DE102023109671A1

DE102023109671A1 - Fehlerstromschutzeinrichtung, Stromverteilungssystem und Verfahren zur Auslösesteuerung

Info

Publication number: DE102023109671A1
Application number: DE102023109671.0A
Authority: DE
Inventors: Xiang Dong Lu; Qi Huang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2022-04-21
Filing date: 2023-04-18
Publication date: 2023-10-26
Also published as: CN116979481A

Abstract

Die vorliegende Anmeldung stellt eine Fehlerstromschutzeinrichtung, ein Stromverteilungssystem und ein Verfahren zur Auslösesteuerung bereit. Die Fehlerstromschutzeinrichtung umfasst: ein Auslösemodul, ein Fehlerstromerfassungsmodul und ein Verarbeitungsmodul, wobei das Auslösemodul zwischen einer Stromquelle und einer Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul und der Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul dazu ausgebildet ist, ein Fehlerstromsignal, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last verwendet wird, zu erfassen und das Fehlerstromsignal an das Verarbeitungsmodul zu senden, wobei das Verarbeitungsmodul dazu ausgebildet ist, abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul so zu steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist. Die vorliegende Lösung kann die Stabilität der Stromverteilung verbessern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das technische Gebiet der Elektrotechnik, insbesondere auf eine Fehlerstromschutzeinrichtung, ein Stromverteilungssystem und ein Verfahren zur Auslösesteuerung.
STAND DER TECHNIK
Eine Fehlerstromschutzeinrichtung (Residual Current Operated Protective Device, RCD) ist eine Schutzeinrichtung, die im Fall, in dem der Fehlerstrom einer Schaltung unter gegebenen Bedingungen einen bestimmten Wert erreicht, bewirkt, dass ein Kontakt betätigt wird und somit die Hauptschaltung getrennt wird. Die Fehlerstromschutzeinrichtung kann im Falle einer elektrischen Leckage auslösen, um einen elektrischen Schlag, einen elektrischen Brand und Schäden an elektrischen Geräten zu verhindern. Sie wird häufig in Stromverteilungssystemen für Haushalte und Industrie eingesetzt.
Gegenwärtig führt die Fehlerstromschutzeinrichtung eine Auslösung gemäß einer Standard-Auslösekurve durch, wenn der Fehlerstrom einen durch die Auslösekurve definierten Betriebsstrom erreicht.
Bei einem Stromverteilungssystem, das Lasten mit hoher Schaltfrequenz, wie z.B. einen Frequenzumrichter und einen variablen Frequenzantrieb, umfasst, besteht jedoch ein hochfrequenter Fehlerstrom. Dieser hochfrequente Fehlerstrom ergibt sich nicht aus einem Ausfall, aber er hat ein Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung zur Folge. Dies würde daher zu einer falschen Aktion der Fehlerstromschutzeinrichtung führen und die Stabilität der Stromverteilung beeinträchtigen.
INHALT DER ERFINDUNG
In Anbetracht dessen können die Fehlerstromschutzeinrichtung, das Stromverteilungssystem und das Verfahren zur Auslösesteuerung, die durch die vorliegende Anmeldung bereitgestellt sind, die Stabilität der Stromverteilung verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird eine Fehlerstromschutzeinrichtung bereitgestellt, die ein Auslösemodul, ein Fehlerstromerfassungsmodul und ein Verarbeitungsmodul umfasst; wobei das Auslösemodul zwischen einer Stromquelle und einer Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul und der Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul dazu ausgebildet ist, ein Fehlerstromsignal, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last verwendet wird, zu erfassen und das Fehlerstromsignal an das Verarbeitungsmodul zu senden; wobei das Verarbeitungsmodul dazu ausgebildet ist, abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul so zu steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird ein Verfahren zur Auslösesteuerung für eine Fehlerstromschutzeinrichtung bereitgestellt, wobei die Fehlerstromschutzeinrichtung ein Auslösemodul und ein Fehlerstromerfassungsmodul umfasst, wobei das Auslösemodul zwischen einer Stromquelle und einer Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul und der Last geschaltet ist, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines durch das Fehlerstromerfassungsmodul erfassten Fehlerstromsignals, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last verwendet wird; und Steuern des Auslösemoduls abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve und im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird ein Stromverteilungssystem bereitgestellt, das umfasst: eine Stromquelle, mindestens eine Last und mindestens eine Fehlerstromschutzeinrichtung im ersten Aspekt; wobei ein Eingang der Fehlerstromschutzeinrichtung oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen mit der Stromquelle verbunden ist; und wobei ein Ausgang der Fehlerstromschutzeinrichtung oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen mit der mindestens einen Last verbunden ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die umfasst: einen Prozessor, eine Kommunikationsschnittstelle, einen Speicher und einen Kommunikationsbus, wobei der Prozessor, der Speicher und die Kommunikationsschnittstelle über den Kommunikationsbus miteinander kommunizieren; und wobei der Speicher zur Speicherung mindestens einer ausführbaren Anweisung verwendet wird, die den Prozessor dazu veranlasst, die Schritte, die dem im zweiten Aspekt bereitgestellten Verfahren zur Auslösesteuerung entsprechen, durchzuführen.
Gemäß einem fünften Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem Computeranweisungen gespeichert sind, wobei die Computeranweisungen bei ihrem Ausführen durch einen Prozessor diesen Prozessor veranlassen, das im zweiten Aspekt bereitgestellte Verfahren zur Auslösesteuerung durchzuführen.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das materiell auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und computerausführbare Anweisungen umfasst, wobei die computerausführbaren Anweisungen bei ihrem Ausführen mindestens einen Prozessor veranlassen, das im zweiten Aspekt bereitgestellte Verfahren zur Auslösesteuerung durchzuführen.
Mit den vorstehend beschriebenen Lösungen erfasst das Fehlerstromerfassungsmodul ein Fehlerstromsignal, und das Verarbeitungsmodul steuert abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve das Auslösemodul, so dass es auslöst. Dabei steuert das Verarbeitungsmodul im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, das Auslösemodul, so dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last nicht zur Auslösung des Auslösemoduls führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Auslösekurve gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;
4 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;
5 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung, die ein Kommunikationsmodul umfasst, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;
6 zeigt eine schematische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Auslösesteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;
8 zeigt eine schematische Ansicht eines Stromverteilungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung; und
9 zeigt eine schematische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung.

