DE102007041248A1 - Device for detecting a load unbalance in a three-phase network - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz, wobei der gleichgerichtete zeitliche Verlauf eines dreiphasigen elektrischen Stromes durch eine dreiphasige Drehstromleitung (99) als eine dazu proportionale Eingangsspannungsinformation (35, 45) bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsspannungsinformation (35, 45) einem Maximalwertmodul (14, 24) zugeführt ist, dass durch das Maximalwertmodul (14, 24) eine erste Hilfsspannungsinformation (36, 46) bereitgestellt ist, welche einem näherungsweise konstant gehaltenen Spitzenwert der Eingangsspannungsinformation (35, 45) in einem vorgebbaren Zeitraum entspricht, dass die erste Hilfsspannungsinformation (36, 46) einem Proportionalmodul (15, 25) zugeführt ist, dass durch das Proportionalmodul (15, 25) eine zu der ersten Hilfsspannungsinformation (36, 46) proportionale zweite Hilfsspannungsinformation (37, 47) ausgegeben/bereitgestellt ist, dass die Eingangsspannungsinformation (35, 45) und die zweite Hilfsspannungsinformation (37, 47) jeweils einem Vergleichsmodul (16, 26) zugeführt sind, durch welches eine Angabe über die Lastunsymmetrie enthaltene Ausgangsspannungsinformation (38, 48) bereitgestellt ist.The invention relates to a device (10) for detecting load imbalance in a three - phase system, wherein the rectified time profile of a three - phase electrical current through a three - phase three - phase line (99) is provided as proportional input voltage information (35, 45), characterized in that Input voltage information (35, 45) is supplied to a maximum value module (14, 24), that the auxiliary value information (36, 46) is provided by the maximum value module (14, 24) which an approximately constant held peak value of the input voltage information (35, 45) corresponds to a predetermined period of time, that the first auxiliary voltage information (36, 46) is fed to a proportional module (15, 25) that by the proportional module (15, 25) to the first auxiliary voltage information (36, 46) proportional second auxiliary voltage information (37, 47 ) is output / provided that the input voltage information (35, 45) and the second auxiliary voltage information (37, 47) are respectively fed to a comparison module (16, 26), by which an output voltage information (38, 48) is provided about the load unbalance.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz, wobei der gleichgerichtete zeitliche Verlauf eines dreiphasigen elektrischen Stromes durch eine dreiphasige Drehstromleitung als eine dazu proportionale Eingangsspannungsinformation bereitgestellt ist.The The invention relates to a device for detecting a load unbalance in a three-phase network, the rectified time course a three-phase electric current through a three-phase three-phase line is provided as a proportional input voltage information.

Es ist allgemein bekannt, dass Drehstromnetze im Energieversorgungsbereich drei verschiedene Versorgungsleitungen aufweisen, an denen sogenannte dreiphasige Lasten angeschlossen werden. Im Idealfall ist die Belastung eines Energieversorgungsnetzes symmetrisch, das heißt, die Wechselströme durch die einzelnen Versorgungsleitungen haben dieselbe Frequenz, sind betragsmäßig gleich und zwischen den einzelnen Versorgungsleitungen jeweils um 120° gegeneinander verschoben. In analoger Weise ist die Spannung in einem symmetrischen Energieversorgungsnetz charakterisiert, nämlich dass die Spannungen der drei Versorgungsleitungen an einem Messpunkt gegenüber einem Bezugspunkt dieselbe Frequenz, dieselbe Amplitude jedoch eine Phasenverschiebung von jeweils 120° zueinander aufweisen. In diesem symmetrischen Fall addieren sich die Ströme der drei Versorgungsleitungen durch einen gemeinsamen Rückleiter zu Null.It is well known that three-phase networks in the power supply area have three different supply lines, in which so-called three-phase loads are connected. Ideally, the burden a power supply network symmetrical, that is, the AC currents through the individual supply lines have the same frequency, are equal in amount and between the individual supply lines in each case by 120 ° against each other postponed. Analogously, the voltage is in a symmetrical Energy supply network characterized, namely that the voltages of the three supply lines at one measuring point opposite one Reference point the same frequency, the same amplitude but a phase shift each of 120 ° to each other exhibit. In this symmetrical case, the currents of the three add up Supply lines through a common return conductor to zero.

Der unsymmetrische Zustand eines Energieversorgungsnetzes wird zumeist durch eine Lastunsymmetrie hervorgerufen, das heißt, die drei einzelnen Versorgungsleitungen werden von betragsmäßig verschiedenen Strömen durchflossen, was gege benenfalls zu unerwünschten Ausgleichseffekten führt. Die Ströme durch die drei Versorgungsleitungen addieren sich in ihrem gemeinsamen Rückleiter nicht mehr zu null. Ein solcher unsymmetrischer Zustand ist in einem reinen Energieversorgungsnetz in jedem Fall unerwünscht, aber bis zu einem gewissen Maß tolerierbar, beispielsweise, wenn sich die Ströme durch die verschiedenen Zuleitungen betragsmäßig nicht um mehr als 20% voneinander unterscheiden.Of the Unbalanced state of a power supply network is mostly caused by a load imbalance, that is, the three individual supply lines are different in amount Stream flowed through, which, where appropriate, to undesirable balancing effects leads. The streams through the three supply lines add up in their common return conductor no longer to zero. Such an unbalanced state is in one pure power supply network in any case undesirable, but tolerable to a certain extent, For example, if the currents through the different Supply lines amount not differ by more than 20%.

Ein Asynchronmotor ist eine dreiphasige elektrische Last, die aufgrund des symmetrischen mechanische Konstruktionsaufbaus der Wicklungen als ideal symmetrisch anzusehen ist. Eine Lastunsymmetrie bei einem Asynchronmotor ist deshalb ein Kriterium für das Vorhandensein eines Fehlers. Üblicherweise werden Asynchronmotoren über auf sie angepasste dreiphasige Wechselrichter gespeist, welche drei um jeweils 120° gegeneinander versetzte sinusförmige Spannungen erzeugen, welche in ihrer Frequenz und ihrer Amplitude je nach zu erzielendem Betriebszustand des Asynchronmotors veränderbar sind. Asynchronmotoren können Anschlusswerte von wenigen kW bis hin zu mehreren MW aufweisen. Die Nenndrehzahlen, an denen sich indirekt auch die maximale Frequenz der zu erzeugenden Versorgungsspannung orientiert, liegen in einem Drehzahlbereich von bis zu 10000 min–1. Asynchronmotoren können aber auch ohne Verwendung eines Wechselrichters an das elektrische Versorgungsnetz mit beispielsweise einer Frequenz von 50 Hz oder 60 Hz angeschlossen werden, wobei die Regelungsmöglichkeiten dann sehr eingeschränkt sind.An asynchronous motor is a three-phase electrical load which, due to the symmetrical mechanical construction of the windings, is considered to be ideally symmetrical. A load imbalance in an asynchronous motor is therefore a criterion for the presence of an error. Typically, asynchronous motors are fed via adapted to them three-phase inverter, which generate three offset by 120 ° to each other sinusoidal voltages which are variable in their frequency and their amplitude depending on the operating condition of the asynchronous motor to be achieved. Asynchronous motors can have rated values of a few kW up to several MW. The rated speeds at which the maximum frequency of the supply voltage to be generated is indirectly oriented are within a speed range of up to 10,000 min -1 . Asynchronous motors can also be connected without the use of an inverter to the electrical supply network with, for example, a frequency of 50 Hz or 60 Hz, the control options are then very limited.

Zur Fehlererkennung bei Asynchronmotoren sind entsprechend dem Stand der Technik verschiedene Schutzvorrichtungen üblich, insbesondere thermische Überlastrelais. Diese beruhen zumeist auf der phasenweisen Messung des Stromes durch die Drehstromversorgungsleitungen eines Asynchronmotors, wobei das Fehlererkennungskriterium darin besteht, dass der Effektivwert des Stromes über einen bestimmten Zeitraum einen zuvor festgelegten Grenzwert übersteigt. Dies ist beispielsweise mittels der Erwärmung eines Bimetallstreifens realisierbar, in dem durch einen Stromfluss ein thermischer Eintrag erfolgt.to Error detection in asynchronous motors are up to date the art different protection devices common, especially thermal overload relays. These are usually based on the phased measurement of the current through the three-phase supply lines of an asynchronous motor, wherein the Error detection criterion is that the rms value of the Electricity over exceeds a predetermined limit over a certain period of time. This is for example by means of the heating of a bimetallic strip feasible, in which by a current flow, a thermal entry he follows.

Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist insbesondere, dass lediglich das Überschreiten eines Grenzstromes erkannt wird, so dass eventuelle Fehler mit einem Fehlerstrom unterhalb des Grenzstromes, welche beispielsweise bei einem wenig belasteten Asynchronmotor auftreten können, nicht erkannt werden. Insbesondere die Fehlererkennung gemäß dem Stand der Technik bei einem ungeregelten Asynchronmotor erweist sich als schwierig, da dieser beim Hochlauf einen erhöhten Anfahrstrom benötigt, der dessen Nennstrom deutlich übersteigen kann. Um eine mögliche Fehlauslösung der Fehlererkennung zu vermeiden, werden üblicherweise ein erhöhter Grenzwert des Stromes und/oder eine verlängerte Zeitkonstante gewählt, so dass die Empfindlichkeit des Schutzes dadurch nachteilig reduziert wird.adversely in this procedure is in particular that only the crossing a limiting current is detected, so that any errors with a Residual current below the limit current, which for example at a little loaded asynchronous motor can not occur be recognized. In particular, the error detection according to the state The technology with an uncontrolled asynchronous motor proves to be difficult because it requires an increased starting current during startup, the significantly exceed its rated current can. To a possible false triggering to avoid the error detection, usually become an increased limit of the current and / or an extended time constant selected so that the sensitivity of the protection thereby adversely reduced becomes.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie, insbesondere bei einem Asynchronmotor, in einem Drehstromnetz anzugeben, welche die genannten Nachteile vermeidet und eine eventuelle Lastunsymmetrie möglichst schnell erkennt.outgoing From this prior art, it is an object of the invention, a Device for detecting a load unbalance, in particular in a Asynchronous motor to specify in a three-phase network, which mentioned Disadvantages avoids and a possible Lastunsymmetrie as quickly as possible recognizes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.These The object is achieved by a device for detecting a load unbalance in a three-phase network with the features specified in claim 1.

Demgemäß kennzeichnet sich die Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz der eingangs genannten Art dadurch, dass die Eingangsspannungsinformation einem Maximalwertmodul zugeführt ist, dass durch das Maximalwertmodul eine erste Hilfsspannungsinformation bereitgestellt ist, welche einem näherungsweise konstant gehaltenen Spitzenwert der Eingangsspannungsinformation in einem vorgebbaren Zeitraum entspricht, dass die erste Hilfsspannungsinformation einem Proportionalmodul zugeführt ist, dass durch das Proportionalmodul eine zu der ersten Hilfsspannungsinformation proportionale zweite Hilfsspannungsinformation ausgegeben/bereitgestellt ist, dass die Eingangsspannungsinformation und die zweite Hilfsspannungsinformation jeweils einem Vergleichsmodul zugeführt sind, durch welches eine Angabe über die Lastunsymmetrie enthaltene Ausgangsspannungsinformation bereitgestellt ist.Accordingly, the device for detecting a load imbalance in a three-phase network of the type mentioned in the fact characterized in that the input voltage information is fed to a maximum value module, that the first module auxiliary voltage information is provided by the maximum value module, which approximately kon constantly held peak value of the input voltage information in a predetermined period of time corresponds to the first auxiliary voltage information is supplied to a proportional module, that is output / provided by the proportional module proportional to the first auxiliary voltage information second auxiliary voltage information that the input voltage information and the second auxiliary voltage information are each supplied to a comparison module, by which an output voltage information contained in the load unbalance is provided.

Die Eingangsspannungsinformation weist einen näherungsweise stückweise sinusförmigen Verlauf auf und setzt sich im symmetrischen Lastfall über eine Periode, welche sich aus dem Kehrwert der Signalfrequenz ergibt, bei 50 Hz beispielsweise 20 ms, aus der Aneinanderreihung von 6 Kuppen einer Sinusfunktion zusammen. Die Anzahl 6 ergibt sich aus der Phasenverschiebung von 120° der einzelnen Ströme und dem Gleichrichten der jeweils negativen Halbwelle der Sinusfunktion, so dass die 6 Kuppen jeweils einen Abstand von 60° zueinander aufweisen.The Input voltage information is approximate piecewise sinusoidal Course on and sits in a symmetrical load case over a Period, which results from the reciprocal of the signal frequency, at 50 Hz, for example, 20 ms, from the string of 6 Clump together a sine function. The number 6 results from the Phase shift of 120 ° of individual streams and rectifying the respective negative half-wave of the sine function, so that the 6 crests each have a distance of 60 ° to each other exhibit.

Ein Unterschreiten der Eingangsspannungsinformation unter den Wert von 85% des jeweiligen Maximalwertes kann als Kriterium für eine mögliche Schieflast gewertet werden, wie später in einem Beispiel erläutert ist.One Fall below the input voltage information below the value of 85% of the respective maximum value can be used as a criterion for a possible unbalanced load be valued, as later explained in an example is.

Der Maximalwert der ersten Spannungsinformation findet seine Entsprechung in der ersten Hilfsspannungsinformation, welche durch das Maximalwertmodul gebildet wird.Of the Maximum value of the first voltage information finds its equivalent in the first auxiliary voltage information provided by the maximum value module is formed.

Um ein eventuelles Unterschreiten eines Wertes der Eingangsspannungsinformation unterhalb eines festzulegenden Prozentsatzes ihres Maximalwertes, höchstens aber 85%, zu ermitteln, ist dem Maximalwertmodul ein Proportionalmodul nachgeschaltet, mit dessen Hilfe eine der ersten Hilfsspannungsinformation proportionale zweite Hilfsspannungsinformation zur Verfügung steht, beispielsweise 50% der zweiten Hilfsspannungsinformation.Around a possible underrun of a value of the input voltage information below a fixed percentage of its maximum value, at the most but 85%, the maximum value module is a proportional modulus downstream, with the help of one of the first auxiliary voltage information proportional second auxiliary voltage information is available, For example, 50% of the second auxiliary voltage information.

Aus einem Vergleich der Eingangsspannungsinformation mit der zweiten Hilfsspannungsinformation durch das Vergleichsmodul erhält man einen ersten Spannungsinformationswert, wenn die Eingangsspannungsinformation die zweite Hilfsspannungsinformation unterschreitet, wobei dies ein Kriterium für das Vorhandensein einer Schieflast ist. Sofern keine Unterschreitung vorliegt, wird vom Vergleichsmodul ein zweiter Spannungsinformationswert zur Verfügung gestellt.Out a comparison of the input voltage information with the second Auxiliary voltage information by the comparison module gives you a first voltage information value when the input voltage information the second auxiliary voltage information falls below, this a criterion for the presence of an unbalanced load is. Unless undercut is present, the comparison module is a second voltage information value to disposal posed.

Somit ist es möglich, eine eventuelle Schieflast, insbesondere bei einem Asynchronmotor, auch unterhalb seines Nennstromwertes vergleichsweise schnell zu erkennen.Consequently Is it possible, a possible unbalanced load, in particular with an asynchronous motor, even below its nominal current value comparatively fast too detect.

In vorteilhafter Weise sind die drei Phasenströme durch eine Drehstromleitung mittels eines Messmoduls phasenweise messtechnisch erfassbar und in jeweils eine erste, zweite und dritte proportionale Messstrominformation umwandelbar. Ein nachgeschaltetes Gleichrichtmodul wandelt diese Messstrominformationen in eine vierte Messstrominformation um. Bei dieser Umwandlung werden die betragsmäßig jeweils größten Messstrominformationswerte der ersten, zweiten beziehungsweise dritten Messstrominformation als vierte Messstrominformation bereitgestellt. Diese ist mittels eines wiederum nachgeordneten Konvertermoduls in eine dazu proportionale Spannungsinformation umwandelbar und steht dem eingangs genannten Maximalwertmodul beziehungsweise dem Vergleichsmodul als Eingangsgröße zur Verfügung.In Advantageously, the three phase currents are through a three-phase line by means of a measuring module phase by measurement and detected in each case a first, second and third proportional measuring current information convertible. A downstream rectifier module converts these Measuring current information in a fourth measuring current information. at This conversion is the largest amount of measured current information in terms of absolute value first, second and third measuring current information as fourth measuring current information provided. This is by means of a turn downstream converter module into a proportional Voltage information convertible and is the aforementioned Maximum value module or the comparison module as an input variable available.

In vorteilhafter Weise können als Spannungsinformationen reale Spannungen verwendet werden und als Strominformationen reale Ströme.In can advantageously as voltage information real voltages are used and as stream information real streams.

Auf diese Weise ist es möglich, die genannten Module mittels elektronischer Standardkomponenten zu realisieren und es ist beispielsweise ein besonders mechanisch robuster Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht. Zudem ermöglicht dies eine besonders einfache Herstellung der Module.On this way it is possible the modules mentioned by means of electronic standard components to realize and it is for example a particularly mechanical robust construction of the device according to the invention allows. In addition allows This is a particularly simple production of the modules.

Es ist jedoch auch innerhalb des Erfindungsgedankens, wenn die Messstrom- und Spannungsinformationen als Datenwerte zwischen den Modulen ausgetauscht werden. Die s ist insbesondere dann von Vorteil, wenn programmierbare elektrische Schaltkreise oder Datenverarbeitungsanlagen verfügbar sind, auf denen die Module zumindest teilweise in Form von Programmmodulen realisierbar sind. Dies ermöglicht zudem die einfache Integration weiterer Funktionalitäten, wie zum Beispiel die modellbasierte Ermittelung der Erwärmung eines Asynchronmotors anhand gemessener Ströme.It However, it is also within the spirit of the invention if the measuring current and voltage information exchanged as data values between the modules become. The s is particularly advantageous when programmable electrical circuits or data processing equipment are available, on which the modules at least partially in the form of program modules are feasible. this makes possible In addition, the simple integration of additional functionalities, such as for example, the model-based determination of the warming of a Asynchronous motor based on measured currents.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn ein Proportionalitätsfaktor des Proportionalitätsmoduls einstellbar ist, welcher durch das Verhältnis von dessen Ausgangsspannungsinformationswerten zu dessen Eingangsspannungsinformationswerten gebildet ist.When it proves advantageous if a proportionality factor of the proportionality module which is adjustable by the ratio of its output voltage information values is formed to its input voltage information values.

Somit ist es nämlich möglich, die Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezüglich der Erkennung einer möglichen Schieflast zu verändern.Consequently it is possible, the sensitivity of the device according to the invention with respect to Detection of a possible To change unbalanced load.

In einer weiteren Ausführungsform ist dem einen Eingang des Vergleichsmoduls, welchem ursprünglich die Eingangsspannungsinformation zugeführt ist, ein zweites Proportionalmodul vorgeschaltet, welches einen einstellbaren Proportionalitätsfaktor aufweist.In a further embodiment, the second input module is preceded by one input of the comparison module to which the input voltage information was originally supplied tet, which has an adjustable proportionality factor.

Auf diese Weise ist eine weitere Möglichkeit realisiert, die Empfindlichkeit der Vorrichtung zu variieren.On this way is realized another way to vary the sensitivity of the device.

In einer besonders günstigen Ausführungsform ist dem Vergleichsmodul noch ein Auswertemodul nachgeschaltet, welches den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannungsinformation über einen bestimmten Zeitraum analysiert und bei Erkennung einer Schieflast einen Abschaltvorgang wenigstens einer durch die Versorgungsleitung versorgten Last initiiert.In a particularly favorable embodiment is the comparison module still downstream of an evaluation module, which the timing of the output voltage information over a analyzed during certain period of time and when detecting a load unbalance a shutdown of at least one through the supply line supplied load initiated.

Dadurch wird eine durch die erfindungsgemäße Vorrichtung überwachte Last vor einer möglichen Überlast geschützt und die Stabilität des gesamten Versorgungsnetzes wird in positiver Weise beeinflusst.Thereby is monitored by the device according to the invention Load before a possible overload protected and the stability of the entire supply network is influenced in a positive way.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden ein und/oder mehrere Module zusammen mit weiterhin für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung sinnvollen Komponenten, beispielsweise einer oder mehrerer Sicherungen, Schaltvorrichtungen und/oder Anzeigevorrichtungen, in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.In a preferred embodiment One and / or more modules will continue to be used together the device according to the invention meaningful components, such as one or more backups, Switching devices and / or display devices, in a common casing arranged.

Auf diese Weise ist die Anzahl der zum Schutz und/oder Überwachen einer oder mehrerer elektrischer Lasten notwendigen Gesamtkomponenten reduziert und die Montage beziehungsweise die Wartung der Vorrichtung wird vereinfacht.On this way is the number of protection and / or monitoring one or more electrical loads necessary overall components reduced and the assembly or maintenance of the device is simplified.

Besonders günstig ist der modulare Aufbau der Vorrichtung in mehreren Gehäusen, wenn zum weiteren Schutz und/oder Überwachen einer oder mehrerer elektrischer Lasten weitere Funktionalitäten zu realisieren sind. Diese Funktionalitäten greifen auf einen Teil der in der Vorrichtung vorhandenen Messstrom- und/oder Spannungsinformationen zurück, beispielsweise auf den Ausgang des Maximalwertmoduls. Es ist auch eine Vorrichtung denkbar, bei der das Modul zur Stromerfassung in einem separaten Gehäuse angeordnet ist und dessen Messstrominformationen über eine steckbare Verbindung an weitere Module übertragbar sind, beispielsweise einerseits einer erfindungsgemäß aus den beschriebenen Modulen bestehenden Vorrichtung und zudem einer in einem separaten Gehäuse angeordneten und nicht im Detail beschriebenen Vorrichtung zur Ermittlung der thermischen Erwärmung einer Last, beispielsweise eines Asynchronmotors, wobei solche Vorrichtungen dem Fachmann jedoch bekannt sind.Especially Cheap is the modular design of the device in multiple cases, though for further protection and / or monitoring one or more electrical loads to realize additional functionalities are. These functionalities access a part of the measuring current present in the device and / or voltage information back, for example to the Output of the maximum value module. There is also a device conceivable at the module for current detection arranged in a separate housing is and its measuring current information via a pluggable connection transferable to other modules are, for example, on the one hand an inventively from the described modules existing device and also a in a separate housing arranged and not described in detail for determining device thermal heating a load, such as an asynchronous motor, such devices However, the person skilled in the art are known.

Ein derartiger Aufbau reduziert die Anzahl der benötigten Einzelmodule und/oder Komponenten im Gesamtsystem.One Such construction reduces the number of individual modules required and / or Components in the overall system.

In einer weiteren Ausführungsform sind zusätzliche Funktionalitäten in dasselbe Gehäuse integriert, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung. Dies ist insbesondere günstig, wenn mehrere Funktionalitäten gemeinsam gewünscht sind, beispielsweise ein Schieflastschutz und ein Schutz vor thermischer Erwärmung bei einem Asynchronmotor.In a further embodiment are additional functionalities in the same housing integrated, as the inventive device. This is special Cheap, if several functionalities desired together are, for example, unbalanced load protection and protection against thermal warming with an asynchronous motor.

So ist in günstiger Weise die Anzahl der verwendeten Gehäuse weiter reduziert.So is cheaper Way further reduces the number of housings used.

In einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes weisen die Gehäuse, in denen einzelne und/oder mehrere Module und/oder Komponenten angeordnet sind, möglichst flexible Anschlussmöglichkeiten auf, beispielsweise wenigstens eine schraubbare und/oder klemmbare Verbindungsmöglichkeit. Auch ein gemeinsames, steckbares Verbindungsbussystem zur Informations-, Strom- und/oder Spannungsübertragung ist denkbar.In a further embodiment of the subject invention, the Casing, in which individual and / or several modules and / or components arranged are, if possible flexible connection options on, for example, at least one screwable and / or clampable Connectivity. Also a common, pluggable connection bus system for information, Current and / or voltage transmission is conceivable.

So lässt sich durch den modularen Aufbau die Handhabung eines oder mehrerer Gehäuse weiter reduzieren.So let yourself through the modular design, the handling of one or more housing on to reduce.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous design options are the other dependent claims refer to.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.Based the embodiments illustrated in the drawings are intended to Invention, further embodiments and other advantages closer to be discribed.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erste Prinzipschaltung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie, 1 a first principle circuit for detecting a load unbalance,

2 eine weitere Detailschaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie basierend auf Standardkomponenten, 2 a further detail circuit of a device according to the invention for detecting a load unbalance based on standard components,

3 ein Beispiel für den Verlauf einer Eingangsspannungsinformation über der Zeit bei einer symmetrischen Last und einer Frequenz von 50 Hz und 3 an example of the course of an input voltage information over time at a symmetrical load and a frequency of 50 Hz and

4 ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf der Eingangsspannungsinformation, der Ausgangsspannungsinformation und der zweiten Hilfsspannungsinformation bei Ausfall einer Phase 4 an example of a time course of the input voltage information, the output voltage information and the second auxiliary voltage information in the event of a phase failure

