[发明专利]保护三相电源系统断路器的故障检测型固态跳闸装置

权利要求书

1、一个固态跳闸装置，用于起保护作用的三相电源系统中的电路断路器，它包括，电流检测装置(16)，传送正比于流过电源系统导线中电流的模拟信号；以及一个电子处理单元(20)它被加上所述信号(I1，I2，I3，IN)，并当所述信号超过预置阈值的情况下传送一个断路器跳闸命令；该跳闸装置的特征在于：电子处理单元包括有故障类型检测装置，它包括有上述信号(I1，I2，I3，IN)与第一阈值(S1)进行比较的比较装置(22，24，26，28)，与比第一阈值(S1)高的第二阈值(S2)进行比较的比较装置(30，32，34，36)，以及能确定是否至少第一预定数目的信号低于第一阈值(S1)，同时至少第二预定数目的信号高于第二阈值(S2)的装置(38，40，D1，D2)。

2、根据权利要求1的跳闸装置，其特征在于，当上述第一数目等于2，第二个数目等于1时故障类型检测装置传送一个表示单相故障的信号（A）。

3、根据权利要求1的跳闸装置，其特征在于，该电源系统是具有中性线的三相系统，当所述第一数目等于3，而所述第二数目等于1时，该故障类型检测器发送一个信号（A），它代表一个单相故障。

4、根据权利要求1的跳闸装置，其特征在于，In为断路器的额定电流，第一阈值（S1）为1.5In的数量级且第二阈值（S2）为5In的数量级。

5、根据权利要求1的跳闸装置，其特征在于，电源系统为带有中性线的三相系统，当上述第一和第二数目都等于2时，故障类型检测装置传送一个表示两个串联极类型故障的信号（A）。

6、根据权利要求5的跳闸装置，其特征在于：电子处理单元包括当测得信号超过一个预置阈值时获得一个接地故障保护功能的装置和减少接地故障保护灵敏度的装置，来自故障类型检测装置的输出信号（A）当其表示两串联极类型故障时阻止上述减少灵敏度装置。

7、根据权利要求5的跳闸装置，其特征在于In为断路器额定电流，第一阈值（S1）为In的数量级且第二阈值S2为2或3In的数量级。

8、根据权利要求1的跳闸装置，其特征在于：上述电子处理单元（20）由一个以微处理机为基础的单元构成。

9、根据权利要求1的跳闸装置，其特征在于：与第一阈值比较的信号比较装置由一个第一组运算放大器（22，24，26，28）构成，每一放大器在其正向输入端输入表示流过电源系统中一根导线的电流的信号（I1，I2，I3，IN），且在其反向输入端输入一个表示上述第一阈值（S1）的信号，上述运算放大器的输出（A1-A4）分别由一个电阻器（R1-R4）连接到第一运算放大器（38）的反向输入端（B1），而且再通过一个电阻（R9）连至电源电压Vcc，上述第一运算放大器（38）在其正向输入端接收一个第一参考电压（S3），以这种方式确定当第一组放大器的第一预定数目输出（A1-A4）为逻辑值0时，运算放大器的输出（A9）为逻辑值1，第二组运算放大器（30，32，34，36）的每个在其正向输入端输入代表流过电源系统导线之一的电流的信号（I1，I2，I3，IN），在其反向输入端接收一个代表第二阈值（S2）的信号，第二组放大器的输出（A5-A8）分别通过一个电阻器（R5-R8）连至第二运算放大器（40）的正向输入端（B2），而上通过一个电阻（R10）连至电源电压（Vcc），上述第二运算放大器（40）在其反向输入端接收一个第二参考电压（S4），以这种方式确定当至少第二组放大器的第二预定数目输出（A5-A8）为逻辑值1时，第二放大器的输出（A10）为逻辑值1，第一和第二运算放大器（38，40）的输出（A9-A10）分别连接到第一、第二二极管（D1，D2）的阴极，这些二极管的阳极连接到故障类型检测装置的输出（A），并且通过电阻R11连到电源电压（Vcc）。