DE202019005383U1 - Varistor with monitoring device - Google Patents
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Abstract
Varistor (1) mit Überwachungseinrichtung (Ü), aufweisend
• Eine Varistorkeramik (VAR), wobei die Varistorkeramik (VAR) auf einer ersten Seite mit einem ersten Anschluss (A1) versehen ist, wobei die Varistorkeramik (VAR) auf einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüber liegt, mit einem zweiten Anschluss (A2) versehen ist,
• Eine Überwachungseinrichtung (Ü), die auf oder benachbart zum ersten Anschluss (A1) in einem definierten, von 0 verschiedenen Abstand (d) zur Varistorkeramik (VAR) angeordnet ist,
• Wobei die Überwachungseinrichtung (Ü) Informationen über den Alterungszustand erfasst und über eine Schnittstelle (I/O) zur Verfügung stellt,
• Wobei die Überwachungseinrichtung (Ü) eingebettet auf oder zumindest abschnittsweise in einer isolierenden Umhüllung (ISO) des Varistors (1) angeordnet ist.
Varistor (1) with monitoring device (Ü), having
A varistor ceramic (VAR), the varistor ceramic (VAR) being provided on a first side with a first connection (A1), the varistor ceramic (VAR) being provided on a second side, which is opposite the first side, with a second connection ( A2) is provided
A monitoring device (Ü) which is arranged on or adjacent to the first connection (A1) at a defined distance (d) different from 0 to the varistor ceramic (VAR),
The monitoring device (T) acquires information about the state of aging and makes it available via an interface (I / O),
• The monitoring device (Ü) being embedded on or at least in sections in an insulating sheath (ISO) of the varistor (1).
Description
Die Erfindung betrifft einen Varistor mit Überwachungseinrichtung.The invention relates to a varistor with a monitoring device.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Überlastungen von elektrischen Anlagen können im Wesentlichen in zwei Kategorien eingeteilt werden. Zum einen treten Überlastungen in Form einer (dauerhaft) überhöhten Betriebsspannung auf. Zum anderen treten sogenannte transiente Überspannungen und/oder Stoßströme auf, die zu einer Überlastung führen können.Overloads of electrical systems can essentially be divided into two categories. On the one hand, overloads occur in the form of a (permanently) excessive operating voltage. On the other hand, so-called transient overvoltages and / or surge currents occur, which can lead to an overload.
In den unterschiedlichsten Spannungssystemen werden Überspannungsschutzelemente eingesetzt. Dabei unterscheiden sich die eingesetzten Schaltungen je nach System.Overvoltage protection elements are used in a wide variety of voltage systems. The circuits used differ depending on the system.
Beispielsweise werden für sogenannte Typ 1 Ableiter (z.B. entsprechend der DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443):2007-06 oder IEC 60364-4-44:2001-08 bzw. DIN VDE 0110/IEC Publikation 664) oftmals Funkenstrecken-basierte Ableiter eingesetzt.For example, for so-called
Es ist bekannt, dass Überspannungsschutzelemente bei der Bewältigung der Schutzaufgabe degradieren.It is known that surge protection elements degrade when the protection task is accomplished.
Beispielsweise können solche Überlastungen bei einem Metalloxidvaristor als Beispiel eines Überspannungsschutzelementes zu einer allmählichen Degradation führen. Diese hat das Auftreten von Leckströmen und/oder einen Anstieg des Leckstromes zur Folge.For example, such overloads in a metal oxide varistor as an example of an overvoltage protection element can lead to a gradual degradation. This results in the occurrence of leakage currents and / or an increase in the leakage current.
Durch Leckströme wird Wärme in dem Überspannungsschutzelement umgesetzt. Diese Wärme kann zu einer weitergehenden Schädigung des Überspannungsschutzelementes als auch zu einer Schädigung von benachbarten Anlagen durch Wärmeeintrag führen. Der Wärmeeintrag kann zu weiterer Degradation, zu Bränden oder einer Explosion führen.Leakage currents convert heat in the overvoltage protection element. This heat can lead to further damage to the overvoltage protection element as well as to damage to neighboring systems due to heat input. The heat input can lead to further degradation, fire or an explosion.
Um dies zu vermeiden werden Überspannungsschutzelemente in aller Regel mit einer thermischen Sicherung zur Abtrennung (seltener zum Kurzschließen) des geschädigten Überspannungsschutzelements ausgestattet.In order to avoid this, surge protection elements are usually equipped with a thermal fuse to separate (less often to short circuit) the damaged surge protection element.
Jedoch ergibt sich dann die Situation, dass zwar eine Schädigung durch das abgetrennte Überspannungsschutzelement verhindert ist, jedoch die eigentlich zu schützende Anlage schutzlos gegenüber Überspannungen ist.However, the situation then arises that damage is prevented by the separated overvoltage protection element, but the system that is actually to be protected is unprotected against overvoltages.
Ähnliche Situationen ergeben sich auch für andere Überspannungsschutzelemente, wie z.B. Funkenstrecken, Gasableiter (engl. gas discharge tube, abgekürzt GDT).Similar situations arise for other surge protection elements, e.g. Spark gaps, gas discharge tube (GDT).
Häufig sind Überspannungsschutzelemente in einem Schaltschrank angeordnet. Dort sind die Überspannungsschutzelemente allerdings nicht immer einfach zugänglich. Daher wurden in der Vergangenheit Elemente mit einer Fernmeldung entwickelt.Surge protection elements are often arranged in a control cabinet. However, the surge protection elements are not always easily accessible there. Therefore, elements with remote reporting have been developed in the past.
Diese Fernmeldung war jedoch im Wesentlichen daraufhin ausgerichtet eine Auslösung einer Abtrenneinrichtung zu erkennen. D.h. dem Verwender wurde die Möglichkeit gegeben ein defektes Überspannungsschutzelement zu erkennen.However, this remote message was essentially designed to detect a triggering of a disconnection device. I.e. the user was given the opportunity to recognize a defective surge protection element.
Dies erlaubt zwar einen zielgerichteten Austausch, jedoch bleibt die zu schützende Anlage bis zum Austausch schutzlos gegenüber Überspannungen.Although this allows a targeted exchange, the system to be protected remains unprotected against overvoltages until it is replaced.
Es wäre daher wünschenswert frühzeitig eine Information über einen drohenden Ausfall zu erhalten, sodass das betreffende Überspannungsschutzelement rechtzeitig vor Ausfall ausgetauscht werden kann, um so den schutzlosen Zeitraum auf die Dauer des Austausches zu verringern.It would therefore be desirable to receive information about an impending failure at an early stage so that the surge protection element in question can be replaced in good time before the failure, in order to reduce the unprotected period to the duration of the replacement.
Ausgehend von dieser Situation ist es Aufgabe der Erfindung, einen Varistor mit Überwachungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, der es ermöglicht, frühzeitig Kenntnis über einen Alterungszustand des Überspannungsschutzelementes zu erhalten.Based on this situation, it is an object of the invention to provide a varistor with a monitoring device which makes it possible to obtain knowledge of an aging state of the overvoltage protection element at an early stage.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Varistor mit Überwachungseinrichtung gemäß Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.The object is achieved by a varistor with monitoring device according to
Nachfolgend wird die Erfindung näher unter Bezug auf die Figuren erläutert. In diesen zeigt:
-
1 eine schematische seitliche Darstellung von Elementen eines erfindungsgemäßen Varistors, -
2 eine schematische Schnittdarstellung von Elementen eines erfindungsgemäßen Varistors in Ausführungsformen der Erfindung gemäß1 , -
3 eine schematische Darstellung von Elementen und Aspekten von elektrischen Elementen gemäß Ausführungsformen der Erfindung, -
4 eine schematische seitliche Darstellung von Elementen eines erfindungsgemäßen Varistors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und -
5 eine schematische Schnittdarstellung von Elementen eines erfindungsgemäßen Varistors in Ausführungsformen der Erfindung gemäß4 .
-
1 2 shows a schematic lateral representation of elements of a varistor according to the invention, -
2nd is a schematic sectional view of elements of a varistor according to the invention in embodiments of theinvention 1 , -
3rd 1 shows a schematic illustration of elements and aspects of electrical elements according to embodiments of the invention, -
4th is a schematic side view of elements of a varistor according to the invention according to another embodiment of the invention, and -
5 is a schematic sectional view of elements of a varistor according to the invention in embodiments of the invention4th .
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.The invention will be illustrated in more detail below with reference to the figures. It should be noted that different aspects are described, which can be used individually or in combination. I.e. Any aspect can be used with different embodiments of the invention, unless explicitly shown as a pure alternative.
Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen werden. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.Furthermore, for the sake of simplicity, only one entity is generally referred to below. Unless explicitly noted, the invention can also have several of the entities concerned. In this respect, the use of the words "a", "a" and "one" is only to be understood as an indication that in a simple embodiment at least one entity is used.
Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar. Insofar as methods are described below, the individual steps of a method can be arranged and / or combined in any order, unless the context does not explicitly state otherwise. Unless expressly stated otherwise, the processes can also be combined with one another.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1% bis zu +/- 10 %.Data with numerical values are generally not to be understood as exact values, but also include a tolerance of +/- 1% up to +/- 10%.
Bezugnahme auf Standards oder Spezifikationen oder Normen sind als Bezugnahme auf Standards bzw. Spezifikationen bzw. Normen, die zum Zeitpunkt der Anmeldung und/oder - soweit eine Priorität beansprucht wird - zum Zeitpunkt der Prioritätsanmeldung gelten / galten zu verstehen. Hiermit ist jedoch kein genereller Ausschluss der Anwendbarkeit auf nachfolgende oder ersetzende Standards oder Spezifikationen oder Normen zu verstehen.References to standards or specifications or norms are to be understood as references to standards or specifications or norms that apply / apply at the time of registration and / or - if priority is claimed - at the time of priority registration. However, this is not to be understood as a general exclusion of the applicability to subsequent or replacing standards or specifications or norms.
In
Der Varistor
Die Varistorkeramik
Die Überwachungseinrichtung
In den
Die Überwachungseinrichtung
D.h. die Überwachungseinrichtung
D.h. nunmehr wird die Überwachungseinrichtung
In einer Ausführungsform der Erfindung verfügt die Überwachungseinrichtung
In einer Ausführungsform der Erfindung erfasst die Überwachungseinrichtung
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stellt die Schnittstelle I/O erfasste Informationen über den Alterungszustand in vordefinierten zeitlichen Abständen zur Verfügung. Dabei können die Informationen Rohdaten und/oder aufbereitete Informationen sein. Insbesondere können die Informationen Temperatur(verlaufs)daten aufweisen.In a further embodiment of the invention, the interface I / O makes available information about the state of aging available at predefined time intervals. The information can be raw data and / or processed information. In particular, the information can include temperature (history) data.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Schnittstelle I/O eine drahtlose Schnittstelle auf. Insbesondere kann die drahtlose Schnittstelle I/O eine W-Lan, Bluetooth, RFID, ZigBeee, LTE, InterneteofThings, ... Kommunikationsschnittstelle sein.In a further embodiment of the invention, the interface I / O has a wireless interface. In particular, the wireless interface I / O can be a W-Lan, Bluetooth, RFID, ZigBeee, LTE, InterneteofThings, ... communication interface.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung weist die Schnittstelle I/O alternativ oder zusätzlich eine drahtgebundene Schnittstelle auf. Insbesondere kann die drahtgebundene Schnittstelle I/O ein Feldbus, Interbus, LAN, ... Kommunikationsschnittstelle sein. Hierzu kann wie in
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Überwachungseinrichtung
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Überwachungseinrichtung
Soweit vorstehend der Terminus Anschluss in Bezug auf die Erfindung verwendet wird, ist damit jegliche Form eines elektrischen Anschlusses, d.h. z.B. aufgelötet, verschweißt, mittels (angedrückter) Nadelelektroden, etc..Insofar as the term connection is used above in relation to the invention, any form of electrical connection, i.e. e.g. soldered, welded, by means of (pressed) needle electrodes, etc.
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- VaristorVaristor
- ÜÜ
- ÜberwachungseinrichtungMonitoring device
- VARVAR
- VaristorkeramikVaristor ceramic
- A1, A2A1, A2
- Anschlussconnection
- dd
- Abstanddistance
- I/OI / O
- Schnittstelleinterface
- PP
- Trägercarrier
- S1, S2S1, S2
- Sensorsensor
- uCuC
- AuswerteeinrichtungEvaluation device
- ISOISO
- isolierende Umhüllunginsulating covering
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202019005383.2U DE202019005383U1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Varistor with monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202019005383.2U DE202019005383U1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Varistor with monitoring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE202019005383U1 true DE202019005383U1 (en) | 2020-06-19 |
Family
ID=71524395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202019005383.2U Active DE202019005383U1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Varistor with monitoring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202019005383U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021214316B3 (en) | 2021-12-14 | 2023-02-09 | Vitesco Technologies GmbH | Capacitive function test of varistors of a vehicle electrical system high-voltage protection device |
-
2019
- 2019-04-09 DE DE202019005383.2U patent/DE202019005383U1/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021214316B3 (en) | 2021-12-14 | 2023-02-09 | Vitesco Technologies GmbH | Capacitive function test of varistors of a vehicle electrical system high-voltage protection device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |