專利名稱：用于具有浮動的參考導體的it配電系統(tǒng)的識別指示器單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及識別指示器(sentinel)單元，并且特別是涉及用于具有浮動的參考導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元。本發(fā)明的實施方式特別為電源電壓部署而開發(fā)，并且在本文中將參考該應用來描述。然而應當認識到，本發(fā)明不限于這樣的一種使用領域，并且可適用于更廣的背景下。本發(fā)明的這些其他的部署和應用的例子見于以本申請人的名義的并且于2008年12月19日在澳大利亞專利局提交的澳大利亞專利申請(律師檔案號61076AUV00)中。本文通過交叉引用全部并入該較早申請的主題。背景貫穿本說明書對背景技術的任何討論絕不應被視為承認該技術是廣泛已知的，或者形成了本領域中公知常識的一部分。已知的保護設備主要被開發(fā)用于TN配電系統(tǒng)，并且需要得到確認的并且普通的接地以正確且安全地運行。大多數(shù)市售的保護設備并不適合于用在IT配電系統(tǒng)中?？捎迷贗T配電系統(tǒng)中的保護設備通常是實現(xiàn)起來復雜且昂貴的，并且僅對高端部署中的使用是經(jīng)濟的。發(fā)明概述本發(fā)明的目的是克服或改善現(xiàn)有技術的缺點中的至少一個，或者提供有用的備選方案。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元，IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力經(jīng)由電保護設備提供到負載，其中保護設備響應于故障信號，用于將負載與源電隔離；并且識別指示器單元響應于在參考導體中的大于預定的電流閾值的電流來有選擇地生成故障信號。在一個實施方式中，預定的電流閾值小于大約10mA。在一個實施方式中，預定的電流閾值小于大約5mA。在一個實施方式中，識別指示器單元包括用于限制參考導體中的電流的限制電路。在一個實施方式中，限制電路將參考導體中的電流限制為不大于預定的電流閾值。在一個實施方式中，識別指示器單元響應于在參考導體中的大于預定的電流閾值的電流和在參考導體中的大于預定的電壓閾值的電壓來有選擇地生成故障信號。在一個實施方式中，預定的電壓閾值小于大約40伏特。在一個實施方式中，預定的電壓閾值小于大約35伏特。在一個實施方式中，預定的電壓閾值小于大約30伏特。在一個實施方式中，預定的電壓閾值小于接觸電勢。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元，IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供到負載，其中識別指示器單元將在參考導體中流動的電流限制為小于第一預定的電流閾值。在一個實施方式中，IT配電系統(tǒng)將來自源的電力經(jīng)由電保護設備提供到負載，并且保護設備響應于故障信號，用于將負載與源電隔離。在一個實施方式中，識別指示器單元響應于在參考導體中的大于第二預定的電流閾值的電流來有選擇地生成故障信號。在一個實施方式中，第一預定的電流閾值和第二預定的電流閾值是不同的。在一個實施方式中，第一預定的電流閾值和第二預定的電流閾值小于大約35mA。在一個實施方式中，第一預定的電流閾值和第二預定的電流閾值小于大約20mA。在一個實施方式中，第一預定的電流閾值和第二預定的電流閾值小于大約10mA。在一個實施方式中，第一預定的電流閾值和第二預定的電流閾值分別是大約IOmA 禾口 8mA。在一個實施方式中，第一預定的電流閾值和第二預定的電流閾值分別是大約8mA 禾口 5mA ο在一個實施方式中，識別指示器單元在故障信號生成之后將在參考導體中流動的電流限制為小于第一預定的電流閾值。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元，IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供到負載，其中識別指示器單元提供可變阻抗以對在參考導體中流動的電流進行整形。在一個實施方式中，可變阻抗實質上維持電流的峰值，同時降低電流的平均值。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元，IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供到負載，其中識別指示器單元包括監(jiān)控電路，其用于響應于配電系統(tǒng)中的故障狀態(tài)有選擇地生成故障信號；以及管轄電路(policing circuit)，其響應于監(jiān)控電路的一個或多個特征，用于有選擇地生成故障信號。在一個實施方式中，管轄電路未能正確地、有選擇地生成故障信號不阻止監(jiān)控電路生成故障信號。在一個實施方式中，監(jiān)控電路從以下一個或多個特征檢測故障狀態(tài)在浮動的參考導體中流動的電流；和/或浮動的參考導體相對于電導體中的一個或多個的電壓。在一個實施方式中，電力被提供為具有交替的正半周期和負半周期的AC電壓波形，并且監(jiān)控電路包括兩個子電路，其分別實質上響應于在正半周期和負半周期中的故障狀態(tài)。在一個實施方式中，電力被提供為具有交替的正半周期和負半周期的AC電壓波形，并且管轄電路包括兩個子電路，其為監(jiān)控電路的一個或多個特征，用于有選擇地生成分別在正半周期和負半周期中的故障信號。在一個實施方式中，監(jiān)控單元限制在參考導體中的電流。在一個實施方式中，監(jiān)控單元將參考導體中的電流限制為預定的電流峰值。在一個實施方式中，監(jiān)控單元對在參考導體中的電流進行整形，使得平均電流小于具有預定的峰值的正弦波電流的平均電流。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于監(jiān)控具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的方法，IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力經(jīng)由電保護設備提供至負載， 其中保護設備響應于故障信號，用于將負載與源電隔離；并且所述方法包括響應于在參考導體中的大于預定的電流閾值的電流來有選擇地生成故障信號的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種用于監(jiān)控具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的方法，IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供至負載，其中所述方法包括將參考導體中流動的電流限制為小于第一預定的電流閾值的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種用于監(jiān)控具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的方法，IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供至負載，其中所述方法包括提供可變阻抗以對在參考導體中流動的電流進行整形的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了一種用于監(jiān)控具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的方法，IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供至負載，其中所述方法包括步驟提供用于響應于配電系統(tǒng)中的故障狀態(tài)有選擇地生成故障信號的監(jiān)控電路；以及響應于監(jiān)控電路的一個或多個特征，用于有選擇地生成故障信號。貫穿本說明書對“一個實施方式”、“一些實施方式”或“一實施方式”的提及意味著關于實施方式描述的特定特性、結構、或者特征被包括在本發(fā)明的至少一個實施方式中。因此，貫穿本說明書在不同位置上出現(xiàn)的短語“在一個實施方式中”、“在一些實施方式中”或者“在一實施方式中”并不一定都指的是相同的實施方式，而是可以都指的是相同的實施方式。此外，正如從本公開中對本領域中的普通技術人員明顯的，在一個或多個實施方式中， 特定的特性、結構或特征可以按任何適當?shù)姆绞竭M行組合。正如此處所使用的，除非另有說明，為描述通用對象所使用的序數(shù)形容詞“第一”、 “第二”、“第三”等僅指示相似對象的不同實例被提到，并且不是用來暗示這樣描述的對象必須是按時間上的、空間上的、等級上的、或者以任何其他方式的給定順序。在以下的權利要求和此處的描述中，措辭“包括”、“由…組成”、或者“其包括”中的任何一個是開放式的措辭，其意味著至少包括隨后的元件/特征，而不排除其他的元件/特征。因此，當在權利要求中使用措辭“包括(comprising) ”時，其不應被解釋為限于其后所列裝置或元件或步驟。例如，表達“包括(Comprising)A和B的設備”的范圍不應被限制到僅由元件A和B所組成的設備。如此處所使用的措辭“包括(including) ”或“其包括(which includes)”或“這包括(that includes) ”中的任何一個也是開放式的措辭，其也意味著至少包括在該措辭之后的元件/特征，但不排除其他的元件/特征。因此，包括(including) 與包括(comprising)同義,并且意思是包括(comprising)。附圖的簡要說明現(xiàn)在將作為例子參考附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的保護系統(tǒng)的示意圖；圖2是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個的識別指示器單元內的電子元件的詳細示意圖；圖3是提供了包括在圖2的電路中的微處理器的操作的概述的流程圖4是本發(fā)明一實施方式和兩個現(xiàn)有技術的設備的特征的比較表格；以及圖5是與圖2中的識別指示器單元一起使用的高電壓保護電路的示意圖。詳細描述參考圖1，其中示出了用于IT配電系統(tǒng)(EDS) 2的保護系統(tǒng)1。EDS2具有浮動的參考導體3和以有源導體5與中性導體6的形式的兩個電導體。系統(tǒng)1包括兩個輸入端子 7和8，其用于電連接到在系統(tǒng)1上游的MEN電源10。兩個輸出端子11和12經(jīng)由相應的導體5和6電連接到電負載，該電負載是以具有金屬機柜16的立式冷藏展柜15的壓縮機 (未顯示)的電動機14的形式。將認識到，電動機14在系統(tǒng)1的下游。以MCB 17形式的保護設備將端子7和8電連接到相應的端子11和12以允許將來自源10的電力提供至電動機14。MCB 17響應于在端口 18處的故障信號，用于有選擇地將端子7和8中的至少一個與相應的輸出端子11和12斷開電連接，以阻止提供電力。識別指示器單元19響應于在導體3中的大于預定的電流閾值的電流而在端口 18上有選擇地生成故障信號。對系統(tǒng)1更詳細的描述在以本申請人的名義的并且于2008年12月19日在澳大利亞專利局提交的澳大利亞專利申請(律師檔案號61076AUV00)中有所提供。本文通過交叉引用全部并入該較早申請的主題?，F(xiàn)在對圖2作出參考，其中示出了本發(fā)明一實施方式的識別指示器單元中的電路 101的示意圖。該圖顯示了在電路101內的電子元件的特定性質和布置。在所示出的配置中使用的實際元件在以下圖表中闡明，并且通過圖2中所使用的參考標記來識別。
權利要求
1.一種用于具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元，所述IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力經(jīng)由電保護設備提供到負載，其中所述保護設備響應于故障信號，用于將所述負載與所述源電隔離；并且所述識別指示器單元響應于所述參考導體中的電流大于預定的電流閾值來有選擇地生成所述故障信號。
2.如權利要求1所述的識別指示器單元，其中所述預定的電流閾值小于大約10mA。
3.如權利要求2所述的識別指示器單元，其中所述預定的電流閾值小于大約5mA。
4.如權利要求1所述的識別指示器單元，包括用于限制所述參考導體中的電流的限制電路。
5.如權利要求4所述的識別指示器單元，其中所述限制電路將所述參考導體中的電流限制為不大于所述預定的電流閾值。
6.如權利要求1所述的識別指示器單元，其響應于在所述參考導體中的電流大于所述預定的電流閾值以及在所述參考導體中的電壓大于預定的電壓閾值來有選擇地生成所述故障信號。
7.如權利要求6所述的識別指示器單元，其中所述預定的電壓閾值小于大約40伏特。
8.如權利要求6所述的識別指示器單元，其中所述預定的電壓閾值小于大約35伏特。
9.如權利要求6所述的識別指示器單元，其中所述預定的電壓閾值小于大約30伏特。
10.如權利要求6所述的識別指示器單元，其中所述預定的電壓閾值小于接觸電勢。
11.一種用于具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元，所述IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供到負載，其中所述識別指示器單元將在所述參考導體中流動的電流限制為小于第一預定的電流閾值。
12.如權利要求11所述的識別指示器單元，其中所述IT配電系統(tǒng)將來自所述源的電力經(jīng)由電保護設備提供到所述負載，并且所述保護設備響應于故障信號用于將所述負載與所述源電隔離。
13.如權利要求12所述的識別指示器單元，其響應于在所述參考導體中的電流大于第二預定的電流閾值有選擇地生成所述故障信號。
14.如權利要求13所述的識別指示器單元，其中所述第一預定的電流閾值和所述第二預定的電流閾值是不同的。
15.如權利要求14所述的識別指示器單元，其中所述第一預定的電流閾值和所述第二預定的電流閾值小于大約35mA。
16.如權利要求15所述的識別指示器單元，其中所述第一預定的電流閾值和所述第二預定的電流閾值小于大約20mA。
17.如權利要求15所述的識別指示器單元，其中所述第一預定的電流閾值和所述第二預定的電流閾值小于大約10mA。
18.如權利要求15所述的識別指示器單元，其中所述第一預定的電流閾值和所述第二預定的電流閾值分別為大約IOmA和大約8mA。
19.如權利要求15所述的識別指示器單元，其中所述第一預定的電流閾值和所述第二預定的電流閾值分別為大約8mA和大約5mA。
20.如權利要求13至19中任一項所述的識別指示器單元，其中所述識別指示器單元在所述故障信號生成之后將在所述參考導體中流動的電流限制為小于第一預定的電流閾值。
21.一種用于具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元，所述IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供到負載，其中所述識別指示器單元提供可變阻抗以對所述參考導體中流動的電流進行整形。
22.如權利要求21所述的識別指示器單元，其中所述可變阻抗實質上維持所述電流的峰值，同時降低所述電流的平均值。
23.一種用于具有浮動的參考導體和至少兩個電導體的IT配電系統(tǒng)的識別指示器單元，所述IT配電系統(tǒng)用于將來自源的電力提供到負載，其中所述識別指示器單元包括監(jiān)控電路，其用于響應于所述配電系統(tǒng)中的故障狀態(tài)有選擇地生成故障信號；以及管轄電路，其響應于所述監(jiān)控電路的一個或多個特征，用于有選擇地生成所述故障信號。
24.如權利要求23所述的識別指示器單元，其中所述管轄電路未能正確地、有選擇地生成所述故障信號不會阻止所述監(jiān)控電路生成所述故障信號。
25.如權利要求23或權利要求M所述的識別指示器單元，其中所述監(jiān)控電路從以下的一個或多個特征檢測所述故障狀態(tài)在所述浮動的參考導體中流動的電流；和/或所述浮動的參考導體相對于所述電導體中的一個或多個的電壓。
26.如權利要求23所述的識別指示器單元，其中所述電力被提供為具有交替的正半周期和負半周期的AC電壓波形，并且所述監(jiān)控電路包括兩個子電路，這兩個子電路分別實質上響應于在所述正半周期和所述負半周期中的所述故障狀態(tài)。
27.如權利要求23所述的識別指示器單元，其中所述電力被提供為具有交替的正半周期和負半周期的AC電壓波形，并且所述管轄電路包括兩個子電路，這兩個子電路是所述監(jiān)控電路的一個或多個特征，用于有選擇地生成分別在所述正半周期和所述負半周期中的所述故障信號。
28.如權利要求23所述的識別指示器單元，其中所述監(jiān)控單元限制所述參考導體中的電流。
29.如權利要求觀所述的識別指示器單元，其中所述監(jiān)控單元將所述參考導體中的電流限制為預定的電流峰值。
30.如權利要求觀所述的識別指示器單元，其中所述監(jiān)控單元對在所述參考導體中的電流進行整形，使得所述平均電流小于具有所述預定的峰值的正弦波電流的平均電流。
全文摘要
一種用于IT配電系統(tǒng)(EDS)(2)的保護系統(tǒng)(1)具有浮動的參考導體(3)和兩個電導體，其中所述兩個導體是以有源導體(5)和中性導體(6)的形式。系統(tǒng)(1)包括用于電連接到在系統(tǒng)(1)上游的MEN電源(10)的兩個輸入端子(7、8)。兩個輸出端子(11、12)經(jīng)由相應的導體(5、6)電連接到電負載，該電負載是以具有金屬機柜(16)的立式冷藏展柜(15)的壓縮機(未顯示)的電動機(14)的形式。電動機(14)在系統(tǒng)(1)的下游。以MCB(17)形式的保護設備將端子(7、8)電連接到相應的端子(11、12)以允許將來自源(10)的電力提供至電動機(14)。MCB(17)響應于在端口(18)處的故障信號，用于有選擇地將端子(7、8)中的至少一個與相應的輸出端子(11、12)斷開電連接，以阻止提供電力。識別指示器單元(19)響應于在導體(3)中的、大于預定的電流閾值的電流而在端口(18)上有選擇地生成故障信號。
文檔編號H02H3/08GK102577003SQ200980157241
公開日2012年7月11日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權日2008年12月19日
發(fā)明者大衛(wèi)·保羅·揚科夫斯基, 杰弗里·魯比森, 沃爾特·亨利·貝里曼, 韋恩·卡倫 申請人:普羅泰克泰萊克有限公司