CN104459459B - 绝缘故障定位系统和绝缘监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用分支选择馈送的绝缘故障定位系统和用于由多个子系统组成的分支IT系统的选择性绝缘监控系统。对于绝缘故障定位，差动电流测量装置、测试信号发生器和阻塞装置被布置在每个子系统中。绝缘监控装置还包括布置在每个子系统中的选择性解耦合装置。此外，本发明涉及一种基于根据本发明的绝缘监控系统用于确定两个子系统之间交叉阻抗的方法。

Description

绝缘故障定位系统和绝缘监控系统
技术领域
本发明涉及一种用于分支IT系统的绝缘故障定位系统，分支IT系统具有子系统(子网路)和布置在子系统中用于记录差动电流测量信号的差动电流测量装置。此外，本发明包括用于监控具有子系统的分支IT系统中绝缘电阻且具有绝缘故障定位系统特征的绝缘监控系统，并且涉及一种用于确定具有根据本发明的绝缘监控系统的分支IT系统中两个子系统之间的交叉连接阻抗的方法。
背景技术
为了确保电源的高可用性和操作安全以及为了保证电力设施的操作者区域的人身安全，越来越多地采用有源组件与地电位分开的电源网络。在这种类型的称为IT系统的电源网络中，有效导体可能呈现绝缘故障，而无需设施的运行操作必须被中断，因为由于导体和地之间理想无穷高阻抗值在该第一故障情形中不能形成闭合回路。在这种情况下，绝缘故障被理解为IT系统的故障状态，其导致绝缘电阻下降到可接受的绝缘水平之下。从这种考虑清楚的是，要被监控的网络中的对地电阻(绝缘电阻；也是故障情况下的故障电阻)必须被持续地监控，因为另一有效导体中的可能的另一故障(第二故障)将引起故障环路，与过电流保护装置有关的流动的故障电流将导致设施的关机并且导致运作停止。本领域现有技术已知的有效测量绝缘监控装置连接在IT系统的主要分支中的地和网络导体之间，并且将测量电压叠加在网络上，这导致电流与绝缘电阻成比例。该测量电流引起绝缘监控装置的测量电阻处的电压降，估计该电压降，如果超过可以预设的极限值，则导致警告。
结合连续绝缘监控，快速可靠地执行设施故障的定位和清除(绝缘故障定位)是不可或缺的。
如果IT系统中出现绝缘故障，则绝缘监控装置检测和报告该绝缘故障。在该报告之后，绝缘故障定位开始，测试信号发生器生成测试信号(测试电流)且根据本领域的现有技术将测试信号馈送入主要分支中的中心点处的电源系统。测试电流流过通电线路、故障电阻和接地线回到测试电流的馈送点。该测试电流信号可以被该电路中的所有测量电流变压器记录。
在分支IT系统中使用绝缘故障定位系统的目的是对子系统中存在的绝缘故障的有可能的最灵敏检测和具有最大绝缘故障即最小绝缘故障电阻的子系统的识别。因为测试信号发生器实际上总是被设计成限流的，IT系统中存在的网络漏电容和所有绝缘故障电阻之间共享测试电流。这意味着子网络中流动的剩余电流不仅依赖于所述子网络中故障电阻的大小，而且还依赖于IT系统中存在的网络漏电容和其他故障电阻。仅从由测量系统的测量误差和分辨率确定的最小差动电流开始，子网络中各剩余电流测量装置可以安全地检测要被监控的子网络中的绝缘故障。因此，绝缘故障定位系统的灵敏度由IT系统的整体配置来确定，并且可以被消极地影响。
在绝缘故障定位系统的已知设计中，测试信号还依赖于要被监控的IT系统的额定电压。这也是影响绝缘故障定位系统灵敏度和增加定位绝缘故障复杂性的另一参数。绝缘故障定位系统中出现的另一特性是主要以方波信号序列的形式将脉冲状测试信号馈送入IT系统。在这种情况下，必须考虑由分散的网络漏电容引起的瞬态效应。子网络中差动电流测量装置的上游网络漏电容与下游网络漏电容的比还决定绝缘故障定位装置的可实现的灵敏度。
这些考虑显示，绝缘故障定位系统的有效使用需要知道和考虑整个IT系统的电参数。知道子系统之间的携带漏电流的交叉连接阻抗即复数值阻抗是有利的。
特别在范围广泛且高度分支的IT系统中的绝缘故障定位的实现是更复杂的，因为不一定有允许足够灵敏地确定故障子网络中的绝缘故障的网络配置。
除了定位绝缘故障中的这些困难之外，连续绝缘监控中也存在问题，根据本领域的现有技术，不可能使IT系统每次被多于一个的绝缘监控装置有效地监控。IT系统中两个或更多个有效绝缘监控装置的有效测量系统可以彼此影响，使得不能可靠地确保监控任务。因为，整个系统中的所有复数值绝缘电阻的并联电路的电导总是被监控，即因为绝缘监控装置看到IT系统中存在的所有网络漏电流，绝缘监控装置的测量系统必须被配置成使得其可以处理由子系统产生的干扰。在一些应用中，IT子系统的选择性监控需要是这样的设计，一个IT子系统中的绝缘故障将导致受影响的子系统的快速关机、而不影响其他IT子系统。到目前为止，根据本领域现有技术的绝缘监控系统不能够满足该要求。
在需要选择性绝缘监控的情况下，在对IT系统中的关键第二故障的所需反应中，通过使用方向选择性差动电流测量技术，还借助于过电流触发以简单方式，努力实现便利的解决方案。然而，这些解决方案仅在某些配置下可以被可靠地用于IT系统。在方向选择性差动电流测量技术中，总电流变压器的上游网络漏电容与总电流变压器的下游网络漏电容的比对于方向选择性测量的可靠运行是至关重要的。
发明内容
