[发明专利]用于检测直流供电的电气系统中的剩余电流的装置

说明书

本申请提供一种用于检测和评估直流供电的电气系统中的剩余电流的装置，该装置具有：用于负载电流的待监控的至少两条电源线；用于评估平滑直流剩余电流的评估电路；以及用于检测平滑直流剩余电流的电流互感器，通过该电流互感器引导负载电流的待监控电源线；其中该电流互感器的至少一个次级绕组与用于检测平滑直流剩余电流的振荡电路电连接，并且该振荡电路与用于评估平滑直流剩余电流的评估电路电连接。提供了用于评估具有不同频率的交流分量的剩余电流和脉动直流剩余电流的装置，其中，这些装置至少具有第二评估电路，该第二评估电路在输入侧至少电连接至所述电流互感器的次级绕组。该装置适用于直流电气系统，用于检测和评估具有不同频率的交流分量以及平滑和脉动直流剩余电流的剩余电流。

技术领域

本发明涉及一种用于检测和评估直流电源系统中的剩余电流的装置，该装置具有用于负载电流的待监控的至少两条电源线，并且具有用于评估平滑的直流剩余电流的评估电路，以及具有用于检测平滑的直流剩余电流的电流互感器，用于负载电流的待监控的电源线被引导通过该电流互感器，其中，电流互感器的至少一个次级绕组与振荡电路电连接，该振荡电路用于检测平滑的直流剩余电流，并且该振荡电路与评估电路电连接，该评估电路用于评估平滑的直流剩余电流。

背景技术

剩余电流装置，也被简称为RCD，其具有用于检测剩余电流的电流互感器，待监控的电源线被引导通过该电流互感器。在待监控电源线中的电流的矢量和由该电流互感器检测，且该矢量和表示剩余电流的量度。在电流互感器的电连接下游设置一评估电路，其带有相关的跳闸继电器，当电流值超过允许的剩余电流极限值时，该该跳闸继电器允许通过开关机构使得布置在被监控的电源线中的开关触头打开，从而确保在发生故障时将下游的电气系统可靠地与供电电源断开。

剩余电流监控器，也被简称为RCM，其具有用于检测剩余电流的电流互感器，待监控的电源线被引导通过该电流互感器。在待监控电源线中的电流的矢量和由该电流互感器检测，且该矢量和表示剩余电流的量度。在电流互感器的电连接下游设置一评估电路。该评估电路具有至少一个输出。当检测的电流值超过剩余电流的允许值时，该输出可以以电、声或光学方式提供信号。剩余电流监控器(RCM)主要用于监控，而不是出于保护目的，并且通常不具备用于将待监控电源线断开的集成装置。

剩余电流装置以已知的方式用于个人和电气系统的保护，以及用于世界范围内广泛使用的常规交流系统中的防火。根据相关的产品标准和安装规定，这些剩余电流装置仅适用于交流系统。交流系统通常具有50Hz或60Hz的电网频率。对于特殊的应用领域，已知的交流系统也可以具有200Hz、300Hz或400Hz的电网频率。A型剩余电流装置通常用于此目的。它们用于检测与电源电压无关的电源频率的交流剩余电流和脉动直流剩余电流。文献DE4039921已公开了这种剩余电流装置。已知的还有用于检测混合频率的F型剩余电流装置。这种F型剩余电流装置已经被文件DE 10 2011 011 984公开了。已知的是，B或B+型的AC-DC敏感型剩余电流装置可用于检测平滑和脉动DC剩余电流以及不同频率的AC剩余电流。EP1267467公开了一种用于检测交流系统中的剩余电流的AC-DC敏感型剩余电流装置，该装置能够可靠地检测频率高达1MHz的AC剩余电流。虽然全国范围内的交流系统可用于家庭和工业应用，但是目前而言，直流系统在全国范围内是不可用的，或者仅可用于特殊应用(例如在数据处理领域)。未来，全国范围内将会创建用于家庭和工业应用的直流系统。

众所周知，IEC TS 63053是未来直流系统中使用的剩余电流装置的技术规范。该技术规范包含仅在直流系统中使用的剩余电流装置的要求，以便在出现平滑的直流剩余电流时关闭或断开连接。平滑的直流剩余电流是无纹波的直流剩余电流。但是，根据IEC TS63053，对于剩余电流装置，未提供在出现交流剩余电流或脉动直流剩余电流时关闭的要求。