[发明专利]用于转移过电压的装置及其应用

说明书

说明了一种用于转移过电压的装置（100），该装置具有：第一避雷器单元（1），其具有至少一个第一充气电涌避雷器（10）；和第二避雷器单元（2），其具有至少一个第二充气电涌避雷器（20），其中该第一避雷器单元和该第二避雷器单元在第一电位节点（91）与参考电位节点（99）之间彼此串联，该第一电涌避雷器和该第二电涌避雷器不同，该第一避雷器单元具有比该第二避雷器单元更大的响应电压，而且该第一避雷器单元具有比该第二避雷器单元更小的燃弧电压。还说明了该装置（100）在电气设备中或在电网中的应用。

技术领域

说明了一种用于转移过电压的装置。还说明了该装置在电气设备中或者在电网中的应用。

背景技术

为了限制在电线和电气设备中的例如可能由于闪电击中而造成的危险或不符合希望的过电压，使用以电涌避雷器为形式的过电压保护装置。这些过电压保护装置有助于避免线路和设备的由于过电压而造成的损坏。例如存在填充有气体的电涌避雷器、即所谓的气体避雷器，其中通过气体放电的自动点火并且因此通过电弧放电来消除过电压。在达到避雷器响应电压之后，在避雷器中由于附在避雷器上的过电压、例如以过电压脉冲为形式的过电压而在几纳秒内形成电弧，该避雷器响应电压也可称为响应电压或点火电压。由于该电弧的载流能力强，过电压被有效短接。

在静态荷载的情况下、例如在量级为100 V/s的电压升高的情况下，响应电压也称为直流响应电压。在动态负荷的情况下、比如在量级为1 kV/µs的电压升高的情况下，响应电压也称为响应浪涌电压。在气体避雷器的情况下，直流响应电压和保护电平、也就是说响应浪涌电压彼此成比例。如果直流响应电压可以被降低，则保护电平也会变小。相对应地，也可以降低多路避雷器的直流响应电压，以便降低其保护电平。

气体避雷器随着电弧的产生而切换到导通状态，该导通状态也可称为“arc mode（电弧模式）”。气体避雷器中的也称为“arc voltage”的燃弧电压通常可以在10 V至100 V的量级范围内，取决于电流和气体避雷器的类型。如果附在气体避雷器上的电压下降到低于燃弧电压，则电弧会自动熄灭。但是，如果气体避雷器所连接的电源提供高于燃弧电压的电源电压，则形成所谓的跟随电流，由于该跟随电流而可以维持电弧。例如，电源电压可以是常见的255 V_ac交流电压。只有通过交流电压正弦曲线的电压过零才能熄灭气体避雷器中的跟随电流。在电源电压由直流电压形成的情况下，当该直流电压高于燃弧电压时，电弧以及随之而来的电流流动甚至可能不容易熄灭。当附在气体避雷器上的与附上的直流电压相抵消的电压下降到低于其燃弧电压时，情况才如此。如果跟随电流的电流强度为几千安培，则电源的熔断器虽然将在这种情况下起作用，但是在常见的直至熔断器起作用为止的持续几毫秒的电流流动时长的情况下气体避雷器就可能被损坏。

为了提高使过电压保护装置中的电弧熄灭的电压，例如可以串联多个同类型的气体避雷器，使得燃弧电压相加。但是，由此也提高了使所有气体避雷器点火所需的响应电压并且借此提高了过电压保护装置的保护电平，原因在于使气体避雷器的串联电路中的气体避雷器点火的点火电压与气体避雷器的数目成比例。

发明内容

特定实施方式的至少一个任务在于说明一种用于转移过电压的装置。特定实施方式的另一个任务在于说明用于转移过电压的装置的应用。

这些任务通过按照专利独立权利要求的主题来被解决。这些主题的有利的实施方式和扩展方案在从属权利要求中表征并且还从随后的描述和附图中得知。

按照至少一个实施方式，在下文也可简称为转移装置或装置的用于转移过电压的装置具有：第一避雷器单元，其具有至少一个第一充气电涌避雷器；和第二避雷器单元，其具有至少一个第二充气电涌避雷器，该第一避雷器单元和该第二避雷器单元在第一电位节点与参考电位节点之间彼此串联。在下文，这些充气电涌避雷器也简称为电涌避雷器或者气体避雷器。这些气体避雷器中的每个气体避雷器都具有封闭的充气体积，在该充气体积中布置有至少两个电极，在所述至少两个电极之间在附上的电压足够高的情况下可以进行气体放电，尤其是在形成电弧的情况下进行气体放电。