[发明专利]低压断路器和方法

说明书

本发明涉及一种用于识别具有中性导体的低压三相交流电路的接地故障的方法，其中确定三相交流电路的第一至第三相导体和中性导体的第一至第四模拟电流信号，这些模拟电流信号分别包含电流的大小或电流大小的等效。根据本发明，模拟电流信号被时分复用、被模数转换，从而呈现时分复用的、在第一至第四连续的时间帧中呈现的第一至第四数字电流值的序列，其构成第一至第四数字电流信号。对四个数字电流信号中的三个进行插值，其中确定针对未插值的数字电流信号的时间帧的插值的电流值。未插值的电流信号的时间帧的电流值和针对未插值的电流信号的时间帧的插值的电流值被用于确定接地故障。

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的用于中断低压电路的低压断路器，以及一种根据本发明的方法。

背景技术

断路器是保护装置，其类似于保险丝进行工作。断路器监控借助导体流过断路器的电流，并且当超过保护参数、例如电流界限值或电流-时间间隔界限值(即当针对特定时间间隔呈现电流值时)时，中断到能量汇点或耗电器的电流或能量流，这被称为触发。所设置的电流界限值或电流-时间间隔界限值是相应的触发原因。中断例如通过断开的断路器的触点实现。

特别是对于低压电路、低压设备或低压电网，依据在电路中规定的电流的大小存在不同类型的断路器。在本发明的意义中，断路器特别是指如下的开关，例如在低压设备中针对63至6300安培的电流、特别是额定电流或最大电流使用的开关。更具体地，封闭式的断路器用于63至1600安培的电流、特别是125至630或1200安培的电流。开放式的断路器特别是用于630至6300安培的电流、更具体地1200至6300安培的电流。

开放式的断路器也被称为空气断路器(Air Circuit Breaker)，简称ACB，封闭式的断路器被称为塑壳式断路器(Moulded Case Circuit Breaker)或紧凑型断路器，简称MCCB。

低压特别是指直至1000伏交流电压或1500伏直流电压的电压。低压更具体地尤其是指大于具有50伏交流电压或120伏直流电压的值的小电压的电压。

在本发明的意义中，断路器特别是指具有用作控制单元的电子触发单元(其也被称为电子跳闸单元，Electronic Trip Unit，简称ETU)的断路器。

对于过大的电流，断路器按照其保护参数或响应值中断电路。保护参数或响应值基本上是电流的大小和如下的时间：在持续的“大”电流的情况下在该时间之后应当中断电路。不同于保险丝，在断路器中可以设置这些保护参数或响应值，例如借助电子触发单元。电子触发单元通常可接近地安装在断路器的正面上。借此可以设置或参数化保护参数。

低压电路的导体的电流由电流传感器监测。这可以是例如罗氏线圈(Rogowskispule)、测量电阻器/分流器、霍尔传感器/磁场传感器等。利用一些断路器还可以确定或识别接地故障、即所谓的Ground Fault。这例如可以通过如下进行，即，实现对流过电路节点或求和电路的接地故障电流(或故障电流)的确定。该方法需要硬件部件，由此会增加成本并占用断路器中、例如电子触发单元中的电路板面积。在该电路节点之后，整理在那里呈现的故障电流测量信号或者求和电路的输出信号(这些信号对应于故障电流)并且与模拟或数字的阈值进行比较，在满足特定标准的情况下，触发接地保护功能。如上所述的这种变形方案是高成本的。

此外，还已知，通过固件中的相测量值的相加来实现接地识别。为此，同时利用多个模数转换器或采样保持元件来采集相测量值。测量值并行地存在，从而在测量值之间不存在时间偏置。通过测量值的相加可以实现故障电流确定。在此，此外每相都需要模数转换器。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，改进开头所述类型的低压断路器，特别是可以实现在硬件方面以较低的开销确定接地故障。

该技术问题通过具有根据本发明的特征的低压断路器或具有根据本发明的特征的方法来解决。