專利名稱：用于流通負載電流的器械的防護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于流通負載電流的器械的防護裝置，以在使用一開關的情形下避免或減小在斷開有負載電流流過的插接觸點過程中的電弧，這個開關這樣減小負載電流，使得用一可固定在器械上的用于負載電流插接觸點的防護罩留下/形成一個沒有危險的負載電流，在此防護罩固定在器械上時可以使負載電流插接觸點難以拔出，其中防護罩具有一個結構/元件，它與該開關這樣地作用相連，即當防護罩從器械上取下時流過開關的負載電流便減小。
背景技術：
在DE10225259B3中介紹了一種防護裝置，其中通過這樣的方法實現(xiàn)電弧防護，即采用一時鐘脈沖觸發(fā)(getakt)的半導體結構元件。它與一輔助觸點串聯(lián)。該輔助觸點做成滯后觸點，使它在負載電流觸點之后脫開，由此使負載電流減小到這樣的程度，即當負載電流觸點脫開時，不再產(chǎn)生電弧。
已知帶一集成的DC-負載分離器的變流器(Wechselrichter)，但是可能忘記在拔出負載插頭之前操作這個變流器，因為這時可能產(chǎn)生電弧，從而可能造成人員傷害。
由DE9409534U1已知一種太陽能發(fā)電機的連網(wǎng)裝置，其中設有一模塊-分配器和一電網(wǎng)連接器。這里模塊-分配器具有用于太陽能模塊的輸入口和一用于電網(wǎng)連接器的輸出口，其中電網(wǎng)連接器與一個或幾個變流器連接，此外還具有一個用于交流電網(wǎng)一相的輸出口。變流器具有一蓋板，它在抬起時無電流地機械切換變流器。
由US6,375,619B1在一種超聲波試驗機上已知，在屬于一插接連接器的機械鎖緊裝置上設有一導電接通裝置。
由DE19882471T5和US5,542,425A已知一種開頭所述類型的防護裝置。其中通過一檢測開關在打開防護罩時檢測開啟運動。當檢測開關在電池充電或通過電池輸電時作出反應時，能量控制單元的內(nèi)部轉(zhuǎn)接回路便打開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種這一類型的防護裝置，它用簡單的方法防止(產(chǎn)生)電弧。
這個目的通過權利要求1特征部分的特征結合其前序部分的特征實現(xiàn)，其中開關可以做成半導體開關，時鐘脈沖觸發(fā)的半導體開關，做成繼電器或所謂的一次性開關。一次性開關是指這樣的開關，即它在一次操作后不再能關閉-它起一種保險絲的作用。
本發(fā)明的防護罩一方面在其還裝在器械上時防止負載電流觸點被拔出；另一方面防護罩是可取下的，通過取下防護罩本發(fā)明的結構便起作用，其中采用時鐘脈沖觸發(fā)的半導體結構元件。該元件將負載電流減小到這樣的程度，即在拔出負載電流觸點時不產(chǎn)生電弧或至少只產(chǎn)生對人員沒有危險的電弧。
通過本發(fā)明的防護罩可以取消器械上附加的負載分離器，因為在大負載電流時不用本發(fā)明是不可能實現(xiàn)分離的。這樣遵守了相應的標準和規(guī)定。
控制結構可以是一種機械或機電元件。在裝上防護罩時例如可以在防護罩上存在一操作在器械上的一個開關的操作小軸等等。開關的通斷觸點與時鐘脈沖觸發(fā)的半導體開關并聯(lián)。半導體開關則位于負載電流回路內(nèi)，特別是DC(直流)回路內(nèi)。在安裝著防護罩時該開關例如是閉合的，因此負載電流流過此開關。在取下防護罩時觸點脫開，因此負載電流流過時鐘脈沖觸發(fā)的半導體開關。因為現(xiàn)在這個電流較小或者是時鐘脈沖觸發(fā)的，因此提供一個電弧防護。
但是優(yōu)先采用一電氣方案，其中防護罩具有與器械上的輔助觸點導電接通的電氣觸點，使得在拆下防護罩時防護罩的觸點與輔助觸點脫開，從而減小負載電流。這種方案特別地設想，防護罩具有一短接橋作為在裝上防護罩時通過防護罩的觸點短接輔助觸點的元件。通過內(nèi)置在防護罩內(nèi)的短接橋形成負載電流一種非常簡單的控制。如果裝上防護罩，那么便接上短接橋，負載電流可以是大的。如果去掉短接橋或防護罩，則通過時鐘脈沖觸發(fā)的半導體結構元件形成較小的電流，半導體結構元件使電流連續(xù)地以規(guī)則或不規(guī)則的間隔中斷。
按照本發(fā)明一種優(yōu)良的實施方案設想，短接橋與半導體結構元件并聯(lián)，并且半導體結構元件和短接橋都在負載電流回路內(nèi)。在這種構型時一閉合的開關橋接半導體結構元件。電流流過電阻最小的路徑。在裝上防護罩時負載電流流過低歐姆的橋。若由于拆下防護罩而沒有了上述(電)橋，電流則必須流過時鐘脈沖觸發(fā)的半導體開關。但是由此負載電流減小到?jīng)]有危險的程度。
半導體結構元件可以有利地被連續(xù)地時鐘脈沖觸發(fā)，這可以方便地轉(zhuǎn)換。因為在裝上防護罩時負載電流流過低歐姆的電橋，在半導體結構元件上不產(chǎn)生開關損失，這造成高的效率。
在用本發(fā)明方案的現(xiàn)有變流器線路一個簡單的進一步設計中，器械包括一變流器模塊并且半導體結構元件安裝在時鐘脈沖模塊內(nèi)時，該時鐘脈沖模塊與變流器模塊導電連接。
本發(fā)明其它改進結構在從屬權利要求中說明。


現(xiàn)在借助于附圖詳細說明本發(fā)明以及它的其它優(yōu)點。附圖表示圖1一具有本發(fā)明防護裝置的變流器的示意圖；圖2防護裝置線路的方框圖；
圖3防護裝置的透視圖；圖4防護裝置電路布置的線路圖；圖5在裝上防護裝置時簡化的線路圖；圖6在去掉防護裝置時簡化的線路圖。
具體實施例方式
圖1表示本發(fā)明用于一光電變流器(Photovoltaik-Wechselrichter)1的防護裝置的優(yōu)選實施形式。該變流器1設有插接觸點2，它接通用于輸入端的直流回路的負載電流。在插接觸點2上可以連接PV插頭4(光電插頭)，它(們)與光電模塊3(太陽能發(fā)電器)連接，如圖2所示。防護裝置最好位于直流電路上，特別是一輸入端的電路(DC-回路)上。
防護罩5可裝在PV-插頭或插接觸點2前面，如圖1和圖3所示。防護罩5可以形鎖合和/或力鎖合地固定在變流器1的殼體上。在裝配狀態(tài)防護罩防止PV-插頭4拔出和防止在大電流時斷開負載電流回路。在大的負載電流時負載電流回路的斷開會引起電弧。
為了減小這種大的負載電流在變流器線路或變流器模塊8上串聯(lián)一帶有時鐘脈沖觸發(fā)的半導體開關7的模塊6，如圖2所示。為了在運行期間或裝上防護罩5時橋接半導體開關7，最好采用一內(nèi)置在防護罩5內(nèi)的電流橋或者說短接橋9。在裝上防護罩5時短接橋9通過在防護罩5上的觸點10和變流器1殼體上的輔助觸點11自動接通。因此在運行期間負載電流可以無損失地流過短接橋9。短接橋9實際上與半導體開關7并聯(lián)。
在取下防護罩5時時鐘脈沖觸發(fā)的半導體開關7或時鐘脈沖模塊(Taktmodul)6與變流器線路或者變流器模塊8串聯(lián)。如果為了拔出PV-插頭4而取下防護罩5，那么亦即電流必須強制流過時鐘脈沖觸發(fā)的半導體開關7，使得保留沒有危險的負載電流，從而在拔出PV-插頭4時不產(chǎn)生電弧或形成至少沒有危險的電弧。
按照本發(fā)明存在一可固定在器械上的用于負載電流插接觸點4的防護罩5，它在防護罩固定在器械上時防止負載電流插接觸點4的拔出，其中防護罩5具有一電氣和/或機械元件(短接橋)，它與半導體結構元件或者說半導體開關7這樣地作用相連。使得在從器械上取下防護罩時，減小流過半導體開關7上的負載電流。
內(nèi)置在防護罩5內(nèi)的元件或控制元件在最廣泛的意義上用簡單的方法控制負載電流。
圖4表示另一個線路圖，它表示短接橋9和半導體開關7的布置。這里可以清楚看到，短接橋9最好短接輔助觸點11或與半導體開關7并聯(lián)。輔助觸點11固定在器械上。半導體開關7通過一個時鐘脈沖控制裝置12控制，使得半導體結構元件被連續(xù)地時鐘脈沖觸發(fā)。這里這樣地調(diào)整時鐘脈沖，使得在去除防護罩5時在輔助觸點11上也不產(chǎn)生危險的電弧。
圖5和6表示本發(fā)明的減小電流的原理。半導體開關7簡單地畫成開關。短接橋9與它并聯(lián)，它也簡化表示為開關。
在裝上防護罩5時開關9閉合，負載電流IL流過開關9，如圖5所示。如果取下防護罩5，減小的電流IR便流過開關7，如圖6所示。
代替具有短接橋的電氣方案也可以考慮機械或機電方案。開關9可以內(nèi)置在器械內(nèi)并做成可以通過防護罩5機械操作。一固定在防護罩5上的操作小軸等等可用來進行操作。
如還在圖1和3中所表示的那樣，防護罩5具有一抓握操作部13，它最好做成壁板形式。如圖3中可見，防護罩5既遮蓋輔助觸點11又遮蓋負載電流或PV-觸點。防護罩5最好由塑料，例如熱固性塑料或熱塑性塑料組成。它例如具有一三維形狀，并帶有尤其是端壁板14，如圖3所示。一中間筋板15加強防護罩和用作抓握操作部13的壁板。
對于變流器的每個獨立輸入端最好采用一自己的觸點2a，2b。最好是存在4個或更多觸點2。因此采用多個輔助觸點對，特別是兩對，如圖3所示。
按照本發(fā)明，防護罩5這樣地安裝在變流器上，使得在裝配或插接狀態(tài)變流器的插接接頭被遮蓋，不能被操作。通過取下防護罩5通過內(nèi)置的電氣觸點觸發(fā)一個功能，它可用來使一用于變流器的連接插頭的拔出無損害的最大電流流過插接接頭。此外通過取下防護罩5使得可以接觸到插接頭(觸點2)，使得最遲通過跟著將插接接頭從變流器上拔出而與前置的能源(例如PV-設備)完全脫開。
用來遮蓋變流器的插接連接器的附加的操作單元有效地防止形成可能造成人身傷害的電弧。與內(nèi)置在變流器內(nèi)的機電負載分離器不同負載電流不完全關斷，而是形成一個時鐘脈沖觸發(fā)的很小的電流。半導體開關不停的接通和斷開不僅減小電流，而且還由于時鐘脈沖觸發(fā)附加地消除電弧。
此外代替裝在防護罩5內(nèi)的觸點可以在變流器內(nèi)這樣地安裝一個開關或按鈕，使它通過將附加零件插入變流器內(nèi)而操作。
作為另一種選擇代替可取下的防護罩可以采用一鉸鏈形的可回轉(zhuǎn)蓋板。
附圖標記表1.變流器 2.插接觸點3.光電模塊 4.PV-插頭5.防護罩 6.時鐘脈沖模塊7.半導體開關 8.變流器模塊9.短接橋 10.觸點(短接橋)11.輔助觸點(器械)12.時鐘脈沖控制裝置13.抓握操作部14.端壁板15.中間筋板
權利要求
1.用于流通負載電流的器械的防護裝置，它用來在采用一開關(7)的情形下避免或減小在脫開流通負載電流的插接觸點(2)過程中的電弧，開關(7)這樣減小負載電流，使得通過使用一可固定在器械上的用于負載電流插接觸點(2)的防護罩(5)保留一沒有危險的負載電流，在該防護罩固定在器械上時使負載電流插接觸點(2)難以拔出，其中防護罩(5)具有一與開關這樣地作用相連的結構，使得當防護罩從器械上取下時，通過開關(7)減小流過的負載電流，其特征為防護罩(5)具有用于電氣元件和用來與器械上的輔助觸點導電連接的電氣觸點(10)，使得在取下防護罩時防護罩(5)的觸點(10)與輔助觸點(11)脫開從而減小負載電流。
2.按權利要求1所述的防護裝置，其特征為防護罩(5)包括一短接橋(9)作為在裝上防護罩(5)時短接輔助觸點(11)的元件。
3.按權利要求2所述的防護裝置，其特征為短接橋(9)與開關(7)并聯(lián)，并且開關(7)和短接橋(9)位于負載電流回路內(nèi)。
4.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為開關(7)是一半導體開關。
5.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為開關(7)是一時鐘脈沖觸發(fā)的半導體開關。
6.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為開關(7)是一繼電器。
7.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為開關(7)做成可一次性操作的開關。
8.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為半導體開關(7)被連續(xù)地時鐘脈沖觸發(fā)。
9.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為器械包括一變流器模塊(8)，開關(7)裝在時鐘脈沖模塊(6)內(nèi)，它與變流器模塊(8)導電連接。
10.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為器械設計成光電變流器。
11.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為防護罩(5)具有一抓握操作部(13)。
12.按上述權利要求之一項或幾項所述的防護裝置，其特征為抓握操作部(13)作為壁板形成在防護罩(5)上。
全文摘要
本發(fā)明主題是用于流通負載電流的器械的防護裝置，它用來在采用一開關(7)的情況下避免或減小在脫開流通負載電流的插接觸點(2)過程中的電弧，開關(7)將負載電流減小到這樣的程度，使得通過使用一可固定在器械上的用于負載電流插接觸點(2)的防護罩(5)保留一沒有危險的負載電流，在該防護罩固定在器械上時使負載電流插接觸點(2)難以拔出，其中防護罩(5)具有一結構，它與開關這樣地作用相連，使得當防護罩從器械上取下時，通過開關(7)減小負載電流。其中防護罩(5)具有用于電氣元件和用來與器械上的輔助觸點導電連接的電氣觸點(10)，使得在取下防護罩時防護罩(5)的觸點(10)與輔助觸點(11)脫開從而減小負載電流。
文檔編號H02B1/00GK1773803SQ200510115198
公開日2006年5月17日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權日2004年11月13日
發(fā)明者S·布赫霍爾德, R·拉申斯基 申請人:Sma技術股份公司