JP2019528673A - 監視機能及び通信機能を備えた過電圧保護装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に情報処理産業用の監視機能及び通信機能を備えた過電圧保護装置に関し、該過電圧保護装置は、自己診断部とデータ伝送用の無線及び／又は有線標準インタフェースとを有する少なくとも１つの避雷器を有する。本発明によると、接続された電気エネルギー源の挙動及び／又は特性を検出するための追加モジュールが設けられ、上位制御システムと及び複数の過電圧保護装置間でのデータ及びコマンドの双方向交換が実行され、保護対象の下位端末のパラメータ化は、標準インタフェースを介して実現することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、請求項１に記載の自己診断部とデータ伝送用の無線及び／又は有線標準インタフェースとを備えた少なくとも１つの避雷器を有する、情報処理産業用の監視機能及び通信機能を備えた過電圧保護装置に関する。

独国特許第１０２００６０３４１６４号明細書から、直列端子構成の多極避雷器及び／又は避雷器が既知である。この避雷器は、好ましくは、情報技術装置及び機器を保護することを目的とし、貫通端子として構成されたベース部と、該ベース部に挿入可能でトップハットレール実装用の保護要素を有するプラグインモジュールとから成る。

実施形態によれば、例えばＲＦＩＤトランスポンダの形態の、無線障害及び状態監視用設備を特徴とする回路基板が提供される。回路基板はまた、残りの回路基板上に位置する保護要素の温度を監視する手段を含んでいてもよい。そのような手段は、それぞれが保護要素の下流に位置する、特に保護要素に面する温度センサであってよい。

このように、既知の避雷器は自己診断部を有する。

独国実用新案第２０２０１２０１０８１８号明細書によるスマートメータは、電流消費量を検出し、データ通信インタフェースを介して電流消費量を表すデータを出力する電子システムを特徴とする。

好適な実施形態によれば、スマートメータを読み取りプログラミングするためのＬＡＮインタフェースが設けられ、スマートメータの少なくとも１つの追加のインタフェース及び電子システムが、他の外部装置を制御する目的を果たすように構成され、他の外部装置はその後、例えばフィールドバスシステムを介して、フィールドバスシステムに同様に接続されるスマートメータによって制御されることができる。

また、スマートメータのハウジングにウェブサーバを一体化させることができるため、スマートメータによって検出される電流消費量は、インターネットを介して適切なソフトウェア（アプリ）を通じて例えば携帯電話などの外部装置を用いて取得することができる。

独国特許出願公開第１０２０１４２１９９１３号明細書による監視機能を備えた過電圧保護装置は、そこに存在する過電圧保護素子の状態を即時に識別するため、ホイートストン測定ブリッジのような特別な回路構成を有する。

状態制御のため、代わりに又はさらに、一時的だが反復的な測定を実行してもよい。

状況に関する局所通知は例えば、光及び／又は音響信号又はディスプレイによって行ってもよい。遠隔通知は、例えば自動バスを介した遠隔通信、又は一般に電気通信によって実現することができる。

従来技術の解決策は、独立して又は既知の熱分離装置に加えて、状態変化のために使用される避雷器に上手く対応し、自己診断部を介して識別された状態を外部評価に提示することができ、予定された点検又は保守作業の場合は、予防措置として既に損傷した避雷器を交換する。

しかしながら、これに関して取得されたデータは別の目的には利用されない。

独国特許第１０２００６０３４１６４号明細書 独国実用新案第２０２０１２０１０８１８号明細書 独国特許出願公開第１０２０１４２１９９１３号明細書

前述の点に鑑み、本発明の目的は、特に情報処理産業用の監視機能及び通信機能を備えた高度な過電圧保護装置を提案することであり、該装置は、使用される避雷器の動作状態を遠隔通知することに限定されず、外部使用のために診断された測定値及びデータを提供するものである。

本発明の目的は、請求項１による教示によって達成され、従属請求項は少なくとも適切な構成及び改良を表す。

したがって、監視機能及び通信機能を備えた過電圧保護装置は基本と考えられる。本発明による過電圧保護装置は、情報処理産業での使用に特に適しており、基本として、自己診断部と、データ伝送又はデータ転送用の無線及び／又は有線標準インタフェースとを備えた少なくとも１つの避雷器を使用する。

本発明によれば、過電圧保護装置は少なくとも１つの追加モジュールを有する。この追加モジュールは、接続された電気ネットワーク又は接続された電気エネルギー源の挙動及び／又は特性を検出するために設けられる。

したがって、温度、サージ電流、追従電流、応答周波数などの避雷器の構成要素の負荷値とは別に、統合電力品質モジュールから導き出し得る情報も評価することができる。例えば、高調波、電圧降下などがここで言及されるべきである。

従来の解決策とは対照的に、標準インタフェースは単方向だけでなく双方向の構成でもあり、上位制御システムとの、及び上位制御システムと実際の過電圧保護装置との間の両方におけるデータ及びコマンドの双方向交換を可能にする。さらに、相互に又は制御システムと相互接続してさらにパラメータ化する連結過電圧保護装置のシステムを形成することによって、本発明による複数の過電圧保護装置間のデータ交換を体系化することができる。

