本发明专利技术涉及一种保护单元，包括保护模块(20)，该模块包括具有操作功率阈度的至少一个可变电阻(1)。连接到保护模块(20)的开关设备(21)包括脱扣机构(24)、互连到用于打开触头的脱扣装置(24)的机械致动所述模块的装置(33)。断开装置包括热断开装置，该热断开装置包括：断开低于第一电流水平(I1)的电流的第一功率阈度(S1)；断开在第一和第二中间电流水平(I2A，I2B)之间的电流的第二功率阈度(S2)；断开高于第三电流水平(I3)的电流的第三功率阈度(S3)。三个断开阈低于操作功率阈度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及过压保护单元，其包括过压保护模块，该过压保护模块包括至少一个具有最大操作功率阈度的可变电阻。电气开关设备包括用于连接到待保护线路的输入、由脱扣机构控制的主触头、以及连接到过压保护模块的输出。所述模块的机械致动装置互连到脱扣装置以致动主触头的打开。过压保护单元包括用于在所述可变电阻达到它的最大操作功率水平以前指令脱扣机构的断开装置。
技术介绍
已知将包括设置有非线性电压可变元件的电涌限制器的过压保护装置与由促动机构促动的开关装置相关联。电涌限制器和电气开关装置串联连接。称为避雷器的电涌限制器集成过压保护部件，例如，可变电阻、充气火花隙或者突 变二极管。每个过压保护部件包括它自己的寿命结束模式，其取决于使用的技术。特别地，对于可变电阻，现有技术描述两种不同的寿命结束模式。第一寿命结束模式在于与泄漏电流流动通过可变电阻有关的生热。总的来说，当可变电阻的老化加速时该泄漏电流及时增大。另一恶化模式在于可变电阻的快速短路。该类型的失效发生在存在雷击或者超过部件的功率容量的电力系统的工业过压的情形下。如在文献EP1607995中描述的，电开关装置可以采取分别对应电触头的打开状态和闭合状态的脱扣位置和闭合位置。脱扣电路与致动机构协作以使得断开装置的触头运动到打开状态，特别是在电涌限制器特别地在所述非线性元件的寿命结束时遭到损坏的情形下。电涌限制器明显包括连接到热分离器的可变电阻。在操作错误之后在可变电阻的温度升高太多的情形下，热分离器的熔融直接作用在致动机构上并使得电开关装置的电触头打开。热分离器被布置在可变电阻以及由间接传导所致的热量的环境中。间接传导指的是，流动通过可变电阻的电流并不流动通过热分离器。直接传导指的是，电流流动通过热分离器。特别地，由间接传导的热分离器加热的使用有时具有缺点。根据用于形成分离器的材料的选择以及根据用于形成分离器的材料的体积，必须校准热分离器。热分离器一般被校准以在泄放电流流动通过其中的可变电阻的温度升高之后熔融。但是，该同一热分离器并没有设计来当在雷击后可变电阻生热时熔融。如果在雷击之后热分离器熔融导致电涌限制器不能用于将来的雷击，该后一情形是不期望的。当接地故障发生或者在公共配电网上执行减载荷时如果在电力系统上存在短暂的过压，在避雷器中散发的能量会是高的并且快速导致过压保护部件遭到破坏。这些发生在电力系统上的短暂过压在此及后称作T0V。由TOV导致的故障电流还使得可变电阻生热，其可由热分离器进行检测。故障电流的量值在该情形下比在与可变电阻的老化有关的泄漏电流的情形下大许多。该热分离器因此理论上必须相对短时间常数(数秒)地进行操作以抵消TOV的影响并具有相对长时间常数(数分钟，或者甚至数小时)以抵消产生弱的泄放电流的可变电阻故障。而且，该热分离器在存在雷击的情形下必须不工作。当前，如在专利申请FR284678中描述的，某些电磁脱扣装置使得当短路电流流动通过过压保护部件时这些部件能够受到保护。为了执行避雷功能，同时保证当25kA的雷电电流流动通过设备时在设备端子处小于2. 5kV的电压，有必要最小化串联连接的过压保护部件以及断开装置的总阻抗以为了不增大整个装置的保护电压。如果总阻抗太高以使得避雷保护电压高于2. 5kV，那么与避雷器并联的敏感负载不能正确地被保护而免于电弧危险。如果脱扣范围广泛并且特别地如果期望通过低强度的电流，典型地从几安培到几十安培的电流，进行脱扣，那么电磁脱扣装置是完全不适合的。出于示例目的，保护装置必须从30安培脱扣以保证与热保护的重叠区。在没有重叠的情形下，可以使得过压保护部件短路而该故障不会被保护装置检测到。对于电磁脱扣装置，例如包括闸刀的致动器，可以观 察到，安培/圈(螺旋圈数)的值非常大，因此与最大可能的阻抗值不相容以能够符合保护电压标准。现有检测系统并不保证无论涉及的工作模式如何以及故障电流的强度如何可变电阻都不短路。因此，当可变电阻短路时，在过压保护部件的端子之间形成电弧。如果设备的短路电流水平非常高(典型地，高于50kArms)，那么关于该电弧的影响是大的。特别地，在雷电保护部件位于其中的壳体中产生的与电弧有关的过压力能够达到高于壳体的机械耐受水平的值。因此，壳体会被破坏并且导致与电气设备的其他部分的外部电弧闪络。而且，即使短路电流的量值由与避雷器关联的断路器进行限制，线路上连接的断路器(或者保险丝)仍会检测到该短路电流并使得断路器打开。该不期望的打开会导致在整个电气设备上的配电损失。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是消除现有技术中的问题以提出一种过压保护单元。根据本专利技术的保护单元的断开装置包括第一热断开装置，该第一热断开装置包括第一断开功率阈度以防止可变电阻遭受低于第一电流水平的称作弱电流的电流。第二电子断开装置包括第二断开功率阈度以防止可变电阻遭受在第一和第二中间电流水平之间的称作中等电流的电流。机械断开装置包括第三断开功率阈度以防止可变电阻遭受高于第三电流水平的称作强电流的电流。三个断开功率阈度低于最大操作功率阈度。根据优选实施例，第一电流水平高于或等于第一中间电流水平，第二中间电流水平严格地高于第一中间电流水平，第二中间电流水平高于或等于第三电流水平。机械地连接到可变电阻的第一热断开装置优选地包括第一热分离器，在可变电阻的过热作用于机械致动装置的情形下第一热分离器熔融，所述第一热分离器包括第一熔融时间常数和第一熔融温度。第一装置包括第二热分离器，在可变电阻的过热作用于机械致动装置的情形下，第二热分离器熔融，所述第二热分离器包括第二熔融时间常数和第二熔融温度，第二熔融温度高于第一熔融温度，第一熔融时间常数高于第二熔融时间常数。第一热断开装置有利地包括提供位移力的柔性装置，该位移力用于将驱动装置从第一加载位置位移到脱扣位置，驱动装置从而由第一和第二热分离器机械地保持在在加载位置，两个热分离器中的一个的熔融释放驱动装置的运动。根据变体模式，第一热分离器和第二热分离器分别施加第一和第二保持力在驱动装置上，所述保持力以串联方式施加在驱动装置上，从而热分离器的熔融相继导致取消保持力中的一个以及释放驱动装置的运动。根据另一变体模式，第一热分离器和第二热分离器分别施加第一和第二保持力在驱动装置上，所述保持力以并行方式施加在驱动装置上，从而热分离器的熔融相继导致两个保持力中的一个的取消、另一保持力的取消以及驱动装置的运动。根据优选实施例，所述第二电子断开装置包括连接到处理装置的电流测量装置。根据优选实施例，所述第三断开装置包括与其中集成有电触头的电气开关设备的熄弧沟相关联的活塞。优选地，当存在称作强电流的电流的情形下由于电触头的推斥发生压力波时，所述活塞运动，活塞的运动指令脱扣机构。附图说明 其它的优点和特征将从以下在附图中示出、仅以非限制性例子目的给出的本专利技术的特定实施例的描述变得更加清楚、明显，其中图I示出根据本专利技术的优选实施例的保护单元的示意性视图；图2和3示出根据图I的保护单元的示意性视图；图4示出根据图I的过压保护单元的保护模块的透视图；图5、6和7示出根据图4的保护模块的操作的细节视图；图8示出根据图4的保护模块的实施例的侧视图；图9示出根据图4的保护模块的实施例的透视图；图10示出根据图I的保护单元的开关设备的机械脱扣本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：E多梅简，C查伯特，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：
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