CN1866657B - 电涌放电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电涌放电器，包括带有电连接端的可轨道安装的基底部件，以及具有至少一个安全元件和工作连接到一个缺陷显示器的故障检测单元的可更换***部件，所述缺陷显示器包括一个位于***部件的外壳内的窗口和一个光学显示元件，根据本发明，故障检测单元被配置为包括多级，并且一方面检测达到了安全元件的热负荷范围的多重过压，另一方面检测导致安全元件当前故障的过压。总体上还没有影响安全元件功能的多重负荷通过光学显示元件的第一颜色转换来表示，而导致彻底崩溃的安全元件的负荷通过第二颜色转换来表示。

Description

电涌放电器
技术领域
本发明涉及一种电涌放电器，包括一个带有电连接端的可轨道安装的基底部件，以及一个具有至少一个安全元件和工作连接到一个缺陷显示器的故障检测单元的可更换***部件，所述缺陷显示器包括一个位于***部件的外壳内的窗口和一个光学显示元件。 
背景技术
一种特别配置为电信线路保护设备的电涌放电器已经由EP0845843B1所知。这种已知的保护设备包括一个故障显示器，其能够显示超出了负荷极限，即使是在被监控的***发生了其他电气故障的情况下。为此，通过一个拉紧的弹性簧片来接触作为电涌放电器的变阻器，其中提供了由热塑性塑料所制成的安全薄膜，它使弹性簧片保持拉紧，并且一旦当变阻器达到一个预定温度时就将簧片释放。弹性簧片的第一端固定到一个外壳上，其另一端通过安全薄膜来保持，由安全薄膜施加一个张力。弹性簧片被配置为当所述簧片由安全薄膜释放时启动用于显示电涌放电器损坏的设备。弹性簧片可由导电材料制成，并对着电涌放电器的电触点设置，使得当安全薄膜由于热量状况而熔化时连接状况发生改变，并在此之后断开触点连接。因此，通过先前已知的显示部件确保了能够有选择地检测到相应电涌放电器元件功能的彻底崩溃。但是，还没有导致电涌放电器彻底崩溃的可能已经存在的负荷不能被检测出来，使得在常规监控期间，例如对设置在连接器箱的外壳内的电涌放电器进行监控期间，不可能以适当的方式对已经承担负荷的、但仍能够工作的元件进行预防式的更换。 
为了表明电涌放电器(例如包括气体放电变阻器)的故障，还已知通过一种热释放设备考虑可能的温度漂移对其进行监控。 
对此，在DE10134752A1中描述了一种释放机制，其中当气体放电变阻器过载时，通过其内部所提供的焊剂的熔化来实现故障监控。 
根据DE19907319A1或EP075558281，解释了如何能够为热释放机制提供信号表示触点，从而能够通过远程信号表示特性来显示故障状况。 
DE3908236A1涉及一种通过与温度相关的所谓PTC电阻来实现的故障释放和显示机制，该PTC电阻在特定温度升高的情况下进入高阻抗状态，并能够启动可视或声音的指示。这里的缺点在于，声音或可视指示的能量必须由电涌放电器所处的电路中提供。根据这种现有解决方案不能实现远程的故障信号表示。 
在所有***组件都需要检查的电气***中必须以特定时间间隔执行修正。 
不包含涉及其当前功能状态的状态***的电涌放电器必须被拆下，并单独用一个测量仪器来进行检查。为了对具有高安全性要求的***(例如在发电厂或石油化工厂中)的修正提供证明，还需要通过描述检验的各个步骤和结果对检验进行记录。 
目前在市场上可获得的、在设备上具有一个故障显示器的电涌放电器，如Phoenix Contact GmbH & Co.KG公司的***式网络电涌放电器VALVETRAB MS，能够实现现场控制或故障检验，但是它检测不出相应电涌放电器中的安全元件是否已经达到一定负荷极限、但还没有完全崩溃。此外，根据现有技术不能实现跟踪，或者说现有技术不支持跟踪。 
发明内容
基于以上的说明，本发明的目的是提供一种高级电涌放电器，其包括一个带有电连接端的可轨道安装的基底部件，以及一个具有至少一个安全元件和工作连接到一个缺陷显示器的故障检测单元的可更换 ***部件，其中对这种电涌放电器的状况的检验和监控或者分别适当的更换——取决于负荷的历史状况——能够以简单和完全经济的方式来执行。 
本发明目标的解决通过根据权利要求1的技术特征组合的电涌放电器来实现，其中从属权利要求至少代表有用的实施例和改进。 
在根据本发明的电涌放电器中，包括一个带有电连接端的可轨道安装的基底部件，以及一个具有至少一个安全元件和工作连接到一个缺陷显示器的故障检测单元的可更换***部件，所述缺陷显示器包括一个位于***部件的外壳内的窗口和一个光学显示元件，故障检测单元被配置为包括多级。特别地，一方面，故障检测单元检测达到了安全元件的热负荷范围、但尚未导致整个组件彻底崩溃的多重过压，另一方面，故障检测单元检测导致安全元件当前故障的过压。 
还没有影响安全元件功能的多重负荷通过光学显示元件的第一颜色转换来表示，而安全元件上的导致彻底崩溃的负荷通过第二颜色转换来表示。 
在本发明的一个优选实施例中，颜色转换类似于交通信号灯指示来实现，即从绿色经由黄色变为红色，其中绿色表示安全元件具有完全的功能，黄色表示建议更换安全元件，红色表示安全元件发生故障，必须立即更换。 
在本发明的另一个实施例中，在***部件中提供了两个安全元件，以及一个切换装置。 
当达到一个(第一个)安全元件的负荷极限时，执行至另一个(第二个)安全元件的切换，并且这一切换过程通过第一颜色转换来表示。 
在常规维护期间，能够发现已经达到特定负荷标准的有问题的安全元件仍然在工作并仍然在执行其保护功能，同时作为预防措施可以建议更换该元件。 
当达到上述包含通过切换装置彼此连接的多个安全元件的组件的第二个安全元件的负荷极限时，进行第二颜色转换，将整个电涌放电器不能再工作并且需要立即更换的情况表示为信号。 
在本发明的另一个实施例中，可以通过一个设置在外壳内的RFID收发信机读取并询问故障检测单元，其中该RFID收发信机被配置为一个具有最好是电感耦合的电源的被动式收发信机，并包括一个具有存储器功能的识别电路，其中存储有对于生产特定和对于应用特定的信息、以及测试数据和特征数据。在电涌放电器发生故障的情况下，故障检测单元将收发信机的天线电路短路，或者将该电路中断。作为替代，可以通过接通或断开天线线圈绕组或者振荡电路电容有意地对振荡电路进行解谐。 
故障检测单元是以热接触方式分配给电涌放电器的相应电涌放电器元件的至少一个与温度相关的开关设备，尤其是热安全设备。通过已知的方式，该热安全设备可以连接到一个偏置的簧片元件，它通过移动一个为光学显示器所服务的机械元件来实现相应的颜色转换。 
故障状况的检测是基于在所允许的最大功率消耗下的安全元件的温度升高。可以为第一颜色转换预先设定一个比所允许的最大电涌电流承载能力要小的值。 
作为达到所允许的最大承载能力的响应，通过用于多个安全元件的切换装置来启动这两个元件的相应颜色转换。 
上述的RFID收发信机可以设置在一块电路板上，其中收发信机的天线可以被配置为沿着电路板***周边区域的边框天线。 
在多个天线线圈连接端之间，或者在一个天线线圈连接端与识别电路的相应输入端之间，故障检测单元以至少一个与温度相关的开关设备的形式连接在电路板上。 
可以通过手持读取器来扫描RFID收发信机的功能，如果希望的话，可以读出存储在收发信机存储器芯片中的数据，并根据与通过第一颜色转换进行表示相关联的状况控制结果来执行相应电涌放电器的更换。 
根据另一个实施例，RFID收发信机可以被配置为一个电感耦合的收发信机，具有用于检测对于电涌放电器中的安全元件的状况有关的物理量的附加传感器。特别地，收发信机可包括一个用于检测温度 以及安全元件的负荷的温度传感器。 
附图说明
下面借助于实施例并参考附图更详细地解释本发明。 
图中示出了不同形式的根据本发明的电涌放电器，其具有不同的故障信号表示。 
具体实施方式
相应示出的电涌放电器包括一个可轨道安装的基底部件1，其具有设置在正面的电连接端和提供在底侧的用于咬合式轨道安装的装置。 
基底部件1容纳着一个***部件2，该***部件包括至少一个(但最好是两个)安全元件(未示出)和一个故障检测单元。 
故障检测单元工作连接到一个缺陷显示器。缺陷显示器被配置为一个位于***部件2的外壳内的窗口3，与一个位于该窗口下方的光学显示元件相连接。 
如果包含设置在***部件中的安全元件的电涌放电器具有完全的功能，则最好在***部件2的外壳的窗口3中出现绿色显示(如附图的左侧所示)。 
如果发生了达到安全元件的负荷范围的多重过压，或者如果几个安全元件中的一个已经崩溃，则在窗口3中发生颜色改变，即最好从绿色变为黄色(如附图的中间所示)。 
如果由故障检测单元检测到安全元件完全崩溃，则在***部件2的外壳内部的窗口中发生第二颜色转换，即直接从绿色变为红色或者从黄色变为红色(如附图的右侧所示)。 
如上面所解释的，颜色转换以类似于交通信号灯指示的方式来实现，从绿色经由黄色变为红色，其中绿色表示安全元件具有完全的功能，黄色表示建议更换安全元件，红色表示安全元件发生故障，需要立即更换。 
根据本发明的一个改进实施例，在***部件中设置了两个安全元件，以及一个切换装置。 
当达到第一个安全元件的电流承载能力极限，并且它可能具有热过载时，发生至第二个安全元件的切换。这一从第一个到第二个安全元件的切换通过第一颜色转换来表示。 
如果第二个安全元件也已经达到过载极限，则发生上面所述的第二颜色转换(完全崩溃指示)。 

Claims (5)

1.一种电涌放电器，其包括一个带有电连接端的可轨道安装的基底部件，以及一个具有至少一个安全元件和工作连接到一个缺陷显示器的故障检测单元的可更换***部件，所述缺陷显示器包括一个位于可更换***部件的外壳内的窗口和一个光学显示元件，
其特征在于，
故障检测单元被配置为包括多级，并且一方面检测达到了安全元件的热负荷范围的多重过压，另一方面检测导致安全元件当前故障的负荷，并且
故障检测单元包括以热接触方式分配给电涌放电器的相应电涌放电器元件的至少一个与温度相关的开关设备，
其中总体上还没有影响安全元件功能的多重负荷通过光学显示元件的第一颜色转换来表示，而导致彻底崩溃的安全元件的负荷通过光学显示元件的第二颜色转换来表示，
其中可以通过一个设置在外壳内的RFID收发信机读取并询问故障检测单元，其中该RFID收发信机被配置为一个具有电感耦合的电源的被动式收发信机，并包括一个具有存储器功能的识别电路，其中存储有对于生产特定和对于应用特定的信息、以及测试数据和特征数据，其中在电涌放电器发生故障的情况下，故障检测单元将收发信机的天线电路短路或中断，或者通过接通或断开天线线圈绕组或振荡电路电容对振荡电路进行解谐。
2.如权利要求1所述的电涌放电器，其特征在于，颜色转换通过颜色指示来实现，即从绿色经由黄色变为红色，其中绿色表示安全元件具有完全的功能，黄色表示建议更换安全元件，红色表示安全元件发生故障，需要立即更换。
3.如权利要求1所述的电涌放电器，其特征在于，与温度相关的开关设备是热安全设备。
4.如权利要求1所述的电涌放电器，其特征在于，故障状况的检测是基于在所允许的最大电涌电流承载能力下的安全元件的温度升高。
5.如权利要求1所述的电涌放电器，其特征在于，RFID收发信机被设置在一块电路板上，并且收发信机的天线被配置为沿着电路板***周边区域的边框天线。
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