[发明专利]用于检测电网故障的装置、包括这种装置的电网或设备以及用于检测故障的方法

权利要求书

1.一种用于检测电网(1)中的故障的装置(D)，所述电网(1)尤其是直流DC电网，所述故障尤其是串联电弧，所述电网(1)包括至少一个电气设备(E)，所述至少一个电气设备(E)电连接到第一电力导体(C1)和第二电力导体(C2)，所述电网(1)配备有公共导体(Cc)，所述装置(D)旨在在测量区域的层级处连接到所述电网(1)的所述电力导体(C1，C2)和所述公共导体(Cc)，且所述装置(D)包括：

-第一测量构件(O1)，能够制定第一量(V_res)，所述第一量(V_res)表示存在于所述电力导体(C1，C2)上的共模电压；

-第二测量构件(O2)，能够制定第二量(I_net)，所述第二量(I_net)表示在所述电力导体(C1，C2)中流动的电网电流；

-计算器(UP)，连接到所述第一测量构件和第二测量构件(O1，O2)，所述计算器(UP)配置成在确定的观察时段内确定表示能量的量，所述能量被称为“混合能量”(E_mix)，所述“混合能量”(E_mix)定义为所述共模电压和所述电网电流的乘积在所述确定的观察时段内的积分且在所述测量区域中传输，根据所述第一量(V_res)和所述第二量(I_net)确定表示所述混合能量(E_mix)的所述量。

2.根据前一项权利要求所述的检测装置(D)，其中，所述计算器(UP)还配置成使用表示所确定的混合能量(E_mix)的所述量，生成指示所述电网的所述故障的信号(S)。

3.根据前述权利要求中的一项所述的检测装置(D)，其中，所述第一测量构件和第二测量构件(O1，O2)配置成分别制定表示所述共模电压的直流分量的所述第一量(V_res)以及表示所述电网电流的直流分量的所述第二量(I_net)。

4.根据前述权利要求中的一项所述的检测装置(D)，其中，所述第一测量构件(O1)还能够制定第三量(V_net)，所述第三量(V_net)表示存在于所述两个电力导体(C1，C2)之间的差模电压，且所述计算器(UP)还配置成在所述确定的观察时段内，根据所述第三量(V_net)和所述第二量(I_net)确定表示在所述测量区域中传输的电网能量(E_net)的量。

5.根据前述权利要求中的一项所述的检测装置(D)，其中，所述第二测量构件(O2)还能够制定第四量(I_res)，所述第四量(I_res)表示在所述两个电力导体(C1，C2)中流动的共模电流，且所述计算器(UP)还配置成在所述确定的观察时段内，根据所述第四量(I_res)和所述第一量(V_res)确定表示在所述测量区域中传输的剩余能量(E_res)的量。

6.根据前述权利要求中任一项所述的检测装置(D)，还包括网络控制器(NET)，所述网络控制器(NET)用于将所述计算器(UP)与通信总线(BUS)连接。

7.根据前一项权利要求所述的检测装置(D)，其中，所述通信总线(BUS)为所述公共导体(Cc)，所述网络控制器(NET)连接到所述公共导体(Cc)。

8.一种电气设备，例如电源或负载，所述电气设备包括根据前述权利要求中任一项所述的检测装置(D)。