[發明專利]具有泄漏電流檢測的故障檢測系統

有效

• 申請號: 201410083719.6
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN104034972B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: R·W·林賽;D·D·波達尼;S·松斯;T·M·索普科;R·G·歐什;J·米勒
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

1.一種故障檢測系統，用于具有與機器的框架接地絕緣的多個導電元件的機器，所述系統包含：

高壓電路，其包括高壓DC電源；

正高壓總線，其連接到所述高壓DC電源的正端子且向所述多個導電元件提供高壓電力；

負高壓總線，其連接到所述高壓DC電源的負端子且從所述多個導電元件返回高壓電力，其中，所述正高壓總線和所述負高壓總線中的至少一個配置成通過多個開關選擇性地連接到包含所述多個導電元件的子集的多個并行區域，所述多個并行區域中的每一個并聯電連接到所述高壓電路、彼此電隔離且通過所述多個開關中的一個選擇性地連接到所述高壓DC電源；

第一低壓DC電源，其配置成形成泄漏電流檢測器的一部分，所述泄漏電流檢測器配置成通過所述多個開關中的每一個選擇性地連接到所述多個并行區域中的每一個，以用于檢測包含在所述區域內的導電元件和所述框架接地之間的泄漏電流；以及

第二低壓DC電源，配置成與所述高壓DC電源隔離，且連接在所述正高壓總線和負高壓總線之間，且通過串聯連接的兩個平衡電阻器引用到所述框架接地以形成在所述正高壓總線和負高壓總線之間的分壓器，其中，所述第二低壓DC電源進一步配置成當從所述導電元件中的一個到所述框架接地的泄漏電流超過閾值時，相對于所述框架接地檢測低壓不平衡條件。

2.根據權利要求1所述的故障檢測系統，還包括：

所述泄漏電流檢測器進一步配置成選擇性地連接到所述正高壓總線，用于檢測來自電連接到所述正高壓總線的任意導電元件的泄漏電流，或選擇性地連接到所述負高壓總線，用于檢測來自電連接到所述負高壓總線的任意導電元件的泄漏電流。

3.根據權利要求1所述的故障檢測系統，還包括：

控制器，配置成在連接用于檢測泄漏電流的所述第一低壓DC電源和連接用于檢測低壓不平衡條件的所述第二低壓DC電源之間自動且連續地交替以便確定與所述多個導電元件中的一個或多個相關聯的故障的位置。

4.根據權利要求3所述的故障檢測系統，還包括：

操作員面板，其包括配置成用于激活所述控制器的測試發起按鈕；以及

所述控制器進一步配置成在用于檢測泄漏電流的所述第一低壓DC電源的連接期間執行計算，所述計算包括從檢測的泄漏電流減去流經所述兩個平衡電阻器的電流以改善從導電元件到所述框架接地的實際泄漏電流的測量精確度。

5.根據權利要求1所述的故障檢測系統，其中：

所述高壓DC電源包括開關磁阻發電機和開關磁阻逆變器；并且

從所述高壓DC電源接收高壓DC電力的所述多個導電元件包括在所述開關磁阻逆變器中的導電元件、所述多個并行區域的每一個中的多個加熱元件以及電力模塊中的導電元件，所述電力模塊被配置成控制高壓DC電力向所述多個并行區域的每一個中的所述多個加熱元件的每一個的供應。

6.根據權利要求5所述的故障檢測系統，其中所述第一低壓DC電源被包括在所述電力模塊中，以及所述第二低壓DC電源連接在所述開關磁阻逆變器中的所述正高壓總線和負高壓總線之間。

7.根據權利要求1所述的故障檢測系統，其中所述泄漏電流檢測器配置成通過將到從導電元件到所述框架接地的泄漏電流的電阻與閾值進行比較來檢測泄漏電流。

8.根據權利要求7所述的故障檢測系統，其中所述泄漏電流檢測器配置成向操作員發布通知的第一閾值低于所述泄漏電流檢測器能夠測量的第二閾值。

9.一種用于檢測在高壓電路中連接到提供源自高壓電源的高壓電力的正高壓電力總線或負高壓電力總線中的一個的多個導電元件中的故障的方法，所述多個導電元件包括在多個獨立區域中并聯連接到所述高壓電路的所述導電元件的多個子集，所述獨立區域中的每一個通過區域開關選擇性地連接到所述高壓電源，且所述獨立區域中的每一個與其他區域電隔離，所述方法包含：

關閉所述高壓電源；

使用它們的相應區域開關斷開導電元件的所有獨立區域；

開啟選擇性地連接到所述正高壓電力總線或所述負高壓電力總線中的至少一個的低壓診斷電源；

通過測量到來自連接到與所述低壓診斷電源相同的高壓電力總線的任意導電元件的泄漏電流的電阻來對所述高壓電路執行低壓診斷測試；

通過連續操作每個區域開關以連接每個獨立區域且測量到來自每個連續獨立區域的泄漏電流的電阻對所述多個獨立區域中的每一個執行低壓診斷測試；以及

對確定為包含故障的所述獨立區域中的每一個內的所述導電元件中的每一個連續地執行低壓診斷測試，以及在確定引用到框架接地的正高壓總線和負高壓總線之間的低壓不平衡條件的第一低壓診斷測試與確定連續導電元件和框架接地之間的泄漏電流的第二低壓診斷測試之間連續地交替。