[發(fā)明專利]低壓斷路器和故障電弧識別單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880097954.5
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN112753147B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設計）人: K.溫茲拉夫;J.邁耶;P.謝格納
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 劉暢

1.一種用于低壓交流電路的低壓斷路器(LS)，所述低壓斷路器具有：

-羅戈夫斯基線圈(RS1，RS2，RS3，RSN)，用于確定低壓交流電路的導體(L1，L2，L3，LN)的電流大小，所述羅戈夫斯基線圈輸出模擬電壓(A1，A2，A3，AN)，所述模擬電壓是導體的電流大小的等效量，

-帶有觸點(K)的中斷單元(UE)，所述中斷單元用于中斷低壓交流電路，

-帶有微處理器(MP)的電子觸發(fā)單元(ETU)，所述電子觸發(fā)單元與所述羅戈夫斯基線圈(SE1)和所述中斷單元(UE)連接，所述電子觸發(fā)單元被設計為在超過相導體的電流邊界值和/或電流-時間段邊界值的情況下，促使低壓交流電路中斷，

其特征在于，

所述羅戈夫斯基線圈(RS1，RS2，RS3，RSN)與模擬積分器(INT)連接，在所述模擬積分器之后跟隨有模數(shù)轉換器(ADU)，所述模數(shù)轉換器將積分后的模擬電壓(uc(t))轉換為數(shù)字信號(P1，P2，P3，PN)，所述數(shù)字信號被所述微處理器進一步處理，使得對由羅戈夫斯基線圈和連接在羅戈夫斯基線圈下游的組件所產(chǎn)生的相移進行補償，從而存在相位正確的電流值(ip(t))，以用于識別故障情況以保護低壓交流電路。

2.根據(jù)權利要求1所述的低壓斷路器(LS)，

其特征在于，

對故障情況的識別是故障電弧識別，所述故障電弧識別利用相位正確的電流值(ip(t))來確定。

3.一種用于低壓交流電路的故障電弧識別單元(SLE)，

-具有至少一個羅戈夫斯基線圈(RS1)，所述羅戈夫斯基線圈用于確定低壓交流電路的導體(L1)的電流大小，所述羅戈夫斯基線圈輸出模擬電壓(A1)，所述模擬電壓是導體的電流大小的等效量，

-具有至少一個電壓傳感器(SS)，所述電壓傳感器用于確定低壓交流電路的導體(L1)的電壓大小，

-具有微處理器(MP)，所述微處理器利用所確定的低壓交流電路的電流大小和電壓大小來執(zhí)行故障電弧識別，并且在超過至少一個邊界值時輸出故障電弧識別信號(SLES)，

其特征在于，

所述羅戈夫斯基線圈(RS1)與模擬積分器(INT)連接，在所述模擬積分器之后跟隨有模數(shù)轉換器(ADU)，所述模數(shù)轉換器將積分后的模擬電壓(uc(t))轉換為數(shù)字信號(P1)，所述數(shù)字信號被所述微處理器(MP)進一步處理，使得對由羅戈夫斯基線圈(RS1)和連接在羅戈夫斯基線圈下游的組件所產(chǎn)生的相移進行補償，從而確定并使用相位正確的電流值(ip(t))，以進行故障電弧識別。

4.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，

其特征在于，

在羅戈夫斯基線圈(RS1)與模數(shù)轉換器(ADU)之間設有放大器(V)。

5.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，

其特征在于，

在羅戈夫斯基線圈(RS1)或積分器(INT)的下游連接濾波器(FI)，或者在模數(shù)轉換器(ADU)的上游連接濾波器(FI)。

6.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，

其特征在于，

所述羅戈夫斯基線圈(RS1)的特征在于互感(M)、漏磁場電感(L)和繞組電阻(RR)；

模擬積分器(INT)具有至少一個電阻-電容器裝置，所述電阻-電容器裝置具有合成的電容(C)和積分器電阻(Rinte)。

7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，

其特征在于，

借助所述互感(M)、所述漏磁場電感(L)、所述合成的電容(C)以及形成了合成的電阻(R)的、由繞組電阻(RR)和積分器電阻(Rinte)構成的和，從所述數(shù)字信號(P1，P2，P3，PN)中計算出相位正確的電流值(ip(t))。

8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，

其特征在于，

導體的電流大小的相位正確的電流值(ip(t))根據(jù)以下公式通過時間上(dt)的積分來計算：