CN112602244B - 用于过电流和过电压保护式电能传输的多级保护装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于从双极电压端子(101)向电气负载(103)的电能传输的保护装置(100)。第一熔断器电路(105)用于在当从所述电压端子(101)至所述电气负载(103)的线路电流的强度达到第一电流强度限值时，中断该线路电流。过电压保护电路(107)用于在达到第一电压限值时，将所述电压端子(101)短路，以使得达到所述第一电流强度限值的线路电流使所述第一熔断器电路(105)跳闸。该过电压保护电路(107)连于所述第一熔断器电路(105)的下游以及所述电气负载(103)的上游。第二熔断器电路(109)连于所述过电压保护电路(107)下游以及所述电气负载(103)上游，并用于在该第二熔断器电路(109)的电压达到第二电压限值时，通过控制所述过电压保护电路(107)而将所述电压端子(101)短路。所述第二电压限值根据所述电气负载(103)的标称电压决定。

Description

用于过电流和过电压保护式电能传输的多级保护装置
技术领域
本公开内容涉及一种用于电压端子至电气负载的过电流和过电压保护式电能传输的保护装置。
背景技术
隔离放大器中常常使用限制电流强度、电压和/或功率的保护装置，以保护下游电气部件免受高于相应预定限值的电流强度、电压和/或功率的影响。如此，可以达到降低保护装置下游所连电气部件的最大额定数值的优点。此类保护装置还可用于电气负载与电压端子的安全断开，以满足防爆要求。
此类保护装置一般具有过电流保护装置以及连于过电流保护装置下游的过电压保护装置。该过电压保护装置可在电压达到电压限值时将电压短路，以使得短路电流流过当达到标称电流时触发的所述过电流保护装置，从而中断电流。然而，这一做法具有必须根据标称电流和/或电压限值制定下游电气部件尺寸的缺点。如此，可能会增大电气部件的尺寸，并可能将其标称电流和/或标称电压升高至在该标称电流和/或电压限值以下的操作的所述电气部件所不需要的程度。
发明内容
本公开内容的目的在于提供一种更为有效的保护装置，该保护装置使得连于其下游的电气部件能够用于不同的标称电压。
此目的由独立权利要求的技术特征实现，有利实施方式见从属权利要求、说明书及附图的技术方案。
本公开内容基于如下认知：上述目的可由一种除了第一过电流和过电压熔断器之外还额外包括第二过电流和/或过电压熔断器的保护装置实现。具体而言，第二熔断器可连于第一熔断器的下游，其中，该第二熔断器在低于所述第一熔断器的额定电流强度下跳闸。如此，还能够针对小于所述过电压保护器件所致短路电流的过电流，对电气负载加以保护。所述第一过电压保护器件和额外过电流保护器件可以为钳位电路，该钳位电路可在两个不同电压限制开关，尤其不同尺寸的齐纳二极管的作用下跳闸。
根据第一方面，本公开内容涉及一种用于从电压端子至电气负载的过电流和过电压保护式电能传输的保护装置，其中，所述电压端子具有两个极柱。该保护装置包括第一熔断器电路，该第一熔断器电路用于在当从所述电压端子至所述电气负载的线路电流的强度达到第一电流强度限值时，中断该线路电流。该保护装置还包括连于所述第一熔断器电路下游以及所述电气负载上游的过电压保护电路。该过电压保护电路用于在当所述第一熔断器电路的电压达到第一电压限值时以导电方式连接所述电压端子的各个极柱，尤其用于以低电阻连接所述各个极柱或将其短路，以驱动达到所述第一电流强度限值的线路电流，从而使所述第一熔断器电路跳闸。该保护装置还包括连于所述过电压保护电路下游以及所述电气负载上游的第二熔断器电路。该第二熔断器电路用于在当该第二熔断器电路的电压达到第二电压限值时，启动所述过电压保护电路，将以导电方式连接所述电压端子的各个极柱。所述第二电压限值可根据所述电气负载的标称电压决定。该第二电压限值也可取决于所述负载的标称功耗和/或标称消耗电流。
各熔断器电路的相应电压可在相应熔断器电路供相应负载电连接的节点处检测。
所述保护装置的电压端子可尤其由接受供电网络供电的电路形成，该电路连于所述第一熔断器电路上游，并向其供电。这一中间级可例如为开关模式电源和/或电压转换器。
所述第二电流强度限值可小于所述第一电流强度限值。具体而言，如果所述第一熔断器电路和第二熔断器电路之间不设对所述电压端子的电压进行变压的功能，则连于所述第二熔断器电路下游的电气负载可具有更低的电流强度限值，并且可相应地以性价比更高和/或尺寸更小的方式制造。
