CN108352701B - 用于固态功率控制器的备用过载保护方案 - Google Patents

用于固态功率控制器的备用过载保护方案 Download PDF

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Abstract

一种配电系统(300)，所述配电系统包括连接到电源(306)的第一配电单元(302)以及第二较低功率配电单元(320)，所述第二较低功率配电单元串联到所述第一配电单元(302)并且配置成向一个或多个负载(340)供应电力。所述第一配电单元(302)和所述第二配电单元(320)各自包括至少一个固态电力控制器(310、322)，所述至少一个固态电力控制器配置成控制流动通过相应的第一配电单元(302)和所述第二配电单元(320)的电流。所述第一配电单元进一步包括控制装置(310C、305)，所述控制装置配置成接收并且分析与下游电流的测量相关的数据，并且当所述接收到的电流测量值超出预定阈值时中断所述第一配电单元(302)内的电力。所述系统进一步包括电流监测部件(322B、326、350)，所述电流监测部件配置成测量流向所述第二配电单元(320)或在所述第二分配单元内流动的电流，所述电流监测部件(322B、326、350)配置成将电流数据发送到所述第一配电单元(302)内的所述控制装置(310C、305)以进行分析。

Description

用于固态功率控制器的备用过载保护方案
背景技术
本发明涉及配电系统，并且确切地说，涉及一种防止使过量电流通过配电电缆而引起的损坏和相关危险的备用保护机构。
在包括集成发电系统的应用中，例如在飞行器和其他运载工具系统中，主配电单元设置成处理由发电机产生的高功率电平，而次级配电单元设置成分配来自所述主单元的电力以为较低功率负载例如航空电子设备、照明设备等供电。在这些配电单元的新设计中，固态电力控制器(SSPC)正在逐渐取代常规的热/机械断路器、继电器和接触器。典型的SSPC10如图1中所示，并且所述典型SSPC包括固态开关元件10A，所述固态开关元件执行基本通电/断电切换；电流监测部件10B，所述电流监测部件用于测量流动通过SSPC 10的电流；以及SSPC控制逻辑10C，所述SSPC控制逻辑负责开关元件10A的开/关控制和馈电线保护。所述SSPC感测通过它的电流并且执行以下操作中的任一者：在严重过载情况下立即跳闸；或者在轻微过载条件下跟踪电流特性，以确定是否以及何时跳闸。这些装置的固态性质意味着不存在可移动部分，因此SSPC的寿命远大于常规电磁断路器，进而提高了可靠性。
SSPC提供的额外优势在于，它们的响应时间更快；相对于常规断路器和直接布线节省了尺寸和重量；通常可既为航空电子系统例如飞行器健康监测系统，又为飞行器维护人员提供实时操作数据，包括供电电压和电流需求；以及由于它们不依赖于温度变化，因此可以提供更高可预测性的性能。与集中配电系统不同的是，包括SSPC的配电单元可以位于整个飞行器或其他运载工具中的各处，并且可以进行远程控制，以便能够对其进行策略性定位，从而最大限度地减少布线。
图2中示出了在次级配电系统内使用SSPC的典型配电系统100的简化表示。配电系统通常针对个别应用进行定制设计，但是通常遵循与图2所示类似的一般原理。尽管在图2中仅示出了一个主配电单元和次级配电单元，但是应理解，所述系统通常将包括多个主单元和次级单元。进入主配电单元102的电力流由主电源接触器104控制，所述主电源接触器104将来自电源106例如发电机的电力连接到主配电单元102的内部总线108。对每个次级配电单元120的电力分配由各个大电流馈电线断路器110控制，所述大电流馈电线断路器连接到主配电内部总线108。应认识到，每个主配电单元102可以包括任何数量的所述大电流馈电线断路器110，每个大电流馈电线断路器用于与主配电单元102内的单独主配电电路112一起使用。
在所述次级配电单元120中，经由一系列固态电力控制器(SSPC)122(以下称为次级SSPC 122)来控制从主配电输出116到负载140的电力分配。尽管在图2中示出了三个所述次级SSPC 122，但是应理解，每个次级配电单元120可以包括任何数量的类似SSPC 122，每个所述SSPC用于与所述次级配电单元120内的不同次级配电电路124一起使用。每个次级SSPC 122是完全独立的，因此与特定次级配电电路124相关联的故障只能危及单个次级SSPC 122的保护机构。
尽管图2中仅详细示出了一个次级SSPC 122的配置，但是每个次级SSPC 122如参照图1所述，包括开关元件122A、电流监测部件122B和控制逻辑122C。所述电流监测部件122B通常测量从主配电单元102接收到的输入电流中流动通过次级SSPC 122的电流部分。控制逻辑122C编程成当检测到过电流条件时，在输出负载布线128被过量电流产生的热量损坏之前使开关元件122A跳闸。每个次级SSPC 122的主要职责是当布线128或负载140中的故障引起过量电流时，通过检测故障电流状态并且断开所述故障电流来防止由于电线(例如负载布线128)过热而引起火灾或者损坏其他相邻布线。
尽管比常规热/机械断路器固有地更可靠，但是给定的次级SSPC 122仍然有无法断开电路的极小可能性，而这在高风险应用例如飞行器中可能具有灾难性后果。因此，在这些情况下，通常将备用保险丝130或等效可熔元件与次级SSPC 122串联设置，以为负载140和次级配电布线128提供进一步保护级别。众所周知，如果次级SSPC 122无法防止持续过载，则保险丝130将由于流动通过其中的电流而受热，如果过量电流持续流过较长时间，所述保险丝将熔断，从而断开电路。
图2所示的主配电单元102中的保护装置是断路器110，所述断路器表示许多现有电源设计中所采用的断路器。起初，SSPC限于低电流应用，因此无法用于通常存在较高电流要求的主配电单元中。但是，近期技术进展使得将主配电单元中的这些较高电流断路器直接替换成SSPC成为可能。
图3中示出了在主配电单元和次级配电单元内均使用SSPC的典型配电系统200的简化表示。主配电单元202与图2所示的主配电单元大体上相同，但是每个馈电线断路器110现在替换成了SSPC 210(以下称为主SSPC 210)。如图2所示，图3中仅详细示出了主SSPC210中的一个主SSPC 210的配置，但是每个主SSPC 210再次包括开关元件210A、电流监测部件210B和控制逻辑210C。所述次级配电单元220与图2所示的次级配电单元完全相同，其中每个次级SSPC 222的下游设有备用保险丝230，用于为负载240和次级配电布线228维持相同的保护级别。备用保险丝230是必需使用的，因为由于主配电单元202与次级配电单元220之间的功率电平不同，主SSPC 210的电流跳闸电平通常将远大于次级配电布线228的载流容量。因此，如果次级配电单元220的次级SSPC 222发生故障，仍然需要保护。
在图2和图3所示的两个系统中，选择与次级SSPC 122、222完全协调的保险丝130、230可能非常困难。各种情况下均会出现这种选择困难，但是对于飞行器配电等应用而言尤其严重，其中在此等应用中，过热的后果通常严重得多。理想情况下，在包括可允许临时过载状况的正常操作中，次级SSPC 122、222将执行保护功能，并且保险丝130、230将不受影响。但是现已发现，所述临时过载条件通常使保险丝130、230承受应力，例如温度变化和短时间大瞬时电流，这将导致所述保险丝过早失效，进而造成负载遭受不必要的功率损耗。出于此原因，可以使用电流额定值比理想操作中所需电流更高的保险丝130、230，以便实现可接受的过早失效率。
但是，使用更高额定电流的保险丝可能会引起更多问题。理想情况下，如果次级SSPC 122、222无法断开电路，则当长时间流过过量电流时，保险丝130、230预期将在次级SSPC 122、222下游的次级配电布线128、228和系统遭受过热损坏之前断开电路。但是，如果电流过量而未达到极端高的程度，则存在较高额定值的保险丝130、230在足够长的时间内保持原样，致使下游布线128、228损坏的风险。如果根据SSPC无故障控制额定值来选择布线128、228，则所述过热的后果可能非常严重，并且可导致冒烟和起火，或者至少导致昂贵且耗时的布线更换。在许多应用中，例如在飞行器或其他运载工具中，这种风险是不可接受的，并且必须增大所使用的线号才能符合更高的保险丝额定值。所述线号的增大将抵消通过采用先进SSPC技术所节省的布线重量。由于各种因素的组合作用，包括制造公差、从可熔元件到环境的热通路、热应力和机械应力历史以及环境温度，与保险丝相关联的大容限将放大这些缺点的影响。
