[发明专利]具有浪涌电压保护的电源

说明书

本发明涉及具有浪涌电压保护的电源。本发明涉及用于向设备（12）馈送电能的浪涌保护电源（10）。电源（10）包括与可控开关（7）串联连接的浪涌保护设备SPD（5），其中，该串联连接被连接在电源（10）的两个电流导体（2.1、2.2）之间。电源（10）进一步包括设备（8），该设备（8）用于确定比较电压，使得比较电压以某个形式指示在电源的输入处存在的浪涌电压。然后，将该比较电压与阈值作比较。如果比较电压高于阈值，则可控开关（7）闭合，使得与开关（7）串联的SPD（5）被有效地连接在两个电流导体（2.1、2.2）之间，以通过SPD（5）转移浪涌电流。如果比较电压低于阈值，则开关（7）保持打开。

技术领域

本发明涉及用于向设备馈送电力的、包括浪涌电压保护布置的电源，该浪涌电压保护布置具有连接在两个电流导体之间的浪涌保护设备。本发明还涉及包括这样的电源的电可操作设备以及用于保护用于向设备馈送电力的电源不受浪涌电压影响的相应方法。

背景技术

在用于向电气设备供应电力的供电网络中，线路浪涌电压可能发生。在下文中，这样的供电网络还被指定为电网。这样的线路浪涌电压是例如由于先前存储在能量存储设备中的能量的突然释放而产生的，或者其中通过其他手段（诸如例如通过电感负载或闪电攻击）使能量在电网中感生。线路浪涌电压通常作为具有急剧上升沿以及相对缓慢地衰减的电压脉冲而发生。在220 V AC电网中，例如典型的浪涌脉冲具有高于1000V的电平。在AC电网中，浪涌可能在相线和中性线之间或者在两个相线之间发生。这样的浪涌被称为对称浪涌。如果浪涌在相线和保护性接地线之间发生，则浪涌被称为非对称浪涌。

因为这样的浪涌脉冲可能影响连接到电网的电气设备的功能或者甚至损坏或破坏电气设备，所以通常保护电气设备的电源不受这样的线路浪涌电压的影响。

保护不受浪涌电压的影响可以例如通过将保护组件串联连接到负载以抑制浪涌来实现。该类型的保护组件例如包括：“四分之一波长同轴浪涌放电器”和“串联模式（SM）浪涌抑制器”。用于保护不受浪涌影响的另一方式是将保护组件与负载并联连接，使得通过保护组件将过电压转移远离负载。这样的组件的示例包括：金属氧化物变阻器（MOV）、瞬时电压抑制（TVS）二极管、晶闸管浪涌保护设备（TSPD）、气体放电管（GDT）、硒电压抑制器或碳块火花间隙过电压抑制器。

通常这样的保护组件被称为的SPD（浪涌保护设备），并且其还可以被组合以加强保护。

哪个SPD或哪些SPD的组合在特定应用中是最适当的取决于应用的环境和规格，并且可以相应地选择。

在诸如提供单相或多相AC供电网络的工业、商业或家用配电系统的低电压AC电网中，MOV是最广泛使用类型的SPD，因为它们是低成本和高效的。这样的AC供电网络典型地具有约100V到300V的相对中性点电压。

文献US 8,345,400 B2（Luton Electronics）公开了这样的浪涌电压抑制电路，该浪涌电压抑制电路具有在相线和中性线之间并联连接的MOV 222以将浪涌电压的幅度箝位到预定义的电平。

文献US 7,940,506 B2（Dollar Energy Group）公开了另一浪涌抑制装置。再次，在电源连接到电网的情况下，MOV在中性线和相线之间并联连接。诸如熔丝或热感测设备的附加浪涌感测设备106、106'被提供在中性和相线内，以在流过这些线路的电流变得过高的情况下，中断这些线路。

文件US 6,118,639（Goldstein）公开了一种具有瞬时电压浪涌抑制器的快速反应断开系统。该系统包括电容器，该电容器在过电压的情况下由充电电路来充电，该充电电路使用过电压的能量来对电容器充电。如果电容器电压达到预定电平，则存储在电容器中的能量用于操作断开开关用于将设备与电网断开。因此，整个设备被断开，由此负载不再被操作。