CN110870033A - 用于保护电负载的保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于保护电负载免受短路电流影响的保护装置(100)，该电负载电连接至保护装置(100)的下游，该保护装置包括具有第一电气线路(103)和第二电气线路(105)的线路装置(101)，该线路装置用于向电负载供应电能，第一电气线路(103)具有第一线路狭窄部分(107)，该第一线路狭窄部分具有减小的线路横截面，第二电气线路(105)具有第二线路狭窄部分(109)，该第二线路狭窄部分具有减小的线路横截面，第一线路狭窄部分(107)和第二线路狭窄部分(109)彼此相邻地布置，还包括至少一个绝缘层(111)，该绝缘层将第一线路狭窄部分(107)和第二线路狭窄部分(109)电绝缘，该至少一个绝缘层(111)根据温度是可热破坏的，第一线路狭窄部分(107)和/或第二线路狭窄部分(109)通过电流是可电加热的，且该至少一个绝缘层(111)是可热负载的，从而当流过线路装置(101)的电流达到预定的电流强度时，将该至少一个绝缘层(111)热破坏，由此将第一电气线路(103)和第二电气线路(105)导电连接。

Description

用于保护电负载的保护装置

技术领域

本发明涉及一种用于保护电负载的保护装置，该电负载电连接在该保护装置的下游，以抵抗多相AC网络中的短路电流。

背景技术

在电网中，出于安全原因，可能需要防止短路的保护。该短路保护可以通过限流开关元件，例如保险丝和/或断路器来实现。限流开关元件可以被配置为当超过电流限制值时防止电流从供电网络流到电负载。

限流开关元件的有效保护作用通过正向电流来描述，该正向电流定义了在被限流开关元件限制之前的电流的最大值，和/或通过跳闸能量来描述，该跳闸能量定义了触发限流开关元件所需的能量。可以根据电能供应网络的连接值和/或在发生短路时有效的阻抗来不同地实现保护效果。

已知的保护装置具有以下缺点：例如，当超过仅短时间流动的电流的电流极限值时，电动机的启动电流触发保护装置，其中电源的断开将不会很有必要。此外，已知的保护装置可能在超过电流限制和消除流向电负载的电流之间具有等待时间段，在此期间，电流可能会继续增加，并且可能超出电负载允许的最大电流。

发明内容

发明内容本公开的目的是提供一种用于防止短路电流流到电负载的更有效的保护装置。

该目的可由本发明的独立权利要求实现。有利的实施方式是从属权利要求的主题，说明书和附图。

本发明基于以下发现，即上述目的可以通过一种保护装置来实现，该保护装置具有至少两个电绝缘的电气引线，该电绝缘的电气引线向电负载提供电能，其中，在电气线路中的一个达到电流极限时，电气引线被连接以防止超过电流极限的电流流到电负载。特别地，在至少两条电气线路之间建立导电连接之后，电流在电气线路之间流动，特别是不流向电负载。

根据第一方面，本发明涉及一种用于保护电负载的保护装置，该电负载例如在短路电流之前电连接在保护装置的下游。该保护装置包括具有第一电气线路和第二电气线路的线路装置，该线路装置用于向电负载提供电能，其中第一电气线路具有第一线路狭窄部分，该第一线路狭窄部分具有减小的线路横截面，而第二电气线路具有第二线路狭窄部分，该第二线路狭窄部分具有减小的线路横截面，其中第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分彼此相邻地布置。此外，保护装置包括至少一个绝缘层，该绝缘层将第一线路狭窄部分与第二线路狭窄部分电隔离，其中该至少一个绝缘层是根据温度可热破坏的。第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分被电流电加热，并且当流过线路装置的电流达到预定电流时，可以热激活至少一个绝缘层以热破坏至少一个绝缘层，从而将第一电气线路与第二电气线路导电连接。