先前专利中已经描述过的另一种方法是使用“消弧(crowbar)”电路。所述附加电路必须在发生长时间过电流时检测到次级SSPC 122、222未能跳闸。当检测到故障时，由附加的大电流开关部件(通常是三端双向可控硅开关、晶闸管或功率FET)将保险丝130、230的输出端短路到强电流回路，从而导致大电流流动通过保险丝130、230并使其熔断。由于“消弧”电路确保当连接到适当电源时将流过非常大的电流，因此可以选择足够坚固以至于绝不会在无故障状态下熔断的保险丝130、230。尽管此方法提供了第二级保护，但是一旦熔断，则需要手动更换保险丝130、230才能恢复供电。这意味着消弧电路必须极端可靠，尤其在SSPC为其供电的负载对于安全至关重要时。在飞行器情况下，意外瞬变例如高能雷击所产生的意外瞬变可能足以在单次飞行中触发两个或更多个所述消弧电路，进而导致飞行器失去安全着陆的能力。尽管机组人员可以对错误跳闸的SSPC进行远程复位(除非通过刻意软件联锁等阻止所述复位)，但是对于熔断的保险丝来说，需要对单元中的保险丝进行实体更换，而机组人员可能无法接触到所述保险丝，并且可能导致触电危险。
因此，需要为使用SSPC技术的配电单元提供能够避免使用可熔元件的可靠备用保护机构。
本发明的一个目的是提供一种独立的备用保护机构，用于在SSPC跳闸机构失效时中断过量电流，而不使用可熔元件方法。
发明内容
在第一方面中，本发明涉及一种配电系统，所述配电系统包括：第一配电单元，所述第一配电单元连接到电源，所述第一配电单元包括至少一个第一固态电力控制器和控制装置，其中所述至少一个第一固态电力控制器配置成控制流动通过所述第一配电单元的电流，并且所述控制装置配置成接收并且分析与下游电流的测量相关的数据，并且当所接收到的电流测量值超过预定阈值时中断所述第一配电单元内的电力；第二较低功率配电单元，所述第二较低功率配电单元串联到所述第一配电单元，并且配置成向一个或多个负载供电，所述第二配电单元包括至少一个第二固态电力控制器，所述至少一个第二固态电力控制器配置成控制流动通过所述第二配电单元的电流；以及电流监测部件，所述电流监测部件配置成测量流向所述第二配电单元或者在所述第二配电单元内流动的电流，所述电流监测部件配置成将电流数据发送到所述第一配电单元内的所述控制装置以进行分析。
在另一方面中，本发明涉及一种用于配电系统中的备用过电流保护方法，所述配电系统包括：连接到电源的第一配电单元以及下游第二较低功率配电单元，所述下游第二较低功率配电单元串联到所述第一配电单元并且配置成向一个或多个负载供电，所述方法包括：测量流向所述第二配电单元或在所述第二配电单元内流动的电流；将所述电流测量值发送到所述第一配电单元内的控制装置；在所述控制装置中分析所述电流测量值；以及当接收到的电流测量值超过预定阈值时中断所述第一配电单元内的电力。
附图说明
现在将仅以参考的方式参考附图来描述本发明的实施例，其中：
图1是示出典型固态电力控制器(SSPC)的配置的方框图；
图2是在次级配电单元内使用SSPC的典型配电系统的方框图表示；
图3是在主配电单元和次级配电单元内均使用SSPC的典型配电系统的方框图表示；
图4是根据本发明的实施例的配电系统的方框图表示；以及
图5是根据本发明的另一个实施例的配电系统的方框图表示。
具体实施方式
应进一步理解，在本发明的下述实施例中，例如“部件”、“单元”或“元件”等术语的使用旨在表示功能块，而不是对装置物理封装的任何限制。
现在将参照图4来描述本发明的实施例，图4是主配电单元302和次级配电单元320这两者中均使用SSPC的配电系统300的简化表示。尽管仅图示了一个主配电单元302和一个次级配电单元320，但是应理解，所述系统可以包括多个主配电单元和次级配电单元。进入主配电单元302的电力输入由主电源接触器304及其相关联的控制逻辑305控制，所述主电源接触器及其相关联的控制逻辑将来自电源306例如发电机的电力连接到主配电单元的内部总线308。对每个次级配电单元320的电力分配由一系列单独主SSPC 310控制，所述一系列单独主SSPC连接到内部总线308。同样，尽管图4中示出了三个主SSPC 310并且仅详细示出了其中一个的配置，但是应理解，可以根据总体系统要求以及特定主配电单元302内的配电电路的布置在所述单元302内使用任何数量的类似主SSPC 310。如下文更详细所述，与图3所示的主SSPC 210的控制逻辑相比，主SSPC 310的控制逻辑310C包括增强的功能。
