一种具有相重构功能的跳闸装置，包括处理单元（１），该处理单元包括相重构装置（６），接收表示由传感器提供的电流信号的信号（Ｉｓ１，Ｉｓ３）。相重构装置包括装置（１１、１２、２５），确定表示由两个传感器提供的电流信号（Ｉｓ１、Ｉｓ３）幅度的信号（Ｉａ１、Ｉａ３）；装置（１５、２７－３３），确定表示在由两个传感器提供的信号之间相移的信号（Ｆ（φ）Ｓ（φ）、ｃｏｓ（φ）），和确定表示相电流的信号（Ｉａ↑［２］↓［２］、Ｉａ２、Ｉ２）的装置（１３、１４、１６、１７、３４），该信号（Ｉａ２↑［２］、Ｉａ２、Ｉ２）根据表示幅度的信号和表示由两个传感器提供的信号的相移的信号重构。断路器包括这种跳闸装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有相重构(reconstitution)功能的跳闸装置，还涉及包括这种跳闸装置的断路器。具有相重构功能的跳闸装置一般包括在两个主相导体上设置的两个传感器，当电力系统为三相系统时，重构表示第三相的信号。各传感器也可以围绕在两个主导体周围，使电流的测量可表示两相电流之和。在美国专利US5777835和US5815357中特别披露了跳闸装置的这些类型。为了重构未测量的相，供给电流信号的采样装置按规则的间隔采样。然后，包括微处理器的处理装置逐点计算漏相信号。在这种处理模式中，漏相的计算不容易足够精确。电流传感器，例如磁路电流变压器实际上包括非线性响应。响应的非线性实际上是由于大电流下磁路的饱和造成的。因此，一旦主导体中的电流增加，逐点重构就变得不精确。本专利技术的目的在于提供具有在宽测量范围内可实现重构精度的相重构功能的电子跳闸装置。在根据本专利技术的跳闸装置中，相重构装置包括第一确定装置，用于确定表示由两个传感器提供的电流信号幅度的信号，第二确定装置，用于确定在表示由两个传感器提供的信号的信号之间相移的信号，和第三确定装置，与第一和第二确定装置连接，用于根据表示幅度的信号和表示由两个传感器提供的信号的相移信号确定表示重构的相电流的信号。在优选实施例中，第二确定装置包括用于计算表示由两个传感器提供的信号的信号之间的相移的余弦的装置。第二确定装置最好包括用于确定由电流传感器提供的信号在预定方向上通过零时的时间的装置，所述时间在第一信号通过零时为第一时间，在第二信号通过零时为第二时间，而在第三信号通过零时为第三时间，表示相移的信号与第一和第二时间之间的时间与相应于第一信号周期的第一和第三时间之间的时间之比值略成正比。在优选实施例中，第三确定装置包括计算乘积信号的第一装置，用于计算表示幅度的信号和表示相移的信号的乘积。此外，第三确定装置包括用于计算和信号的第二装置，以便计算幅度信号的平方与乘积信号之和。跳闸装置最好包括用于确定零相序列电流的装置，该装置包括设置在所有主导体上的电流传感器。在优选实施例中，当由两个传感器提供的至少一个电流信号超过第一预设定阈值时，用于使用由第三确定装置提供的信号重构的装置。各电流传感器最好围绕在两个主导体周围。在四极的实施例中，跳闸装置包括设置在被保护的主导体上的至少三个传感器，第一确定装置确定表示由传感器提供的电流信号幅度的信号，而与第一和第二确定装置连接的第三确定装置确定表示相电流的信号，该信号根据表示幅度的信号、表示由两个传感器提供的信号的相移的信号和由第三传感器提供的信号重构。根据本专利技术实施例的断路器包括与主导体串联连接的至少三个触点和具有上述特征的跳闸装置。