如果电流以超出电负载的耐量范围的电流流动，则阻止向电负载提供电能是特别有利的。特别是在发生短路和/或接地故障的情况下。根据本发明的保护装置可以借助于两条电气线路之间的电连接来提供用于导出短路电流的旁路连接。短路电流流经旁路连接，而不流向电负载。在保护装置的电气上游的一个断路装置，其尤其相对于根据本发明的保护装置延迟地触发，该断路装置可以吸收短路电流并中断例如电气线路的其中一个以防止电流流动至电负载。

电气线路可具有欧姆电阻，因此会发生电功率损耗，该功率损耗会转化为热量并提高电气线路的温度。绝缘层的温度可以通过从电气线路到绝缘层的热传导而升高。因为功率损耗可以与流过电气线路的电流成正比，所以有利地，电气线路的温度可以用作电流的度量。

线槽可以彼此承受机械应力，特别是压力和/或弯曲应力，使得在绝缘层热破坏之后，线路狭窄部分可以尤其通过至少机械应力的部分松弛而直接地电接触。此外，可以通过火花放电，特别是以线路狭窄部分之间的电弧的形式，来形成线路狭窄部分之间的电接触。这可以通过具有大电流的短路电流来实现，例如，在500A至1500A范围内或10kA至100kA范围内的电流。

在一个实施例中，至少一个绝缘层由第一电气线路和/或第二电气线路的覆盖物形成。由此，实现了以下优点：绝缘层保护至少一条电气线路免于彼此接触和/或免于与另一导体的电接触。绝缘层可以进一步围绕这两个电气线路和/或另外的电气线路，从而将它们彼此电绝缘。

在一实施例中，至少一绝缘层在达到至少一绝缘层的预定温度时熔化和/或汽化。由此，获得的优点在于，利用绝缘层的熔化温度，可以限定通过电气线路传输的电力的量，其中在电气线路之间形成导电连接。电力的量可以由一段时间和流经电气线路的电流来定义。

绝缘层的汽化和/或熔化可以是不可逆的过程，从而在绝缘层熔化和/或汽化之后，线路狭窄部分之间不再存在绝缘层。线路狭窄部分之间的导电连接可以通过线路狭窄部分的直接接触或通过线路狭窄部分之间的闪络或电弧来实现。

在一种实施方式中，通过可选择的特性，特别是厚度，将至少一个绝缘层预定为具有一定的时间间隔，在该时间间隔之后，当达到预定温度时，至少一个绝缘层通过第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分是导电的和/或被破坏的。预定温度可以是例如260℃或更高，其中在低于例如155℃的温度下，绝缘层实现了对线路狭窄部分的电绝缘不变。该温度特性例如可以通过包括绝缘漆和/或塑料，尤其是聚氨酯的绝缘层来实现。

由于绝缘层的温度相关破坏，分别在第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分之间产生导电连接，因此，在时间间隔后电气线路之间的导电连接被建立，该时间间隔可以通过线路狭窄部分的横截面和/或绝缘层的厚度来调整。线路狭窄部分的截面积越大，电阻可以越小，并且在流经线路狭窄部分的过程中转化为热量的电功率损耗越小。伴随较少量的热量，绝缘层的温度可以较低。由此，可以通过线路狭窄部分的横截面面积有利地设置流过电气线路的最大可能电流，在这种情况下破坏绝缘层。

此外，绝缘层的厚度可以用来设定破坏绝缘层所需的时间。这实现了以下优点：利用绝缘层的厚度，可以调节以预定电流流过电气线路的电流流动与绝缘层的热破坏之间的等待时间。

在一个实施例中，第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分是不可移动的，以抑制第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分彼此排斥。由此，获得的优点是，线路狭窄部分彼此之间具有固定的距离，从而例如可以在流过线路狭窄部分的电流的预定电流和/或电压下实现线路狭窄部分之间的火花放电。流过线路狭窄部分的电流还会产生洛伦兹力，这会导致线路狭窄部分彼此排斥。通过固定线路狭窄部分可以有利地防止这种排斥。

