CN1295835C - 保护设备 - Google Patents

保护设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1295835C
CN1295835C CNB008120501A CN00812050A CN1295835C CN 1295835 C CN1295835 C CN 1295835C CN B008120501 A CNB008120501 A CN B008120501A CN 00812050 A CN00812050 A CN 00812050A CN 1295835 C CN1295835 C CN 1295835C
Authority
CN
China
Prior art keywords
detection system
current
frequency
protection equipment
fault current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB008120501A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1371540A (zh
Inventor
曼弗雷德·克利迈耶
杰拉尔德·莱纳
莱因哈德·施密德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN1371540A publication Critical patent/CN1371540A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1295835C publication Critical patent/CN1295835C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Abstract

一种保护设备，特别是FI保护设备，具有至少一个带有总电流变流器(2)的检测***(E1，E2)，其副线圈(N1，N2)后接一个断开继电器(3)，用于操作一个对导线网络(LN)进行开关的开关机构(4)，该设备提供两个检测***(E1，E2)。其中，第一检测***(E1)对故障电流频率(f)低于转换频率(fü)的故障电流(If)实施断开功能，而第二栓测***(E2)对高于转换频率(fü)的故障电流(If)实施断开功能。转换频率(fü)优选地为大于或等于1kHz。

Description

保护设备
技术领域
本发明涉及一种保护设备，它具有至少一个带有总电流变流器的检测***，其副线圈在一个断开电路中与一个断开继电器串联，以操作一个导线网络的开关机构。一个电路被称为断开电路，该电路产生电流检测值并对其进行分析，并且产生电断开信号，在预定的断开条件下激活断开继电器，即，将其断开。这里将保护设备理解为故障电流保护设备或电流差保护设备。
背景技术
这样的故障电流保护设备在电器设备中作为防止危险的人体电流的安全保护设备。这样的例子如，当一个人接触电器设备的带电部分时，故障电流(或者也称电流差)作为人体电流相对于地流经该人。这时为防止危险的人体电流而设置的安全保护设备会在超过所谓的断开故障电流的情况下，将相关的电路安全而快速地与电网断开。
已知的故障电流保护设备的构造有例如在“etc”杂志(1986)，卷20，第938至945页所发表的。其中图1至图3示出了一个故障电流保护设备(FI保护设备)及一个电流差保护设备(DI保护电路)的原理电路图和功能原理。所述FI和DI保护电路以相似的方式和方法由三个部件构成。在总电流变流器的副线圈中，在故障电流的情况下将感应一个电压信号，该电压信号控制一个通过断开电路或断开开关与该副线圈相连的断开继电器，所有导电的导线均通过总电流变流器的铁芯连到导线网络上。所述断开继电器控制一个开关机构，导线网络的导线借助于该开关机构断开。FI保护设备的断开开关单独通过总电流变流器感应地耦合到导线网络上。因此FI保护设备与电网电压无关地、从故障电流本身获取断开所需的能量。与之不同的是，在DI保护电路的情况下，断开与电网电压相关，并借助于与导线网络电流相连的增强电路。
在DIN VDE 0664标准，部分10中(＝德文翻译标准EN 61008)对断开故障电流进行了定义。它是FI或DI保护电路在给定条件下断开所需的故障电流的值。在此，例如当断开故障电流是正弦交流故障电流时，其电流值为测量故障电流的0.5倍到1倍，这是FI或DI保护电路的断开敏感性的又一标准。因此例如对于人员保护，直接接触部分的测量故障电流不能超过30mA，而FI保护设备对大于30mA的测量故障电流只能对间接接触进行保护。
此外，保护电路的断开状态通常确定在某一频率，如50Hz，或某一频率范围，如50Hz至400Hz。尽管有这种约定，但只要在IEC 60479标准所给定的心室颤动的边界曲线之下，这些电路也可以在更高的频率下提供人员保护。相应于该边界曲线，允许断开电流在1kHz下达到约420mA仍能对人员进行保护。
此外为了使这样的保护设备还能起到火灾保护的作用，为防火所允许的与频率无关的电功率最大不能超过100W。如果在一个相线与地之间的电压为230V，则为了防火所不能超过的最大断开故障电流为430mA。在其他的电网电压下，对断开故障电流有相应的不同的边界值。
但到目前为止的DI和FI保护设备存在很多问题，当频率增高时断开故障电流也随之增大，以及在高频下，特别是在千赫范围内，会超过在本例中所述的、对防火有代表性的最大值430mA。在具有变频器或脉动供电的仪器的电器设备的应用中，在故障情况下，可能还会产生具有可高达20kHz的故障电流频率的故障电流，结果是保护设备或保护电路的断开故障电流以所描述的方式超过边界值，并且不能在所有的情况下起到防火的作用。当设备数增加很多时，在故障情况下，在更高频率下会产生这样的故障电流，此时这一问题尤显重要。
发明内容
本发明的任务因此在于，提供一种保护设备，特别是故障电流保护设备，利用这种设备对高于1kHz故障电流频率下的故障电流也能加以控制，其中特别是在频率范围约为50Hz至20kHz内的断开故障电流不能超过上述有关的人员及火灾保护的边界值。
本发明的任务通过一种保护设备来解决，其具有至少一个带有总电流变流器的检测***，在该总电流变流器的副线圈后接一个断开继电器，用于操作一个对导线网络进行开关的开关机构，其中，对故障电流频率低于转换频率的故障电流的断开功能由第一检测***实施，而对高于转换频率的故障电流的断开功能由第二检测***实施。
本发明出于这样的考虑，即这样的保护设备即使在很大的频率范围内，如在50Hz到至少20kHz范围内，当断开故障电流在100W和230V下低于430mA时，不仅能防护火灾，而且也能在断开故障电流处于IEC 60479标准所给定的心室颤动的边界曲线之下时，保障人身安全。由于公认的心室颤动的边界曲线在故障电流频率为1kHz时为420mA，这实际上也是防止火灾的边界值，因此只需将断开故障电流根据该边界曲线限定在一个相应的转换频率上，当断开故障电流处于小于该低于心室颤动边界曲线的转换频率的故障电流频率时，可以尽可能地接近该频率工作。
这以可靠的方式通过两个结构不同的检测***实现，当转换频率例如处于1kHz和5kHz之间时，特别是处于1kHz和2kHz之间时，其中一个实施低于该转换频率、另一个实施高于该转换频率的断开功能。
实施低于该转换频率下的断开功能的第一检测***按照本发明的目的适用于50Hz的故障电流频率或者一个相对较宽频率范围的故障电流，例如从50Hz至400Hz，以使在该频率下或在该频率范围内，满足对脉动电流敏感的保护设备的按EN 61008标准的断开条件(相当于VDE 0664第十部分)。所述第一检测***可以扩展为用于0Hz故障电流频率的平滑直流电的检测***，这样就共同提供了对交直流电敏感的保护设备。
所述第二检测***适用于相对于第一检测***的高频范围，只有在至少高于转换频率时，第二检测***的断开信号才大于第一检测***的断开信号。由此可以有利地实现，当高于转换频率时，由第二检测***实施断开功能。由此第一检测***或第二检测***的断开值，即断开故障电流处于心室颤动边界值或防火边界值中较小的一个之下。
借助于这两个适用于不同频率范围的检测***，保护设备的断开故障电流在高于转换频率的范围内，既低于心室颤动的边界值，也低于可靠防火的边界值。此外低于转换频率的断开故障电流也总是低于在50Hz之上随着故障电流频率的增长而上升的心室颤动边界曲线。
所述两个检测***可以分别由一个总电流变流器及一个通过其副线圈供电的断开继电器构成。所述两个检测***还可以为一个共用的断开继电器供电。按照本发明的目的，将一个总电流变流器用于两个检测***，其中优选地为检测低频及高频故障电流设置的总电流变流器具有两个副线圈，它们继而为共用的断开继电器供电。
总电流变流器的铁芯设计用于按照德国标准VDE 0664第十部分检测正弦交流故障电流，或者按照标准EN 61008 Typ A检测正弦交流故障电流和脉动直流故障电流。此外，总电流变流器的铁芯还设计用于检测低频、尤其是低于1kHz的故障电流，以及高频故障电流，特别是高于1kHz到至少20kHz的故障电流。例如若干千赫的高频故障电流将特别由总电流变流器检测，其铁芯由纳米晶体或非晶体材料构成。为此目的利用纳米晶体铁芯材料，例如已由DE 197 02 371 A1公知。这种材料是快速凝固的软磁合金，其优点是，相对于晶体软磁材料，具有两至三倍高的电阻。由于其对制造条件要求较小的带厚，典型的为20μm，可使涡流损耗明显减少，因此这种非晶体或纳米晶体材料对高频领域尤其具有优点。
为使该两个检测***相互去耦，对它们的每一个都设置了一个整流器。每个整流器都在交流侧与两个检测***共用的总电流变流器相连的各自的副线圈相连。由于两个整流器在直流侧主要与唯一的断开继电器相连，它们中至少一个通过由此建立的直流电回路接通一个去耦合二极管。由此可以保证，所述断开继电器不会使一个检测***成为从另一个正在实施断开功能的检测***抽走能量的负载。
在使用一个具有两个用于两个检测***的副线圈的总电流变流器时，可能由于高频干扰故障电流而产生流经两个检测***的回路电流。由于为了控制这样的，常见的瞬间干扰效应或过压所设置的短时间滞后至少在第二检测***中不足以对高频故障电流同时控制这样的回路电流，则按照本发明的目的，在第二检测***中，对高频故障电流在直流侧至少接通一个扼流圈。由此可以使这样的回路电流，如由网络中的开关操作造成的短时间高频干扰故障电流，衰减，而不会造成误断开。
按照本发明的目的，第一检测***具有一个主要为并联电容器形式的低通滤波器。其是这样被设计和测量的，即断开故障电流至少在达到转换频率时，随着故障电流频率的增长而升高，并保持低于心室颤动的边界曲线。这里所使用的并联电容器的电容量是这样确定的，具有上升频率的正弦交流故障电流导致陡峭上升的断开故障电流，而此时与故障电流频率相关的断开故障电流曲线在心室颤动的边界曲线之下还有着足够的安全距离，尽管它可以尽量接近于该边界曲线。通过这种相对陡峭上升的断开故障电流曲线，第一检测***以及所述保护设备对瞬间故障电流是不敏感的，结果是，所述保护设备具有极高的防误断开强度。
第一检测***具有一个作为特定功能组成部件的，用于低频故障电流的串联电阻，它连于总电流变流器的第一检测***的副线圈之后，在作为低通滤波器的并联电容之前。这样第一检测***的副线圈在高频下也不会直接通过并联电容短暂连接。由此可以实现，即便是在高频故障电流下，特别是在频率高于转换频率时，第二检测***也能获得可利用的输入信号。所述第一检测***的串联电阻由此在高的故障电流频率下作为总电流变流器的确定的负载，并在很大程度上用于共同确定超过转换频率的第二检测***的断开故障电流。
第一检测***中的至少一个滤波电容器接于滤波器之后，该滤波电容器在直流侧与断开继电器并联。为了避免断开失效，一个在第一检测***中直流侧与断开继电器并联的齐纳二极管限制加在该断开继电器上的电压，并防止其在高故障电流下再磁化。该提供1V齐纳电压的齐纳二极管，在技术条件下在通流方向上运行，并附加地改善所述保护设备的防护冲击电流特性。
为了避免在短时间高频故障电流下的误断开，如感应式耗电器开关在长导线中造成的，第二检测***短时间滞后。为此第二检测***具有一个由一个并联电容器和一个串联电阻构成的时间延迟电路，即，延迟电路。对故障电流为430mA，及故障电流频率大于或等于3kHz的断开时间为大约300ms。该断开时间明显短于TN网中所要求的断开时间，因此尤其可以可靠地实现防火保护。
按照本发明的目的，在第一检测***中和第二检测***中都至少有一个与断开继电器并联的齐纳二极管。第一检测***中的齐纳二极管限定加在断开继电器上的电压，并阻止断开继电器在高故障电流下再磁化，再磁化会导致断开失效。在第二检测***中则通过两个串联的齐纳二极管对总电流变流器的副线圈中感应的干扰电流附加地加以限制。与所述时间延迟电路(延迟电路)一起，该被限制的干扰电流被遮断。按照本发明的目的，一个与该时间延迟电路的电容器并联的电阻在一次干扰过程之后，将该电容器充满电。作为对组件的过压保护，一方面达到尽可能大的对冲击电流的防护，另一方面对每个检测***配有与副线圈并联的过压保护元件，主要是阻尼二极管。
附图说明
下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步的描述，其中：
图1为具有两个检测***的故障电流保护设备的原理电路图，
图2为图1中所示的保护设备的检测***的电路框图，
图3为按照IEC 60479的心室颤动边界曲线的频率/断开故障电流的对数图形，以及所述保护设备的防火边界曲线以及断开电流曲线，
图4为按照图3所示的交直流电敏感的保护设备的两个检测***的在转换频率下截取的断开故障电流，
图5为图4所示的脉动电流敏感的保护设备的断开电流曲线。
在所有图中，对相同的部件使用相同的附图标记。
具体实施方式
图1原理性地示出了故障电流保护设备1，它具有两个检测***E1和E2，它们共用一个总电流变流器2，或者各自使用一个总电流变流器2及2’。所述两个检测***E1和E2对其公共的断开继电器3供电，该断开继电器3与开关机构4机械地耦合。未详细示出的、作为释放***的开关机构4与连接***5相耦合。三根相线导线Ii，其中i＝1，2，3，以及一根中性导线N，通过所述共用的或分别使用的总电流变流器2，2’形成一个4导线网LN。所述FI保护设备1接通一个耗电器(未示出)，它由导线网LN供电。
图2所示为两个检测***E1和E2的优选的电路结构，它们分别具有一个与公共的总电流变流器2相连的副线圈N1及N2。总电流变流器2具有由纳米晶体或非晶体材料构成的铁芯6，它既适用于检测低频故障电流也适用于检测高频故障电流If。总电流变流器2的损耗极小，因此可适用于对故障电流频率f达约20kHz的高频故障电流If的检测和传输。
当导线网LN和耗电器无故障工作时，通过铁芯6的电流的向量和为零。当发生故障时，如由于绝缘故障流入耗电器一方的部分电流通过地作为故障电流或差动电流If流走。在这种情况下，通过铁芯6的电流的向量和不为零。该差动电流或故障电流If在副线圈N1、N2中感应作为故障电流If测量值的、检测***E1和E2的输入信号或电压信号Ue1，Ue2。
