电网保护方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术主要涉及一种保护电网(100)免于电气故障的方法，所述电气故障生成第一类型信号和与第一类型信号的类型不同的第二类型信号，电网(100)包括电源(110)和电气装置(120)，二者之间设有接触器(133)，接触器(133)可以被设为两个状态：‑断开状态(0)，用于电源(110)不与电气装置(120)电连接；‑闭合状态(1)，用于电源(110)与电气装置(120)电连接；所述的方法包含以下步骤：‑检测(210)第一类型信号；‑设定(220)接触器处于断开状态(0)；‑验证(230)，在预设时间段，也被称为“决定断开的时间(Tdod)”期间验证(230)是否出现了第二类型信号；‑如果在决定断开的时间(Tdod)期间出现了第二类型信号，保持(240)接触器处于断开状态(0)；‑如果在决定断开的时间(Tdod)期间没有出现第二类型信号，设定(250)接触器为闭合状态(1)。

Power grid protection methods and devices

The invention relates to a power grid protection method (100) from the electrical fault, the fault signal and generating a first electrical type type and the first type signal of second different signal types, including power grid (100) (110) and electrical device (120), a contactor between the two (133). The contactor (133) can be set into two states: off state (0), for the power supply (110) and electrical device (120) electrically connected; closed state (1), (110) for the power supply and electric device (120) electrically connected; the method comprises the following steps: detection (210) the first type signal; set (220) contactor is in off state (0); verification (230), in a preset period of time, also known as the \decision time off (Tdod) during the test (230) whether there are second types of signal; if it is decided to disconnect the time period (Tdod) Between the second types of signals, keep (240) contactor is in off state (0); if in determining the disconnection time (Tdod) period did not appear second types of signal set (250) contactor is closed (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电网保护方法和装置
本专利技术的
是电网(powergrid)领域，特别是检测电网中出现的电弧故障(arcfaults)领域。本专利技术还涉及一种通过检测电弧故障保护电网的方法和装置。
技术介绍
电网能够将电力传递给各种电负载，并可以产生电弧，也被称为电弧故障，其中最频繁的原因是触点的打开与闭合，电缆的切割，通过摩擦或老化导致的绝缘损耗，电缆的发热，以及包含连接损耗的振动。尤其是电弧故障扫描会引起电网损坏或引发火灾。传统的保护设备(例如热断路器)不能系统地保护电网免于电弧故障，并且现有的电弧检测设备并不可靠到足以在要求苛刻的领域中实现，例如航空领域。实际上，这种保护设备具有很高的误报率。因此，这种设备的集成，尤其是集成在航空体系内，将导致在系统中链末端由于突然跳闸而整体不安全，因此将引起运行恶化。目前，飞行器电网的设计是通过安装标准规定的，并被设定为用于电缆绝缘和循环的示例性规则，目的是防止电弧故障的形成。不幸地是，这些安装标准具有局限性，飞行器中仍然有电火发生的可能。直到最近，由于使用了低电压级别(115伏交流电压和28伏直流电压)，因此，关于航空领域中电气设备的规范不再考虑电弧故障的检测。然而，在最近的飞行器中，许多液压的、机械的或者气动的装置被电气装置所取代，这意味着电负载增加了，并导致机载功率的增加。这要求将电压级别转换增加至现在可以达230伏的交流电压和+/-270伏的直流电压。就此而言，该增加与空气环境所施加的约束相关：与海拔、温度循环关联的压力下降，以及湿度的变化，存在不可避免的电弧故障的风险。因此，以可靠的方式检测电弧故障便成了关键问题。文件WO2014/001466描述了监视电网的装置和方法。然而，该文件中所描述的装置和方法没能最小化火灾的风险及其带来的损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提出了一种用于确定电气故障的方法。该方法可靠，而且无需突然和不必要地中断由电网供电的电气设备的运行。在本专利技术中，提出了一种用于可靠地检测发生在电网中的电气故障并迅速保护电网、环境、人员和仪器的解决方案。为此，本专利技术的第一方面涉及一种用于保护电网免于电气故障的方法，该电气故障生成第一类型信号和与第一类型信号的类型不同的第二类型信号，所述电网包括电源和电气装置，二者之间设有接触器，该接触器能够设为两个状态：-断开状态，电源不与电气设备电连接；-闭合状态，电源与电气设备电连接；其中所述方法包括以下步骤：-检测第一类型的信号；-接触器设为断开状态；-在被称为“决定断开的时间”的预定时间段内，验证是否出现了第二类型的信号；-如果在决定断开的时间期间出现了第二类型信号，接触器保持断开状态；-如果在决定断开的时间期间没有出现第二类型信号，接触器设为闭合状态。根据本专利技术的第一方面所述的方法在电气故障(Electricalfault)为电弧故障的情况下尤其适用。“电弧故障”(Arcfault)是指在至少两个导体之间形成的可见的电流，它在例如空气这样的绝缘介质中传播。电弧故障生成各种物理现象，特别是电信号、声波、电磁干扰和光波。根据本专利技术所述的方法一旦检测到第一类型的信号，就可以切断电网中的电流。该信号是电气故障独有的特征。然后，根据电网中电气故障的确认或未显示来将电流保持切断或重新建立。所述确认来自于检测电气故障的第二类型的信号特征。根据本专利技术所述的第一方面的方法还可以包括以下考虑过的一项或任意可能的技术混合中的一项或几项特征：-电网还包括用于检测第二类型信号的设备，其决定断开的时间大于第二类型信号传播到用于检测第二类型信号的设备所需的时间。这样无论产生信号的电网的位置在哪，都可以检测到第二类型信号；-无论接触器处于断开状态还是闭合状态，第二类型信号都在电网中传播，也就是说，独立于电网的供应的状态之外；-决定断开的时间小于电气装置的透明时间。这样在误报的情况下，电气设备不会停止工作；-该方法还包括在接触器设为断开状态时与检测到第二类型信号时之间的时间相关步骤，这使得能够区分是由接触器打开引起的电气故障还是发生在电网内的电气故障；-第一类型信号的信号为电信号；-第二类型信号的信号为声信号。“透明时间”是指电气设备在不再连接到电源时继续运行的时间。为此，例如电容器可以安装在电气设备中。当电源连接到电气设备时，电容器储存电能，然后当电源不再连接到电气设备时则恢复电能。例如，用于航空领域的仪器的透明时间对用交流电运行的设备为200毫秒，对用直流电运行的被称为“A类”的仪器为200毫秒，对用直流电运行的被称为“B类”的仪器为50毫秒.文件DO160的第16部分中明确了这些透明时间，这些是民用航空的规范参考标准。文件DO160明确了用于航空领域的仪器测试步骤和环境。本专利技术的第二方面涉及一种用于保护电网免于电气故障的装置，该电气故障生成第一类型信号和与第一类型信号的类型不同的第二类型信号，所述电网包括电源和电气装置，其中该装置包括：-能够检测第一类型信号的第一探测器；-能够检测在被称为“决定断开的时间”的预定时间段内是否出现第二类型信号的第二探测器；-可以被设为两种状态的接触器，电源不与电气装置电连接时为断开状态，电源与电气装置电连接时为闭合状态；-控制设备，其设置为控制所述接触器，控制设备被设为：□如果第一探测器检测到了第一类型信号，接触器设为断开状态；□如果第二探测器在决定断开的时间内检测到了第二类型信号，接触器保持断开状态；如果第二探测器在决定断开的时间内没有检测到第二类型信号，接触器设为闭合状态。