[发明专利]通用测量或保护设备

说明书

技术领域

本发明涉及带有适合于建立与至少一个测量换能器的连接的接口和适合于连接到上级数据总线的另一个接口的测量或保护设备。

背景技术

此类测量或保护设备在电气保护技术领域中已知。已知的测量或保护设备并非直接地而是通过所谓的“合并单元(merging unit)”和开关(例如以太网开关)连接到测量换能器。“合并单元”的作用是处理测量换能器的与相线相关的采样值并且以此形成数据报文，该数据报文可由各测量或保护设备进一步处理。与相线相关的采样值(如其名称所指示的那样)涉及在电气网络的分配到各测量换能器的相线中的电流和/或电压。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种可以特别通用地使用的且特别廉价地实现复杂保护系统结构的测量或保护设备。

根据本发明，该技术问题通过带有根据权利要求1的特征的测量或保护设备解决。根据本发明的测量或保护设备的有利的结构在从属权利要求中给出。

据此，根据本发明，在测量或保护设备中存在与两个接口连接的通信单元，该通信单元可以通过一个接口直接与测量换能器连接而通过另一个接口直接与上级数据总线可连接，并且利用与相线相关的换能器的采样值形成与采样时刻相关的报文，以及将报文传送到上级数据总线并由此向进一步的接收器提供。

根据本发明的测量或保护设备的基本优点在于，它允许到上级数据总线以及一个或多个采样值换能器的直接连接。测量或保护设备的直接连接是通过根据本发明的通信单元实现的，该通信单元能直接处理测量换能器的与相线相关的采样值并且以此形成与采样时刻相关的报文。换言之，在根据本发明的测量或保护设备中，将与结合已知的现有技术所提及的结构上分离的“合并单元”和“开关”的功能设置在通信单元内，使得根据本发明的测量或保护设备与现有技术不同而允许至测量换能器的直接连接。

根据测量或保护设备的一个有利的结构，两个接口形成了数据总线-接口；例如一个接口适合于连接到处理总线而另一个接口适合于连接到站总线(Stationsbus)。

被认为特别有利的是，测量或保护设备具有两个三端口网络连接，每个三端口网络连接带有两个外部端口和一个内部端口，其中，一个三端口网络连接的两个外部端口形成了一个接口，而另一个三端口网络连接的两个外部端口形成了另一个接口，并且其中，两个三端口网络连接的两个内部端口与通信单元连接。三端口网络连接由于两个外部端口而实现了数据总线的全双工运行，从而达到了特别高的故障保护。例如在德国专利申请公开文献DE 102 60 806 A1中描述了合适的三端口网络连接。优选地，一个网络连接的两个外部端口适合于直接连接到处理总线，且另一个网络连接的两个外部端口适合于直接连接到站总线。

如果将通信单元和两个网络连接集成在自由可编程的门阵列，例如以单片电路集成，则可以特别地有利地制造测量或保护设备。

通信单元优选地被构造为，使得它利用施加到一个网络连接的内部端口的与相线相关的采样值形成与采样时刻相关的报文，且将报文输出到另一个网络连接的内部端口。

优选地，通信单元降低了施加到一个网络连接的内部端口的与相线相关的采样值的采样率。例如，为了形成与采样时刻相关的报文，通信单元利用带有降低的采样率的与相线相关的采样值；作为替换，在报文形成后或期间进行数据降低。

优选地，通信单元被构造为，使得它通过仅使用每第n个采样值而不考虑所有剩余的采样值来降低施加到一个网络连接的内部端口上的与相线相关的采样值的采样率，其中n大于2。

作为替换，通信单元也被构造为，使得它利用施加到一个网络连接的内部端口的与相线相关的采样值形成指针值，并且利用此指针值形成与采样时刻相关的指针报文。

另外，如果通信单元使得施加到一个网络连接的内部端口上的与相线相关的采样值经受一个再次采样过程，则被考虑为是有利的。

这样的“再次”采样过程可以例如如下地进行：通信单元利用施加到一个网络连接的内部端口上的与相线相关的采样值重建被采样的电信号(各相线的电流或电压)在时间上的变化，按照与原来的采样率不同的第二采样率将重建的信号再次采样，利用这样的形成的新采样值形成报文并且将报文输出到另一个网络连接的内部端口。

为了形成新的采样值，通信单元优选地具有至少一个数字信号处理器。