AUSFÜHRLICHE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie vorstehend beschrieben, weist die vorhandene Fehlerstromschutzeinrichtung eine Standard-Auslösekurve auf, wobei, nachdem diese Fehlerstromschutzeinrichtung im Stromverteilungssystem installiert ist und der Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung einen durch die Auslösekurve definierten Betriebsstrom erreicht hat, die Fehlerstromschutzeinrichtung auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen. Allerdings sind die Arten von Lasten in verschiedenen Stromverteilungssystemen unterschiedlich. Bei einem Stromverteilungssystem, das Lasten mit hoher Schaltfrequenz, wie z.B. einen Frequenzumrichter und einen variablen Frequenzantrieb, umfasst, wird ein hochfrequenter Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last erzeugt. Basierend auf der Standard-Auslösekurve bewirkt dieser hochfrequente Fehlerstrom ein Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung, aber dieser hochfrequente Fehlerstrom ist nicht durch einen Ausfall verursacht. Dies würde daher zu einer falschen Aktion der Fehlerstromschutzeinrichtung führen und somit die Stabilität der Stromverteilung beeinträchtigen.
In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung wird die Auslösekurve der Fehlerstromschutzeinrichtung basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt, wobei die Auslösekurve eine Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert definiert, wobei im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz in der Stromversorgungsleitung größer als der durch die Auslösekurve definierte Auslösestromschwellenwert ist, die Fehlerstromschutzeinrichtung auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist, kann die Frequenz des inhärenten Fehlerstroms der Stromversorgungsleitung so vorgesehen werden, dass sie einem größeren Auslösestromschwellenwert entspricht. Dies stellt sicher, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung nicht zur Auslösung der Fehlerstromschutzeinrichtung führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.
Im Folgenden werden die Fehlerstromschutzeinrichtung, das Stromverteilungssystem und das Verfahren zur Auslösesteuerung, die durch die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Fehlerstromschutzeinrichtung
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung, die durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 ein Auslösemodul 11, ein Fehlerstromerfassungsmodul 12 und ein Verarbeitungsmodul 13. Das Auslösemodul 11 ist zwischen einer Stromquelle 20 und einer Last 30 geschaltet, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul 12 in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul 11 und der Last 30 geschaltet ist. Das Fehlerstromerfassungsmodul 12 kann ein Fehlerstromsignal, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last 30 verwendet wird, erfassen und das Fehlerstromsignal an das Verarbeitungsmodul 13 senden. Das Verarbeitungsmodul 13 kann abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul 11 so steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen. Dabei wird die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet, wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 bestimmt ist.
Die Auslösekurve kann die Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert anzeigen, wobei gemäß der Auslösekurve Auslösestromschwellenwerte, die Fehlerströmen bei unterschiedlichen Frequenzen entsprechen, bestimmt werden können. Ein Auslösestromschwellenwert ist ein kritischer Stromwert für das Ansprechen des Auslösemoduls 11. Wenn der Fehlerstrom bei einer spezifischen Frequenz größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, zeigt dies an, dass Ausfälle wie Kurzschluss und elektrische Leckage auf der Lastseite auftreten, wodurch das Verarbeitungsmodul 13 das Auslösemodul 11 so steuert, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen und die Stromversorgung der Last 30 zu stoppen.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung erfasst das Fehlerstromerfassungsmodul 12 das Fehlerstromsignal, wobei das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve das Auslösemodul 11 so steuert, dass es auslöst, wobei das Verarbeitungsmodul 13 im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, das Auslösemodul 11 so steuert, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 nicht zur Auslösung des Auslösemoduls 11 führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung. Wie in 2 gezeigt, umfasst das Verarbeitungsmodul 13 eine digitale Filtereinheit 131 und eine Auslösesteuereinheit 132. Die digitale Filtereinheit 131 kann abhängig von einem Sollstrom der Last 30, einer Betriebsfrequenz der Last 30 und einer Kabellänge der Stromversorgungsleitung der Last 30 den inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 bestimmen und abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 die Auslösekurve generieren, so dass ein Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve, der dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms ist. Die Auslösesteuereinheit 132 kann abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz in der Stromversorgungsleitung der Last 30 größer als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, das Auslösemodul 11 so steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung beeinflussen der Sollstrom sowie die Betriebsfrequenz der Last 30 und die Kabellänge der Stromversorgungsleitung den inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30. Beispielsweise führt eine Erhöhung der Kabellänge zu einer Erhöhung des inhärenten Fehlerstroms der Stromversorgungsleitung der Last 30, wobei die Betriebsfrequenz der Last 30 die Frequenz des inhärenten Fehlerstroms beeinflusst, und wobei der Sollstrom der Last 30 die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms beeinflusst. Die digitale Filtereinheit 131 bestimmt den inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 abhängig von dem Sollstrom sowie die Betriebsfrequenz der Last 30 und die Kabellänge der Stromversorgungsleitung, um die Genauigkeit des bestimmten inhärenten Fehlerstroms sicherzustellen.
Die digitale Filtereinheit 131 kann eine digitale Filterverarbeitung an dem Fehlerstromsignal durchführen und das Ergebnis der digitalen Filterverarbeitung an die Auslösesteuereinheit 132 senden. Die Auslösesteuereinheit 132 kann daraufhin bestimmen, ob ein Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, und bei einer Bestimmung, dass der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, das Auslösemodul 11 so steuern, dass es auslöst.
In einer möglichen Implementierung ist eine Zielfrequenz vorbestimmt, wobei die Auslösesteuereinheit 132 abhängig von dem Fehlerstromsignal bestimmen kann, ob ein der Zielfrequenz entsprechender Fehlerstrom größer als ein erster Stromschwellenwert ist, wobei der erste Stromschwellenwert kleiner als ein der Zielfrequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist. Falls der der Zielfrequenz entsprechende Fehlerstrom größer als der erste Stromschwellenwert ist, steuert die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 so, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen.
Beispielsweise beträgt die Zielfrequenz 10 kHz, wobei der erste Stromschwellenwert 5 A beträgt, und wobei der Auslösestromschwellenwert, die dem Fehlerstrom bei der Frequenz von 10 kHz auf der Auslösekurve entspricht, 10 A beträgt. Wenn die Auslösesteuereinheit 132 bestimmt, dass der Fehlerstrom bei der Frequenz von 10 kHz in der Stromversorgungsleitung der Last 30 größer als 5 A ist, wird sie das Auslösemodul 11 so steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen.
Im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anwendung kann ein Benutzer je nach Bedarf die Zielfrequenz und den ersten Stromschwellenwert einstellen, wobei der erste Stromschwellenwert kleiner als der der Zielfrequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, wobei im Fall, in dem der Fehlerstrom bei der Zielfrequenz größer als der erste Stromschwellenwert ist, die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 so steuert, dass es auslöst. Falls der Benutzer glaubt, dass der der Zielfrequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve zu groß ist und ein Sicherheitsrisiko besteht, kann der Benutzer einen der Zielfrequenz entsprechenden ersten Stromschwellenwert so einstellen, dass der erste Stromschwellenwert kleiner als der der Zielfrequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, wobei im Fall, in dem der Fehlerstrom bei der Zielfrequenz größer als der erste Stromschwellenwert ist, die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 so steuern kann, dass es auslöst. Dadurch können die individuellen Anforderungen verschiedener Benutzer erfüllt werden und die Erfahrungen der Benutzer bei der Verwendung der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 verbessert werden.
