电保护单元制造技术

一种电保护单元(2)，包括:

【技术实现步骤摘要】
电保护单元


[0001]本专利技术涉及电保护单元，尤其涉及差动保护单元。

技术介绍

[0002]众所周知，差动保护单元允许保护电设施免受差动电故障。这种单元一般连接到包括相导体和中性导体的电线，并且在检测到故障的情况下，通过打开可分离电触点，来允许中断电流流过该电线。
[0003]在这些已知的差动保护单元中，有一类称为“电压依赖”单元的单元，它们由与其相关联的电线供电，例如通过连接到相导体来供电。
[0004]因此，安装在这些保护单元中的电子电路，尤其包括用于检测差动电故障的跳闸装置，一般完全由从该设施获得的电压供电。该电力供应可以经由包括例如整流器的电力供应电路来实现。
[0005]这种布置使得可以不必提供独立电源或单独电源，并且简化了保护单元的使用。
[0006]然而，存在这样的风险，即在该电力供应电路发生故障的情况下，跳闸装置将不再被供电，使得保护单元不能检测到差动故障或在检测到这种故障的情况下不能采取动作，这可能导致严重的安全问题。
[0007]更一般地，除差动保护单元之外的电保护单元也会出现类似的问题。

技术实现思路

[0008]因此，需要由电设施供电的电保护单元，它们在发生故障时进行保护并表现出更可靠的操作，并且可以与设施中电源相对于保护单元的位置无关地来这么做。
[0009]为此，本专利技术的一个方面涉及一种电保护单元，包括:
[0010]‑
能够与电设施的电导体相关联的可分离电触点，
[0011]‑
电磁致动器，被配置为当被激活时打开可分离电触点，
[0012]‑
电子跳闸装置，被配置为当在设施中检测到电故障时激活电磁致动器，以及
[0013]‑
电力供应电路，从电导体供电，并且被配置为向电子跳闸装置供电。
[0014]电保护单元还包括辅助跳闸装置，该辅助跳闸装置被配置成检测在电力供应电路的输出处的电力供应的丧失，并响应于这种电力供应的丧失来激活电磁致动器。
[0015]根据本专利技术，在电力供应电路出现故障的情况下，保护单元表现出可靠和安全的行为，因为一旦检测器检测到电力供应的丧失或故障，控制电路就自动发送跳闸命令。
[0016]根据一些有利但非强制性的方面，这种保护单元可以单独地或者根据任何技术上允许的组合来结合一个或多个以下特征:
[0017]‑
辅助跳闸装置包括例如脉冲发生器的控制电路，所述控制电路被配置成生成控制信号的一个或多个脉冲，以便间歇地激励电子致动器的线圈。
[0018]‑
控制电路耦合到例如晶闸管的功率开关，所述功率开关控制电磁致动器的激活。
[0019]‑
脉冲被持续时间长于或等于500毫秒或者长于或等于1秒的持续时间分离开。
[0020]‑
分离两个脉冲的持续时间与每个脉冲的持续时间的比率高于或等于50，优选高于或等于100。
[0021]‑
每个脉冲的持续时间短于或等于50毫秒。
[0022]‑
辅助跳闸装置包括连接在电力供应电路输出处的检测器，例如窗口检测器，所述检测器被配置成只要电力供应电路在输出处输送电压就禁止脉冲发生器，并且在电力供应电路输出处丧失电力供应的情况下允许控制电路传输脉冲。
[0023]‑
辅助跳闸装置还被配置为，在检测到在电力供应电路输出处丧失电力供应的情况下，以与电力供应电路输入处的电力供应电压的上升沿同步的方式激活电磁致动器。
[0024]‑
辅助跳闸装置包括单结晶体管。
[0025]‑
辅助跳闸装置被配置为在检测到在电力供应电路输出处丧失电力供应之后，在致动器跳闸的情况下发出警报。
[0026]根据以下仅作为示例并参考附图提供的电保护单元的一个实施例的描述，将更好地理解本专利技术，并且本专利技术的其他优点将变得更加明显，其中:
附图说明
[0027]图1示意性地示出了根据本专利技术实施例的电保护单元，其被配置为保护电设施；
[0028]图2示出了在保护单元的电力供应电路中出现故障的情况下用于使图1的保护单元跳闸的控制信号的示例；
[0029]图3示意性地示出了图1的保护单元的辅助跳闸装置的一个实施例；
[0030]图4示出了在图3的辅助跳闸装置的多个位置处随时间测量的电压的示例。
