包括电保护装置的电链路和供电方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种设计成将DC高压电源(2)链接到用户设备(5)的电链路(8)和用于向用户设备安全供电的方法。所述电链路包括由绝缘覆盖物(4a)包围的电导体(4)，其特征在于，所述电链路(8)包括电保护装置(3)，所述电保护装置包括：‑导电套筒(7)，其被安排成围绕所述绝缘覆盖物(4a)；‑电流发生器(10)，其被连接到所述导电套筒(7)的电流注入点(30)；‑断路器(9)，其被安排在所述导体上并且被配置成切断通过所述导体(4)传输的电流；以及‑检测模块(11)，其被连接到所述导电套筒(7)的电流分接点(31)并连接到所述断路器(9)并且被配置成检测所述导体(4)的电流泄漏并对所述断路器(9)施以命令。

【技术实现步骤摘要】
包括电保护装置(电流偏置)的电链路和供电方法
本专利技术涉及一种用于将DC高压传输到用户设备的电链路，所述链路包括用于以安全方式供应电力的电保护装置。本专利技术还涉及一种经由电链路向交通工具中的用户设备安全供应电力的方法。
技术介绍
飞行器上的电气设施包括与用户设备链接的电气电源，所述用户设备通过覆盖有绝缘覆盖物的电导体形成的电链路来供以电力。电链路包括断路器装置，所述断路器装置用于监测通过电源与用户设备之间的链路传输的电信号的参数，以便中断导体中的过载电流或短路电流。飞行器上消耗的电力在不断增大。这种趋势不可避免地导致飞行器上的电气电力供应系统的电压水平增大，所述电压水平传统地为115伏AC(AC指代交流电)和28伏DC(DC指代直流电)。现在设想约+/-270伏DC或540伏DC的电压。这样的电压值在飞行器上引起新问题。例如，当电流从电链路泄漏出时，可能会发生串联或并联电弧。向设备供应电力的电导体与飞行器的导电结构之间或两个相邻电导体之间的并联电弧可能损坏用户设备。现有技术的断路器装置并未对确保使用这种电压的设施的经由电链路的电力传输的安全进行优化。具体地，在这样的电压下，对于现有技术的断路器，强制遵守包含供电电缆的股线与飞行器的机身之间、或包含供电电缆的股线与包含数据传输电缆的另一股线之间的大的安全距离，以防止包含供电电缆的股线中的可能电弧通过热效应损坏飞行器的导电结构或所述包含数据传输电缆的股线。这些安全义务在飞行器中产生大的空间限制。
技术实现思路
对于找到一种用于电链路的电保护的装置存在需求，所述装置可以确保向交通工具中的用户设备供应高压电力、并且完全或部分克服上述现有技术的缺点。为此，本专利技术涉及一种设计成将DC高压电源连接到用户设备的电链路，所述电链路包括由绝缘覆盖物包围的电导体，所述电链路包括电保护装置，所述电保护装置包括：-导电套筒，所述导电套筒被安排成围绕所述绝缘覆盖物；-电流发生器，所述电流发生器被连接到所述导电套筒的电流注入点；-断路器，所述断路器被安排在所述导体上并且被配置成切断通过所述导体传输的电流；以及-检测模块，所述检测模块被连接到所述导电套筒的电流分接点并连接到所述断路器并且被配置成检测所述导体的电流泄漏并对所述断路器施以命令。本专利技术还涉及一种用于经由连接在交通工具中的用户设备与供应DC电压的电源之间的电链路向所述用户设备安全供应电力的方法，所述交通工具包括形成大地的导电结构，所述电链路包括：-电导体，所述电导体由绝缘覆盖物包围；-电保护装置，所述电保护装置包括：o导电套筒，所述导电套筒被安排成围绕所述绝缘覆盖物；o电流发生器，所述电流发生器被连接到所述导电套筒的电流注入点；o断路器，所述断路器被安排在所述导体上并且被配置成切断通过所述导体传输的电流；以及o检测模块，所述检测模块包括：分流器，所述分流器连接到所述导电套筒的电流分接点的第一端子和连接到大地的第二端子；比较器，所述比较器的第一输入端经由所谓检测线路的电链路连接到所述分流器的所述第一端子、并且其第二输入端被连接到供应所谓参考电压的DC电压发生器；以及微控制器，所述微控制器被连接在所述比较器的输出端与所述断路器之间；所述方法包括以下相继的步骤：-由所述电流发生器在所述电流注入点处注入DC电流；-通过所述分流器来测量在所述电流分接点处分接的电流的大小；-由所述比较器将所述检测线路上的电压与所述参考电压进行比较，所述检测线路上的电压与通过所述分流器测量到的电流的大小成比例；-通过所述微控制器来监测所述比较器的所述输出信号的状态，所述状态是指明所述电导体的电流泄漏的第一状态或并非如此的第二状态；以及-如果所述比较器的所述输出信号处于所述第一状态，则由所述微控制器激活所述断路器。