用于电路的保护装置、设置有该装置的电路及用于保护该电路的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于电路(1)的保护装置(2)，该保护装置包括第一熔断器(8)和热释电开关(12)，该热释电开关与第一熔断器并联连接并且包括能够接收触发信号(S)的控制区(16)和用于使电流流过的供电区(18)。该装置还包括配置成产生触发信号并将其发送到控制区的控制电路。该装置包括第二熔断器，第二熔断器串联连接在第一输入导体(4)和第一熔断器之间并且能够为连接在第二熔断器和控制区之间的控制电路提供电源电压(V)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电路的保护装置、设置有该装置的电路及用于保护该电路的方法
本专利技术涉及一种用于电路的保护装置，以及设置有这种保护装置的电路。最后，本专利技术涉及一种用于保护这种电路的方法。
技术介绍
在保护电路的领域，已知的是使用能够在故障电流(诸如过载电流或短路电流)流过电路时断开电路的保护装置或电气部件。在这方面，已存在诸如熔断器之类的多个保护装置。以已知的方式，熔断器是在过载情况下使用依次流过自身的电流的焦耳效应以使电导体熔化来断开电路并由此阻止电流流通的电偶极子。熔断器的大小根据系统必须阻止的故障电流的强度以及自身的断开时间来设定。还已知的是烟火断路器，又称为“热释电开关”。当前烟火断路器的一个限制在于其切断高压(例如大于50V)的能力较低。事实上，在高压下的切断期间，会出现可能导致装置爆炸的电弧。此外，为了保证切断，烟火断路器通常体积庞大。在这方面，还已知的是使用通过并联放置的两个保护电气部件(如熔断器和热释电开关)来表征的混合保护装置。专利US-7875997-B1描述了这种装置的一个示例。这两个部件的并联放置提供了许多优点。首先，热释电开关不像熔断器那样是电阻式的，大多数电流会在热释电开关中流通。当保护在故障电流下被触发时，热释电开关打开。熔断器在该阶段仍然闭合，它使热释电开关短路，防止在热释电开关内出现电弧。然后电流在熔断器中流通，导致熔断器熔断。这种保护装置可以在超过热释电开关的极限电压、高达等同于熔断器的额定值的电压电平的高电压下使用。由于熔断器在正常使用时仅承受小电流，因此该熔断器的尺寸较小，这降低了成本和断开时间。然而，热释电开关必须具有能够提供切断命令的控制电路。这种控制电路可能比较复杂并且例如包括电流传感器、数据处理单元和微控制器。因此，该控制电路必须通过外部电源来供电。由熔断器、热释电开关及其控制电路组成的混合保护装置不是自主控制的，并且虽然熔断器的成本较低，但是这种装置尤其因外部电源而使其成本更高并且体积庞大。
技术实现思路
本专利技术更具体地旨在通过提出一种新的用于电路的保护装置来解决上述缺陷，该保护装置是自主控制的且降低了生产成本。有鉴于此，本专利技术涉及一种保护装置，其用于被配置成传输电流的电路，该保护装置包括：第一导体，第二导体，第一熔断器，该第一熔断器连接到输出导体，至少一个热释电开关，该至少一个热释电开关并联连接到第一熔断器，该热释电开关包括能够接收触发信号的控制区和用于使电流流过的供电区，以及控制电路，该控制电路被配置成形成触发信号并将其发送给热释电开关的控制区，该装置还包括第二熔断器，该第二熔断器串联连接在输入导体和第一熔断器之间并且能够给控制电路提供电源电压，并且该控制电路连接在第二熔断器和热释电开关的控制区之间。由于本专利技术，第二熔断器提供了关于故障电流存在以及操作控制电路所需的电压的信息。控制电路负责生成触发信号并将其发送给热释电开关。保护装置生产成本低且体积小，这是由于它不需要外部电源来触发热释电开关。因此，该保护装置使得能够通过第二熔断器的熔断来恢复电能。此外，根据本专利技术的保护装置导致非常小的功率损失以及改进的切断服务。根据本专利技术的有利且可选的方面，这种保护装置可以任何技术上允许的组合结合以下特征中的一个或多个：第二熔断器的切断电流等于标称电流值，该标称电流值被定义为在正常工作时在保护装置中流通的电流的最大值，并且第一熔断器的切断电压等于标称电压值，该标称电压值被定义为在正常工作时施加在保护装置的端子两端的电压的最大值。热释电开关的供电区的电阻明显小于第一熔断器的电阻。第一熔断器的切断电流至少小于或等于标称电流值的四分之一，并且第二熔断器的切断电压至少小于或等于标称电压值的四分之一。该装置被配置成依次处于闭合配置、第一中间配置、第二中间配置和断开配置，在闭合配置中，第一熔断器和第二熔断器未熔断；在第一中间配置中，第二熔断器熔断并且电源电压给被提供给控制电路；在第二中间配置中，热释电开关被触发并且第一熔断器未熔断；在断开配置中，第一熔断器和第二熔断器熔断。该装置包括并联连接到在第一导体和第二导体之间的第一熔断器的至少两个热释电开关。控制电路包括能够控制发送到热释电开关的控制区的触发信号的电位计。本专利技术还涉及一种电路，该电路被配置成由电流供电，所述电路装配有根据本专利技术的保护装置。最后，本专利技术涉及一种用于保护根据本专利技术的电路的方法，该方法至少包括以下步骤：a)由于故障电流使第二熔断器熔断并且为控制电路供电，b)使用所述控制电路向热释电开关发送触发信号，c)触发热释电开关并且切断该热释电开关的供电区，d)由于故障电流使第一熔断器熔断。根据本专利技术的一特定实施例，在步骤a)期间，控制电路的电源电压由在第二熔断器的端子两端建立的电弧生成。附图说明通过以下仅作为非限制性示例提供并且参照附图给出的对根据本专利技术的保护装置、电路和方法的描述，本专利技术将得到更好的理解并且本专利技术的其他优点将更清晰，在附图中：图1为根据本专利技术的保护装置和包括该保护装置的电路的示意图；图2为当第二熔断器熔断时图1中的保护装置的示意图；图3为当热释电开关打开时与图2类似的图示；图4为当第一熔断器熔断时与图3类似的图示；图5为根据本专利技术的保护方法的框图；以及图6为与图1类似的用于根据本专利技术的第二实施例的保护装置和电路两者的示意图。具体实施方式图1示出了电路1，其被配置成采用电流I供电并且装配有保护装置2。电路1包括负载3并且试图根据负载3连接到直流或交流的电流源(未示出)。当故障电流流过电路1时，保护装置2能够断开电路1。故障电流被认为是具有大于或等于标称电流值In(又称为标称电流In)的强度的任何电流I。该标称电流值In被定义为在正常工作期间在保护装置2中流通的电流的最大值。该标称电流值根据电路1的性质来预先确定。因此，在下面的描述中，故障电流被定义为In+Id之和，其中，Id指代过电流(surcourant)。在不需要被保护装置切断的情况下能够施加在保护装置2的端子两端并且提供给负载3的最大电势差被称为标称电压值并且在下文中表示为Vn。该标称电压值也根据电路的性质来确定。对标称电流值In和标称电压值Vn的选择取决于待保护的负载3的性质。故障电流Id例如为过载电流或短路电流并且对电路1的负载3构成威胁。保护装置2包括第一导体4和第二导体6。在该示例中，第一导体4形成用于电流的输入导体，第二导体6形成用于电流的输出导体。负载3连接到输出导体。导体4和6被配置成将保护装置2连接到电路1的其余部分，由此使任何电流通过。在正常的工作状态中，即没有故障电流的情况下，在导体4和6之间流通的电流I小于或等于标称电流值In，并且导体4和6的端子上的电压小于或等于标称电压值Vn。保护装置2还包括并联电连接在导体4和6之间的第一熔断器8和第二熔断器10。第一熔断器8连接到输出导体6，而第二熔断器10串联连接在输入导体4和第一熔断器8之间。标记5表示将熔断器8和10彼此连接的中间导体，其因此被插入导体4和6之间。以已知的方式，熔断器是仅通过导体元件将其端子彼此电连接的电偶极子，该导体元件在有超过阈值的电流流过时通常因焦耳效应引起的熔断而被破坏。此处，该阈值被称为“切断电流”。此处熔断器的切断电压(被称为“额定电压”)被定义为当导体元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护装置(2)，其用于配置成传输电流(I)的电路(1)，所述保护装置包括：第一导体(4)，第二导体(6)，第一熔断器(8)，所述第一熔断器连接到输出导体，至少一个热释电开关(12)，所述热释电开关并联连接到所述第一熔断器，所述热释电开关包括能够接收触发信号(S)的控制区(16)和用于使电流流过的供电区(18)，以及控制电路(14)，所述控制电路被配置成形成所述触发信号(S)并将其发送给所述热释电开关的控制区，其特征在于，所述装置还包括第二熔断器(10)，所述第二熔断器串联连接在输入导体(4)和所述第一熔断器(8)之间并且能够为所述控制电路(14)提供电源电压(V)，并且，所述控制电路连接在所述第二熔断器(10)和所述热释电开关(12)的控制区(16)之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.10 FR 15584331.一种保护装置(2)，其用于配置成传输电流(I)的电路(1)，所述保护装置包括：第一导体(4)，第二导体(6)，第一熔断器(8)，所述第一熔断器连接到输出导体，至少一个热释电开关(12)，所述热释电开关并联连接到所述第一熔断器，所述热释电开关包括能够接收触发信号(S)的控制区(16)和用于使电流流过的供电区(18)，以及控制电路(14)，所述控制电路被配置成形成所述触发信号(S)并将其发送给所述热释电开关的控制区，其特征在于，所述装置还包括第二熔断器(10)，所述第二熔断器串联连接在输入导体(4)和所述第一熔断器(8)之间并且能够为所述控制电路(14)提供电源电压(V)，并且，所述控制电路连接在所述第二熔断器(10)和所述热释电开关(12)的控制区(16)之间。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第二熔断器(10)的切断电流(I10)等于标称电流值(In)，该标称电流值被定义为在正常工作时在所述保护装置(2)中流通的电流的最大值，以及所述第一熔断器(8)的切断电压(V8)等于标称电压值(Vn)，该标称电压值被定义为在正常工作时施加在所述保护装置(2)的端子两端的电压的最大值。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述热释电开关(12)的供电区(18)具有至少小于所述第一熔断器(8)的电阻的十分之一的电阻。4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：所述第一熔断器(8)的切断电流(I8)至少小于或等于标称电流值(In)的四分之一，以及所述第二熔断器(10)的切断电压(V10)至少小于或等于标称电...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹佛朗哥·德·帕尔马，雷米·欧艾达，
申请(专利权)人：梅森法国SB公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR