[发明专利]热保护继电器

说明书

本发明涉及一种用于保护电设备的热保护继电器，包括：测量装置，用来测量由该设备吸收的电流；一确定装置，用来根据测量的电流值、前一个热像值和至少一个预先设定的时间常数，确定代表该设备的热像(thermalimage)的值；另一确定装置，用来确定至少一个保护阈值；比较装置，用来将代表热像的值与保护阈值进行比较；和发生装置，当表示热像的值超出保护阈值时，用来产生报警和/或跳闸信号。

这种继电器1可以用来保护电机2(图1)、变压器、电力线路或电容器组。如图1中所示，电流传感器3向继电器1提供代表由电机2吸收的电流的信号。根据测得的电流，继电器1计算代表电机2的热像的值，即，表示电机发热。在由于例如过载导致严重过热和分别超出报警阈值Esa或跳闸阈值Esd的情况下，该继电器1提供报警信号或跳闸信号。跳闸信号使得接触器4断开并中断电机2的供电。

在传统的方式中，根据下面的公式，计算在时间t的热像的值E_k： E k = E k - 1 + [ I eq I b ] 2 • Δt τ - E k - 1 • Δt τ - - ( 1 ) ]]>

其中：

E_k-1是在时间(t-Δt)计算的前一个热像值。

I_eq是等效电流，表示由电机吸收的电流并且由测量到的电流决定。

I_b是设备的基准电流，即，由在正常工作条件下运行的设备吸收的电流。

τ是需保护的设备的时间常数。通常地，时间常数τ可以采用两个截然不同的值，当电机运行时的发热时间常数τ₁，和是由制造商提供的，当电机不运行时的冷却时间常数τ₂。

在已知的方式中，根据下面的公式，由测量到的电流计算等效电流I_eq：

I_eq²=I²+I_inv²    (2)

其中：

I是测量到的在向该设备供电的相导体中流过的有效电流的最大值。

I_inv是测得的反向电流。

K是可调节的系数。

如图2中所示，因此可以确定该继电器的冷态和热态时间/电流跳闸曲线，分别为C_f1和C_c1(图中的虚线)。