[实用新型]用于确定未接地的电源系统中的总绝缘电阻的划分和总系统泄漏电容的划分的设备

说明书

本实用新型涉及一种用于确定未接地的电源系统中的总绝缘电阻的划分和总系统泄漏电容的划分的设备。本实用新型的基本思想是基于预先确定的未接地电源系统的总绝缘电阻和总系统泄漏电容的值，根据在未接地的电源系统中的每个有源导体之间测得的位移电压确定在未接地的电源系统中的有源导体之间如何将总绝缘电阻划分成部分绝缘电阻以及如何将总系统泄漏电容划分成部分系统泄漏电容。通过评估位移电压的振幅、频率和相位的改变，能够得出与总绝缘电阻和总系统泄漏电容在各个有源导体之间的划分有关的结论。

技术领域

本实用新型涉及一种用于确定未接地的电源系统中的总绝缘电阻的划分和总系统泄漏电容的划分的设备。

背景技术

当电气装置的操作、火灾和接触安全性必须满足更高的要求时，采用未接地的电源系统的系统类型，也称为隔离系统(isoléterre-IT)或IT(电源)系统。在这种电源系统中，有源部分与地电位分离，即，与地分离。这些系统的优点在于，在绝缘故障的情况下，诸如接地故障或框架故障，所连接的电气负载的功能不受影响，因为系统的有源导体和地之间的理想的无限大阻抗值防止形成闭合电路。

利用未接地的电源系统的这种固有的安全性，即使在第一次绝缘故障的情况下，也可以确保由不接地的电源系统供应的连续负载供电。

因此，未接地的电源系统相对于地的电阻(绝缘电阻，在故障情况下也称为绝缘故障电阻或故障电阻)被连续监测，因为另一有源导体上的潜在的第二次故障将导致故障回路，并且在这种情况下与过电流保护设备相关的故障电流将导致装置的关闭，包括停止操作。

如果通过绝缘监测设备连续监测未接地的电源系统的绝缘状态，那么即使已经发生了第一次故障，未接地的电源系统仍可以在没有规定的时间限制的情况下继续操作。

采用绝缘监测设备来监测绝缘电阻。根据现有技术已知的产品标准IEC 61557-8的绝缘监测设备确定整个IT系统相对于地的绝缘电阻。绝缘监测设备连接在一侧的有源导体和另一侧的地之间，并在系统上叠加测量电压。在绝缘故障的情况下，系统和地之间的测量电路通过绝缘故障关闭，从而导致与绝缘故障成比例的测量电流。这个测量电流在绝缘监测设备中的测量电阻器处造成对应的电压降，该电压降由电子器件评估并且如果其超过可预设的阈值则触发警报。

根据标准配置的绝缘监测设备将在所有有源导体之间对称划分的欧姆泄漏视为绝缘故障，正如它们对不对称发生的绝缘故障所做的那样，诸如在单个有源导体上发生的绝缘故障。

除了确定总绝缘电阻之外，市场上可用的绝缘监测设备还提供确定未接地的电源系统相对于地的总系统泄漏电容的功能。类似于总绝缘电阻(即，总系统泄漏阻抗的欧姆部分)，总系统泄漏电容构成总系统泄漏阻抗相对于地的电容部分。总系统泄漏电容是相对于地的所有系统泄漏电容的总和，诸如所连接装备中有源导体或噪声抑制电容器的每单位长度的电容。

但是，到目前为止，还没有令人满意的解决方案来解决以下任务：选择性地确定各个有源导体相对于地的绝缘电阻值和系统泄漏电容值的划分。虽然可以借助于绝缘监测设备确定总绝缘电阻和总系统泄漏电容，但总绝缘电阻和总系统泄漏电容在各个有源导体之间的划分的确定被发现是有问题的。

在未接地的纯直流电压系统中，可以通过测量位移电压得出关于总绝缘电阻在有源导体与地之间的划分的结论。到目前为止，在根据产品标准IEC 61557-8的绝缘监测设备中尚未实现总系统泄漏电容在有源导体与地之间的划分的确定。

在未接地的单相或多相交流电压电源系统中，总绝缘电阻的划分无法仅通过位移电压测量来确定，因为位移电压也很大程度上取决于在有源导体与地之间的系统泄漏电容的大小和划分。

在未接地的电源系统中，未接地系统相对于地的对称状态、导体的对称负载以及保护性导体电流的最小化的目的常常在于最小化电绝缘和电气部件上的相对于地的张力(strain)。在大多数情况下，在系统规划和系统设置期间会考虑这一点。