电流转换器用的用于避免过压的对接模块和包括对接模块的电流转换器的制作方法

本发明涉及一种用于电流转换器的对接模块，该对接模块具有电子电路、优选用于电流转换器的保护电路，其用于阻止：在电流转换器的次级回路上的次级电压超过次级电压阈值。本发明还涉及一种包括对接模块的电流转换器。

背景技术：

电流转换器通常以少于一欧姆的低欧负载工作，例如在次级回路中使用电流测量仪器时。因为次级电压与负载成比例，所以在次级接头空载运行时在次级端子上的电压可能具有不允许地高的值。对此为了在其次级侧的短路中断时、例如在去除测量仪器连同其分流电阻时取得对变压器的保护，已知保护开关，所述保护开关在出现不允许地高的次级电压时再次建立短路。

但是在电流转换器次级回路断开时产生的电压峰值可能非常高并且因此是危及生命的并且此外可能导致电流转换器的破坏。

作为补救而已知如下设备，所述设备不延迟地(例如借助二极管或继电器)短接或者延迟地短接。对于延迟的短接，已知如下实施方式，所述实施方式周期性地、例如借助热敏电阻或持续地例如在距离保持部软化之后短接。

在拿起次级遮盖部或拔出插头时短接的设备在这里是有问题的，因为所述设备在次级回路的其他部位上中断时不起作用。

继电器可以这样实施，使得其在消除中断之后自动地并且没有较大延迟地再次释放电流转换器次级回路。

然而一种这样的设备通常不能够安放在电流转换器的次级接线盒中。此外，所述设备是昂贵的并且在运行安全和耐气候性方面不总是满足高的运行要求。

由FR 1 178 783已知一种保护开关，在该保护开关中，与电压相关的电路元件在出现不允许地高的次级电压时操纵由电流转换器供电的开关。关联于次级线圈和变压器的负载设置有由两个反关联连接的整流器和一个构成为温差电偶继电器的继电器组成的串联电路。如果次级电压达到临界值，则继电器作出响应并且在此闭合触点，所述触点建立短路路径，所述短路路径要么只桥接整流器要么桥接由整流器和继电器组成的串联电路。

对于该已知的保护开关而言不利的是，其具有高的迟钝，从而不仅响应延迟地实施，而且在不允许地高的次级电压衰减之后正常的运行状态的重建时间也延迟地实施。此外，这样的保护开关基于其大小而只能够困难地安放在电流转换器的次级接线盒中，此外它是昂贵的并且在运行安全方面有问题。

技术实现要素：

本发明的任务是，在更高的反应速度、更高的负载电流、更高的运行安全、更小的结构体积和更小的制造费用方面进一步改进用于电流转换器的保护电路。

该任务通过独立权利要求的主题解决。有利的设计方案和扩展方案在从属权利要求中给出。所述扩展方案的特征只要技术上合适就可以相互组合以及与独立权利要求的特征组合。

本发明的一个方面涉及一种用于电流转换器的对接模块。对接模块优选处于电流转换器之外并且可以借助机械的紧固来对接或连接到电流转换器上。所述对接模块可以具有用于电流转换器的电子电路和至少一个电连接元件，所述电连接元件用于将电路与电流转换器电耦合并且用于将对接模块对接到电流转换器上。

在这里优选的是，所述对接包括将对接模块机械紧固到电流转换器上。这表示，对接模块(22)处于电流转换器(10)之外并且借助机械紧固可对接或可耦联到电流转换器(10)上。为了能够实现对接，电流转换器可以在外部区域中具有至少一个开口，所述至少一个连接元件可插入所述至少一个开口中。

优选的是，对接模块具有两个电连接元件，它们尤其是用于提供电压或用于通过连接元件传输电流或用于在连接元件之间建立短路。所述短路可以优选在如下情况下建立，即，i)电路构成为保护电路并且ii)在连接元件之间的电压超过阈值。

对接模块也可以具有提供与保护电路不同功能的电路、例如分流电阻。

以有利的方式，本设计方案能够实现对接模块到电流转换器上的容易的、有效率的并且无困难的耦合或对接。当电流转换器随后应该以在对接模块中执行的功能性扩充时，这样的对接是特别有利的。在这里随后意味着，用户首先拥有不带有在对接模块中执行的功能性的电流转换器；当电流转换器应该以在对接模块中执行的功能性扩充时，则电流转换器可以以对接模块来补充。所述对接模块借此可以看作补充模块。

