一种故障电流保护开关包括总电流变换器，交流故障电流通过该总电流变换器在次级线圈（３２）中感应出电压，其中同时矩形波发生器（５４）以高于电网频率的频率对次级线圈（３２）施加矩形脉冲，因此规则地感应出电压，其中所感应出的电压受到直流故障电流的影响。分析装置（５０）检测在设置于到接地接头（４０）的次级绕组之后的电感（３８）上降落的电压。根据本发明专利技术，该分析装置包括放大因数能被调节的放大器。由此可以设置在故障电流的哪个幅度处故障电流保护开关（１０）应当触发。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种故障电流检测设备。
技术介绍
对故障电流的检测由于很多原因可能是期望的。经典的是故障电流检测设备被 构造为故障电流保护开关，通过该故障电流保护开关可以在检测到所出现的故障电流具有 预定的最小电流强度情况下断开电流流动。在作为所谓的差电流保护开关的实施方式中， EP0167079A1公开了一种根据权利要求1的前序部分的故障电流检测设备。该故障电流检测设备被接入电网中，使得通过该电网流动的电流也通过该故障电 流检测设备流动。为此该故障电流检测设备具有多个接头对，其中在这些接头上可以连接 电网导线。一对接头分别通过初级导线相互连接，从而电网通过连接到该对接头中一个接 头上的电网导线、即初级导线以及然后通过连接到同一对接头中另一个接头上的电网导线 延伸。故障电流目前由于感应原理而被检测到。为此初级导线通过总电流变换器的初级侧， 其中这些初级导线在总电流变换器的范围内典型地作为初级绕组来提供。在该总电流变换 器的次级侧提供次级绕组。该次级绕组的第一端部通过阻抗与接地接头耦合，第二端部与 矩形波发生器耦合。在该阻抗的能与次级绕组的第一端部重合的未在接地接头一侧的端部 上提供电势抽头，该电势抽头与分析装置耦合。这些初级绕组被绕制成，使得在有电流流过电网导线以及由此通过没有故障电流 出现的初级导线时，流过初级导线的电流在所属的初级绕组中产生磁场，该磁场通过由相 同的、经由另一初级导线流向反方向的电流产生的磁场精确补偿。如果故障电流是交流电 流，则在次级绕组中产生可以由分析装置检测的电压。为了也能检测是直流电流或脉冲式 电流的故障电流，矩形波发生器持续产生具有以下频率的矩形电压，该频率至少是电网频 率的5倍，并优选至少是电网频率的20倍，在50Hz时例如为3kHz。从而通过矩形波发生器 持续地在次级绕组中感应出电压。是直流电流或脉冲式电流的故障电流通过基于该故障电 流的磁场、典型地通过总电流变换器的磁芯传递地引起对次级绕组的电感的改变。如果在 分析装置中检测由于矩形脉冲产生的电压，则可以检测电感的改变以及由此还可以检测是 直流电流的故障电流。所述分析装置应当可以借助施加在电势抽头上的电势来识别在大范围的电流强 度上的故障电流，无论该故障电流是直流电流还是交流电流。在DE3642393A1中公开了这样的分析装置的示例，该分析装置作为分析电路提{共。
技术实现思路
本专利技术的任务是改进根据权利要求1的前序部分的故障电流检测设备，使得该故 障电流检测设备在大范围的电流强度上检测到故障电流。该任务通过根据权利要求1的故障电流检测设备解决。由此所述分析装置包括放大器，可以(例如通过操作元件，可能地还通过数字数据 的传送)调节该放大器的放大因数。通过使用放大器，原则上可以按照预定方式制备信号，而且既在放大器之前又在 该放大器之后进行。因此在分析装置的不同于放大器的单元的实施方式中不需要考虑故障 电流检测设备的期望的灵敏度。如果应当提高灵敏度，只需要增大放大因数。所述分析装 置的设置在放大器之后的元件原则上可以总是相同地工作，例如当这些元件被设置在输入 端以接收来自预定时间间隔的电压信号时。这例如在使用微处理器和其它电子数据处理单 元的情况下是这样。所述放大器可以作为合适的元件设置。但是为了制备在电势抽头上提供的信号， 整流被证明是有利的。所述放大器可以集成在为此提供的整流单元中，因此尤其可以在一 个步骤中同时进行整流和放大。故障电流检测设备优选是交直流灵敏的，因此既检测是交流电流的故障电流，又 检测是直流电流或脉冲式电流的故障电流。在此被证明有利的是，为这两种类型的故障电 流提供分离的分析分支。为此优选提供与电势抽头耦合的第一分析分支和第二分析分支， 第一分析分支用于为交流故障电流分析制备施加在电势抽头上的信号，而第二分析分支用 于为直流故障电流分析制备施加在电势抽头上的信号，并且在这些分支的每一个中设置放 大器，该放大器的放大因数可调节。下面两个分析分支可以彼此完全分离，但是它们还可以又会聚在一起，尤其是会 聚在共有的分析单元中，该分析单元用于分析通过相应的分支提供的经过制备的信号。这 样的分析单元优选是数字的，并且为了与第一和第二分析分支耦合的目的而具有两个输入 端。通过使用共有的分析单元，可以引起协作效应。在数字分析单元中可以使用两个软件模 块，它们分离地分析输送给输入端的经过制备的信号。但是这些协作效应甚至可以这样进 行，即唯一的一个计算机程序同时用于分析通过这两个分支输送的信号。协作效应尤其还 可以在故障电流检测设备是故障电流保护开关的情况下产生。由此分析单元的任务反正就 是根据一个或多个预定的标准针对故障电流保护开关是否应当触发来分析所输送的信号。 如果为两个分析分支设置共有的分析单元，则存在唯一的一个可以将用于触发该故障电流 保护开关的指令输出给触发单元的中心，而该触发单元又作用于开关锁，该开关锁断开设 置在用于电网导线的接头对之间的初级导线中的开关。为了分析是交流电流的故障电流，第一分析分支优选具有带通滤波器，该带通滤 波器使得预定电网频率附近的信号，即尤其是应当与故障电流检测设备连接的电网的信号 (欧洲50Hz，USA :60Hz)通过。在此假定是交流电流的故障电流通过电网电压产生并因此 具有相同的频率。由此在带通滤波器之后在第一分析分支中设置整流器和放大器，尤其是 同时具有整流器功能和放大器功能的整流单元，并且该整流单元在此是其放大因数可被调 节的放大器。该整流是有利的，因为只需要尤其针对阈值标准来检查故障电流强度的大小， 而不需要分离地在正支路中和负支路中检测振荡。优选的，第二分析分支具有高通滤波器。该高通滤波器应当让所具有的频率等于 由矩形波发生器可产生的频率的信号通过。由于第二分析分支应当检测是直流电流的故障 电流，因此这可以借助通过矩形波发生器产生的电压来识别。由此矩形波发生器实际上输 出的频率应当被高通滤波器通过。该高通滤波器可以为此目的被设置为，使得该高通滤波器让来自对矩形波发生器来说可能的频率范围的所有频率通过。必要时在矩形波发生器构 成为成本有利的情况下该矩形波发生器也只能用于输出具有固定频率的矩形脉冲。如果该 频率范围一矩形波发生器可以在该频率范围上输出矩形脉冲一对高通滤波器来说太大，则 该高通滤波器还可以只让来自相比之下有些受限的频率范围的信号通过。在分析是直流电 流的故障电流时，整流也被证明是有意义的，从而在此也在该高通滤波器之后设置整流器 和放大器，必要时作为具有整流器功能和放大器功能的整流单元的一部分，其中该整流单 元是其放大因数可被调节的放大器。由于高通滤波器可能还让具有电网频率的信号通过， 因此优选地还在整流器和放大器之后设置低通滤波器，该低通滤波器滤除具有预定电网频 率的信号、即应当与故障电流检测设备连接的电网的信号(欧洲50Hz，USA :60Hz)。在两个分析分支中可以规定，滤波器设置是可变的，也就是在第一分析分支中的 带通滤波器的中心频率可调节，和/或第二分析分支中的高通滤波器的边界频率和/或第 二分析分支中的低通滤波器的边界频率是可变的。尤其适宜的是，在设置操作元件的情况下操作具有两个分析分支的根据本专利技术的 故障电流检测设备，通过该操作元件可以调本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种故障电流检测设备（１０），具有多对用于电网导线的接头（１２ａ，１２ｂ；１４ａ，１４ｂ），其中一对接头的接头（１２ａ，１２ｂ；１４ａ，１４ｂ）分别通过初级导线（１６，１８）相互连接，该初级导线通过总电流变换器的初级侧，其中在总电流变换器的次级侧提供次级绕组（３２），该次级绕组的第一端部（３４）通过阻抗（３８）与接地接头（４０）耦合，该次级绕组的第二端部（５２）与矩形波发生器（５４）耦合，其中在所述阻抗（３８）的非接地接头一侧的端部上提供电势抽头（４８），该电势抽头与分析装置（５０）耦合，其特征在于，所述分析装置包括放大器（６６，７２），该放大器的放大因数能被调节。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·许贝尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE
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