在一个实施例中，保护装置包括印刷电路板，其中第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分固定在电路板上。电路板也可以被绝缘层包围，使得分别仅在两条电气线路的输入端子和/或输出端子处可以实现与供电线路的输送线或电负载的电连接。电路板可以借助于绝缘层被电绝缘和/或被保护以防止接触。

在一个实施例中，当电导通和/或额定电流在预定时间间隔内流过第一电气线路和/或第二电气线路时，非破坏性地形成至少一个绝缘层。电接通和/或额定电流是恒定流过第一电气线路和/或第二电气线路的电流的倍数，特别是五倍或十倍。由此，获得的优点是，保护装置在临时接通和/或额定电流的流动期间保持对电负载的供电。特别是，电能供应不会过早中断。

例如，恒定流过保护装置到电负载的电流可以具有1A至100A，特别是6.5A的电流，其中额定电流是恒定电流的十倍，特别是65A。接通电流在0.1s到10s(特别是2s)的时间间隔内流动，在此时间间隔内，绝缘层不会被热破坏。特别是，额定电流可以在不同的时间间隔的时间点上流动，而不会破坏绝缘层。

在一个实施例中，至少一个绝缘层由在第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分上的绝缘漆和/或周围的壳体形成。由此，实现了如下优点：例如，可以将已经设置有绝缘层的电气线路用于产生线路狭窄部分。特别地，可以使用涂覆有绝缘漆和/或塑料的绕组线，其具有预定的温度和/或介电强度。绝缘清漆可以例如是涂在电线上的铜清漆。该塑料尤其可以是多级聚氨酯。

覆盖物可以适于至少部分地包围线路狭窄部分和/或电气线路。特别地，可以通过利用绝缘层封闭电气线路，特别是线路狭窄部分的电绝缘来实现绝缘。

在一个实施例中，线路装置包括第三电气线路，其适于向电负载提供电能，并且具有第三线路狭窄部分，其与第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分相邻地布置。由此，实现了以下优点：保护装置用于多相AC电网，特别是三相网络，其具有三个不同的供电线路，这些供电线路用于向电负载提供电能。供电线路可以通过电流起作用，其中每个供电线路可以具有与其他线路不同的相位。

在一个实施例中，第一线路狭窄部分、第二线路狭窄部分和第三线路狭窄部分彼此相邻地设置。由此，获得的优点是，随着短路电流在线路狭窄部分之一中的流动，可以在所有线路狭窄部分之间建立电连接。短路电流的流动会破坏线路狭窄部分之间的绝缘层，从而第一、第二和第三线路狭窄部分可以彼此电连接。

在一个实施例中，至少一个绝缘层布置在第一线路狭窄部分、第二线路狭窄部分和第三线路狭窄部分之间，其中，至少一个绝缘层适于将线路狭窄部分与其他线路狭窄部分电隔离。由此，实现了具有第三线路狭窄部分的第三电气线路可以与第一电气线路和第二电气线路电隔离的优点。尤其是连接到第一、第二和第三线路狭窄部分的绝缘层可以适于当短路电流在一个线路狭窄部分中流动时实现所有线路狭窄部分之间的电连接。绝缘层可以通过分开的相邻的线路绝缘体和/或通过其中嵌入有线路狭窄部分的连续介质来形成。

相邻的线路绝缘体可以机械地，特别是彼此导热地接触，从而借助于在线路绝缘体上的热传导而形成的线路绝缘体的区域中的热负荷可以通过在剩余的线路绝缘体上施加热量而实现。同样地，借助于绝缘层中的热传导对绝缘层的局部限制的热负荷可以实现整个绝缘层或绝缘层的至少其他局部区域的热负荷。绝缘层的热负荷尤其可以通过从线路狭窄部分到绝缘层的热传递来实现。