此外，所述第一熔断器电路和第二熔断器电路之间可设置用于升高或降低所述电压端子电压的变压器。该变压器可例如用于将电压从24V降至5V。连于所述第二熔断器电路下游的电气负载可用于比所述第一熔断器电路更高的电流，以使得所述第二电流强度限值可大于所述第一电流强度限值。同样地，所述第二电压限值可小于或大于所述第一电压限值。
如此，所述第二熔断器电路可在连于所述第二熔断器电路上游的开关处理级发生故障，尤其发生过电压时，使所述过电压保护电路跳闸。
所述保护装置可以为过电流熔断器与钳位电路(撬棒电路)的组合，其可针对电流强度高于电气负载许容电流强度的电流且/或针对高于电气负载许容电压的电压，保证电气负载的安全。此外，结合所述电流强度和电压限制，还可尤其限定负载所能转换的最大电功率。
此外，所述保护装置可例如设置于隔离放大器的信号输入端，以能够降低下游电气部件的最大额定数值。此外，该保护装置可构成爆炸保护装置，以使得下游电气部件能够用于存在潜在爆炸性的环境和/或气氛中。
所述保护装置可连于电气负载的电源下游，以能够使得该保护装置下游实现所期望的预定电流强度、电压和/或功率值。相应地，由于可以实现所期望的更低电压水平，因此连于所述保护装置下游的电子电路可具有更小的电气间隙和/或爬电距离。
通过在所述第一熔断器电路的下游设置第二熔断器电路，可尤其实现的优点在于，与单级的保安设置方式相比，由于预期电压可以更低，因此可以大幅减小电气间隙和爬电距离。所述第二保安电路可实施为部件尺寸小于所述第一保安电路的芯片保险丝。此外，与设于所述第一熔断器电路下游的情形相比，通过将电气部件连于所述第二熔断器电路下游，可以减小部件尺寸，并且/或者降低性能数值。
在一种实施方式中，所述过电压保护电路用于在流过该过电压保护电路的线路电流降至最小水平以下时，断开所述电压端子各个极柱之间的导电连接。如此，所具有的优点在于，所述过电压保护器件能够复位至该过电压保护器件能够跳闸的初始状态。通过所述电压端子各个极柱之间的导电连接，该电压端子可被短路，以降低该电压端子的电压，尤其几乎降至0V，并使得短路电流可流过所述第一熔断器电路和过电压保护电路。当电流强度降至最小水平以下时，所述电压端子的各个极柱可彼此电气分隔和/或电气隔离。
在一种实施方式中，所述第二熔断器电路用于在当所述线路电流的强度达到第二电流强度限值时中断该线路电流，其中，该第二电流强度限值取决于所述电气负载。
在一种实施方式中，所述第二熔断器电路包括全部连于电气负载上游的多个电压限制开关，其中，各个电压限制开关用于在当相应电压限制开关的电压达到取决于相应下游电气负载的电压限值时，将所述电压端子的各个极柱电连接。
每一所述过电压保护电路均尤其可由齐纳二极管形成。对于每一齐纳二极管，均可在其下游设置用于连接电路的连接器件。各齐纳二极管均可设置为在预定电压下导通，并相应地用于切换半导体开关，尤其晶闸管。各预定电压可取决于相应电路的许容电压。因此，每一齐纳二极管均可具有与其他齐纳二极管不同的导通电压限值。所述齐纳二极管可尤其连于以级联方式串联设置的多个电气负载的上游，其中，连于下游的电气负载的电压限值并不一定需要变小，而是可以更大。
在一种实施方式中，所述过电压保护电路包括半导体开关，该半导体开关与所述电压端子的各个极柱并联电连接，并具有控制输入端，其中，该半导体开关用于通过施加至所述控制输入端的控制信号以导电方式连接所述电压端子的各个极柱，并在当所述电流强度值降至最小值以下时断开所述电压端子各个极柱之间的导电连接。
所述半导体开关可具有开关输入端和开关输出端，所述开关输入端通过所述第一熔断器电路与所述电压端子的第一极柱连接，所述开关输出端与所述电压端子的第二极柱连接。在所述控制信号的作用下，所述半导体开关可从该半导体开关以电气隔离或高电阻方式连接所述电压端子各个极柱的第一开关状态切换至所述电压端子各个极柱彼此电连接，尤其以低电阻连接的第二开关状态。
当所述电流强度降至最小水平以下时，所述半导体开关可独自或在所述控制输入端的控制信号的作用下，从所述第二开关状态切换至所述第一开关状态。此外，所述过电压保护电路可包括电流传感器，该电流传感器用于检测流过所述半导体开关的电流的电流强度，以对该半导体开关进行切换。
在一种实施方式中，所述半导体开关由晶闸管或晶体管构成。该晶闸管可例如实现的优点在于，当所述电流强度值降至最小值以下时，所述电压端子的各个极柱自动电气隔离。该晶闸管可以为可切换部件，其在初始状态下不导电，而且可由所述控制输入端的电流，尤其栅电极的电流导通。导通后，该晶闸管可即使在所述控制输入端无电流时也处于导电状态。该晶闸管可在所述电流强度降至最小值(如保持电流)以下时关断。
此外，所述半导体开关可在电压超出切换电压限值时，尤其即使在无控制信号施加至所述控制输入端的情况下，从所述第一开关状态切换至所述第二开关状态。晶闸管可例如在电压达到该晶闸管的零变化击穿电压(Zero Breakover Voltage)时发生过度触发。使用晶体管可实现的优点在于，任何时候均可以手动方式将其从所述第一开关状态切换至所述第二开关状态，或从所述第二开关状态切换至所述第一开关状态。
在一种实施方式中，所述过电压保护电路包括电压限制开关，该电压限制开关具有开关输入端和开关输出端，该电压限制开关通过所述开关输入端连于所述第一熔断器电路下游且通过所述开关输出端连至所述半导体开关的控制输入端，该电压限制开关用于在当所述第一熔断器电路电压达到所述第一电压限值时，向所述开关输出端提供所述控制信号。
当达到所述电压限值时，所述电压限制开关可从非导电状态切换至导电状态，以通过所述第一熔断器电路，将所述控制输入端连至所述电压端子的第一极柱。通过所述开关输出端，所述电压限制开关也可尤其经电阻器连至所述电压端子的第二极柱。通过该电连接，电流可流过所述电压限制开关，以形成用于切换所述半导体开关的控制信号。
在一种实施方式中，所述电压限制开关由齐纳二极管和/或单极过电压保护器件形成。当达到所述第一电压限值时，所述齐纳二极管可从阻断状态切换至导通状态。当电压降至阈值以下时，所述齐纳二极管可从所述导通状态切换至所述阻断状态。
所述单极过电压保护器件可例如为使得电流脉冲可传导通过所述电气负载的抑制二极管。如此，可防止高于所述抑制二极管的击穿电压且有可能对所述电气负载造成损害的电压施加至该电气负载。在所述电流强度和/或电压限值以下，对于所述电气负载而言，具有低漏电流和低电容的所述电压限制开关的电效应为电中性效应。所述脉冲电流通过并联连接而传导通过所述电气负载。所述齐纳二极管可由任何电压限值电路代替。
在一种实施方式中，所述过电压保护电路包括电阻器，该电阻器连于所述电压限制开关的开关输出端下游，并与所述电压限制开关一起与所述电压端子的各个极柱并联设置，其中，所述控制输入端与所述电压限制开关的开关输出端以及所述电阻器连接，该电阻器用于在所述电压限制开关切换时，向所述控制输入端提供控制信号，以切换所述半导体开关，所述控制信号的形式尤其为所述电压端子的电压的一部分。
当所述电压限制开关(尤其为齐纳二极管)因电压达到所述第一电压限值(当达到所述齐纳二极管的齐纳电压时)而切换时，该电压限制开关可从高电阻状态转变至低电阻状态。与下游的所述电阻器相比，处于低电阻状态的所述电压限制开关的欧姆电阻低于所述电阻器。如此，所述电压端子的电压经所述电阻器几乎降为零，从而使得所述控制输入端的电压可发生变化。
通过所述电压变化，所述半导体开关可发生切换，而且与由所述电压限制开关和电阻器组成的串联电路相比，其可具有更低的欧姆电阻。如此，在所述半导体开关发生切换之后，电流主要流过该半导体开关，仅有一小部分流过所述电压限制开关和电阻器。
在一种实施方式中，所述第一熔断器电路和第二熔断器电路均包括过电流保护熔断器，尤其保险丝和/或断路器，该过电流保护熔断器用于在达到所述第一电流强度限值或第二电流强度限值时，或达到该第一电流强度限值或第二电流强度限值的预定时间段后，断开所述电压端子和电气负载之间的电连接。
所述预定时间段可由相应熔断器的跳闸延迟时间确定，其中，该熔断器的熔丝元件因电流流过而受热熔断。所述第一熔断器电路的过电流保护熔断器的跳闸延迟时间可长于所述第二熔断器电路的过电流保护熔断器的跳闸延迟时间。所述第一过电流保护熔断器尤其用于在所述半导体开关发生切换后，断开所述电压端子和电气负载之间的电连接。如此，电流强度大于所述第一电流强度限值且使所述第一过电流保护熔断器跳闸的线路电流流过所述半导体开关，而非所述电气负载。
