[发明专利]用于测量电线中的差动电流的电子设备

说明书

本发明涉及用于测量电线中的差动电流的电子设备，电线具有多个导体，电子设备包括感测电路，它包括电流互感器，具有电线的导体穿过其中的磁芯、次级绕组和励磁绕组，励磁电流沿着励磁绕组流通以使磁芯极化；输出电路部，被电连接到次级绕组以提供第一信号。电子设备包括第一信号处理装置，处理第一信号并提供指示差动电流的第二信号；第二信号处理装置，处理第二信号并提供指示差动电流的非时变分量的绝对值的第一测量信号；第三信号处理装置，处理第一信号并提供第三和第四信号，指示磁芯是否在磁芯的磁滞回线的正饱和区和/或负饱和区中操作；第四信号处理装置，处理第三和第四信号并提供第二测量信号，指示差动电流的非时变分量的方向。

技术领域

本发明涉及一种用于测量电线中的差动电流的电子设备。

背景技术

本发明的电子设备特别适合于低压或中压应用，其中，术语“低压”(LV)涉及低于1kV AC和1.5kV DC的电压，并且术语“中压”(MV)涉及高于1kV AC和1.5kV DC达到数十kV、例如达到72kV AC和100kV DC的电压。

如已知的，在许多LV或MV电系统中，例如在配电网或光伏发电系统或用于电动车辆的电池充电系统中，必须检测电线的导体之间的可能差动电流。

差动电流的存在事实上可指示发生故障状况。

在现有技术中，已知保护设备的许多示例，其能够检测电线中的AC或DC差动电流的存在。

许多当前可用的解决方案仅提供关于检测到的差动电流的定性信息。在实践中，这些设备只能指示检测到的差动电流是否超过了指示故障状况存在的给定阈值值。

已知其它解决方案，其能够还提供关于检测到的差动电流的定量信息。遗憾的是，此类当前可用设备要在工业水平制造常常是相对复杂且昂贵的。另外，其有时显示出在使用灵活性方面性能差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于测量电线中的差动电流的电子设备，其允许克服现有技术的当前解决方案的限制。

在此目的内，本发明的目的是提供一种能够检测电线中的差动电流并提供关于检测到的差动电流的定量信息(测量信号)的电子设备。

本发明的另一目的是提供一种在使用灵活性方面提供突出性能的电子设备。

本发明的另一目的是提供一种要在工业水平制造上相对容易且廉价的电子设备。

本发明因此提供了根据以下权利要求1和相关从属权利要求的用于测量电线中的差动电流的电子设备。

根据本发明的电子设备能够检测并测量电线的导体中的差动电流的非时变的分量，例如由电绝缘布置的劣化或由被接地组件的故障引起的漏电流。

特别地，根据本发明的电子设备能够提供指示电线导体之间的差动电流的非时变分量的绝对值和流动方向的信息。

根据本发明的电子设备还能够检测和测量电线导体之间的差动电流的时变分量，诸如接地故障电流。

为了明了起见，差动电流的术语“非时变分量”和“时变分量”分别地意指所述差动电流的DC分量和AC分量。

如广泛已知的，电线中的差动电流可包括仅DC电流或仅AC电流，或者更常常地是AC和DC电流的叠加结果。

相对于一般地在LV或MV电系统中使用的变化速率(例如50Hz)更加缓慢地改变的电流在这里被视为DC电流。

不具有正弦波形但显示出周期性变化(例如脉冲电流、分割电流(partializedcurrent)等)的电流在这里视为AC电流。

根据本发明的电子设备能够检测电线中的差动电流，将检测到的差动电流按其DC和AC分量分解，并提供指示所述分量中的每一个的测量信号。