本发明专利技术涉及用于具有至少两个相导体的不接地IT供电系统的绝缘监控的方法和装置。在第一方法和实现第一方法的装置中，使用独立的响应值为每个相导体分别地确定绝缘电阻。在第二方法和实现第二方法的装置中，为每个相导体分别地确定绝缘电阻并计算相关电流和电压分配。在第三方法和实现第三方法的装置中，确定总绝缘电阻，并设置变化时间窗口，第二响应值在变化时间窗口内被激活。在第四方法和实现第四方法的装置中，确定总绝缘电阻，并提供IT供电系统的关闭/继续操作的选项。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于具有至少两个相导体的不接地IT供电系统的绝缘监控的方法和包含IT供电系统的绝缘电阻的确定和第一响应值的设置的此类方法。进一步的，本专利技术涉及用于具有至少两个相导体的不接地IT供电系统的绝缘监控的装置和包括用于确定供电系统的绝缘电阻的检测装置的此类装置，该检测装置具有使用用于绝缘电阻的可调第一响应值识别第一故障的第一故障识别装置。
技术介绍
在关于操作、消防和接触安全的需求增加的情况下，使用网络类型的IT供电系统(隔离的供电网络)为电力设备供电。在此类供电网络中，电力系统的有源组件与地电势分离。这些网络的优点在于，如果发生第一绝缘故障(接地故障或到机架的故障)，电力设备的功能不受影响，这是因为由于导体和地之间的理想的无穷高阻抗值而在这种第一故障的情况下不能形成闭合电路。由于IT供电系统的固有安全性，即使第一绝缘故障发生，可以确保由IT供电系统供电的负载(即，连接到IT供电系统的设备)的连续供电。从此考虑变得清晰的是，必须持续监控待监控网络内的对地电阻(绝缘电阻-在故障的情况下，也是绝缘故障电阻或故障电阻)，因为另一有源导体内的潜在的其他故障(第二故障)将导致故障回路，且因此流动的与过电流保护装置有关的故障电流将造成系统的关闭和操作停机。如果IT供电系统的绝缘状态被绝缘监控装置连续地监控，那么即使发生第一故障，在指定的时间限制之外可以操作IT供电系统。这已在如DIN VDE 0100-410和IEC60364-4-41中的411部分中描述。在发生第二故障的情况下，如果不存在另外的防护措施，需要保护措施“自动关闭”。然而，第二故障(尤其是高电阻故障)的可靠识别是至今尚未得到充分解决的问题。由于未识别的高电阻第二故障，可能不会可靠地发生过电流触发；相反地，很可能存在电击和/或火灾风险。在前述的标准中，过电流断路器的使用和差动电流断路器(残余电流保护装置-RCD)的使用作为其他的保护措施而被提及。然而，在IT供电系统中，因为过电流断路器的触发阈值是基于短路电流或基于线路的当前载流容量，从而它比残余电流(当流过人或动物时被认为是严重的)的值高出很多倍，所以这两种防护措施不足以可靠地防止电击和/或火灾发生的风险。当前用于火灾预防的300mA的残余电流限值也不足以触发过电流断路器。IT供电系统中发生的第二故障是否将触发残余电流保护装置取决于第一故障的位置、第二故障的位置、残余电流保护装置的位置和电力系统目前对地的其他漏泄阻抗。与在TN供电系统中不同，在IT供电系统中不存在中性导体和/或中性点到残余电流保护装置的差动变流器的上游的地的低电阻连接，因此变压器的外部流动的差动电流可以触发残余电流保护装置。因此，IT供电系统中的第二故障触发残余电流保护装置将被认为是极不可能的。采用当前市场上可用的绝缘监控装置，第二故障的识别或如果达到临界状态时待监控的IT供电系统的直接关闭是不可能的，因为只考虑了源自IT网络内的各个相导体的绝缘电阻的并联。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提出确保IT供电系统中的第二故障的可靠识别或帮助避免第二故障的发生的方法和装置。如果将出现引起高电击风险的系统状态和/或引起难以预防的火灾风险的系统状态，期望第二故障的识别以关闭IT供电系统。通过包括以下方法步骤的方法实现该目的:确定每个相导体和地之间的绝缘电阻，为每个确定的绝缘电阻设置独立的响应值，测试用于被相关联的所述绝缘电阻削切(undercut)的每个响应值，以及如果至少两个独立的响应值被削切，生成用于关闭所述IT供电系统的关闭信号。在根据本专利技术的第一实施例中，首先，通过形成用于所述相导体的独立的耦合和测量路径，选择性地为每个单个相导体确定绝缘电阻。因此确定的绝缘电阻与独立于其他单独地确定的绝缘电阻的响应值相关联，其中，可以考虑网络参数，如各个测量路径的漏泄阻抗。测试预设响应值以查看相关联的当前确定的绝缘电阻是否达不到各个响应值。如果至少两个独立的响应值被削切，生成用于关闭IT供电系统的关闭信号。这种用于多个绝缘故障的存在的测试确保另一相导体上的第二故障被识别，意味着系统处于危险状态，必需关闭IT供电系统。在该方法的另一实施例中，如果响应值被削切，触发与各个相导体相关联的报警信号。与各个相导体相关的测量路径上的响应值的削切对应于报警信号的选择性的触发。通过这些与单个相导体相关联的报警信号，关于现有绝缘故障的有关相导体的信息可用于进一步的处理尤其可用于对系统状态的评估。有利地，通过报警信号的逻辑运算的方式生成关闭信号。选择性地提供的报警信号允许这种方式的逻辑运算:可以检测至少两条测量路径(即，多绝缘故障)上的响应值的削切的存在。在根据本专利技术的可选的第二实施例中，该方法包括方法步骤:确定每个相导体和地之间的绝缘电阻，确定所述相导体和地之间的系统电压，考虑所述IT供电系统的其他电气特性，基于确定的绝缘电阻和确定的系统电压计算所述IT供电系统内和与其连接的设备上的相关电流和电压，评估确定的电流和确定的电压是否表示所述系统的危险状态，以及如果识别到所述系统的危险状态，生成关闭信号以关闭所述IT供电系统。在此实施例中，通过相导体和地之间的系统电压的确定补充绝缘电阻的选择性确定。通过应用用于计算线性网络的基本电工学规则和考虑IT供电系统的其他电气特性(如保护导体电阻或接地电阻)，基于这些值可以计算IT供电系统的相关部分的电流和电压，尤其是故障电流和接触电压。在评估中，因为系统的特定部分内或相连接的设备上的最大容许电流和电压的预先设置的限值的削切，所以作出关于系统是否处于危险状态(例如，是否出现关于针对电击的保护或火灾防护的风险)的确定。如果识别到系统的这种危险状态，IT供电系统被关闭。优选地，使用评估算法评估确定的电流和确定的电压以识别系统的危险状态。可以将标准规范和经验值输入所述评估算法以能够可靠地检测系统的危险状态。前述方法并未覆盖第二故障发生在发生第一故障的对地相导体上的故障情况。因此，下文中，将描述根据本专利技术的第三方法，使用该方法可以检测所述故障情况。在这个进一步的方法中，确定所述IT供电系统的绝缘电阻并设置第一响应值，其中在第一响应值已被削切后，启动变化时间窗口，在该变化时间窗口内激活设置的第二响应值，以及其中如果第二响应值在变化时间窗口内被削切，自动地关闭IT供电系统。在已经识别到第一故障后，即在当前确定的绝缘电阻达不到第一响应值后，启动变化时间窗口，在该变化时间窗口内，激活第二响应值作为绝缘电阻的低于第一响应值的另一限值。如果第二响应值在变化时间窗口内被削切，这暗示系统处于危险状态一可能由第二绝缘故障引当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于具有至少两个相导体(L1，L2)的不接地IT供电系统(2)的绝缘监控的方法，包括方法步骤：确定每个相导体(L1，L2)和地之间的绝缘电阻；为每个确定的绝缘电阻设置独立的响应值；测试用于被相关联的所述绝缘电阻削切的每个响应值；如果至少两个独立的响应值被削切，生成关闭信号以关闭所述IT供电系统(2)。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：迪科尔·哈克尔，奥利弗·沙佛，
申请(专利权)人：本德尔有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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