用于单相或多相供电网的过压保护系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于单相或多相供电网络的过压保护系统，包括至少两个并联连接的、分别为触发式的火花隙，所述火花间隙具有两个主电极和一个点火电极，所述点火电极经由控制器与其中一个主电极连接。根据本发明专利技术，为了有目的地按需要接通并联连接的火花隙中的另一个火花隙，各火花隙的点火电极经由与电压相关的开关元件连接，使得在达到由所述电压相关的开关元件和所述另一个火花隙的点火电极的点火间隙组成串联结构中的响应值时，所述另一个火花隙点火。

Overvoltage protection system for single-phase or multi-phase power supply network

The invention relates to an overvoltage protection system for a single-phase or multi-phase power supply network, which comprises at least two spark gaps connected in parallel and triggered respectively. The spark gap has two main electrodes and one ignition electrode, and the ignition electrode is connected with one of the main electrodes via a controller. According to the present invention, in order to purposefully connect another spark gap in a parallel connection spark gap as required, the ignition electrodes of each spark gap are connected via a voltage-related switch element so that the other spark gap point is formed when the response value of the series structure is reached by the ignition gap of the voltage-related switch element and the ignition electrode of the other spark gap. Fire.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于单相或多相供电网的过压保护系统
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于单相或多相供电网的过压保护系统，包括至少两个并联连接的、分别为触发式的火花隙，所述火花隙具有两个主电极和一个点火电极，所述点火电极经由控制器与其中一个主电极连接。
技术介绍
由EP1461852B1已知一种用于多相供电网的多相过压保护系统，具有至少两个过压保护元件。根据该解决方案，在供电网的每个线路分支中设置一个过压保护元件，各个过压保护元件具有第一和第二电极以及两个电极之间作用的火花隙。所有上述过压保护元件都设置在共同的壳体中。各个过压保护元件这样相互彼此耦合，使得在一个过压保护元件点火时，所有其它过压保护元件也同时点火。与此相关地，各个过压保护元件的电极相互设置成，使得在一个过压保护元件的火花隙点火时通过此时存在的等离子体同样使其它过压保护元件的击穿-火花隙点火。各个电极彼此同轴地布置。此外，还设有中央的点火辅助装置，所有过压保护元件与这个点火辅助装置连接。中央的点火辅助装置由中央的点火电极和与所述点火电极连接的、中央点火开关来实现。通过这种先前已知的解决方案应确保在所有线路分支之间存在必要的保护水平并提供了结构上简单的解决方案。通过在共同的壳体中构成所有的火花隙，基本上所有火花隙都被点火，并且即使在并联的相本身上没有出现过压时，也是如此。因此大大降低了各个保护路径的效率。此外所有火花隙的点火也较慢，因为在火花隙相应的路径作出响应之前，共用的封装结构中的电弧等离子体必须将所述封装结构完全充满。因此，在所谓的3+1布线结构中，不能确保实现低保护水平。由DE404870已知一种火花隙的布置结构，这里称为真空电压保险装置，其中火花隙具有辅助电极。辅助电极直接或间接地相互连接，从而输入的电压使得并联的第二火花隙作出响应。这里也会发生的是，并联的放电器装置同时点火。放电器本身构造成非触发式的，或者在放电支路中具有电感器，所述电感器产生用于并联的放电器的脉冲。构造成线圈的相应电感器相应地必须设计成抗冲击电流的。会出现辅助电极的固定电势连接的缺点以及使得所使用的线圈或电感器要具有必要的抗冲击电流强度。此外该电感器还会提高放电器上的电压降。对于相应的直接电势连接，根据DE404870的各放电器基本上同时点火，而且与相应施加的过压的大小无关。原则上，最大结构尺寸、材料负载能力和特殊的要求配置限制了火花隙的冲击电流承受能力和闪电电流承受能力。因此，通过火花隙的并联连接可以提高放电能力。如果触发式的火花隙并联连接，则当过压超过确定的响应值/极限值(Ansprechwert)时，第一火花隙点火。该响应值通过辅助点火电路中的控制器以及与通过点火电极到主电极的距离所规定的点火电压相关地设置。在点火时，在相关的火花隙中形成电弧。点火电极上的控制器在种情况下断电。只有当首先考察的主火花隙的总电弧的电压达到第二火花隙的所设置的响应电压时，才使并联的火花隙点火。可以通过不同的措施实现足够高的总电弧电压。与此相关地，使用具有非常高的电弧电压的特殊火花隙，或者必须通过放电支路中的电感器产生电压，该电压累加到火花隙的电弧电压上并因此达到用于使第二火花隙点火的必要的总电压。如果如在开始所述的现有技术中那样，在点火电极和辅助电极之间建立连接，则即使不使用具有高电弧电压的特殊火花隙也可以使两个火花隙点火。如果如所描述的那样使第一火花隙点火，则并联的第二火花隙也立即点火。由于两个点火电极和辅助电极的连接，第二火花隙的控制器不必单独激活。与脉冲电流强度无关地，所有并联连接的火花隙同时点火，从而也会发生两个火花隙的老化。