因此，本发明的目的是设计一种绝缘故障定位装置，该绝缘故障定位装置允许快速可靠地检测包括多个子系统的分支IT系统中的绝缘故障。此外，本发明的目的是设计一种用于分支IT系统的绝缘监控装置，该绝缘监控装置允许快速可靠地监控IT系统的绝缘的整个状态。此外，除了确定绝缘电阻之外，提供关于IT系统的绝缘状态的进一步信息的方法是所期望的。
在绝缘故障定位方面、通过根据本公开的绝缘故障定位系统实现该目的，用于测试信号的串行馈送的测试信号发生器被布置在子系统中，子系统具有限制馈送入所述子系统的测试信号对所述子系统的有效性的阻塞装置。
通过分别提供用于每个子系统的测试信号发生器和阻塞装置，联合每个子系统中也存在的差动电流测量装置，可以实现针对各子系统最优化的绝缘故障定位。因此，不管其余IT系统的电状态怎样，绝缘故障的快速可靠检测是可能的。因此，在测量方面绝缘故障定位系统的配置被设计成使得每个系统的电特性可以被考虑。
与本领域现有技术已知的绝缘故障定位系统相比较，根据本发明的绝缘故障定位系统中的测量和监控周期可以适于各子系统，并且可以与其他子系统无关地被自由调整。在关键子系统中，可以以更短的时间间隔馈送测试信号并且实现非常快的测量。在具有对故障低灵敏性的健壮(robust)子系统中，例如，可以与更大的测试信号振幅一起工作；在灵敏子系统中，可以有利地选择更小的测试信号振幅。
在子系统中的测量装置之中使用阻塞装置和附带封装有利地导致可调整的测量参数和测试参数，例如测试信号振幅和测试信号频率，其可在不影响其他子系统中测量任务的情况下最佳地适于要被监控的子系统的条件(网络漏电容、故障)。
因此，阻塞装置阻止了针对其余IT系统上的各子系统而被最优化的测试信号的反馈。
借助于测试信号被分别分支选择性地串行馈送到每个子网络中的绝缘故障定位系统，在整个系统中可以发生可靠快速的绝缘故障定位，同时各子网络上馈送的测试信号的有效性很大程度上受阻塞装置限制。
在另一有利实施方式中，测试信号发生器被配置成生成具有不同信号形状和可调整信号参数的测试信号。
因此，每个信号发生器允许最佳地专门适于各子系统的测试信号的单独生成和馈送，所述生成和馈送适于各子系统的电特性。以这种方式，能够以可调整的方式设计测试信号形状、其他测试信号参数和相关估计方法，自由选择它们以能够尽可能健壮地检测整个IT系统中的绝缘故障。此外，测试信号发生器的该配置提供依次切换到不同测试信号的可能性，以容纳其他测量和监控任务。作为示例提及具有不同测试信号以选择性地确定携带两个子系统之间的漏电流的交叉连接的多个测量。
在其他实施方式中，测试信号发生器被配置成正弦信号发生器或脉冲信号发生器。
例如，根据电特性、例如IT系统的网络漏电容，且在预期干扰方面，馈送分别具有适合的测试信号参数的正弦测试信号或脉冲状测试信号会看起来更合适，以能够尽可能无错误地执行测量。
有利地，阻塞装置具有可调整的选择性，其确定测试信号的有效性的被限制强度。通过可调整的测试信号选择性，可以确定所考虑的子系统中阻塞装置的测试信号在多大强度上从其余电源网络解耦合。这可以例如经由以测试信号频率有效的阻塞装置的阻抗的改变和预调整来发生。
阻塞装置优选地被配置成串联谐振电路。基于IT系统的电特性和预期干扰，以及因而根据测试信号形状，在正弦测试信号的情况下，阻塞装置由无源串联谐振电路组成，无源串联谐振电路的谐振频率与馈入测试信号的频率相对应，且其借助于由谐振情况中的欧姆电阻确定的其最小阻抗，具有仅小部分测试电流漏到其余“上游”IT系统中的效果。
在脉冲状测试信号的情况下，例如以方波信号序列的形式，阻塞装置有利地被配置成梳状滤波器。有源梳状滤波器促成到用于各子系统的各测试信号分量的地电位的低阻抗连接，并且防止测试信号影响其余IT系统。
此外，测试信号的馈送被配置成共模信号的串行馈送。在子网络的所有有效导体上测试信号同相位地叠加。
关于由多个子系统组成的分支IT系统中的绝缘监控，通过根据本公开的绝缘故障定位系统的特征来实现目的，其中，子系统具有选择性解耦合装置，当子系统中出现绝缘故障时，选择性解耦合装置使所述子系统在测量方面从其余IT系统解耦合，且因而防止其余IT系统中的测量被影响。
基于上述特征，绝缘故障定位系统可以被扩展以形成选择性绝缘监控系统。各测试电流发生器中生成的且被串行馈送到子系统中的测试电流可以被配置成用于绝缘监控的测量电流。与已知的绝缘监控装置中的处理相比，在绝缘监控装置的测量电阻处不测量所述测量电流，而是借助于各子系统的差动电流测量装置与上述测试电流一样被记录。
根据本发明的绝缘监控系统除了绝缘故障定位系统的特征之外包括解耦合装置，使得子系统中出现的绝缘故障不影响其余IT系统中的测量。
在防止对其余网络中的测量和监控任务的干扰性影响方面、尤其是在子系统中故障电阻接近于零欧姆的绝缘故障(接地故障)的情况下该装备是必要的。至于测量和监控任务，绝缘故障的影响因此被限于受影响的子系统。至于实际供电任务，即在要被监控的IT系统的运行网络频率的情况下，选择性解耦合装置必须表现为低线电阻，以例如不会不被允许地影响IT系统的适当运行、即受影响的分支的能量供应。借助选择性解耦合装置，在一个子系统中的低电阻绝缘故障的情况下，能够同时监控其他存在的持续高电阻、无故障子系统。
然而，如果在故障情况下专门关闭受影响的子系统，则仅可以实现整个IT系统上的子系统中的绝缘故障的影响的完全限制。
通过根据本发明的包括选择性解耦合装置的设计，要求保护的绝缘监控系统可以用于接地和不接地的系统。此外，在不同子系统中并行的绝缘监控是可能的。
根据本发明的绝缘监控系统可以最佳地适于单独子系统的条件。如果一个子系统中仅有低的系统漏电容，例如，绝缘监控可以非常快地产生针对该子系统的结果，即使其他子系统中有非常高的系统漏电容。从而还解决了选择性地进行绝缘监控的问题。因此，可以安全地检测第二故障。
在另一有利实施方式中，选择性解耦合装置具有确定解耦合程度的可调整的选择性。
优选地，在选择性解耦合装置中针对测试信号产生足够高电阻的阻抗。为了在子系统中出现绝缘故障时、很大程度地防止其余IT系统中的测量受影响，针对其余网络的测试信号，故障分支因此表现高电阻阻抗。例如在其频率依赖性方面，所述阻抗可适于各测量和监控任务。在运行网络频率下，如上所述，解耦合装置必须足够低电阻以不会不被允许地影响整个IT系统的适当运行。
在另一设计中，如果正弦测试信号被馈送入，解耦合装置优选地被配置为并联谐振电路。该设计允许恰好在并联谐振电路的谐振频率处产生高电阻阻抗，谐振频率与馈送入的正弦测试信号的频率相对应。
在用于确定具有根据本发明的绝缘监控系统的分支IT系统中两个子系统之间交叉连接阻抗的方法方面，任务得到解决，其中，在连续多个测量中，两个子系统分别在解耦合装置和阻塞装置的选择性的相同设定下被提供相同的测试信号，然后这两个子系统在选择性的不同设定下被提供不同的测试信号，且从测量的绝缘电阻值的差确定交叉连接阻抗。
在第一步骤中，两个子系统最初可以各自以相同测试信号以及解耦合装置和阻塞装置的测试信号选择性的相同设定来运行；在第二步骤中，这两个子系统可以以不同测试信号以及不同测试信号选择性来运行；以及在第三步骤中，从步骤一和二中测量的绝缘电阻值的比较可以确定交叉连接阻抗，其中，可以切换前两个步骤的顺序。
在相同测试信号和相同测试信号选择性的情况下，即在针对两个子系统的相等测试参数的情况下，也测量两个子系统之间的欧姆和电容性交叉连接。如果IT系统的两个子系统使用相同的测试信号，则测试电流分量不仅流过潜在存在的对地漏电容，还流过潜在存在的两个子系统之间的交叉连接。
在不同测试参数的情况下，由于良好解耦合，仅确定对地欧姆和电容性连接。用于其他子系统中的测试信号分量针对所考虑的子系统被屏蔽，使得到其他子系统的交叉连接对所考虑的子系统中的绝缘电阻的测量影响很小。
两个测量的差允许推导出交叉连接的电阻值。
通过以相同和不同测试信号以及两个子系统的解耦合装置和阻塞装置的(测试信号)选择性的相应设定的该连续多个测量，可以确定所考虑的子系统之间的交叉连接阻抗和对地单独子系统的复数值绝缘电阻(漏阻抗)。
附图说明
从下面描述和附图得出其他有利的设计特征，其作为示例示出本发明的优选实施方式。在附图中：
图1示出了根据本领域现有技术的绝缘故障定位系统；
图2示出了根据本发明的具有分支选择性馈送的绝缘故障定位系统；
图3示出了根据本发明的选择性绝缘监控系统；以及
图4示出了针对脉冲状测试信号的子网络的实施例示例。
具体实施方式
图1示出了与本领域现有技术相对应的用于具有n个子系统(子网络)S1、…、Sn的分支IT系统4的典型的绝缘故障定位装置的结构。作为示例，IT系统4被配置成具有外导体L1、L2、L3、中性导体N和保护用地线PE的三相电源网络。有效导体L1、L2、L3和N经由分支线系统将电源8连接到单独子系统S1、…、Sn中的各负载V1、…、Vn。在中心位置，用于馈送入测试信号的测试信号发生器G被布置在主系统中。如果子系统S1、…、Sn中出现具有故障电阻Rf1、…、Rfn的绝缘故障，则故障子系统S1、…、Sn中的测试信号被差动电流测量装置M1、…、Mn记录，并且随后可以在中央估计单元中被评估。
所示的网络配置的特征还在于系统漏电容CV和Cn1、…、Cnn，其中，分布式系统漏电容CV、Cn1、…、Cnn在此被描述为布置在差动电流测量装置M1、…、Mn的上游(CV)和下游(Cn1、…、Cnn)的集中元件。
在图2中，示出了根据本发明的具有分支选择性馈送的绝缘故障定位系统2。与根据图1的本领域现有技术的绝缘故障定位系统中的测试信号的中心馈送相比，根据本发明的绝缘故障定位系统2具有针对每个子系统S1、…、Sn的用于串行馈送测试信号的测试信号发生器G1、…、Gn，测试信号单独地适于IT系统4的电参数，特别适于各子系统S1、…、Sn的电参数。在所示的三相电源系统4中，测试信号发生器G1、…、Gn将共模测试信号串行馈送到每个子网络的相中。所述共模测试信号可以例如是正弦1V/1kHz的测试信号或脉冲状信号。
此外，每个子系统S1、…、Sn包括阻塞装置B1、…、Bn以防止馈送入各子系统S1、…、Sn的测试信号反弹到其余IT系统上。
在正弦1V/1kHz测试信号被馈送的情况下，各阻塞装置B1、…、Bn优选地被实现为具有kHz谐振频率的对地串联谐振电路。模拟结果示出，如果串联谐振电路被配置具有100mOhm的欧姆电阻和20μF的上游系统漏电容的建模，仅大约1/80的1kHz测试信号从子系统S1、…、Sn流入上游网络。
此外，适于检测测试电流的差动电流测量装置M1、…、Mn被布置在每个子系统S1、…、Sn中。
图3示出了图2中所示的绝缘故障定位系统2，绝缘故障定位系统2被布置在每个子系统S1、…、Sn中的解耦合装置E1、…、En扩展，从而导致实现根据本发明的选择性绝缘监控系统12。
