控制低壓斷路器的電子過流脫扣器的方法
2023-12-10 23:52:32
專利名稱：控制低壓斷路器的電子過流脫扣器的方法
技術領域：
本發明涉及控制低壓斷路器的電子過流脫扣器的方法，其具有在權利要求1前序部分中所述的特徵。
背景技術：
過流脫扣器在低壓斷路器中，被用於在發生過流(例如短路)的情況下，即時檢測出是否形成了過電流，並啟動適當的設備(例如立即分離觸點的設備)，防止低壓斷路器受損或者被毀。
為此，須限定流過低壓斷路器的電流。根據現有技術，這可以通過例如中空的空氣線圈(air cored coil)來實現，所述的空氣線圈被設置在低壓斷路器的電流傳導元件的附近。流過電流的導體產生磁場，該磁場隨時間的變化在線圈中感應出電壓。通常用模數轉換器將該電壓信號轉換為數位訊號，該數位訊號被積分，並被表示為在一個時間間隔內流過該低壓斷路器的的一個電流參數。將該數位化了的電流信號輸入一個微處理器，並對單個的及連續的電流信號進行評價。現在如果從數位化了的電流信號表明電流超比例上升(即發生過流事件)，則微處理器產生一個信號，該信號被用於啟動短路保護的脫扣器。
電子過流脫扣器的一個問題是其易受幹擾。電源設備或電磁兼容性(EMV)所引入的幹擾會使所述的數字電流信號完全失效。為對失真的電流信號進行過濾處理，可以使用例如公知的電容器。
然而，為能夠有效濾除全部幹擾信號，需要使用非常複雜、成本很高的濾波機構。為解決這個問題，在現有技術中不僅藉助電路設備(例如採用電容器)，而且還對電流信號進行後續的數位化處理。幹擾信號的濾除對於判斷是否存在過流事件來說是重要的，因為不濾掉幹擾信號就可能錯誤地釋放過流脫扣器。
為濾除已經數位化了的電流信號，一種現有技術的方法是把一個數位化了的電流信號值(現在的電流水平)與先前數位化了的電流信號值的三倍的數值進行比較。即，如果該電流值超過先前的電流值的三倍，現有技術會做出判斷，認為電流值已被幹擾影響，從而會將幹擾電流濾除。濾除意味著，該(被濾波的)電流值不再用於電流檢測和計算，也不會用於判斷是否發生過電流。
已知方法中的缺點是，只有當電流信號不大於A/D變換器量程的三分之一時才能識別幹擾。否則所有的幹擾都被認為是適宜的，而被納入電流的檢測和計算過程，這樣會錯誤地釋放過流斷路器的脫扣器。另外的缺點還有，已有技術僅能識別對電流值施加了極大影響(如先前的電流值的三倍)那樣大的幹擾。然而，當多次發生原來不能達到先前的電流值的三倍的較小的幹擾時，也同樣會導致錯誤地釋放過流脫扣器。
發明內容
因此本發明的任務是提供一種控制低壓斷路器的電子過流脫扣器的方法，它較不容易受電源設備及EMV幹擾的影響。
根據本發明，該任務通過權利要求1的特徵部分以及前序部分的特徵來實現。在本發明的從屬權利要求中，公開了多種優選的的結構。
本發明的控制低壓斷路器的電子過流脫扣器方法特別的優點在於，它較不容易受電源設備或者EMV影響的幹擾。通過把其電流值不在先前的信號和後繼的信號的電流值之間的那些信號，或者其電流值不與先前的信號或者後繼的信號的電流值相匹配的信號歸為可能有錯誤的信號、並藉助其他準則進行檢驗，也能識別那些對於數位化了的電流值的影響比先前的電流值的三倍小的幹擾，並對之進行濾波。
具體實施例方式
根據本發明的一個優選的實施方案，不把那些歸為可能有錯誤的、電流值比先前信號的電流值高出一個預定水平值的信號用於判斷是否發生過流事件的分析中。
這意味著，處於先前的信號和後繼的信號的電流值之間的那些電流值，或者與先前的信號或者後繼的信號的電流值相匹配的那些電流值總被用於判斷過電流事件是否發生的分析中。因為本發明假定，這些信號沒有受到能夠導致錯誤釋放過流脫扣器的、由電源設備或者EMV所引發的幹擾的影響。然而，不滿足上面的準則的信號首先作為可能有錯誤的信號，並通過至少另一個準則進行檢驗，以確定該信號是否受到電源設備或者EMV引發的幹擾。當可能有錯誤的信號的電流值比先前信號的電流值高出一個預先規定的量時，可以認為所述信號確實受到了電源設備或者EMV的幹擾。所述的預先規定的量的大小例如依賴於低壓斷路器的功率數據、A/D轉換器的量程以及電流或者電壓測量所取的時間間隔。
所述的數位化了的電流信號優選地由流過低壓斷路器的電流的均方根值所生成。
對數位化了的電流信號的評價和濾波優選地是根據上述準則，通過數據處理設備進行的。在一個特別優選的實施方案中，所述的數據處理設備是微處理器。使用上述方法能夠顯著降低低壓斷路器受電源設備或者EMV影響的可能性。
本發明不限於這裡所舉的實施例。相反，在不離開本發明的框架的情況下，通過組合和修改所述設備和特徵，能夠得到本發明範圍之內的、其它實施方案。
權利要求
1.控制低壓斷路器的電子過流脫扣器的方法，其中，為電流值生成數位化信號並對所述的數位化信號進行分析，並且在通過分析認為發生了過流事件時，啟動短路保護的脫扣器，其特徵在於，把其電流值不在先前的信號和後繼的信號的電流值之間的那些信號，或者其電流值不與先前的信號或者後繼的信號的電流值相匹配的信號歸類為可能有錯誤的信號，並藉助另外的準則進行檢驗。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於，其電流值比先前信號的電流值高出一個預定值的、被歸類為可能有錯誤的信號，不被納入判斷過流事件是否發生的分析中。
3.根據權利要求1或2的方法，其特徵在於，所述的數位化電流信號為流過低壓斷路器的電流的均方根值所生成。
4.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，所述的電流值是通過測量在線圈中產生的電壓而確定的。
5.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，所述的數位化信號藉助A/D轉換器而產生，它把在線圈中產生的電壓轉換為數位訊號。
6.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，所述的數位化信號由微處理器進行處理。
全文摘要
本發明涉及控制低壓斷路器的電子過流脫扣器的方法。其中，為電流值生成數位化信號並對所述的數位化信號進行分析，並且在通過分析認為發生了過流事件時，啟動短路保護的脫扣器。根據本發明，把其電流值不在先前的信號和後繼的信號的電流值之間的那些信號，或者其電流值不與先前的信號或者後繼的信號的電流值相匹配的信號歸類為可能有錯誤的信號，並藉助另外的準則進行檢驗。
文檔編號G01R31/327GK1849734SQ200480026390
公開日2006年10月18日 申請日期2004年8月24日 優先權日2003年9月12日
發明者伊爾卡·雷德曼, 安德烈亞斯·潘克, 安德烈亞斯·克勞斯, 克勞斯·奈德哈特 申請人:西門子公司