用于指示高压网络中存在电压的系统技术方案

电压存在指示系统(3)，旨在连接到用于高压电网的每一个相位(1)的电压测量传感器，包括：表示测量电压存在的视觉指示器(8)；第一峰值限制器(12)，具有第一调节电压以传送表示所述测量电压的第一正弦输出信号(15)；第二峰值限制器(22)，具有第二调节电压以传送表示所述测量电压的相位角的第二正弦输出信号(25)，所述第二调节电压大于所述第一调节电压。

A system for indicating the presence of voltage in a high-voltage network

A voltage presence indicator system (3) is designed to be connected to a voltage measurement sensor for each phase (1) of a high voltage power grid, including a visual indicator (8) indicating the presence of a measurement voltage; a first peak limiter (12), having a first regulating voltage to transmit a first sinusoidal output signal (15) indicating the measurement voltage; and a second peak limiter (22), having a second regulating voltage to transmit. The second sinusoidal output signal (25) representing the phase angle of the measured voltage is larger than the first regulating voltage.

【技术实现步骤摘要】
用于指示高压网络中存在电压的系统
本专利技术涉及一种电压存在指示系统，用于验证开关设备单元的电网的各个相位中电压的存在或不存在，并且还用于借助于相位比较器验证两个开关设备单元之间的相位的一致性。这种系统用于高压电网(即，具有大于1000V的电压)的控制和监视。
技术介绍
在高压电网中，为了确保开关设备单元带电(live)或者不带电，安装符合IEC标准61243的电压传感器。这些传感器与通常称为电压存在指示系统(VPIS)的电子系统相关联，其操作具体在IEC标准61958和62271中定义。术语“VPIS系统”用于本文件的其余部分。已经存在电压存在指示系统，其旨在连接到电网的每一个相位的电压测量传感器，如文献DE10162822A1中所述。VPIS系统直接连接到连接到多相电网的每个相位的电压传感器。电压传感器优选地为套管(bushing)电容器类型，这也使得能够为VPIS系统自供电。因此，安装在开关设备单元中的VPIS系统通常能够通过视觉手段指示开关设备单元的电网的各个相位中电压的存在或不存在。此外，对于每一个相位，VPIS系统提供输出信号，该输出信号具体可用于验证网络电压的相位角。因此，可以将该输出信号连接到外部监视设备，诸如IEC标准62271也适用的相位比较器。因此，为了验证同一电路板的两个开关设备单元的相位之间的直接对应关系，两个单元的两个VPIS系统连接到相位比较器。这使得可以验证两个单元之间的相位的一致性，以便例如在网络的重新配置期间连接这些单元之后或者在事件之后的任何干预之后验证相位的非交叉。这种相位比较器能够单独或者与频率误差一起检测相位差异。然而，如文献EP3001206中所示，在现代的VPIS系统中，旨在用于相位比较器的输出信号仅提供电网的一个相位上的测量电压的负半周。与此同时，现代的VPIS系统还提供另一个输出信号，使得可以估计测量的相位电压的值，但是仅提供电网的一个相位上的测量电压的正半周。因此，有时需要复杂的数字处理通过使用外推法和信号处理技术来重建丢失的半周并形成表示测量电压的完整正弦信号。现在，这种处理的结果并不总是令人满意的，并且仍然有些不准确。此外，VPIS系统必须保持简单并且不会消耗太多能量。因此，期望VPIS系统在保持简单和经济的同时能够使用电网相位电压测量传感器来执行以下所有四个功能，即：防止电压浪涌、视觉指示电压的存在或者不存在、传送表示测量电压的正弦输出信号、以及传送表示测量电压的相位角的另一个正弦输出信号。此外，在IEC标准61958的应用中并且出于安全原因，如果上述最后两个功能中的一个有缺陷，例如因为它被短路，则必须不影响VPIS系统的其他功能的操作。因此，如果例如传送表示测量电压的相位角的信号的输出被短路，则传送表示测量电压的信号的另一输出仍然需要保持功能，反之亦然。
技术实现思路
