[发明专利]用于寄生电流检测的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于在供电系统中进行寄生电流检测的方法，该供电系统包括至少一个电气单元、具有用于向该电气单元提供电力的输电线路的电网、和用于将电功率馈送到电网中的中心馈电设备，其中馈电设备连接至输电线路中的存在基准电位的第一输电线路，并连接至输电线路中的存在用于产生流过该电气单元的工作电流的电位的至少一个第二输电线路，其中第一输电线路通过第一输电线路的连接部的特定第一接地支路接地，所述连接部或者直接连接至馈电设备或者无支路。本发明还涉及一种用于实现该方法的设备。 

基准电位曾经连接至地的供电系统用于不同的应用领域。例如，具有用于产生工作电流的正电位和作为基准电位的接地负电位的24伏DC系统是分布广泛的。此外，例如已知230伏AC系统，其中存在于中性导体的基准电位（中性导体电位）至少在一个点接地（TN或TT系统）。 

在通过在接地基准电位（例如，负电位）条件下工作而供应任何类型的直流电压的应用中，已发现基准电位的多点接地可引起不可接受的影响和工作中断，并且甚至可能导致连接至所述系统的电气单元或馈电设备被破坏。由于所述多点接地，所以寄生的直流电流或任何频率的交流电流（简称寄生电流）能以线传导方式（流电地）渗透供电系统，并且能干涉工作参数。该类型的供电系统通常没有在关键的多点接地出现时进行显示的监测机构。因此，在大多数情况下初始地未能发现基准电位的多点接地。 

以前，已知用于检测寄生电流的系统解决方案，所述系统解决方案在第一输电线路的特定接地支路上监测作为接地故障电流的电流。所述监测装置理想地检测直流和/或交流电流，从而是对交流电流和直流电流都敏感的。 

如果由于已经具有接地基准电位的接地支路存在额外的接地连接，所 以电流流过接地连接和第一输电线路或者由用于产生工作电流的未接地的电位叠加了电流，则例如由于设备的接地电位均等系统的电位差或者通过起动馈电设备本身，所以先前提及的监测装置检测该电流。一旦超过预定的阈值，就发出信号。 

然而，该检测方法具有的缺点是，在实践中出现的不可避免的叠加交流电流可导致发出故障信号，所述不可避免的叠加交流电流例如从EMC滤波器产生，还由诸如电气单元和馈电设备的线路系统和装置的自然固有电容产生。用于产生工作电流的在正常工作状况下未接地电位的接地故障在该情况下同样可导致发出故障信号。 

因此，本发明的目的是提供用于检测寄生电流的方法和用于实现该方法的设备，所述方法和设备能区别由叠加交流电流产生的信号与由寄生电流（系统寄生电流）产生的信号。 

该目的根据本发明由权利要求1和8中的特征部分实现。在从属权利要求中公开了本发明的有利实施例。 

采用根据用于检测供电系统中的寄生电流的本发明的方法，通过对工作电流与流过接地支路的接地故障电流进行比较来建立寄生电流（系统寄生电流）。为此，确定流过接地支路的接地故障电流，并且通过电流测量建立第二输电线路中的工作电流。换句话说，动态地实现确定接地故障电流和建立工作电流的所述两个过程，即实现为连续的或实际上连续的过程。该动态优选地以从0Hz到近似1kHz的频率范围为特征。 

该方法使实际解决方案成为可能，该实际解决方案根据供电系统的工作电流的瞬时值，“隐蔽（ausgeblendet）”电容地耦联到供电系统的基准电位中或从所述基准电位耦联出的（寄生）电流，并形成动态指令量，用于与流过接地支路、即流过在基准电位与接地之间的线路的接地故障电流进行比较。 

根据本发明的有利实施例，通过至少在第二输电线路的一个连接部测量电流来建立供电系统的工作电流（负载电流），所述连接部或者直接连接至馈电设备或者无支路。由于馈电设备是电网的中心馈电设备，所以该措施确保测量整个工作电流， 

即流过电气单元的总电流。 

根据本发明的另一有利实施例，为了比较而确定与接地故障电流成比例的第一量和与建立的工作电流成比例的第二量，并且通过建立所述两个量之间的差来进行比较。尤其地，所述两个量为电压量。在该情况下，用于确定流过接地支路的接地故障电流的传感器的输出量是与工作电流的实际值成比例的电压值，并且用于建立工作电流的设备的输出量是与工作电流成比例的电压值。特别地，两电压值通过规定的电压分配器转换成彼此能比较的量。 

尤其地，通过包括比较器的比较器电路进行比较。比较器电路优选地还包括电压分配器。两个电压分配器的输出被引导至比较器的输入。为了检测寄生电流，比较器确定对应量之间的差。与工作电流成比例的电压值是动态指令量，并且与接地故障电流成比例的电压值是与这些动态指令量比较的值。