Es ist anzugeben, dass es eine oder mehrere Zielfrequenzen geben kann, wobei bei mehreren Zielfrequenzen für jede der Zielfrequenzen ein entsprechender erster Stromschwellenwert vorgesehen ist, wobei erste Stromschwellenwerte, die unterschiedlichen Zielfrequenzen entsprechen, gleich oder unterschiedlich sein können.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass die digitale Filtereinheit 131 abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 und einer voreingestellten Obergrenze-Auslösekurve sowie Untergrenze-Auslösekurve die Auslösekurve generiert, wobei ein Auslösestromschwellenwert, der einer beliebigen Fehlerstromfrequenz auf der Auslösekurve entspricht, zwischen Auslösestromschwellenwerten liegt, die dieser Fehlerstromfrequenz auf der Obergrenze-Auslösekurve bzw. der Untergrenze-Auslösekurve entsprechen.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Auslösekurve gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung. Wie in 3 gezeigt, ist auf der Abszisse die Frequenz des Fehlerstroms in Hertz (Hz) und auf der Ordinate das Verhältnis des Auslösestromschwellenwerts zum Soll-Leckbetriebsstrom (Idn) der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 eingezeichnet. Die Kurve 301 steht für eine Obergrenze-Auslösekurve, und die Kurve 302 steht für eine Untergrenze-Auslösekurve. Die von der digitalen Filtereinheit 131 erzeugte Auslösekurve liegt zwischen der Kurve 301 und der Kurve 301.
Im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Obergrenze-Auslösekurve und die Untergrenze-Auslösekurve voreingestellt, wobei die digitale Filtereinheit 131 im Fall, in dem abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 eine Auslösekurve, die zwischen der Obergrenze-Auslösekurve und der Untergrenze-Auslösekurve liegt, generiert wird, vermeidet, dass das Auslösemodul 11 aufgrund eines zu großen Auslösestromschwellenwerts beim Auftreten eines Ausfalls nicht auslöst und dass das Auslösemodul 11 aufgrund eines zu kleinen eingestellten Auslösestromschwellenwerts häufig falsche Aktionen durchführt. Dadurch können unter der Prämisse, die Sicherheit des Stromverteilungssystems zu gewährleisten, die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 verringert werden.
Wie in 3 gezeigt, ist die Kurve 303 eine durch relevante Normen definierte Standard-Auslösekurve, wobei sich die Obergrenze-Auslösekurve (Kurve 301) unterhalb der Kurve 303 befindet, um sicherzustellen, dass unter Einwirkung verschiedener Fehler der anhand der Auslösekurve bestimmte Auslösestromschwellenwert einen gegebenen Wert der relevanten Normen nicht überschreitet, wodurch es gewährleistet ist, dass die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 die Anforderungen der relevanten Normen erfüllt.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass die digitale Filtereinheit 131 dazu verwendet werden kann, nachdem die Auslösesteuereinheit 132 aufgrund eines Fehlerstroms bei einer spezifischen Frequenz größer als der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen gesteuert hat, die Auslösekurve zu aktualisieren und den dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve zu erhöhen, wobei der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve kleiner als ein dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Obergrenze-Auslösekurve ist.
Beispielsweise beträgt der Auslösestromschwellenwert, der zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Auslösekurve korrespondiert, 10 A, wobei der Auslösestromschwellenwert, der zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Obergrenze-Auslösekurve korrespondiert, 15 A beträgt. Wenn der Fehlerstrom bei 10 kHz in der Stromversorgungsleitung der Last 30 12 A beträgt, steuert die Auslösesteuereinheit 132 aufgrund des Fehlerstroms von 12 A größer als der Auslösestromschwellenwert von 10 A das Auslösemodul 11 zum Auslösen. Die digitale Filtereinheit 131 aktualisiert dann die Auslösekurve und erhöht den der Frequenz von 10 kHz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve, so dass ein der Frequenz von 10 kHz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve größer als 10 A und kleiner als oder gleich wie 15 A ist.
Nachdem die Auslösesteuereinheit 132 aufgrund eines Fehlerstroms bei einer spezifischen Frequenz größer als der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen gesteuert hat, kann die digitale Filtereinheit 131 beim Aktualisieren der Auslösekurve durch die digitale Filtereinheit 131 den dieser Frequenz auf der Auslösekurve entsprechenden Auslösestromschwellenwert gemäß der voreingestellten Stromerhöhung erhöhen. Beispielsweise beträgt die voreingestellte Stromerhöhung 1 A, wobei der zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Auslösekurve korrespondierende Auslösestromschwellenwert 10 A beträgt, wobei der zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Obergrenze-Auslösekurve korrespondierende Auslösestromschwellenwert 15 A beträgt, wobei der Fehlerstrom bei 10 kHz in der Stromversorgungsleitung der Last 30 12 A beträgt, so dass, nachdem die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 zum Auslösen gesteuert hat, die digitale Filtereinheit 131 den zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Auslösekurve korrespondierenden Auslösestromschwellenwert von 10 A auf 11 A einstellt.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass, nachdem aufgrund eines Fehlerstroms bei einer spezifischen Frequenz größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert das Auslösemodul 11 ausgelöst hat, die digitale Filtereinheit 131 die Auslösekurve aktualisiert, um den dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve zu erhöhen, wodurch eine adaptive Anpassung der Auslösekurve realisiert wird, so dass die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 besser an die Last 30 und das Stromverteilungssystem angepasst werden kann, wodurch das Stromverteilungssystem effektiver geschützt und die Zuverlässigkeit des Stromverteilungssystems sichergestellt werden kann.
4 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung. Wie in 4 gezeigt, umfasst das Verarbeitungsmodul 13 eine Obergrenze-Erfassungseinheit 133. Die Obergrenze-Erfassungseinheit 133 kann abhängig von dem Fehlerstromsignal eine Stromamplitude, die durch Überlagerung von Fehlerströmen bei unterschiedlichen Frequenzen erhalten wird, bestimmen und die bestimmte Stromamplitude an die Auslösesteuereinheit 132 senden. Die Auslösesteuereinheit 132 kann bestimmen, ob die Stromamplitude größer als ein zweiter Stromschwellenwert ist, und steuert das Auslösemodul 11 im Fall, in dem die Stromamplitude größer als der zweite Stromschwellenwert ist, so dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass, wenn das Verhältnis eines niederfrequenten Fehlerstroms zu einem hochfrequenten Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last 30 vergleichsweise klein ist, der niederfrequente Fehlerstrom durch den hochfrequenten Fehlerstrom bedeckt wird. Dabei ist nicht feststellbar, ob die Amplitude des niederfrequenten Fehlerstroms größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist. Somit löst das Auslösemodul 11 beim Auftreten eines Ausfalls im niederfrequenten Fehlerstrom nicht aus, was ein Sicherheitsrisiko verursacht. Wenn die Obergrenze-Erfassungseinheit 133 bestimmt, dass eine Stromamplitude, die durch Überlagerung von Fehlerströmen bei unterschiedlichen Frequenzen erhalten wird, größer als der zweite Stromschwellenwert ist, ist das Verhältnis des niederfrequenten Fehlerstroms zum hochfrequenten Fehlerstrom vergleichsweise klein, wobei der niederfrequente Fehlerstrom durch den hochfrequenten Fehlerstrom bedeckt wird. Nun steuert die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 zum Auslösen, um die folgende Situation zu vermeiden: dass es nicht feststellbar ist, ob die Amplitude des niederfrequenten Fehlerstroms größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, was dazu führt, dass das Auslösemodul 11 nicht auslöst. Auf diese Weise wird die Sicherheit der Stromverteilung gewährleistet.
5 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung. Wie in 5 gezeigt, umfasst die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 ein Kommunikationsmodul 14, wobei das Verarbeitungsmodul 13 eine Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen 134 umfasst. Die Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen 134 kann das Fehlerstromsignal hinsichtlich des Frequenzbereichs analysieren, Frequenzinformationen eines Fehlerstroms, der größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, bestimmen und die bestimmten Frequenzinformationen an das Kommunikationsmodul 14 senden.
Das Kommunikationsmodul 14 kann die empfangenen Frequenzinformationen an einen Datensammler, der sich außerhalb der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 befindet, senden.
Die Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen 134 kann durch Analysieren der Fehlerstrominformationen hinsichtlich des Frequenzbereichs die Frequenz eines Fehlerstroms bestimmen, der ein Auslösen des Auslösemoduls 11 bewirkt. Die Frequenzen der durch verschiedene Arten von Ausfällen erzeugten Fehlerströme sind unterschiedlich. Nachdem das Kommunikationsmodul 14 die Frequenzinformationen des Fehlerstroms, der das Auslösen bewirkt, an den Datensammler gesendet hat, kann der Datensammler abhängig von den Frequenzinformationen die Art eines Ausfalls, der das Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 bewirkt, bestimmen, wodurch die Behebung des Ausfalls des Stromverteilungssystems erleichtert wird und die Benutzererfahrung verbessert wird.
Wenn beispielsweise in einem Stromverteilungssystem, in dem Lasten einen Frequenzumrichter umfassen, die Frequenz des das Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 bewirkenden Fehlerstroms 50 Hz beträgt, kann es sich um einen Ausfall bei der Erdung des Eingangs des Frequenzumrichters handeln. Wenn die Frequenz des das Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 bewirkenden Fehlerstroms 5 kHz beträgt und die Schaltfrequenz des Wandlers 5 kHz beträgt, kann es sich um einen Ausfall bei der Erdung eines IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) handeln.
Optional kann die Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen 134 durch eine schnelle Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform, FFT) das Fehlerstromsignal analysieren, um die Frequenz des Fehlerstroms zum Auslösen zu bestimmen.
6 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung. Wie in 6 gezeigt, umfasst das Fehlerstromerfassungsmodul 12 einen Nullstromwandler (Zero-Sequence Current Transformer, ZCT) 121, eine Erregerschaltung 122 und einen Operationsverstärker 123. Der Nullstromwandler 121 ist in der Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul 11 und der Last 30 geschaltet. Der Nullstromwandler 121 ist jeweils mit der Erregerschaltung 122 und dem Operationsverstärker 123 verbunden. Die Erregerschaltung 122 kann dem Nullstromwandler 121 ein Erregungssignal bereitstellen. Der Nullstromwandler 121 kann den Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last 30 basierend auf dem Erregungssignal erfassen und das erfasste Stromsignal an den Operationsverstärker 123 senden. Der Operationsverstärker 123 kann das Stromsignal tiefpassfiltern und das tiefpassgefilterte Stromsignal verstärken, um das Fehlerstromsignal zu erhalten, und das Fehlerstromsignal an das Verarbeitungsmodul 13 zu senden.
Der Nullstromwandler 121 ist in der Stromversorgungsleitung der Last 30 geschaltet. Wenn ein elektrischer Schlag oder eine elektrische Leckage in der Stromversorgungsleitung der Last 30 auftritt, kann der Nullstromwandler 121 den Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last 30 erfassen, um ein Stromsignal zum Anzeigen des Fehlerstroms zu erhalten. Das von dem Nullstromwandler 121 erfasste Stromsignal umfasst hochfrequente Störsignale. Und das von dem Nullstromwandler 121 ausgegebene Stromsignal ist ein Signal in der Größenordnung von Millivolt, d.h., dass dieses Stromsignal relativ schwach ist. Daher kann das Stromsignal durch den Operationsverstärker 123 tiefpassgefiltert werden, um die hochfrequenten Störsignale in dem Stromsignal herauszufiltern; dann wird das Stromsignal verstärkt, um ein Fehlerstromsignal zu erhalten, das durch das Verarbeitungsmodul 13 identifizierbar ist.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung wird durch den Nullstromwandler 121 ein Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last 30 erfasst, wobei ein Stromsignal zum Anzeigen des Fehlerstroms erhalten wird, wobei der Operationsverstärker 123 das Stromsignal tiefpassfiltert und verstärkt, um ein Fehlerstromsignal zu erhalten, das durch das Verarbeitungsmodul 13 identifizierbar ist, wobei somit das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von dem Fehlerstromsignal das Auslösemodul 11 zum Auslösen steuert, so dass das Auslösemodul 11 beim Ausfallen des Stromverteilungssystems rechtzeitig auslösen kann, wodurch die Sicherheit der Stromverteilung sichergestellt wird.
Es versteht sich, dass der Operationsverstärker 123 sowohl die Funktion eines Tiefpassfilters als auch die Funktion einer Verstärkerschaltung realisieren kann, sodass das Stromsignal durch den Operationsverstärker 123 tiefpassgefiltert und verstärkt werden kann. Der Nullstromwandler 121 kann ein Nullstromwandler im Hochfrequenzbereich sein, um Fehlerströme von der Lastseite zu erhalten. Daher kann die Frequenz des Fehlerstroms 100 kHz oder höher erreichen. Das Material des Nullstromwandlers kann ein nanokristallines Material sein.
In einer möglichen Implementierung kann das Verarbeitungsmodul 13 einen Zeitbereichsfehlerstrom, einen Frequenzbereichsfehlerstrom und ein Auslöseprotokoll über das Kommunikationsmodul 14 an den Datensammler senden, sodass der Datensammler den Zeitbereichsfehlerstrom, den Frequenzbereichsfehlerstrom und das Auslöseprotokoll analysieren kann, um einen Betriebszustand des Stromverteilungssystems zu bestimmen. Das Kommunikationsmodul 14 kann auch die vom Datensammler gesendeten Konfigurationsinformationen empfangen und die Konfigurationsinformationen an das Verarbeitungsmodul 13 senden. Die Konfigurationsinformationen umfassen den Sollstrom sowie die Betriebsfrequenz der Last und die Kabellänge der Stromversorgungsleitung usw. Somit kann das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von den Konfigurationsinformationen eine Auslösekurve generieren oder die Auslösekurve aktualisieren.
Das Kommunikationsmodul 14 kann mit dem Datensammler über WiFi, Bluetooth, ZigBee und andere Netzwerke kommunizieren, was nicht durch die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung beschränkt ist.
In einer möglichen Implementierung umfasst, wie in 6 gezeigt, die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 ferner ein Anzeigemodul 15. Das Anzeigemodul 15 ist mit dem Verarbeitungsmodul 13 verbunden. Das Anzeigemodul 15 kann Betriebsmodi und Frühwarninformationen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 anzeigen. Durch das Anzeigemodul 15 können ferner ein Soll-Leckbetriebsstrom (Idn), eine Verzögerungszeit und ein adaptiver Schutz usw. konfiguriert werden.
Die Betriebsmodi der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 umfassen einen adaptiven Modus, einen Obergrenzenmodus, einen Untergrenzenmodus und einen Standardmodus. Im adaptiven Modus generiert das Verarbeitungsmodul 13 eine Auslösekurve und steuert abhängig von der generierten Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen, um einen adaptiven Schutz vom Typ B zu realisieren. Im Obergrenzenmodus steuert das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von der Obergrenze-Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen, um einen Schutz vom Typ B für die Obergrenze-Auslösestromkurve zu realisieren. Im Untergrenzenmodus steuert das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von der Untergrenze-Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen, um einen Schutz vom Typ B für die Untergrenze-Auslösestromkurve zu realisieren. Im Standardmodus steuert das Verarbeitungsmodul 13 basierend auf der Norm DIN VDE 0664-400: 2012 das Auslösemodul 11 zum Auslösen.
Das Anzeigemodul 15 kann ein oder mehrere Anzeigelampen und Knöpfe umfassen; oder das Anzeigemodul 15 kann einen Berührungsbildschirm zum Anzeigen relevanter Informationen und zum Eingeben von Informationen umfassen.
In einer möglichen Implementierung kann das Auslösemodul 11 einen magnetischen Auslösemechanismus umfassen.
In einer möglichen Implementierung umfasst das Verarbeitungsmodul 13, wie in 6 gezeigt, ferner einen Analog-Digital-Wandler 135, wobei, nachdem das Fehlerstromerfassungsmodul 12 das Fehlerstromsignal an den Analog-Digital-Wandler 135 gesendet hat, der Analog-Digital-Wandler 135 das Fehlerstromsignal von einem analogen Signal in ein digitales Signal umwandelt und dann das umgewandelte Fehlerstromsignal an die digitale Filtereinheit 131, die Obergrenze-Erfassungseinheit 133 und die Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen 134 sendet.
Verfahren zur Auslösesteuerung
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Auslösesteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung. Das Verfahren zur Auslösesteuerung kann auf die vorstehend beschriebene Fehlerstromschutzeinrichtung 10 angewendet werden. Insbesondere kann das Verfahren zur Auslösesteuerung durch das Verarbeitungsmodul 13 in der vorstehend beschriebenen Fehlerstromschutzeinrichtung 10 durchgeführt werden. Sofern nicht anders angegeben, kann das Fehlerstromerfassungsmodul in den folgenden Verfahrensausführungsbeispielen das Fehlerstromerfassungsmodul 12 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sein, wobei das Auslösemodul in den folgenden Verfahrensausführungsbeispielen das Auslösemodul 11 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sein kann. Wie in 7 gezeigt, umfasst das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung folgende Schritte: Schritt 701: Erhalten eines durch das Fehlerstromerfassungsmodul erfassten Fehlerstromsignals, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last verwendet wird.
Schritt 702: Steuern des Auslösemoduls abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve und im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung wird abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve das Auslösemodul zum Auslösen gesteuert. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last nicht zur Auslösung des Auslösemoduls führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Bestimmen des inhärenten Fehlerstroms der Stromversorgungsleitung abhängig von mindestens einem Parameter aus einem Sollstrom der Last, einer Betriebsfrequenz der Last und einer Kabellänge der Stromversorgungsleitung und Generieren der Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom, so dass ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms ist.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Bestimmen abhängig von dem Fehlerstromsignal, ob ein einer voreingestellten Zielfrequenz entsprechender Fehlerstrom größer als ein erster Stromschwellenwert ist, und Steuern des Auslösemoduls im Fall, in dem der der Zielfrequenz entsprechende Fehlerstrom größer als der erste Stromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst, wobei der erste Stromschwellenwert kleiner als ein der Zielfrequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass beim Generieren der Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom die Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom und der voreingestellten Obergrenze-Auslösekurve sowie der Untergrenze-Auslösekurve generiert werden kann, so dass ein Auslösestromschwellenwert, der einer beliebigen Fehlerstromfrequenz auf der Auslösekurve entspricht, zwischen Auslösestromschwellenwerten liegt, die dieser Fehlerstromfrequenz auf der Obergrenze-Auslösekurve bzw. der Untergrenze-Auslösekurve entsprechen.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Aktualisieren der Auslösekurve, nachdem aufgrund der Bestimmung, dass ein Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul zum Auslösen gesteuert wurde, und Erhöhen des dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwerts auf der aktualisierten Auslösekurve, wobei der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve kleiner als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Obergrenze-Auslösekurve ist.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Bestimmen einer Stromamplitude, die durch Überlagerung von Fehlerströmen mit unterschiedlichen Frequenzen erhalten wird, abhängig von dem Fehlerstromsignal; und Steuern des Auslösemoduls im Fall, in dem die Stromamplitude größer als ein zweiter Stromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Analysieren des Fehlerstromsignals hinsichtlich des Frequenzbereichs, Bestimmen von Frequenzinformationen eines Fehlerstroms, der größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, und Senden der Frequenzinformationen an das Kommunikationsmodul.
Es ist anzugeben, dass das Verfahren zur Auslösesteuerung in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung anhand der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführt wird. Da die Einzelheiten des Verfahrens zur Auslösesteuerung in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fehlerstromschutzeinrichtung unter Bezugnahme auf die strukturellen schematischen Ansichten ausführlich beschrieben worden sind, kann bezüglich des spezifischen Prozesses auf die Beschreibung in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fehlerstromschutzeinrichtung verwiesen werden, was hier nicht wiederholt wird.
Stromverteilungssystem
8 zeigt eine schematische Ansicht eines Stromverteilungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung. Wie in 8 gezeigt, umfasst das Stromverteilungssystem 800 eine Stromquelle 20, mindestens eine Last 30 und mindestens eine Fehlerstromschutzeinrichtung 10, die durch eine der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele bereitgestellt wird. Ein Eingang der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen ist jeweils mit der Stromquelle 20 verbunden, wobei ein Ausgang der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen mit der mindestens einen Last 30 verbunden ist.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung wird jede Fehlerstromschutzeinrichtung 10 mit einer oder mehreren Lasten 30 verbunden, wobei die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 oder jede der Fehlerstromschutzeinrichtungen jeweils mit der Stromquelle 20 verbunden ist, wobei die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 abhängig von dem Fehlerstromsignal in der Stromversorgungsleitung der entsprechenden Last 30 und der Auslösekurve die Stromversorgungsleitung der Last 30 trennt. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last nicht zur Auslösung des Auslösemoduls führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.