在所述次级配电单元320中，经由SSPC 322来控制从主配电输出总线到负载340的电力分配。应理解，图4中所示的另外两个SSPC 322通常将以与第一SSPC 322类似的方式连接到其他负载(未图示)。同样地，每个次级SSPC 322包括开关元件322A、电流监测部件322B和控制逻辑322C。电流监测部件322B通常测量从主配电单元302接收到的输入电流中流动通过SSPC 322的电流，其中控制逻辑322C编程成在检测到过电流条件时使开关元件322A跳闸。参照图2和图3所述的系统的备用保险丝现已替换成以串联方式设置在次级SSPC 322下游的附加电流监测部件326。电流监测部件326配置成连续测量通过次级配电负载布线328的电流并且将所测量的电流值发送到所述主配电单元302中的主SSPC 310的控制逻辑310C。应理解，以上术语“连续”用于数字电路的上下文中，其中电流的取样速率使得数据测量值将大体上实时地发送到控制逻辑。
电流监测部件326与主SSPC 310的控制逻辑310C之间的连接可以采取任何形式，从简单的直接连线连接到涉及许多元素的复杂形式，例如信号处理、数字化和网络数据传输。事实上，在飞行器情况下，只要满足规定的可靠性和数据完整性标准，就可以使用飞行器本身的网络。连接的选择对本发明无实质影响，只要它独立于次级SSPC 322可能遇到的任何故障即可，包括其电流监测部件332B可能遇到的任何故障。
主SSPC 310的增强控制逻辑310C配置成分析从电流监测部件326传输的电流测量值，并且如果测量电流超出次级SSPC 322的时间电流跳闸特性的幅度达到预定量，即表明次级SSPC 322发生故障，则主SSPC 310的开关元件310A将跳闸，由此保护次级配电负载布线328。因此，可以仅利用单个简单的分立电流监测部件326以及主SSPC 310的控制逻辑310C的增强功能来实现次级配电单元320的有效次级保护机构。
本发明利用主配电单元302与次级配电单元320中涉及的电流之间的固有差异，原因在于主SSPC 310的时间电流跳闸特性在量值上通常显著大于次级配电单元中的SSPC322的无故障跳闸时间电流跳闸特性。
由于次级SSPC 322的备用保护机构中涉及主SSPC 310，因此应理解，主SSPC 310和次级SSPC 322在设计上应存在足够差异，以有效地防止共同的设计问题导致这两个SSPC出现故障的风险。假设主SSPC 310跳闸的可能性极其罕见，因为它意味着双重故障(即，负载340或布线328的故障会需要过量电流，以及次级SSPC 322未能隔离单个电路)。此外，假设整个系统设计使得所述主SSPC 310可跳闸而不产生不可接受的后果。例如，在飞行器中，飞行器将设计成即便主SSPC 310跳闸，也能够继续安全飞行和着陆。
应理解，尽管图4中所示的附加电流监测部件326位于SSPC 322的下游，但是电流监测可以在系统内的其他适当点处发生。本发明基于监测所述次级电流，以便在直接负责的SSPC无法执行其保护功能的情况下，使得处于更上游位置的开关元件能够保护电路。因此，例如，电流监测点可以移动到次级SSPC 322的上游位置，或者可以采用位于次级配电单元320外部旁边的独立单元的形式。
上文参考图4所述的本发明的特定实施例的配置将通过独立的电流监测部件326以及主SSPC 310的单独控制逻辑310C来确保完全独立于次级SSPC 322的任何故障，包括其电流监测部件322B中的任何故障。但是，众所周知，SSPC故障的最常见原因涉及开关元件不能断开，而不涉及与相关电流监测部件相关的问题。因此，可以设想到，本发明的其他实施例中可以不采用分立的附加电流监测部件，而是使用所述次级SSPC 322的内部电流监测部件322B或者基于由次级SSPC电流监测部件322B所做的测量而获得的一些处理值或决定来得出断开主SSPC 310的决定。替代地，在本发明的又一个实施例中，可以使用混合方法，其中次级SSPC 322的电流监测部件322B以及附加电流监测部件326的功能由单个电流监测部件实现。在所有这些替代实施例中，如果所使用的监测技术在本质上非常可靠，或者在将与电流监测技术引起的故障相关联的残余风险视为可以接受的一些重要性较低应用中，特定配置可能是合理的。
本发明大体上将防止次级SSPC 322发生故障的职责委托给主SSPC 310，从而将系统内的配电损耗降至最小。换言之，主SSPC 310的开关元件310A的跳闸将仅导致送至其下游的任何次级SSPC的电力被切断，但不会影响整个配电系统。在例如飞行器等应用中，在避免过电流损害例如火灾等的前提下使尽可能少的子系统断电将是更好和更安全的。但是由于商用飞行器通常将具有至少两个半独立的配电子系统，因此至少在单次飞行期间，使一个子系统完全断电大体上是安全的。
尽管在上述实施例中，对所传输的电流测量值的分析由主SSPC 310的增强控制逻辑310C来执行，但是应理解，所述分析可以由配电系统300中位于次级SSPC 322上游的任何适当装置执行。例如，尽管控制从电源306到主配电单元302的电力流的主电源接触器304通常是通过电磁继电器实现的，但带相关控制逻辑的固态等效物现在变得更加普遍。在本发明的替代实施例中，电流监测部件326或322B可以替代地将电流测量值发送到与主电源接触器304相关联的控制逻辑305，所述控制逻辑也可以用增强的功能来实现，以执行对所传输的电流测量数据的分析。
当检测到测量电流超出次级SSPC 322的时间电流跳闸特性的幅度达到预定量时，即指示次级SSPC 322发生故障时，与主电源接触器304相关联的控制逻辑305配置成使电源306完全断开，以保护所述次级配电负载布线328。但是，应理解，所述方法将导致系统内的所有负载断电，而这在某些应用中可能是不可接受的。对要实现分析功能的具体部件的选择在不同情况下将不同，这取决于整个系统配置、故障的可能性和相关后果，以及与在故障情况下提供冗余系统进行接管相关的成本、重量和其他因素。
但是应理解，在此实施例中，本发明还可适用于通常由线圈驱动器控制的常规机电接触器，方法是对所述线圈驱动器进行适当改造，以执行对所传输的电流测量数据的分析。
在主SSPC 310发生故障的情况下，主配电单元302和次级配电单元320之间的电缆314不具有次级保护。应理解，本发明的基本原理可以适用于解决此问题，方法是使用主电源接触器304或电源306来提供中断配电系统300供电的独立装置。本发明的实施例在附图5中图示，所述实施例与图4大体上相同，但是在主配电单元302内部或者外部旁边设置了位于次级SSPC 310上游的附加电流监测部件350，所述附加电流监测部件配置成测量流动通过电缆314的电流，所述电缆连接主配电单元302和次级配电单元320。所述附加电流监测装置350配置成将电流测量值发送到与主电源接触器304相关联的控制逻辑305，所述控制逻辑用增强的功能来实现，以执行对所传输的电流测量数据的分析。当检测到测量电流超出主SSPC 310的时间电流跳闸特性的幅度达到预定量时，即指示主SSPC 310发生故障时，与主电源接触器304相关联的控制器305配置成使电源306完全断开，以保护所述次级配电单元320和电缆314的电路。在本发明的替代实施例中，与电源(306)相关联的控制逻辑(未示出)可以用于执行对所传输的电流测量数据执行分析并且使电源(306)断开。同样地，在这两个实施例中，所述方法将导致所有主SSPC 310及其下游负载断电。
尽管术语SSPC意味着开关元件由固态部件例如MOSFET来实现，但是应理解，本发明的任何实施例中可以使用混合型SSPC，所述混合型SSPC通常由固态控制逻辑构成，其中所述固态控制逻辑转而命令继电器、接触器或类似机电装置来切换主电流。
尽管本发明主要旨在提供备用过电流保护，但可以设想，该概念可以简单地延伸为在SSPC发生将会防止SSPC在需要时断开电路的任何其他可检测故障的情况下提供次级隔离功能。例如，在如航空的高完整性应用中，SSPC和任何相关联的控制器等都将包括内置测试(BIT)功能。如果在次级SSPC 322的自测试期间检测到故障，这意味着过电流系统受损或者另一个重要能力(例如当收到命令时接通或断开电流的能力)已经失效，则可取的做法可能是使系统受影响的部分断电。在所述情况下，自测试的结果可以发送到主SSPC 310的控制逻辑310C以进行分析，并且主SSPC 310可以配置成跳闸，由此保护次级配电负载布线328。
应理解，尽管图4和5所示的所描述的实施例包括两个配电级(主配电和次级配电)，但是系统可以易于扩展成包括类似于前两个配电级的更多单元(第三配电等)。如上所述，本发明基于通过监测电流来使更上游位置的开关元件能够在直接负责的SSPC无法执行其保护功能时保护电路。因此，本发明的原理可跨串行链路中的任何一对配电单元(例如主配电单元和第三配电单元)应用以提供相应的保护，这对于所属领域中的技术人员来说是显而易见的。如上所述，尽管在本申请中使用的术语“单元”与通常在配电系统中常用的物理封装相匹配，但是应理解，本发明的教义与对物理封装分配功能块无关。
还应理解，尽管本发明主要以典型使用单导线系统并由飞行器的导电底盘提供电流回路的飞行器应用为背景描述的，但是本发明也可以在其他应用中实现，其中电流回路包括导电布线。
还应理解，本发明可以易于使用标准工程技术针对复杂导线方案例如多轨直流(DC)或多相交流电来进行缩放。由于包括安全在内的一系列实践原因，所述缩放后的系统通常将协调过载跳闸机构，以确保在检测到一个或更多个导轨或相位上发生故障情况时，故障负载的所有相关导轨或相位均会断开。在此方面中，应认识到，本发明优于常规保险丝方法，因为常规保险丝方法只能断开实际上传送过量电流的轨道或相位。
本发明利用并支持当前技术趋势，特别是逐渐增加地将SSPC型技术用在较大电流位置中，例如在主配电单元中，同时将此等实施方案所需的额外电路和复杂性降至最小。本发明的配置可以以最小额外成本来实施，并且消除了与使用可熔元件相关的危害。
有利的是，由于检测到次级SSPC 322的故障状态只会导致主SSPC 310的开关装置的状态改变，因此当可以确定不受控电流过载的原因不再有效时，所述改变可手动或自动逆转，而无需实体更换部件。与更换损坏保险丝装置相比，这具有相当大的成本优势。在飞行器应用中的某些情况下，例如当电气负载有助于飞行器的持续安全飞行和着陆操作时，可以降低发生重大安全事故的可能性。
尽管已结合目前视作最实用和优选的实施例描述了本发明，但应了解，本发明并不限于所公开的实施例，相反，可以不脱离本说明书中的基本教义的前提下使用各种更改。

Claims (15)

1.一种配电系统(300)，包括：
第一配电单元(302)，所述第一配电单元连接到电源(306)，所述第一配电单元(302)包括至少一个第一固态电力控制器(第一SSPC)(310)和控制装置(310C、305)，其中所述至少一个第一固态电力控制器配置成控制流动通过所述第一配电单元(302)的电流，并且所述控制装置配置成接收和分析与所述第一配电单元内以及所述第一配电单元下游的电流的测量相关的数据，并且当所接收到的电流测量值超出预定阈值时中断所述第一配电单元(302)内的电力；
第二配电单元(320)，所述第二配电单元在所述第一配电单元(302)的下游串联到所述第一配电单元(302)并且配置成向一个或多个负载(340)供电，所述第二配电单元(320)包括至少一个第二固态电力控制器(第二SSPC)(322)，所述至少一个第二固态电力控制器配置成控制流动通过所述第二配电单元(320)的电流；以及
电流监测部件(322B、326、350)，所述电流监测部件配置成测量流向所述第二配电单元(320)或在所述第二配电单元内流动的电流，所述电流监测部件(322B、326、350)配置成将电流数据发送到所述第一配电单元(302)内的所述控制装置(310C、305)以进行分析。
2.根据权利要求1所述的配电系统，其中所述电流监测部件(326)是定位成与所述至少一个第二SSPC(322)成直线的分立部件，并且配置成测量流动通过所述第二配电单元(320)的负载布线(328)的电流。
3.根据权利要求1所述的配电系统，进一步包括连接所述第一配电单元(302)和所述第二配电单元(320)的电力电缆(314)，其中所述电流监测部件(350)包括位于所述电力电缆(314)上游的分立部件，并且配置成测量流动通过所述电力电缆(314)的电流。
4.根据权利要求1所述的配电系统，其中所述电流监测部件(322B)与所述第二SSPC(322)集成一体，并且配置成测量流动通过所述第二SSPC(322)的电流。
5.根据权利要求1所述的配电系统，其中所述控制装置包括控制逻辑(310C)，所述控制逻辑与所述至少一个第一SSPC(310)集成一体，并且配置成当所接收到的电流测量值超出所述第二SSPC(322)的时间电流跳闸特性的幅度达到预定量时，使所述至少一个第一SSPC(310)的开关元件(310A)跳闸。
6.根据权利要求1所述的配电系统，进一步包括电源接触器(304)，所述电源接触器配置成将电源(306)连接到所述第一配电单元(302)的内部总线(308)，其中所述控制装置(305)与所述电源接触器(304)相关联，并且配置成当所接收到的电流测量值超出所述第二SSPC(322)的时间电流跳闸特性的幅度达到预定量时，断开所述电源接触器(304)。
7.根据权利要求3所述的配电系统，进一步包括电源接触器(304)，所述电源接触器配置成将电源(306)连接到所述第一配电单元(302)的内部总线(308)，其中所述控制装置(305)与所述电源接触器(304)相关联，并且配置成当所接收到的电流测量值超出所述第一SSPC(322)的时间电流跳闸特性时，断开所述电源接触器(304)。
8.根据权利要求4到6中的任一项所述的配电系统，其中所述电流监测部件(326)包括所述系统(322)的内置测试(BIT)部件。
9.一种用于配电系统中的备用过电流保护方法，所述配电系统包括连接到电源(306)的第一配电单元(302)以及下游的第二配电单元(320)，所述第二配电单元串联到所述第一配电单元(302)并且配置成向一个或多个负载(340)供应电力，所述方法包括：
测量流向所述第二配电单元(320)或者在所述第二配电单元内流动的电流；
将所述电流测量值发送到所述第一配电单元(310)内的控制装置(310C、305)；
在所述控制装置(310C、305)内分析所述电流测量值；以及
当所接收到的电流测量值超出预定阈值时中断所述第一配电单元(302)内的电力。
10.根据权利要求9所述的方法，其中测量所述电流包括测量流动通过所述第二配电单元(320)的负载布线(328)的所述电流。
11.根据权利要求9所述的方法，其中测量所述电流包括测量流动通过所述第二配电单元(320)的第二SSPC(322)的所述电流。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中发送所述电流测量值包括将所述电流测量值发送到所述第一配电单元(302)内的第一SSPC(310)的控制逻辑310C，其中所述第一SSPC(310)的开关元件310A配置成当所接收到的电流测量值超出所述第二配电单元(320)内的第二SSPC(322)的时间电流跳闸特性的幅度达到预定量时跳闸。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其中中断所述第一配电单元(302)内的电力包括当所接收到的电流测量值超出所述第二配电单元(320)内的第二SSPC(322)的时间电流跳闸特性的幅度达到预定量时，断开所述第一配电单元(302)内的电源接触器(304)。
14.根据权利要求9所述的方法，其中测量所述电流包括测量流动通过连接所述第一配电单元(302)和所述第二配电单元(320)的电力电缆(314)的电流，并且当所接收到的电流测量值超出所述第一配电单元(302)内的第一SSPC(310)的时间电流跳闸特性的幅度达到预定量时，断开所述第一配电单元(302)内的电源接触器(304)。
15.根据权利要求11所述的方法，其中测量所述电流包括测量流动通过所述第二SSPC(322)的电流，并且在所述系统的内置测试(BIT)期间将所述电流测量值发送到控制逻辑(310C、305)。
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