したがって、本発明による教示は、使用される避雷器だけでなく統合された追加モジュールの個々の機能を、システム依存的又はユーザ依存的にパラメータ化することを可能にする。

そのようなパラメータ化可能な特性は、例えば、応答電圧、トリッピング用のＴＯＶ値、サージ保護機能用の設定値、又はネットワーク内の短絡電流であり得る。

既に述べたように、本発明による教示により、過電圧保護装置は、双方向インタフェースを使用しつつ相互に及び中央部と通信することができる。

本発明による別のアプローチは、保護対象の下位端末装置でも上述のパラメータ化を実現できることである。例えば、これに関する特性検出用の追加モジュールによって各自の設置個所で臨界高調波スペクトルが判定される場合、能動フィルタを設定することができ、すなわち端末装置の上流又は端末装置内でパラメータ化することができる。その後、これに関して修正されたパラメータ化データは、同じく双方向インタフェースを使用して、上位制御及び評価システムに送信されることができる。

本発明の別の発展形では、メッセージがスマートフォン、ラップトップ、タブレット、パーソナルコンピュータなどに出力できるように、又はこうした装置を介してデータを入力できるように、従来のアプリを使用して通信を可能にするため、各過電圧保護装置が統合されたインターネットにアクセス可能であるというオプションがある。

最後に、本発明による解決策では、監視機能を有する特定のネットワーク内に過電圧保護装置のシステムを形成するというオプションがある。これにより、端末装置用の改善保護オプションと共に利用される避雷器の知的なタスク分割を実現することができる。

したがって、本発明による過電圧保護装置は、過電圧保護装置に関連する全ての負荷パラメータの統合自己診断機能を有する。これらは、例えば、サージ電流誘導負荷、温度負荷、ＴＯＶ電圧などであってもよい。

これらのパラメータは全体として、対応する装置又は過電圧保護装置の負荷及び残りの耐用年数を反映する。本発明によると、言及されたパラメータは、上位システム設備に報告され、そこで評価され、保守整備目的だけでなく統計分析にも使用される。

本発明による過電圧保護装置は、既に明らかにしたように、ネットワーク関連データ、例えば高調波、給電ネットワークのインピーダンス比、電圧変動などを検出する機能的に統合されたモジュールも有する。これらのネットワーク関連情報は、一方では自身のための使用、すなわち保護装置の特定のパラメータ化及び調節に役立つ。他方、取得した情報は外部利用にも役立つ。したがって、高調波、電圧変動、及びインピーダンス比に関して現場で取得された情報は、エネルギー供給会社に転送されて、関連ネットワークに関して複雑な洞察を得るために評価されることができる。

過電圧保護装置が多くのネットワーク位置に広範に分布されているため、各自のネットワーク状況の広範な全体像をリアルタイムで得るというごく単純なオプションがもたらされる。

本発明による別の態様は、自己パラメータ化である。この自己パラメータ化は、適切な通信インタフェースを介して、必要に応じて又はネットワークの状況に応じて保護装置の特性を設定又は予め定義するユーザのオプションと理解される。

一例として、これは、応答特性、すなわち過電圧保護装置の保護レベルに関する値、すなわち各自の端末装置に依存する値であってもよい。さらに、判定されたインピーダンスデータを使用して、関連する過電圧保護装置のトリッピング特性を設定することも、以前の設定を変更することも可能である。これは、一時的な短絡電流値がネットワーク、特に、高割合の再生エネルギー源を有するネットワークで発生するときは常に役立つ。

本発明による過電圧保護装置の使用は、それぞれの端末装置の保護を改善するだけでなく、ネットワーク特性に関するフィードバックを伴う複雑なシステムを実現することができる。

Claims (5)

1. 情報処理産業用の監視機能及び通信機能を備えた過電圧保護装置であって、自己診断部及びデータ伝送用の無線及び／又は有線標準インタフェースを備えた少なくとも１つの避雷器を有し、
   追加モジュールが、接続された電気エネルギー源の挙動及び／又は特性ならびにネットワーク関連特性を検出するために設けられ、上位制御システムへの及び複数の過電圧保護装置間のデータ及びコマンドの双方向交換が実行され、保護対象の下位端末装置及び／又は前記過電圧保護装置のパラメータ化が前記標準インタフェースを介して実現される、過電圧保護装置。
2. 前記過電圧保護装置が、直接インターネット通信用装置であることを特徴とする、請求項１に記載の過電圧保護装置。
3. パラメータ化が、保護要件とネットワークの状況に応じて実行されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の過電圧保護装置。
4. 前記追加モジュールが給電ネットワークのインピーダンス比を判定し、それにしたがって前記各自の保護装置のトリッピング特性の自己パラメータ化が実行される、請求項１から３のいずれか一項に記載の過電圧保護装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の双方向に通信する相互連結された複数の過電圧保護装置を備えるシステム。