根据本专利技术第二方面所述的装置还可以具有一个或多个单独或根据任何可能的技术组合的特征。优先地，接触器从闭合状态切换到断开状态不生成任何导致第二类型信号出现的电气故障。实际上，如果导致第二类型信号出现的电气故障是在由闭合状态切换到断开状态期间生成的，那么该电气故障可以被第二探测器检测到，这样即使在电网中存在的电气故障仅仅是由接触器的切换产生的，第一探测依然可以被确认。该接触器，例如静态半导体接触器，也称为“固态电源接触器”(Solid-StatePowerContactor)，简称SSPC接触器。该SSPC接触器可以由电控制，并且在打开或闭合时不生成任何电气故障。本专利技术的第三方面涉及一种包括用于根据本专利技术的第二方面所述的用于保护的装置的电网。附图说明当阅读下面的描述并审视与之相伴的附图时，可以更好地理解本专利技术及其各种应用。其中：图1示意性地展示了根据本专利技术实施方式所述的具有用于保护的装置的电网；图2展示了根据本专利技术实施方式所述的用于保护电网的方法的功能图；图3为示出在本专利技术的第一优先实施方式中，用于保护图1的装置的接触器状态的时序图；图4为示出在本专利技术的第二优先实施方式中，用于保护图1的装置的接触器状态的时序图；附图仅以提供信息为目的，并不以任何方式限制本专利技术。为了更加明确，在所有附图中都采用了相同的参考符号来标记相同或相似的元件。具体实施方式本专利技术特别具有一种旨在可靠地在电网中检测电气故障出现的方法和装置，一旦当电气故障形成时，仍然切断电网中的电流。本专利技术特别适用于电气故障为电弧故障的情况。共同描述图1和图2。图1示意性地展示了包括电源110和电气装置120的电网100。电源110提供输送电压E。电网100还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护电网(100)免于电气故障的方法，电气故障生成第一类型信号和与第一类型信号的类型不同的第二类型信号，电网(100)包括电源(110)和电气装置(120)，二者之间设有接触器(133)，接触器(133)被设为两个状态：‑断开状态(0)，其用于电源(110)不与电气装置(120)电连接；‑闭合状态(1)，其用于电源(110)与电气装置(120)电连接；所述方法其特征在于，包含以下步骤：‑检测(210)第一类型信号；‑设定(220)所述接触器处于断开状态(0)；‑验证(230)，在预设时间段，也被称为“决定断开的时间(Tdod)”期间验证(230)是否出现了第二类型信号；‑如果在决定断开的时间(Tdod)期间出现了第二类型信号，保持(240)所述接触器处于断开状态(0)；‑如果在决定断开的时间(Tdod)期间没有出现第二类型信号，设定(250)所述接触器为闭合状态(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.25 FR 15524751.一种保护电网(100)免于电气故障的方法，电气故障生成第一类型信号和与第一类型信号的类型不同的第二类型信号，电网(100)包括电源(110)和电气装置(120)，二者之间设有接触器(133)，接触器(133)被设为两个状态：-断开状态(0)，其用于电源(110)不与电气装置(120)电连接；-闭合状态(1)，其用于电源(110)与电气装置(120)电连接；所述方法其特征在于，包含以下步骤：-检测(210)第一类型信号；-设定(220)所述接触器处于断开状态(0)；-验证(230)，在预设时间段，也被称为“决定断开的时间(Tdod)”期间验证(230)是否出现了第二类型信号；-如果在决定断开的时间(Tdod)期间出现了第二类型信号，保持(240)所述接触器处于断开状态(0)；-如果在决定断开的时间(Tdod)期间没有出现第二类型信号，设定(250)所述接触器为闭合状态(1)。2.如前述权利要求所述的方法，其中，电网(100)还包括用于检测第二类型信号的设备，其中决定断开的时间(Tdod)大于第二类型信号传播到用于检测第二类型信号的设备所需的时间。3.如前述任意一种权利要求所述的方法，其中，决定断开的时间(Tdod)小于电气装置(120)的透明时间(Ttr)。4.如前述任意一种权利要求所述的方法，还包括当接触器(133)被放置在断开状...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉尔斯·本哈姆扎，杰罗姆·詹努赖兹，蒂博·勒布雷顿，
申请(专利权)人：赛峰电气与电源公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR