[发明专利]电测量组件和用于连续监控保护导体电阻的方法

说明书

本发明涉及电测量组件和连续监控供电系统中保护导体连接件的保护导体电阻方法，供电系统有供电站、供电线和经保护导体连接件接地的电气装置。电测量组件包括：信号生成器，生成有测量频率的信号交变电压；第一测量电流互感器，环绕保护导体连接件且有第一绕组和保护导体电压的第二次测量的第二绕组，第一绕组将信号交变电压感应耦合至保护导体连接件，使环路电流流经第一漏电容器、有源导体、第二漏电容器和保护导体连接件；第二测量电流互感器，环绕保护导体连接件且有捕获保护导体连接件中流动的保护导体电流的次级绕组；评估单元，其具有的数字计算单元：控制信号生成器；根据保护导体电压和保护导体电流确定环路阻抗；和评估环路阻抗的实部。

技术领域

本发明涉及一种电测量组件和一种用于对供电系统中的保护导体连接件的保护导体电阻进行连续监控的方法，该供电系统具有供电站、供电线以及电气装置，该供电站包括第一漏电容器，该供电线包括有源导体，该电气装置经由保护导体连接件接地并且该电气装置包括第二漏电容器和负载。

背景技术

在电气装置要求的“自动切断电源”保护措施范围内，要监控的装置的部分有足够高的电流是先决条件，使得安装的过流保护设备能够足够快地启动跳闸命令。在接地供电系统(TN系统、TN网络)中，这在第一次故障的情况下实现；在不接地的供电系统(IT系统、IT网络)中，这会在第二次故障的情况下实现。因此，必须确保环路电流的阻抗(环路阻抗)具有低阻抗以引发足够高的环路电流作为跳闸电流，该环路电流由供电站经由到负载的供电线的有源导体生成并经由保护导体连接件返回。

IEC61557-3:2007标准对用于测量环路阻抗的测量设备规定了具体要求，测量是借助于通过对网络进行加载而降低网络电压来进行的。然而，在实践中，这种测量方法似乎仅适用于循环测试，而不适用于在激活操作期间对环路电阻进行连续监控。特别地，这种测量方法不能应用于IT系统，因为在IT系统中，在有源导体处具有可忽略的阻抗的故障已经被切换到接地，以测量环路阻抗，从而形成所述的测量环路。然而，对于具有可忽略的阻抗的第一故障，现有的网络漏电容会立即被卸载。在具有相应地大的网络漏电容的广泛IT网络中，这能够导致电弧和高漏电流。因此，借助于环路电流确定IT系统中的环路阻抗并非没有危险，并且意味着针对电气装置的额外负载。

因此，现有技术公开了用于在馈送测量信号的同时对环路进行测量的其他设备，这些设备配备有先导线(pilot line)(也被称为控制线或测试线)作为测量电流返回线。

先导线连接至负载侧的保护导体。因此，可以使用供电站中的简单电阻测量来检测先导线和保护导体连接件的环路电阻，该环路电阻包括插头连接件的接触电阻。

例如，DE 10 2017 213 357 B3描述了一种方法，该方法具有控制线上的测量信号的脉动激活。如果控制线或保护导体连接件经由缺陷达到高阻抗或者甚至两者都经由缺陷达到高阻抗，则可以轻松检测到该故障。

同时，先导线的必要性带来的缺点是仅能使用包含先导线的特定供电线。如果要使用不包含先导线的已安装供电线，则无法添加回顾性监控选项。

现有技术的其他建议是基于自然存在的多个接地部或基于有意识地创建的多个接地部作为先导线。

说明书DE 10 2015 218 764 A1描述了一种用于在港口将船舶连接到岸上的方法，在该方法中将测量信号电感耦合到保护导体连接件中。为了形成电流环路，该方法利用了如下事实：多个接地部经由导电盐水是可用的或金属通道(gangway)是可用的。然而，确定环路阻抗并因此确定保护导体电阻受到阻碍，因为如果将通道设置在绝缘接地上，则经由通道返回测量电流可能会失败。此外，仅能经由导电盐水困难且不准确地记录返回测量电流的电阻。