CN106537157B - 在rc分压器上的输出的冗余解决方案 - Google Patents

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Abstract

一种RC分压器(1)包括初级部(10)和次级部(20)，其中，次级部包括串联连接的至少两个等效输出电路(21、22)。

Description

在RC分压器上的输出的冗余解决方案
技术领域
本发明涉及RC分压器的技术领域。
背景技术
为了测量高电压的特性，使用RC分压器来将高压转化为低压信号。由于例如要根据所测量的高压特性来判定是否关闭配电站，因此可靠及准确的测量是十分重要的。采取错误的决定将导致不必要的停电或者对输电网络中昂贵部件的损坏。
对于目前的RC分压器，希望具有最少两个次级输出的独立准确的冗余。冗余的主要目的在于满足由次级设备的保护/测量技术给出的更高要求。希望在两个输出中的一个出现故障的情况下达到更好的性能，并将对于剩余输出的干扰降低到例如小于0.2％的值。
这一问题直至目前未能令人满意地解决。图1示出了根据现有技术的RC分压器901。RC分压器901包括初级部910和次级部920。初级部件910包括作为输入端的高压端子13、电容元件C11和电阻元件R13。次级部包括电容元件C22、Cf；电阻元件R24、Ra1、Ra2；和电压限制器F。两条线缆211、221连接到RC分压器901的输出端。线缆211、221和次级部20连接到接地端子99。
直至目前，冗余系统包括两条或更多条线缆211、221以及以下设备。分压器被设计成为分压接线盒和/或连接到分压器的一个次级部(例如C22和R24)的放大器，如图1所示。
在所连接的设备(例如线缆211，DCB盒，放大器和转换器)出故障的情况下，阻抗产生巨大变化。因此，一个输出的故障对于其余输出的干扰根据所使用的解决方案而可以是从1％上至50％。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有高度稳定的冗余输出的RC分压器。
根据一个方面，提出了一种RC分压器。RC分压器包括初级部和次级部。次级部件包括至少两个等效输出电路。至少两个等效输出电路串联连接。
附图说明
下文中，基于根据附图所说明的实施方式对本发明进行描述。
图1示出了根据现有技术的RC分压器。
图2示出了根据本发明的实施方式的RC分压器的框图。
具体实施方式
图2示出了根据本发明的实施方式的RC分压器1。RC分压器1包括初级部10和次级部20。初级部10可以与图1中的初级部10相同，或者是另一种适合的初级部。然而，在图2中示出的实施方式中，次级部20包括至少两个等效输出电路21、22，其彼此串联连接并与初级部10串联连接。
在图2中，至少两个输出电路21、22中的每一个与在图1中示出的实施方式中的次级部920相对应。当然，出于校准的原因，或取决于RC分压器的需求，输出电路21、22的电子部件和/或连接方案可以与次级部920的电子部件不同。以符号表示，至少两个等效输出电路21、22包括电阻元件R24、R25、Ra1、Ra2、Ra3、Ra4；电容元件C22、C23、Cf1、Cf2；以及电压限制器F1、F2。
除了串联连接29，电压限制器F3还连接在两个输出电路21、22之间。电压限制器F1、F2、F3优选地基于半导体结，通常称为“transil”。其功能在于，例如在由安装者或者用户执行了错误测试的情况下，使其他构件免于次级侧突然注入的过压。在正常工作期间，transil F1、F2、F3是断开的且因此基本上是空闲的，使得输出电路不经由transil F1、F2、F3连接。因此在正常工作期间，transil F1、F2、F3不对电路1、10、20、21、22造成影响。通过transil F1和F2来保护两个次级电路21、22使其免于突然施加的过压。串联连接的电路21、22同样通过transil F3来保护。
对于至少两个输出电路21、22中的每一个，分离线缆211、221被连接以便独立地连接冗余测量和/或保护设备210、220。因此，设备210、220中的每个被单独连接到分压器。因此，测量和/或保护设备210、220中的一个断开连接对于测量和/或保护设备210、220中的另一个仅具有十分有限的影响。因此，实现了RC分压器1的非常稳定的冗余输出。
换言之：为了在冗余输出出故障后提高剩余准确度，阻抗改变的影响必须被降低。因此，与在图1中示出的解决方案相比，图2的实施方式中的整个次级部，特别是C22和R24，是加倍的，从而导致次级输出电路22包括C23和R25，并且两个输出电路21和22串联连接。根据其他实施方式，包括在次级部20中的多于两个的冗余输出电路是串联连接的。
根据一个优选实施方式，在AC-RC分压器处，另一个接头(tap)被安装在初级电容上以降低温度对于准确度的影响。
在图2中示出的实施方式中，由于输出电路21、22的阻抗相同，因此输出电路21、22是等效的。这使得设备210、220要求的校准工作更少。优选地，由于至少两个输出电路21、22包括相同的连接方案，因此至少两个输出电路21、22是等效的，这导致高度一致的输出电路21、22并且设计简单。
初级部10的输出端14连接到次级部20的输入端23。初级部10包括多个电容元件C11。初级部10中的多个电容元件C11适于将初级部10的输入端13处的高压输入信号转化为低压输出信号，以馈送到次级部20的输入端23。例如，初级部10适于对输入端13处的几百千伏的高压信号进行处理，以便在输出端14产生几百伏特的信号。
次级部20包括多个次级电容元件C22、Cf1、C23、Cf2。次级部和/或多个次级电容元件C22、Cf1、C23、Cf2适于对次级部20的输入端23处的初级部的低压输出信号进行处理，以便在至少两个等效输出电路21、22中的每个处生成分压器输出信号，该信号可以由次级设备(例如测量和/或保护设备210、220)来处理。
根据一个实施方式，初级部10通过封装内的绝缘流体而绝缘。次级部至少部分地在绝缘外部并且暴露在环境空气中。这允许初级部10具有高压部件且次级部件的关键部件处于绝缘环境中，同时还能够通过对次级部的暴露在环境空气中的部件进行调整来执行RC分压器的校准。
根据另一实施方式，次级部20被调整成使得至少两个等效输出电路21、22中的每一个的输出受到两个等效输出电路21、22中的另一个的影响不超过0.2％。根据另一优选实施方式，由于次级部中的给定的高电容和低电阻值，对于整个RC分压器1的比例的影响低于0.1％，这与次级系统的短路和断路无关。

Claims (7)

1.一种RC分压器(1)，包括初级部(10)和次级部(20)，
其中，所述次级部包括串联连接的至少两个等效输出电路(21、22)，
所述初级部(10)借助于封装内的绝缘流体而绝缘，并且
所述次级部至少部分地位于绝缘外部并暴露在环境空气中。
2.根据权利要求1所述的RC分压器(1)，其中，由于所述至少两个输出电路(21、22)的阻抗基本相同，因此它们是等效的。
3.根据权利要求1所述的RC分压器(1)，其中，由于所述至少两个输出电路(21、22)包括相同的连接方案，因此它们是等效的。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的RC分压器(1)，其中，所述初级部(10)的输出端(14)连接到所述次级部(20)的输入端(23)，以及其中，所述初级部(10)包括多个电容元件(C11)，所述电容元件能够将所述初级部(10)的输入端(13)处的高压输入信号转换为低电压输出信号以馈送到所述次级部(20)的输入端。
5.根据权利要求4所述的RC分压器(1)，其中，所述次级部(20)能够处理所述次级部(20)的输入端(23)处的所述初级部的低压输出信号，以便在所述至少两个等效输出电路(21、22)中的每个处生成分压器输出信号，所述分压器输出信号能够通过测量和/或保护设备(210、220)来处理。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的RC分压器(1)，其中，所述次级部(20)被调整成使得所述至少两个等效输出电路(21、22)中的一个的输出受到所述至少两个等效输出电路(21、22)中的另一个的影响少于0.2％。
7.根据前述权利要求1至3中的任意一项所述的RC分压器(1)，其中，所述至少两个等效输出电路(21、22)和所述初级部(10)是串联连接的。
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