技术实现思路
因此，基于上面所述内容，本专利技术的目的是，提供一种用于单相或多相供电网的改进的过压保护系统，所述过压保护系统包括至少两个并联的、分别为触发式的火花隙，所述火花隙具有两个主电极和一个点火电极。根据本专利技术的目的，并联连接的(多个)火花隙的点火应该仅在高负荷时在必要情况下发生。由此应有效地防止否则必然会同时点火的火花隙发生不期望的老化。利用权利要求1的特征组合来实现本专利技术的目的，从属权利要求给出了至少适宜的设计方案和改进方案。根据本专利技术，这样来实现有目的地按需要接通并联连接的火花隙中的另一个火花隙，即，各火花隙的点火电极经由电压相关/电压控制的开关元件连接。使得。因此，仅当达到由所述电压相关的开关元件和所述另一个火花隙的点火电极的点火间隙组成串联结构的响应值时，所述另一个火花隙才点火。作为所述电压相关的开关元件特别是可以使用气体放电器或晶闸管。通过相应使用的气体放电器或晶闸管的参数，可以在较宽的范围内调整和规定所述另一个、并联的火花隙的响应。通过经由所述电压相关的开关元件连接并联的火花隙的点火电极，类似于发生点火电极的解耦和响应电压的调整，从而如所述的那样，并联连接的火花隙仅在存在高负荷，即在强脉冲电流时的必要情况下才点火。因此，可以总体上降低在过压保护系统中使用的火花隙的磨损。在本专利技术的改进方案中，对于在多相电网中的运行，为每个相构成至少一个触发式的火花隙，每个相的每个火花隙的点火电极经由电压相关的开关元件这样相互连接，使得可以避免由相移引起的再点火。对于三相电网，为每个相设置一个触发式的火花隙，并且各火花隙的点火电极分别经由一个电压相关的开关元件相互连接。为了选择性地提高总放电能力，对于每个相使用由三个触发式的火花隙作为一组组成的并联结构，所述火花隙具有分别经由一个电压相关的开关元件分别相互连接的点火电极。附图说明下面将参考实施例和附图来详细解释本专利技术。其中：图1示出带有点火电极的两个火花隙FS1和FS2的并联连接的原理电路图，所述点火电极经由控制元件C、例如气体放电器或晶闸管连接；图2示出在三相电网中使用的过压保护系统的解决方案的图示，这里同样利用了火花隙的点火电极经由电压相关的开关元件C进行的连接，并且图3示出作为成组的并联结构的根据图2的火花隙的布置结构的示意图，其中每个组与相L1、L2或L3中的一个相连接。具体实施方式根据按照图1的图示，首先设定两个并联的火花隙FS1和FS2。各火花隙具有两个相对置的主电极以及一个点火或触发电极。当所施加的过压超过确定的响应值时，则火花隙FS1点火。所述响应值通过控制器A和点火电压U2设置。在这种情况下，在火花隙FS1中形成电弧。已击穿的火花隙FS1的总电弧的电压由部分电压U1和U2组成。仅当在第一火花隙FS1上存在高电压U2，使得达到了由电压相关的开关元件C、例如气体放电器和例如可以设计为滑闪隙(Gleitstrecke)的火花隙FS2的点火间隙U4组成的串联结构的响应值时，带有设置在这里的控制器B的火花隙FS2才点火。因此，通过示例性地使用具有相应的响应电压的气体放电器作为开关元件C，可以在较宽的范围内调整并联火花隙FS2的点火水平。通过使用开关元件C，并联连接的火花隙FS2仅与负荷相关地接通。高能闪电冲击电流在火花隙FS1中产生具有高电弧电压的电弧。这又导致出现高电弧电压U2。当该电弧电压超过确定的值时，并联的火花隙FS2才通过开关元件C点火。由此，高能闪电冲击电流分配到并联连接的FS1和FS2上。上面说明的基本原理可以扩展到其它火花隙的并联结构。在根据图2的原理图中以用于三相网的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于单相或多相供电网络的过压保护系统，包括至少两个并联连接的、分别为触发式的火花隙(FS1至FS3)，所述火花间隙(FS1至FS3)具有两个主电极和一个点火电极，所述点火电极经由控制器(A；B；D)与其中一个主电极连接，其特征在于，为了有目的地按需要接通并联连接的火花隙(FS1，FS2)中的另一个火花隙(FS2)，各火花隙(FS1，FS2)的点火电极经由电压相关的开关元件(C)连接，使得在达到由所述电压相关的开关元件(C)和所述另一个火花隙(FS2)的点火电极的点火间隙(U2)组成串联结构中的响应值时，所述另一个火花隙(FS2)点火。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.31 DE 102016006668.71.用于单相或多相供电网络的过压保护系统，包括至少两个并联连接的、分别为触发式的火花隙(FS1至FS3)，所述火花间隙(FS1至FS3)具有两个主电极和一个点火电极，所述点火电极经由控制器(A；B；D)与其中一个主电极连接，其特征在于，为了有目的地按需要接通并联连接的火花隙(FS1，FS2)中的另一个火花隙(FS2)，各火花隙(FS1，FS2)的点火电极经由电压相关的开关元件(C)连接，使得在达到由所述电压相关的开关元件(C)和所述另一个火花隙(FS2)的点火电极的点火间隙(U2)组成串联结构中的响应值时，所述另一个火花隙(FS2)点火。2.根据权利要求1所述的过压保护系统，其特征在于，所述电压相关的开关元...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·施特朗费尔德，
申请(专利权)人：德恩及索恩两合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE