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用于測量電線中的差動電流的電子設備的制造方法_5

文檔序號:9886198閱讀:來源:國知局
br>[0222] 某些應用中的電子設備1的采用可幫助降低這些后面所述設備的總體安裝成本。
[0223] 作為示例,用于車輛的非車載充電設備在家庭環(huán)境中的安裝正常地要求家庭配電 網的ECLD的替換。
[0224] 這些后面描述的設備事實上是傳統(tǒng)的A和AC類型的,并且在存在可能差動電流的 情況下常遭受故障,該可能差動電流在電池充電過程期間具有不可忽略的非時變分量。
[0225] 通過采用電子設備1,可以執(zhí)行可能差動電流的非時變分量的精確測量并檢查所 述非時變分量是否超過給定閾值值(例如6mA)。
[0226] 當存在具有不可忽略的非時變分量的差動電流時,此類信息可被充電設備的控制 單元用來中斷充電過程。
[0227] 因此在不需要昂貴的替換干預的情況下確保家庭配電網的ECLD的保護功能。
[0228]電子設備1可包括自主處理資源(例如其可被提供有其自己的微處理器),或者其 可共享存在于該電子設備1中、其被嵌入或集成在其中的器件或系統(tǒng)中的處理資源。
[0229] 作為示例,參考圖18,電子設備1可使用控制單元902的微控制器(未示出)來執(zhí)行 用于以電子方式實現上述處理裝置4、6、8、9、10的功能的軟件指令。
[0230] 電子設備1還可被用作獨立設備,并且其可被容易地置于與遠程設備的通信中。在 這種情況下,電子設備1優(yōu)選地被提供有自主處理資源(例如微控制器)。
[0231] 電子設備1要在工業(yè)水平實現和/或制造中是容易且廉價的。
【主權項】
1. 一種用于測量在具有多個導體的電線(100)中的差動電流(ID)的電子設備(1),所述 電子設備包括: -感測電路(2),包括: -電流互感器(21),具有被操作耦接到所述電線的導體的磁芯(211)、次級繞組(212)和 勵磁繞組(213),勵磁電流(IE)沿著所述勵磁繞組(213)流通以使所述磁芯(211)極化; -輸出電路部(22),被電連接到所述次級繞組(212)并被配置以提供指示所述差動電流 的第一信號(VI); 其特征在于包括: -第一信號處理裝置(3),被配置以處理所述第一信號(VI)并提供指示所述差動電流 (ID)的第二信號(VD); -第二信號處理裝置(4),被配置以處理所述第二信號(VD)并提供指示所述差動電流 (ID)的非時變分量的絕對值的第一測量信號(IDCM); -第三信號處理裝置(5),被配置以處理所述第一信號(VI)并提供第三和第四信號(S1、 S2),所述第三和第四信號(S1、S2)指示所述磁芯(211)是在所述磁芯的磁滯回線的正飽和 區(qū)還是負飽和區(qū)操作; -第四信號處理裝置(6),被配置以處理所述第三和第四信號(S1、S2)并提供第二測量 信號(SDC),所述第二測量信號(SDC)指示所述差動電流(ID)的非時變分量的方向。2. 根據權利要求1所述的電子設備,其特征在于包括第五信號處理裝置(10),被配置以 處理所述第一和第二測量信號(IDCM、SDC)并提供指示所述差動電流(ID)的非時變分量的 第四測量信號(IDC)。3. 根據權利要求1或2所述的電子設備,其特征在于包括: -第六信號處理裝置(7),被配置以處理所述第一信號(VI)并提供指示所述差動電流 (ID)的第五信號(VD2); -第七信號處理裝置(8),被配置以處理所述第五信號(VD2)并提供指示所述差動電流 (ID)的絕對值的第三測量信號(IDM)。4. 根據權利要求1或2所述的電子設備,其特征在于所述第一信號處理裝置(3)被配置 以提供指示所述差動電流的第六信號(VD3),所述電子設備包括第八信號處理裝置(9),所 述第八信號處理裝置(9)被配置以處理所述第六信號(VD3)并提供指示所述差動電流(ID) 的絕對值的第三測量信號(IDM)。5. 根據權利要求2和3所述或根據權利要求2和4所述的電子設備,其特征在于所述第五 信號處理裝置(10)還被配置以處理所述第一和第三測量信號(IDCM、IDM)并提供指示所述 差動電流(ID)的時變分量的第五測量信號(IAC)。6. 根據權利要求2、3和5所述或者根據權利要求2、4和5所述的電子設備,其特征在于所 述第五信號處理裝置(10)還被配置以處理所述第一、第二和第三測量信號(IDCM、SDC、IDM) 并提供指示所述差動電流(ID)的第六測量信號(IDT)。7. 根據權利要求2所述的電子設備,其特征在于所述第五信號處理裝置(10)還被配置 以處理所述第一和第二測量信號(IDCM、SDC)和所述第一信號(VI)并提供指示所述差動電 流(ID)的時變分量的第五測量信號(IAC)和/或指示所述差動電流(ID)的第六測量信號 (IDT)〇8. 根據前述權利要求中的一項或多項所述的電子設備,其特征在于所述第一信號處理 裝置(3)包括: -第一信號處理模塊(31),被配置以執(zhí)行所述第一信號(VI)的放大和振幅濾波,所述第 一信號處理模塊提供指示所述差動電流(ID)的第一中間信號(VII); -第二信號處理模塊(32),被配置以執(zhí)行所述第一中間信號(VII)的波形整流,所述第 二信號處理模塊提供第二中間信號(VI2); -第三信號處理模塊(33),被配置以執(zhí)行所述第二中間信號(VI2)的低通濾波,所述第 三信號處理模塊提供所述第二信號(VD)。9. 根據前述權利要求中的一項或多項所述的電子設備,其特征在于所述第二信號處理 裝置(4)包括第四處理模塊(41),所述第四處理模塊(41)被配置以借助于第一變換函數 (TF)來處理所述第二信號(VD),所述第四信號處理模塊提供所述第一測量信號(IDCM)。10. 根據前述權利要求中的一項或多項所述的電子設備,其特征在于所述第二信號處 理裝置(4)包括第五信號處理模塊(42),所述第五信號處理模塊(42)被配置以將所述第二 信號(VD)與閾值值(VTH)相比較并根據所述第二信號(VD)的性質而提供跳閘信號(TRIP)。11. 根據前述權利要求中的一項或多項所述的電子設備,其特征在于所述第三信號處 理裝置(5)包括: -第六信號處理模塊(51),被配置以將所述第一信號(VI)與第一參考電壓(VR1)且與第 二參考電壓(VR2)相比較,所述第六信號處理模塊提供第一比較信號(VC1)和第二比較信號 (VC2); -第七信號處理模塊(52),被配置以執(zhí)行所述第一比較信號(VC1)和所述第二比較信號 (VC2)的低通濾波,所述第七信號處理模塊提供所述第三信號(S1)和所述第四信號(S2)。12. 根據前述權利要求中的一項或多項所述的電子設備,其特征在于所述第四信號處 理裝置(6)包括: -第八信號處理模塊(61),被配置以根據至少一個閾值濾波函數(TFF)來處理所述第三 和第四信號(S1、S2),所述第八信號處理模塊提供指示所述第三和第四信號(S1、S2)的強度 的第五和第六信號(R1、R2); -第九信號處理模塊(62),被配置以根據至少一個邏輯組合函數(LCF)來處理所述第五 和第六信號(R1、R2),所述第九信號處理模塊提供所述第二測量信號(SDC)。13. -種用于LV或MV應用的電子布置(900),其特征在于包括根據前述權利要求中的一 項或多項所述的電子設備(1)。14. 根據權利要求13所述的電子布置(900 ),其特征在于它是: -用于電動車輛的電池充電器或車輛電源設備;或者 -用于配電系統(tǒng)或網絡的保護設備或開關器件;或者 -用于配電系統(tǒng)或網絡的IED。15. -種光伏發(fā)電系統(tǒng),其特征在于包括根據權利要求1至12中的一項或多項所述的電 子設備(1)。16. -種配電系統(tǒng)或網絡,其特征在于包括根據權利要求1至12中的一項或多項所述的 電子設備(1)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于測量電線中的差動電流的電子設備,電線具有多個導體,電子設備包括感測電路,它包括電流互感器,具有電線的導體穿過其中的磁芯、次級繞組和勵磁繞組,勵磁電流沿著勵磁繞組流通以使磁芯極化;輸出電路部,被電連接到次級繞組以提供第一信號。電子設備包括第一信號處理裝置,處理第一信號并提供指示差動電流的第二信號;第二信號處理裝置,處理第二信號并提供指示差動電流的非時變分量的絕對值的第一測量信號;第三信號處理裝置,處理第一信號并提供第三和第四信號,指示磁芯是否在磁芯的磁滯回線的正飽和區(qū)和/或負飽和區(qū)中操作;第四信號處理裝置,處理第三和第四信號并提供第二測量信號,指示差動電流的非時變分量的方向。
【IPC分類】G01R19/00
【公開號】CN105652065
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】L·蓋茨, F·瓦拉里諾, P·安東內洛
【申請人】Abb股份公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年11月27日
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