所述第二过电流保护熔断器可用于针对电流强度可能会对所述电气负载造成损害的线路电流，实现对该电气负载的保护。因此，与所述第一过电流保护熔断器相比，该第二过电流保护熔断器可在更低的电流强度下以更快的速度跳闸。
在一种实施方式中，所述第二熔断器电路包括另一电压限制开关，该另一电压限制开关具有另一开关输入端以及与该另一开关输入端连于所述过电流保护熔断器下游或上游的另一开关输出端，其中，该另一开关输出端与所述控制输入端相连，所述另一电压限制开关用于当所述第二熔断器电路上施加的电压达到所述第二电压限值时，向所述另一开关输出端提供使所述过电压保护电路跳闸的控制信号。
如此，所具有的优点在于，即使在达到所述第二电压限值时，电流强度大于所述第一电流强度限值的线路电流仅流过所述第一熔断器电路和过电压保护电路。如此，可实现在达到所述第二电压限值时所述第二过电流保护熔断器不跳闸的优点。
在一种实施方式中，所述另一开关输出端的下游连接电阻器，所述另一电压限制开关可通过该电阻器与所述电压端子的一个极柱连接。如此，可以实现将所述电压限制开关和另一电压限制开关同时连于同一电阻器上游的优点。
在一种实施方式中，所述过电压保护电路用于在所述另一电压限制开关使该过电压保护电路跳闸时，防止施加至所述电气负载上的电压升至所述另一电压限制开关的第二电压限值以上。此外，还可防止线路电流，尤其电流强度大于所述第二电流强度限值的线路电流从所述第二熔断器电路流至所述电气负载。通过以所述另一电压限制开关使所述过电压保护电路跳闸，所述电压端子的各个极柱可由导通的所述半导体开关短路，以截断流向所述电气负载的电流。
在一种实施方式中，所述第一保护电路和/或第二保护电路用于在当短路电流流过所述过电压保护电路时，断开所述电压端子和电气负载之间的电连接，以防止电流强度大于所述第一电流强度限值和/或第二电流强度限值的线路电流流向所述电气负载。
所述电连接可通过阻断半导体元件、机械式开关触点或所述过电流保护熔断器的明确式熔断断开。如此，该电连接可以以可逆方式断开，或者在所述明确式熔断情形中，以不可逆方式断开。在所述第一保护电路和/或第二保护电路跳闸后，可能需要通过手动干预使得电路恢复运行。例如，其中可能需要更换其中一个过电流保护熔断器，并且/或者消除过电压或过电流的源头。
在一种实施方式中，所述第一熔断器电路和/或第二熔断器电路用于检测部件温度和/或环境温度，并在当所述部件温度和/或环境温度达到温度限值时，使所述过电压保护电路跳闸，并且/或者防止电流从所述电压端子流至所述电气负载。如此，所具有的优点在于，可实现对所述电气负载的热负荷保护。
在一种实施方式中，所述第二熔断器电路用于通过将线路电流强度限制于所述第二电流强度限值且将所述电压端子的电压限制于所述第二电压限值而使得所述电气负载的最大电功率低于由所述第一熔断器电路和过电压保护电路构成的复合体的最大电功率。
在一种实施方式中，所述第一熔断器电路和/或过电压保护电路的下游连有电源，该电源连于所述第二熔断器电路上游，并用于向该第二熔断器电路提供高于或低于所述电压端子电压的电压。
附图说明
以下，参考附图，描述其他例示实施方式。附图中：
图1所示为一种实施方式的保护装置；
图2所示为一种实施方式的保护装置；
图3所示为一种实施方式的保护装置。
附图标记
100 保护装置
101 电压端子
103 电气负载
105 第一熔断器电路
107 过电压保护电路
109 第二熔断器电路
111 半导体开关
113 控制输入端
115 电压限制开关
117 开关输入端
119 开关输出端
121 电阻器
123 过电流保护熔断器
125 过电流保护熔断器
127 电压限制开关
129 开关输入端
131 开关输出端
301 电压限制开关
具体实施方式
图1为用于从电压端子101至电气负载103的过电流和过电压保护式电能传输的保护装置100示意图，电压端子101具有两个极柱。保护装置100包括第一熔断器电路105，该第一熔断器电路用于在当从电压端子101至电气负载103的线路电流达到第一电流强度限值时中断该线路电流。
保护装置100还包括连于第一熔断器电路105下游以及电气负载103上游的过电压保护电路107。过电压保护电路107用于在当第一熔断器电路105的电压达到第一电压限值时以导电方式连接电压端子101的各个极柱，以驱动达到所述第一电流强度限值的线路电流，使第一熔断器电路105跳闸。