电流转换器基本上是短接的变压器，所述变压器用于无电势地测量交变电流。所述电流转换器优选用于对电流测量仪器或电能计数器供电。

电流转换器的初级绕组经常包括唯一的绕线、例如铜汇流排，而次级线圈具有较多的匝数。这表示，在空载运行时，初级回路的电压转换成在次级回路中的还更高的电压。在次级回路中的高电压可能导致人员危险或电流转换器的破坏。

所述电路可以是用于电流转换器的保护电路。所述保护电路用于阻止：在电流转换器的次级回路上的次级电压超过次级电压阈值。所述次级电压阈值例如可以具有在制造保护电路时预调节的值或可由操作人员调节的值。

所述保护电路可以具有(优选以触针或端子对形式的)保护电路输入端，所述保护电路输入端可耦合到电流转换器的次级回路上，从而次级电压施加于保护电路输入端。

保护电路还可以具有与保护电路输入端连接的控制单元以及与保护电路输入端连接的开关单元，所述开关单元与控制单元可操控地连接。

控制单元可以构成用于，在对次级电压阈值超过次级电压作出响应的情况下将控制信号提供给开关单元。次级电压的与次级电压阈值比较的值可以是次级电压的幅值、平均值、瞬时值或有效值。

控制单元可以以(例如在半导体基体上的)电子电路的形式、尤其是以集成的开关电路的结构来实施。

开关单元可以构成用于，在对由控制单元提供的控制信号作出响应的情况下短接保护电路输入端。所述控制信号可以在将控制单元与开关单元连接的导线上以电压的形式提供，所述电压在超过次级电压阈值或在对超过次级电压阈值作出响应的情况下改变其值，例如从LOW到HIGH改变或反之。

保护电路输入端的短接可以理解为，开关元件具有在少于10Ω、或1Ω、或0.1Ω的水平上的低欧电阻，所述电阻因此连接到保护电路输入端上。

开关单元可以构成为半导体电路。所述半导体电路优选可以构成为半导体开关或半导体继电器。在这里，半导体开关可以理解为在半导体基体上实现的开关。半导体继电器可以理解为在半导体基体上实现的继电器。

相对于机电的继电器(EMR)，在半导体基体上实现的开关或继电器提供许多优点：

-半导体开关典型地小于EMR，由此在印刷接线板上获得明显的空间节省。

-半导体开关提供较好的系统可靠性，因为其不具有可运动的构件或可能磨损的触点。

-半导体开关无回弹地切换。

-半导体开关提供较好的系统寿命费用，以及具有对供电和散热的较小要求的较简单的电路。

-半导体开关可以使用表面贴装技术(SMT)，这导致较小的装备费用和简单的接线板装配。

-半导体开关不会被磁场影响。

-半导体开关相对于机械影响如冲击和振动不敏感。

-半导体开关不产生电磁干扰并且也相对于这些影响(EMV、EMI)不敏感。

-半导体开关可以在印刷接线板上有利地如IC那样加工。

电路、尤其是保护电路可以在电路板上构造，其中，连接元件可以超过电路板和/或从对接模块突出。在这里，连接元件可以构成为舌形接片，所述接片从壳体或对接模块中突出，其中，所述接片尤其是构成为电路板的舌形隆起部。

对接模块优选具有壳体，电路、尤其是保护电路安放在所述壳体中。所述壳体可以由电绝缘材料制成，例如具有高的氧化铝份额、块滑石、瓷器、玻璃、塑料、玻璃纤维加强的或疏水的塑料的特种陶瓷。

基于在短路时可期待的高电流，在连接元件上的低接触电阻是非常重要的。因此，接片可以在一侧或在两侧以导电材料、尤其是金属、优选金、银或铜涂敷。

接片的两侧的涂层可以通过电路板的通孔金属化相互连接。通孔金属化的优点在于与电流转换器的对应元件(优选次级接头)的改善的电接触(在两侧、上面和下面)。只要接片的涂层必要时不相互连接，就可以利用接片或连接元件提供两个电连接。

