检测断路器的断开或闭合状态制造技术

一种包括连接至网络的相线的相导体(10)、切断部件(12)和检测电路的仪表(1)，包括：注入链(15)，其被布置成在切断部件断开时生成具有预定电压电平的测试信号(St)，并且被布置成将测试信号注入到切断部件下游的相导体中；测量链(16)，其被布置成在该注入链的测量点(Pm)处测量测试信号的中间电压电平，该点位于发生器组件与注入组件之间；处理器组件(17)，其被布置成根据该中间电压电平起作用以便确定断路器是断开还是闭合。器是断开还是闭合。器是断开还是闭合。

【技术实现步骤摘要】
检测断路器的断开或闭合状态


[0001]本专利技术涉及电表的领域。

技术介绍

[0002]现代电表是被称为“智能”的电子仪表，这些仪表当然被设计成测量由配电方经由配电网络递送给电气设施的电能，但是它们还能够执行一定数量的附加功能：接收指令以管理税收、远程抄表和编程、客户信息等。
[0003]一些电表包括切断设备(位于仪表内)，该切断设备使其能够远程操作或者从电表本身操作，以便将电气设施选择性地连接到配电网络和从配电网络断开。切断部件特别用于远程中断或重新建立对设施的电力供应，例如，在取消订购或未遵守订购合同的情况下。
[0004]电气设施本身也经常装配有断路器，该断路器位于仪表外部并且位于仪表的下游(即，在其安装侧)。例如，在配电网络中发生浪涌的情况下，例如由两个相之间或这些相之一与中性线之间的短路引起，可由订户致动的断路器特别地用于通过断开来保护订户的电气设施。
[0005]在某些国家，在切断部件已经断开之后，要求订户在切断部件重新闭合之前将断路器断开并且然后重新闭合。
[0006]为了能够自动地重建对订户的电力供应，有利的是该仪表能够在切断部件断开时检测断路器是断开还是闭合。
[0007]为了执行这种检测，已经提出了将网络上存在的电压的一部分递送给切断部件下游的点，并且借助于可调节的分压器“放大”所产生的电压，以便准确地测量仪表下游存在的阻抗。该系统用于区分断开的断路器和闭合的断路器(并且特别是在非常小并且因此呈现高阻抗的节点上闭合的断路器)。该检测系统因此相对有效，但是它需要以非常低的电压电平(几毫伏(mV))进行测量，以便在断路器的断开和闭合状态之间进行区分。因此，该检测系统对噪声相对敏感。
[0008]专利技术目的
[0009]本专利技术的目的是从仪表内部以可靠和稳健的方式起作用，以便在切断部件断开时检测断路器的断开或闭合状态。

技术实现思路

[0010]为了实现该目的，提供了一种仪表，该仪表被布置成测量通过具有相线和中性线的配电网络递送给设施的电能，该仪表被布置成连接至位于仪表外部且在仪表下游的断路器，该仪表包括：
[0011]·
相导体和中性导体，被布置成分别连接至配电网络的相线和中性线；
[0012]·
连接在相导体中的切断部件；
[0013]·
检测电路，包括：
[0014]注入链，该注入链包括至少一个发生器组件和注入组件，至少一个发生器组件被
布置成在切断部件断开时生成具有预定电压电平的测试信号，注入组件被布置成将测试信号注入到切断部件下游的相导体中；
[0015]测量链，该测量链被布置成在该注入链的测量点处测量测试信号的中间电压电平，该点位于至少一个发生器组件与该注入组件之间；
[0016]处理器组件，该处理器组件被布置成根据该中间电压电平起作用以便确定该断路器是断开还是闭合。
[0017]通过将测试信号注入到相导体中，本专利技术的电表的检测电路使得可以在切断部件断开时检测断路器是断开还是闭合。
[0018]断路器的断开和闭合状态之间的中间电压的电平差通常是1伏(V)或约100mV的量级，并且因此它是容易测量的。检测对噪声较不敏感，因此比现有技术更可靠且更稳健。
[0019]还提供了如上所述的仪表，注入组件是集成在第一高通滤波器中的第一电容器，第一高通滤波器用于滤除来自配电网络的干扰信号。
[0020]还提供了如上所述的仪表，其中至少一个发生器组件包括发生器模块和驱动器两者，发生器模块被布置成产生具有预定电压电平的测试信号，而驱动器形成电流源，该电流源被布置成确保测试信号被生成为具有足以在至少一个发生器组件的输出处保存等于预定电压电平的电压电平的电流电平。
[0021]还提供了如上所述的仪表，其中测量链从上游到下游依次包括第二高通滤波器、包络检测器和低通滤波器。
[0022]还提供了一种如上所述的仪表，还包括位于包络检波器上游的模数转换器。
[0023]还提供了一种如上所述的测量仪，还包括位于包络检波器下游的模数转换器。
[0024]还提供了一种如上所述的仪表，该注入链被布置成在该切断部件断开时周期性地注入测试信号达预定历时。
[0025]还提供了一种如上所述的仪表，该注入链被布置成在该切断部件断开时持续注入测试信号。
[0026]还提供了如上所述的仪表，其中测试信号是处于比配电网络的相线中流动的相电流的频率大至少一百倍的频率的交变信号。
[0027]还提供了如上所述的仪表，该仪表是单相仪表。
[0028]还提供了一种如上所述的仪表，其中相导体在切断部件的上游连接到仪表的电接地，该仪表还包括第二电容器，第二电容器位于切断部件的上游并具有连接到中性导体的第一端子和连接到相导体的第二端子。
[0029]还提供了如上所述的仪表，注入组件是第一电容器，注入链包括连接在第一电容器和至少一个发生器组件的输出端之间的电阻器，该处理器组件被布置成将测试信号的中间电压电平与预定检测阈值进行比较，并且当测试信号的中间电压电平大于预定阈值时检测到断路器断开，并且当测试信号的中间电压电平小于或等于预定检测阈值时检测到断路器闭合，该预定检测阈值位于高电平与低电平Vb之间，使得：
[0030]Vb＝Vp*(Z(C1)+Z(订户)+Z(C2)||Z(上游))/
[0031](R+Z(C1)+Z(订户)+Z(C2)||Z(上游))，其中：
[0032]Vp是预定电压电平，Z(C1)是第一电容器的阻抗，Z(C2)是第二电容器的阻抗，Z(上游)是仪表上游的相线和中性线之间的阻抗，Z(订户)是仪表下游的相线和中性线之间的阻
抗，该阻抗是在测试信号的频率下估计的。
[0033]还提供了一种如上所述的仪表，该仪表是三相仪表。还提供了如上所述的仪表，注入组件是第一电容器，注入链包括连接在第一电容器和至少一个发生器组件的输出端之间的电阻器，该处理器组件被布置成将测试信号的中间电压电平与预定检测阈值进行比较，并且当测试信号的中间电压电平大于预定阈值时检测到断路器断开，并且当测试信号的中间电压电平小于或等于预定检测阈值时检测到断路器闭合，该预定检测阈值位于高电平与低电平Vb之间，使得：
[0034]Vb＝Vp*(Z(C1)+Z(订户))/(R+Z(C1)+Z(订户))，其中：
[0035]Vp是测试信号的预定电压电平，Z(C1)是第一电容器的阻抗，并且Z(订户)是仪表下游的相线和中性线之间的阻抗，该阻抗是在测试信号的频率处估计的。
[0036]还提供了一种在如上所述的仪表的处理器组件中执行的检测方法，该方法包括在切断部件断开时执行的以下步骤：
[0037]·
使用注入链并且生成测试信号并将测试信号注入到切断部件下游的相导体中；
[0038]·
采集测试信号的中间电压电平；
[0039]·
根据测试信号的中间电压电平，确定断路器是断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仪表(1；101)，所述仪表被布置成测量通过包括相线和中性线的配电网络(3；103)递送给设施(2；102)的电能，所述仪表被布置成连接至位于所述仪表外部且在所述仪表下游的断路器(6；106)，所述仪表包括：
·
相导体(10；110_i)和中性导体(11；111)，所述相导体和所述中性导体被布置成分别连接至所述配电网络的所述相线和所述中性线；
·
连接在所述相导体中的切断部件(12；112)；
·
检测电路，包括：注入链(15；115)，所述注入链包括至少一个发生器组件和注入组件，所述至少一个发生器组件被布置成在所述切断部件断开时生成具有预定电压电平的测试信号(St)，所述注入组件被布置成将所述测试信号注入到所述切断部件下游的所述相导体中；测量链(16；116)，其被布置成在所述注入链的测量点(Pm)处测量所述测试信号的中间电压电平，所述测量点位于所述至少一个发生器组件与所述注入组件之间；处理器组件(17；117)，其被布置成根据所述中间电压电平起作用以便确定所述断路器是断开还是闭合。2.如权利要求1所述的仪表，其特征在于，所述注入组件是集成在第一高通滤波器中的第一电容器(C1)，所述第一高通滤波器用于滤除来自所述配电网络的干扰信号。3.如任一在前权利要求所述的仪表，其特征在于，所述至少一个发生器组件包括发生器模块(20；120)和驱动器(21；121)两者，所述发生器模块被布置成产生具有预定电压电平的测试信号，而所述驱动器形成电流源，所述电流源被布置成确保所述测试信号被生成为具有足以在所述至少一个发生器组件的输出处保存等于所述预定电压电平的电压电平的电流电平。4.如任一在前权利要求所述的仪表，其特征在于，所述测量链从上游到下游依次包括第二高通滤波器(24；124)、包络检测器(26；126)和低通滤波器(27；127)。5.如权利要求4所述的仪表，其特征在于，还包括位于所述包络检波器上游的模数转换器(25；125)。6.如权利要求4所述的仪表，其特征在于，还包括位于所述包络检波器下游的模数转换器。7.如任一在前权利要求所述的仪表，其特征在于，所述注入链被布置成在所述切断部件断开时周期性地注入所述测试信号达预定历时。8.如权利要求1到6中任一项所述的仪表，其特征在于，所述注入链被布置成在所述切断部件断开时持续注入所述测试信号。9.如任一在前权利要求所述的仪表，其特征在于，所述测试信号是处于比所述配电网络的所述相线中流动的所述相电流的频率大至少一百倍的频率的交变信号。10.如任一在前述权利要求所述的仪表，其特征在于，所述仪表是单相仪表(1)。11.如权利要求10所述的仪表，其特征在于，所述相导体在所述切断部件的上游...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：萨基姆通讯能源及电信联合股份公司，
类型：发明
国别省市：