此外，保护装置100包括连于过电压保护电路107下游以及电气负载103上游的第二熔断器电路109。第二熔断器电路109用于在所述线路电流强度达到第二电流强度限值时中断线路电流。第二熔断器电路109还用于当施加至该第二熔断器电路109的电压达到第二电压限值时，以导电方式连接电压端子101的各个极柱，所述第二电流强度限值和第二电压限值由电气负载103的标称电压或标称电流强度决定。
过电压保护电路107包括晶闸管111，尤其与电压端子101的各个极柱并联电连接且具有控制输入端113的晶闸管。该半导体开关111用于以施加至控制输入端113的控制信号以导电方式连接电压端子101的各个极柱，并在当线路电流强度降至最小电流强度值以下时，断开电压端子101各个极柱之间的导电连接。
过电压保护器件107还包括电压限制开关115，尤其具有开关输入端117和开关输出端119的齐纳二极管。电压限制开关115通过开关输入端117连于第一熔断器电路105下游，并通过开关输出端119与半导体开关111的控制输入端113连接。此外，电压限制开关115用于在当第一熔断器电路105的电压达到所述第一电压限值时，将所述控制信号提供于开关输出端119。
过电压保护电路107还包括电阻器121，该电阻器连于电压限制开关115的开关输出端119下游，且与电压限制开关115一起与电压端子101的各个极柱并联电连接。控制输入端113与电压限制开关115的开关输出端119和电阻器121连接，电阻器121用于在当电压限制开关115切换时，向控制输入端113提供控制信号，以切换半导体开关111，所述控制信号的形式尤其为电压端子101电压的一部分。
第一熔断器电路105和第二熔断器电路109均具有过电流保护熔断器123，125，尤其保险丝。过电流保护熔断器123用于在当达到所述第一电流强度限值时断开电压端子101和电气负载103之间的电连接，或者在达到第一电流强度限值的预定时间段之后断开该电连接。相应地，过电流保护熔断器125用于在当达到所述第二电流强度限值时断开电压端子101和电气负载103之间的电连接，或者在达到第一电流强度限值或第二电流强度限值的预定时间段之后断开该电连接。
第二熔断器电路109具有另一电压限制开关127，该另一电压限制开关具有另一开关输入端129以及与该另一开关输入端129连于过电流保护熔断器125下游的另一开关输出端131。在一种实施方式中，过电流保护熔断器125连于另一电压限制开关131上游，或者第二熔断器电路109不包括过电流保护熔断器125。
另一开关输出端131与控制输入端113连接，另一电压限制开关127用于在当该另一电压限制开关127的电压达到所述第二电压限值时，提供使另一开关输出端131的电压保护电路107跳闸的控制信号，其中，所述第二电压限值根据电气负载103的标称电压确定。
另一开关输出端131与控制信号输入端113、开关输出端119以及电阻器121连接。如此，另一电压限制开关127可以与电压限制开关115类似的方式使半导体开关111跳闸。当电压限制开关115或另一电压限制开关127发生切换时，电压端子101的电压可在电阻器121上发生部分下降。该电压可作为控制信号施加至半导体开关111的控制输入端113。在半导体开关111发生切换之前，电流可流过另一电压限制开关127和电阻器121。
图2为用于从电压端子101至电气负载103的过电流和过电压保护式电能传输的保护装置100示意图，电压端子101具有两个极柱。保护装置100包括第一熔断器电路105，该第一熔断器电路用于在当从电压端子101至电气负载103的线路电流的强度达到第一电流强度限值时中断该线路电流。
保护装置100还包括连于第一熔断器电路105下游以及电气负载103上游的过电压保护电路107。过电压保护电路107用于在当第一熔断器电路105的电压达到第一电压限值时以导电方式连接电压端子101的各个极柱，以驱动达到所述第一电流强度限值的线路电流，使第一熔断器电路105跳闸。
此外，保护装置100包括连于过电压保护电路107下游以及电气负载103上游的第二熔断器电路109。第二熔断器电路109用于在所述线路电流强度达到第二电流强度限值时中断线路电流。第二熔断器电路109还用于当施加至该第二熔断器电路109的电压达到第二电压限值时，以导电方式连接电压端子101的各个极柱，所述第二电流强度限值和第二电压限值均由电气负载103的标称电压或标称电流强度决定。
第二熔断器电路109具有另一电压限制开关127，该另一电压限制开关具有另一开关输入端129以及与该另一开关输入端129连于过电流保护熔断器125上游的另一开关输出端131。
图3为保护装置100的示意图。第二熔断器电路109包括全部连于电气负载103上游的多个电压限制开关127，301，各个电压限制开关127，301分别用于在当相应电压限制开关127，301上取决于相应下游电气负载103的电压达到电压限值时，以导电方式连接所述电压端子的各个极柱。

Claims (18)

1.一种保护装置(100)，用于从电压端子(101)至电气负载(103)的过电流和过电压保护式电能传输，其中，所述电压端子(101)具有两个极柱，其特征在于，该保护装置包括：
第一熔断器电路(105)，用于在当从所述电压端子(101)至所述电气负载(103)的线路电流的强度达到第一电流强度限值时，中断所述线路电流；
过电压保护电路(107)，连于所述第一熔断器电路(105)下游以及所述电气负载(103)上游，其中，所述过电压保护电路(107)用于在当所述第一熔断器电路(105)的电压达到第一电压限值时，以导电方式连接所述电压端子(101)的各个所述极柱，以产生达到第一电流密度限值的线路电流；以及
第二熔断器电路(109)，连于所述过电压保护电路(107)下游以及所述电气负载(103)上游，其中，所述第二熔断器电路(109)也用于在当所述第二熔断器电路(109)的电压达到第二电压限值时，启动所述过电压保护电路(107)以导电方式连接所述电压端子(101)的各个所述极柱，所述第二电压限值根据所述电气负载(103)的标称电压决定。
2.根据权利要求1所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第二熔断器电路(109)用于在当线路电流达到第二电流强度限值时中断所述线路电流，所述第二电流强度限值根据所述电气负载(103)的标称电流强度决定。
3.根据权利要求1或2所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第二熔断器电路(109)包括全部连于电气负载(103)上游的多个电压限制开关(127，301)，各个所述电压限制开关(127，301)用于在当相应电压限制开关(127，301)的电压达到相应的电压限值时控制所述过电压保护电路(107)以导电方式连接所述电压端子(101)的各个所述极柱，各个所述电压限值根据所述电气负载(103)的标称电压决定。
4.根据权利要求1或2所述的保护装置(100)，其特征在于，所述过电压保护电路(107)用于在当流过所述过电压保护电路(107)的线路电流降至最小水平以下时，断开所述电压端子(101)各个所述极柱的导电连接。
5.根据权利要求1所述的保护装置(100)，其特征在于，所述过电压保护电路(107)包括半导体开关(111)，该半导体开关与所述电压端子(101)的各个所述极柱并联电连接，并具有控制输入端(113)，所述半导体开关(111)用于在控制信号施加至所述控制输入端(113)时以导电方式连接所述电压端子(101)的各个所述极柱，并在所述线路电流强度降至最小电流强度值以下时断开所述导电连接。
6.根据权利要求5所述的保护装置(100)，其特征在于，所述半导体开关(111)由晶闸管或晶体管形成。
7.根据权利要求5或6所述的保护装置(100)，其特征在于，所述过电压保护电路(107)包括电压限制开关(115)，该电压限制开关具有开关输入端(117)和开关输出端(119)，所述电压限制开关(115)通过所述开关输入端(117)连于所述第一熔断器电路(105)下游且通过所述开关输出端(119)连至所述半导体开关(111)的所述控制输入端(113)，所述电压限制开关(115)用于在当所述第一熔断器电路(105)的电压达到所述第一电压限值时，在所述开关输出端(119)处提供所述控制信号。
8.根据权利要求7所述的保护装置(100)，其特征在于，所述电压限制开关(115)由齐纳二极管和/或单极过电压保护器件形成。
9.根据权利要求7所述的保护装置(100)，其特征在于，所述过电压保护电路(107)包括电阻器(121)，该电阻器连于所述电压限制开关(115)的所述开关输出端(119)下游，并与所述电压限制开关(115)一起与所述电压端子(101)的各个所述极柱并联设置，所述控制输入端(113)与所述电压限制开关(115)的所述开关输出端(119)以及所述电阻器(121)连接，所述电阻器(121)用于在所述电压限制开关(115)切换时，向所述控制输入端(113)提供控制信号，以切换所述半导体开关(111)，所述控制信号的形式为所述电压端子(101)的电压的一部分。
10.根据权利要求2所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第一熔断器电路(105)和所述第二熔断器电路(109)均包括过电流保护熔断器(123，125)，所述过电流保护熔断器(123，125)用于在达到所述第一电流强度限值或所述第二电流强度限值时，或达到所述第一电流强度限值或所述第二电流强度限值的预定时间段后，断开所述电压端子(101)和所述电气负载(103)之间的电连接。
11.根据权利要求10所述的保护装置(100)，其特征在于，所述过电流保护熔断器(123，125)为保险丝和/或断路器。
12.根据权利要求10所述的保护装置(100)，其特征在于，所述过电压保护电路(107)包括半导体开关(111)，该半导体开关与所述电压端子(101)的各个所述极柱并联电连接，并具有控制输入端(113)，所述半导体开关(111)用于在控制信号施加至所述控制输入端(113)时以导电方式连接所述电压端子(101)的各个所述极柱，并在所述线路电流强度降至最小电流强度值以下时断开所述导电连接，
所述第二熔断器电路(109)包括另一电压限制开关(127)，该另一电压限制开关具有另一开关输入端(129)以及与所述另一开关输入端(129)连于所述过电流保护熔断器(125)下游或上游的另一开关输出端(131)，所述另一开关输出端(131)与所述控制输入端(113)相连，所述另一电压限制开关(127)用于当所述第二熔断器电路(109)上施加的电压达到所述第二电压限值时，向所述另一开关输出端(131)提供使所述过电压保护电路(107)跳闸的控制信号。
13.根据权利要求12所述的保护装置(100)，其特征在于，所述另一开关输出端(131)的下游连接电阻器，所述另一电压限制开关(127)能够通过所述电阻器与所述电压端子(101)的一个极柱连接。
14.根据权利要求13所述的保护装置(100)，其特征在于，所述过电压保护电路(107)用于在所述另一电压限制开关(127)使所述过电压保护电路(107)跳闸时，防止施加至所述电气负载(103)上的电压升至所述另一电压限制开关(127)的第二电压限值以上。
15.根据权利要求2所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第一熔断器电路(105)和/或所述第二熔断器电路(109)用于允许电流强度大于所述第一电流强度限值和/或所述第二电流强度限值的线路电流流过，以断开所述电气负载(103)。
16.根据权利要求1或2所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第一熔断器电路(105)和/或所述第二熔断器电路(109)用于检测部件温度和/或环境温度，并在当所述部件温度和/或环境温度达到温度限值时，使所述过电压保护电路(107)跳闸，并且/或者防止电流从所述电压端子(101)流至所述电气负载(103)。
17.根据权利要求2所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第二熔断器电路(109)用于通过将所述线路电流强度限制于所述第二电流强度限值且将施加于所述第二熔断器电路(109)的电压限制于所述第二电压限值而将所述电气负载(103)的最大电功率降至低于由所述第一熔断器电路(105)和所述过电压保护电路(107)构成的复合体的最大电功率。
18.根据权利要求1或2所述的保护装置(100)，其特征在于，所述第一熔断器电路(105)和/或所述过电压保护电路(107)的下游连有电源，所述电源连于所述第二熔断器电路(109)上游，并用于向所述第二熔断器电路(109)提供高于或低于所述电压端子(101)电压的电压。
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