[發(fā)明專利]用于檢測電弧故障的設備和相關聯(lián)的電弧故障保護單元

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011471203.0
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112986712A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: H.雷西格爾
• 申請（專利權）人: 施耐德電器工業(yè)公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

一種用于檢測多相電氣裝置中的電弧故障的設備包括：?高頻測量系統(tǒng)，其耦合到所述裝置的至少兩條電氣相線，所述測量系統(tǒng)被配置成提取代表流經(jīng)所述相線的電流的高頻分量的第一信號；?多個低頻測量系統(tǒng)，每個低頻測量系統(tǒng)耦合到所述裝置的一條電氣相線，每個低頻測量系統(tǒng)被配置成獲取代表流經(jīng)相對應的相線的交流線電流的第二信號；?數(shù)據(jù)處理模塊，其被編程為基于第二信號和第一信號來檢測電弧故障。

技術領域

本發(fā)明的各方面涉及用于檢測電弧故障的設備，特別是用于檢測電氣裝置中的電弧故障的設備。本發(fā)明還涉及包括這種檢測設備的電弧故障保護單元。

背景技術

通常，本發(fā)明適用于電弧保護的領域，并且特別地，其旨在允許檢測多相AC電氣裝置中的電弧故障。

電弧故障保護單元，諸如斷路器，有時被配置成檢測能夠在多相電氣裝置中發(fā)生的電弧故障。該檢測基于檢測設備，該檢測設備包括與電氣裝置的不同相導線相關聯(lián)的低頻電流傳感器和高頻電流傳感器。相線上的電弧故障在LF和HF電流中生成可在故障相線上最容易被檢測到的特定變化。

然而，現(xiàn)有的檢測設備并不總是令人滿意的，特別是在傳感器的數(shù)量和相關聯(lián)的處理電路的復雜性方面。

因此，需要一種用于檢測AC系統(tǒng)中的電弧故障的設備，該設備展現(xiàn)出令人滿意的性能水平，同時易于制造。

發(fā)明內容

為此，本發(fā)明的一個方面涉及一種用于檢測多相電氣裝置中的電弧故障的裝置，所述設備包括：

-高頻測量系統(tǒng)，其耦合到裝置的電氣相線中的至少兩條電氣相線，所述測量系統(tǒng)被配置成提取代表流經(jīng)所述相線的電流的高頻分量的第一信號，特別是當存在電弧故障時的第一信號；

-多個低頻測量系統(tǒng)，每個低頻測量系統(tǒng)耦合到裝置的一條電氣相線，每個低頻測量系統(tǒng)被配置成獲取代表流經(jīng)相對應的相線的交流線電流的第二信號；

-數(shù)據(jù)處理模塊，其被編程為基于第二信號和第一信號來檢測電弧故障。

因此，單個高頻測量系統(tǒng)被用于所有的電氣相線。因此，不必每條相線使用一個高頻測量系統(tǒng)，因為這將使電流傳感器和信號處理系統(tǒng)的數(shù)量倍增，從而將增加制造檢測設備的復雜性和成本。盡管如此，該解決方案仍然允許充分可靠且有效地檢測電弧故障。

根據(jù)有利的但非強制性的方面，這種檢測設備可以包括以下特征中的一個或多個，這些特征是孤立地獲取的或者根據(jù)任何技術上允許的組合而獲取的：

-所述檢測設備包括多個單相電流傳感器，每個單相電流傳感器被配置成與所述電氣裝置的一條電氣相線相關聯(lián)，并且其中，所述高頻測量系統(tǒng)被配置成將從所述電流傳感器導出的高頻測量信號進行組合以形成從中提取所述第一信號的復合信號。

-電流傳感器的輸出端通過電容器連接到高頻測量系統(tǒng)的輸入端。

-電流傳感器的輸出端通過電阻器連接到高頻測量系統(tǒng)的輸入端。

-電流傳感器的輸出端借由磁耦合設備連接到高頻測量系統(tǒng)，所述輸出端中的每一個都連接到初級繞組，所述初級繞組被磁耦合到次級繞組，所述次級繞組連接到高頻測量系統(tǒng)的輸入端。

-高頻測量系統(tǒng)包括諸如測量環(huán)形線圈的專用電流傳感器，專用電流傳感器被配置成耦合到電氣相線中的至少兩條，并且被配置成生成從中提取所述第一信號的復合信號，并且其中，檢測設備包括多個單相電流傳感器，每個單相電流傳感器被配置成與電路的一條電氣相線相關聯(lián)，每個單相電流傳感器與低頻測量系統(tǒng)中的一個相關聯(lián)。

-單相電流傳感器是電流變壓器。

-每個電流傳感器包括磁環(huán)形線圈以及繞在磁環(huán)形線圈周圍并被配置成在其端子處提供寬帶測量信號的測量線圈，測量線圈包括少于40匝，或者優(yōu)選為少于20匝。