在一个实施例中，第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分布置为在第一接触区域中彼此相邻，特别是交叉。特别地，第一接触区域可以代表用于绝缘层的热破坏的空间上预定的区域，在该区域处可以实现与各个剩余的线路狭窄部分的电连接。特别地，在第一接触区域中的绝缘层可以具有相对于绝缘层的其他区域偏离的厚度和/或温度稳定性，从而仅在第一接触区域中可以实现绝缘层的热破坏，与线路狭窄部分无关的绝缘层的其他区域在绝缘层的其他区域中保持电绝缘功能。

在一个实施例中，第三线路狭窄部分布置为在第二接触区域中与第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分相邻，并且通过至少一个绝缘层在第二接触区域中与第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分电绝缘，其中第一接触区域和第二接触区域彼此间隔开。由此，获得的优点是，在短路电流的流动中仅在两个可以在其上流动短路电流的线路狭窄部分之间进行导电连接。可以通过具有分别剩余的电隔离的线路狭窄部分的电气线路来实现向电负载的能量传输。通过热传导，可以在其他接触区域中另外实现电连接。特别地，可以在延时之后在其他接触区域中实现电连接。

在一个实施例中，第三线路狭窄部分设置为在第三接触区域中与第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分相邻，并且通过至少一个绝缘层在第三接触区域中与第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分电绝缘，其中第二接触区域和第三接触区域彼此间隔开。由此，实现了以下优点：为总共三个线路狭窄部分中的至少两个线路狭窄部分的每种组合提供单独的接触区域，其中，可以实现至少两个线路狭窄部分之间的电连接。随着绝缘层在线路狭窄部分之一处的热破坏，可以分别在两个接触点中实现到相应的其他线路狭窄部分的导电连接。举例来说，短路电流在第一线路狭窄部分中的流动可以实现在第一接触点中的第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分之间的电连接。

另外，可以在第二接触点中的第一线路狭窄部分和第三线路狭窄部分之间实现另一电连接，该另一电连接尤其是与第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分之间的现有电连接间隔开。

在一个实施例中，第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分是导热的，以便在第一接触区域处超过预定温度时实现在第二接触区域和/或第接触区域处超过预定温度。由此，获得的优点是，连锁反应实现了线路狭窄部分之间的进一步的电连接。由于绝缘层的导热性，绝缘层同样可以在其他区域中受到热应力，所述其他区域与绝缘层的首先暴露于热应力的区域相距一定距离，其中绝缘层可以同样地，在绝缘层的其他区域中汽化和/或熔化，以便在各个线路狭窄部分之间产生导电连接。

在一个实施例中，至少一个绝缘层可以通过第一线路狭窄部分和/或第二线路狭窄部分的包覆来产生。由此，获得了特别有效地制造绝缘层的优点。特别地，绝缘层的单个厚度可以通过包覆实现。绝缘层的厚度也可以根据线路狭窄部分的位置而变厚或变薄，和/或除线路狭窄部分外还可以包括电气线路的面积。电气线路可以至少部分地被绝缘层包围。

在一个实施例中，线路装置包括分别用于每条电气线路的输入端子和输出端子。由此，获得的优点是，各个电气线路可以经受不同的电势和/或不同的电流。不同的电流尤其可以具有不同的相位。

输入端子可以实现供电线路的输送线线和保护装置之间的可分离的电连接。在一个实施例中，输入端子形成用于在馈电线和保护装置之间的不可拆卸的，尤其是钎焊，焊接或按压连接的接触点。

输出端子可以实现保护装置和电负载之间的可分离的电连接。在一种实施方式中，输出端子形成用于在保护装置和电负载之间不可拆卸的，尤其是钎焊，焊接或按压连接的接触点。

根据第二方面，本公开涉及一种用于保护电负载免于短路电流的保护系统。该保护系统包括根据第一方面的保护装置，该保护装置连接在电负载的上游，其中的线路装置均具有分别用于第一电气线路和第二电气线路中的输入端子和输出端子。此外，保护系统包括用于向电负载提供电能的供电线路，该供电线路包括至少两条用于将电能传输到电负载的电气线路，其中，每条电气线路都可电连接至线路装置的其中一个输入端子，和包括断路装置，该断路装置连接在保护装置的上游，并适于在第一电气线路和第二电气线路之间存在电连接的情况下中断供电线路和保护装置之间的电连接，这是为了防止当电流流过保护装置时电能向保护装置的传输，其中电负载可连接到保护装置的输出端子。