具体实施方式
[0031]图1示出了旨在保护电设施(例如配电设施)的电保护单元2。
[0032]在一些优选实施例中，保护单元2是差动保护单元。
[0033]例如，单元2与包括相导体和中性导体的电线4相关联。
[0034]单元2包括电磁致动器10，该电磁致动器10包括至少一个线圈12，该线圈12被配置为通过注入电流(例如电流脉冲)，在所述线圈12被激励时使与电线4相关联的可分离电触点14开始运动。
[0035]单元2还包括传感器16，传感器16被配置成检测例如安装在相导体和中性导体周围的差分测量环(differential measurement torus)的电线4中的电故障。
[0036]单元2包括连接到传感器16的电子跳闸装置18，该电子跳闸装置18被配置成当在设施中检测到电故障时激活电磁致动器。
[0037]例如，电子跳闸装置18被配置成基于传感器16进行的测量来检测故障状况。作为响应，电子跳闸装置18被配置成生成跳闸信号，以便激活致动器10。
[0038]在许多实施例中，电子跳闸装置18由一个或多个电子电路实现。例如，电子跳闸装置18包括处理器，例如可编程微控制器或微处理器。根据一些变型，电子跳闸装置18可以包括信号处理处理器(DSP)、或可重编程逻辑组件(FPGA)、或专用集成电路(ASIC)、或任何等效元件。
[0039]优选地，电磁致动器10被配置成当单元跳闸、电磁致动器10被激活时由电线4供
电。换句话说，电磁致动器10依赖于电设施输送的电力，以保证其在跳闸期间被激活时的操作。
[0040]例如，线圈12的一端连接到线路4，另一端连接到功率开关20，功率开关20连接到电路的电接地。功率开关20可在接通状态和断开状态之间切换。为了给线圈12供电，开关20被切换到接通状态，从而允许电流在线路4和电接地之间流动。
[0041]例如，开关20在由电子跳闸装置18发送的控制信号的作用下被切换。
[0042]根据一些示例性实施例，开关20是晶闸管。
[0043]单元2还包括由电导体4供电的电力供应电路22。
[0044]电力供应电路22被配置为向电子跳闸装置18供电。换句话说，电子跳闸装置18间接使用由电设施输送的电力来操作。
[0045]例如，电力供应电路22包括整流器和/或滤波电路，用于调节从线路4接收的电压。在实践中，该电压可能来自为电设施供电的电源，如发生器或配电网。
[0046]根据一些实施例，电保护单元2还包括辅助跳闸装置，该辅助跳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电保护单元(2)，包括:
‑
能够与电设施的电导体(4)相关联的可分离电触点(14),
‑
电磁致动器(10),被配置为当被激活时打开所述可分离电触点(14),
‑
电子跳闸装置(18),被配置为当在所述设施中检测到电故障时激活所述电磁致动器，以及
‑
电力供应电路(22)，由所述电导体(4)供电，并且被配置为向所述电子跳闸装置(18)供电，其中，所述电保护单元(2)还包括辅助跳闸装置(24，26),所述辅助跳闸装置被配置为检测在所述电力供应电路(22)的输出处的电力供应的丧失，并且响应于这种电力供应的丧失来激活所述电磁致动器(10)。2.根据权利要求1所述的电保护单元，其中所述辅助跳闸装置(24，26)包括例如脉冲发生器的控制电路(26)，所述控制电路(26)被配置为生成控制信号的一个或多个脉冲(36)，以便间歇地激励所述电子致动器(10)的线圈(12)。3.根据权利要求2所述的电保护单元，其中所述控制电路(26)耦合到的例如晶闸管的功率开关(20)，所述功率开关控制所述电磁致动器(10)的激活。4.根据权利要求2和3中任一项所述的电保护单元，其中所述脉冲(36)被长于或等于500毫秒或长于或等于1秒的持续时间(D2)分离开。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：B博德特，J默尼耶卡鲁斯，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：