專利名稱：用于將測量信號電壓外施加到供電網(wǎng)上的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將測量信號電壓施加到供電網(wǎng)上的方法，該方法包括以下步驟提供發(fā)生器信號；以及將該發(fā)生器信號感應(yīng)地傳輸?shù)焦╇娋W(wǎng)中。此外，本發(fā)明涉及一種用于將測量信號電壓施加到供電網(wǎng)上的裝置，該裝置包括信號發(fā)生器，用于提供發(fā)生器信號；以及傳輸單元，用于將發(fā)生器信號感應(yīng)地傳輸?shù)焦╇娋W(wǎng)中。
背景技術(shù)：
當(dāng)涉及在電力網(wǎng)系統(tǒng)的操作期間確保足夠的人身保護和設(shè)施保護時，絕緣電阻具有特別的重要性。如果絕緣電阻下降到預(yù)定值以下，會減弱對于與電氣設(shè)施直接接觸或間接接觸的保護；另外可能發(fā)生泄漏電流，導(dǎo)致電氣裝置的故障或者導(dǎo)致操作中損失慘重的 中斷。防止火災(zāi)是設(shè)施操作者和保險業(yè)為何關(guān)注將設(shè)施保持在關(guān)于其絕緣電阻的理想技術(shù)狀態(tài)的另一個原因。因此需要不斷地監(jiān)測電氣設(shè)施中的絕緣電阻。用于測量絕緣電阻的一種有源測量方法已被證明是引入交流AC電壓作為測量信號，這是因為如果供電網(wǎng)是接地的，則容易經(jīng)由變壓器將AC電壓耦合至供電網(wǎng)。然而，對于基于AC電壓來測量的方法，必須要牢記除了被視為純歐姆電阻分量的絕緣電阻之外，復(fù)值網(wǎng)絡(luò)泄漏阻抗的電容性分量是另一重要因素。尤其是在空間擴展網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)泄漏容量可增加至如下程度電容性泄漏電流將會使絕緣電阻的確定失真。對于預(yù)定的測量(AC)電壓，這些電容性泄漏電流取決于電容性電導(dǎo)，而電容性電導(dǎo)又隨著頻率的增加而增加。因此期望的是，一方面保持測量頻率盡可能低，以對抗擴展線路組件的高網(wǎng)絡(luò)泄漏容量，另一方面使得隨著頻率按比例增加的電容性電導(dǎo)最小化。此外，如果網(wǎng)絡(luò)泄漏容量大，則低測量頻率導(dǎo)致保護導(dǎo)體上的低電流負(fù)荷。這又意味著來自功能需求的保護導(dǎo)體上的減小的負(fù)荷，由此基本上排除危及“保護導(dǎo)體”的保護概念。這還促進了對新裝置技術(shù)的接受。因此，選擇適當(dāng)?shù)臏y量頻率(S卩，最小的測量頻率)具有特別的重要性。施加的測量信號的低測量頻率允許監(jiān)測大部分的接地供電網(wǎng)，并且由于較大的頻率間隙，可以用較便宜的濾波電路來濾除例如可能由于變頻器而發(fā)生的任何高頻干擾。例如，根據(jù)申請人的公開的專利申請DE 10355086 Al已知通過引進對地的矩形共模電壓信號來確定絕緣電阻，其中發(fā)生器信號的饋入優(yōu)選地經(jīng)由變壓器來實現(xiàn)。測量頻率由包含在隨著時間的矩形振蕩中的基頻來產(chǎn)生，并且通過濾波將該測量頻率與出現(xiàn)在線路網(wǎng)絡(luò)中的其它高頻信號分量分離。對于50Hz的網(wǎng)絡(luò)頻率，建議將175Hz的測量頻率用于要饋送的發(fā)生器信號。對于提出通過變壓器來提供發(fā)生器信號的這種方法，已證明存在如下缺點關(guān)于測量頻率范圍通過使用變壓器可以向低頻延伸多遠存在限制。因為次級側(cè)上的感應(yīng)電壓與磁感應(yīng)的時間變化成比例，所以感應(yīng)電壓也由于饋入信號的降低的基頻而下降。為了補償該電壓下降，變壓器的繞組數(shù)量和/或磁芯橫截面可以增加相同的量。然而，這將意味著使用不成比例地更貴且更大的變壓器，而且這對于電力需求將是不經(jīng)濟的。為了在次級側(cè)上實現(xiàn)如下測量信號頻率的電壓幅度該測量信號頻率明顯位于IOOHz以下并且對于確保該方法的可靠使用來說足夠大，所需的變壓器將非常貴，使得符合市場的產(chǎn)品的相應(yīng)終端價格在預(yù)期的用戶環(huán)境中不現(xiàn)實。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)并且基于經(jīng)濟考慮，當(dāng)將變壓器用于信號供應(yīng)時，測量頻率被限制為大約IOOHz以上的值?？傊?，因此可以說問題不在于在初級側(cè)上生成低頻發(fā)生器信號，而在于以特定于產(chǎn)品的方式將低頻發(fā)生器信號感應(yīng)地傳輸至或耦合至電流供應(yīng)網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于該需求以進一步開發(fā)一種用于將測量信號電壓施加到電流供應(yīng)網(wǎng)上的方法和裝置，使得能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省成本的低頻測量信號的施加。根據(jù)結(jié)合權(quán)利要求I的前序部分的方法，該需求得到滿足，在該方法中，由兩個采·樣保持元件交替地對發(fā)生器信號進行采樣，將采樣值交替分配給第一脈沖序列和第二脈沖序列，將脈沖序列分離地感應(yīng)傳輸，通過將感應(yīng)的部分電壓加在一起來形成次級側(cè)測量信號電壓。本發(fā)明的主要構(gòu)思有利地基于較小尺寸的兩個變壓器的使用，而不是只有一個基本上更貴且更大的變壓器的使用。兩個變壓器以更高的頻率操作，優(yōu)選地在從IOOHz向上并且進入MHz范圍的范圍內(nèi)，因此可以根據(jù)基于感應(yīng)定律的結(jié)論而具有減小的磁芯截面，即針對恒定感應(yīng)電壓的減小的尺寸，這與期望的成本降低一致。為了在次級側(cè)上實現(xiàn)所期望的低頻測量信號電壓，初始地由兩個采樣保持元件交替地對低頻發(fā)生器信號進行采樣，其中采樣率位于發(fā)生器信號基頻以上的許多倍。為此，發(fā)生器信號的當(dāng)前電壓值分別由兩個采樣保持元件以相等的時間間隔交替地抽取出來，并且交替地分配給第一脈沖序列和第二脈沖序列。由于交替地分配發(fā)生器信號的當(dāng)前電壓值，創(chuàng)建了兩個脈沖序列，這兩個脈沖序列以保持時間的持續(xù)時間相對于彼此時移，其中，交替地，一個脈沖序列呈現(xiàn)零值，同時相應(yīng)的另一脈沖序列提供采樣值。由于采樣保持電路，脈沖序列由如下矩形脈沖構(gòu)成矩形脈沖的高度對應(yīng)于采樣的發(fā)生器信號的相應(yīng)值。脈沖序列經(jīng)由兩個不同的變壓器分離地感應(yīng)傳輸。由于以基本上在發(fā)生器信號的基頻以上的采樣率來實現(xiàn)采樣，并且根據(jù)采樣值生成的脈沖序列因此經(jīng)受比時間連續(xù)的發(fā)生器信號更高的變化率，從而變壓器以更高的頻率操作。根據(jù)本發(fā)明，這具有如下效果與使用時間連續(xù)的發(fā)生器信號來直接驅(qū)動變壓器相t匕，實現(xiàn)更高的感應(yīng)電壓。在次級側(cè)上，為了能夠使用整個時間進展上的兩條傳輸路徑的感應(yīng)電壓分量，通過將時移的感應(yīng)(部分)電壓脈沖加在一起來形成測量信號電壓。有利地，因此通過采樣將低頻發(fā)生器信號傳輸至次級側(cè)，并且根據(jù)需要，低頻發(fā)生器信號可在次級側(cè)上用作低頻測量信號。在進一步的有利開發(fā)中，由采樣保持元件分別以fpulse=l/tpulse的脈沖頻率來執(zhí)行采樣，其中，保持時間ttold分別對應(yīng)于脈沖持續(xù)時間的一半。選擇這些采樣參數(shù)導(dǎo)致一個脈沖序列的采樣值具有零值，同時相應(yīng)的另一脈沖序列的采樣值呈現(xiàn)發(fā)生器信號的采樣值。于是，根據(jù)本發(fā)明的相加的兩個信號分量提供隨著時間的電壓進展，該電壓進展逐步地接近低頻信號電壓，并且在相應(yīng)的低通濾波之后，在次級側(cè)上生成期望的低頻測量電壓。
有利地，脈沖序列的分離的感應(yīng)傳輸在兩個時間段上周期性地連續(xù)，其中在與第一采樣保持元件的保持時間一致的第一時間段內(nèi)，由出現(xiàn)在初級側(cè)的第一脈沖序列的矩形脈沖對第一變壓器的磁芯進行調(diào)制，對應(yīng)于時移的第二脈沖序列的第二變壓器不接收發(fā)生器信號并且在所儲存的能量降低期間在初級側(cè)和次級側(cè)上保持于0V，其中由于初級側(cè)上的調(diào)制，在第一變壓器的次級側(cè)上形成第一部分電壓。在緊接第一時間段之后并且與第二掃描保持元件的保持時間一致的第二時間段內(nèi)，由出現(xiàn)在初級側(cè)的第二脈沖序列的矩形脈沖對第二變壓器的磁芯進行調(diào)制，對應(yīng)于時移的第一脈沖序列的第一變壓器不接收發(fā)生器信號并且在所存儲的能量降低期間在初級側(cè)和次級側(cè)上均保持于0V，其中由于初級側(cè)上的調(diào)制，在第二變壓器的次級側(cè)上形成第二部分電壓。在第一時間段內(nèi)，第一變壓器以矩形脈沖進行操作，同時第二變壓器有利地通過適當(dāng)?shù)碾娐窂陌l(fā)生器斷開，并且其中，由于初級側(cè)和次級側(cè)上的短路，使得所儲存的能量的降低成為可能。在該第一時間段內(nèi)，由第一變壓器的次級繞組中感應(yīng)的電壓來形成供電網(wǎng)中生成的測量電壓。在緊接第一時間段之后的第二時間段內(nèi)，第二變壓器以矩形脈沖來操 作，同時在第一變壓器中，在繞組短路期間發(fā)生能量的降低。在該第二時間段內(nèi)，由次級繞組中感應(yīng)的第二變壓器的電壓來形成所生成的測量電壓。該第二時間段緊跟著繼之以由第一時間段和第二時間段構(gòu)成的另外的周期性連續(xù)的循環(huán)。發(fā)生器信號可以采用隨著時間的任意給定信號，包括直流(DC)電壓，尤其是矩形信號電壓。隨著時間的矩形電壓很容易生成，并且該矩形電壓反映了在其基頻內(nèi)的正弦信號的信號頻率。濾波電路可以用來分離并評估該基頻。關(guān)于裝置，需求得到滿足，其中，用于發(fā)生器信號的感應(yīng)傳輸?shù)膫鬏攩卧脕韺l(fā)生器信號感應(yīng)地傳輸?shù)焦╇娋W(wǎng)中，該傳輸單元包括初級側(cè)開關(guān)單元，用于采樣發(fā)生器信號以及用于將采樣值劃分成相對于彼此時移的兩個脈沖序列；輸出側(cè)上串聯(lián)的兩個變壓器，用于脈沖序列的分離的感應(yīng)傳輸；以及次級側(cè)開關(guān)單元，用于將時移的感應(yīng)脈沖序列加在一起。初級側(cè)開關(guān)單元一方面用作發(fā)生器信號的采樣單元，另一方面用來將采樣值分成相對于彼此時移的兩個脈沖序列。然后，有利地將兩個脈沖序列提供至兩個分離的變壓器。為了完成時間離散化、脈沖序列生成以及相應(yīng)的變壓器磁芯中存儲的能量的降低的任務(wù)，初級側(cè)開關(guān)單元包括將相應(yīng)變壓器的初級繞組交替地與信號發(fā)生器連接的兩個開關(guān)元件；以及將相應(yīng)初級繞組交替地短路的另外兩個開關(guān)元件。通過在初級側(cè)上使用該電路，在兩個變壓器中的一個變壓器與發(fā)生器信號連接的時間段內(nèi)，相應(yīng)的另一變壓器短路且其所存儲的能量降低。次級側(cè)開關(guān)單元有利地包括第一開關(guān)組，其將第一變壓器的感應(yīng)電壓連接至供電網(wǎng)或?qū)⒌谝蛔儔浩鞯拇渭墏?cè)繞組短路；以及串聯(lián)的第二開關(guān)組，其將第二變壓器的感應(yīng)電壓交替地連接至供電網(wǎng)或?qū)⒌诙儔浩鞯拇渭壚@組短路。次級側(cè)開關(guān)單元的這種實現(xiàn)使得當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)組斷開時，次級側(cè)上感應(yīng)的第一變壓器的電壓連接至電網(wǎng)系統(tǒng)中，其中為第一開關(guān)組和第二開關(guān)組中的每個導(dǎo)體提供開關(guān)元件，同時，當(dāng)?shù)诙_關(guān)組閉合時，允許第二變壓器中的能量降低。因此，第一開關(guān)組閉合并且第二開關(guān)組斷開，從而引起第一變壓器中的能量降低以及第二變壓器中感應(yīng)的電壓到電網(wǎng)系統(tǒng)中的傳輸。
在優(yōu)選實現(xiàn)中，開關(guān)單元的開關(guān)元件被實現(xiàn)為(功率)半導(dǎo)體開關(guān)元件。半導(dǎo)體元件可以是二極管、晶體管或晶閘管，這些不會受到磨損，并且能夠處理高的開關(guān)頻率。此外，該裝置包括用于初級開關(guān)單元和次級開關(guān)單元的時間控制的控制電路?？刂齐娐酚糜诖_定初級側(cè)開關(guān)單元和次級側(cè)開關(guān)單元的斷開時間和閉合時間，由此允許針對兩條傳輸路徑同步地執(zhí)行采樣、能量降低以及與電網(wǎng)系統(tǒng)的連接。在有利的設(shè)計中，與使用變壓器生成用于傳統(tǒng)低頻傳輸?shù)南嗤渭夒妷旱膯蝹€變壓器相比，兩個變壓器中的每個變壓器具有更小的磁芯橫截面。通過使用該設(shè)計，根據(jù)本發(fā)明的裝置允許使用更小尺寸的變壓器，這降低了變壓器的成本構(gòu)成并且產(chǎn)生特定于市場的 女口
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另外的有利設(shè)計特征從通過示例來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的以下說明以及附圖中獲得，在附圖中圖I示出本發(fā)明的一個應(yīng)用；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的主要結(jié)構(gòu)；圖3示出采樣的正弦形發(fā)生器信號的隨著時間的電壓；以及圖4示出采樣的矩形發(fā)生器信號的隨著時間的電壓。
具體實施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的用于將測量信號電壓U施加到供電網(wǎng)4上的方法以及裝置2的典型應(yīng)用。供電網(wǎng)4被實現(xiàn)為具有三個有源導(dǎo)體LI、L2、L3以及中性導(dǎo)體N的接地網(wǎng)絡(luò)4。通過根據(jù)本發(fā)明的裝置2在網(wǎng)絡(luò)供電裝置6與示出為負(fù)載電阻的消耗裝置A之間進行測量信號的外加，其中，裝置2由信號發(fā)生器8和共模變壓器10示意性示出。由評估單元12來完成用于確定(歐姆)絕緣電阻Rf的測量信號的濾波和評估，其中，該評估單元12連接至電流測量變壓器14，該電流測量變壓器14捕獲發(fā)生在導(dǎo)體L1、L2、L3和N中的剩余電流Λ I。針對每個有源導(dǎo)體，以相應(yīng)的電容CA1、CA2以及Ca3簡單地示出復(fù)值網(wǎng)絡(luò)泄漏阻抗的電容性分量。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的裝置2的主要結(jié)構(gòu)，其還用來說明如何執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。在示意圖中，低頻發(fā)生器信號電壓Usig經(jīng)由初級側(cè)開關(guān)單元20與兩個變壓器26、28的初級繞組22、24連接。在次級側(cè)上，兩個變壓器26、28各自包括分別連接至導(dǎo)體L1、L2、L3的三個繞組30、31、32和34、35、36，其中次級側(cè)開關(guān)單元40執(zhí)行第一感應(yīng)部分電壓U1與第二感應(yīng)部分電壓U2的連接。以相同的方式，針對所有的有源導(dǎo)體LI、L2、L3和中性導(dǎo)體N，來執(zhí)行由感應(yīng)部分電壓仏、％構(gòu)成的測量信號電壓U的施加。為了簡化附圖，中性導(dǎo)體N未在圖2中示出。詳細地，初級側(cè)開關(guān)單元20包括四個開關(guān)元件SI、S2、S3和S4，其中開關(guān)元件SI和S3交替地建立或取消發(fā)生器信號Usig與相應(yīng)的變壓器26、28的初級繞組22、24之間的連接，并且開關(guān)元件S2和S4交替地將相應(yīng)的初級繞組22、24短路。開關(guān)元件SI和S3可以被理解為采樣電路的采樣元件的實現(xiàn)。在圖2所示的時間段Tl內(nèi)的時間點處，開關(guān)元件SI閉合，同時開關(guān)元件S2和S3斷開。發(fā)生器信號電壓Usig出現(xiàn)在第一變壓器26的初級繞組22處，同時第二變壓器28的初級繞組24與發(fā)生器信號Usig的連接被中斷。同時，開關(guān)元件S4閉合，使得第二變壓器28的初級繞組24短路，并且允許之前掃描周期中存儲的能量降低。在緊接時間段Tl之后的時間段T2內(nèi)，開關(guān)元件SI和S2改變其相應(yīng)的狀態(tài)，使得第二變壓器28的初級繞組24現(xiàn)在經(jīng)由此刻閉合的開關(guān)元件S3和斷開的開關(guān)元件S4與生成器信號電壓Usig連接，并且第一變壓器26中的能量降低可以經(jīng)由閉合的開關(guān)元件S2以及斷開的開關(guān)元件SI而發(fā)生。次級側(cè)開關(guān)單元40包括第一開關(guān)組SGl和第二開關(guān)組SG2，其中第一開關(guān)組SGl的開關(guān)元件設(shè)立在第一變壓器26的次級繞組30、31、32的連接點之間的導(dǎo)體LI、L2和L3的導(dǎo)體部分上，而第二開關(guān)組SG2的開關(guān)元件設(shè)立在第二變壓器28的次級繞組34、35、36的連接點之間。與開關(guān)元件SI至S4同步地控制開關(guān)組SGl和開關(guān)組SG2，使得在發(fā)生器信號電壓Usig連接至第一變壓器26的第一時間段Tl內(nèi)，第一變壓器26中感應(yīng)的第一部分電壓U1也經(jīng)由第一開關(guān)組SGl的斷開的開關(guān)元件傳輸至導(dǎo)體LI、L2和L3。同時，第二開關(guān)組SG2的開關(guān)元件閉合，由此允許在第二變壓器28的次級側(cè)上經(jīng)由短路的繞組34、35和·36發(fā)生能量降低。相應(yīng)地，開關(guān)組SG2的斷開的開關(guān)元件允許將時間段T2內(nèi)在第二變壓器28中感應(yīng)的第二部分電壓U2傳輸至電網(wǎng)系統(tǒng)4中，同時在第一變壓器26的繞組30、31、32中，針對能量降低的補償電流可以經(jīng)由第一開關(guān)組SGl的閉合的開關(guān)元件而流動。由于通過初級側(cè)開關(guān)單元20而發(fā)生在初級側(cè)上的交替采樣，結(jié)合與初級側(cè)開關(guān)單元20同步地控制的次級側(cè)開關(guān)單元40，形成了以保持時間th-相對于彼此時移的兩個脈沖序列Pl和P2 (參見圖3和圖4)。然后，這兩個脈沖序列經(jīng)由第一變壓器26和第二變壓器28分離地傳輸。因此低頻初級側(cè)發(fā)生器信號電壓Usig時間離散地映射在次級側(cè)上，并且可以通過適當(dāng)?shù)目紤]了采樣定理的低通濾波來無差錯地重構(gòu)。然后，可在供電網(wǎng)4中得到期望的低頻測量信號電壓U。圖3和圖4示出采樣的發(fā)生器信號U，sig的隨著時間的電壓，并且根據(jù)兩個時移的脈沖序列Pl和P2的總和示出了 U’sig的初級側(cè)組成。以脈沖頻率fpulse實現(xiàn)每個脈沖序列的采樣，并且保持時間th()ld對應(yīng)于脈沖持續(xù)時間tpulse=l/2fpulse的一半。由于以保持時間ttold進行的時移，脈沖序列P1、P2交替地填充采樣間隙，并且加起來得到采樣的發(fā)生器信號U，sig，該采樣發(fā)生器信號U，sig為正弦形發(fā)生器信號Usig的階梯狀近似(圖3)。在矩形發(fā)生器信號電壓Usig的情況下(圖4)，脈沖序列P1、P2的疊加導(dǎo)致發(fā)生器信號電壓Usig的幾乎完全的復(fù)制。
權(quán)利要求
1.一種用于將測量信號電壓施加到供電網(wǎng)上的方法，包括以下步驟 提供發(fā)生器信號； 將所述發(fā)生器信號感應(yīng)地傳輸?shù)剿龉╇娋W(wǎng)中， 其特征在于， 由兩個采樣保持元件(20，SI，S3)交替地對所述發(fā)生器信號(Usig)進行采樣； 將采樣值交替地分配給第一脈沖序列(Pl)和第二脈沖序列(P2)； 將所述脈沖序列(Pl，P2)分離地感應(yīng)傳輸；以及 通過將感應(yīng)的部分電壓(U1, U2)加在一起形成次級側(cè)測量信號電壓(U)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征分別在于，使用脈沖頻率fpulse來執(zhí)行由所述采樣保持元件(20，SI，S3)進行的采樣，并且保持時間對應(yīng)于脈沖持續(xù)時間的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述脈沖序列(P1，P2)的分離的感應(yīng)傳輸在兩個時間段(T1，T2)上周期性地連續(xù)，其中，在與第一采樣保持元件(20，S1)的保持時間(th()ld)—致的第一時間段(Tl)內(nèi) 通過出現(xiàn)在初級側(cè)的所述第一脈沖序列(Pl)的矩形脈沖對第一變壓器(26)的磁芯進行調(diào)制； 對應(yīng)于時移的第二脈沖序列(P2)的第二變壓器(28)不接收發(fā)生器信號(Usig),并且在所存儲的能量降低期間在初級側(cè)和次級側(cè)上保持于OV ； 由于初級側(cè)調(diào)制，在所述第一變壓器(26)的次級側(cè)上形成第一部分電壓(U1)； 以及，在與第二采樣保持元件(20，S3)的保持時間(ttold)—致并且緊接在所述第一時間段(Tl)之后的第二時間段(T2)內(nèi) 通過出現(xiàn)在初級側(cè)的所述第二脈沖序列(P2)的矩形脈沖對第二變壓器(28)的磁芯進行調(diào)制； 對應(yīng)于時移的第一脈沖序列(Pl)的所述第一變壓器(26)不接收發(fā)生器信號(Usig),并且在所存儲的能量降低期間在初級側(cè)和次級側(cè)上保持于OV ； 由于初級側(cè)調(diào)制，在所述第二變壓器(28)的次級側(cè)上形成第二部分電壓(U2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的一項所述的方法，其特征在于，所述發(fā)生器信號(Usig)采用隨著時間的任意給定信號，包括直流電壓，尤其是矩形信號電壓。
5.一種用于將測量信號電壓施加到供電網(wǎng)上的裝置，包括信號發(fā)生器，用于提供發(fā)生器信號；以及傳輸單元，用于將所述發(fā)生器信號感應(yīng)地傳輸?shù)剿龉╇娋W(wǎng)中，其特征在于，所述傳輸單元包括初級側(cè)開關(guān)單元(20)，用于對所述發(fā)生器信號(Usig)進行采樣以及將采樣值劃分成相對于彼此時移的兩個脈沖序列(Pl，P2);輸出側(cè)上串聯(lián)的兩個變壓器(26，28)，用于所述脈沖序列(Pl，P2)的分離的感應(yīng)傳輸；以及次級側(cè)開關(guān)單元(40)，用于將時移的感應(yīng)脈沖序列加在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述初級側(cè)開關(guān)單元(20)包括將相應(yīng)的變壓器(26，28)的初級繞組(22，24)交替地與所述信號發(fā)生器(Usig)連接的兩個開關(guān)元件(SI，S3);以及將相應(yīng)的初級繞組(22，24)交替地短路的另外兩個開關(guān)元件(S2，S4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述次級側(cè)開關(guān)單元(40)包括第一開關(guān)組(SG1)，其將第一變壓器(26)的感應(yīng)電壓(Ul)連接至供電網(wǎng)(4)或者將所述第一變壓器(26)的次級繞組(30，31，32)短路；以及串聯(lián)的第二開關(guān)組(SG2)，其將第二變壓器的感應(yīng)電壓(U2 )交替地連接至所述供電網(wǎng)(4 )或者將所述第二變壓器(28 )的次級繞組(34，35，36)短路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7中的一項所述的裝置，其特征在于，開關(guān)單元(20，40)的所述開關(guān)元件(SI，S2，S3，S4，SGI, SG2)被實現(xiàn)為半導(dǎo)體開關(guān)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中的一項所述的裝置，其特征在于控制電路，用于初級開關(guān)單元和次級開關(guān)單元(20，40)的時間控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中的一項所述的裝置，其特征在于，與使用變壓器生成用于傳統(tǒng)低頻傳輸?shù)南嗤渭夒妷旱膯蝹€變壓器相比，所述兩個變 壓器(26，28)中的每個變壓器具有更小的磁芯橫截面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將測量信號電壓(U)施加到供電網(wǎng)(4)上的方法，包括以下步驟提供發(fā)生器信號(Usig)以及將發(fā)生器信號(Usig)感應(yīng)地傳輸?shù)焦╇娋W(wǎng)(4)中，其中，由兩個采樣保持單元(20，S1，S3)交替地對發(fā)生器信號(Usig)進行采樣，將采樣值交替地分配給第一脈沖序列(P1)和第二脈沖序列(P2)，將脈沖序列(P1，P2)分離地感應(yīng)傳輸，以及通過將感應(yīng)的部分電壓(U1，U2)加在一起形成次級側(cè)測量信號電壓(U)。此外，本發(fā)明涉及一種用于將測量信號電壓(U)施加到供電網(wǎng)(4)上的裝置(2)，包括信號發(fā)生器(Usig)，用于提供發(fā)生器信號(Usig)；以及傳輸單元，用于將發(fā)生器信號(Usig)感應(yīng)地傳輸?shù)焦╇娋W(wǎng)(4)中，其中，用于將發(fā)生器信號(Usig)感應(yīng)地傳輸?shù)焦╇娋W(wǎng)(4)中的傳輸單元包括初級側(cè)開關(guān)單元(20)，用于對發(fā)生器信號(Usig)進行采樣以及將采樣值劃分成兩個時移的脈沖序列(P1，P2)；輸出側(cè)上串聯(lián)的兩個變壓器(26，28)，用于脈沖序列(P1，P2)的分離的感應(yīng)傳輸；以及次級側(cè)開關(guān)單元(40)，用于將時移的感應(yīng)脈沖序列加在一起。
文檔編號G01R27/18GK102890196SQ20121025164
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者迪特爾·黑克爾, 布克哈德·毛赫特 申請人:本德爾有限兩合公司