在第一线路狭窄部分和第二线路狭窄部分之间建立导电连接之后，具有在保护装置的耐量范围之外的电流的短路电流可以流过线路狭窄部分，由此通过线路狭窄部分的欧姆电阻，会在保护装置中产生功率损耗，特别是热量形式的功率损耗。利用断路装置，可以防止短路电流的流动。

所述断路装置可以尤其在绝缘层已经被热破坏之后的预定时间间隔之后防止电流流动。绝缘层可以例如在短路电流开始流动之后的0.1ms至5ms的时间间隔内被热破坏并且在线路狭窄部分之间建立电连接。例如，在短路电流开始流动之后的5ms到15ms的时间间隔后，断路装置可以实现供电线路和保护装置之间电连接的断开。短路电流的电流大小尤其可以在上述时间间隔内连续增加，从而流过保护装置的电流的电流大小可以大于，特别是2倍，6倍或10倍于初始电流，在该初始电流下建立在线路狭窄部分之间的电连接，并且该初始电流流到电负载。

附图说明

参考附图解释进一步的实施方式。附图示出：

图1示出了根据一实施例的保护装置。

图2示出了根据一实施例的保护系统。

图3示出了根据一实施例的保护装置。

具体实施方式

图1示出了用于保护电负载的保护装置100的示意图，该保护装置连接在保护装置100的下游。保护装置100包括具有第一电气线路103和第二电气线路105的线路装置101，该线路装置101用于向电负载供应电能。第一电气线路103具有线路横截面减小的第一线路狭窄部分107，第二电气线路105具有线路横截面减小的第二线路狭窄部分109。第一线路狭窄部分107和第二线路狭窄部分109彼此相邻地设置。此外，保护装置100包括至少一个绝缘层111，该绝缘层使第一线路狭窄部分107与第二线路狭窄部分109电隔离，其中该至少一个绝缘层111根据温度是可热破坏的。第一线路狭窄部分107和/或第二线路狭窄部分109通过电流被电加热，并且至少一个绝缘层111被热作用以在流过线路装置101的电流达到预定的电流时热破坏至少一个绝缘层111，从而使第一电气线路103电连接到第二电气线路105。

至少一个绝缘层111由第一电气线路和第二电气线路105的盖形成。至少一个绝缘层111还适于关于在预定时间间隔内流过第一电气线路103和/或第二电气线路105的电接通的电流和/或额定电流的流动是非破坏性的。电接通和/或额定电流是恒定流过第一电气线路103和/或第二电气线路105的电流的倍数，特别是五倍或十倍。

第一线路狭窄部分107和第二线路狭窄部分109不可移动地适于防止第一线路狭窄部分107和第二线路狭窄部分109彼此排斥。线路装置101还包括第三电气线路113，该第三电气线路适于向电负载提供电能并且具有第三线路狭窄部分115，该第三线路狭窄部分115布置成与第一线路狭窄部分107和/或第二线路狭窄部分109相邻。

至少一个绝缘层111布置在第一线路狭窄部分107、第二线路狭窄部分109和第三线路狭窄部分115之间，其中，至少一个绝缘层111形成为将线路狭窄部分107、109、115与其他线路狭窄部分电隔离。因此，第一线路狭窄部分107通过至少一个绝缘层111与第二线路狭窄部分109和第三线路狭窄部分115电绝缘，且第二线路狭窄部分109与第三线路狭窄部分115电绝缘。

第一线路狭窄部分107和第二线路狭窄部分109布置为在第一接触区域117中彼此相邻，特别是交叉。第三线路狭窄部分115被布置为在第二接触区域119中相邻于第一线路狭窄部分107，并且通过至少一个绝缘层111在第二接触区域119中与第一线路狭窄部分107电绝缘。第一接触区域117和第二接触区域119彼此间隔一定距离布置。第三线路狭窄部分115设置为在第三接触区域121中与第二线路狭窄部分109相邻，并且通过至少一个绝缘层111在第三接触区域121中与第二线路狭窄部分109电绝缘，其中第二接触区域119和第三接触区域121彼此隔开。此外，第三接触区域121被布置成与第一接触区域117相距一定距离。

第一线路狭窄部分107，第二线路狭窄部分109和/或第三线路狭窄部分115是导热的，以实现在第一接触区域117处超过预定温度时在第二接触区域119和/或第三接触区域121处超过预定温度。

对于每个电气线路103、105、113，线路装置101分别具有输入端子123、125、127和输出端子129、131、133。可以将供电线路的电接入线连接至每个输入端子123、125、127，并且可将电负载或电负载的端子连接至每个输出端子129、131、133。

图2示出了用于保护电负载203免受短路电流影响的保护系统200的示意图。保护系统200包括保护装置100，该保护装置100连接在电负载203的上游。保护装置100包括具有第一电气线路103和第二电气线路105的线路装置101，该线路装置101用于向电负载203供应电能。第一电气线路103具有线路横截面减小的第一线路狭窄部分107，第二电气线路105具有线路横截面减小的第二线路狭窄部分109。第一线路狭窄部分107和第二线路狭窄部分109布置为彼此相邻，其中线路装置101具有分别用于第一电气线路103和第二电气线路105的输入端子123、125、127和输出端子129、131、133。

此外，保护装置100包括至少一个绝缘层111，该绝缘层111将第一线路狭窄部分107与第二线路狭窄部分109电隔离，该至少一个绝缘层111是根据温度可热破坏的。第一线路狭窄部分107和/或第二线路狭窄部分109通过电流被电加热，并且至少一个绝缘层111被热作用以在流过线路装置101的电流达到预定的电流时热破坏至少一个绝缘层111，从而使得第一电气线路103电连接到第二电气线路105。

此外，保护系统200包括用于向电负载203供应电能的供电线路205，该供电线路205包括至少三个用于将电能传输到电负载203的电气引线207、209、213，其中，电气引线207、209、213分别与线路装置101的输入端子123、125、127之一电连接。

保护系统200还包括断路装置211，其在保护装置100的上游连接，并且适于在第一电气线路103和第二电气线路105之间存在电连接的情况下中断供电线路205和保护装置100之间的电连接。以便当短路电流流过保护装置100时防止电能传输到保护装置100。电负载203可以连接到保护装置100的输出端子129、131、133。

保护装置100还包括印刷电路板201，其中第一线路狭窄部分107、第二线路狭窄部分109和/或第三线路狭窄部分115固定在电路板201上。

第一线路狭窄部分107、第二线路狭窄部分109和第三线路狭窄部分115彼此相邻布置。特别地，线路狭窄部分107、109、115在第一接触区域117中相交，第一接触区域117中的线路狭窄部分通过至少一个绝缘层111彼此电绝缘。

图3示出了用于保护电负载免受短路电流的保护装置100的示意图，该保护装置100被电连接到保护装置100的下游。保护装置100包括具有第一电气线路103和第二电气线路105的线路装置101，该线路装置101用于向电负载供应电能。第一电气线路103具有线路横截面减小的第一线路狭窄部分107，第二电气线路105具有线路横截面减小的第二线路狭窄部分109。第一线路狭窄部分107和第二线路狭窄部分109彼此相邻地设置。此外，保护装置100包括至少一个绝缘层111，该绝缘层111使第一线路狭窄部分107与第二线路狭窄部分109电隔离，其中该至少一个绝缘层111根据温度是可热破坏的。第一线路狭窄部分107和/或第二线路狭窄部分109通过电流被电加热，并且至少一个绝缘层111被热作用以在流过线路装置101的电流达到预定的电流时热破坏至少一个绝缘层111，从而使第一电气线路103电连接到第二电气线路105。

至少一个绝缘层111由围绕第一线路狭窄部分107、第二线路狭窄部分109和/或第三线路狭窄部分115的覆盖物形成。特别地，至少一个绝缘层111包围印刷电路板201。

线路装置101包括第三电气线路113，其中，在电气线路103、105、113各自的第一端分别具有输入端子123、125、127，并且在各自的第二端分别具有输出端子129、131、133。线路装置101适于通过从供电线路连接到电负载的电气线路103、105、113以具有电压的交流电的形式传输电能。特别地，交流电经由电气线路103、105、113传输，这些电气线路相对于相应的其他电气线路具有不同的相位。特别地，相位可以在第一电气线路107和第二电气线路109之间偏差30°，并且可以在第二电气线路109和第三电气线路113之间偏差又一30°，使得相位差在第一电气线路107和第三电气线路113之间实现为60°。

附图标记列表

100 保护装置

101 线路装置

103 第一电气线路

105 第二电气线路

107 第一线路狭窄部分

109 第二线路狭窄部分

111 绝缘层

113 第三电气线路

115 第三线路狭窄部分

117 第一接触区域

119 第二接触区域

121 第三接触区域

123 输入端子

125 输入端子

127 输入端子

129 输出端子

131 输出端子

133 输出端子

200 保护系统

201 PCB

203 电负载

205 供电主线路

207 供电线路

209 供电线路

211 断路装置

213 供电线路

Claims (18)

1.一种用于保护电负载免受短路电流影响的保护装置(100)，所述电负载电连接在所述保护装置(100)的下游，其特征在于，所述保护装置包括：

具有第一电气线路(103)和第二电气线路(105)的线路装置(101)，用于向所述电负载提供电能，其中所述第一电气线路(103)具有第一线路狭窄部分(107)，该第一线路狭窄部分具有减小的线路横截面，第二电气线路(105)具有第二线路狭窄部分(109)，该第二线路狭窄部分具有减小的线路横截面，其中第一线路狭窄部分(107)和第二线路狭窄部分(109)彼此相邻地布置；和

至少一个绝缘层(111)，将第一线路狭窄部分(107)与第二线路狭窄部分(109)电隔离，其中，所述至少一个绝缘层(111)根据温度是可热破坏的；

其中，所述第一线路狭窄部分(107)和所述第二线路狭窄部分(109)通过电流可电加热，并且所述至少一个绝缘层(111)是可热负载的，以当流过所述线路装置(101)的电流达到预定电流时，热破坏所述至少一个绝缘层(111)，从而将所述第一电气线路(103)与所述第二电气线路(105)导电连接。

2.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述至少一个绝缘层(111)由所述第一电气线路(107)和/或所述第二电气线路(109)的覆盖物形成。

3.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述至少一个绝缘层(111)在达到所述至少一个绝缘层(111)的预定温度时熔化和/或汽化。

4.根据权利要求3所述的保护装置(100)，其特征在于，通过所述至少一个绝缘层(111)的可选择的特性，特别是厚度，来预先确定一时间间隔，使得所述至少一个绝缘层在达到所述预定温度并经过所述时间间隔之后，通过第一线路狭窄部分(107)和/或第二线路狭窄部分(109)实现导电和/或破坏所述至少一个绝缘层(111)。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第一线路狭窄部分(107)和所述第二线路狭窄部分(109)不可移动，以防止所述第一线路狭窄部分(107)和所述第二线路狭窄部分(109)彼此排斥。

6.根据权利要求5所述的保护装置(100)，其特征在于，具有印刷电路板(201)，其中，所述第一线路狭窄部分(107)和所述第二线路狭窄部分(109)固定在所述印刷电路板(201)上。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述至少一个绝缘层(111)设置为当电接通电流和/或额定电流流过所述第一电气线路(103)和/或所述第二电气线路(105)预定时间间隔时不被破坏，其中，所述电接通电流和/或额定电流是恒定流过所述第一电气线路(103)和/或所述第二电气线路(105)的电流的倍数，特别是五倍或十倍。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述至少一个绝缘层(111)由在所述第一线路狭窄部分(107)和/或所述第二线路狭窄部分(109)上的绝缘漆和/或周围的覆盖物形成。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述线路装置(101)包括：适于向所述电负载提供电能的第三电气线路(113)和布置成与所述第一线路狭窄部分(107)和/或所述第二线路狭窄部分(109)相邻的第三线路狭窄部分(115)。

10.根据权利要求9所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第一线路狭窄部分(107)、所述第二线路狭窄部分(109)和所述第三线路狭窄部分(115)彼此相邻地布置。

11.根据权利要求9或10所述的保护装置(100)，其特征在于，所述至少一个绝缘层(111)布置在所述第一线路狭窄部分(107)、所述第二线路狭窄部分(109)和所述第三线路狭窄部分(115)之间，所述至少一个绝缘层(111)适于使线路狭窄部分(107、109、115)与其他线路狭窄部分电隔离。

12.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第一线路狭窄部分(107)和所述第二线路狭窄部分(109)在第一接触区域(117)中彼此相邻地布置，特别是交叉。

13.根据权利要求11或12所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第三线路狭窄部分(115)在第二接触区域(119)中邻近于所述第一线路狭窄部分(107)和/或所述第二线路狭窄部分(109)布置，并通过所述至少一个绝缘层(111)在所述第二接触区域(119)中与所述第一线路狭窄部分(107)和/或所述第二线路狭窄部分(109)电绝缘，其中所述第一接触区域(117)和所述第二接触区域(119)彼此隔开一定距离。

14.根据权利要求12所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第三线路狭窄部分(115)在第三接触区域(121)中邻近于所述第一线路狭窄部分(107)和/或所述第二线路狭窄部分(109)布置，并且通过所述至少一个绝缘层(111)在所述第三接触区域(121)中与所述第一线路狭窄部分(107)和/或所述第二线路狭窄部分(109)电绝缘，其中所述第二接触区域(119)和所述第三接触区域(121)彼此隔开一定距离。

15.根据权利要求14所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第一线路狭窄部分(107)和/或所述第二线路狭窄部分(109)是导热的，以在所述第一接触区域(117)处超过所述预定温度，从而实现在所述第二接触区域(119)和/或所述第三接触区域(121)处超过所述预定温度。

16.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述至少一个绝缘层(111)可以通过包覆所述第一线路狭窄部分(107)和/或所述第二线路狭窄部分(109)来制造。

17.根据前述权利要求中任意一项所述的保护装置(100)，其特征在于，所述线路装置(101)具有用于每个电气线路(103、105、113)的输入端子(123、125、127)和输出端子(129、131、133)。

18.一种用于保护电负载(203)免受短路电流影响的保护系统(200)，其特征在于，包括：

根据前述权利要求1至17中任意一项所述的保护装置(100)，其中，所述线路装置(101)具有分别用于所述第一电气线路(103)和所述第二电气线路(105)的输入端子(123、125、127)和输出端子(129、131、133)；

用于向所述电负载(203)供应电能的供电线路(205)，所述供电线路至少包括两个用于将电能传输到所述电负载(203)的电气线路(207、209)，其中，电气线路(207、209)分别可电连接至所述线路装置(101)的其中一个所述输入端子(123、125、127)；和

断路装置(211)，连接在所述保护装置(100)的上游，并且适于在当所述第一电气线路(103)和所述第二电气线路(105)之间出现电连接的情况下中断所述供电线路(205)和所述保护装置(100)之间的电连接，以防止当短路电流流过所述保护装置(100)时电能传输到所述保护装置(100)，

其中，所述电负载(203)可连接至所述保护装置(100)的输出端子(129、131、133)。

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