WO2016026522A1 - Überspannungsschutzgerät mit kommunikationsmitteln - Google Patents

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WO2016026522A1
WO2016026522A1 PCT/EP2014/067692 EP2014067692W WO2016026522A1 WO 2016026522 A1 WO2016026522 A1 WO 2016026522A1 EP 2014067692 W EP2014067692 W EP 2014067692W WO 2016026522 A1 WO2016026522 A1 WO 2016026522A1
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WO
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overvoltage protection
protection device
overvoltage
designed
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PCT/EP2014/067692
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English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich FÜSS
Original Assignee
Pepperl + Fuchs Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/042—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage comprising means to limit the absorbed power or indicate damaged over-voltage protection device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061—Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2827—Testing of electronic protection circuits

Definitions

  • the present invention relates to an overvoltage protection device.
  • Many electronic devices must be protected against overvoltages. Such surges are voltage and / or current overloads that can occur due to different events, such as. Due to electrostatic discharge (ESD), lightning strikes, crosstalk from power lines, and other transient effects.
  • ESD electrostatic discharge
  • Important examples of electronic devices to be protected are field devices in the process industry, which are often arranged in distributed systems, in particular in pipelines in exposed, hard to reach places. In order to effectively protect against overvoltage events, screw-on surge protection devices are often used, which are mounted directly on the field device.
  • Surge protection devices can be found in various areas, such as in power engineering, in information technology, in lightning protection and in other areas.
  • One cause of overvoltages is lightning strikes in power and signal lines and in their vicinity. Due to capacitive and inductive effects of the lightning strikes, overvoltages are induced in conductor loops in the vicinity of approx. 200 meters. At distances up to approx. 2 km, the earth resistance can still cause dangerously high potential differences.
  • Switching in medium- or low-voltage networks can also cause overvoltages.
  • overvoltages In addition to fluorescent lamps with conventional ballast (choke) or when switching off motors, switching overvoltages of up to several kilovolts occur in cables.
  • Low-energy but very steep overvoltage pulses are caused by electrostatic discharges. They endanger Liehe electronic components and assemblies and are caused for example by improper handling or by errors during transport.
  • An object of the present invention can therefore be seen to provide a technical teaching with which these objectives can be achieved.
  • An inventive overvoltage protection device has a protection circuit, a diagnostic circuit and communication means, which are designed or set up to collect information about the functionality of the protection circuit and for passing this information to a controller.
  • a means of communication means a device with which information, that is, in particular data and / or analog and / or digital signals, can be transmitted between an overvoltage protection device according to the invention and a controller.
  • Such communication means are data modems, network interfaces, or radio modules.
  • an overvoltage protection device is to be understood as a device which protects devices, in particular electronic devices, in particular field devices, from damage caused by overvoltages.
  • an overvoltage protection device according to the invention has a protective circuit which neutralizes occurring overvoltages, in particular short circuits, if possible before damage to the devices to be protected occurs. This or by aging their components, this protection circuit itself can be damaged. Depending on Degree of damage, a damaged protective circuit can no longer fulfill its protective function. Therefore, it is important to be as completely as possible informed about the condition of the protection circuit and / or the condition of the equipment to be protected.
  • an overvoltage protection device has a diagnostic circuit which is able to detect damage to the protection circuit and / or the devices to be protected and to collect information about the functionality of the protection circuit and / or the devices to be protected and these via the communication means of the surge protection device to a controller.
  • the controller can then output appropriate information to the supervising technicians via a suitable man-machine interface so that they are enabled to take necessary measures to restore the failed or disturbed functions.
  • Overvoltage protection measures are usually subdivided into the protection of signal lines, the protection of power supply lines at low voltage level (up to approx. 1000 V) and the protection of distribution networks at medium and high voltage levels, in particular overhead lines and their connection points.
  • staggered overvoltage protection devices are preferably used, which are referred to as coarse, medium and fine protection. They differ by their Abieitput, i. by their energy absorption capacity and the occurring maximum currents, their turn-off behavior, i. by the tripping of upstream fuses and by the so-called protection level, i. by the maximum remaining overvoltage when the protective circuits respond.
  • Devices with low voltages are preferably protected against overvoltages by means of a suppressor diode or varistors. Both elements lock again automatically after an overvoltage event.
  • extra low Power supplies are protected against internal, leading to overvoltages defects preferably by a so-called clamping circuit (thyristors), which triggers the fuse in the supply line above a certain threshold voltage by an active short-circuit of the supply.
  • protection diodes with which one can also protect signal inputs of integrated circuits as part of a so-called fine protection.
  • Gasabieiter and four-layer diodes are preferably used as a medium protection.
  • Antenna cables are preferably protected with spark gaps (coarse protection) and gas discharge tubes.
  • the communication means for passing on information about the operability of the protection circuit to a controller via a bus or a data network are configured or set up.
  • a bus in the sense of the present description is a system for data transmission between several subscribers over a common transmission path, in which the subscribers are not involved in the data transmission between other subscribers.
  • To control a technical system several sensors and actuators are regularly required.
  • the fieldbus replaces the parallel trunk groups with a single bus cable and connects all levels, from the field level to the control level.
  • the transmission medium of the fieldbus networks the components in the field.
  • a bus interface card is used. This reduces the space required in the control cabinet.
  • the (visual) display scale in the control system can be changed at any time.
  • the communication means for relaying information about the operability of the protection circuit to a controller via a radio-bus or a wireless data network are designed or set up.
  • the wiring effort can be further reduced or minimized.
  • the controller to which the communication means can forward information about the functionality of the protection circuit, designed or set up to control a plurality of field devices and / or overvoltage protection devices.
  • the communication of the information about the functionality of the protective circuits is particularly advantageous to implement via a fieldbus, which usually already exists in such cases.
  • the overvoltage protection device is configured or set up for mounting on a field device to be protected against overvoltages.
  • no additional wiring is required if the surge protective device is mounted directly on the field device.
  • the overvoltage protection device is designed or set up to provide information about the functionality of the protection circuit after each overvoltage event at the overvoltage protection device or at a front Overvoltage to be protected field device to raise independently and pass it on to a controller.
  • This embodiment allows timely diagnosis in relation to the overvoltage events that occur without unnecessarily burdening the transmission capacity of the communication systems used.
  • the overvoltage protection device is configured or configured to pass on information to a controller for characterizing overvoltage events at the overvoltage protection device or at a field device to be protected against overvoltage and / or for characterizing damage to the overvoltage protection device or to a field device to be protected against overvoltages suitable is.
  • the embodiments of the invention have the advantage that not only can damage to the participating devices be detected, but also information about the type, intensity and frequency and other information can be made available in the control, which is used to characterize Overvoltage events on the overvoltage protection device or on a field device to be protected against overvoltages and / or for characterizing damage to the overvoltage protection device or to a field device to be protected against overvoltages are suitable.
  • the overvoltage protection device has a monitoring device with a sensor that is designed to detect a change in a physical state in the overvoltage protection device, wherein the physical state can be one or more of the following: a magnetic state, an optically detectable, physical state ,
  • the monitoring device can use the electromagnetic or electrostatic fields that are caused due to the current flowing through the overvoltage protection device, either by inductive or by capacitive monitoring as a detection means.
  • the monitoring device may be a coil wiring or a printed circuit board conductor which is wound axially around the overvoltage protection device, and / or which are arranged as a conductor track or printed circuit board conductor in the overvoltage protection device.
  • the monitoring device a coil wiring, a PCB conductor or a capacitive Be element that are arranged in parallel to the overvoltage protection device and / or as a conductor or Platinenleiterzug in the surge protective device.
  • the monitoring device may include a sensor configured to detect a change from a physical state in the surge protective device, wherein the physical state may be one or more of the following: a magnetic state or an optically detectable physical state.
  • Optical detection could be carried out by means of fast, optical sensors that are aligned so that they can detect a gas discharge that has taken place through an overvoltage protection device in use.
  • indirect detection methods may include Hall effect semiconductors or current probes.
  • the monitoring device may also include a sensor which is directly connected to the overvoltage protection device and / or a conductor track or a printed circuit board conductor of the overvoltage protection device, for example by means of the or with several of the following components: a transformer, a capacitor, a resistor or a semiconductor.
  • an output of the monitoring device may be connected to a diagnostic device, preferably the diagnostic circuit, which is suitable and adapted to recognize from raw data received from the output whether an overvoltage event has occurred or has occurred is.
  • the diagnostic device can be designed to present human-perceptible data, which can be derived from said raw data, to a plant user. This can be done on site using any human perceptible method that can trigger an audible or visual alarm.
  • the diagnostic device may comprise a field based communication unit and a user interface (man-machine interface) in a separate location.
  • the communication unit may be configured to send machine-readable communication data to the user interface derived from the raw data, and the user interface may be adapted to convert the machine-readable communication data to human-perceptible data.
  • the communication between the communication unit and the user interface can be effected by means of radio, line, magnetic, optical or physical (in particular IEC 61158-2) layer or by means of software adaptation etc.
  • the user interface may be a handheld device used in the field area, or it may be an operations center (controller) remote from the field area.
  • the overvoltage protection device has a gas discharge path, a diode path, a decoupling inductance and a secondary inductance in inductive interaction with the decoupling inductance, and the diagnostic circuit is configured or adapted to measure a secondary voltage applied to the secondary inductance and with respect to overvoltage events in the Overvoltage protection device to evaluate. It is particularly advantageous to supplement the decoupling inductance with the aid of a suitably positioned secondary inductance to form an inductive transformer. This allows for direct diagnostic access to currents and voltages within the surge protective device. In this case, an arrangement is designated as suitable in which the secondary inductance is in inductive active connection with the decoupling inductance.
  • zener diodes can be used for the diode path. Because of the steeper characteristics and the higher Abieittriess but preferably suppressor diodes, which are also referred to as TVS diodes used.
  • the diode path can also have a plurality of diodes, which can be connected in particular in series and / or in parallel.
  • the gas discharge path has, if present, at least one gas absorber, but in principle may also consist of a plurality of gas discharge tubes, which may in particular be connected in series and / or in parallel. Arrangements with a plurality of diodes and / or a plurality of gas arresters may be referred to as multi-stage diode sections or multi-stage gas discharge sections.
  • the decoupling inductance and the secondary inductance can each have a plurality of individual coils.
  • the reference potential can basically be any potential.
  • the ground potential is expediently chosen as the reference potential.
  • the diagnostic circuit is configured or arranged to check whether a rising and a falling edge of the secondary voltage occurs or has occurred.
  • the ignition processes in the gas discharge path differ quantitatively in that the steeper the rising edge, the higher the voltage across the gas discharge path increases.
  • an important parameter of an ignition event can be determined.
  • Another important parameter in this context is the maximum time derivative of the secondary voltage, because this maximum, which can also be referred to as slew rate, is also characteristic of a particular firing event.
  • the determination of the maximum of the time derivative of the secondary voltage can be determined with the overvoltage protection device according to the invention.
  • An advantageous development of the present invention therefore provides to determine a time derivative of the secondary voltage, in order to determine therefrom a maximum value of this time derivative of the secondary voltage.
  • Another useful quantity is the so-called dynamic response voltage.
  • This is the quotient of the maximum value of the time derivative of the secondary voltage and the maximum value of the secondary voltage.
  • a quotient of the maximum value of the time derivative of the secondary voltage and the maximum value of the secondary voltage itself is accordingly formed, this quotient is compared with the dynamic response voltage according to the specification of the gas extractor and a signal is generated if the quotient does not according to specifications. When the last case occurs, this means that the overvoltage protection device must be replaced.
  • the diagnosis according to the invention can advantageously be supplemented by forming a time integral via the secondary voltage in a first step in a second step, an amount of this time integral is formed, and in a third step, a time integral of this amount is formed.
  • This evaluation can advantageously be carried out in the evaluation unit preferably provided as follows: The integration of the secondary voltage provides a voltage proportional to the current through the primary coil and, because the current through the connected device to be protected is negligible compared to the current flowing across the diode path, also proportional to the current through the diode path is. From this voltage, the amount is then formed and it is integrated again, whereby one obtains a voltage which is proportional to the energy introduced into the diode path, in particular over the course of the overvoltage event or ignition event.
  • the actually interesting actual temperature of a suppressor diode forming the diode path can be determined in a further advantageous embodiment of the present invention, in which a temperature increase in the diode path is determined by an energy output of the diode path to the outside, for example by a high pass modeled, and a temperature of the diode path is determined by adding the ambient temperature.
  • the temperature thus obtained can then be compared with a destruction temperature of the diode, for example, the suppressor diode, according to the data sheet. Once the destruction temperature is exceeded, the destruction of the diode or the whole device is expediently assumed, and this is expediently indicated to the outside.
  • the measures described here for diagnosis, and in particular the idea of supplementing a decoupling activity with a secondary inductance to form an inductive transformer and measuring and evaluating the secondary voltage dropping across it, can also be extended to overvoltage protection devices with a plurality of conductive paths or differential pairs of conductors to be protected. It will then require multiple transformers and the existing branch currents and node voltages must be determined in a basically known manner, taking into account the Kirchhoff's rules.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a preferred embodiment of a product according to the invention.
  • the transmission protection devices 102 and 202 which are intended to protect the field devices 101 and 201 against overvoltage damage, have protection circuits 103 and 203 whose status and / or functionality is monitored or controlled by the diagnosis circuits 104 and 204.
  • the diagnostic circuits information about the functionality of the protection circuits and give 5, 6, 7, 8, 9 this information via the communication means 105 and 205 and the bus 301 to the controller on.
  • the field devices In distributed plants in the process industry, the field devices often sit in pipelines in exposed, hard to reach places. In order to protect them against overvoltage events, preferably screwable overvoltage protection devices are used, which are preferably mounted directly on the field device.
  • the present invention enables cyclic testing (in particular IEC62305) of overvoltage protection devices based on normative requirements, in particular if short service cycles are prescribed by special regulations, as in the case of Ex installations, or if it is to be expected that the components of the
  • Overvoltage devices can be degraded or overstressed by overuse.
  • the invention contributes to the fact that the user only has to carry out maintenance work on hard-to-reach field devices if this is necessary.
  • the solution according to the invention can protect field devices of the process industry (such as 4 ... 20mA transmitters, solenoid valves, etc.) effectively against overvoltage events.
  • the operating state (wear) of the overvoltage protection device can preferably be read out via a bus protocol or a wireless connection.
  • a bus connection via the supply lines eg HART, Profibus
  • a wireless transmission eg wireless HART, Zigbee etc.
  • Wireless transmission embodiments can be easily retrofitted in widely branched plants without interfering with existing wiring.
  • an external power supply is superfluous.

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Abstract

Ein Überspannungsschutzgerät weist eine Schutzschaltung, eine Diagnoseschaltung und Kommunikationsmittel auf, die zur Erhebung einer Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung und zur Weitergabe dieser Information an eine Steuerung ausgestaltet oder eingerichtet sind.

Description

Überspannungsschutzgerät mit Kommunikationsmitteln
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Überspannungsschutzgerät. Zahlreiche elektronische Geräte müssen vor Überspannungen geschützt werden. Solche Überspannungen sind Spannungs- und/oder Stromüberlastungen, die durch unterschiedliche Ereignisse auftreten können, wie z. B. aufgrund elektrostatischer Entladung (ESD), Blitzeinschlägen, Kreuzkopplung aus Hochspannungsleitungen und anderer, transienter Auswirkungen. Wichtige Beispiele von zu schützenden elektronischen Geräten sind Feldgeräte in der Prozessindustrie, die häufig in verteilten Anlagen, insbesondere in Rohrleitungen an exponierten, schwer zugänglichen Stellen angeordnet sind. Um sie wirksam gegen Überspannungsereignisse zu schützen wird häufig auf einschraubbare Überspannungsschutzgeräte zurückgegriffen, die direkt am Feldgerät montiert werden.
Überspannungsschutzgeräte finden sich in unterschiedlichen Bereichen, wie beispielsweise in der Energietechnik, in der Informationstechnik, im Blitzschutz und in anderen Bereichen. Eine Ursache für Überspannungen sind Blitzeinschläge in Energie- und Signalleitungen und in deren Nähe. Durch kapazitive und induktive Wirkun- gen der Blitze werden in Leiterschleifen in der Umgebung von ca. 200 Metern Überspannungen induziert. In Entfernungen bis ca. 2 km können durch den Erdwiderstand noch gefährlich hohe Potentialdifferenzen auftreten.
Auch durch Schaltvorgänge in Mittel- oder Niederspannungsnetzen können Über- Spannungen auftreten. So treten in Leitungen neben Leuchtstofflampen mit konventionellem Vorschaltgerät (Drossel) oder beim Abschalten von Motoren Schaltüberspannungen bis zu mehreren Kilovolt auf. Energiearme aber sehr steile Überspannungsimpulse entstehen durch elektrostatische Entladungen. Sie gefährden empfind- liehe elektronische Bauelemente und Baugruppen und werden beispielsweise durch unsachgemäße Handhabung oder durch Fehler beim Transport verursacht.