根据仅作为非限定性实例给出且用附图表示的本专利技术特定实施例的以下说明，将更清楚本专利技术的其它优点和特征，其中附图说明图1表示具有公知类型重构功能的跳闸装置的线路图；图2表示按照本专利技术实施例的具有重构功能的跳闸装置的线路图；图3表示来自两个电流传感器的输出信号和相移检测模式；图4表示具有至少两个重构区域的本专利技术实施例的跳闸装置的跳闸曲线；图5表示按照本专利技术实施例的具有相重构功能的跳闸装置的操作流程图；图6和图7表示用于包括四极断路器的本专利技术跳闸装置的另一实施例。图1的电子跳闸装置包括与两个电流传感器2和3连接的处理单元1，接收表示在被保护的导体36中流动的电流Ip1、Ip2和Ip3的信号Is1和Is3。信号Is1和Is3被施加在电流信号处理电路4的输入端。处理电路4将表示由电路4测量和处理的电流的信号提供给跳闸功能处理电路5。与处理电路4和5连接的重构电路6接收表示被测电流的信号，并提供表示重构相的信号。因此，在图1的装置中，处理电路5接收表示在被保护导体中流动的三相电流的信号。处理电路5实现跳闸功能，当它接收的电流信号在预定时间期间超过阈值时，就将跳闸信号提供给继电器7。跳闸功能有明显长延迟跳闸功能、短延迟跳闸功能和瞬间跳闸功能。然后，继电器通过打开机构控制触点8的打开。电流传感器2或3一般包括产生非线性响应的磁路。例如，当初级导体36中流动的电流增加时，电流变压器就达到饱和。在这种情况下，在各电流采样时的逐点重构容易产生错误的相重构信号。根据本专利技术的一个实施例的跳闸装置有改善的重构装置，当电流信号失真时，该装置防止或限制重构误差。图2表示根据本专利技术一个实施例的跳闸装置。传感器2和3分别设置在主初级导体36上，以测量该图中相1的电流和相3的电流。这些传感器2和3在特别的电流变压器中，其次级绕组提供分别在测量电阻器9和10中流动的电流。表示电流Ip1和Ip3的信号Is1和Is3被施加在例如确定所述电流信号的均方根值(rms)I1和I3的处理电路4上。在图2的实施例中，重构电路接收信号Is1和Is3，提供重构信号I2。信号Is1和Is3被施加在确定分别表示信号Is1和Is3的幅度信号Ia1和Ia3的模块11和12上。例如，信号Ia1和Ia3可以由一个峰值检测器来检测。来自传感器例如电流变压器的响应比瞬间值的响应或均方根值的响应更线性并且失真更小。在本专利技术的另一实施例中，幅度Ia1和Ia3的值也可以根据电路4提供的均方根值I1和I3来确定，例如求出所述值的平方根。还可以通过完成信号Is1和Is3的滤波或傅立叶变换来确定Ia1和Ia3。信号Ia1和Ia3被施加在确定幅度信号Ia1和Ia3的平方Ia12和Ia32的模块13和14上。重构电路6包括接收表示信号Is1和Is3的信号，以根据所述信号Is1和Is3之间的相移来确定信号F()的模块15。最好模块15确定信号Is1和Is3之间的相移信号，然后确定相移信号的余弦。余弦值可以乘以系数2。幅度信号Ia1和Ia3及信号F()被施加在使所述信号相乘的模块16上。模块16提供表示幅度信号Ia1和Ia3及信号F()的乘积的信号P。然后，求和模块17求出幅度信号的平方Ia12和Ia32与乘积信号P之平方和。因此，模块17提供表示增加至二次方的重构相幅度的信号Ia22。信号Ia22施加在计算所述信号Ia22的平方根Ia2的模块18上。然后，模块19确定表示重构相电流Ip2的重构信号的均方根值I2。由电路4提供的信号I1、I3和重构信号I2提供给跳闸功能处理电路5。以下公式表示由图2所示本专利技术特定实施例中的重构电路确定的信号。式(1)表示取决于相移信号的信号F()。F()＝2*cos() (1)式(2)表示信号Ia12、Ia32和F()乘积的信号P。P＝2*Ia1*Ia3*cos() (2)式(3)表示重构重构的相电流幅度的平方值的信号Ia22。Ia22＝Ia12+Ia32+(2*Ia1*Ia3*cos()) (3)式(4)表示重构相电流幅度的信号Ia2。 式(5)表示重构相的均方根电流的信号I2。 如果初级电流Ip1、Ip2和Ip3的矢量和大致为零，那么零相序列电流检测装置20就可以容易地检测出来。在图2的实施例中，如果电流Ip2在没有通过Ip1或Ip3返回的情况下在电路中流动，那么该电流实际上不被重构。因此，即使信号电流在未测量的相中流动，与零相序列电流传感器21连接的检测电路20也可以保护电子电路。当表示零相序列电流的信号超过预定阈值时，装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有相重构功能的跳闸装置，包括：设置在被保护的主导体（３６）上的至少两个传感器（２，３），和处理单元（１），包括装置（４），用于处理与传感器连接的电流信号；用于相重构的装置（６），接收表示由传感器提供的电流信号的信号（Ｉｓ１，Ｉ ｓ３）；用于处理跳闸功能的装置（５），与用于处理电流信号的装置连接和与用于重构的装置连接，跳闸装置的特征在于，用于相重构的装置包括：第一确定装置（１１、１２、２５），确定表示由两个传感器提供的电流信号（Ｉｓ１、Ｉｓ３）幅度的信号（Ｉ ａ１、Ｉａ３），第二确定装置（１５、２７－３３），确定在表示由两个传感器提供的信号（Ｉｓ１、Ｉｓ３）之间表示相移的信号（Ｆ（ψ）Ｓ（ψ）、ｃｏｓ（ψ）、（ψ）、（ψ０）），和第三确定装置（１３、１４、１６、１７、３４），与第一和第二 确定装置连接，确定表示相电流的信号（Ｉａ２↑［２］、Ｉａ２、Ｉ２），该信号（Ｉａ２↑［２］、Ｉａ２、Ｉ２）根据表示幅度的信号和表示由两个传感器提供的信号的相移的信号重构。
【技术特征摘要】
FR 1999-4-14 99048481.一种具有相重构功能的跳闸装置，包括设置在被保护的主导体(36)上的至少两个传感器(2，3)，和处理单元(1)，包括装置(4)，用于处理与传感器连接的电流信号；用于相重构的装置(6)，接收表示由传感器提供的电流信号的信号(Is1，Is3)；用于处理跳闸功能的装置(5)，与用于处理电流信号的装置连接和与用于重构的装置连接，跳闸装置的特征在于，用于相重构的装置包括第一确定装置(11、12、25)，确定表示由两个传感器提供的电流信号(Is1、Is3)幅度的信号(Ia1、Ia3)，第二确定装置(15、27-33)，确定在表示由两个传感器提供的信号(Is1、Is3)之间表示相移的信号(F()S()、cos()、()、(0))，和第三确定装置(13、14、16、17、34)，与第一和第二确定装置连接，确定表示相电流的信号(Ia22、Ia2、I2)，该信号(Ia22、Ia2、I2)根据表示幅度的信号和表示由两个传感器提供的信号的相移的信号重构。2.如权利要求1的跳闸装置，其特征在于，第二确定装置包括装置(15、33)，用于计算在表示由两个传感器提供的信号(Is1、Is3)的信号之间的相移的余弦。3.如权利要求1或2的跳闸装置，其特征在于，第二确定装置包括用于确定时间的装置，确定由电流传感器提供的信号在预定方向上通过零时的时间，所述时间在第一信号(Is1)通过零时为第一时间(t1)，在第二信号(Is3)通过零时为第二时间(t2)，而在第一信号(Is1)再次通过零时为第三时间(t3)，表示相移的信号与第一时间(t1)和第二时间(t2)之间的时间(t2-t1)与相应于第一信号周期的第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克鲍多德，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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