在断开功能中工作的检测***E1、E2，将在Ue1及Ue2上的输入电压E转换为输出电压Ua，及相应的通过断开继电器3的电流Ia。当故障电流If超过在第一检测***E1、或在第二检测***E2和/或断开继电器3中设置的额定值或断开值时，与检测***E1、E2的输出端相连的、主要用作停止磁体的断开继电器3将被断开。由此与该断开继电器3相耦合的开关机构4将断开连接***5的开关连接，连接***5作用于所有导线网络LN的导线Li。
第一检测***E1优选地被调协到对50Hz的故障电流If，以使在该故障电流频率f下，满足EN 61008标准的TYP AC的对正弦变化的故障电流，或者同时满足EN 61008标准的TYP A的脉动直流故障电流的断开条件。随着故障电流频率f的升高，断开故障电流IA的曲线也随之陡峭上升，但这仍然以足够安全的距离处于图3所示的，IEC 60479标准所给定的心室颤动的边界曲线G1之下。
在图3所示的频率/断开故障电流图中，横坐标为对数分布的故障电流频率f，纵坐标表示断开故障电流IA，示出了断开故障电流IA随故障电流频率f的升高而升高的曲线，它有利地以这种方式实现：即FI保护设备1对于在高频区的故障电流If，尤其是瞬间故障电流If不敏感。这样的瞬间的、也就是非周期性的、一次性的电气故障电压或故障脉冲，在导线网络中的某些设备中也会经常出现。
在所述实施方式中，第一检测***E1无滞后地工作，其中，例如当故障电流频率f为例如1kHz而故障电流If为420mA，即心室颤动的上限时，断开时间为τ≤40ms。但第一检测***E1也可能会有短时的滞后。在第一检测***E1中的断开故障电流IA随着故障电流频率f的升高达到防火所不能超过的最大值430mA之前，第二检测***E2将接过该断开功能。这发生在转换频率Fü大于或等于1kHz时。这可见于在图4和图5中所示的对脉动电流敏感及对直流电敏感的FI保护设备1的频率/断开故障电流图。
由图4和图5中可见，第一检测***E1的断开故障电流IA1及第二检测***E2的断开故障电流IA2是如何变化的。其中可见，两个断开故障电流曲线IA1和IA2在与转换频率相交处fü，既低于心室颤动的边界曲线G1，也低于防火的边界曲线G2。
第二检测***E2是这样设定的，即断开故障电流IA在从转换频率fü到至少20kHz的故障电流频率f范围内都以足够的距离处于防火所需的值430mA之下。同时，在该范围内断开故障电流Ia应大于200mA，以使FI保护设备1对高频范围内的瞬间故障电流If，如导线网络LN中的开关操作不敏感。
此外，FI保护设备1是这样设定的，即根据VDE 0432标准第二部分，对大于1000A的冲击电流强度以8/20μs的波加以保护。在对这样的冲击电流的试验中，对例如由雷击造成的冲击电流加以模拟。其中，对时间极短(如8μs上升时间及20μs下降半值时间)、但幅值却很高，例如250A的故障电流If采取不断开。
对故障电流If将在第一检测***E1的副线圈N1中感应一个输入电压Uel，该电压通过由四个二极管V3至V6构成的桥式整流器整流，并由在该直流侧并联的滤波电容器C3使之平滑。整流后的输出电压Ua通过断开继电器3产生输出电流Ia。只要故障电流If达到断开值，断开继电器3就将断开，并通过开关机构4将FI保护设备1的连接***5的开关断开。
与第一检测***E1的副线圈N1并联的阻尼二极管V1将在副线圈N1中感应的电压限定在一定的值，以一方面在过压的情况下保护第一检测***E1的组件，另一方面对通过由导线Li，N构成的总电流变流器2的主线圈的电流，如由雷击引起的电流，实现FI保护设备1的高的故障断开特性。
在第一检测***E1中与桥式整流器V3至V6交流地与串联电容器C1串联，与副线圈N1的感抗构成一个大约50Hz的谐振电路，通过该谐振电路可为断开继电器3提供最大视在功率并由此提供尽可能大的断开能量。在第一检测***E1中与副线圈N1并联的电容器C2构成低通滤波器，并且是这样设置的，尽管断开故障电流IA随着故障电流频率f的增长而增长，却保持在心室颤动的边界曲线G1之下。一个交流电阻R1的作用是，在高的故障电流频率f下，第一检测***E1的副线圈N1不直接通过电容器C2短暂接通。由此电阻R1在高的故障电流频率f下作为总电流变流器2的负载，并在很大程度上参与共同确定第二检测***E2的断开故障电流IA。
与滤波电容器C3并联的齐纳二极管V11限定加在主要作为停止磁体的断开继电器3上的输出电压Ua，并阻止其在高电流If下的反复磁化，反复磁化有可能造成断开失效。此外该齐纳二极管V11还使保护设备1的抗击冲击电流的坚固性得到改善。这里设置的齐纳二极管V11提供1V的齐纳电压，并因此在技术条件下在通流方向上运行。当超过例如处于1kHz到4kHz之间的转换频率fü时，第一检测***E1的输出电压Ua及输出电流Ia(输出信号Ua、Ia)小于第二检测***E2的输出电压Ua及输出电流Ia(输出信号Ua、Ia)。当高于该转换频率fü时，第二检测***E2接替实施断开功能。
第二检测***E2同样具有由四个二极管V7至V10构成的桥式整流器整流。第二检测***E2的副线圈N2同样交流地与串联电容器C4相串联，但C4的电容量却明显小于第一检测***E1中串联电容器C1的电容量。其原因在于，检测***E2具有比检测***E1高的谐振频率。由此可以实现，第二检测***E2在低频范围内，即低于转换频率fü时不产生可利用的输出信号Ua、Ia，并以此避免两个检测***E1和E2的输出信号Ua、Ia的交叠。在第二检测***E2的副线圈N2中由高频故障电流If感应的输入电压Ue2也相似地由桥式整流器V7至V10整流，并同样借助与副线圈N2并联的阻尼二极管V2限定电压。
为了使持续时间为几毫秒的、短暂的、高频干扰故障电流If，如感应耗电器的开关在长导线上产生的，不会造成误断开，第二检测***E2短时间滞后。由此在大于或等于3kHz的故障电流频率f及430mA的故障电流下，达到该目的所需的断开时间约为300ms。该断开时间明显短于TN网中所要求的断开时间，因此可以实现优化的防火保护。
在第二检测***E2的副线圈N2感应的干扰电压首先通过两个前后相接的齐纳二极管V12和V13被限制，其中两个齐纳二极管V12和V13的串联电路是与桥式整流器V7至V10直流并联的。齐纳二极管V12和V13同样提供1V的齐纳电压，并同样因此在技术条件下在通流方向上运行。在起动齐纳二极管V12和V13时，电阻R2将电流峰限制在二极管V12和V13所能承受的值。
所述短时间滞后借助于第二检测***E2的时间延迟电路实现，该延迟电路由交流并联的电容器C5及串联在其前的串联电阻R3构成。在一次干扰过程之后，由并行电阻R4为电容器C5冲满电。
通过公共的总电流变流器2的两个检测***E1和E2的两个副线圈N1和N2的电容耦合，可能由于高频干扰故障电流If使附加回路电流通过两个检测***E1和E2以及通过断开继电器3流动。借助于延迟电路R3，C5作为所述短时间滞后的唯一措施可能是不够的。因此在第二检测***E2中设置了两个扼流圈L1和L2，以使该回路电流尽可能可靠地被限制，使短时间的高频干扰故障电流If在网络中换向操作时不会造成误断开。
为了避免检测***E1和E2的、对公共断开继电器3作用的相互影响，在断开继电器3前串联了去耦合二极管V14。通过借助于两个检测***E1和E2产生的输入电压Ue1和Ue2的直流电产生的输出直流电压Ua将通过二极管V14去耦合。由此可实现，在检测***E1、E2中，在某一故障电流频率f下产生较高的输出电压Ua的那一个，实施断开功能，并将断开继电器3断开。

Claims (16)

1.一种保护设备，其具有至少一个带有总电流变流器(2)的检测***(E1，E2)，在该总电流变流器的副线圈(N1，N2)后接一个断开继电器(3)，用于操作一个对导线网络(LN)进行开关的开关机构(4)，其特征在于，对故障电流频率(f)低于转换频率(fü)的故障电流(If)的断开功能由第一检测***(E1)实施，而对高于转换频率(fü)的故障电流(If)的断开功能由第二检测***(E2)实施。
2.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述转换频率(fü)大于或等于1kHz。
3.如权利要求1或2所述的保护设备，其特征在于，所述第一检测***(E1)适用于低于转换频率(fü)的第一故障电流频率(f)的情况，其中，断开故障电流(IA)至少在其频率达到转换频率(fü)时仍低于对心室颤动设定的第一边界曲线(G1)，而所述第二检测***(E2)适用于断开故障电流(IA)在其频率高于转换频率(fü)时而低于为防火所设置的第二边界曲线(G2)的情况。
4.如权利要求3所述的保护设备，其特征在于，所述总电流变流器(2)的铁芯(6)由纳米晶体或非晶体材料构成。
5.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述第一检测***(E1)适用于50Hz的故障电流频率(f)或从50Hz至400Hz的频率范围，使得在所述故障电流频率(f)下或频率范围内，当正弦交流故障电流(If)满足相应的EN 61008标准Typ AC，或者在正弦交流故障电流(If)及脉动直流故障电流(If)满足EN61008标准Typ A时，断开条件满足。
6.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述总电流变流器(2)具有用于第一检测***(E1)的第一副线圈(N1)，及用于第二检测***(E2)的第二副线圈(N2)。
7.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述第一检测***(E1)和第二检测***(E2)均具有一个整流器(V3-V6，V7-V10)，它们分别与总电流变流器(2)的一个副线圈(N1，N2)在交流侧相连，并在直流侧与两个检测***(E1，E2)共用的断开继电器(3)相连，在所述断开继电器(3)前，在直流侧连接有一个去耦合二极管(V14)。
8.如权利要求6或7所述的保护设备，其特征在于，所述第二检测***(E2)具有至少一个用于限制回路电流的扼流圈(L1，L2)。
9.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述第一检测***(E1)具有一个低通滤波器(C2)，其设置为，使断开故障电流(IA)在其频率达到转换频率(fü)之前，随着故障电流频率(f)的增长而升高，并低于心室颤动的边界曲线(G1)。
10.如权利要求6所述的保护设备，其特征在于，所述第一检测***(E1)在交流侧具有串联电阻(R1)。
11.如权利要求6所述的保护设备，其特征在于，所述第一检测***(E1)具有一个第一串联电容器(C1)，以及所述第二检测***(E2)具有一个电容量比第一串联电容器(C1)小的第二串联电容器(C4)。
12.如权利要求6所述的保护设备，其特征在于，在所述第一检测***(E1)的整流器(V3-V6)之后连接有一个滤波电容器(C3)。
13.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述第二检测***(E2)具有一个由一个并联电容器(C5)和一个串联电阻(R3)构成的时间延迟电路(R3，C5)。
14.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述断开继电器(3)在第一检测***(E1)中与第一齐纳二极管(V11)并联，以及在第二检测***(E2)中与至少一个第二齐纳二极管(V12，V13)并联。
15.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述各个检测***(E1，E2)具有过压保护(V1，V2)。
16.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，该保护设备是故障电流保护设备。
CNB008120501A 1999-08-25 2000-08-09 保护设备 Expired - Fee Related CN1295835C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19940344.9 1999-08-25
DE19940344A DE19940344A1 (de) 1999-08-25 1999-08-25 Schutzeinrichtung, insbesondere Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1371540A CN1371540A (zh) 2002-09-25
CN1295835C true CN1295835C (zh) 2007-01-17

Family

ID=7919580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008120501A Expired - Fee Related CN1295835C (zh) 1999-08-25 2000-08-09 保护设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6650523B1 (zh)
EP (1) EP1206823B1 (zh)
CN (1) CN1295835C (zh)
AT (1) ATE410807T1 (zh)
DE (2) DE19940344A1 (zh)
WO (1) WO2001015297A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6501192B1 (en) * 2001-11-16 2002-12-31 Eni Technology, Inc. Three phase rectifier circuit with virtual neutral
US7129653B2 (en) * 2004-09-30 2006-10-31 Hubbell Incorporated Self-contained, self-snubbed, HID dimming module that exhibits non-zero crossing detection switching
DE102005028881B4 (de) * 2005-06-22 2010-04-29 Siemens Ag Fehlerstromanalysator zur Erfassung eines Fehlerstroms und Einrichtung mit Fehlerstromerfassungsfunktion
FR2963967B1 (fr) * 2010-08-20 2012-08-17 Schneider Electric Ind Sas Detection directionnelle d'un defaut a la terre avec un seul capteur
AU2013354545B2 (en) * 2012-12-09 2017-10-19 Djamel MEKIMAH Interface having earth fault current
US9869997B2 (en) * 2013-02-15 2018-01-16 General Electric Company Protection monitoring system with fault indicators
DE102013105312A1 (de) * 2013-05-23 2014-11-27 Eaton Industries (Austria) Gmbh Fehlerstromschutzschalter
FR3021169B1 (fr) * 2014-05-15 2017-12-08 Renault Sas Systeme et procede de charge d'une batterie de traction diminuant les courants de fuite
DE102014210589A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Fehlerstromschutzanordnung, Ladevorrichtung sowie Verfahren zum Überprüfen einer Fehlerstromschutzeinrichtung
CN106329899B (zh) * 2015-07-01 2018-10-16 南京南瑞继保电气有限公司 故障电流抑制阻尼器拓扑电路及其控制方法及换流器
FR3043270B1 (fr) * 2015-10-29 2021-04-30 Hager Electro Sas Dispositif de protection differentielle avec une fonction coupe-feu
FR3044836B1 (fr) * 2015-12-03 2019-10-18 Hager-Electro Sas Dispositif de protection differentielle du type b ou b+ comportant deux modules en parallele et en concurrence
DE102017205003B4 (de) 2017-03-24 2023-02-02 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalter
EP3567689A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Fehlerstrom-schutzschaltung mit begrenzung des eingangssignals
FR3083926B1 (fr) * 2018-07-12 2021-08-06 Hager Electro Sas Dispositif de protection differentielle
FR3132184B1 (fr) * 2022-01-25 2024-02-09 Legrand France Appareil électrique de protection d’une installation électrique en courants alternatif et/ou continu
CN117254429A (zh) * 2023-10-21 2023-12-19 江苏力普电子科技有限公司 一种高压变频器的保护方法及***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1178608A (zh) * 1995-03-20 1998-04-08 西门子公司 有延迟释放功能的故障电流保护开关或差动电流保护开关
EP0855779A2 (de) * 1997-01-23 1998-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Fehlerstromschutzeinrichtung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4091431A (en) * 1967-02-13 1978-05-23 Harbey Hubbell, Incorporated Ground leakage relay circuit
DE3643981C2 (de) * 1986-12-22 1993-10-21 Siemens Ag Differenzstromschutzschalter
DE3823098A1 (de) * 1988-07-07 1990-01-11 Siemens Ag Einrichtung zum schutz vor fehlerstroemen
FR2661268B1 (fr) 1990-04-20 1992-08-14 Renault Dispositif de visualisation d'obstacles, notamment pour vehicule autmobile.
EP0464516B1 (en) * 1990-06-25 1995-09-27 Hitachi, Ltd. Earth leakage-current protection system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1178608A (zh) * 1995-03-20 1998-04-08 西门子公司 有延迟释放功能的故障电流保护开关或差动电流保护开关