Da aufgrund einschlägiger Vorschriften die Funktionsfähigkeit von Überspannungs- schutzgeräten regelmäßig überprüft werden muss, ist die möglichst kostengünstige und zuverlässige Fehlerdiagnose solcher Überspannungsschutzgeräte anzustreben.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann daher darin gesehen werden, eine technische Lehre anzugeben, mit der diese Ziele erreicht werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Erzeugnis nach dem unabhängigen Schutzanspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein erfindungsgemäßes Überspannungsschutzgerät weist eine Schutzschaltung, eine Diagnoseschaltung und Kommunikationsmittel auf, die zur Erhebung einer Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung und zur Weitergabe dieser Information an eine Steuerung ausgestaltet oder eingerichtet sind. Unter einem Kommunikationsmittel ist in diesem Zusammenhand eine Einrichtung zu verstehen, mit der Informationen, also insbesondere Daten und/oder analoge und/oder digitale Signale zwischen einem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzgerät und einer Steuerung übertragen werden können. Wichtige mögliche Beispiele für solche Kommunikationsmittel sind Datenmodems, Netzwerkschnittstellen, oder Funkmodule.
In diesem Zusammenhang ist unter einem Überspannungsschutzgerät eine Einrichtung zu verstehen, die Geräte, insbesondere elektronische Geräte, insbesondere Feldgeräte vor Schäden durch Überspannungen schützt. Dazu weist ein erfindungs- gemäßes Überspannungsschutzgerät eine Schutzschaltung auf, die auftretende Überspannungen neutralisiert, insbesondere kurzschließt, nach Möglichkeit bevor Schäden an den zu schützenden Geräten auftreten. Dabei oder durch Alterung ihrer Komponenten kann diese Schutzschaltung selbst beschädigt werden. Je nach dem Grad der Schädigung kann eine geschädigte Schutzschaltung ihre Schutzfunktion nicht mehr erfüllen. Deshalb ist es wichtig, über den Zustand der Schutzschaltung und/oder über den Zustand der zu schützenden Geräte möglichst lückenlos informiert zu sein.
Deshalb weist ein erfindungsgemäßes Überspannungsschutzgerät eine Diagnoseschaltung auf, die in der Lage ist, Schäden an der Schutzschaltung und/oder an den zu schützenden Geräten zu erkennen und Informationen über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung und/oder der zu schützenden Geräte zu erheben und diese über die Kommunikationsmittel des Überspannungsschutzgerätes an eine Steuerung weiterzugeben.
Die Steuerung kann dann über eine geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle entsprechende Informationen an die betreuenden Techniker ausgeben, so dass diese in die Lage versetzt werden, notwendige Maßnahmen zur Wiederherstellung der ausgefallenen oder gestörten Funktionen zu ergreifen.
Überspannungsschutzmaßnahmen werden üblicherweise unterteilt in den Schutz von Signalleitungen, den Schutz der Netzzuleitungen auf Niederspannungsniveau (bis zu ca. 1000 V) und den Schutz von Verteilungsnetzen auf Mittel- und Hochspannungsniveau, insbesondere von Freileitungen und deren Anschlussstellen. In Abhängigkeit von einem vorgegebenen Schutzniveau und von zu erwartenden Überspannungsereignissen werden vorzugsweise gestaffelte Überspannungsschutzein- richtungen angewendet, die als Grob-, Mittel- und Feinschutz bezeichnet werden. Sie unterscheiden sich durch ihr Abieitvermögen, d.h. durch ihr Energie- Absorptionsvermögen und die auftretenden Maximalströme, ihr Abschaltverhalten, d.h. durch das Auslöseverhalten vorgeschalteter Sicherungen und durch den sogenannten Schutzpegel, d.h. durch die maximal verbleibende Überspannung beim Ansprechen der Schutzschaltungen.
Geräte mit Kleinspannungen werden vorzugsweise mit einer Suppressordiode oder mit Varistoren gegen Überspannungen geschützt. Beide Elemente zeichnen sperren nach einem Überspannungsereignis wieder selbsttätig. Kleinspannungs- Stromversorgungen werden gegen interne, zu Überspannungen führende Defekte vorzugsweise durch eine so genannte Klemmschaltung (Thyristoren) geschützt, die oberhalb einer bestimmten Grenzspannung durch einen aktiven Kurzschluss der Versorgung die Sicherung in der Zuleitung auslöst.
Eine weitere Möglichkeit stellen Schutzdioden dar, mit denen man im Rahmen eines sogenannten Feinschutzes auch Signaleingänge von Integrierten Schaltungen schützen kann. In Telefonnetzen werden vorzugsweise Gasabieiter und Vierschichtdioden als Mittelschutz eingesetzt. Antennenkabel werden vorzugsweise mit Fun- kenstrecken (Grobschutz) und Gasableitern geschützt.
Vorzugsweise sind die Kommunikationsmittel zur Weitergabe einer Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung an eine Steuerung über einen Bus oder ein Datennetz ausgestaltet oder eingerichtet.
Ein Bus im Sinne der vorliegenden Beschreibung ist ein System zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern über einen gemeinsamen Übertragungsweg, bei dem die Teilnehmer nicht an der Datenübertragung zwischen anderen Teilnehmern beteiligt sind. Zur Regelung eines technischen Systems sind regelmäßig meh- rere Sensoren und Aktoren erforderlich. Im Vergleich zu parallelen Verdrahtungen ist die serielle Vernetzung von Feldgeräten mittels sogenannter Feldbussysteme wesentlich kostengünstiger. Der Feldbus ersetzt die parallelen Leitungsbündel durch ein einziges Buskabel und verbindet alle Ebenen, von der Feld- bis zur Leitebene (Steuerung). Unabhängig von der Art des eingesetzten Automatisierungsgeräts, z. B. speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) unterschiedlicher Hersteller oder PC- basierte Steuerungen, vernetzt das Übertragungsmedium des Feldbusses die Komponenten im Feld. Anstelle mehrerer I/O-Karten wird eine Bus-Interface-Karte eingesetzt. Hierdurch wird der Platzbedarf im Schaltschrank verringert. Ein solcher Feldbus bietet folgende Vorteile:
- geringerer Verkabelungsaufwand spart Zeit bei Planung und Installation
- Kabel, Rangierverteiler und Ausmaße des Schaltschranks werden reduziert
- Eigendiagnose durch das System möglich - Höhere Zuverlässigkeit und bessere Verfügbarkeit durch kurze Signalwege
- Gerade bei analogen Werten erhöht sich der Schutz vor Störungen.
- Offene Feldbusse vereinheitlichen herstellerübergreifend Datenübertragung und Geräteanschluss. Komponenten verschiedener Hersteller sind zumindest hinsichtlich der Basiskommunikation leichter austauschbar.
- Erweiterungen oder Änderungen sind einfach durchzuführen und garantieren Flexibilität und somit Zukunftssicherheit.
- Die Festlegung von Messbereichen bei Messumformern ist nicht erforderlich. Die (visuelle) Anzeigeskala im Leitsystem kann jederzeit geändert werden.
Vorzugsweise sind die Kommunikationsmittel zur Weitergabe einer Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung an eine Steuerung über einen Funk-Bus oder ein drahtloses Datennetz ausgestaltet oder eingerichtet. Hierdurch kann der Verdrahtungsaufwand weiter reduziert oder minimiert werden.
Vorzugsweise ist die Steuerung, an die die Kommunikationsmittel eine Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung weitergeben können, zur Steuerung einer Mehrzahl von Feldgeräten und/oder Überspannungsschutzgeräten ausgestaltet oder eingerichtet. In diesem Fall ist die Kommunikation der Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltungen besonders vorteilhaft über einen Feldbus zu realisieren, der in solchen Fällen gewöhnlich bereits ohnehin vorhanden ist.
Vorzugsweise ist das Überspannungsschutzgerät zur Montage an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät ausgestaltet oder eingerichtet. Je geringer die räumliche und/oder elektrische Entfernung zwischen einem Überspannungsschutzgerät und einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät, desto wirkungsvoller kann das Feldgerät durch das Überspannungsschutzgerät geschützt werden. Außerdem entfällt ein zusätzlicher Verdrahtungsaufwand, wenn das Überspannungsschutzgerät direkt an dem Feldgerät montiert ist.
Vorzugsweise ist das Überspannungsschutzgerät dazu ausgestaltet oder eingerichtet, eine Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung nach jedem Überspannungsereignis an dem Überspannungsschutzgerät oder an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät selbständig zu erheben und an eine Steuerung weiterzugeben. Diese Ausführungsform ermöglicht eine in Bezug auf die auftretenden Überspannungsereignisse zeitnahe Diagnose ohne die Übertragungskapazität der eingesetzten Kommunikationssysteme unnötig zu belasten.
Vorzugsweise ist das Überspannungsschutzgerät dazu ausgestaltet oder eingerichtet, eine Information an eine Steuerung weiterzugeben, die zur Charakterisierung von Überspannungsereignissen an dem Überspannungsschutzgerät oder an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät und/oder zur Charakterisierung von Schäden an dem Überspannungsschutzgerät oder an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät geeignet ist. Die Ausführungsformen der Erfindung sind mit dem Vorteil verbunden, dass nicht nur Schäden an den beteiligten Geräten erkannt werden können, sondern dass auch Informationen über die Art, Intensität und Häufigkeit und weitere Informationen in der Steuerung verfügbar gemacht werden kön- nen, die zur Charakterisierung von Überspannungsereignissen an dem Überspannungsschutzgerät oder an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät und/oder zur Charakterisierung von Schäden an dem Überspannungsschutzgerät oder an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät geeignet sind. Vorzugsweise weist das Überspannungsschutzgerät eine Überwachungseinrichtung mit einem Sensor auf, der zum Erfassen einer Änderung eines physikalischen Zu- stands in dem Überspannungsschutzgerät ausgelegt ist, wobei der physikalische Zustand eine oder mehrere der folgenden Möglichkeiten sein kann: ein magnetischer Zustand, ein optisch erfassbarer, physikalischer Zustand.
Die Überwachungseinrichtung kann die elektromagnetischen oder elektrostatischen Felder, die aufgrund des durch das Überspannungsschutzgerät fließenden Stroms hervorgerufen werden, entweder durch induktive oder durch kapazitive Überwachung als Erfassungsmittel nutzen. Diesbezüglich kann die Überwachungseinrichtung eine Spulenverdrahtung oder ein Platinenleiterzug sein, der um das Überspannungsschutzgerät axial gewickelt wird, und/oder die als Leiterbahn oder Platinenleiterzug in dem Überspannungsschutzgerät angeordnet sind. Alternativ dazu kann die Überwachungseinrichtung eine Spulenverdrahtung, ein Platinenleiterzug oder ein kapazitives Element sein, die parallel zum Überspannungsschutzgerät und/oder als Leiterbahn oder Platinenleiterzug in dem Überspannungsschutzgerät angeordnet sind.
Wenn eine axiale Wicklung zum Einsatz kommt, führt dies zu einer hohen Ansprech- Spannung. Allerdings wird das Überspannungsschutzgerät und dessen Leiterbahn oder Platinenleiterzug bei Führung eines hohen Wechsel- oder Übergangsstroms ein großes, elektromagnetisches Feld zeigen, welches daraufhin erfasst werden kann. Wenn anstelle dessen eine gegenseitig gekoppelte Induktionsspule oder ein kapazitives Element, die parallel angeordnet oder ausgerichtet werden, zum Einsatz kom- men, erkennen diese das hochohmige, elektrostatische Feld, das erzeugt wird, wenn das Überspannungsschutzgerät und dessen Leiterbahn oder Platinenleiterzug einen hohen Wechsel- oder Übergangsstromstoß führen. In beiden Fällen ist es das elektromagnetische oder elektrostatische Feld, das die Überspannungsschutzkomponente und/oder deren Verdrahtung oder Leiterbahn erzeugt, die zum Erfassen des Spannungsspitzenanstiegs angewendet werden. Positiv sei angemerkt, dass eine solche Messanordnung zugleich ermöglicht, die Größe, Dauer und die weiteren Charakteristiken der Spannungsspitze zu messen.
Außerdem können in Bezug auf die Erfassung insbesondere des Spannungsspitzen- anstiegs verschiedene andere Verfahren zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann die Überwachungseinrichtung einen Sensor aufweisen, der zum Erfassen einer Änderung von einem physikalischen Zustand in dem Überspannungsschutzgerät ausgelegt ist, wobei der physikalische Zustand eine oder mehrere der folgenden Möglichkeiten sein kann: ein magnetischer Zustand oder ein optisch erfassbarer, physika- lischer Zustand. Eine optische Erfassung könnte mit Hilfe von schnellen, optischen Sensoren ausgeführt werden, die so ausgerichtet sind, dass sie eine stattgefundene Gasentladung durch ein im Einsatz befindliches Überspannungsschutzgerät erfassen können. Weitere, indirekte Erfassungsverfahren können Hall-Effekt-Halbleiter oder Stromsonden aufweisen.
Die Überwachungseinrichtung kann außerdem einen Sensor umfassen, der mit dem Überspannungsschutzgerät und/oder einer Leiterbahn oder einem Platinenleiterzug des Überspannungsschutzgerätes direkt verbunden ist, zum Beispiel mithilfe der ei- nen oder mit mehreren der folgenden Komponenten: einem Transformator, einem Kondensator, einem Widerstand oder einem Halbleiter.
Bei Ausführung der Überwachung kann jedoch ein Ausgang der Überwachungsein- richtung mit einer diagnostischen Einrichtung, vorzugsweise mit der Diagnoseschaltung, verbunden sein, die geeignet und dazu eingerichtet ist, aus Rohdaten, die vom Ausgang empfangen wurden, zu erkennen, ob ein Überspannungsereignis vorliegt oder aufgetreten ist. Die Diagnoseeinrichtung kann ausgelegt sein, um menschlich wahrnehmbare Daten, die aus den genannten Rohdaten abgeleitet werden können, einem Anlagen-Anwender zu präsentieren. Dies kann vor Ort durchgeführt werden, wobei jede menschlich wahrnehmbare Methode anwendbar ist, die einen akustischen oder optischen Alarm auslösen kann. Vorzugsweise kann die Diagnoseeinrichtung eine Feld basierende Kommunikationseinheit und eine Anwender-Schnittstelle (Mensch-MaschineSchnittstelle) an einem separaten Ort umfassen.
Die Kommunikationseinheit kann zum Senden von maschinenlesbaren Kommunikationsdaten an die Anwender-Schnittstelle ausgelegt sein, die aus den Rohdaten abgeleitet wurden, und die Anwenderschnittstelle kann angepasst werden, um die maschinenlesbaren Kommunikationsdaten in menschlich wahrnehmbare Daten zu kon- vertieren. Die Kommunikation zwischen der Kommunikationseinheit und der Anwender-Schnittstelle kann mittels Funk, Leitung, magnetischer, optischer oder physikalischer (insbesondere IEC 61158-2-) Schicht oder mittels Software-Anpassung etc. erfolgen. Die Anwender-Schnittstelle kann ein Handheld-Gerät sein, das im Feldbereich zum Einsatz kommt, oder sie kann eine Betriebszentrale (Steuerung) sein, die vom Feldbereich entfernt angeordnet ist.
Vorzugsweise weist das Überspannungsschutzgerät eine Gasentladungsstrecke, eine Diodenstrecke, eine Entkopplungsinduktivität und eine mit der Entkopplungsinduktivität in einer induktiven Wirkverbindung stehende Sekundärinduktivität auf, und das die Diagnoseschaltung ist dazu ausgestaltet oder eingerichtet, eine an der Sekundärinduktivität anliegende Sekundärspannung zu messen und im Hinblick auf Überspannungsereignisse in dem Überspannungsschutzgerät auszuwerten. Besonders vorteilhaft ist es, die Entkopplungsinduktivität mit Hilfe einer geeignet positionierten Sekundärinduktivität zu einem induktiven Übertrager zu ergänzen. Dadurch wird ein direkter diagnostischer Zugriff auf Ströme und Spannungen innerhalb des Überspannungsschutzgeräts ermöglicht. Als geeignet wird hierbei eine Anord- nung bezeichnet, bei der sich die Sekundärinduktivität mit der Entkopplungsinduktivität in induktiver Wirkverbindung befindet.
Insbesondere können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzgeräts genaue Informationen darüber erhalten werden, ob das Überspannungsschutzgerät insgesamt in einem guten Zustand, schon häufig beansprucht oder aber defekt ist. Für die Diodenstrecke können prinzipiell Zener-Dioden verwendet werden. Wegen der steileren Kennlinien und des höheren Abieitvermögens werden jedoch bevorzugt Suppressordioden, die auch als TVS-Dioden bezeichnet werden, verwendet. Die Diodenstrecke kann auch mehrere Dioden aufweisen, die insbesondere in Reihe und/oder parallel geschaltet sein können.
Die Gasentladungsstrecke weist, sofern vorhanden, mindestens einen Gasabieiter auf, kann grundsätzlich aber auch aus mehreren Gasableitern bestehen, die insbesondere in Reihe und/oder parallel geschaltet sein können. Anordnungen mit mehre- ren Dioden und/oder mehreren Gasableitern können als mehrstufige Diodenstrecken oder mehrstufige Gasentladungsstrecken bezeichnet werden. Die Entkopplungsinduktivität und die Sekundärinduktivität können jeweils mehrere Einzelspulen aufweisen. Das Bezugspotenzial kann grundsätzlich jedes Potenzial sein. Zweckmäßig wird als Bezugspotenzial das Massepotenzial gewählt.
Vorzugsweise ist die Diagnoseschaltung dazu ausgestaltet oder eingerichtet, zu prüfen, ob eine ansteigende und eine abfallende Flanke der Sekundärspannung auftritt oder aufgetreten ist. Die Zündvorgänge in der Gasentladungsstrecke unterscheiden sich quantitativ dadurch, dass die Spannung über der Gasentladungsstrecke umso höher ansteigt, je steiler die Anstiegsflanke ist. Durch Bestimmen eines Maximalwerts der Sekundärspannung kann demgemäß ein wichtiger Parameter eines Zündereignisses bestimmt werden. Ein weiterer bedeutsamer Parameter in diesem Zusammenhang ist das Maximum einer Zeitableitung der Sekundärspannung, weil dieses Maximum, das auch als Flankensteilheit bezeichnet werden kann, ebenfalls charakteristisch für ein bestimmtes Zündereignis ist. Auch die Bestimmung des Maximums der zeitlichen Ableitung der Sekundärspannung kann mit dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzgerät bestimmt werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht deshalb vor, eine zeitliche Ableitung der Sekundärspannung zu bestimmen, um daraus einen Maximalwert dieser zeitlichen Ableitung der Sekundärspannung zu ermitteln.
Eine nützliche Größe ist außerdem die sogenannte dynamische Ansprechspannung. Hierbei handelt es sich um den Quotienten des Maximalwerts der Zeitableitung der Sekundärspannung und des Maximalwerts der Sekundärspannung. Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Variante der vorliegenden Erfindung wird demgemäß ein Quotient des Maximalwerts der Zeitableitung der Sekundärspannung und des Maximalwerts der Sekundärspannung selbst gebildet, dieser Quotient wird mit der dynamischen Ansprechspannung gemäß Spezifikation des Gasabieiters verglichen und es wird ein Signal erzeugt, wenn der Quotient nicht spezifikationsgemäß ist. Wenn der letzte Fall eintritt, bedeutet das, dass das Überspannungsschutzgerätausge- tauscht werden muss.
Die bisher erläuterten Ausführungsformen der Erfindung liefern Informationen über die Gasentladungsstrecke. Es sind aber auch Auswertungen möglich, bei denen präzise Informationen über die Diodenstrecke erhalten werden können.
Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Diagnose, um eine Größe zu erhalten, die zu einer insbesondere im Verlauf des Überspannungs- oder Zündereignisses in die Diodenstrecke eingetragenen Energie proportional ist, vorteilhaft dadurch ergänzt werden, dass in einem ersten Schritt ein Zeitintegral über die Sekundärspannung gebildet wird, dass in einem zweiten Schritt ein Betrag dieses Zeitintegrals gebildet wird, und dass in einem dritten Schritt ein Zeitintegral dieses Betrags gebildet wird. Diese Auswertung kann in der vorzugsweise vorgesehenen Auswerteeinheit vorteilhaft folgendermaßen durchgeführt werden: Das Integrieren der Sekundärspannung liefert eine Spannung, die proportional zum Strom durch die Primärspule und, weil der Strom durch das angeschlossene zu schützende Gerät im Vergleich zu dem Strom, der über die Diodenstrecke fließt, ver- nachlässigbar ist, auch zum Strom durch die Diodenstrecke proportional ist. Von dieser Spannung wird sodann der Betrag gebildet und es wird ein weiteres Mal integriert, wodurch man eine Spannung erhält, die proportional zu der in die Diodenstrecke, insbesondere über den Verlauf des Überspannungsereignisses oder Zündereignisses, eingetragenen Energie ist.
Die eigentlich interessierende tatsächliche Temperatur einer die Diodenstrecke bildenden Suppressordiode kann bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermittelt werden, bei der eine Temperaturerhöhung in der Diodenstrecke dadurch bestimmt wird, dass eine Energieabgabe der Diodenstrecke nach außen, beispielsweise durch einen Hochpass, modelliert wird, und dass eine Temperatur der Diodenstrecke durch Addieren der Umgebungstemperatur bestimmt wird. Die so erhaltene Temperatur kann dann mit einer Zerstörungstemperatur der Diode, beispielsweise also der Suppressordiode, gemäß Datenblatt, verglichen werden. Wenn die Zerstörungstemperatur einmal überschritten wird, wird zweckmäßig von der Zerstörung der Diode oder des ganzen Geräts ausgegangen und dies wird zweckmäßig nach außen angezeigt.
Die hier beschriebenen Maßnahmen zur Diagnose und insbesondere der Gedanke, eine Entkopplungsaktivität mit einer Sekundärinduktivität zu einem induktiven Über- trager zu ergänzen und die daran abfallende Sekundärspannung zu messen und auszuwerten, lassen sich auch auf Überspannungsschutzgeräte mit mehreren zu schützenden Leitungspfaden oder differenziellen Aderpaaren erweitern. Es werden dann mehrere Übertrager benötigt und die vorhandenen Zweigströme und Knotenspannungen müssen in grundsätzlich bekannter Weise unter Berücksichtigung der Kirchhoffschen Regeln ermittelt werden.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügte schematische Figuren erläutert. Hierin zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Erzeugnisses. Die Übertragungsschutzgeräte 102 und 202, welche die Feldgeräte 101 und 201 gegen Überspannungsschäden schützen sollen, weisen Schutzschaltungen 103 und 203 auf, deren Zustand und/oder Funktionsfähigkeit durch die Diagnoseschaltungen 104 und 204 überwacht oder kontrolliert wird. Dazu erheben 1 , 2, 3, 4 die Diagnoseschaltungen Informationen über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltungen und geben 5, 6, 7, 8, 9 diese Informationen über die Kommunikationsmittel 105 und 205 und den Bus 301 an die Steuerung weiter.
In verteilten Anlagen der Prozeßindustrie sitzen die Feldgeräte häufig in Rohrleitungen an exponierten, schwer zugänglichen Stellen. Um sie gegen Überspannungser- eignisse zu schützen, werden vorzugsweise einschraubbare Überspannungsschutzgeräte verwendet, die vorzugsweise direkt am Feldgerät montiert werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die aufgrund normativer Forderungen zyklische Prüfung (insbesondere nach IEC62305) der Überspannungsschutzgeräte, insbesondere wenn aufgrund besonderer Vorschriften, wie bei für Ex Installationen, kurze War- tungszyklen vorgeschrieben sind, oder wenn zu erwarten ist, dass die Bauteile der
Überspannungsgeräte durch Überbeanspruchung degradieren oder zerstört werden können.
Die Erfindung trägt dazu bei, dass der Anwender Wartungsarbeiten an schwer zu- gänglichen Feldgeräten nur dann machen muss, wenn dies notwendig ist.
Bei bestehenden Anlagen ist eine Nachrüstung mit erfindungsgemäßen Überspannungsgeräten möglich, ohne neue Leitungen verlegen zu müssen.
Als weitere Vorteile der Erfindung gegenüber bekannten Lösungen sind zu nennen: - Keine Zusatzverdrahtung (je nach Ausführung)
- Keine Notwendigkeit auf teure Zündschutzarten zurückzugreifen (Ex d)
- Keine unnötigen Serviceeinsätze, Planbarkeit der Serviceeinsätze innerhalb der Anlagenstillstände. - Möglichkeit des Online Monitoring
Die erfindungsgemäße Lösung kann Feldgeräte der Prozeßindustrie (wie beispielweise 4...20mA Transmitter, Magnetventile etc.) wirksam gegen Überspannungsereignisse schützen. Der Betriebszustand (Verschleiß) der Überspannungsschutzeinrichtung kann vorzugsweise über ein Busprotokoll oder eine Drahtlosverbindung ausgelesen werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Überspannungsgeräte weisen vorzugsweise auf:
- Eine Überspannungsschutzschaltung, wie sie in der EP 2 675 032 A1 beschrieben sind,
- Eine Diagnoseschaltung, wie sie in der EP 2 675 032 A1 beschrieben sind, die vorzugsweise mit Hilfe einer Batterie oder der Transmitterhilfsenergie oder der im Loop verfügbaren Energie gespeist wird,
- Eine Busanbindung über die Versorgungsleitungen (bspw. HART, Profibus) oder eine Drahtlosübertragung (bspw. wireless HART, Zigbee etc.). Somit kann der Betriebszustand der Überspannungseinrichtung ganzer Anlagenteile ausgelesen werden.
Ausführungsformen mit drahtloser Übertragung können in weit verzweigten Anlagen einfach nachgerüstet werden, ohne in die bestehende Verdrahtung einzugreifen.
Bei der Ausführungsform, die in den Loop eingeschleift wird (bspw. HART Protokoll) ist eine externen Energieversorgung überflüssig.

Claims

Überspannungsschutzgerät (102, 202) mit einer Schutzschaltung (103, 203), einer Diagnoseschaltung ( 04, 204) und mit Kommunikationsmitteln ( 05, 205), die zur Erhebung (3, 4) einer Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung und zur Weitergabe (7, 8, 9) dieser Information an eine Steuerung (300) ausgestaltet oder eingerichtet sind.
Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kommunikationsmittel zur Weitergabe einer Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung an eine Steuerung über einen Bus (301) oder ein Datennetz ausgestaltet oder eingerichtet sind.
Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kommunikationsmittel zur Weitergabe einer Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung an eine Steuerung über einen Funk- Bus oder ein drahtloses Datennetz ausgestaltet oder eingerichtet sind.
Überspannungsschutzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kommunikationsmittel zur Weitergabe einer Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung an eine Steuerung (300) ausgestaltet oder eingerichtet sind, die zur Steuerung einer Mehrzahl von Feldgeräten (101 , 201) und/oder Überspannungsschutzgeräten (102, 202) ausgestaltet oder eingerichtet ist. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Überspannungsschutzgerät zur Montage an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät ausgestaltet oder eingerichtet ist.
Überspannungsschutzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Überspannungsschutzgerät dazu ausgestaltet oder eingerichtet ist, eine Information über die Funktionsfähigkeit der Schutzschaltung nach jedem Überspannungsereignis an dem Überspannungsschutzgerät oder an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät selbständig zu erheben und an eine Steuerung weiterzugeben.
Überspannungsschutzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Überspannungsschutzgerät dazu ausgestaltet oder eingerichtet ist, eine Information an eine Steuerung weiterzugeben, die zur Charakterisierung von Überspannungsereignissen an dem Überspannungsschutzgerät oder an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät und/oder zur Charakterisierung von Schäden an dem Überspannungsschutzgerät oder an einem vor Überspannungen zu schützenden Feldgerät geeignet ist.
Überspannungsschutzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Überspannungsschutzgerät eine Überwachungseinrichtung mit einem Sensor aufweist, der zum Erfassen einer Änderung eines physikalischen Zustande in dem Überspannungsschutzgerät ausgelegt ist, wobei der physikalische Zustand eine oder mehrere der folgenden Möglichkeiten sein kann: ein magnetischer Zustand, ein optisch erfassbarer, physikalischer Zustand.
9. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Überspannungsschutzgerät eine Gasentladungsstrecke, eine Diodenstrecke, eine Entkopplungsinduktivität und eine mit der Entkopplungsinduktivität in einer induktiven Wirkverbindung stehende Sekundärinduktivität aufweist, und
dass die Diagnoseschaltung dazu ausgestaltet oder eingerichtet ist, eine an der Sekundärinduktivität anliegende Sekundärspannung zu messen und im Hinblick auf Überspannungsereignisse in dem Überspannungsschutzgerät auszuwerten.
10. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Diagnoseschaltung dazu ausgestaltet oder eingerichtet ist, zu prüfen, ob eine ansteigende und eine abfallende Flanke der Sekundärspannung auftritt oder aufgetreten ist.
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