分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于中断电流的分离装置(24)，尤其是保护开关(16)的分离装置，分离装置具有开关(32)和与开关(34)并联的限压器(36)。限压器(36)具有一定数量的彼此并联的支路(38)，其中，每个支路(38)均具有电阻器(44)。其中至少一个支路(38)包括与该支路(38)的电阻器(44)串联的开关元件(46)。此外，本发明专利技术还涉及一种保护开关(16)和一种用于运行分离装置(24)的方法(158)。

Separation device

The invention relates to a separating device (24) for interrupting current, in particular to a protective switch (16), which has a switch (32) and a voltage limiter (36) in parallel with the switch (34). The voltage limiter (36) has a certain number of branches (38) in parallel with each other, in which each branch (38) has a resistor (44). At least one branch (38) includes a switch element (46) in series with a resistor (44) of the branch (38). In addition, the invention also relates to a protection switch (16) and a method (158) for operating a separation device (24).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分离装置
本专利技术涉及一种用于中断电流的分离装置，该分离装置具有开关。分离装置优选是保护开关的组成部分。本专利技术还涉及一种保护开关和一种用于运行分离装置的方法。
技术介绍
光伏设备通常具有一定数量的光伏模块，它们彼此电串联或并联。光伏模块本身的联合体借助电流线路与换流器接触，借助换流器将由光伏模块提供的电能供入到供电网络中，供电网络通常具有交流电流。而由原理引起地在电流线路中引导直流电流。为了在发生故障时将光伏模块与换流器分离，通常使用保护开关，借助保护开关防止了由于现有的通过电流而导致对换流器造成损坏或使光伏模块被烧坏。在此，通常切换具有几十安培的电流强度的电流，其中，基于光伏模块内部的适当的互连，在接触部上施加几百伏特的电压。针对用于中断直流电流的保护开关的另外的应用领域是诸如飞机或机动车的载运工具。在此，借助电动马达驱控的机动车通常具有包括高伏特电池的高伏特车载电网。借助高伏特电池，提供400伏特至500伏特之间的电压和高达几百安培的电流。在高伏特电池发生故障或与之连接的换流器或电动马达内部发生短路时，出于安全原因需要尽可能快地关断高伏特车载电网。为了避免高伏特电池被烧坏需要尽可能少的切换持续时间。即使在机动车发生事故并且由此在电动马达或换流器内部引起短路的情况下也要确保这一点。当对这种电流或这种电压进行切换时，如果该开关是机械开关的话则在开关的区域中可能会导致构成电弧。因此，使开关以及包围该开关的构件被加热，这可能会导致开关失灵直至烧坏。此外，由于电弧，使得通过电流持续了确定的时段，从而例如在机动车的情况下使电动马达在发生事故时仍运行确定的时段。
技术实现思路
本专利技术的任务是：说明一种特别适当的用于中断电流的分离装置和一种特别适当的保护开关，以及说明一种特别适当的用于运行分离装置的方法，其中，尤其提高安全性并优选降低了制造成本。根据本专利技术，该任务在分离装置方面通过权利要求1的特征来解决，以及在保护开关方面通过权利要求10的特征来解决，而在方法方面通过权利要求11的特征来解决。有利的改进方案和设计方案是从属权利要求的主题。分离装置用于中断电流。因此，借助分离装置对电流进行切换，该电流例如是直流电流或交流电流。适宜地，分离装置被设置成或适用于中断直流电流。如果借助分离装置切换交流电流，则该交流电流例如具有大于500Hz、800Hz或900Hz的频率。适宜地，频率大于或等于1kHz、1.5kHz、2kHz、5kHz或10kHz。尤其地，频率小于或等于10MHz、5MHz或1MHz。尤其地，分离装置适用于、优选地被设置成并被设立成承载大于或等于100A、300A、500A或800A的额定电流。适宜地，额定电流的能借助分离装置切换的最大的电流强度是2kA、3kA或5kA。例如，分离装置被设置并设立成用于1kA的额定电流，其中，例如设置有+/-10％、+/-5％或+/-2％的偏差。适宜地，分离装置适用于、尤其是被设置并设立成承载尤其在相对较短的一段时间内高达10kA、12kA、17kA、20kA、22kA、25kA或30kA的短路电流。适宜地，最大的可承载的短路电流在15kA与20kA之间。可承载的电流尤其是被理解为在不会由此造成不利影响的情况下可以借助分离装置引导的那个电流。例如，分离装置适用于、尤其是被设置并设立成分离或切换大于或等于100V、200V、300V、400V或500V的电压。尤其是如果电流是交流电流的话，所要切换的最大电压例如是1100V、1000V、900V或800V。如果电流是直流电流的话，则最大所要切换的电压适宜地小于或等于2000V、1800V、1500V、1200V或1000V。例如，分离装置用在电动汽车的领域中。换句话说，借助分离装置切换机动车的车载电网，该车载电网尤其是高伏特车载电网。替选地，借助分离装置切换飞机的机载电网。该应用的另外的替选方案是在光伏设备的领域中。适宜地，借助分离装置能够实现光伏模块与换流器的电分离。对此替选地，借助分离装置切换换流器的中间回路，其中，换流器例如是光伏设备的组成部分。在对此的替选方案中，换流器是工业设备的组成部分。适宜地，借助分离装置控制工业设备的机器人的通电。尤其地，借助分离装置切换中间回路，利用该中间回路使多个机器人电接触。替选地，分离装置被用在工业设备的另外的领域或其他的自动化领域。适宜地，分离装置被用于切换电感负载。分离装置具有开关，该开关在闭合状态下承载借助分离装置引导的电流。在该情况下，优选地，电流在开关的两个端子之间流动。在断开的状态下，在两个端子之间施加有电压。电开关例如是适宜地能电操作的机械开关。适宜地，机械开关是继电器并且尤其具有运动接触部。在闭合的状态下，运动接触部尤其是机械地直接贴靠在另外的接触部上，该另外的接触部例如也是运动接触部或替选地是固定接触部。为了对开关进行切换，两个接触部彼此机械地间隔开。在替选方案中，开关是半导体开关，尤其是场效应晶体管(FET)。例如，半导体开关是MOSFET或IGBT。与开关并联有限压器。限压器优选具有两个端子，其中各一个端子配属给开关的其中一个端子。限压器具有一定数量的彼此并联的支路，其中，每个支路适宜地与开关并联。其中每个支路都具有电阻器，并且其中至少一个支路包括与支路的电阻器串联的开关元件。换句话说，该支路具有电阻器和开关元件，其中，开关元件和电阻器串联。该串联电路与开关并联。支路的阻抗适宜地是欧姆阻抗，并且优选具有至少是1毫欧、5毫欧、10毫欧、50毫欧、100毫欧，500毫欧、1欧、2欧、5欧、10欧、20欧、50欧、100欧、200欧、500欧、1千欧、2千欧、5千欧或10千欧的电阻器。优选地，阻抗小于或等于1千欧、500欧或100欧。优选地，限压器包括个2支路、3个支路或5个支路。尤其地，支路的数量大于或等于2个支路、3个支路或4个支路。例如，支路的数量小于或等于20个支路或10个支路。借助开关元件能够实现的是，防止电流在具有开关元件的支路中流动，并且因此调设了限压器的电阻。因此，可以借助限压器调设在开关上下降的电压，这提高了安全性。此外，也可以针对不同的要求来考虑分离装置。适宜地，开关元件依赖于在开关上下降的电压和/或对开关的切换请求地被操作。适宜地，当开关处于非导电状态下时，开关元件被置于导电状态下。适宜地，开关元件在操作开关之前的一段时间内被置于导电状态下。因此，电流不仅流过开关而且也流过限压器的其中每个支路。基于支路的电阻器，使得流过限压器的电流至少与流过开关的电流相比相对较小，这是因为开关具有相对较低的欧姆电阻。当操作开关时，电流完全被换向到限压器上。如果借助分离装置切换电感负载的话，则电流继续存在，其中，基于分离装置上的电阻器而施加有电压。基于支路的并联，使得电压相对较低。由于开关元件能够实现将具有开关元件的支路分离，所以电流完全被换向到限压器的这些支路或另外的支路上，从而使限压器的电阻提高。总之，可以借助开关元件来调整限压器的电阻，从而在开关被操作时可以调整在分离装置上下降的电压。在此，借助支路的数量以及借助对各自的电阻器的选择来给出分离装置的可扩展性，从而可以将该分离装置调整为不同的电压和/或电流。因此，增加了分离装置的使用范围。借助支路限制了在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于中断电流的分离装置(24)，尤其是保护开关(16)的分离装置，所述分离装置具有开关(34)和与所述开关(34)并联的限压器(36)，所述限压器具有一定数量的彼此并联的支路(38)，其中，每个支路(38)均包括电阻器(44)，并且其中，所述支路(38)中的至少一个支路包括与该支路(38)的电阻器(44)串联的开关元件(46)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.30 DE 102016216331.01.用于中断电流的分离装置(24)，尤其是保护开关(16)的分离装置，所述分离装置具有开关(34)和与所述开关(34)并联的限压器(36)，所述限压器具有一定数量的彼此并联的支路(38)，其中，每个支路(38)均包括电阻器(44)，并且其中，所述支路(38)中的至少一个支路包括与该支路(38)的电阻器(44)串联的开关元件(46)。2.根据权利要求1所述的分离装置(24)，其特征在于，每个支路(38)均具有这样的开关元件(46)，并且所述支路(38)尤其是电路相同的。3.根据权利要求2所述的分离装置(24)，其特征在于，每个开关元件(46)均具有控制输入端(54)，-其中，所述开关元件(46)中的一个开关元件的控制输入端(54)通向移位寄存器(42)的第一输出端(64)并且通向或逻辑开关(56)的第一输入端(66)，并且-其中，所述或逻辑开关(56)的第二输入端(86)通向所述移位寄存器(42)的第二输出端(84)，并且-其中，另一开关元件(46)的控制输入端(54)通向所述或逻辑开关(56)的输出端(68)。4.根据权利要求3所述的分离装置(24)，其特征在于，所述移位寄存器(42)的起始输出端(100)是空闲的。5.根据权利要求3或4所述的分离装置(24)，其特征在于，所述移位寄存器(42)的复位输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪尔克·博舍，恩斯特迪特尔·威尔克宁，
申请(专利权)人：埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE