[发明专利]故障电流保护单元和方法有效

专利信息
申请号: 201810175655.0 申请日: 2018-03-02
公开(公告)号: CN110224378B 公开(公告)日: 2023-01-10
发明(设计)人: M.鲍曼;X.D.卢 申请(专利权)人: 西门子公司
主分类号: H02H7/26 分类号: H02H7/26
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 侯宇
地址: 德国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 故障 电流 保护 单元 方法
【说明书】:

发明涉及一种用于低压电路的故障电流保护单元,具有:待保护的低压电路的多个导体,导体能够通过触点打开或关闭,用于打开触点的中断单元,与中断单元相连的控制单元,第一总和电流互感器,第一总和电流互感器的初级侧由导体构成,并且第一总和电流互感器具有第一次级绕组,与第一次级绕组相连的第一检测单元,第一检测单元与控制单元相连,第二总和电流互感器,第二总和电流互感器的初级侧由导体构成,并且第二总和电流互感器具有第二次级绕组,与第二次级绕组相连的第二检测单元,第二检测单元与控制单元相连。选择单元与控制单元相连。选择单元和控制单元能够在不同的故障电流断路器类型之间切换,使得故障电流保护单元具有所选类型的功能。

技术领域

本发明涉及一种用于低压电路的故障电流保护单元、一种系统以及一种用于低压电路的故障电流保护单元的方法。

背景技术

用于电路、尤其用于低压电路或低压系统的故障电流断路器总体上是已知的。故障电流断路器还被称为FI断路器或残余电流装置简称RCD。

低压是指最高1000伏特的交流电压或/和最高1500伏特的直流电压。低压尤其是指比具有50伏特交流电压以及120伏特直流电压的值的小电压更大的电压。

电路、尤其低压电路是用于最高6300安培、具体地最高1600安培、1200安培、630安培、125安培或63安培的电流的电路。所述的电流值尤其是指额定电流或/和截止电流,也就是在正常情况下被引导经过电路的最大电流或电路通常例如通过保护装置(如导线断路器或功率开关器)中断的电流。

故障电流断路器获取电路中的电流总和(在正常情况下为零)并且在超过差值电流值时(即超过某一(差值)电流值或响应电流值或者故障电流值或故障响应电流值的不为零的电流总和)断开电路。

迄今为止的几乎所有故障电流断路器都具有总和电流互感器,其初级绕组由电路的导体构成并且其次级绕组例如以电压的形式输出电流总和或电流总和的等效值,该电流总和直接或间接地用于中断电路。

此外,两个或多个导体,大多数情况下为单相交流电网络中的往复导体或外部导体和中性导体,三相交流电网络中的所有三个外部导体或者所有三个外部导体和该中性导体通过大多数情况下具有由铁磁性材料制成的环形芯的电流互感器来引导。仅改变来自导体的差值电流,也就是说从往复电流偏离的电流。通常在电路中的电流总和等于零。于是可以辨别出故障电流。

如果例如在能量消耗侧或耗能器侧电流针对大地流出,则在此背景下所讨论的就是故障电流。于是,例如当存在电路的相导体或外部导体与大地的电连接时存在故障情况。例如,当人接触相导体时。然后,电流的一部分不是如平常一样经由中性导体或零线导体流回,而是流过人和大地。这个故障电流可以借助于总和电流互感器测量,因为流出和流回的电流的所测量的数值总和不等于零。通过中继器或固位磁体脱扣器或中断单元(例如具有相连的机构)来实现例如至少一个导体、一部分导体或所有导体的电路的中断。用于测量交流故障电流的故障电流断路器总体上从文献DE 44 32 643A1已知。

故障电流断路器的主要功能是保护人员免受电流(电冲击)影响以及保护系统、机器或建筑物免于由电绝缘故障造成的火灾。

当故障电流断路器或其总和电流互感器被形成为使得次级侧的能量足以用于致动脱扣单元或中断单元或脱扣器时,则将此类故障电流断路器称为不依赖于网络电压的;否则被称为依赖于网络电压的。

如果设置用于对辨别故障电流供应能量的电力适配器,则该故障电流断路器为依赖于网络电压的故障电流断路器。这例如是为了在直流电压网络以及混合式直流/交流电压网络或具有高频率的电路中辨别故障电流所必需的。

故障电流断路器基本上由总和电流互感器、检测单元、控制单元、中断单元/触点的功能组组成。另外一般还设置有具有测试按键和测试电阻的测试电路。故障电流断路器或故障电流保护装置的操作性可以通过测试按键来控制。

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