In einer möglichen Implementierung umfasst, wie in 8 gezeigt, das Stromverteilungssystem 800 ferner einen Datensammler 40. Der Datensammler 40 kann über ein verdrahtetes Netzwerk oder ein drahtloses Netzwerk jeweils mit der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen kommunizieren, um Frequenzinformationen, die von der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 oder den Fehlerstromschutzeinrichtungen gesendet sind, zu empfangen und abhängig von den Frequenzinformationen die Ursache der Auslösung der Fehlerstromschutzeinrichtungen 10 zu analysieren.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung kann der Datensammler 40 die Frequenzinformationen empfangen, die von der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 oder den Fehlerstromschutzeinrichtungen gesendet sind. Da die Frequenzen der Fehlerströme, die durch verschiedene Arten von Ausfällen im Stromverteilungssystem erzeugt sind, unterschiedlich sind, kann der Datensammler durch die Analyse der Frequenzinformationen die Art eines Ausfalls, der zum Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung führt, bestimmen, wodurch die Behebung des Ausfalls des Stromverteilungssystems erleichtert wird und die Benutzererfahrung verbessert wird.
Es versteht sich, dass der Datensammler 40 ein lokaler Server oder ein Cloud-Server sein kann. Die Kommunikation zwischen dem Datensammler 40 und der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 kann über drahtlose Netzwerke wie Bluetooth, WiFi, ZigBee, 5G, 4G usw. oder über verdrahtete Netzwerke wie Glasfaser und Breitband erfolgen.
Elektronische Vorrichtung
9 zeigt eine schematische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung, die durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt ist. Die spezifischen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung schränken aber die spezifische Implementierung der elektronischen Vorrichtung nicht ein. Unter Bezugnahme auf 9 umfasst die durch das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte elektronische Vorrichtung 900: einen Prozessor 902, eine Kommunikationsschnittstelle 904, einen Speicher 906 und einen Kommunikationsbus 908.
Dabei kommunizieren der Prozessor 902, der Speicher 906 und die Kommunikationsschnittstelle 904 über den Kommunikationsbus 908 miteinander.
Die Kommunikationsschnittstelle 904 wird zum Kommunizieren mit anderen elektronischen Vorrichtungen oder Servern verwendet.
Der Prozessor 902 ist zum Ausführen eines Programms 910 verwendet und kann insbesondere die relevanten Schritte des Verfahrens zur Auslösesteuerung gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ausführen.
Insbesondere kann das Programm 910 Programmcodes umfassen, die computerbetriebene Anweisungen enthalten.
Der Prozessor 902 kann eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit) ASIC sein oder ist dazu konfiguriert, eine oder mehrere integrierte Schaltungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung auszuführen. Bei einem oder mehreren Prozessoren, die in einem intelligenten Gerät enthalten sind, kann es sich um einen Prozesses vom gleichen Typ, wie etwa eine oder mehrere CPUs, handeln; Prozessoren unterschiedlicher Typen sind auch möglich, wie etwa eine oder mehrere CPUs und ein oder mehrere ASICs.
Der Speicher 906 wird zur Speicherung des Programms 910 verwendet. Der Speicher 906 kann einen Hochgeschwindigkeits-RAM-Speicher umfassen und kann auch einen nichtflüchtigen Speicher (non-volatile memory) wie etwa mindestens einen Plattenspeicher umfassen.
Das Programm 910 kann speziell dazu verwendet werden, den Prozessor 902 zu veranlassen, das Verfahren zur Auslösesteuerung in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele auszuführen.
Bezüglich der spezifischen Implementierung der einzelnen Schritte in dem Programm 910 kann auf die entsprechende Beschreibung der jeweiligen Schritte und Einheiten in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Auslösesteuerung verwiesen werden, was hier nicht wiederholt ist. Der Fachmann kann klar erfahren, dass der Einfachheit und Prägnanz der Beschreibung halber sich die vorstehend beschriebenen spezifischen Arbeitsprozesse der Vorrichtung und des Moduls auf die entsprechenden Prozesse in den vorstehend beschriebenen Verfahrensausführungsbeispielen beziehen können, was hier nicht wiederholt ist.
Durch die elektronische Vorrichtung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung wird abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve das Auslösemodul zum Auslösen gesteuert. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last nicht zur Auslösung des Auslösemoduls führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.
Computerlesbares Speichermedium
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung stellt ferner ein computerlesbares Speichermedium bereit, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die eine Maschine dazu veranlassen, das Verfahren zur Auslösesteuerung hierin durchzuführen. Insbesondere kann ein System oder Gerät bereitgestellt werden, das mit einem Speichermedium ausgestattet ist, auf dem die Softwareprogrammcodes zum Realisieren der Funktionen in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele gespeichert sind, wobei ein Computer (oder CPU oder MPU) des Systems oder Geräts die auf dem Speichermedium gespeicherten Programmcodes liest und ausführt.
In diesem Fall können die aus dem Speichermedium gelesenen Programmcodes selbst die Funktion eines der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele realisieren, so dass die Programmcodes und das Speichermedium, auf dem die Programmcodes gespeichert sind, einen Teil der vorliegenden Anmeldung bilden.
Beispiele für Speichermedien zum Bereitstellen von Programmcodes umfassen Disketten, Festplatten, magneto-optische Platten, optische Platten (wie CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW), Magnetbänder, nichtflüchtige Speicherkarten und ROMs. Optional können die Programmcodes über ein Kommunikationsnetzwerk von einem Server-Computer heruntergeladen werden.
Darüber hinaus sollte klar sein, dass nicht nur durch Ausführen der vom Computer gelesenen Programmcodes, sondern auch durch ein auf dem Computer laufendes Betriebssystem, das auf den Anweisungen der Programmcodes basiert, einige oder alle der tatsächlichen Vorgänge abgeschlossen werden können, wodurch die Funktionen in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele realisiert sind.
Zudem versteht es sich, dass die aus dem Speichermedium gelesenen Programmcodes in einen Speicher geschrieben werden, der in einer in den Computer eingesetzten Erweiterungsplatine oder in einem mit dem Computer verbundenen Erweiterungsmodul vorgesehen ist, wobei dann die CPU, die auf der Erweiterungsplatine oder dem Erweiterungsmodul installiert ist, basierend auf den Anweisungen der Programmcodes einige oder alle der tatsächlichen Vorgänge ausführt, wodurch die Funktionen in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele realisiert sind.
Computerprogrammprodukt
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung stellen ferner ein Computerprogrammprodukt bereit, das materiell auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und computerausführbare Anweisungen umfasst, wobei die computerausführbaren Anweisungen bei ihrem Ausführen mindestens einen Prozessor veranlassen, das in den vorstehend einzelnen Ausführungsbeispielen bereitgestellte Verfahren zur Auslösesteuerung durchzuführen. Es versteht sich, dass die einzelnen Lösungen im vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechende technische Wirkungen in den vorstehenden Verfahrensausführungsbeispielen aufweisen, was hier nicht wiederholt wird.
Es ist anzugeben, dass in den vorstehenden Abläufen bzw. Strukturansichten des Systems nicht alle Schritte und Module notwendig sind, wobei einige Schritte oder Module je nach Bedarf ignoriert werden können. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Schritte ausgeführt sind, ist nicht festgelegt und kann je nach Bedarf angepasst werden. Die in den vorstehenden einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Systemstrukturen können physische Strukturen oder logische Strukturen sein. Das heißt, einige Module können durch dieselbe physische Entität realisiert werden; alternativ können einige Module durch mehrere physische Entitäten realisiert werden oder können gemeinsam durch einige Komponenten in mehreren unabhängigen Geräten realisiert werden.
In den vorstehenden einzelnen Ausführungsbeispielen können Hardwaremodule mechanisch oder elektrisch implementiert werden. Beispielsweise kann ein Hardwaremodul eine permanente dedizierte Schaltung oder Logik (wie etwa einen dedizierten Prozessor, FPGA oder ASIC) enthalten, um die entsprechenden Vorgänge durchzuführen. Das Hardwaremodul kann auch eine programmierbare Logik oder Schaltung (wie etwa einen Universalprozessor oder anderen programmierbaren Prozessor) enthalten und kann auch temporär durch eine Software eingestellt werden kann, um entsprechende Vorgänge durchzuführen. Die spezifische Implementierungsweise (mechanische Implementierung oder permanente dedizierte Schaltung oder temporär eingestellte Schaltung) kann basierend auf Kosten- und Zeitüberlegungen bestimmt werden.
Vorstehend wird die vorliegende Anmeldung durch die beigefügten Zeichnungen und die bevorzugten Ausführungsbeispiele detailliert dargestellt und angegeben. Jedoch ist die vorliegende Anmeldung nicht auf diese offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt. Basierend auf den oben erwähnten mehreren Ausführungsbeispielen kann der Fachmann wissen, dass mehr Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung erhalten werden können, indem die Maßnahmen zur Codeüberprüfung in den oben erwähnten unterschiedlichen Ausführungsbeispielen kombiniert werden, wobei diese erhaltenen Ausführungsbeispiele auch in den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung einbezogen sind.
Bezugszeichenliste

10: Fehlerstromschutzeinrichtung
11: Auslösemodul
12: Fehlerstromerfassungsmodul
13: Verarbeitungsmodul
14: Kommunikationsmodul
15: Anzeigemodul
20: Stromquelle
30: Last
40: Datensammler
121: Nullstromwandler
122: Erregerschaltung
123: Operationsverstärker
135: Analog-Digital-Wandler
131: digitale Filtereinheit
132: Auslösesteuereinheit
133: Obergrenze-Erfassungseinheit
134: Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen
301: Obergrenze-Auslösekurve
302: Untergrenze-Auslösekurve
303: Standard-Auslösekurve
700: Verfahren zur Auslösesteuerung
701: Erhalten eines durch das Fehlerstromerfassungsmodul erfassten Fehlerstromsignals
702: Steuern des Auslösemoduls zum Auslösen im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist
800: Stromverteilungssystem
900: Elektronische Vorrichtung
902: Prozessor
904: Kommunikationsschnittstelle
906: Speicher
908: Kommunikationsbus
910: Programm

Claims

Fehlerstromschutzeinrichtung (10), umfassend ein Auslösemodul (11), ein Fehlerstromerfassungsmodul (12) und ein Verarbeitungsmodul (13), wobei das Auslösemodul (11) zwischen einer Stromquelle (20) und einer Last (30) geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul (12) in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul (11) und der Last (30) geschaltet ist; wobei das Fehlerstromerfassungsmodul (12) dazu ausgebildet ist, ein Fehlerstromsignal, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last (30) verwendet wird, zu erfassen und das Fehlerstromsignal an das Verarbeitungsmodul (13) zu senden; und wobei das Verarbeitungsmodul (13) dazu ausgebildet ist, abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve im Fall, in dem das Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul (11) so zu steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last (30) zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist.
Fehlerstromschutzeinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Verarbeitungsmodul (13) eine digitale Filtereinheit (131) und eine Auslösesteuereinheit (132) umfasst, wobei die digitale Filtereinheit (131) dazu verwendet wird, abhängig von mindestens einem Parameter aus einem Sollstrom der Last (30), einer Betriebsfrequenz der Last (30) und einer Kabellänge der Stromversorgungsleitung den inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung zu bestimmen, und abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom die Auslösekurve zu generieren, so dass ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms ist; und wobei die Auslösesteuereinheit (132) dazu verwendet wird, abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve im Fall, in dem das Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul (11) so zu steuern, dass es auslöst.
Fehlerstromschutzeinrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Auslösesteuereinheit (132) dazu verwendet wird, abhängig von dem Fehlerstromsignal zu bestimmen, ob ein einer voreingestellten Zielfrequenz entsprechender Fehlerstrom größer als ein erster Stromschwellenwert ist, wobei im Fall, in dem der der Zielfrequenz entsprechende Fehlerstrom größer als der erste Stromschwellenwert ist, das Auslösemodul (11) so zu steuern, dass es auslöst, und wobei der erste Stromschwellenwert kleiner als ein der Zielfrequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist.
Fehlerstromschutzeinrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die digitale Filtereinheit (131) dazu verwendet wird, abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom und einer voreingestellten Obergrenze-Auslösekurve sowie Untergrenze-Auslösekurve die Auslösekurve zu generieren, so dass ein Auslösestromschwellenwert, der einer beliebigen Fehlerstromfrequenz auf der Auslösekurve entspricht, zwischen Auslösestromschwellenwerten liegt, die dieser Fehlerstromfrequenz auf der Obergrenze-Auslösekurve bzw. der Untergrenze-Auslösekurve entsprechen.
Fehlerstromschutzeinrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei die digitale Filtereinheit (131) dazu verwendet wird, nachdem die Auslösesteuereinheit (132) aufgrund eines Fehlerstroms bei einer beliebigen Frequenz größer als den entsprechenden Auslösestromschwellenwert das Auslösemodul (11) zum Auslösen gesteuert hat, die Auslösekurve zu aktualisieren und den dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve zu erhöhen, wobei der dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve kleiner als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Obergrenze-Auslösekurve ist.
Fehlerstromschutzeinrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei das Verarbeitungsmodul (13) eine Obergrenze-Erfassungseinheit (133) umfasst, wobei die Obergrenze-Erfassungseinheit (133) dazu verwendet wird, abhängig von dem Fehlerstromsignal eine Stromamplitude, die durch Überlagerung von Fehlerströmen mit unterschiedlichen Frequenzen erhalten wird, zu bestimmen und die Stromamplitude an die Auslösesteuereinheit (132) zu senden; und wobei die Auslösesteuereinheit (132) dazu verwendet wird, das Auslösemodul (11) im Fall, in dem die Stromamplitude größer als ein zweiter Stromschwellenwert ist, so zu steuern, dass es auslöst.
Fehlerstromschutzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fehlerstromschutzeinrichtung (10) ferner ein Kommunikationsmodul (14) umfasst, wobei das Verarbeitungsmodul (13) ferner eine Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen (134) aufweist; wobei die Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen (134) das Fehlerstromsignal hinsichtlich des Frequenzbereichs analysiert, Frequenzinformationen eines Fehlerstroms, der größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, bestimmt und die Frequenzinformationen an das Kommunikationsmodul (14) sendet; und wobei das Kommunikationsmodul (14) dazu verwendet wird, die Frequenzinformationen an einen Datensammler (40) zu senden.
Fehlerstromschutzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul (12) einen Nullstromwandler (121), eine Erregerschaltung (122) und einen Operationsverstärker (123) umfasst; wobei der Nullstromwandler (121) in der Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul (11) und der Last (30) geschaltet ist, wobei der Nullstromwandler (121) jeweils mit der Erregerschaltung (122) und dem Operationsverstärker (123) verbunden ist; wobei die Erregerschaltung (122) dazu verwendet wird, dem Nullstromwandler (121) ein Erregungssignal bereitzustellen; wobei der Nullstromwandler (121) dazu verwendet wird, den Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last (30) basierend auf dem Erregungssignal zu erfassen und ein erfasstes Stromsignal an den Operationsverstärker (123) zu senden; und wobei der Operationsverstärker (123) dazu verwendet wird, das Stromsignal tiefpasszufiltern und das tiefpassgefilterte Stromsignal zu verstärken, um den Fehlerstromsignal zu erhalten, und den Fehlerstromsignal an das Verarbeitungsmodul (13) zu senden.
Verfahren (700) zur Auslösesteuerung für eine Fehlerstromschutzeinrichtung (10), wobei die Fehlerstromschutzeinrichtung (10) ein Auslösemodul (11) und ein Fehlerstromerfassungsmodul (12) umfasst, wobei das Auslösemodul (11) zwischen einer Stromquelle (20) und einer Last (30) geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul (12) in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul (11) und der Last (30) geschaltet ist, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines durch das Fehlerstromerfassungsmodul (12) erfassten Fehlerstromsignals, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last (30) verwendet wird; und Steuern des Auslösemoduls (11) abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve und im Fall, in dem das Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last (30) zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen des inhärenten Fehlerstroms der Stromversorgungsleitung abhängig von mindestens einem Parameter aus einem Sollstrom der Last (30), einer Betriebsfrequenz der Last (30) und einer Kabellänge der Stromversorgungsleitung und Generieren der Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom, so dass ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen abhängig von dem Fehlerstromsignal, ob ein einer voreingestellten Zielfrequenz entsprechender Fehlerstrom größer als ein erster Stromschwellenwert ist, und Steuern des Auslösemoduls (11) im Fall, in dem der der Zielfrequenz entsprechende Fehlerstrom größer als der erste Stromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst, wobei der erste Stromschwellenwert kleiner als ein der Zielfrequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Generieren der Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom umfasst: Generieren der Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom und einer voreingestellten Obergrenze-Auslösekurve sowie Untergrenze-Auslösekurve, so dass ein Auslösestromschwellenwert, der einer beliebigen Fehlerstromfrequenz auf der Auslösekurve entspricht, zwischen Auslösestromschwellenwerten liegt, die dieser Fehlerstromfrequenz auf der Obergrenze-Auslösekurve bzw. der Untergrenze-Auslösekurve entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verfahren ferner umfasst: Aktualisieren der Auslösekurve, nachdem aufgrund der Bestimmung, dass ein Fehlerstrom mit einer beliebigen Frequenz größer als den entsprechenden Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul (11) zum Auslösen gesteuert wurde, und Erhöhen des dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwerts auf der aktualisierten Auslösekurve, wobei der dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve kleiner als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Obergrenze-Auslösekurve ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen einer Stromamplitude, die durch Überlagerung von Fehlerströmen mit unterschiedlichen Frequenzen erhalten wird, abhängig von dem Fehlerstromsignal; und Steuern des Auslösemoduls (11) im Fall, in dem die Stromamplitude größer als ein zweiter Stromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das Verfahren ferner umfasst: Analysieren des Fehlerstromsignals hinsichtlich des Frequenzbereichs, Bestimmen von Frequenzinformationen eines Fehlerstroms, der größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, und Senden der Frequenzinformationen an das Kommunikationsmodul (40).
Stromverteilungssystem (800), umfassend eine Stromquelle (20), mindestens eine Last (30) und mindestens eine Fehlerstromschutzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Eingang der Fehlerstromschutzeinrichtung oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen (10) mit der Stromquelle (20) verbunden ist; und wobei ein Ausgang der Fehlerstromschutzeinrichtung oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen (10) mit der mindestens einen Last (30) verbunden ist.
Stromverteilungssystem nach Anspruch 16, wobei das Stromverteilungssystem ferner einen Datensammler (40) umfasst; wobei der Datensammler (40) über ein verdrahtetes Netzwerk oder ein drahtloses Netzwerk jeweils mit der Fehlerstromschutzeinrichtung oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen (10) kommuniziert, um Frequenzinformationen, die von der Fehlerstromschutzeinrichtung oder den Fehlerstromschutzeinrichtungen (10) gesendet sind, zu empfangen und abhängig von den Frequenzinformationen die Ursache der Auslöse der Fehlerstromschutzeinrichtungen (10) zu analysieren.
Elektronische Vorrichtung, Elektronische Vorrichtung (900), umfassend einen Prozessor (902), eine Kommunikationsschnittstelle (904), einen Speicher (906) und einen Kommunikationsbus (908), wobei der Prozessor (902), der Speicher (906) und die Kommunikationsschnittstelle (904) über den Kommunikationsbus (908) miteinander kommunizieren; und wobei der Speicher (906) zur Speicherung mindestens einer ausführbaren Anweisung verwendet wird, die den Prozessor (902) dazu veranlasst, die Schritte, die dem Verfahren (700) zur Auslösesteuerung nach einem der Ansprüche 9 bis 15 entsprechen, durchzuführen.
Computerlesbares Speichermedium, auf dem Computeranweisungen gespeichert sind, wobei die Computeranweisungen bei ihrem Ausführen durch einen Prozessor diesen Prozessor veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt, das materiell auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und computerausführbare Anweisungen umfasst, wobei die computerausführbaren Anweisungen bei ihrem Ausführen mindestens ein Prozessor veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15 durchzuführen.