[发明专利]用于保护电气网络的设备

说明书

一种设备，所述设备至少包括：第一部分(1)，所述第一部分(1)旨在检测网络中出现的电气故障；以及第二部分(2)，所述第二部分(2)包括将所述网络连接到电源(4)的至少一个开关(5)，所述第一部分(1)包括能够与所述网络耦合的至少一个反射检测系统1，所述系统检测和分析所述网络中出现的阻抗变化，当所述系统认为检测到的阻抗变化是电气故障时，所述系统发送信号以触发所述开关5的断开。

技术领域

本发明的主题是一种用于保护电气网络的设备。无论所有类型的电气网络旨在用于电力供应还是数据传输，该设备适用于对其的保护而不管其性质。

背景技术

任何类型的电气设施的保护对于人员和财产的安全都是必要的。实际上，电气故障经常引起火灾，常常具有灾难性的后果。电气故障也可以引起敏感区域的带电，或者更显著地引起人员的触电身亡。

电气保护适用于所有类型的电气设施。这可以显著地包括例如建筑物、工业用地、飞机和汽车的电气保护。这还可以显著地包括对诸如风力农场或者光伏板阵列之类的新的电气生产基础设置的保护。其它的基础设施也需要电气保护，例如，电动车辆充电站。

在很多情况下，由电气故障所产生的影响被缺乏对电源关闭单元的响应性所恶化。实际上，当出现电气故障时，仍然存在很多太晚激活电源关闭单元的情况。故障检测时间是保护链中非常重要的参数。

对电气故障的出现的响应时间越短，防止或者至少限制其影响的可能性越大。

已知用于保护电气设施的解决方案。这些解决方案实质上基于诸如电流/电压关系之类的电气变量的分析。它们具有多个缺点，这些缺点取决于应用类型。

第一缺点是缺乏响应性。现今的设备代表了检测的质量与误警率之间的折衷，一些保护设备能够允许在作出断开电路的决定之前通过大约十五个电弧。

因此，许多现有的系统的响应时间太长。特别地，由于在作出保护线路的决定之前要求多次重复，所以诊断时间由于具有间歇性的串联电弧或并联电弧故障的事实而延长了。

对于一些应用，电气网络具有其它的限制，显著地如在飞机中的电缆网络的情况下。航空电子网络要求紧凑和轻量的冗余保护系统，提供最大的可靠性。存在用于航空的解决方案，但是显著地由于电流传感器，使飞机越来越电气化和对每条线路上的保护方案的限制以及因此每个负载上的保护方案的限制的事实导致体积越来越庞大以及因此而越来越重的电芯。因此，这些解决方案并非完全令人满意。

机动车辆内部的电缆网络针对其保护具有其它的要求。机动车辆中的保护系统当前限于保险丝。此领域中的新的限制显著地是由于对短路高度灵敏且具有爆炸危险的电池组的出现。电压电平也倾向于随着具有电弧现象或者引起严重后果的间歇性的故障的较大可能性而增加。

电气设施的其它固有特性要求特定的保护设备。特别地，相同的设备并不适用于具有不同频率的两个交流网络或者直流网络。用于直流网络的设备也不适用于交流网络。

当前的解决方案不会因此允许使用适用于所有应用的标准保护设备，或者至少不会允许使用对于所有这些应用具有相似结构的设备。在经济方面，这种标准化的缺乏不能实现生产成本的优化。

发明内容

本发明的一个目的显著地在于克服上述缺点。出于此目的，本发明的主题是用于保护电气网络的设备，所述设备至少包括：第一部分，所述第一部分用于检测在网络中出现的电气故障；以及第二部分，所述第二部分包括将所述网络连接到电源的至少一个开关，所述第一部分包括能够与电气网络耦合的至少一个反射检测系统，所述系统检测和分析在电气网络中出现的阻抗变化，当检测到的阻抗变化超过给定的阈值时，所述系统发送信号，以触发开关的断开，显著地能够描述故障的特性。

在一个特定实施例中，检测系统至少包括：

用于与电气网络耦合的耦合装置；