[實用新型]用于確定未接地的電源系統中的總絕緣電阻的劃分和總系統泄漏電容的劃分的設備

有效

• 申請號: 201921128276.2
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN211402537U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 迪科爾·哈克爾;奧利弗·謝弗;帕斯卡·貝克爾;卡爾·謝普
• 申請（專利權）人: 本德爾有限兩合公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R27/26
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本實用新型涉及一種用于確定未接地的電源系統中的總絕緣電阻的劃分和總系統泄漏電容的劃分的設備。本實用新型的基本思想是基于預先確定的未接地電源系統的總絕緣電阻和總系統泄漏電容的值，根據在未接地的電源系統中的每個有源導體之間測得的位移電壓確定在未接地的電源系統中的有源導體之間如何將總絕緣電阻劃分成部分絕緣電阻以及如何將總系統泄漏電容劃分成部分系統泄漏電容。通過評估位移電壓的振幅、頻率和相位的改變，能夠得出與總絕緣電阻和總系統泄漏電容在各個有源導體之間的劃分有關的結論。

技術領域

本實用新型涉及一種用于確定未接地的電源系統中的總絕緣電阻的劃分和總系統泄漏電容的劃分的設備。

背景技術

當電氣裝置的操作、火災和接觸安全性必須滿足更高的要求時，采用未接地的電源系統的系統類型，也稱為隔離系統(isoléterre-IT)或IT(電源)系統。在這種電源系統中，有源部分與地電位分離，即，與地分離。這些系統的優點在于，在絕緣故障的情況下，諸如接地故障或框架故障，所連接的電氣負載的功能不受影響，因為系統的有源導體和地之間的理想的無限大阻抗值防止形成閉合電路。

利用未接地的電源系統的這種固有的安全性，即使在第一次絕緣故障的情況下，也可以確保由不接地的電源系統供應的連續負載供電。

因此，未接地的電源系統相對于地的電阻(絕緣電阻，在故障情況下也稱為絕緣故障電阻或故障電阻)被連續監測，因為另一有源導體上的潛在的第二次故障將導致故障回路，并且在這種情況下與過電流保護設備相關的故障電流將導致裝置的關閉，包括停止操作。

如果通過絕緣監測設備連續監測未接地的電源系統的絕緣狀態，那么即使已經發生了第一次故障，未接地的電源系統仍可以在沒有規定的時間限制的情況下繼續操作。

采用絕緣監測設備來監測絕緣電阻。根據現有技術已知的產品標準IEC 61557-8的絕緣監測設備確定整個IT系統相對于地的絕緣電阻。絕緣監測設備連接在一側的有源導體和另一側的地之間，并在系統上疊加測量電壓。在絕緣故障的情況下，系統和地之間的測量電路通過絕緣故障關閉，從而導致與絕緣故障成比例的測量電流。這個測量電流在絕緣監測設備中的測量電阻器處造成對應的電壓降，該電壓降由電子器件評估并且如果其超過可預設的閾值則觸發警報。

根據標準配置的絕緣監測設備將在所有有源導體之間對稱劃分的歐姆泄漏視為絕緣故障，正如它們對不對稱發生的絕緣故障所做的那樣，諸如在單個有源導體上發生的絕緣故障。

除了確定總絕緣電阻之外，市場上可用的絕緣監測設備還提供確定未接地的電源系統相對于地的總系統泄漏電容的功能。類似于總絕緣電阻(即，總系統泄漏阻抗的歐姆部分)，總系統泄漏電容構成總系統泄漏阻抗相對于地的電容部分。總系統泄漏電容是相對于地的所有系統泄漏電容的總和，諸如所連接裝備中有源導體或噪聲抑制電容器的每單位長度的電容。

但是，到目前為止，還沒有令人滿意的解決方案來解決以下任務：選擇性地確定各個有源導體相對于地的絕緣電阻值和系統泄漏電容值的劃分。雖然可以借助于絕緣監測設備確定總絕緣電阻和總系統泄漏電容，但總絕緣電阻和總系統泄漏電容在各個有源導體之間的劃分的確定被發現是有問題的。

在未接地的純直流電壓系統中，可以通過測量位移電壓得出關于總絕緣電阻在有源導體與地之間的劃分的結論。到目前為止，在根據產品標準IEC 61557-8的絕緣監測設備中尚未實現總系統泄漏電容在有源導體與地之間的劃分的確定。

在未接地的單相或多相交流電壓電源系統中，總絕緣電阻的劃分無法僅通過位移電壓測量來確定，因為位移電壓也很大程度上取決于在有源導體與地之間的系統泄漏電容的大小和劃分。

在未接地的電源系統中，未接地系統相對于地的對稱狀態、導體的對稱負載以及保護性導體電流的最小化的目的常常在于最小化電絕緣和電氣部件上的相對于地的張力(strain)。在大多數情況下，在系統規劃和系統設置期間會考慮這一點。