[發(fā)明專利]檢測非接地直流電壓供電系統(tǒng)的有效導(dǎo)體的中斷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710024181.5
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106970289B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 迪科爾·哈克爾;伯克哈德·馬赫特
• 申請（專利權(quán)）人: 本德爾有限兩合公司
• 主分類號: G01R31/54
• 分類號: G01R31/54;G01R31/58
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本發(fā)明涉及一種用于檢測非接地直流電壓供電系統(tǒng)中有效導(dǎo)體的中斷的方法。基于確定當(dāng)前負(fù)載電流、當(dāng)前總絕緣電阻、當(dāng)前位移電壓、當(dāng)前總電容和當(dāng)前總阻抗，提供了五種可選的方法。每種方法均最小化了與非接地直流電壓供電系統(tǒng)中的兩個有效導(dǎo)體的意外接觸有關(guān)的危險。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于檢測非接地直流電壓供電系統(tǒng)中有效導(dǎo)體的中斷的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)給電力設(shè)備(負(fù)載)供能時，在運(yùn)行、防火和接觸安全幾項(xiàng)必須達(dá)到較高要求的情況下，使用非接地供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)類型。這種網(wǎng)絡(luò)類型也被稱為絕緣網(wǎng)絡(luò)或IT系統(tǒng)。在這種供電系統(tǒng)中，有源部分和地電位是隔離的，亦即是不接地的。這種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是IT供電系統(tǒng)在第一絕緣故障(例如接地故障或框架故障)發(fā)生時可以繼續(xù)運(yùn)行，原因在于，在這種第一故障情況下，理想的無窮大阻抗可以避免在網(wǎng)絡(luò)的有效導(dǎo)體(外部導(dǎo)體和潛在存在的中性導(dǎo)體)和地之間形成閉合(故障)回路。

從而，即便發(fā)生第一絕緣故障，IT供電系統(tǒng)內(nèi)在的安全性也可以保障連接到IT供電系統(tǒng)的設(shè)備，亦即由IT供電系統(tǒng)供能的負(fù)載，的持續(xù)電力供應(yīng)。

因此，作為一種節(jié)約能量和材料的解決方案，配置為包括現(xiàn)代變流技術(shù)的400V直流電壓IT供電系統(tǒng)的IT供電系統(tǒng)(DC-IT供電系統(tǒng))在電信領(lǐng)域的應(yīng)用也日益增長。此處，400VDC電壓通常通過上千米長的導(dǎo)線輸送到設(shè)備。為了節(jié)約材料成本，保護(hù)導(dǎo)體被省略。與TT系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)形式中的設(shè)備的獨(dú)立接地類似，設(shè)備的導(dǎo)電可接觸部分的保護(hù)性接地通過建筑的已有接地就地實(shí)現(xiàn)。

這種擴(kuò)展的IT供電系統(tǒng)中的線路中斷具有與供電系統(tǒng)中的有效導(dǎo)體直接接觸的風(fēng)險，從而可能會導(dǎo)致人身危險。由于在IT供電系統(tǒng)中故障電流未形成回路，與一個或兩個有效導(dǎo)體的直接接觸可能無法被DC-IT供電系統(tǒng)中的剩余電流裝置安全地檢測到。雖然只直接接觸具有高度絕緣和很小的網(wǎng)絡(luò)泄露電容的DC-IT供電系統(tǒng)中的一個有效導(dǎo)體不會產(chǎn)生觸電電流，但是在DC-IT供電系統(tǒng)中直接接觸兩個有效導(dǎo)體同樣會有危險。

盡管在DC-IT供電系統(tǒng)中使用絕緣監(jiān)控裝置以在發(fā)生第一故障時，亦即由于絕緣電阻未達(dá)到絕緣電阻值而觸發(fā)(主)報(bào)警時，切斷供電，但是在大多數(shù)絕緣監(jiān)控裝置中，在直接接觸兩個有效導(dǎo)體時的自動切斷供電無法滿足根據(jù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)HD 60364-4-41:2007“低壓電氣設(shè)施-4-41部分：安全防護(hù)—電擊防護(hù)”要求的關(guān)于電擊防護(hù)的保護(hù)程度。

如果同時接觸IT供電系統(tǒng)中的兩個有效導(dǎo)體在風(fēng)險評估過程中被視為不可接受的剩余風(fēng)險，那么必須采取措施來減小這種剩余風(fēng)險。

迄今所采取的保護(hù)措施，例如雙重或加強(qiáng)絕緣或者例如通過安全特低電壓(SELV)或通過保護(hù)特低電壓(PELV)進(jìn)行保護(hù)，考慮到供電可靠性和從成本的角度，經(jīng)常與供電系統(tǒng)要達(dá)到的要求背道而馳。

例如，由SELV或PELV提供的保護(hù)措施也經(jīng)常用在電信領(lǐng)域，然而，如果由于能量和材料效率的原因而采用400VDC供電系統(tǒng)，則它們由于其低電壓將不再適用。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在非接地直流電壓供電系統(tǒng)中在意外接觸兩個有效導(dǎo)體時最小化風(fēng)險的技術(shù)方案。

在第一可選方案中，此目的是通過根據(jù)本發(fā)明的包括以下步驟的方法實(shí)現(xiàn)的：接入歐姆最小負(fù)載(歐姆極小負(fù)載，電阻極小負(fù)載)，以在有效導(dǎo)體上生成最小負(fù)載電流(極小負(fù)載電流)；確定最小負(fù)載電流；檢驗(yàn)當(dāng)前負(fù)載電流是否未達(dá)到該最小負(fù)載電流的值，并對未達(dá)到進(jìn)行信號表示。

為了在DC-IT供電系統(tǒng)運(yùn)行期間生成流經(jīng)有效導(dǎo)體的最小負(fù)載電流，將最小負(fù)載引入供電系統(tǒng)作為靠近負(fù)載的基本負(fù)載，即，如果可能，緊鄰實(shí)際設(shè)備/負(fù)載連接。