[实用新型]供电系统的绝缘电阻和保护导体电阻监控的组合监控设备

说明书

本实用新型涉及供电系统的绝缘电阻和保护导体电阻监控的组合监控设备(20)，供电系统包括接地供电系统和非接地供电系统，组合监控设备包括耦接电路(21)，用于经由耦接点(28)耦接到接地供电系统的一个或多个有源导体(L1，L2，L3，N)，组合监控设备包括有源监控设备(22)，包括用于监控供电系统的非接地网络状态中的绝缘电阻(Rf)的第一操作模式和用于监控供电系统的接地网络状态中的保护导体电阻(Rpe)的第二操作模式，以及组合监控设备包括评估单元(25)，根据非接地或接地网络状态在第一操作模式和第二操作模式之间是可切换的，并且被配置用于在第一操作模式中测试绝缘电阻(Rf)和在第二操作模式中测试保护导体电阻(Rpe)。

技术领域

本实用新型涉及一种用于供电系统中的绝缘电阻监控和保护导体电阻监控的组合监控设备，供电系统包括接地供电系统和非接地供电系统。

背景技术

为了操作电消耗器和操作装置(在下文中，术语消耗器将用作电消耗器和操作装置的上位术语)，将采取用于保护免受触电的适当保护措施-例如，如国际标准IEC 61140中限定的。

考虑到这一点，当消耗器以可再充电能量存储器(蓄电池/电池或电容器)和危险的高系统电压操作时，在消耗器一方面在非接地网络状态下操作以及另一方面在接地网络状态下操作时，需要保护措施。

在非接地网络状态下操作期间—例如，当驾驶电动车辆时—没有与外部电源的电流连接，以及操作中的电气设施—例如，电动车辆的电气系统(电池铅板)—可被视为具有作为电源的充电的能量存储器的(移动的)非接地供电系统。

每个非接地供电系统需要适合的绝缘监控作为根据标准IEC 61557-8的保护措施。根据此规范，绝缘监控设备(IMD)是强制性的，其连续地监控绝缘电阻(待监控网络的电阻，包括所有消耗器到连接到其的地的电阻)。

在电动车辆行驶中，例如经由安装在电动车辆中的绝缘监控设备来监控绝缘电阻。

供电系统的绝缘可以经由有源或无源测量方法来监控。

在本文所检查的有源测量方法中，借助于用作有源绝缘监控设备的监控设备将测量电压(测量信号)施加在待监控网络上。从测量电压产生的测量电流流经单独的绝缘电阻Rf+和Rf-(例如在直流网络中)，并且经由接地连接(通常为保护导体，或者在电动车辆的情况下，为车身)返回，并且在绝缘监控设备中被评估。如果从重新测量的测量电流计算出的绝缘电阻低于为专门针对设施指定的绝缘电阻阈值(响应值)，则触发报警信号。这也允许识别对称的绝缘故障，这与不提供分别生成的测量信号的无源测量方法形成对比。

在接地网络状态下的操作期间，例如在充电时，消耗器被电流地连接到接地供电系统。对于接地网络的此网络配置，安装将所有导电的可触摸部分连接到接地供电系统的接地系统的有效保护导体(PE导体)作为根据IEC60364-41-1标准的免受触电的保护措施。

关于其连续性，保护接地连接要连续地被监控。在接地网状态下操作时，如果出现绝缘故障，则由此产生的故障电流经由保护导体放电，并且防止危险的高接触电压。在这种情况下的条件是保护导体以足够低的阻抗连接到供电系统的接地系统。为了确保这种足够低的阻抗，可以通过适当的保护导体电阻测量或保护导体阻抗测量来监控保护导体，经由接地供电系统的中心接地点和有源导体(外部导体或中性导体)来测量电阻/阻抗。保护导体电阻和/或阻抗的测量还具体地包括作为返回导体的有源导体。这允许假定有源导体具有低阻抗。因此，在下文中，当使用术语PE电阻或保护导体电阻时，指的是整个回路电阻。

从现有技术中已知，使用彼此单独地起作用的分离的监控设备来监控两个安全有关的网络参数绝缘电阻和保护导体电阻。

在电力驱动的领域中，相应地由标准IEC61851-1规定，在对电动车辆的能量存储器充电时，使用额外的信号接触点CP(控制导向)作为用于监控保护导体的辅助导体。然而，缺点是未作出关于保护导体连接的质量即PE导体的电阻尽可能低的陈述。