附图说明在阅读以下对示例性实施例的描述之后，将更加清楚地显现本专利技术的上述特征和其他特征，所述描述参照附图给出，其中：-图1示出了包括电气设备的飞行器，所述电气设施具有经由电链路和电流返回线路连接到用户设备的电源和根据本专利技术的一个实施例的用于电链路的电保护的装置；-图2示出了图1中所示的电气设施的框图、以及根据本专利技术的一个实施例的用于电链路的电保护的装置的描述；-图3示出了被安排在电链路上并形成根据本专利技术的电保护装置的一部分的导电套筒的示意图；-图4示出了图2中所示的电气设施的电路图；-图5是展示了当根据图3的导电套筒被电流偏置时在其分接点处测量到的电流的演变的图表；-图6是类似于图2的视图，其中用于导体的电保护的装置还包括根据本专利技术的一个实施例的测试模块；并且-图7示出了图6中所示的电气设施的电路图。具体实施方式参照图1，飞行器A包括电气设施1，所述电气设施具有经由电链路8连接到用户设备5的高压电源2，所述电链路包括与电链路8相关联的电保护装置3。此外，电源2通过电流返回线路6链接到用户设备5。高压电源2供应量级为+或-270伏DC的DC电压HV，或者供应540伏DC。此外，飞行器A包括由飞行器的处于参考电势并形成大地50(在图4中可见)的任何金属/导电元件形成的导电结构(未示出)。参照图2和图3，并且根据本专利技术，电链路包括由绝缘覆盖物4a(例如塑料套筒)包围的导体4，并且电保护装置3包括被安排在电导体4的绝缘覆盖物4a上的部分、以及由例如被安排在安全壳体12中的电子装置形成的部分。被安排在绝缘覆盖物4a上的部分包括由绝缘覆盖物7a包围的导电套筒7，导电套筒7包围导体4的绝缘覆盖物4a。在壳体12中的部分(参见图2)包括：●断路器9，所述断路器被链接到高压电源2并且当在这方面其收到命令时可以中断向用户设备5供应信号HV。以已知的方式，断路器9作为开关进行操作，当被激活时断开并且因此使得导体4断路；●电流发生器10；以及●检测模块11，用于检测导体4的电流泄漏。当电链路损坏时发生电流泄漏；例如，当绝缘覆盖物4a损坏时，导体4与导电套筒7相接触；或者当这两个绝缘覆盖物4a和7a损坏时，导体4与电链路外部的元件相接触。电流泄漏可能导致在导体与飞行器A的导电结构之间、或与设定成与所述导体电势不同的另一导体之间或与电流返回线路6(如果后者处于与大地不同的电势的话)之间产生电弧。电链路8有利地从壳体12延伸至用户设备5(仅在图4中示出了电链路的一部分)。电流发生器10通过在电流注入点30处在导电套筒7上注入DC偏置电流Ig来提供使导电套筒7电流偏置的功能，所述电流注入点例如位于电链路8的上游端(壳体侧)。电流发生器优选地就电压而言受到限制，其中电压极限被选择成不对人有害，典型地小于50伏。此优选选项使得能够为人类添加额外的保护度。偏置电流Ig的符号优选地与由高压电源2输送的电压HV的符号相反，以便加速由检测模块11对电流泄漏的检测。例如，对于由高压电源2输送的540伏DC电压HV，由电流发生器20输送的偏置电流Ig是-1A。检测模块11(参见图4)包括用于测量在导电套筒7的分接点31处分接的电流Ir的分流器40、连接到分流器40的比较器42、以及将比较器42的输出端链接到断路器9的输入端的微控制器43。因此，所述微控制器接收比较器42的输出信号并且向断路器9供应命令信号。具有已知电阻R分流器的分流器40在第一端子处连接到导电套筒7的电流分接点31并且在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设计成将DC高压电源(2)链接到用户设备(5)的电链路(8)，所述电链路包括由绝缘覆盖物(4a)包围的电导体(4)，其特征在于，所述电链路(8)包括电保护装置(3)，所述电保护装置包括：导电套筒(7)，所述导电套筒被安排成围绕所述绝缘覆盖物(4a)；电流发生器(10)，所述电流发生器被连接到所述导电套筒(7)的电流注入点(30)；断路器(9)，所述断路器被安排在所述导体上并且被配置成切断通过所述导体(4)传输的电流；以及检测模块(11)，所述检测模块被连接到所述导电套筒(7)的电流分接点(31)并连接到所述断路器(9)并且被配置成检测所述导体(4)的电流泄漏并对所述断路器(9)施以命令。

【技术特征摘要】
2017.05.03 FR 17538601.一种设计成将DC高压电源(2)链接到用户设备(5)的电链路(8)，所述电链路包括由绝缘覆盖物(4a)包围的电导体(4)，其特征在于，所述电链路(8)包括电保护装置(3)，所述电保护装置包括：导电套筒(7)，所述导电套筒被安排成围绕所述绝缘覆盖物(4a)；电流发生器(10)，所述电流发生器被连接到所述导电套筒(7)的电流注入点(30)；断路器(9)，所述断路器被安排在所述导体上并且被配置成切断通过所述导体(4)传输的电流；以及检测模块(11)，所述检测模块被连接到所述导电套筒(7)的电流分接点(31)并连接到所述断路器(9)并且被配置成检测所述导体(4)的电流泄漏并对所述断路器(9)施以命令。2.根据权利要求1所述的链路(8)，其特征在于，所述检测模块(11)包括：-分流器(40)，所述分流器在使用过程中连接在所述分流器的第一端子处的所述分接点(31)与所述分流器的第二端子处的大地(50)之间；-比较器(42)，所述比较器的第一输入端经由所谓的检测线路(51)的电链路连接到所述分流器(40)的所述第一端子、并且其第二输入端被连接到供应所谓的参考电压(Vref)的DC电压发生器(42a)；以及-微控制器(43)，所述微控制器被连接在所述比较器(42)的输出端与所述断路器(9)之间，所述微控制器被配置成取决于从所述比较器(42)接收到的输出信号来向所述断路器发送命令信号。3.根据权利要求2所述的链路(8)，其特征在于，所述链路包括用于测试所述检测模块(11)的模块(60)，所述测试模块包括与第一开关(62)和第二开关(63)相关联的中央单元(61)，所述中央单元(61)被配置成命令所述开关进行切换：·所述第一开关(62)被连接到所述注入点(30)并且能够切换到第一未连接端子或切换到与供应所谓测试电流的DC电流(I测试)的电流发生器(64)链接的第二端子；以及·所述第二开关(63)被连接到所述微控制器(43)的所述输出端并且能够切换到与所述中央单元链接的第一端子以使得只有所述单元从所述微控制器(43)接收所述命令信号、或切换到与所述断路器(9)链接的第二端子以使得只有所述断路器从所述微控制器(43)接收所述命令信号。4.根据权利要求2和3中任一项所述的链路(8)，其特征在于，所述检测模块(11)包括被安排在所述检测线路(51)上的低通滤波器(41)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的链路(8)，其特征在于，绝缘覆盖物(7a)包围所述导电套筒(7)。6.一种用于经由连接在交通工具(A)中的用户设备(5)与供应DC电压(HV)的电源(2)之间的电链路(8)向所述用户设备(5)安全供应电力的方法，所述交通工具(A)包括形成大地(50)的导电结构，所述电链路(8)包括：-电导体(4)，所述电导体由绝缘覆盖物(4a)包围；-电保护装置(3)，所述电保护装置包括：о导电套筒(7)，所述导电套筒被安排成围绕所述绝缘覆盖物(4a)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·奥姆斯，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR