DE20318981U1

DE20318981U1 - Method for protecting a water heating system from corrosion has a unit with an anode inserted into the heater tank and a connections to a potential source and earth

Info

Publication number: DE20318981U1
Application number: DE20318981U
Authority: DE
Original assignee: IBB INGENIEURBUERO BECKER GmbH
Current assignee: Ibb Ingenieurbuero Becker GmbH
Priority date: 2003-12-06
Filing date: 2003-12-06
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2013-12-07

Abstract

The protection unit (10) has a housing (22), with openings for the anode rod (48), the potential source (44) and (38) for the earth cable (42), for a voltage limiting diode and thermal fuse.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz vor einer elektrischen Spannung außerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebsbereichs für eine Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung.The present invention relates to a device for protection against electrical voltage outside the intended operating range for one Device for active corrosion protection. The invention relates about that also a device for active corrosion protection with a device according to the invention.

Eine Korrosion von Werkstoffen, insbesondere Metallen, ist oftmals eine unerwünschte Reaktion, die dazu führt, daß ein Werkstoff, beispielsweise das Metall, sich in unerwünschter Weise verändert oder abgetragen wird, wodurch die Ausführung der bestimmungsgemäßen Funktion beeinträchtigt oder sogar verhindert werden kann. Zu nennen sind hier insbesondere Korrosionsvorgänge bei Gebäuden, Bauwerken, elektrotechnischen Installationen oder dergleichen, und zwar insbesondere Werkstoffverbunde wie Armierungen in Beton.Corrosion of materials, in particular Metals is often an undesirable one Reaction that leads to the existence Material, such as the metal, is undesirable Way changed or is removed, whereby the execution of the intended function impaired or can even be prevented. These are particularly noteworthy corrosion processes for buildings, structures, electrotechnical installations or the like, in particular Composite materials such as reinforcements in concrete.

Korrosion tritt oftmals an Stellen auf, bei denen ein Metall mit einem Elektrolyten in Wirkverbindung steht. Metallionen gehen in Lösung über, wodurch der entsprechende Metallgegenstand an Substanz verliert. Derartige korrosive Effekte treten beispielsweise bei Metallgegenständen in Kontakt mit Wasser, beispielsweise mit Seewasser, auf oder auch bei Gebäuden, deren Metallarmierung mit dem Grundwasser Kontakt hat. Ebenso unerwünscht und darüber hinaus auch gefährlich ist die Korrosion eines Gebäudeerders, dessen Korrosion zu einer erheblichen Beeinträchtigung der elektrischen Sicherheit führen kann. Im Stand der Technik ist es daher üblich, sogenannte Opferelektroden vorzusehen, die elektrisch leitend mit dem vor Korrosion zu schützenden Metallgegenstand verbunden sind, und deren Werkstoff eine gegenüber dem Metallgegenstand erhöhte Neigung zur Lösung in dem Elektrolyten aufweist. Mit der Zeit lösen sich derartige Opferelektroden jedoch vollständig auf, so daß eine regelmäßige Wartung und deren Ersatz erforderlich ist. Daneben ist es bekannt den Metallgegenstand mit einer entsprechenden Beschichtung vorzusehen, die eine Korrosion weitgehend verhindern soll. Derartige Korrosionsschutzmaßnahmen werden als passiv bezeichnet.Corrosion often occurs in places on which a metal is in active connection with an electrolyte stands. Metal ions dissolve, causing the corresponding metal object loses substance. such Corrosive effects occur, for example, with metal objects Contact with water, for example with sea water, on or also in buildings, whose metal reinforcement is in contact with the groundwater. Just as undesirable and beyond also dangerous is the corrosion of a building earth, its corrosion leads to a considerable impairment of the electrical safety to lead can. It is therefore common in the prior art, so-called sacrificial electrodes to be provided that are electrically conductive with those to be protected against corrosion Metal object are connected, and their material one compared to the Metal object raised Tendency to solve in the electrolyte. Such sacrificial electrodes become detached over time however completely on so that a regular maintenance and their replacement is required. In addition, it is known the metal object with an appropriate coating to prevent corrosion should largely prevent. Such corrosion protection measures are called passive.

Alternativ findet hierzu insbesondere bei großen Bauwerken eine Methode Verwendung, bei der der Metallgegenstand mittels einer externen Energiequelle mit einem elektrischen Potential versehen wird, welches derart gewählt ist, daß eine Korrosion weitestgehend unterdrückt werden kann. Solche Vorrichtungen werden beispielsweise im Zusammenhang mit dem Schutz einer Eisenarmierung eines Gebäudes vor Korrosion verwendet und als aktiver Korrosionsschutz bezeichnet. So ist es z. B. üblich, eine Warmwasser-Erzeugungsvorrichtung mit einer Anode zu versehen, die mit einem geeigneten elektrischen Potential beaufschlagt wird. In der Regel werden hierzu Potentiostaten oder Galvanostaten eingesetzt. Diese beziehen ihre Energie aus einer öffentlichen oder lokalen Energieversorgung und erzeugen eine Gleichspannung, deren Minuspol beispielsweise mit dem Erdpotential und deren Pluspol mit der Anode verbunden wird. Die Spannung wird dabei derart gewählt, daß der Korrosionseffekt minimiert ist.Alternatively, this takes place in particular for large Buildings use a method in which the metal object by means of an external energy source with an electrical potential is provided, which is chosen such that corrosion largely repressed can be. Such devices are related, for example used to protect a building's iron reinforcement against corrosion and called active corrosion protection. So it is z. B. usual, a To provide hot water generating device with an anode a suitable electrical potential is applied. In As a rule, potentiostats or galvanostats are used for this. These get their energy from a public or local energy supply and generate a DC voltage, the negative pole of which, for example the earth potential and its positive pole is connected to the anode. The voltage is selected so that the corrosion effect is minimized is.

Elektrisch betriebene Warmwasser-Erzeugungsvorrichtungen weisen jedoch das Problem auf, daß bei Ausfall der elektrischen Isolation zwischen einem Heizelement, welches in der Regel isoliert eingebaut ist, und dem zu erwärmenden Wasser das Wasser und unter Umständen Teile der Warmwasser-Erzeugungsvorrichtung mit einem gefährlichen elektrischen Potential beaufschlagt wird. Neben der Gefährdung von Personen wird üblicherweise auch der Potentiostat oder Galvanostat beschädigt bzw. zerstört. Selbst wenn also eine übliche Schutzmaßnahme wie ein Leitungsschutzautomat Schlimmeres verhindert, so reicht die kurzzeitig einwirkende, hohe elektrische Spannung oftmals aus, die Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz dauerhaft außer Betrieb zu setzen.Electrically operated hot water production devices however, have the problem that if the electrical fails Insulation between a heating element, which usually insulates is installed, and the one to be heated Water the water and possibly Parts of the hot water generating device with a dangerous electrical Potential is applied. In addition to endangering people, it is common the potentiostat or galvanostat is also damaged or destroyed. Self so if a common one defense just like a circuit breaker prevents worse things from happening the briefly acting, high electrical voltage often off, the device for active corrosion protection is permanently out of operation to put.

Wird bei einer Reparatur der Warmwasser-Erzeugungsvorrichtung zugleich die Reparatur der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz versäumt, so setzt eine unerwünschte und oftmals unbemerkte Korrosion der Warmwasser-Erzeugungsvorrichtung ein, die bis zu deren Zerstörung führen kann.Will be at a repair of the hot water generating device at the same time the repair of the device for active corrosion protection failed so sets an unwanted and often unnoticed corrosion of the hot water generating device that up to their destruction to lead can.

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Nachteile ist es die Auf gabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, die Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz vor einer äußeren Fehlerspannung derart zu schützen, daß diese nicht beschädigt wird.In view of the disadvantages described above it is the object of the present invention to provide a device to provide, which enables the device for active corrosion protection against an external fault voltage to protect so that these not damaged becomes.

Als Lösung wird mit der Erfindung eine Einrichtung zum Schutz vor einer elektrischen Spannung außerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebsbereichs für eine Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz vorgeschlagen, wobei die Einrichtung mit einer Anode, mit einem elektrischen Bezugspotential und mit der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz selbst elektrisch leitend verbindbar ist, wobei die Einrichtung schaltungstechnisch zwischen der Anode und der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz ein elektrisch abschaltbares Element und zwischen der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz und dem Bezugspotential ein die elektrische Spannung begrenzendes Element aufweist.As a solution with the invention a device for protection against electrical voltage outside the intended operating range for one Device proposed for active corrosion protection, the Device with an anode, with an electrical reference potential and even electrically with the device for active corrosion protection Is conductively connectable, the device in terms of circuitry between the anode and the active corrosion protection device an electrically switchable element and between the device for active corrosion protection and the reference potential the electrical voltage has a limiting element.

Erstmals ist es somit möglich, die Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz vor Fehlerspannungen außerhalb des bestimmungsgemäßen Bereichs zu schützen. Die erfindungsgemäße Einrichtung beruht nicht nur auf einer Einwirkung auf die unzulässig hohe Spannung, indem sie diese begrenzt, sondern sie ermöglicht darüber hinaus bei Überschreiten eines Schwellwertes die vollständige Abschaltung der Anode, wodurch die Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz vor einer Überspannung geschützt wird. Üblicherweise weisen die Vorrichtungen zum aktiven Korrosionsschutz Anzeigen auf, die eine Unterbrechung der Verbindung zur Anode signalisieren und/oder melden, wenn die Verbindung zur Anode unterbrochen ist. Eine solche Störung wird dann zum Beispiel durch eine blinkende Glühlampe, eine Glimmlampe oder eine Leuchtdiode oder dergleichen signalisiert. Diese Funktion kann jedoch nur dann gewährleistet werden, wenn die Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz nicht durch die Überspannung in ihrer Funktion beeinträchtigt worden ist. Sollte also bei einem großen Spannungsimpuls das abschaltbare Element in den abgeschalteten Zustand übergehen, so daß die Anode nicht mehr elektrisch leitend mit der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz verbunden ist, kann dies durch diese Vorrichtung selbst ermittelt und zur Anzeige gebracht werden. Diese Störung kann bereits bei sehr kurzen Spannungsimpulsen auftreten. Bei kleineren Spannungsimpulsen bzw. Spannungen, bei denen die Energie nicht ausreicht, das abschaltbare Element abzuschalten, tritt einzig das die elektrische Spannung begrenzte Element in Aktion, indem es die elektrische Spannung auf einen Wert reduziert, der die Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz nicht nachhaltig beeinträchtigt. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes des die elektrische Spannung begrenzenden Elements geht dieses mehr oder weniger abrupt in einen leitfähigen Zustand über, so daß ein Stromfluß zum Bezugspotential erfolgen kann. Dieser Strom fließt zugleich auch durch das elektrisch abschaltbare Element, wobei bei einem entsprechend hohen Strom das elektrisch abschaltbare Element auslöst und in den abgeschalteten Zustand übergeht. Die Verbindung zur Anode ist somit unterbrochen, wodurch ein Schutz der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz gewährleistet ist. Neben einer maximalen Stromstärke, die das abschaltbare Element permanent führen kann, kann auch ein sogenanntes Grenzlastintegral zur Kennzeichnung des Abschaltverhaltens verwendet werden. Das Grenzlastintegral liefert Informationen darüber, welche Stärke eines Energieimpulses zum Abschalten führt bzw. den eingeschalteten Zustand gerade noch aufrechterhält. So kann beispielsweise das Grenzlastintegral des abschaltbaren Elements derart gewählt werden, daß ein Energieimpuls die Vorrichtung zum Korrosionsschutz nicht beschädigen kann. Neben einer Fehlerspannung, die zu einer Beschädigung der Vorrichtung zum Korrosionsschutz führen kann, kommt auch ein Spannungsimpuls in Betracht, der nur kurzzeitig anliegt. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann vorzugsweise die Möglichkeit aufweisen, für beide derart genannten Fehlerfälle eine Schutzmaßnahme darzustellen.For the first time, it is thus possible to protect the device for active corrosion protection against fault voltages outside the intended range. The device according to the invention is not only based on an action on the impermissibly high voltage by limiting it, but it also enables the anode to be completely switched off when a threshold value is exceeded, as a result of which the device for active corrosion protection is protected against overvoltage. The devices for active corrosion protection usually have displays that signal an interruption in the connection to the anode and / or report when the connection to the anode is interrupted. Such a fault is then signaled, for example, by a flashing light bulb, a glow lamp or a light-emitting diode or the like. However, this function can only be guaranteed if the function for the active corrosion protection has not been impaired by the overvoltage. If the switchable element changes to the switched-off state when there is a large voltage pulse, so that the anode is no longer electrically conductively connected to the device for active corrosion protection, this device can itself determine this and display it. This disturbance can occur even with very short voltage pulses. In the case of smaller voltage pulses or voltages where the energy is not sufficient to switch off the element which can be switched off, only the element which limits the electrical voltage comes into action by reducing the electrical voltage to a value which does not permanently impair the device for active corrosion protection. If a predetermined threshold value of the element limiting the electrical voltage is exceeded, this element changes more or less abruptly into a conductive state, so that a current flow to the reference potential can take place. This current also flows through the electrically disconnectable element, the electrically disconnectable element being triggered at a correspondingly high current and changing over to the switched-off state. The connection to the anode is thus interrupted, which ensures protection of the device for active corrosion protection. In addition to a maximum current that the switchable element can permanently carry, a so-called limit load integral can also be used to identify the switch-off behavior. The limit load integral provides information about the strength of an energy pulse that leads to switch-off or just maintains the switched-on state. For example, the limit load integral of the switchable element can be selected such that an energy pulse cannot damage the device for corrosion protection. In addition to an error voltage, which can damage the device for corrosion protection, a voltage pulse is also considered, which is only present for a short time. The device according to the invention can preferably have the possibility of representing a protective measure for both of the above-mentioned fault cases.

Es wird ferner vorgeschlagen, daß die Einrichtung einen direkten Anschluß zur Anode aufweist. Einerseits kann Montageaufwand reduziert werden, und zum Zweiten kann eine elektrische Leitung zwischen der Einrichtung und der Anode eingespart werden. Darüber hinaus kann erreicht werden, daß im Fehlerfalle durch diese Leitung kein zusätzliches Gefahrenpotential entsteht. Ein Berührungsschutz kann erreicht werden, insbesondere wenn durch geeignete mechanische Maßnahmen eine Berührung des Anodenanschlusses durch Personen verhindert wird.It is also proposed that the facility a direct connection to Has anode. On the one hand, assembly effort can be reduced, and second, there can be an electrical line between the device and the anode can be saved. In addition, can be achieved that in the event of an error no additional through this line Danger potential arises. Protection against accidental contact can be achieved be, especially if by suitable mechanical measures a touch of the anode connection is prevented by people.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß die Anode einstückig mit der Einrichtung ausgebildet ist. So kann vorteilhaft die Montage einer ohnehin erforderlichen Anode zugleich das Vorsehen der erfindungsgemäßen Einrichtung ohne zusätzlichen Montageaufwand umfassen.In an advantageous further training it is proposed that the One-piece anode is trained with the device. So the assembly can be advantageous an anode that is required anyway, the provision of the device according to the invention without additional Include assembly effort.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die Einrichtung ein Gehäuse aufweist. Mit dem Gehäuse kann erreicht werden, daß die Einrichtung entsprechend den lokalen Sicherheitsanforderungen ausgestaltet ist. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das Gehäuse explosionsgeschützt oder auch spritzwassergeschützt ausgeführt ist. Mit dem Gehäuse kann ferner erreicht werden, daß ein Personenschutz, beispielsweise gemäß einer Norm EN 60335, gewährleistet wird. Das Gehäuse kann aus Metall, Kunststoff oder dergleichen gebildet sein. Es kann als Metallgehäuse beispielsweise mit einer doppelten Isolation versehen sein, um den Anforderungen hinsichtlich der elektrischen Sicherheit zu entsprechen.It is also proposed that the facility a housing having. With the housing can be achieved that the Furnishings designed according to local security requirements is. For example, it can be provided that the housing is explosion-proof or also splash-proof accomplished is. With the housing can also be achieved that a Personal protection, for example according to a standard EN 60335, guaranteed becomes. The housing can be made of metal, plastic or the like. It can as a metal housing for example, be provided with double insulation around the To meet electrical safety requirements.

Die elektrische Verbindung kann beispielsweise als Schraub- oder Klemmverbindung ausgeführt sein. Vorteilhaft wird jedoch vorgeschlagen, daß die elektrische Verbindung als Steckverbindung ausgebildet ist. Eine weitere Vereinfachung der Montage kann erreicht werden. Die Steckverbindung kann beispielsweise durch Flachstecker mit entsprechend ausgebildeten Flachsteckfahnen vorgesehen sein, wie sie beispielsweise in der Normung bekannt sind. Die Steckverbindung kann ferner eine Verriegelung aufweisen, um zu gewährleisten, daß die Steckverbindung im bestimmungsgemäßen Betrieb gesichert ist.The electrical connection can, for example be designed as a screw or clamp connection. Will be beneficial however suggested that the electrical connection is designed as a plug connection. A further simplification of the assembly can be achieved. The connector can, for example, by means of tabs with correspondingly trained Flat flags are provided, such as in the Standardization are known. The plug connection can also have a lock, to ensure, that the Plug connection is secured in the intended operation.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß im Bereich der elektrischen Verbindung eine Hülse anordbar ist. Mit der Hülse kann erreicht werden, daß die Steckverbindung vor äußeren Einwirkungen, insbesondere mechanischen Beanspruchungen, sowie auch vor Verschmutzung geschützt ist. Vorzugsweise ist die Hülse aus einem elektrisch isolierendem Werkstoff, so daß ein Schutz vor einem unerwünschtem elektrischen Kontakt vorgesehen ist. Die Hülse kann beispielsweise aus Kunststoff oder auch aus einem keramischen Werkstoff gebildet sein. Die Hülse kann zur Befestigung mit dem Gehäuse oder auch mit der elektrischen Verbindung verbunden sein.It is also proposed that in the area a sleeve can be arranged for the electrical connection. With the sleeve can be achieved that the Plug connection from external influences, in particular mechanical stresses, as well as pollution protected is. Preferably the sleeve made of an electrically insulating material, so that protection from an unwanted electrical Contact is provided. The sleeve can be made of plastic or a ceramic, for example Be formed material. The sleeve can be attached to the case or also be connected to the electrical connection.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß das elektrisch abschaltbare Element durch eine Schmelzsicherung gebildet ist. Die Schmelzsicherung kann beispielsweise eine konventionelle Schmelzsicherung, vorgesehen für eine Leiterplattenmontage, sein, welche in einem Glas oder Keramikgehäuse mit einem darin angeordneten Draht gebildet ist. Sie kann darüber hinaus auch als Schutzautomat oder als elektrischer Widerstand, vorzugsweise als PTC-Widerstand (positive temperature coefficient), insbesondere mit einer geringen elektrischen Leistung, ausgebildet sein, der über die gewünschten vorgegebenen Eigenschaften verfügt. Daneben besteht natürlich auch die Möglichkeit, auf einer Leiterplatte eine entsprechend geformte Leiterbahn vorzusehen, die die gewünschten Sicherungseigenschaften bereitstellt. Durch einen Strom, der oberhalb des vorgesehenen, dauerhaft zu tragenden Stroms liegt, oder durch einen Stromimpuls, der ebenfalls zu einer Überlastung des Elements führt, wird das Sicherungselement derart aufgeheizt, daß es schmilzt oder verdampft, wodurch die Verbindung zwischen seinen beiden Anschlüssen unterbrochen wird. Anstelle eines schmelzenden oder verdampfenden Elements kann auch ein Schutzautomat vorgesehen sein, vorzugsweise ein Automat, der nach Auslösung durch Betätigen einer Taste oder dergleichen wieder in seinen vorherigen Zustand umschaltbar ist. So kann beispielsweise ein in Reihe mit einem Polyswitch geschalteter PTC-Widerstand als abschaltbares Element eingesetzt sein. Vorteilhaft kann die Einrichtung auf diese Weise ohne mechanische Tätigkeiten wieder in Betrieb gesetzt werden. Ein Austausch eines abschaltbaren Elements oder der Einrichtung nach dessen Auslösung kann eingespart werden.In a further embodiment it is proposed that the electrically switchable element is formed by a fuse. The fuse can be, for example, a conventional fuse, intended for mounting on a printed circuit board, which is formed in a glass or ceramic housing with a wire arranged therein. It can also be used as a circuit breaker or as an electrical resistor preferably as a PTC resistor (positive temperature coefficient), in particular with a low electrical power, which has the desired properties. In addition, there is of course also the possibility of providing a correspondingly shaped conductor track on a printed circuit board which provides the desired securing properties. The fuse element is heated in such a way that it melts or evaporates by a current which is above the intended current to be carried permanently or by a current pulse which also leads to an overload of the element, as a result of which the connection between its two connections is interrupted , Instead of a melting or vaporizing element, an automatic protection device can also be provided, preferably an automatic device that can be switched back to its previous state after activation by pressing a button or the like. For example, a PTC resistor connected in series with a polyswitch can be used as a switchable element. In this way, the device can advantageously be put back into operation without mechanical activities. An exchange of a switchable element or the device after its triggering can be saved.

Daneben kann das abschaltbare Element auch durch ein Halbleiterbauelement gebildet sein. Es kann beispielsweise durch eine elektronische Halbleiterdiode oder einen elektronischen Transistor gebildet sein, dessen Halbleiterkristall die gewünschten Eigenschaften für das Abschalten aufweist. Es können auch mehrere unterschiedliche abschaltbare Elemente miteinander beispielsweise in Reihenschaltung, kombiniert sein, um eine gewünschte vorgegebene Abschaltcharakteristik zu erreichen.In addition, the switchable element can also be formed by a semiconductor device. For example, it can through an electronic semiconductor diode or an electronic one Be formed transistor, the semiconductor crystal the desired Properties for has the shutdown. It can also several different elements that can be switched off for example in series, can be combined to a desired predetermined Achieve shutdown characteristics.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß das die elektrische Spannung begrenzende Element durch ein Halbleiterbauelement gebildet ist. Das die elektrische Spannung begrenzende Element weist die Eigenschaft auf, daß bei Anliegen einer Spannung unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes nur ein sehr geringer Strom oder gar kein Strom durch das Bauelement strömt. Erst bei Überschreiten eines Spannungsschwellwertes setzt ein großer Stromfluß ein. Das die elektrische Spannung begrenzende Element kann beispielsweise durch einen DIAC, einen MOS-FET, eine Z-Diode, einen Varistor, einer Überspannungsschutzdiode oder einer Kombination solcher Bauteile sowohl untereinander als auch mit Widerständen gebildet sein, welche z. B. aus Halbleiterschaltungstechnik, Tietze Schenk, 10. Auflage, Springer-Verlag bekannt sind. Solche Bauelemente sind in der Regel Halbleiterbauelemente. Daneben oder zusätzlich kann auch ein Gas-Überspannungsableiter vorgesehen sein, um die vorgesehene Schutzfunktion zu erfüllen.It is also proposed that the electrical Voltage-limiting element formed by a semiconductor device is. The element limiting the electrical voltage has the Property on that at Application of a voltage below a predetermined limit very little current or no current through the device flows. Only when exceeded of a voltage threshold starts a large current flow. The the element limiting the electrical voltage can, for example through a DIAC, a MOS-FET, a Zener diode, a varistor, an overvoltage protection diode or a combination of such components both among themselves even with resistors be formed which z. B. from semiconductor circuit technology, Tietze Schenk, 10th edition, Springer-Verlag are known. Such components are usually semiconductor devices. In addition or in addition also a gas surge arrester be provided in order to fulfill the intended protective function.

Um das die elektrische Spannung begrenzende Element kostengünstig und mit kleiner Bauform realisieren zu können, wird vorgeschlagen, daß das die elektrische Spannung begrenzte Element durch einen Varistor gebildet ist. Varistoren werden in der Elektrotechnik vielfach zum Schutz vor Überspannungen eingesetzt und bieten einen kostengünstigen effektiven Schutz. Gleichwohl kann das die elektrische Spannung begrenzende Element auch durch eine Transientenschutzdiode gebildet sein.To limit the electrical voltage Element inexpensive and to be able to realize with a small design, it is proposed that the electrical voltage limited element formed by a varistor is. Varistors are often used for protection in electrical engineering from surges used and offer cost effective protection. Nevertheless, the element that limits the electrical voltage can also be formed by a transient protection diode.

Mit der Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz mit einem Potentiostaten oder einem Galvanostaten, einer mit der Vorrichtung elektrisch leitfähig verbindbaren Anode, welche mit einem Elektrolyten in Wirkverbindung steht, und mit einem Anschluß für eine Energieversorgung vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung mit einem Bezugspotential elektrisch leitfähig verbindbar ist und eine erfindungsgemäße Einrichtung aufweist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann erreicht werden, daß bei einer Fehlerspannung auf der Anode der Potentiostat oder der Galvanostat vor einer Beschädigung durch eine Überspannung geschützt ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung begrenzt einerseits die Spannung und schaltet bei Überschreiten einer maximal zulässigen Energie die Anode vom Galvanostaten oder Potentiostaten ab. Auf einfache Weise kann somit ein Schutz des Potentiostaten oder des Galvanostaten erreicht werden. Üblicherweise verfügen Potentiostaten oder Galvanostaten über eine Anzeige, die deren Funktion signalisiert. Ist die Anode über die Einrichtung vom Galvanostaten oder Potentiostaten abgeschaltet, so wird dies durch den Galvanostaten bzw. Potentiostaten festgestellt und zur Anzeige gebracht. Durch einfaches Auswechseln der Einrichtung zum Schutz vor einer elektrischen Spannung außerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebsbereichs gegen eine funktionstüchtige Einrichtung kann der bestimmungsgemäße Betrieb der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz wiederhergestellt werden. Daneben können zur Behebung der Störung auch andere geeignete Maßnahmen, wie Reparatur des abschaltbaren Elements, vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht somit zudem eine Erhöhung der Sicherheit in Bezug auf die Funktion der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz, denn ein beschädigter Potentiostat oder Galvanostat kann natürlich in der Regel keine bestimmungsgemäße Anzeige mehr gewährleisten.With the invention is also a Device for active corrosion protection with a potentiostat or a galvanostat, one that can be electrically conductively connected to the device Anode, which is in active connection with an electrolyte, and with a connection for a power supply proposed, the device having a reference potential electrical conductive is connectable and has a device according to the invention. With the device according to the invention can be achieved at an error voltage on the anode of the potentiostat or the galvanostat from damage through an overvoltage protected is. The device according to the invention limits the voltage on the one hand and switches when exceeded a maximum allowable Energy the anode from the galvanostat or potentiostat. On Protection of the potentiostat or the Galvanostats can be achieved. Usually feature Potentiostats or galvanostats via a display showing their Function signals. Is the anode on the device of the galvanostat or potentiostat switched off, this is done by the galvanostat or potentiostats determined and displayed. By easy replacement of the device to protect against an electrical Tension outside the intended operating range against a working The device can be operated as intended be restored for active corrosion protection. In addition to the Correction of the fault other suitable measures, how to repair the disconnectable element. The device according to the invention allows thus also an increase in Security regarding the function of the device for active Corrosion protection, because a damaged one Potentiostat or galvanostat can of course generally no longer display as intended guarantee.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung einstückig mit der Einrichtung ausgebildet ist. Montageaufwand und Kosten können eingespart werden.In a further embodiment suggested that the One-piece device is trained with the device. Assembly effort and costs can be saved become.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung, die Einrichtung und die Anode einstückig ausgebildet sind. Eine kompakte einfach zu montierende Vorrichtung kann erreicht werden. Darüber hinaus kann erreicht werden, daß die Funktion der Vorrichtung bereits während ihrer Fertigung vollständig überprüft werden kann. Ein hohes Maß an Sicherheit auch während der Montage kann erreicht werden.In addition, it is proposed that the device, the device and the anode are formed in one piece. A compact, easy to assemble device can be achieved. In addition, it can be achieved that the function of the device can be completely checked during its manufacture. A high level of security can also be achieved during assembly become.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung an einer elektrisch betreibbaren Warmwasser-Erzeugungsvorrichtung angeordnet ist. Derartige Warmwasser-Erzeugungsvorrichtungen sind beispielsweise als elektrischer Durchlauferhitzer, Warmwasserspeicher, Untertischgerät oder dergleichen bekannt. Diese weisen in der Regel Rohrheizkörper auf, die als Heizwendel entweder um ein zu beheizendes, von Wasser durchströmbares Rohr oder innerhalb des Behälters in direktem Kontakt mit Wasser angeordnet sind. Die Rohrheizkörper sind in der Regel durch in einem länglichen Edelstahlgehäuse angeordnete Heizwendel gebildet, wobei der Raum zwischen Heizwendel und Edelstahlrohr durch ein elektrisch isolierendes, in der Regel keramisches Material aufgefüllt ist. Der Rohrheizkörper wird durch mechanische Verformung in die gewünschte Form gebracht und in die Warmwasser-Erzeugungsvorrichtung eingebaut. Durch Alterungseffekte, Verkalkung und/oder dergleichen kann es vorkommen, daß eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Heizwendel und dem Edelstahlrohr entsteht, wodurch elektrisches Potential auf das Edelstahlrohr und auf die mit diesem in Verbindung stehenden Vorrichtungsgelemente gelangt. Die üblicherweise für den Hausgebrauch vorgesehenen Warmwasser-Erzeugungsvorrichtungen übertragen somit das elektrische Potential über das Wasser, welches in diesem Fall als Elektrolyt anzusehen ist, auf die Anode der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz. Gerade durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei diesen Warmwasser-Erzeugungsvorrichtungen eine Beschädigung der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz verhindert werden. Die Sicherheit kann weiter erhöht werden.It is also proposed that the device on an electrically operated hot water production device is arranged. Such hot water generating devices are, for example Known as an instantaneous water heater, hot water tank, under-table device or the like. These usually have tubular heaters that act as heating coils either around a pipe to be heated and through which water can flow or inside the container are placed in direct contact with water. The tubular radiators are usually through in an elongated Stainless steel case arranged Heating coil formed, the space between the heating coil and stainless steel tube through an electrically insulating, usually ceramic material filled is. The tubular heater is brought into the desired shape by mechanical deformation and in the hot water generating device installed. Through aging effects, Calcification and / or the like may occur that an electrical conductive Connection between the heating coil and the stainless steel tube is established, whereby electrical potential on the stainless steel tube and on the with this related device elements. The usual for the Domestic use designated hot water generating devices thus the electrical potential above the water, which in this case is to be regarded as an electrolyte, on the anode of the device for active corrosion protection. Straight through the device according to the invention can damage the hot water generating devices Device for active corrosion protection can be prevented. The Security can be further increased become.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Schutz einer Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz vor einer elektrischen Spannung außerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebsbereichs, wobei eine mit einem Elektrolyten in Wirkverbindung stehende Anode aus einer mit der Anode elektrisch verbindbaren elektrischen Energiequelle mit einer elektrischen Spannung und/oder einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, wobei bei Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwertes für die elektrische Spannung und/oder den elektrischen Strom der Anode eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Anode und einem Bezugspotential hergestellt wird. Mit der vorliegenden Erfindung kann somit erreicht werden, daß in die Anode eingetragene elektrische Energie, die zu einer Überlastung der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz führen würde, auf ungefährliche Weise zu einem Bezugspotential abgeleitet wird. Auf diese Weise kann die Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz vor einer Überspannung bzw. einem Überstrom geschützt werden.The present invention relates to a method for protecting a device for active corrosion protection before an electrical voltage outside the intended operating range, an anode operatively connected to an electrolyte from an electrical energy source that can be electrically connected to the anode an electrical voltage and / or an electrical current being, if exceeded a predefinable limit for the electrical voltage and / or the electrical current of the anode electrically conductive Connection between the anode and a reference potential is established becomes. With the present invention it can thus be achieved that in the anode entered electrical energy, which overloaded the Device for active corrosion protection would lead to harmless Way is derived to a reference potential. In this way can the device for active corrosion protection against overvoltage or an overcurrent protected become.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die Verbindung zwischen der Anode und der elektrischen Energiequelle unterbrochen wird. So kann durch die Kombination bei zweier Maßnahmen erreicht werden, daß mit vergleichsweise geringem Bauteileaufwand die Schutzwirkung weiter erhöht wird. So wird die überschüssige Energie nicht nur zum Bezugspotential abgeleitet, sondern es wird eine Unterbrechung zur Energiequelle geschaffen, um diese vor den Einwirkungen einer elektrischen Überspannung bzw. eines elektrischen Überstroms verbessert und mit größerer Zuverlässigkeit zu schützen.It is also proposed that the connection interrupted between the anode and the electrical energy source becomes. So by combining two measures be achieved with the protective effect is comparatively low elevated becomes. So is the excess energy not only derived to the reference potential, but it becomes an interruption created for the energy source to protect it from the effects of a electrical overvoltage or an electrical overcurrent improved and with greater reliability to protect.

Ferner wird mit der Erfindung ein gattungsgemäßes Vertahren vorgeschlagen, wobei bei Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwertes für die elektrische Spannung und/oder den elektrischen Strom der Anode die elektrische Verbindung zwischen der Anode und der Energiequelle unterbrochen wird. In diesem Fall ist also eine Ableitung zu einem Bezugspotential nicht vorgesehen, sondern es wird lediglich die Verbindung zwischen Anode und Energiequelle unterbrochen, so daß diese nicht auf die Energiequelle einwirken kann. Eine solche Funktion kann beispielsweise durch eine elektronische Diode realisiert werden, die zwischen Energiequelle und Anode geschaltet ist und bei bestimmungsgemäßem Betrieb im leitfähigen Zustand ist. Tritt nun an der Anode eine Überspannung auf, so geht die Diode in den gesperrten Zustand über und blockt die Spannung ab. Solche Dioden können beispielsweise als Halbleiterbauelemente oder auch als Röhrenbauelemente ausgebildet sein.Furthermore, with the invention generic procedure suggested, if exceeded a predefinable limit for the electrical voltage and / or the electrical current of the anode the electrical connection between the anode and the energy source is interrupted. In this case it is a derivative of one Reference potential is not provided, but only the Connection between anode and energy source interrupted, so that this cannot act on the energy source. Such a function can be implemented, for example, by an electronic diode, which is connected between the energy source and the anode and when used as intended im conductive Condition is. If there is an overvoltage at the anode, it will go Diode in the blocked state and blocks the tension. Such diodes can be used, for example, as semiconductor components or also as tube components be trained.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß nach Abklingen des Überschreitens des vorgebbaren Grenzwerts automatisch ein bestimmungsgemäßer Betrieb der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz aufgenommen wird. Somit kann erreicht werden, daß weitgehend ein bestimmungsgemäßer Betrieb der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz gewährleistet werden kann, sobald die Störung durch Überspannung bzw. Überstrom abgeklungen ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz nur schwer zugänglich ist, beispielsweise wegen eines komplizierten Aufbaus oder auch wegen großer Entfernung. Besonders einfach kann dies mittels der zuvor genannten Diodenschaltung erreicht werden.It is also proposed that after decay of exceeding of the predefinable limit value, the intended operation of the Device for active corrosion protection is added. Consequently can be largely achieved proper operation the device for active corrosion protection can be guaranteed as soon as the disturbance by overvoltage or overcurrent has subsided. This is particularly advantageous if the Device for active corrosion protection is difficult to access, for example because of a complicated structure or because of the great distance. This can be done particularly easily by means of the aforementioned diode circuit can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Überschreitung des Grenzwertes angezeigt wird. So kann beispielsweise ein gefährlicher Zustand Bedienungspersonal übermittelt werden, so daß dieses geeignete Maßnahmen zum Schutz ergreifen kann. Die Sicherheit kann weiter erhöht werden.It is also proposed that the overrun of the limit value is displayed. For example, a dangerous one Operator status transmitted be so this appropriate measures can take for protection. Security can be further increased.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die Überschreitung des Grenzwerts an eine Zentrale übermittelt wird. So kann insbesondere von zentraler Stelle eine Maßnahme eingeleitet werden, die die Sicherheit wiederherstellt. Darüber hinaus kann erreicht werden, daß mehrere Vorrichtungen zum aktiven Korrosionsschutz gemeinsam überwacht werden, um Aufwand für die Überwachung einzusparen.It is also proposed that exceeding the limit value to a central office becomes. In this way, a measure can be initiated, in particular, from a central location that will restore security. In addition, can be achieved that several Devices for active corrosion protection jointly monitored to be effort for The supervision save.

Weitere Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner wird bezüglich gleicher Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in 1 verwiesen. Die Zeichnungen sind Schemazeichnungen und dienen nur der Erläuterung des folgenden Ausführungsbeispiels.Further advantages and features are the fol the description of an embodiment. Components that remain essentially the same are identified by the same reference numerals. Furthermore, with regard to the same features and functions, reference is made to the description of the exemplary embodiment in 1 directed. The drawings are schematic drawings and serve only to explain the following exemplary embodiment.

Es zeigen:Show it:

1 schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung in einem Gehäuse, 1 schematically a device according to the invention in a housing,

2 schematisch eine elektrisch betreibbare Warmwasser-Erzeugungsvorrichtung mit einer Vorrichtung zum Korrosionsschutz und einer erfindungsgemäßen Einrichtung, 2 schematically an electrically operable hot water generating device with a device for corrosion protection and a device according to the invention,

3 schematisch ein elektrisches Schaltbild für eine erste erfindungsgemäße Einrichtung, 3 schematically an electrical circuit diagram for a first device according to the invention,

4 schematisch ein elektrisches Schaltbild für eine zweite erfindungsgemäße Einrichtung und 4 schematically an electrical circuit diagram for a second device according to the invention and

5 schematisch ein elektrisches Schaltbild für eine dritte erfindungsgemäße Einrichtung. 5 schematically an electrical circuit diagram for a third device according to the invention.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schutzmodul 10, welches für eine Nachrüstung bei einem bestehenden elektrisch beheizbaren Warmwasserbehälter 34 vorgesehen ist. Das Schutzmodul 10 weist ein Gehäuse 22 auf, dessen Abmessungen in der 1 in Millimetern angegeben sind. Das Gehäuse 22 weist an einer Seite eine Öffnung 38 zum Anschluß an ein Erdpotential und eine Öffnung 40 zum Anschluß eines Potentiostaten 28 auf. Ein Kabel 42 ist durch die Öffnung 38 zum Anschluß des Erdpotentials 16 fest mit dem Schutzmodul 10 verbunden. In der Öffnung 40 ist eine Flachsteckfahne 44 erkennbar, an der ein Flachstecker 46 einer Verbindungsleitung 50 zum Potentiostaten 28 aufsteckbar ist. Ferner weist das Gehäuse 22 eine Öffnung 48 auf, über die ein rückseitig einsteckbarer Anschluß, vorliegend ein Gewindestift 58, einer Anode 14 mittels einer Schraubverbindung mit dem Schutzmodul 10 elektrisch leitend verbindbar ist. 1 shows a protection module according to the invention 10 which for retrofitting an existing electrically heated hot water tank 34 is provided. The protection module 10 has a housing 22 on whose dimensions in the 1 are given in millimeters. The housing 22 has an opening on one side 38 for connection to a ground potential and an opening 40 for connecting a potentiostat 28 on. A cable 42 is through the opening 38 for connecting the earth potential 16 firmly with the protection module 10 connected. In the opening 40 is a flat flag 44 recognizable by the flat connector 46 a connecting line 50 to the potentiostat 28 is attachable. Furthermore, the housing 22 an opening 48 on, via a plug-in connection on the back, in the present case a set screw 58 , an anode 14 by means of a screw connection with the protection module 10 is electrically conductively connectable.

2 zeigt eine Ausgestaltung mit einem erfindungsgemäßen Schutzmodul 10, wie es auch bereits bei bestehenden elektrisch beheizbaren Warmwasserbehältern 34 mit einer Vorrichtung 12 zum aktiven Korrosionsschutz nachrüstbar ist. Der elektrisch beheizbare Warmwasserbehälter 34 ist hier nur in seiner oberen Hälfte dargestellt. Der Warmwasserbehälter 34 weist ein mehrteiliges Gehäuse 52 auf, welches über Flansche 54 miteinander zu einem geschlossenen Gehäuse verbunden ist. Die Gehäusewand 52 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Metall oder Metallegierung gebildet, und weist eine Beschichtung wie eine Emaille-Beschichtung auf, die elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist. Die Gehäusewand 52 ist mit dem Erdpotential 16 verbunden. Die Anschlüsse für Zulauf und Ablauf des Leitungswassers 30 befinden sich im unteren, nicht dargestellten Bereich des Warmwasserbehälters 34. Skizziert ist im Warmwasserbehälter ein elektrisch betreibbarer Rohrheizkörper 36, der über eine nicht näher dargestellte Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Rohrheizkörper 36 ist mittels einem Isolationskörper 88 in seiner Position gegenüber der Gehäusewand 52 festgelegt. Zugleich ist der Rohrheizkörper 36 von der Gehäusewand 52 elektrisch isoliert angeordnet. Der Rohrheizkörper 36 ist im Leitungswasser 30 angeordnet und dient zur Wärmeabgabe an das Leitungswasser 30. Vorliegend wird der Rohrheizkörper 36 aus der öffentlichen Energieversorgung mit Energie versorgt. 2 shows an embodiment with a protection module according to the invention 10 , as is already the case with existing electrically heated hot water tanks 34 with one device 12 can be retrofitted for active corrosion protection. The electrically heated hot water tank 34 is only shown here in its upper half. The hot water tank 34 has a multi-part housing 52 on which over flanges 54 is connected to one another to form a closed housing. The housing wall 52 is formed from an electrically conductive material, in particular metal or metal alloy, and has a coating such as an enamel coating which has electrically insulating properties. The housing wall 52 is with the earth potential 16 connected. The connections for the inlet and outlet of the tap water 30 are in the lower area of the hot water tank, not shown 34 , An electrically operated tubular heater is sketched in the hot water tank 36 , which is supplied with electrical energy via an energy supply, not shown. The tubular heater 36 is by means of an insulation body 88 in its position opposite the housing wall 52 established. At the same time is the tubular heater 36 from the housing wall 52 arranged electrically isolated. The tubular heater 36 is in tap water 30 arranged and used to give off heat to the tap water 30 , The tubular heater is present 36 supplied with energy from the public energy supply.

Zum Schutz vor Korrosion ist eine Vorrichtung 12 am Warmwasserbehälter 34 vorgesehen, welche eine Anode 14, einen Potentiostat 28 sowie das Schutzmodul 10 umfaßt. Der Behälter 34 weist eine Öffnung 66 auf, durch die ein an einem Ende der Anode 14 angeordneter Gewindestift 58 nach außen herausragt. Behälterseitig ist an der Anode 14 ein Kragen 70 im Bereich des Übergangs zum Gewindestift 58 vorgesehen, welcher gegen eine behälterseitig um die Öffnung 66 herum angeordnete Dichtung 56 dichtend anliegt. Auf der gegenüberliegenden Seite der Behälterwand ist eine Scheibe 68vorgesehen, die mittels einer Mutter 64 die Anode 14 an der Behälterwand 52 mechanisch festlegt. Die Dichtung 56 ist vorliegend als elastische Kunststoffscheibe ausgebildet. Die Scheibe 68 ist eine Isolierscheibe aus Kunststoff. Die Anode 14 ist somit gegenüber der Behälterwand 52 elektrisch isoliert angeordnet. Zur elektrischen Isolation ist in der Öffnung 66 eine isolierende Hülse vorgesehen. Diese kann auch einstöckig mit der Dichtung 56 und der Scheibe 68 ausgebildet sein.To protect against corrosion is a device 12 on the hot water tank 34 provided which is an anode 14 , a potentiostat 28 as well as the protection module 10 includes. The container 34 has an opening 66 on, through the one at one end of the anode 14 arranged set screw 58 protrudes outwards. The tank is on the anode 14 a collar 70 in the area of the transition to the grub screw 58 provided which against a container side around the opening 66 gasket arranged around 56 fits tightly. There is a disc on the opposite side of the container wall 68 provided by means of a mother 64 the anode 14 on the container wall 52 mechanically determined. The seal 56 is designed as an elastic plastic disc. The disc 68 is an insulating washer made of plastic. The anode 14 is thus opposite the container wall 52 arranged electrically isolated. For electrical insulation is in the opening 66 an insulating sleeve is provided. This can also be one-story with the seal 56 and the disc 68 be trained.

Der Gewindestift 58 der Anode 14 ragt in die Öffnung 48 des Gehäuses 22 des Schutzmoduls 10 hinein, und zwar soweit, daß eine Leiterplatte 60 des Schutzmoduls 10 durchragt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Leiterplatte 60 elektrisch leitend mit dem Gewindestift 58 mittels einer weiteren Mutter 64 festgelegt. Diese Verbindung stellt zugleich die mechanische Fixierung des Schutzmoduls 10 sicher. Mittels einer Schraube 62 ist die Leiterplatte 60 am Gehäuse 22 mechanisch festgelegt. Die Leiterplatte 60 weist in dieser Figur nicht dargestellte Leiterbahnen auf, die eine Verschaltung der auf ihr angeordneten Bauelemente gemäß 3 vorsehen. Auf der Leiterplatte 60 angeordnet sind ferner die Schmelzsicherung 18 als elektrisch abschaltbares Element und der Varistor 20 als die elektrische Spannung begrenzendes Element, die als axiale Bauelemente in bedrahteter Technik auf der Leiterplatte 60 durch Löten festgelegt sind. Natürlich können diese Bauteile auch in einer Fertigungstechnologie wie SMD bereitgestellt sein oder auch mit Bauteilen in unterschiedlichen Fertigungstechnologien kombiniert sein. Ferner ist auf der Leiterplatte 60 die Flachsteckfahne 44 in abgewinkelter Ausfertigung ebenfalls in Löttechnik festgelegt. Ebenfalls durch Festlöten befestigt ist die Leitung 42, über die das Erdpotential 16 dem Schutzmodul 10 zugeführt wird.The grub screw 58 the anode 14 protrudes into the opening 48 of the housing 22 of the protection module 10 into it, to the extent that a circuit board 60 of the protection module 10 is penetrated. The circuit board is on the opposite side 60 electrically conductive with the grub screw 58 through another mother 64 established. This connection also provides the mechanical fixation of the protection module 10 for sure. Using a screw 62 is the circuit board 60 on the housing 22 mechanically fixed. The circuit board 60 has conductor tracks, not shown in this figure, which according to a connection of the components arranged on it 3 provide. On the circuit board 60 the fuse is also arranged 18 as an electrically switchable element and the varistor 20 as the electrical voltage-limiting element, which is used as axial components in wired technology on the printed circuit board 60 are fixed by soldering. Of course, these components can also be provided in a manufacturing technology such as SMD or can also be combined with components in different manufacturing technologies. It is also on the circuit board 60 the flat flag 44 in an angled version also fixed in soldering technology. The line is also attached by soldering 42 over which the earth potential 16 the protection module 10 is fed.

2 zeigt ferner den Potentiostaten 28, der über einen Netzanschluß 32 aus einer öffentlichen Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgt wird. Über eine Leitung 78 mit einem Flachstecker 76 ist der Potentiostat 28 mit dem Erdpotential 16 verbindbar. Die Leitung 42 des Schutzmoduls 10 weist an ihrem, dem Schutzmodul 10 gegenüberliegenden Ende einen Doppelsteck-Flachstecker 74 auf, der auf eine mit dem Erdpotential 16 verbundene Steckfahne 80 aufsteckbar ist. Der Flachstecker 76 wird auf die freie Steckfahne des Doppelsteck-Flachsteckers 74 aufgesteckt. Auf diese Weise sind sowohl der Potentiostat 28 als auch das Schutzmodul 10 mit dem Erdpotential 16 verbunden. Ferner weist der Potentiostat 28 eine Leitung 50 mit einem Stecker 46 auf, welcher auf die Steckfahne 44 aufgesteckt wird. Über diese Leitung wird der Anode 14 das gewünschte elektrische Potential zugeführt. 2 also shows the potentiostat 28 that has a network connection 32 is supplied with electrical energy from a public energy supply. Via a line 78 with a flat plug 76 is the potentiostat 28 with the earth potential 16 connectable. The administration 42 of the protection module 10 points out to her, the protection module 10 opposite end a double plug flat plug 74 on that on one with earth potential 16 connected flag 80 is attachable. The flat plug 76 is on the free flag of the double-pin tab 74 attached. In this way, both the potentiostat 28 as well as the protection module 10 with the earth potential 16 connected. Furthermore, the potentiostat 28 a line 50 with a plug 46 on which on the flag 44 is plugged on. The anode is connected via this line 14 the desired electrical potential is supplied.

In 3 ist nunmehr die elektrische Verschaltung der für die Funktion wichtigen Bauteile angegeben, so daß die genaue Funktion des Schutzmoduls 10 ersichtlich wird. Die Leiterplatte 60 weist ein der Schaltung des Schutzmoduls 10 gemäß 3 vorgesehenes Leiterbahnbild auf. Der Gewindestift 58 der Anode 14 ist elektrisch leitend mit dem Anodenanschluß 72 auf der Leiterplatte 60 verbunden. Zwischen dem Stecker 44 und dem Anodenanschluß 72 ist schaltungstechnisch die Schmelzsicherung 18 angeordnet. Die Schmelzsicherung 18 ist mit einem Anschluß des Varistors 20 verbunden. Der zweite Anschluß des Varistors 20 kontaktiert die elektrische Leitung 42. Die Schwellspannung des Varistors 20 ist derart gewählt, daß im Normalbetrieb die Spannung zwischen Anschluß 44 und dem Doppelsteck-Flachstecker 74 nicht zu einem signifikanten Stromfluß durch den Varistor 20 führt. Über die leitende Schmelzsicherung 18 ist somit die Anode 14 mit dem Potential beaufschlagt, welches von Potentiostaten 28 vorgegeben wird, um die bestimmungsgemäße Funktion des Korrosionsschutzes auszuführen. Erfolgt nun aufgrund eines Defekts im Rohrheizkörper 36 oder einer anderen elektrischen Einwirkung wie Blitzschlag ein Eintrag eines elektrischen Potentials in das Leitungswasser 30, so steigt gleichfalls die elektrische Spannung am Anodenanschluß 72 und über die Schmelzsicherung 18 auch die Spannung am Varistor 20 an. Die Schwellspannung des Varistors 20 ist derart gewählt, daß sie unterhalb einer zulässigen Spannungsbeaufschlagung der Leitung 50 des Potentiostaten 28 liegt. Erreicht die eingetragene Spannung nun den Schwellwert des Varistors 20, so geht dieser in den leitfähigen Zustand über, und ein elektrischer Strom beginnt vom Wasser 30 über die Anode 14, die Schmelzsicherung 18 und den Varistor 20 zum Erdpotential 16 zu strömen. Erreicht der Stromfluß die Abschaltungscharakteristik der Schmelzsicherung 18, so löst diese aus und unterbricht die elektrische Verbindung. Die Anode 14 wird somit vom Potentiostaten 28 elektrisch getrennt. Ein weiterer, gefährlicher Spannungseintrag für den Potentiostaten 28 kann vermieden werden. Zur Wiederherstellung des bestimmungsgemäßen Betriebs wird das Schutzmodul 10 ausgetauscht.In 3 the electrical connection of the components important for the function is now given, so that the exact function of the protection module 10 can be seen. The circuit board 60 has one of the circuit of the protection module 10 according to 3 provided conductor pattern. The grub screw 58 the anode 14 is electrically conductive with the anode connection 72 on the circuit board 60 connected. Between the plug 44 and the anode connection 72 is the fuse in terms of circuitry 18 arranged. The fuse 18 is with a connection of the varistor 20 connected. The second port of the varistor 20 contacts the electrical line 42 , The threshold voltage of the varistor 20 is selected such that the voltage between the connection in normal operation 44 and the double-plug tab connector 74 not a significant current flow through the varistor 20 leads. Via the conductive fuse 18 is therefore the anode 14 applied with the potential which of potentiostats 28 is specified in order to carry out the intended function of the corrosion protection. Is now due to a defect in the tubular heater 36 or another electrical influence such as lightning strikes an entry of an electrical potential into the tap water 30 , the electrical voltage at the anode connection also rises 72 and about the fuse 18 also the voltage at the varistor 20 on. The threshold voltage of the varistor 20 is selected such that it is below a permissible voltage load on the line 50 of the potentiostat 28 lies. If the entered voltage now reaches the threshold value of the varistor 20 , this changes to the conductive state and an electric current starts from the water 30 over the anode 14 who have favourited Fuse 18 and the varistor 20 to earth potential 16 to pour. If the current flow reaches the shutdown characteristic of the fuse 18 , this triggers and breaks the electrical connection. The anode 14 is thus from the potentiostat 28 electrically isolated. Another dangerous voltage entry for the potentiostat 28 can be avoided. The protection module is used to restore normal operation 10 replaced.

In einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß 4 weist die Leiterplatte 60 die gemäß 4 abweichende Bestückung mit Bauteilen auf. Hinsichtlich der gleichbleibenden Bauteile wird auf das Ausführungsbeispiel zu 3 verwiesen. Zwischen dem Stecker 44 und dem Anodenanschluß 72 ist nunmehr eine Hochspannungsdiode 86 schaltungstechnisch angeordnet, die während des normalen bestimmungsgemäßen Betriebs in Durchlaßrichtung betrieben wird, so daß die am Anodenanschluß 72 angeschlossene Anode 14 vom mit dem Anschluß 44 verbundenen Potentiostaten 28 mit einem elektrischen Potential versorgt wird. In der vorliegenden Ausgestaltung ist dies eine Gleichspannung, die gegenüber dem Bezugspotential 16 positiv ist. Wirkt nun aufgrund einer Störung auf die Anode 14 eine Spannung, die größer ist als die vom Potentiostaten 28 gelieferte Spannung, so geht die Diode 86 in den gesperrten Zustand über und trennt somit die Anode 14 vom Potentiostaten 28. Sollte die Anode 14 hingegen mit einer Spannung beaufschlagt werden, die negativ zum Begzugspotential 16 ist, so geht die zweite Diode 84, welche zwischen dem Anschluß 44 und der elektrischen Leitung 42 angeordnet ist, ebenfalls in den leitenden Zustand über, so daß die Anode 14 potentialmäßig auf das Bezugspotential 16 geklemmt wird, welches über die Leitung 42 und den Doppelsteck-Flachstecker 74 am Anodenanschluß der Diode 84 anliegt. Es kann somit verhindert werden, daß der Anschluß 44 auf ein Potential, welches deutlich unter dem Bezugspotential 16 liegt, gezogen wird. Nach Abklingen des Störpotentials an der Anode 14 ermöglicht das Schutzmodul 82 automatisch eine Rückkehr zum bestimmungsgemäßen Betrieb. Ein äußerer Eingriff ist nicht erforderlich.In a second embodiment of the present invention 4 points the circuit board 60 the according 4 deviating equipment with components. With regard to the constituent components, reference is made to the exemplary embodiment 3 directed. Between the plug 44 and the anode connection 72 is now a high voltage diode 86 arranged in terms of circuitry, which is operated in the forward direction during normal intended operation, so that the at the anode connection 72 connected anode 14 from with the connection 44 connected potentiostats 28 is supplied with an electrical potential. In the present embodiment, this is a DC voltage that is compared to the reference potential 16 is positive. Now acts on the anode due to a fault 14 a voltage greater than that of the potentiostat 28 delivered voltage, so the diode goes 86 in the locked state and thus separates the anode 14 from the potentiostat 28 , Should the anode 14 on the other hand, a voltage is applied that is negative to the potential for attraction 16 the second diode goes 84 which between the connection 44 and the electrical line 42 is arranged, also in the conductive state over, so that the anode 14 potential to the reference potential 16 which is clamped over the line 42 and the double-plug tab connector 74 at the anode connection of the diode 84 is applied. The connection can thus be prevented 44 to a potential that is significantly below the reference potential 16 lies, is pulled. After the interference potential at the anode has subsided 14 enables the protection module 82 automatically returns to normal operation. External intervention is not necessary.

In der vorliegenden Ausgestaltung ist zur weiteren Erhöhung der Sicherheit die Diode 84 als Transientenschutzdiode ausgebildet. Sollte das elektrische Störpotential an der Anode 14 die maximal zulässige Sperrspannung der Diode 86 überschreiten, so geht diese in einen gestörten Durchbruchzustand über und wird leitend. Mit der Diode 84 wird nunmehr die elektrische Spannung am Anschluß 44 auf den durch die Diode 84 vorgebbaren Grenzwert begrenzt und überschüssige Energie zum Bezugspotential 16 abgeleitet. In der vorliegenden Ausgestaltung ist die Diode 86 als Halbleiterdiode ausgebildet. Bei einem hinreichend großen Strom durch die Dioden 86, 84 wird der Kristall der Diode 86 zerstört, so daß diese wie das Sicherungselement im vorherigen Ausführungsbeispiel eine Unterbrechung des Anodenanschlusses 72 vom Anschluß 44 bewirkt. In diesem Fall ist natürlich eine automatische Rückkehr zum bestimmungsgemäßen Betrieb nicht gegeben, sondern es muß das Schutzmodul 10 ersetzt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Dioden 84 und 86 Halbleiterdioden sind. Daneben kann natürlich auch vorgesehen sein, daß die Dioden als Röhrendioden ausgebildet sind, welche gegenüber Überlastung erheblich robuster sind.In the present embodiment, the diode is used to further increase safety 84 designed as a transient protection diode. Should the electrical interference potential at the anode 14 the maximum permissible reverse voltage of the diode 86 exceed, it changes into a disrupted breakthrough state and becomes conductive. With the diode 84 is now the electrical voltage at the connection 44 on through the diode 84 Predeterminable limit value and excess energy to the reference potential 16 derived. In the present embodiment, the diode 86 formed as a semiconductor diode. With a sufficiently large current through the diodes 86 . 84 becomes the crystal of the diode 86 destroyed, so that like the fuse element in the previous embodiment, an interruption of the anode connection 72 from the connection 44 causes. In this case, of course, there is no automatic return to normal operation, but the protection module must 10 be replaced. In the present embodiment it is provided that the diodes 84 and 86 Semiconductor diodes are. In addition, it can of course also be provided that the diodes are designed as tube diodes, which are considerably more robust against overload.

5 zeigt eine dritte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, bei der das abschaltbare Element durch zwei in Serie miteinander verschalteten Transistoren 92, 94 gebildet ist. Weiterhin ist in Reihe zu den Transistoren 92, 94 ein elektrischer Widerstand 96 geschaltet. In der vorliegenden Ausgestaltung sind die Transistoren 92, 94 jeweils als MOS-FET-Transistor ausgebildet, deren Gate-Elektroden 100, 102 mit einer Ansteuerschaltung 98 verbunden sind. Die Ansteuerschaltung 98 ist ferner mit dem Kabel 42 sowie mit beiden Anschlüssen des Widerstands 96 elektrisch leitend verbunden. Im normalen Betriebsmodus ist der Anodenanschluß 72 durch die durch die Ansteuerschaltung 98 in den leitfähigen Zustand geschalteten Transistoren 92, 94 über den elektrischen Widerstand 96 sowie die Flachsteckfahne 44 mit dem Potentiostaten 28 verbunden. Die Betriebsspannung des Potentiostaten 28 liegt unterhalb der Schwellspannung der Transientenschutzdiode 84, so daß diese im bestimmungsgemäßen Betrieb im gesperrten Zustand ist. Die Dimensionierung der Transistoren 92, 94 und des Widerstands 96 sind so gewählt, daß deren Einfluß im bestimmungsgemäßen Betrieb auf das Potenzial der Anode 14 vernachlässigt werden kann. 5 shows a third embodiment of the present invention, in which the disconnectable element by two series-connected transistors 92 . 94 is formed. It is also in series with the transistors 92 . 94 an electrical resistance 96 connected. In the present embodiment, the transistors 92 . 94 each formed as a MOS-FET transistor, the gate electrodes 100 . 102 with a control circuit 98 are connected. The control circuit 98 is also with the cable 42 as well as with both terminals of the resistor 96 electrically connected. The anode connection is in normal operating mode 72 through the through the control circuit 98 transistors switched into the conductive state 92 . 94 about electrical resistance 96 as well as the flat flag 44 with the potentiostat 28 connected. The operating voltage of the potentiostat 28 lies below the threshold voltage of the transient protection diode 84 , so that it is in the locked state in normal operation. The dimensioning of the transistors 92 . 94 and resistance 96 are selected so that their influence on the potential of the anode during normal operation 14 can be neglected.

Tritt nun aufgrund einer Störung am Rohrheizkörper 36 eine hohe Spannung am Anodenanschluß 72 auf, so kann diese durch einen erhöhten Stromfluß durch den Widerstand 96 und einen dadurch erhöhten Spannungsabfall von der Ansteuerschaltung 98 detektiert werden. Die Ansteuerschaltung 98 schaltet dann über die Gate-Elektroden 100, 102 die Transistoren 92, 94 in den gesperrten Zustand. Der Potentiostat 28 wird somit von der Anode 14 elektrisch abgekoppelt. Die vorliegende Schaltung mit Transistoren 92, 94 weist den Vorteil auf, daß sowohl positive als auch negative Spannungen am Anodenanschluß 72 vom Potentiostaten 28 getrennt werden können. Über eine nicht näher bezeichnete Taste kann die Ansteuerschaltung nach Beendigung der Störung freigegeben werden, so daß diese die Transistoren 92, 94 wieder in den leitfähigen Zustand schaltet und der bestimmungsgemäße Betrieb der Vorrichtung zum aktiven Korrosionsschutz wieder aufgenommen werden kann. Bezüglich der Funktion der Diode 84 wird auf das vorherige Ausführungsbeispiel verwiesen. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Ansteuerschaltung die Behebung der Störung durch den Rohrheizkörper mittels eines Sensors erkennt und den bestimmungsgemäßen Betrieb automatisch wieder herstellt.Now occurs due to a fault in the tubular heater 36 a high voltage at the anode connection 72 on, this can be caused by an increased current flow through the resistor 96 and thereby an increased voltage drop from the drive circuit 98 can be detected. The control circuit 98 then switches over the gate electrodes 100 . 102 the transistors 92 . 94 in the locked state. The potentiostat 28 is thus from the anode 14 electrically decoupled. The present circuit with transistors 92 . 94 has the advantage that both positive and negative voltages at the anode connection 72 from the potentiostat 28 can be separated. The drive circuit can be released after the fault has ended by means of a key (not designated in any more detail), so that the transistors 92 . 94 switches back to the conductive state and the intended operation of the device for active corrosion protection can be resumed. Regarding the function of the diode 84 reference is made to the previous embodiment. It can also be provided that the control circuit detects the elimination of the fault by the tubular heater by means of a sensor and automatically restores the intended operation.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. So können weitere Bauelemente vorgesehen sein, um die Funktionseigenschaften des Schutzmoduls in gewünschter Weise zu beeinflussen, beispielsweise eine Zener-Diode anstelle eines Varistors oder dergleichen. Auch ist die Verwendung der Vorrichtung auf Warmwasser-Erzeugungsvorrichtungen nicht beschränkt, sondern sie kann auch bei anderen Vorrichtungen mit einem aktiven Korrosionsschutz vorgesehen sein, um den Potentiostaten zu schützen. So kann die Vorrichtung auch zum Schutz von Potentiostaten in Gebäuden oder Bauwerken eingesetzt werden, beispielsweise um die Einwirkung von Blitzeinschlägen auf Potentiostaten zu vermindern.The shown in the figures embodiments are for explanation only of the invention and are for not limiting these. So can further components can be provided to the functional properties of the protection module in the desired To influence way, for example a Zener diode instead of a varistor or like. Also, the use of the device on hot water generating devices not limited but it can also be used in other devices with an active one Corrosion protection may be provided to protect the potentiostat. So can the device also for the protection of potentiostats in buildings or Buildings are used, for example, around the influence of lightning strikes to decrease on potentiostats.

Bezugszeichen

10: Schutzmodul
12: Vorrichtung zum aktiven Korro
: sionsschutz
14: Anode
16: Erdpotential
18: Schmelzsicherung
20: Varistor
22: Gehäuse
24: Steckverbindung
26: Kunststoffhülse
28: Potentiostat
30: Leitungswasser
32: Netzanschluß
34: Elektrisch beheizbarer
: Warmwasserbehälter
36: Rohrheizkörper
38: Öffnung
40: Öffnung
42: Kabel
44: Flachsteckfahne
46: Flachstecker
48: Öffnung
50: Leitung
52: Behälterwand
54: Flansche
56: Dichtung
58: Gewindestift
60: Leiterplatte
62: Schraube
64: Muttern
66: Öffnung
68: isolierende Scheibe
70: Kragen
72: Anodenanschluß
74: Doppelsteck-Flachstecker
76: Flachstecker
78: Leitung
80: Steckfahne
82: Schutzmodul
84: Diode
86: Diode
88: Isolationskörper
90: Transistor
92: Transistor
94: Schutzmodul
96: Widerstand
98: Ansteuerschaltung
100: Gate-Elektrode
102: Gate-Elektrode

reference numeral

10: protection module
12: Active corrosion device
: Emission protection
14: anode
16: ground
18: fuse
20: varistor
22: casing
24: connector
26: Plastic sleeve
28: potentiostat
30: tap water
32: mains connection
34: Electrically heated
: Hot water tank
36: tans
38: opening
40: opening
42: electric wire
44: Blade Banner
46: tabs
48: opening
50: management
52: container wall
54: flanges
56: poetry
58: Set screw
60: circuit board
62: screw
64: nuts
66: opening
68: insulating washer
70: collar
72: anode terminal
74: Double push-tabs
76: tabs
78: management
80: plug-in tab
82: protection module
84: diode
86: diode
88: insulation body
90: transistor
92: transistor
94: protection module
96: resistance
98: drive circuit
100: Gate electrode
102: Gate electrode

Claims

Facility ( 10 ) to protect against electrical voltage outside the intended operating range for a device ( 12 ) for active corrosion protection, characterized in that the device ( 10 ) with an anode ( 14 ), with an electrical reference potential ( 16 ) and with the device ( 12 ) can be electrically conductively connected for active corrosion protection, the device ( 10 ) in terms of circuitry between the anode ( 14 ) and the device for active corrosion protection ( 12 ) an electrically switchable element ( 18 ) and between the device ( 12 ) for active corrosion protection and the reference potential ( 16 ) an element limiting the electrical voltage ( 20 ) having.

Device according to claim 1, characterized by a direct connection of the anode ( 14 ).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the anode ( 14 ) in one piece with the device ( 10 ) is trained.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the anode ( 14 ) detachable with the device ( 10 ) is connectable.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized by a housing ( 22 ).

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electrical connection ( 24 ) is designed as a plug connection.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the area of the electrical connection ( 24 ) a sleeve ( 26 ) can be arranged.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electrically switchable element ( 18 ) is formed by a fuse.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electrically switchable element ( 18 ) is formed by a circuit breaker or a PTC resistor.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the electrically switchable element ( 18 ) is formed by a semiconductor component.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the element limiting the electrical voltage ( 20 ) is formed by a semiconductor component.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the element limiting the electrical voltage ( 20 ) is formed by a varistor.

Contraption ( 12 ) for active corrosion protection with a potentiostat ( 28 ) or a galvanostat, one with the device ( 12 ) electrically conductive connectable anode ( 14 ), which with an electrolyte ( 30 ) is in operative connection, and with a connection ( 32 ) for a power supply, the device ( 12 ) with a reference potential ( 16 ) can be connected in an electrically conductive manner, characterized by a device ( 10 ) according to one of claims 1 to 12.

Device according to claim 13, characterized in that the device ( 12 ) in one piece with the device ( 10 ) is trained.

Device according to claim 13 or 14, characterized in that the device ( 12 ), the facility ( 10 ) and the anode ( 14 ) are integrally formed.

Device according to one of claims 13 to 15, characterized by an arrangement on an electrically operable hot water generating device ( 34 ).

Device according to claim 16, characterized in that the hot water generating device ( 34 ) a tubular heater ( 36 ) having.