CN109728572A - 一种过压保护模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有至少两个并联连接的过压保护装置（USE1，USE2）的过压保护模块（1），其中，所述过压保护模块（1）具有本地的多级显示器，用于显示压保护模块（1）的至少运行状态、报警状态和故障状态，所述过压保护模块（1）通过远程通信接口(FM)提供所述运行状态、报警状态和故障状态，所述故障状态表示所有过压保护装置（USE1，USE2）的失灵，所述运行状态、报警状态以及故障状态在本地确定。

Description

一种过压保护模块

技术领域

本发明涉及一种包括至少两个并联连接过压保护装置的过压保护模块。

背景技术

在电气工程的许多领域，提供了过压保护装置。所述过压保护装置需要防护后端的设备受到过高的电压。

但过压保护装置自身也构成了错误源。

因此，过压保护装置的未被识别到的运行错误在过压发生时既会导致后端设备受损，也会-例如由于通过所述过压保护装置的漏电-引发火灾。

如果过压保护装置在不容许的情况下变热，所述过压保护装置就被隔离，以便避免火灾。这种隔离状态通常在本地予以显示。另外，可在一些过压保护装置中设置远程通信系统。

为了识别出这样一种风险、例如由于老化的威胁，在过去要进行极大的投入。为此，所述过压保护装置有部分必须被改装并测试。较新的技术则尝试提前在装配状态下识别出并且在本地显示出所述老化。

但这些技术相当昂贵。另外，-只要设置了远程通信-被远程报告的就始终只有一种状态（要么是风险状态，要么是错误状态）。

在过去，对于特定的应用情况，会相互并行地驱动一种模块内的两种过压保护装置。然后，本地化地在所述模块上显示出所述过压保护装置的至少其中一个的运行错误。另外，将还可设置所述模块的至少其中一个过压保护装置的运行错误的远程报告。也就是说，无论所述过压保护装置的仅其中一个还是两个过压保护装置发生了错误，通过所述远程通信系统，所述模块都仅提供一种错误报告。

此外，要提供针对较高功率的过压保护装置，在此还构成了较高的成本因素。其中，成本与功率成比例地急剧增加。

发明内容

基于这种情况，本发明的目的是，要提供一种加以改进的过压保护模块，所述过压保护模块能够实现以低成本且具有高防故障率的方式形成过压保护。

上述目的根据权利要求1所述的过压保护模块得以实现。

包括：

一种过压保护模块，具有至少两个并联连接的过压保护装置，所述过压保护模块具有用于显示过压保护模块至少一个运行状态、报警状态和故障状态的本地多级显示器，所述过压保护模块通过远程通信接口提供过压保护模块的运行状态、报警状态和故障状态的输出，所述故障状态表示过压保护装置失灵，所述运行状态、报警状态以及所述故障状态在本地确定。

有力的实施例方案构成了从属权利要求的内容。

附图说明

下面更详细地参照附图来阐述本发明。其中：

图1为根据本发明的一种实施方式的过压保护模块的一种实施方式的示意性图示；

图2a至2c为过压保护模块在三种不同阶段下的示意性图示；

图3为根据本发明的一种实施方式的过压保护模块的一种实施方式的另一示意性图示；以及

图4为根据本发明的一种实施方式的过压保护模块的一种实施方式的再一示意性图示。。

其中的符号分别是：

1 过压保护模块

L 导电的导体

PE 接地电位

LA 本地显示器

FM 远程通信接口

TS1，TS2 隔离点

USE1，USE2 过压保护装置

S1，S2 开关

W 摇杆

RD 显示 “红”

YW 显示 “黄”

R1，R2，R3 电阻。

具体实施方式

下面更深入地参照附图阐述本发明。在此要注意的是，所说明的不同方面可分别单独地或者相互组合地加以应用。

也就是说，每个方面均可结合本发明的不同实施方式来使用，只要没有明确地说明作为纯粹的替选方案。

此外，下面为简便起见，通常仅借助一个实体。但只要没有明确附注，本发明也可分别具有更多个相关实体。就这方面而言，使用语词“一个”仅应被理解为是指，在一种单一的实施方式中使用至少一个实体，而不排除使用更多个实体。

根据本发明的过压保护模块1在最常见的情况下具有至少两个并联连接的过压保护装置USE1、USE2。所述过压保护模块1被连接在引导电流的导体L与放电电位、例如接地电位PE之间。并不是由此明确地排除其他的连接方式。

所述过压保护模块1具有本地（与保护模块同在一处）多级显示器LA，用于显示过压保护模块1运行状态（“ok”-状态）、报警状态和故障状态（“错误”-状态）中的至少一种，其中，另外所述过压保护模块1通过远程通信接口FM至少提供所述的运行状态、报警状态和故障状态。也就是说，运行状态、报警状态、包括故障状态均由本地确定（由过压保护模块1直接显示得出）。

所述故障状态（“错误”状态）是指示所有过压保护装置USE1、USE2失灵。

也就是说，借助最常见的形式，现两个（或更多个）成本有利（因为功率低）的过压保护装置被并联地接通。但部分失灵现在构成了不同于完全失灵的另一个值。因此，现既在本地，也通过远程报告，来用信号通知。

USE 1	USE 2	FM
			OK	OK	OK
OK	故障	报警
			故障	OK	报警
故障	故障	错误

要注意，上述原理并非受限于远程通信FM的两个级别（报警、错误），而是专业人员当然可设置更多其他的级别。

替选方案是，还将可能的是，要借助所述远程通信接口FM来给出“ok”-状态和“报警”-状态，这样出于其他安全考量的原因更加有利。

尤其是现可提供包括过压保护装置和隔离点的插接器，所述插接器以插头的方式被插入过压保护模块内。也就是说，如果其中一个过压保护装置发生故障，那么，就可在不影响另一个过压保护模块（正处于运行状态）正常工作的情况下，更换这一过压保护装置。因为现由于所述远程通信可以看出，是否仅有一个过压保护装置，还是两个过压保护装置USE1、USE2发生故障，相应的维护技术人员就可以相应的方式携带必要的替代-过压保护装置以便替换。

在图1和3中，指明了电路图中的压敏电阻作为过压保护装置USE1、USE2的示例。但本发明并非仅限于此。所述过压保护装置USE1、USE2当然可从包括压敏电阻、气体放电器、火花间隙、TVS二极管的组类中选出。

另外要注意，本发明并非仅限于，所述过压保护装置USE1、USE2的特性是一样的。也就是说，所述过压保护装置USE1可具有与所述过压保护装置USE2不同的特性。另外，所述过压保护装置USE1、USE2可各不相同。也就是说，在所述过压保护装置USE1是压敏电阻的同时，所述过压保护装置USE2将可能是TVS二极管。

例如过压保护装置USE1可被有意识地设置为比另一个过压保护装置USE2更强。由此，例如不同的放电能力和/或不同的mA（电流）点和/或不同的电位梯度等可作为不同的特性。

在这样一种布置中可以期待，所述被设置为（可插接）更弱的过压保护装置USE2经常先出故障。在这样一种情况下，甚至将可设想，仅仅通过所述过压保护装置USE2来触发报警，而在所述过压保护装置USE1故障的情况下，始终也将所述过压保护装置USE2认定为出现错误，从而在这种情况下还通过所述远程通信接口提供故障报告。

在本发明的一种实施方式中，以逻辑“或”功能作为报警状态的基础，因此，在另一个过压保护装置USE2能够运行的情况下，过压保护装置USE1的失灵被识别为报警状态并且通过所述远程通信接口FM来通过信号发出通知。

这样一种逻辑“或”功能例如可通过机械的方式、就像图2a至2c中所示的那样来提供。

其中，例如设置两个开关S1、S2。所述开关可分别根据所使用的传输配置被进一步关闭或打开。现假定，所述过压保护装置（或者说其隔离点）能够以机械的方式指示断开/故障。在图中示例性地表示为棒体。所述棒体在图2a中的“ok”状态下使得机械摇杆W朝向开关S2，而所述开关S1则没有移动。

现如果所述隔离装置TS1断开或者说在所述过压保护装置USE1上标示故障，那么所对应的棒体的位置就发生改变。现通过所述机械摇杆W来检测开关的至少一种移动状态，所述开关S1以及所述开关S2均不移动。这种状态在图2b中示出，对应“报警”状态。

现如果所述隔离装置TS2断开或者说在所述过压保护装置USE2上标示故障，那么所对应的棒体的位置就发生改变。现仅有所述开关S2通过所述机械摇杆W移动。这种状态在图2c中示出，对应“错误”状态。

替选方案是，但也可行的是，在报警状态下第一开关S1移动以及在故障状态下第二开关S2移动。或者在运行状态下，第一开关S1被移动，在故障状态下，第二开关S2被移动。或者在运行状态下，第一开关S1被移动，在报警状态下，第二开关S2被移动。

两个过压保护装置中的第一过压保护装置的故障操控第一开关S1，第二过压保护装置的故障操控第二开关S2，开关S1，S2的操纵表示电气连接的打开或关闭，所述报警状态通过逻辑“或”链路提供，所述故障状态通过逻辑“与”链路来提供。

当然也可以电气化的方式实现这些功能。例如也可-如图3中所示-每个过压保护装置USE1、USE2或者说其隔离点TS1、TS2以两个开关级分别作用于每一个开关S1、S2。然后，可借助上述电路图很简单地实现逻辑“与”（上面的电流支路）和逻辑“或”（下面的电流支路）。可例如借助本地的显示器LA、例如黄色的发光二极管、YW标示“报警”状态，以及借助另一个本地的显示器LA、例如红色发光二极管、RD来标示“错误”状态。这样当然仅要被理解为示例性说明，表明运行状态和报警状态将同样可行。替选方案或补充方案是，所述本地的显示器LA还可光机化地例如通过颜色切换/透明度改变来实现。