EP0855779A2 (de) * 1997-01-23 1998-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Fehlerstromschutzeinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP1206823B1 (de) 2008-10-08
US6650523B1 (en) 2003-11-18
DE19940344A1 (de) 2001-03-01
DE50015392D1 (de) 2008-11-20
EP1206823A1 (de) 2002-05-22
ATE410807T1 (de) 2008-10-15
WO2001015297A1 (de) 2001-03-01
CN1371540A (zh) 2002-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1295835C (zh) 保护设备
US5654857A (en) Ground fault circuit interrupt system including auxiliary surge suppression ability
TW423192B (en) Zone arc fault detection
CN107565539B (zh) 一种交直流混合电力***及直流侧故障保护方法
CN109829187A (zh) 一种大型变压器直流偏磁问题评估及治理方法
CA2949019C (en) Protective device for protecting a transformer against geomagnetically induced currents
CN112164559A (zh) 一种自适应可变量程电流互感器
KR102350330B1 (ko) 누설전류 감소용 밸런싱 트랜스포머
Das et al. A novel method for turn to turn fault detection in shunt reactors
CN110311364B (zh) 一种直流故障电流限制器及直流输电***
CN102664393A (zh) 短路电流限流装置
CN102928753B (zh) 逆变焊机中频段绝缘检测装置
CN109617095A (zh) 一种新型消谐装置
RU214913U1 (ru) Устройство безопасности корабельной электросети
CN212010706U (zh) 断路器用新型零序电流互感器
CN220754339U (zh) 一种抗高频干扰漏电断路器
CN216904285U (zh) 一种用于电力长距离控制回路的防电磁感应干扰***
RU124069U1 (ru) Устройство защитного отключения электроустановки от сети переменного тока с тремя фазными проводами и нулевым проводом
CN101075715A (zh) 具有漏电保护功能的冰箱
RU2317623C1 (ru) Устройство селективной защиты от однофазных и многофазных замыканий на землю электрической кабельной сети с изолированной нейтралью
RU2321127C1 (ru) Устройство защитного отключения электроустановок с синхронизатором фазы отключения
BORĂSCU The CT behavior and ITS compatibility with relay protection
Liu et al. Application of auto-reclosing residual current device in lightning protection for communications power supply
US5894174A (en) Protection circuit and method for an electromagnetic interference suppression system
SU1653062A1 (ru) Способ защиты от поражени человека электрическим током в сети напр жением выше 1000 В с нейтралью, заземленной через высокоомное резистивное сопротивление

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070117

Termination date: 20120809