CN1773803A - 用于流通负载电流的器械的防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明主题是用于流通负载电流的器械的防护装置，它用来在采用一开关(7)的情况下避免或减小在脱开流通负载电流的插接触点(2)过程中的电弧，开关(7)将负载电流减小到这样的程度，使得通过使用一可固定在器械上的用于负载电流插接触点(2)的防护罩(5)保留一没有危险的负载电流，在该防护罩固定在器械上时使负载电流插接触点(2)难以拔出，其中防护罩(5)具有一结构，它与开关这样地作用相连，使得当防护罩从器械上取下时，通过开关(7)减小负载电流。其中防护罩(5)具有用于电气元件和用来与器械上的辅助触点导电连接的电气触点(10)，使得在取下防护罩时防护罩(5)的触点(10)与辅助触点(11)脱开从而减小负载电流。

Description

用于流通负载电流的器械的防护装置
技术领域
本发明涉及一种用于流通负载电流的器械的防护装置，以在使用一开关的情形下避免或减小在断开有负载电流流过的插接触点过程中的电弧，这个开关这样减小负载电流，使得用一可固定在器械上的用于负载电流插接触点的防护罩留下/形成一个没有危险的负载电流，在此防护罩固定在器械上时可以使负载电流插接触点难以拔出，其中防护罩具有一个结构/元件，它与该开关这样地作用相连，即当防护罩从器械上取下时流过开关的负载电流便减小。
背景技术
在DE10225259B3中介绍了一种防护装置，其中通过这样的方法实现电弧防护，即采用一时钟脉冲触发(getakt)的半导体结构元件。它与一辅助触点串联。该辅助触点做成滞后触点，使它在负载电流触点之后脱开，由此使负载电流减小到这样的程度，即当负载电流触点脱开时，不再产生电弧。
已知带一集成的DC-负载分离器的变流器(Wechselrichter)，但是可能忘记在拔出负载插头之前操作这个变流器，因为这时可能产生电弧，从而可能造成人员伤害。
由DE9409534U1已知一种太阳能发电机的连网装置，其中设有一模块-分配器和一电网连接器。这里模块-分配器具有用于太阳能模块的输入口和一用于电网连接器的输出口，其中电网连接器与一个或几个变流器连接，此外还具有一个用于交流电网一相的输出口。变流器具有一盖板，它在抬起时无电流地机械切换变流器。
由US6,375,619B1在一种超声波试验机上已知，在属于一插接连接器的机械锁紧装置上设有一导电接通装置。
由DE19882471T5和US5,542,425A已知一种开头所述类型的防护装置。其中通过一检测开关在打开防护罩时检测开启运动。当检测开关在电池充电或通过电池输电时作出反应时，能量控制单元的内部转接回路便打开。
发明内容
本发明的目的是，提供一种这一类型的防护装置，它用简单的方法防止(产生)电弧。
这个目的通过权利要求1特征部分的特征结合其前序部分的特征实现，其中开关可以做成半导体开关，时钟脉冲触发的半导体开关，做成继电器或所谓的一次性开关。一次性开关是指这样的开关，即它在一次操作后不再能关闭-它起一种保险丝的作用。
本发明的防护罩一方面在其还装在器械上时防止负载电流触点被拔出；另一方面防护罩是可取下的，通过取下防护罩本发明的结构便起作用，其中采用时钟脉冲触发的半导体结构元件。该元件将负载电流减小到这样的程度，即在拔出负载电流触点时不产生电弧或至少只产生对人员没有危险的电弧。
通过本发明的防护罩可以取消器械上附加的负载分离器，因为在大负载电流时不用本发明是不可能实现分离的。这样遵守了相应的标准和规定。
控制结构可以是一种机械或机电元件。在装上防护罩时例如可以在防护罩上存在一操作在器械上的一个开关的操作小轴等等。开关的通断触点与时钟脉冲触发的半导体开关并联。半导体开关则位于负载电流回路内，特别是DC(直流)回路内。在安装着防护罩时该开关例如是闭合的，因此负载电流流过此开关。在取下防护罩时触点脱开，因此负载电流流过时钟脉冲触发的半导体开关。因为现在这个电流较小或者是时钟脉冲触发的，因此提供一个电弧防护。
但是优先采用一电气方案，其中防护罩具有与器械上的辅助触点导电接通的电气触点，使得在拆下防护罩时防护罩的触点与辅助触点脱开，从而减小负载电流。这种方案特别地设想，防护罩具有一短接桥作为在装上防护罩时通过防护罩的触点短接辅助触点的元件。通过内置在防护罩内的短接桥形成负载电流一种非常简单的控制。如果装上防护罩，那么便接上短接桥，负载电流可以是大的。如果去掉短接桥或防护罩，则通过时钟脉冲触发的半导体结构元件形成较小的电流，半导体结构元件使电流连续地以规则或不规则的间隔中断。
按照本发明一种优良的实施方案设想，短接桥与半导体结构元件并联，并且半导体结构元件和短接桥都在负载电流回路内。在这种构型时一闭合的开关桥接半导体结构元件。电流流过电阻最小的路径。在装上防护罩时负载电流流过低欧姆的桥。若由于拆下防护罩而没有了上述(电)桥，电流则必须流过时钟脉冲触发的半导体开关。但是由此负载电流减小到没有危险的程度。
半导体结构元件可以有利地被连续地时钟脉冲触发，这可以方便地转换。因为在装上防护罩时负载电流流过低欧姆的电桥，在半导体结构元件上不产生开关损失，这造成高的效率。
在用本发明方案的现有变流器线路一个简单的进一步设计中，器械包括一变流器模块并且半导体结构元件安装在时钟脉冲模块内时，该时钟脉冲模块与变流器模块导电连接。
本发明其它改进结构在从属权利要求中说明。
附图说明
现在借助于附图详细说明本发明以及它的其它优点。附图表示：
图1一具有本发明防护装置的变流器的示意图；
图2防护装置线路的方框图；
图3防护装置的透视图；
图4防护装置电路布置的线路图；
图5在装上防护装置时简化的线路图；
图6在去掉防护装置时简化的线路图。
具体实施方式
图1表示本发明用于一光电变流器(Photovoltaik-Wechselrichter)1的防护装置的优选实施形式。该变流器1设有插接触点2，它接通用于输入端的直流回路的负载电流。在插接触点2上可以连接PV插头4(光电插头)，它(们)与光电模块3(太阳能发电器)连接，如图2所示。防护装置最好位于直流电路上，特别是一输入端的电路(DC-回路)上。
防护罩5可装在PV-插头或插接触点2前面，如图1和图3所示。防护罩5可以形锁合和/或力锁合地固定在变流器1的壳体上。在装配状态防护罩防止PV-插头4拔出和防止在大电流时断开负载电流回路。在大的负载电流时负载电流回路的断开会引起电弧。
为了减小这种大的负载电流在变流器线路或变流器模块8上串联一带有时钟脉冲触发的半导体开关7的模块6，如图2所示。为了在运行期间或装上防护罩5时桥接半导体开关7，最好采用一内置在防护罩5内的电流桥或者说短接桥9。在装上防护罩5时短接桥9通过在防护罩5上的触点10和变流器1壳体上的辅助触点11自动接通。因此在运行期间负载电流可以无损失地流过短接桥9。短接桥9实际上与半导体开关7并联。
在取下防护罩5时时钟脉冲触发的半导体开关7或时钟脉冲模块(Taktmodul)6与变流器线路或者变流器模块8串联。如果为了拔出PV-插头4而取下防护罩5，那么亦即电流必须强制流过时钟脉冲触发的半导体开关7，使得保留没有危险的负载电流，从而在拔出PV-插头4时不产生电弧或形成至少没有危险的电弧。
按照本发明存在一可固定在器械上的用于负载电流插接触点4的防护罩5，它在防护罩固定在器械上时防止负载电流插接触点4的拔出，其中防护罩5具有一电气和/或机械元件(短接桥)，它与半导体结构元件或者说半导体开关7这样地作用相连。使得在从器械上取下防护罩时，减小流过半导体开关7上的负载电流。
内置在防护罩5内的元件或控制元件在最广泛的意义上用简单的方法控制负载电流。
图4表示另一个线路图，它表示短接桥9和半导体开关7的布置。这里可以清楚看到，短接桥9最好短接辅助触点11或与半导体开关7并联。辅助触点11固定在器械上。半导体开关7通过一个时钟脉冲控制装置12控制，使得半导体结构元件被连续地时钟脉冲触发。这里这样地调整时钟脉冲，使得在去除防护罩5时在辅助触点11上也不产生危险的电弧。
图5和6表示本发明的减小电流的原理。半导体开关7简单地画成开关。短接桥9与它并联，它也简化表示为开关。
在装上防护罩5时开关9闭合，负载电流IL流过开关9，如图5所示。如果取下防护罩5，减小的电流IR便流过开关7，如图6所示。
代替具有短接桥的电气方案也可以考虑机械或机电方案。开关9可以内置在器械内并做成可以通过防护罩5机械操作。一固定在防护罩5上的操作小轴等等可用来进行操作。
如还在图1和3中所表示的那样，防护罩5具有一抓握操作部13，它最好做成壁板形式。如图3中可见，防护罩5既遮盖辅助触点11又遮盖负载电流或PV-触点。防护罩5最好由塑料，例如热固性塑料或热塑性塑料组成。它例如具有一三维形状，并带有尤其是端壁板14，如图3所示。一中间筋板15加强防护罩和用作抓握操作部13的壁板。
对于变流器的每个独立输入端最好采用一自己的触点2a，2b。最好是存在4个或更多触点2。因此采用多个辅助触点对，特别是两对，如图3所示。
按照本发明，防护罩5这样地安装在变流器上，使得在装配或插接状态变流器的插接接头被遮盖，不能被操作。通过取下防护罩5通过内置的电气触点触发一个功能，它可用来使一用于变流器的连接插头的拔出无损害的最大电流流过插接接头。此外通过取下防护罩5使得可以接触到插接头(触点2)，使得最迟通过跟着将插接接头从变流器上拔出而与前置的能源(例如PV-设备)完全脱开。
用来遮盖变流器的插接连接器的附加的操作单元有效地防止形成可能造成人身伤害的电弧。与内置在变流器内的机电负载分离器不同负载电流不完全关断，而是形成一个时钟脉冲触发的很小的电流。半导体开关不停的接通和断开不仅减小电流，而且还由于时钟脉冲触发附加地消除电弧。
此外代替装在防护罩5内的触点可以在变流器内这样地安装一个开关或按钮，使它通过将附加零件插入变流器内而操作。
作为另一种选择代替可取下的防护罩可以采用一铰链形的可回转盖板。
                           附图标记表
1.变流器             2.插接触点
3.光电模块           4.PV-插头
5.防护罩             6.时钟脉冲模块
7.半导体开关         8.变流器模块
9.短接桥             10.触点(短接桥)
11.辅助触点(器械)    12.时钟脉冲控制装置
13.抓握操作部        14.端壁板
15.中间筋板

Claims (12)

1.用于流通负载电流的器械的防护装置，它用来在采用一开关(7)的情形下避免或减小在脱开流通负载电流的插接触点(2)过程中的电弧，开关(7)这样减小负载电流，使得通过使用一可固定在器械上的用于负载电流插接触点(2)的防护罩(5)保留一没有危险的负载电流，在该防护罩固定在器械上时使负载电流插接触点(2)难以拔出，其中防护罩(5)具有一与开关这样地作用相连的结构，使得当防护罩从器械上取下时，通过开关(7)减小流过的负载电流，
其特征为：
防护罩(5)具有用于电气元件和用来与器械上的辅助触点导电连接的电气触点(10)，使得在取下防护罩时防护罩(5)的触点(10)与辅助触点(11)脱开从而减小负载电流。
2.按权利要求1所述的防护装置，
其特征为：
防护罩(5)包括一短接桥(9)作为在装上防护罩(5)时短接辅助触点(11)的元件。
3.按权利要求2所述的防护装置，
其特征为：
短接桥(9)与开关(7)并联，并且开关(7)和短接桥(9)位于负载电流回路内。
4.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
开关(7)是一半导体开关。
5.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
开关(7)是一时钟脉冲触发的半导体开关。
6.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
开关(7)是一继电器。
7.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
开关(7)做成可一次性操作的开关。
8.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
半导体开关(7)被连续地时钟脉冲触发。
9.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
器械包括一变流器模块(8)，开关(7)装在时钟脉冲模块(6)内，它与变流器模块(8)导电连接。
10.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
器械设计成光电变流器。
11.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
防护罩(5)具有一抓握操作部(13)。
12.按上述权利要求之一项或几项所述的防护装置，
其特征为：
抓握操作部(13)作为壁板形成在防护罩(5)上。
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