当然可通过借助微控制器或者适合的控制装置、就像如SPS控制系统分析电路状态来提供运行状态、报警状态和故障状态。在这种情况下，不需要任何硬接线的电路逻辑，而这也可替选性或补充性地（例如在安全临界的应用中）以电子化的方式来实施。

在不限制本发明的普遍性的条件下，开关的操控要被理解为打开或关闭或切换。也就是说，如果开关具有多个开关级，由此随着一次开关行为，也可关闭一个开关级，而同时另一个开关级被切换。

但当然也可如图4中所示-所述开关S1、S2被用于改变由电阻R1、R2和R3构成的分压器。

通过改变所述分压器，所述分压器的初始电压就被改变。所述初始信号可被用于（模拟化或者数字化地）控制本地显示器LA以及用于（模拟化或者数字化地）控制远程通信接口FM的输出变量。例如可借助两色的LED提供本地的显示器。

所述第一个开关S1和所述第二个开关S2当然可从包括电磁开关、电子开关的组类中选出。

本发明已涉及所述过压保护装置的机械接通所作的说明不应被理解为限定性说明。更多的是，可借助各种用于识别过压保护装置的故障或者说隔离点的断开的机制。尤其是例如还可行的是，要通过设置感光器，根据感光器的光强的改变来监测过压保护装置的失灵。例如在故障情况下，光柱可调光。如果两个过压保护装置发生故障，那么，“双重”调光（“错误”状态）就引发与仅仅“单一”调光（“报警”状态）所不同的另一种信号，也就是通过电路状态的电子化分析得出所述运行状态、所述报警状态和所述故障状态。

因此，可借助所述本发明提供一种可多方面应用的过压保护模块，所述过压保护模块很容易既实现多种状态、尤其是三种状态（“ok”、“报警”、“错误”）的本地显示以及远程通知。

Claims (13)

1.一种过压保护模块（1），具有至少两个并联连接的过压保护装置（USE1，USE2），其特征在于，所述过压保护模块（1）具有用于显示过压保护模块（1）至少一个运行状态、报警状态和故障状态的本地多级显示器，所述过压保护模块（1）通过远程通信接口(FM)提供过压保护模块（1）的运行状态、报警状态和故障状态输出，所述故障状态表示过压保护装置失灵，所述运行状态、报警状态以及所述故障状态在本地确定。

2.根据权利要求1所述的过压保护模块1，其特征在于，所述过压保护装置（USE1，USE2）是压敏电阻、气体放电器、火花间隙、TVS二极管中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的过压保护模块1，其特征在于，所述两个过压保护装置（USE1，USE2）具有互不相同的特性。

4.根据上述权利要求中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，所述报警状态是基于逻辑“或”功能，使得当两个过压保护装置中的一个能够运行的情况下，另一个过压保护装置的故障被识别为报警状态，并作为报警信号发出。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，过压保护模块设置有第一开关（S1）和第二开关（S2），在运行状态下，第一开关（S1）被移动，在故障状态下，第二开关（S2）被移动，开关的至少一种移动状态是通过机械摇杆（W）来检测。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，过压保护模块设置有第一开关（S1）和第二开关（S2），在报警状态下，第一开关（S1）被移动，在故障状态下，第二开关（S2）被移动。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，过压保护模块设置有第一开关（S1）和第二开关（S2），在运行状态下，第一开关（S1）被移动，在报警状态下，第二开关（S2）被移动。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，过压保护模块设置有第一开关（S1）和第二开关（S2），两个过压保护装置中的第一过压保护装置操控第一开关（S1），第二过压保护装置操控第二开关（S2），开关（S1，S2）的操纵表示电气连接的打开或关闭，所述报警状态通过 “或”链路提供，所述故障状态通过 “与”链路来提供。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，两个过压保护装置中的第一个过压保护装置的失灵操纵第一开关（S1），第二个过压保护装置的失灵操纵第二开关（S2），其中，所述第一开关（S1）以及所述第二开关（S2）的操控带来分压器（R1，R2，R3）分压的改变，其中，所述分压器（R1，R2，R3）上的电压（Ua）用作为模拟化或数字化转换的远程通信接口（FM）的输出变量。

10.根据前述权利要求6或7中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关（S1，S2）是从包括电磁开关、电子开关的组类中选出。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，过压保护模块设置有感光器，通过光栅光强度改变来监测过压保护装置（USE1，USE2）的失灵。

12.根据上述权利要求中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，所述两个过压保护装置（USE1；USE2）分别具有不同的特性，其中，所述不同的特性是从包括放电能力、mA点、电位梯度的组类中选出。

13.根据上述权利要求中任一项所述的过压保护模块，其特征在于，通过电路状态的电子化分析得出所述运行状态、所述报警状态和所述故障状态。