连接元件可以借助张紧元件、优选螺钉压紧到或已压紧到电流转换器上，优选的是，连接元件在朝向电流转换器的端部区域中具有缺口。将连接元件压紧到电流转换器上可以用于建立或改善与电流转换器、优选与电流转换器的次级接头的电接触。张紧元件的拧紧也可以用于将对接模块固定、安装或施加到电流转换器上。

对接包括建立或改善连接元件和电流转换器之间的电接触。为了将对接模块对接，优选可以进行下述操作：i)松开螺钉，ii)将连接元件推入互补的、在电流转换器侧存在的开口中，iii)拧紧螺钉，由此建立至电流转换器的电接触或者对接模块被安装到电流转换器上。

优选地，壳体具有卡锁元件，所述卡锁元件构成用于与电路板的卡锁元件配合作用，以便形成用于将电路板紧固到壳体上的卡锁机构。借助所述卡锁机构，电路板可以被推入壳体中并且锁紧在那里。卡锁机构尤其是用于建立电路板与壳体的难以脱开的、优选不可脱开的机械连接。

本发明的另一方面涉及一种电流转换器、优选插入式转换器，按照上述说明的对接模块可对接或可耦合到所述电流转换器上。

本发明的优点在于，

-保护电路的结构尺寸比常规的保护电路小很多，

-可以提供包括集成的保护电路的电流转换器，所述电流转换器在其尺寸方面与常规的电流转换器不存在不同或只是轻微地不同，并且

-确保保护电路的非常小的反应时间。

另外，本发明的其他优点与控制单元和开关单元在半导体基体上的实现相关联。

本发明的后续扩展方案和实施方式的特征可以与本发明的上述方面组合。

按照一种实施方式，控制单元可以直接与保护电路输入端连接。

此外，开关单元可以直接与保护电路输入端连接。

在这里“直接连接”指的是，构件“控制单元”和/或“开关单元”紧接地耦合到保护电路输入端上或与其连接，其中，在所述构件和保护电路输入端之间没有电的或机械的元件。

保护电路可以具有与保护电路输入端连接的用于超压保护的限定单元。所述限定单元可以具有与电压相关的电阻。只要施加于限定单元的电压处于阈值之下，所述与电压相关的电阻就具有恒定的值。当电压超过阈值时，则电阻减少其值，从而穿过电阻的电流提高并且施加于电阻的电压不超过阈值。

以有利的方式，限定单元、开关单元和控制单元在用于电流转换器的保护功能方面相互补充和辅助。一方面，因为用于较大电流的开关单元设计为限定单元。构件即开关单元和限定单元可以共同承受比每个构件本身单独所承受电流大的电流。

另一方面，限定单元辅助控制单元，因为借助限定单元和控制单元的并联连接，提供或能够实现到控制单元的输入端上的确定电压。借此可以减小通过在控制单元的输入端上的增大的电压对控制单元的损坏的可能性。

此外，限定单元的使用能够实现对于控制单元和开关单元来说使用不设计用于高电压的构件，从而为此可以使用便宜的构件。

按照一种实施方式，控制单元可以具有比较单元，所述比较单元构成用于，当比较单元的输入电压超过阈值时，将控制信号提供给开关单元。

控制单元此外可以具有与保护电路输入端连接的整流器，用于提供依赖于次级电压幅值的、尤其是脉动的直流电压作为比较单元的输入电压。

以有利的方式，整流器能够实现不仅在次级电压的负半波而且在其正半波期间控制单元的反应，这能够实现反应时间的进一步缩短。

按照一种实施方式，比较单元可以具有比较器，所述比较器具有正输入端、负输入端和输出端，在大约是比较单元的输入电压的水平上的电压施加在所述负输入端上，所述输出端提供控制信号。

比较单元此外可以具有分压器，其中，正输入端与比较单元的输入电压通过分压器连接。由此，按照分压器的分压比减少的输入电压可以输送给比较器的正输入端。

比较单元也可以具有齐纳二极管，所述齐纳二极管与负输入端连接，用于限定施加于负输入端的电压。借此确保，在比较器的负输入端上最大施加齐纳二极管的击穿电压。

比较单元可以具有电容器，所述电容器与正输入端连接。

按照一种实施方式，开关单元可以具有多个MOSFET。

以有利的方式，开关单元可以具有两个在背靠背电路中设置的MOSFET。在这里，晶体管的漏极端子可以分别与保护电路输入端的端子连接，并且控制极可以与控制单元为了输送控制信号而连接。背靠背电路以有利的方式可用于非常高的电流。此外，背靠背电路有交流电压能力，因为电流可以沿两个方向流动。

开关单元尤其是可以具有固态继电器(SSR)。

备选地，开关单元可以具有晶闸管、优选三端双向交流开关。三端双向交流开关直至其反向电压具有非常高的内阻，从而该三端双向交流开关不会影响电流转换器的测量精度。另一方面，所述三端双向交流开关的内阻在其操控之后非常快速地下降到<<1Ω的值，从而建立变压器的次级短路。

开关单元可以具有用于耦合控制信号的光电耦合器。借此，开关单元可以相对于控制单元电流解耦。

按照一种实施方式，限定单元可以具有抑制二极管(英语：Transient Absorption Zener/TAZ-Diode、或Transient Voltage Suppressor/TVS-Diode)。抑制二极管对保护电路输入端以及所有与此连接的构件如次级回路、控制单元或开关单元进行保护以防短时的过压脉冲。

备选或补充地，限定单元可以具有压敏电阻和/或气体导出器，以用于对保护电路输入端进行保护以防短时的过压脉冲。

按照一种实施方式，保护电路可以直接容纳在电流转换器上、更准确地说在电流转换器的壳体中、优选在电流转换器的次级接线盒中。在这里，电流转换器壳体可以这样构成，使得其具有次级接线盒以及次级回路壳体，电流转换器的次级回路端子设置在所述次级接线盒中，电流转换器的次级线圈设置在所述次级回路壳体中。

保护电路的这样的安放对于包括电流转换器和保护电路的布置结构基于紧凑的结构方式能够实现抵抗天气影响的提高的耐久性。

接着借助实施例并且参考附图进一步解释本发明。在此，相同的附图标记参考相同或对应的元件。不同实施例的特征可以相互组合。

附图说明

其中：

图1示出与电流转换器相互作用的保护电路的第一实施方式的示意图；

图2示出与电流转换器相互作用的保护电路的第二实施方式的示意图；

图3示出保护电路的第二实施方式的示意详图；

图4示出抑制二极管的电流-电压图表；

图5a示出电流转换器的透视图；

图5a示出电流转换器的剖视图；

图6示出电路的透视图，所述电路是对接模块的一部分；

图7示出对接模块的透视图；

图8a示出具有对接模块的电流转换器的透视图；以及

图8b示出具有对接模块的电流转换器的透视图，其中对接模块被暴露示出。

具体实施方式

图6示出构成为保护电路的电路12的透视图，所述电路是对接模块22的一部分，所述对接模块具有两个连接元件28.3。图7示出对接模块22的透视图，其中也可看到对接模块22的壳体26。

电路12在电路板28上构造，其中，连接元件28.3超过电路板28并且从对接模块22中突出，这在图7中可看到。在这里，连接元件构成为舌形接片28.3，所述接片从对接模块22的壳体26中突出，其中，接片28.3尤其是构成为电路板28的舌形隆起部。在这里，接片28.3在两侧(上面的面和下面的面)镀金。

连接元件28.3借助螺钉30可压紧到电流转换器10上，其中，连接元件28.3在朝向电流转换器10的端部区域中具有缺口。为了将对接模块22对接，规定下述操作：

i.松开螺钉30，

ii.将连接元件28.3推入互补的、在电流转换器侧上准备的开口38中，并且

iii.拧紧螺钉30，由此建立与电流转换器10的电接触并且同时将连接元件28.3固定或安装到电流转换器10上。

在连接元件28.3的在推入电流转换器10的开口38中的状态下，所述连接元件建立在电流转换器10的次级接头10.1和保护电路12的输入端12.1之间的电连接(开口38在图5a中可看到)。螺钉接头处于电流转换器10中，所述螺钉接头在拧紧螺钉30时建立在电流转换器10的次级接头10.1和连接元件28.3之间的电接触。

通过成对设置的螺钉30，构成为补充模块的对接模块22可以从一侧并且通到电流测量仪器20的连接线缆36在另一侧上安装在电流测量转换器10上。对应的接触元件(在一侧上朝向对接模块22并且在相反侧上朝向连接线缆36)已经存在于电流测量转换器10中，从而连接线缆36和/或对接模块22可以在任何情况下固定到电流测量转换器10上。因此，补充模块也可以在装配电流测量转换器10之前已经紧固到电流测量转换器10上，这在现场使装配显著变得容易。

在螺钉30上方设置有滑动件40(参看图5a)，所述滑动件在推入状态下遮盖螺钉30上方的空间并且阻止灰尘渗透到对接模块22的内部，并且在推出状态下能够实现够到螺钉30。

如在图6和图7中可看到的那样，壳体26具有卡锁元件26.1、26.2，所述卡锁元件构成用于与电路板28的卡锁元件28.1、28.2配合作用，以便形成用于将电路板28紧固到壳体26上的卡锁机构。

壳体26在侧向的内部区域和开口区域中具有包括槽26.2的肋，所述槽优选沿着或平行于壳体26侧边缘伸展。槽26.2在壳体26的开口上以槽端部26.1封闭。互补于壳体26的卡锁元件，电路板28具有卡锁元件28.1、28.2，所述卡锁元件具有带有阻挡部角28.2的伸出的阻挡部28.1。

优选的是，卡锁元件即槽端部26.1、槽26.2和带有阻挡部角28.2的阻挡部28.1分别成对地构成。

在电路板28导入壳体26中的状态下，壳体26的槽26.2接纳电路板28的阻挡部28.1，其中，电路板28的阻挡部角28.2在槽的前面的封闭的端部26.1的后面锁紧。

槽端部26.1和阻挡部角28.2的锁紧形成用于将电路板28紧固到壳体26上的卡锁机构。该卡锁机构阻止电路板28从壳体26中脱开或电路板28从壳体26中移除并且借此构成电路板28与壳体26的固定的稳定的优选不可脱开的机械连接。

对接模块22和电流转换器10可以理解为插接系统。在这里，对接模块22的接片28.3形成插入部件并且电流转换器10的开口38提供用于接纳插入部件的接纳区域。接纳区域38形成用于插入部件28.3的纵向引导装置，插入部件23.8沿所述纵向引导装置可运动。

在所述插接系统中，可脱开的锁定优选借助力锁合的可脱开的连接将插入部件28.3在导入接纳区域38的状态下固定。所述锁定可以通过弹簧机构或通过保持元件形成，所述保持元件例如构成为磁体元件。接片28.3可以具有弹簧机构、例如欧米伽形的弹簧或马蹄形弹簧(Coffin-Springs)或构成为此类弹簧，以便确保接片28.3至电流转换器的接触元件的机械压紧并且以此一方面确保在接片28.3和电流转换器的接触元件之间的可靠的电接触并且另一方面确保锁定。

在所描绘的插接系统中(在该插接系统中插入部件(接片28.3)直接可插入电流转换器10接纳区域38中并且可从中移除)，能够以有利的方式以少量的操作、小的劳动消耗并且在没有专用工具的情况下实现对接模块22从电流转换器10的容易的并且无问题的脱开和两个构件的容易的接合。

图8a示出电流转换器10的透视图，对接模块22已经对接在所述电流转换器上。在示出的状态下，对接模块22固定地挤压或对接到电流转换器10上并且不可以轻易地从电流转换器10分开，由此确保电流转换器10的高的机械稳定性和运行安全。

图8b示出具有电流转换器10和对接模块22的布置结构，其中对接模块22中被暴露示出。在这里可看到，怎样建立在连接元件28.3和电流转换器10之间的电接触。

在开口38中设置有通道形的薄壳的由金属制成的用于连接元件28.3的接纳装置，所述连接元件朝向螺钉30具有用于导入螺钉30的开口并且在与开口对置的一侧上具有螺纹孔。引入所述开口中的螺钉30可以借助旋转拧入螺纹孔中，由此在接纳装置中接纳并且夹紧的连接元件28.3压缩，i)用于建立在连接元件28.3的上面的和/或下面的涂层和通道形的接纳装置之间的电接触并且ii)用于将对接模块22机械地紧固到电流转换器10上。

图1示出用于电流转换器10的保护电路12的第一实施例。保护电路12用于阻止：在电流转换器10的次级回路10.1上的次级电压Us超过次级电压阈值。

保护电路12具有：

-保护电路输入端12.1，所述保护电路输入端耦合到电流转换器10的次级回路10.1上，从而次级电压Us施加于保护电路输入端12.1，

-与保护电路输入端12.1连接的控制单元16，以及

-与保护电路输入端12.1连接的开关单元18，所述开关单元与控制单元16可操控地连接。

控制单元16构成用于，在对次级电压Us超过次级电压阈值作出响应的情况下，将控制信号提供给开关单元18。

开关单元18构成用于，在对由控制单元16提供的控制信号作出响应的情况下，短接保护电路输入端12.1。

图1此外示出用于测量通过次级回路10.1的电流的电流测量仪器20。在测量运行期间，在次级回路10.1上极不可能出现过压。但一旦电流测量仪器20从次级回路10.1断开，如在图1中表示的那样，则出现过压或增大次级电压Us的可能性被实质性提高。

接着解释保护电路12的功能。

在次级回路10.1上发生次级电压Us增大时，在控制单元16上施加超过预调节的次级电压阈值的电压。在响应该超过的情况下，控制单元16将控制信号提供给开关单元18，所述开关单元例如从LOW变换到HIGH。在响应控制信号的情况下，开关单元18将其内阻减少到接近零并且借此短接次级回路10.1。

图2示出用于电流转换器10的保护电路12的第二实施例。区别于第一实施例，保护电路12按照在图2中示出的实施例具有限定单元14，所述限定单元并联于控制单元16和开关单元18并且与次级回路10.1连接。

以有利的方式，限定单元14、开关单元18和控制单元16在用于电流转换器12的保护功能方面相互补充和辅助。一方面，因为开关单元18相比于限定单元14设计用于较大的电流。构件即开关单元18和限定单元14可以共同承受比每个构件本身所承受电流大的电流。

另一方面，限定单元14辅助控制单元18，因为借助限定单元14和控制单元18的并联连接，将确定的电压提供给控制单元18的输入端。

已知的是，优选用于限定单元14的抑制二极管在达到击穿电压之后(参看图4)还具有最终的内阻，从而所述抑制二极管只可能导致持续电流，该持续电流低于变压器的通常的次级的额定电流。这可能是至今不知道仅包括抑制二极管的保护电路的原因。

用于短接开关单元18所需要的短的时间保证了保护电路12的可忽略不计地小的迟钝，因为控制单元16可以“扫描”在次级回路10.1的电压上的每个半波。因此一旦所述电压再次降低到预定的界限值之下，则在最短的时间内自动取消通过保护电路12引起的次级侧的短路。该操控周期性进行。

图3示出保护电路12的在图2中描述的实施方式的细节。在此，控制单元16具有整流器16.1和比较单元16.2。比较单元16.2具有：

-比较器K，其包括正输入端、负输入端和输出端，以大约是比较单元16.2的输入电压的水平的电压施加于所述负输入端，所述输出端提供控制信号；

-分压器R2、R3，其中，正输入端与比较单元16.2的输入电压通过分压器R2、R3连接；

-齐纳二极管D2，所述齐纳二极管与负输入端连接，用于限定施加于负输入端的电压；

-电容器C，其与正输入端连接。

限定单元14具有抑制二极管D1。抑制二极管D1的电流-电压特性曲线在图4中示意性示出。在这里可看到，抑制二极管D1双向地在逆向运行中工作。通过特性曲线在这里不起作用。所述特性曲线的显著的点是：

-UR反向电压(revers-stand-off voltage)的最外面的点，

-UB击穿电压(break-down voltage)，

-UC限定电压(clamping voltage)。

开关单元18具有两个设置在背靠背电路中的MOSFET T1、T2。在这里，晶体管T1、T2的漏极端子分别与保护电路的输入端的端子连接，并且控制极与比较单元16.2的比较器K为了输送控制信号而连接。

在这里，以有利的方式自动利用两个N通道FET的小且轻的半导体建立短路，所述半导体设置在背靠背电路中。

两个晶体管T1、T2通过次级回路10.1几乎无功率地短接交变电流。借此可能的是，对于一秒也导出非常高的电流、例如为额定电流5A的60倍、亦即300A的热的额定短时电流，并且对于一个半波导出了额定短时电流的2.5倍的、亦即750A的测定冲击电流。

短路在电压超过危险的值之前实施。这样的值对应于测量转换器额定功率与次级额定电流的商。

按照图3，整流的电压Ug通过比较器K与在齐纳二极管D2上的电压比较。通过整流器22的电流对电容器C充电，所述电容器提供对于比较器K必需的电压和晶体管T1、T2的操控。

一旦在比较器K的输入端上的电压达到比较器K的阈电压，则次级回路10.1短接并且电容器C通过R1、R2、R3、D1和K放电，直至再次达到在比较器K的正输入端上的断路电压。

当例如R4非常大并且同时R2、R3一样大时，则产生齐纳电压的两倍水平的次级电压阈值。控制单元16的构造元件的参数、优选参数R1、R2、R3、D1和K因此能够实现确定尤其是与次级电压Us相比的次级电压阈值。

比较器K的运行电压通过整流二极管与短路分开。如果在去除短路之后还在次级回路10.1上存在过高的电压，则重复该过程，从而从来不能超过在比较器K的正输入端上的接通电压。

在比较器K的正输入端上的接通电压和断开电压经由R4通过比较单元16.2的滞后来分开，从而不会产生不确定的振荡。开关门限通过齐纳二极管D2和调节的滞后来确定。电阻R2、R3与电容器C的比例确定切换过程的频率。

所述保护电路12可以安放到电流转换器10的头部中并且固定地与次级回路10.1连接。因此，自动的短路总是起作用，而与次级回路10.1在哪里中断无关。

在保护电路12例如安放在开关柜(所述开关柜容纳设备的构件，用于电流测量的电流转换器10设置到所述设备上)中时，用于保护电路12的连接线缆可以在电流转换器10和电流测量仪器20之间的任意部位上中断，直接或紧接地在电流转换器10或电流测量仪器20的接口上。

保护电路12也可以在完成电流转换器10之后插入次级电路中。也就是说，可以利用保护电路12补充电流转换器10。

用于减少费用和减小结构尺寸的可能性在于，通过电流转换器10的材料的变化限定次级回路10.1的最大电流。通过适配的核心材料可以限定磁通量，由此也限定次级回路10.1的电流。

图5a、5b示出电流转换器壳体10.2的两个视图，所述电流转换器壳体容纳电流转换器10。电流转换器壳体10.2具有：

-次级回路壳体10.5，电流转换器10的次级回路10.1安放在所述次级回路壳体中，以及

-次级接线壳体10.3，也称为“次级接线盒”，在其中安放有次级端子，在所述次级端子上可以获取次级电压Us。

保护电路12安放或设置在电流转换器壳体10.2、优选次级接线盒10.3中。保护电路12直接或紧接地设置在次级回路10.1的次级端子中。保护电路借此完全集成在电流转换器10的壳体10中。

附图标记列表

10 电流转换器

10.1 电流转换器的次级回路

10.2 电流转换器壳体

10.3 次级接线盒、次级接线壳体

10.4 次级回路端子

10.5 次级回路壳体

12 保护电路、电子电路

12.1 保护电路输入端

14 限定单元

16 控制单元

16.1 整流器

16.2 比较单元

18 开关单元

20 电流测量仪器、分流电阻

22 对接模块

26 对接模块22的壳体

26.1 关闭的槽端部

26.2 槽

28 电路板、接线板

28.1 阻挡部

28.2 阻挡部角

28.3 电连接元件、接片

30 张紧元件、紧固元件、螺钉

36 用于电流测量仪器20的连接线缆

38 用于接纳连接元件28.3的开口

40 滑动件

D1 抑制二极管

D2 齐纳二极管

K 比较器

R1-R4 电阻

T1、T2 晶体管

Ug 直流电压

Us 次级电压