用于接地故障检测的装置和方法制造方法及图纸

一种用于检测安全链(10b；10c；10d)，尤其是载人输送器的安全链(10b；10c；10d)的接地故障的接地故障检测装置(32)，其包括：供电线路电流监测单元(26)，其配置成用于测量流入所述安全链(10b；10c；10d)的电流并提供指示流入所述安全链(10b；10c；10d)的电流量的第一信号；返回线路电流监测单元(28)，其配置成用于测量流出所述安全链(10b；10c；10d)的电流并提供指示流出所述安全链(10b；10c；10d)的电流量的第二信号；以及比较单元(30)，其配置成用于将所述第一信号和所述第二信号进行比较以及在所述第一信号与所述第二信号之间的差超过预定极限的情况下发出告警信号。

Device and method for grounding fault detection

A grounding fault detection device (32) for detecting the grounding faults of a safety chain (10b; 10C; 10d), especially a human conveyor (10b; 10C; 10d), including: a power supply line current monitoring unit (26), configured to measure current in the 10B; 10C; 10d) and provide instructions to inflow. The first signal of the current amount of the full chain (10b; 10C; 10d); returns the line current monitoring unit (28), which is configured to measure the current of the flow of the safe chain (10b; 10C; 10d) and provide a signal indicating the amount of current of the flow of the safety chain (10b; 10C; 10d); and the comparison unit (30), configured to use the described number. A signal is compared with the second signal, and an alarm signal is sent in the case that the difference between the first signal and the second signal exceeds the predetermined limit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于接地故障检测的装置和方法本专利技术涉及一种用于检测安全链的接地故障的装置和方法，尤其涉及用于检测载人输送器中使用的安全链的接地故障的装置和方法。如电梯、自动扶梯或自动人行道的载人输送器均配备有安全链，以便确保安全运行。安全链通常包括多个按顺序互连的安全开关和/或安全电路，且配置成在安全链被这些安全开关或安全电路中的至少一者中断的情况下停止载人输送器的任何操作。当这种安全链遭遇接地故障时，接地故障检测是用于载人输送器中的安全链的一种必要功能，正如全球范围的任何电梯安全法规中所规范的。接地故障是电路与地线或大地的非期望连接。目前，接地故障通常通过保险丝的方式来检测。如图1所示，安全链10a连接在电源12与地线或大地14之间。安全链10a包括全部串联连接的多个安全开关16a、16b、16c和安全继电器18。安全继电器18配置成执行被请求的安全功能，即，将驱动输送器的电动机停止以及启用制动器。保险丝20设在安全链供电线路21中，如图1所示。安全链返回线路22连接到地线14。当安全链10a的布线中任何一点接触地线而导致接地故障24时，如图1中虚线所示，流经保险丝20的电流将增加保险丝20的电流阈值，并且保险丝20将熔断任何流经安全链的电流。如图1所示，使用保险丝20的接地故障检测的实现方式需要在接地故障的情况中，电源12能够提供足够的电流在给定的阈值时间内熔断保险丝20。