上述目的通过电压存在指示系统来实现，该电压存在指示系统旨在连接到用于高压电网的每一个相位的电压测量传感器，对于每一个相位，包括：由所述传感器测量的电压存在的视觉指示器；第一峰值限制器，具有第一调节电压以在第一输出端子处传送表示所述测量电压的第一正弦输出信号；第二峰值限制器，具有第二调节电压以在第二输出端子处传送表示所述测量电压的相位角的第二正弦输出信号，所述第二调节电压大于所述第一调节电压。根据一个特征，对于每一个相位，所述指示系统包括连接到所述第一输出端子的第一限制器电阻器以及连接到所述第二输出端子的第二限制器电阻器，所述第二限制器电阻器具有比所述第一限制器电阻器更高的值。根据另一特征，对于每一个相位，所述指示系统包括由第一电容器与第二电容器串联形成的电容桥、第二峰值限制器与所述电容桥并联连接，并且第一峰值限制器与所述第一电容器并联连接。根据另一个特征，对于每一个相位，所述指示系统包括与所述视觉指示器并联连接、用于调节用于测量电压的存在阈值的设备。所述存在阈值调节器设备包括一组彼此并联连接的可切换电阻器。根据另一个特征，所述第一峰值限制器和所述第二峰值限制器由两个在相反方向上串联连接的齐纳二极管组成。根据另一个特征，对于每一个相位，所述指示系统还包括用于防止瞬态电压浪涌的设备。根据另一个特征，所述可视指示器包括LED，其当所述测量电压大于所述调节器设备)的存在阈值时被间歇地供电。本专利技术还涉及一种相位比较系统，包括根据本专利技术的第一和第二电压存在指示系统以及相位比较器，其中，所述相位比较器连接到电网的相同相位的所述第一和第二电压存在指示系统的第二输出端子，以检测所述第一和第二电压存在指示系统的第二输出信号之间的相位角差。附图说明在参考附图1给出的以下详细描述中，其他特征将变得明显。附图1示出了根据本专利技术的电压指示系统的一个实施例的一个相位的理论电路图。具体实施方式参考图1，电压存在指示系统，也称为VPIS系统，包括用于高压电网的每一个相位的电子电路3，每一个电子电路3能够包括一个或多个印刷电路。电子电路3在输入点A处接收来自电压测量传感器2的正弦信号5，该电压测量传感器2可以是套管电容器。电压传感器2连接到电网的一个相位1，以在入口点A的电平处提供表示相位1相对于地的测量电压V的信号5。VPIS系统通常旨在安装在高压开关设备单元的前面板上。VPIS系统首先实现针对瞬态电压浪涌的电气保护功能。对此，电子电路3包括电气保护模块4，其连接在入口点A和地之间。模块4优选地包括充气的火花隙。相位火花隙用于在套管电容器2发生故障时保护货物和人员。然后，VPIS系统实现视觉地指示由传感器2测量的电压V的存在的功能，这使得可以容易地向位于开关设备单元前面的操作员指示相位1上的电压的存在。为此，电子电路3包括视觉指示器8，其通常由LED组成，并且通过用于限制输入电流的电阻器6在一侧连接到入口点A而在另一侧连接到电子电路3的中点B。如果测量电压V超过某个预先配置的发光(firing)阈值，则该可视指示器8被点亮。因为VPIS系统旨在安装在易于用于不同国家的高压电网的开关设备单元中，所以该发光阈值优选地是可调节的。现在电压电平在不同国家之间变化(例如20kV或15kV)，一些国家甚至具有多个不同的电压电平。因此，提供视觉电压存在指示器的可调节发光阈值是重要的。这就是为什么VPIS系统包括与视觉指示器8并联连接的阈值调节器设备7。根据优选的实施例，该调节器设备7实际上包括单个电阻器，其值作为所需的发光阈值的函数被选择。或者，调节器设备7可以包括一组并联连接的可切换电阻器，例如对应于九个阈值的九个电阻器，这使得可以更容易地修改发光阈值。另一个变型实施例将包括使用一组电容器，但是电阻器的选择由避免谐波的期望所引导。另一种变型将包括使用电容器/电阻器组合。因此，当测量电压低于发光阈值时，视觉指示器8的LED关闭，或者当测量电压大于或等于发光阈值时，视觉指示器8的LED的点亮。尽管如此，为了优化VPIS系统中的电流消耗并因此以最小的电源电流操作，LED不是被连续地供电，而是通过使用视网膜持续现象以给出连续发光的错觉而仅间歇地被供电。当两个不同单元的两个VPIS系统与相位比较器结合使用时，视觉指示器8也可以组合使用以帮助验证两个单元之间的相位的一致性。如图1所示，信号5经由输入电流限制器电阻器6在VPIS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电压存在指示系统，旨在连接到用于高压电网的每一个相位(1)的电压测量传感器(2)，其特征在于，对于每一个相位，所述指示系统包括：‑表示由所述传感器(2)测量的电压存在的视觉指示器(8)；‑第一峰值限制器(12)，具有第一调节电压以在第一输出端子(10)处传送表示所述测量电压的第一正弦输出信号(15)；‑第二峰值限制器(22)，具有第二调节电压以在第二输出端子(20)处传送表示所述测量电压的相位角的第二正弦输出信号(25)，所述第二调节电压大于所述第一调节电压。

【技术特征摘要】
2017.09.29 FR 17710341.电压存在指示系统，旨在连接到用于高压电网的每一个相位(1)的电压测量传感器(2)，其特征在于，对于每一个相位，所述指示系统包括：-表示由所述传感器(2)测量的电压存在的视觉指示器(8)；-第一峰值限制器(12)，具有第一调节电压以在第一输出端子(10)处传送表示所述测量电压的第一正弦输出信号(15)；-第二峰值限制器(22)，具有第二调节电压以在第二输出端子(20)处传送表示所述测量电压的相位角的第二正弦输出信号(25)，所述第二调节电压大于所述第一调节电压。2.根据权利要求1所述的指示系统，其特征在于，对于每一个相位，其包括连接到所述第一输出端子(10)的第一限制器电阻器(11)以及连接到所述第二输出端子(20)的第二限制器电阻器(21)，所述第二限制器电阻器具有比所述第一限制器电阻器更高的值。3.根据权利要求1所述的指示系统，其特征在于，对于每一个相位，其包括由第一电容器(13)与第二电容器(14)串联形成的电容桥，所述第二峰值限制器(22)与所述电容桥并联...

【专利技术属性】
技术研发人员：C莫利尔，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR