CN101361243B - 具有断路器、特别是具有低压断路器的保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有断路器(3)的保护装置(2)，用于将变压器(1)与负载(V)电连接，其中在变压器(1)与负载(V)之间设置过电流装置，该过电流装置具有设置在每个相线(L1、L2、L3)和中线(N)上的第一磁-电变换器(4)，其中过电流装置根据变换器电流分别确定第一接地故障电流的存在，以及其中断路器(3)具有开关装置，开关装置在第一接地故障电流存在时(不受接地故障限制地)至少中断在变压器(1)与负载(V)之间的相线(L1、L2、L3)。为了在变压器(1)与断路器(3)之间也可以检测接地故障电流，而提出，在每个相线(L1、L2、L3)、中线(N)和连接在中性点处的中性线(9)上分别设置第二磁-电变换器(8)，借助第二变换器(8)的变换器电流分别(受接地故障限制地)检测第二接地故障电流的存在，以及在第二接地故障电流存在时形成用于切断变压器(1)的信号。

Description

具有断路器、特别是具有低压断路器的保护装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分具有断路器、特别是具有低压断路器的保护装置。
背景技术
已知低压断路器设置有过电流断电器，过电流断电器除了包含对过载和短路的保护之外还可以包含相对于接地的保护。接地故障电流的确定可以通过相电流的向量和的构成而实现，或者又可以利用变换器检测回流至供电单元的接地故障电流。但是，在此仅可以确定流经断路器的接地故障电流(不受接地故障限制地)。
然而在装置应用中可能需要，除了确定流经低压断路器的接地故障电流之外还要确定在供电单元(中压变压器)与断路器之间的接地故障(受接地故障限制)。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有断路器的保护装置，该保护装置也可以检测在供电单元(变压器)与断路器之间的接地故障电流(受接地故障限制地)。
该目的的解决方案通过权利要求1的特征实现；从属权利要求涉及优选的设计方案。
该解决方案提出，同时在变压器的星形线路与每个相线上的过电流装置之间、中线与连接在中性点并接地的中性线(Sternpunktleiter)之间分别设置第二磁-电变换器，根据第二变换器的变换器电流(Wandlerstrom)分别检测第二接地故障电流的存在，以及当第二接地故障电流存在时形成用于切断变压器的信号。在识别接地故障电流时，现在由过电流装置(由“过电流断电器”)以信号的形式产生一个信息，该信息可以用于切断变压器或供电单元。在此，监测在变压器(供电单元)与断路器之间的接地故障可以作为附加功效简单地集成到断路器的过电流装置中。
在下述情况下可以改进保护装置的安全性，即当第一和/或第二接地故障电流存在时分别检测其数值，并且仅当其数值分别超过预定临界值时，在第一接地故障电流存在时才实现中断(Unterbrechung)或在第二接地故障电流存在时才实现切断。
简单的保护装置设计为将第二变换器连接起来，即形成差动电流。
当第二变换器具有作为传感器元件的线圈时在技术上是简单的。
在一种简单的实施方式中第二变换器的所有线圈并联。
以有利的方式，分别借助差动电流或借助相线的相电流的向量和来实现接地故障电流的检测。
在易操作的保护装置中可视地示出用于切断变压器的信号。
当通过总线输出用于切断变压器的信号，该总线又与继电器模块连接时，对于控制技术来说这是简单的，在存在用于切断变压器的信号时该继电器模块利用其继电器触点触发变压器的切断。
一种紧凑的实施方式设计为，相线和中线穿过断路器延伸并且在断路器上可视地示出用于切断变压器的信号。
当在切断变压器时或切断变压器之后产生反馈信号并且在断路器上可视地示出时，这是易操作的。
附图说明
随后参照附图进一步描述本发明。唯一的附图以示意性的视图示出二次侧的在星形线路中驱动的变压器1(在此是中压变压器)，其通过相线L1、L2、L3和中线N与负载V连接。
具体实施方式
附图进一步示出保护装置2，其包括断路器3。相线L1、L2、L3和中线N穿过断路器3。断路器3具有过电流保护装置，其磁-电变换器4在图4中示出。变换器4是线圈，该线圈分别围绕所属的导线L1、L2、L3、N并作为传感器元件用于流过导线L1、L2、L3、N的电流。所有变换器4与具有软件控制的处理器(未示出)的中央处理单元TU(跳闸单元)电连接。每个变换器4将相应的变换器电流发送到处理单元TU，该处理单元借助变换器电流相对于附图在断路器3下方确定接地故障电流的存在(第一接地故障电流，不受接地故障限制)。分别借助通过变换器4获知的相电流的差动电流(或向量和)实现接地故障电流的检测。
断路器进一步具有开关装置，其触发电磁铁5在附图中示出。触发电磁铁5在接地故障电流存在时操作具有多个开关触点6的开关，以便中断在变压器1与负载V之间的相线L1、L2、L3。如图所示，此时也中断中线N。借助由处理单元TU发送的起动信号来实现触发电磁铁5的激活，这种情况在此示意性地以箭头7示出。
在附图中断路器3上方进一步示出的另一磁-电变换器8属于保护装置，该变换器类似于变换器4围绕所属的导线L1、L2、L3、N以及在此还围绕中性线9，该中性线与星形线路的中性点连接并且接地10，其中在附图中元件11示意性地表示与接地10可断开的连接。变换器8设计为线圈，其全部并联。连接在一起使得可以形成相应的差动电流并借助于该差动电流检测接地故障电流的出现。(当然也可以借助于相电流的向量和检测接地故障电流。)
附图示出，连接在一起的变换器8与处理单元TU连接。为了评估变换器电流在此使用如用于变换器4的变换器电流的同一算法。
如果借助变换器8的变换器电流检测接地故障电流(第二接地故障电流，受接地故障限制)的存在，那么处理单元TU产生用于切断变压器1的信号，该信号通过总线12输出。同时将该信号在断路器3上通过可视显示器13显示。
总线12与模块14连接，在用于切断变压器1的信号被输出时，该模块利用其触点15通过灭弧单元16触发变压器1的切断(连接线17)，其中模块14也可以是继电器模块，该继电器具有其继电器触点。单元16在切断变压器1之后产生反馈信号，该信号传输回断路器3(连接线18)。借助该传回的信号接通另一触发电磁铁19，其断开开关触点6，但不依赖于触发电磁铁5。此时打开微型开关20，从而可以查询变压器的切断和开关触点6的状态。这还可以可视地显示在断路器3上。
在接地故障电流存在时，仅当其数值分别超过预定临界值时实现中断或切断。
在使用断路器3的接口的情况下，在过电流装置中同样相对于反应值以及延迟时间(受接地故障限制地)确定用于该接地故障电流的保护功能的参数。这也可以通过总线12实现，通过总线还可以进行远程诊断。

Claims (12)

1.一种具有断路器(3)的保护装置(2)，用于将变压器(1)与负载(V)电连接，其中所述变压器(1)二次侧地在星形线路中被驱动并且所述连接通过至少三个相线(L1、L2、L3)和中线(N)实现，
其中在所述变压器(1)与所述负载(V)之间设置过电流装置，所述过电流装置具有设置在每个所述相线(L1、L2、L3)和所述中线(N)上的第一磁-电变换器(4)，所述第一磁-电变换器分别发出变换器电流，其中所述过电流装置借助所述变换器电流分别确定第一接地故障电流的存在，以及
其中所述断路器(3)具有开关装置，所述开关装置在第一接地故障电流存在时至少中断在所述变压器(1)与所述负载(V)之间的所述相线(L1、L2、L3)，
其特征在于，
同时在所述星形线路与每个所述相线(L1、L2、L3)上的过电流装置之间、所述中线(N)与连接在中性点处的中性线(9)之间分别设置第二磁-电变换器(8)，其中所述中性线(9)接地，
借助所述第二磁-电变换器(8)的变换器电流分别检测第二接地故障电流的存在，以及
在所述第二接地故障电流存在时形成用于切断所述变压器(1)的信号。
2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，在所述第一和/或第二接地故障电流存在时分别检测其数值，并且只有在其数值分别超过预定临界值时，在第一接地故障电流存在时才实现中断或在第二接地故障电流存在时才实现切断。
3.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，将所述第二磁-电变换器(8)这样连接起来使得形成差动电流。
4.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述第二磁-电变换器(8)具有作为传感器元件的线圈。
5.根据权利要求4所述的保护装置，其特征在于，所述第二磁-电变换器(8)的所有线圈并联。
6.根据权利要求5所述的保护装置，其特征在于，分别借助所述差动电流或借助相电流的向量和实现所述接地故障电流的检测。
7.根据权利要求6所述的保护装置，其特征在于，可视地示出用于切断所述变压器(1)的所述信号。
8.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，通过总线(12)输出用于切断所述变压器(1)的所述信号，所述总线又与模块(14)连接，所述模块在存在用于切断所述变压器(1)的所述信号时利用其触点(15)触发所述变压器(1)的切断。
9.根据权利要求8所述的保护装置，其特征在于，所述相线(L1、L2、L3)和所述中线(N)穿过所述断路器(3)而延伸并且在所述断路器(3)上可视地示出用于切断所述变压器(1)的所述信号。
10.根据权利要求9所述的保护装置，其特征在于，在切断所述变压器(1)时或切断所述变压器之后产生反馈信号(18)并且在所述断路器(3)上可视地示出所述反馈信号。
11.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述断路器(3)是低压断路器。
12.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述变压器(1)是中压变压器。
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