例如，安全法规EN60204-1规定在接地故障的情况中用于熔断保险丝的阈值时间为5秒。为了按安全法规规范要求的，安全地在5秒内触发保险丝，流经保险丝的电流必须超过保险丝的标称电流阈值的三倍。常规用于电梯中电源的标准变压器能够输送足够高的电流。然而，越来越多地使用的开关模式的电源而非变压器，通常具有电流极限且因此可能无法提供足够电流以在接地故障的情况中熔断保险丝，或需要超标设计以便能够在接地故障的情况中安全地熔断保险丝。例如，在图1所示的安全链中，在正常情况下，在48VDC的安全链供电电压下，安全链中流动0.16A的电流。触发保险丝20的额定电流阈值是0.4A，即，在电流停留在此额定电流阈值以下的情况中保险丝将不会熔断。在此示例中，为了在5秒内熔断保险丝20，安全链中的电流必须超过1.2A。因此，用作安全链的电源的任何电源必须能够提供48VDC乘以1.2A＝58W的功率。然而，在正常情况中，仅需要8W的功率。因此，电源必须相对于正常运行要求足够地超标设计，才能满足针对接地故障保护的安全法规要求。常规安全链10a使用机电安全继电器18。此类安全继电器18的电阻相对较低。因此，它们汲取安全链10a中流过的大量电流。由此，使用机电安全继电器18的常规安全链10a相对于接地故障24是相对稳健的。仅相对较硬的接地故障24，即，具有低或甚至基本为零的电阻的接地故障24才对安全链10a具有显著影响。安全链10a中连接的保险丝20在常规安全链10a中出现硬接地故障24的情况中相对较安全地熔断。在包括基于印刷电路继电器和/或半导体开关的安全继电器18的安全链10a中，安全继电器18具有高得多的电阻(约为2300欧姆，这是较之机电继电器/接触器的约300欧姆而言)且因此汲取少得多的电流。由此，此类安全链10a相对于软接地故障24(即，电阻为大约几百欧姆的接地故障24)更灵敏得多。然而，将保险丝20配置成使得保险丝20在出现软接地故障24时安全地熔断则是成问题的。图1的示意图指示安全链10a的中部某个位置出现接地故障24。在硬接地故障的情况下，接地电阻将小于1欧姆，且流经保险丝20的电流将增加到约4A。这将导致保险丝熔断。然而，在软接地故障的情况下，例如，在接地故障电阻稍微低于100欧姆时，接地故障的存在将使流经保险丝20的电流增加到仅稍微高于其触发电流(例如，0.4A)。虽然这高于触发保险丝20的电流阈值0.4A，但是它将耗费远远比5秒长的时间才能熔断保险丝20。典型地，在此示例中，保险丝20可能耗费几分钟才能熔断。因此，如上所述的软节点故障可能晚些时间才被检测到或甚至根本检测不到，这与法规要求相悖。如果晚些时间出现第二次接地故障，则两次接地故障可能在某些情况下导致安全问题。此类问题的可能性在使用印刷电路板继电器替代继电器/接触器的情况中甚至更大，因为印刷电路板继电器具有比机械继电器/接触器更高的线圈电阻。而且，在现代安全链实现方式中，尤其在使用电子安全时，安全链可能包括多个分段。在此情况中，流经每个分段的电流可能如此小而难以提供在接地故障情况中将在要求的时间段内熔断的合适保险丝。因此，期望改进安全链中的接地故障的检测。尤其，克服常规接地故障检测的上述问题将是有益的。根据本专利技术的示范性实施方案，一种用于检测安全链，尤其为载人输送器的安全链的接地故障的接地故障检测装置，其包括：供电线路电流监测单元，其位于所述安全链供电线路处或所述安全链供电线路中且配置成用于测量经所述安全链供电线路流入所述安全链的电流并且提供指示流入所述安全链的电流量的第一信号；返回线路电流监测单元，其位于所述安全链返回线路处或所述安全链返回线路中且配置成用于测量经所述安全链返回线路流出所述安全链的电流并且提供指示流出所述安全链的电流量的第二信号；所述接地故障检测装置还包括比较单元，所述比较单元配置成用于将所述电流监测单元分别提供的所述第一信号和所述第二信号进行比较以及用于在所述第一信号和所述第二信号之间的差超过预定极限的情况下发出告警信号。一种检测安全链，尤其是载人输送器的安全链的接地故障的方法，其包括如下步骤：测量流入所述安全链的电流并提供指示流入所述安全链的电流量的第一信号；测量流出所述安全链的电流并提供指示流出所述安全链的电流量的第二信号；将所述第一信号和所述第二信号进行比较以及在所述第一信号与所述第二信号之间的差超过预定极限的情况下发出告警信号。根据本专利技术的示范性实施方案的用于检测安全链的接地故障的接地故障检测装置和方法允许快速且可靠地检测安全链的接地故障。尤其，所述装置和方法允许可靠地监测所述安全链的多个分段以及检测软接地故障情况中出现的甚至较小的接地电流。由此，采用安全链的载人输送器的安全性得以显著地加强。下文中，将参考附图更详细地描述示范性实施方案。图1示出根据现有技术的包括用于接地故障检测的保险丝的安全链的电路图。图2示出根据第一实施方案的包括接地故障检测装置的安全链的电路图。图3示出根据另一个实施方案的包括接地故障检测装置的安全链的电路图。图4示出根据又一个实施方案的包括接地故障检测装置的安全链的电路图。包括如图2所示的根据第一实施方案的接地故障检测装置32的安全链10b是基于如图1所示的常规安全链10a。相同的部件以相同的参考符号表示，且将不再详细论述。根据第一实施方案的接地故障检测装置32包括供电线路电流监测单元26，其配置成用于测量经安全链供电线路21流入安全链10b的电流并且提供指示流入安全链10b的电流量的第一信号。所述接地故障检测装置还包括返回线路电流监测单元28，其配置成用于测量经安全链返回线路22流出安全链10b的电流并且提供指示流出安全链10b的电流量的第二信号。供电线路电流监测单元26和返回线路电流监测单元28两者都连接到比较单元30，所述比较单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测安全链(10b；10c；10d)，尤其是载人输送器的安全链(10b；10c；10d)的接地故障的接地故障检测装置(32)，所述接地故障检测装置(32)包括：供电线路电流监测单元(26)，其配置成用于测量流入所述安全链(10b；10c；10d)的电流并提供指示流入所述安全链(10b；10c；10d)的电流量的第一信号；返回线路电流监测单元(28)，其配置成用于测量流出所述安全链(10b；10c；10d)的电流并提供指示流出所述安全链(10b；10c；10d)的电流量的第二信号；以及比较单元(30)，其配置成用于将所述第一信号和所述第二信号进行比较以及在所述第一信号与所述第二信号之间的差超过预定极限的情况下发出告警信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测安全链(10b；10c；10d)，尤其是载人输送器的安全链(10b；10c；10d)的接地故障的接地故障检测装置(32)，所述接地故障检测装置(32)包括：供电线路电流监测单元(26)，其配置成用于测量流入所述安全链(10b；10c；10d)的电流并提供指示流入所述安全链(10b；10c；10d)的电流量的第一信号；返回线路电流监测单元(28)，其配置成用于测量流出所述安全链(10b；10c；10d)的电流并提供指示流出所述安全链(10b；10c；10d)的电流量的第二信号；以及比较单元(30)，其配置成用于将所述第一信号和所述第二信号进行比较以及在所述第一信号与所述第二信号之间的差超过预定极限的情况下发出告警信号。2.如权利要求1所述的接地故障检测装置(32)，其中所述供电线路电流监测单元(26)、所述返回线路电流监测单元(28)和所述比较单元(30)中的至少一者包括至少一个微处理器(27a、27b、29a、29b、31a、31b)。3.如权利要求2所述的接地故障检测装置(32)，其中所述供电线路电流监测单元(26)、所述返回线路电流监测单元(28)和所述比较单元(30)中的至少一者包括至少两个冗余微处理器(27a、27b、29a、29b、31a、31b)。4.如前述权利要求中任一项所述的接地故障检测装置(32)，其中所述供电线路电流监测单元(26)、所述返回线路电流监测单元(28)和所述比较单元(30)符合IEC61508-1:2010标准。5.如前述权利要求中任一项所述的接地故障检测装置(32)，其中检测接地故障所需的时间在10ms至500ms的范围内，尤其是250ms。6.如前述权利要求中任一项所述的接地故障检测装置(32)，其中所述预定极限对应于5mA至20mA，尤其是5mA、10mA、15mA或20mA的电流差。7.一种安全链(10b；10c；10d)，尤其是载人输送器的安全链(10b；10c；10d)，其包括：至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：P赫克尔，D泰格特迈尔，
申请(专利权)人：奥的斯电梯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US