如果例如子系统S1、…、Sn中出现完全接地故障，即如果子网络的相以可忽略的电阻连接到地，则借助于对地阻塞装置B1、…、Bn的串联谐振电路对单独子网络S1、…、Sn的封装作为唯一措施不再是足够有效的。然而，结合来自解耦合装置E1、…、En的并联谐振电路，即使在这种关键情况下也确保故障子网络S1、…、Sn的封装。
该附加的解耦合为绝缘故障定位系统提供了附加的测量可靠性，但其从根本上不是必要的。
为了通过使用并联谐振电路形式的解耦合装置E1、…、En使子网络S1、…、Sn中的网络频率能量传输的影响最小，有利的是使用耦合电感而不是单个电感。这些“电流补偿扼流圈”难以为网络频率(差模)负载电流提供有效电感分量，然而，总电感对测试信号频率(共模)测量电流是有效的。
图4示出了针对脉冲状测试信号的子网络S1、…、Sn的实施例示例。代替无源串联谐振电路，阻塞装置B1被配置成有源梳状滤波器，其仅针对各子系统S1、…、Sn的测试信号分量实现到地电位的低电阻连接。

Claims (13)

1.一种用于具有子系统(S1、…、Sn)的分支IT系统(4)的绝缘故障定位系统(2)，其包括布置在所述子系统(S1、…、Sn)中的用于记录差动电流测量信号的差动电流测量装置(M1、…、Mn)，其特征在于，
用于分支选择性地串行馈送单独的测试信号的测试信号发生器(G1、…、Gn)布置在所述子系统(S1、…、Sn)中，以及所述子系统(S1、…、Sn)具有阻塞装置(B1、…、Bn)，所述阻塞装置(B1、…、Bn)针对所述测试信号进行操作并且被配置成与所述测试信号发生器(G1、…、Gn)中的测试信号生成无关地限制馈送入所述子系统(S1、…、Sn)的测试信号对所述子系统(S1、…、Sn)的有效性。
2.如权利要求1所述的绝缘故障定位系统(2)，其特征在于，所述测试信号发生器(G1、…、Gn)被配置成生成具有不同的信号形状和可调整的信号参数的测试信号。
3.如权利要求1或2所述的绝缘故障定位系统(2)，其特征在于，所述测试信号发生器(G1、…、Gn)被配置成生成正弦测试信号。
4.如权利要求1或2所述的绝缘故障定位系统(2)，其特征在于，所述测试信号发生器(G1、…、Gn)被配置成生成脉冲状测试信号。
5.如权利要求1或2所述的绝缘故障定位系统(2)，其特征在于，所述阻塞装置(B1、…、Bn)具有可调整的选择性，其确定所述测试信号的有效性的被限制程度。
6.如权利要求1或2所述的绝缘故障定位系统(2)，其特征在于，所述阻塞装置(B1、…、Bn)被配置成串联谐振电路。
7.如权利要求1或2所述的绝缘故障定位系统(2)，其特征在于，所述阻塞装置(B1、…、Bn)被配置成梳状滤波器。
8.如权利要求1或2所述的绝缘故障定位系统(2)，其特征在于，所述测试信号的馈送被实施为共模信号的串行馈送。
9.一种用于监控具有子系统(S1、…、Sn)的分支IT系统(4)中的绝缘电阻的绝缘监控系统(12)，其具有根据权利要求1至8的任一项所述的绝缘故障定位系统(2)的特征，其特征在于，所述子系统(S1、…、Sn)具有选择性解耦合装置(E1、…、En)，所述选择性解耦合装置(E1、…、En)在所述子系统(S1、…、Sn)中出现绝缘故障(Rf1、…、Rfn)时，在测量方面从其余IT系统解耦合子系统(S1、…、Sn)，从而防止所述其余IT系统中的测量受影响。
10.如权利要求9所述的绝缘监控系统(12)，其特征在于，所述选择性解耦合装置(E1、…、En)具有确定解耦合程度的可调整的选择性。
11.如权利要求9或10所述的绝缘监控系统(12)，其特征在于，所述选择性解耦合装置(E1、…、En)针对测试信号呈现足够高的阻抗。
12.如权利要求9或10所述的绝缘监控系统(12)，其特征在于，如果正弦测试信号被馈送，所述解耦合装置(E1、…、En)被配置成并联谐振电路。
13.一种用于确定具有根据权利要求9至12的任一项所述的绝缘监控系统(12)的分支IT系统(4)中的两个子系统之间的交叉连接阻抗的方法，其特征在于，在连续多个测量中，首先，两个子系统的每个子系统被提供相同的测试信号，阻塞装置和解耦合装置的相同选择性被设定，然后，所述两个子系统被提供不同的测试信号，不同的选择性被设定，以及从测量的绝缘电阻值的差确定交叉连接阻抗。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014223287A1 (de) 2014-11-14 2016-05-19 Bender Gmbh & Co. Kg Elektrische Schutzeinrichtung und Verfahren zur selektiven Abschaltung eines Subsystems bei einem zweiten Fehler in einem IT-Stromversorgungssystem
DE102015214615A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtungen zur erweiterten Isolationsfehlersuche mit multifunktionalem Prüfstrom
DE102015216915A1 (de) * 2015-09-03 2017-03-09 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Isolationsfehlersuche mit adaptiver Prüfstrom-Ermittlung
MX2019011593A (es) 2017-03-31 2019-12-16 Corning Optical Communications LLC Desconexion segura de potencia para distribucion de potencia sobre conductores de potencia a dispostivos de consumo de potencia.
DE102017205931B3 (de) * 2017-04-06 2018-07-26 Bender Gmbh & Co. Kg Isolationsfehlersuchsysteme und Verfahren zur Isolationsfehlersuche für ein redundantes Dioden gekoppeltes Gleichstrom-Stromversorgungssystem
DE102017209243B4 (de) * 2017-05-31 2018-12-20 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Messanordnung zur Überwachung eines Fertigungsablaufs einer modular aufgebauten Spannungsquelle
DE102017209663B3 (de) * 2017-06-08 2018-10-18 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Isolationsfehlersuche und Isolationsfehlersucheinrichtung für ein ungeerdetes Stromversorgungssystem
CN109239538B (zh) * 2017-07-10 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 列车以及列车的绝缘检测系统
CN109239537B (zh) * 2017-07-10 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 列车以及列车的绝缘检测系统
CN109239562B (zh) * 2017-07-10 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 列车以及列车的绝缘检测系统
DE102017217473B3 (de) 2017-09-29 2019-01-17 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur selektiven Bestimmung einer Teil-Netzableitkapazität in einem ungeerdeten Stromversorgungssystem
CN109061465B (zh) * 2018-07-10 2020-07-24 江苏中车电机有限公司 一种检测电机定子绝缘薄弱点位置的检测方法
DE102018121979A1 (de) * 2018-09-10 2020-03-12 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Isolationsüberwachung eines Umrichter-gespeisten Stromversorgungssystems
WO2020086780A1 (en) 2018-10-25 2020-04-30 Corning Optical Communications LLC Power distribution system
DE102018130690B3 (de) * 2018-12-03 2020-03-26 Bender Gmbh & Co. Kg Magnetfeld-Messvorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Lokalisierungsstroms in einem verzweigten Wechselstrom-Stromversorgungssystem
CN112285481A (zh) * 2019-07-12 2021-01-29 北京德意新能科技有限公司 一种用于直流线路绝缘监测与故障定位的装置
US11973343B2 (en) 2019-08-05 2024-04-30 Corning Research & Development Corporation Safety power disconnection for power distribution over power conductors to radio communications circuits
CN110456270B (zh) * 2019-08-09 2020-06-16 清华大学 一种电机绝缘在线监测方法及装置
DE102019129413B4 (de) * 2019-10-31 2021-10-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kompensationsvorrichtung für Ableitströme
CN111127802A (zh) * 2019-12-03 2020-05-08 安徽北斗易通信息技术有限公司 一种基于串联谐振机理的配电电气火灾预警方法及装置
US11791656B2 (en) 2020-04-23 2023-10-17 Corning Research & Development Corporation Systems and methods for synchronizing subunits in a multi-unit power distribution network
US11855455B2 (en) 2020-04-23 2023-12-26 Corning Research & Development Corporation Systems and methods for power start up in a multi-unit power distribution network
CN111426882A (zh) * 2020-05-13 2020-07-17 常熟瑞特电气股份有限公司 Rim型绝缘监测系统
CN111426881A (zh) * 2020-05-13 2020-07-17 常熟瑞特电气股份有限公司 Rim型绝缘监测方法及装置
US11621776B2 (en) 2020-07-29 2023-04-04 Corning Research & Development Corporation Systems for low power distribution in a power distribution network
CN113193882B (zh) * 2021-04-02 2023-07-14 渝丰科技股份有限公司 基于电力载波通信的野外求助定位方法
DE102021127848A1 (de) 2021-10-26 2023-04-27 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung und Lokalisierung von zyklischen Kurzzeit-Isolationsfehlern in einem ungeerdeten Stromversorgungssystem
DE102022117233B3 (de) 2022-07-11 2023-12-21 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und elektrische Schaltungsanordnung zur Bestimmung eines Zweig-Isolationswiderstands und einer Zweig-Ableitkapazität in einem ungeerdeten Stromversorgungssystem
DE102022128107B3 (de) 2022-10-25 2024-02-01 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und elektrische Schaltungsanordnung zur zweigselektiven Bestimmung resistiver und kapazitiver, isolationsbestimmender Größen in einem verzweigten ungeerdeten Stromversorgungssystem

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004018918B3 (de) * 2004-04-19 2005-07-28 Ean Elektroschaltanlagen Grimma Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Isolationsfehlerortung in einem isolierten ungeerdeten Wechselstromnetz
EP1936393A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-25 Abb Research Ltd. Impedance measurement arrangement and method
CN102508118A (zh) * 2011-12-09 2012-06-20 江苏镇安电力设备有限公司 一种配出中性导体的it电力系统接地故障选线方法
CN103033722A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 本德尔有限两合公司 在不接地供电网中进行绝缘故障定位的绝缘故障定位仪及设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1945803C3 (de) * 1969-09-05 1974-01-31 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Überwachung des Läuferkreises von Gleichstrommaschinen
JP3158986B2 (ja) * 1995-08-30 2001-04-23 株式会社日立製作所 ガス絶縁開閉装置
DE19826410A1 (de) * 1997-06-17 1999-01-07 Walther Bender Gmbh & Co Kg Di Verfahren und Einrichtung zur Isolations- und Fehlerstromüberwachung in einem elektrischen Wechselstromnetz
US7843197B2 (en) * 2004-06-15 2010-11-30 Pass & Seymour, Inc. Protective device with end-of-life indication before power denial
WO2007109555A2 (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Power Monitors, Inc. Underground monitoring system and method
WO2010039153A1 (en) * 2008-10-04 2010-04-08 Skf Usa, Inc. Portable system for immotive multiphasic motive force electrical machine testing
SE533358C2 (sv) * 2008-12-18 2010-09-07 Abb Research Ltd System för jordfelsdetektering i en generator
DE102010011476A1 (de) * 2010-03-16 2011-09-22 Adensis Gmbh Isolationstestverfahren für Photovoltaikgroßanlagen
CN201955425U (zh) * 2011-01-27 2011-08-31 保定天威集团有限公司 医院隔离供电系统中的绝缘故障定位装置
US20120287544A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Huang Jui-Kun Isolation-type ac fault current limited circuit
DE102011050590A1 (de) * 2011-05-24 2012-11-29 Sma Solar Technology Ag Isolationsüberwachung mit einem Prüfsignal variabler Frequenz
EP2530801A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-05 ABB Schweiz AG Ground fault protection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004018918B3 (de) * 2004-04-19 2005-07-28 Ean Elektroschaltanlagen Grimma Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Isolationsfehlerortung in einem isolierten ungeerdeten Wechselstromnetz
EP1936393A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-25 Abb Research Ltd. Impedance measurement arrangement and method
CN103033722A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 本德尔有限两合公司 在不接地供电网中进行绝缘故障定位的绝缘故障定位仪及设备
CN102508118A (zh) * 2011-12-09 2012-06-20 江苏镇安电力设备有限公司 一种配出中性导体的it电力系统接地故障选线方法

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EP2851692A1 (de) 2015-03-25
CN104459459A (zh) 2015-03-25
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US10151790B2 (en) 2018-12-11
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