1 zeigt ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, welches die signaltechnische Verbindung zwischen den einzelnen, auch angrenzenden, Modulen darstellt. Eine dreiphasige Versorgungsleitung 99 verbindet eine nicht dargestellte elektrische Last mit einer nicht gezeigten elektrischen Energiequelle. Ein Modul zur Stromerfassung 11, beispielsweise ein Stromwandler, erzeugt entsprechend den durch die drei Phasen der Versorgungsleitung 99 fließenden Ströme eine erste 31, eine zweite 32 und eine dritte 33 Messstrominformation. Im symmetrischen Lastfall weisen diese drei Messstrominformationen einen über die Zeit sinusförmigen Verlauf auf, sind betragsmäßig gleich und bezüglich ihres Phasenwinkels um jeweils 120° gegeneinander verschoben. Bei einem geregelten Asynchronmotor kann die Frequenz der durch die Messstrominformation dargestellten Messströme zwischen weniger als 10 Hz bis über 10 kHz betragen. 1 shows a schematic diagram of a device according to the invention 10 , which represents the signaling connection between the individual, also adjacent, modules. A three-phase supply line 99 connects an unillustrated electrical load with a not shown electrical energy source. A module for current detection 11 For example, a current transformer generates according to the through the three phases of the supply line 99 flowing streams a first 31 , a second 32 and a third 33 Measuring current information. In the symmetrical load case, these three measuring current information have a sinusoidal course over time, are equal in magnitude and shifted with respect to their phase angle by 120 ° to each other. In the case of a controlled asynchronous motor, the frequency of the measuring currents represented by the measuring current information can be between less than 10 Hz and more than 10 kHz.

Bei einem Phasenausfall, beispielsweise aufgrund einer defekten Versorgungsleitung 99, fließt durch die betroffene Phase der Versorgungsleitung demzufolge kein Strom und durch die verbleibenden anderen Phasen jeweils ein Strom, dessen Größe von dem speisenden Netz beziehungsweise einem speisenden Wechselrichter abhängt.In case of a phase failure, for example due to a defective supply line 99 Accordingly, no current flows through the affected phase of the supply line and a current whose size depends on the supplying network or a feeding inverter, respectively, through the remaining other phases.

Im Falle eines einpoligen Kurzschlusses fließt durch die betroffene Phase der dreiphasigen Versorgungsleitung 99 ein erhöhter Strom.In the case of a single-pole short-circuit, the three-phase supply line flows through the affected phase 99 an increased current.

Diese drei Messstrominformationen 31, 32, 33 werden einem Gleichrichtmodul 12 zugeführt, welches an seinem Ausgang in Form einer vierten Messstrominformation 34 den jeweils betragsmäßig höchsten Messstrominformationswert zur Verfügung stellt. Im Falle realer elektrischer Messströme erfolgt dies beispielsweise über einen B6 Gleichrichter.These three measuring current information 31 . 32 . 33 become a rectifier module 12 fed, which at its output in the form of a fourth measuring current information 34 in each case the highest amount of measured current information is available. In the case of real electrical measuring currents, this is done for example via a B6 rectifier.

Die vierte Messstrominformation 34 wird in einem Konvertermodul 13 in eine proportionale Spannungsinformation 35 umgewandelt. Im Falle eines realen elektrischen Stromes kann dies beispielsweise über einen Messwiderstand erfolgen, durch den ein realer Messstrom 34 fließt und an dem Messwiderstand einen proportionalen Spannungsabfall erzeugt.The fourth measuring current information 34 is in a converter module 13 in a proportional voltage information 35 transformed. In the case of a real electric current, this can be done for example via a measuring resistor, through which a real measuring current 34 flows and generates a proportional voltage drop across the measuring resistor.

Alternativ ist beispielsweise für den Fall, dass die Spannungsinformation 35 digitalisierte Werte, also reine Datenwerte, sind, eine rein mathematische Multiplikation mittels einer programmierbaren integrierten Schaltung möglich, wie nachfolgend beschrieben. Dann werden diese Datenwerte beispielsweise in Form von integrierten, programmierbaren Schaltkreisen, sogenannten ASICS, verarbeitet, wobei dabei die beschriebenen Funktionalitäten mehrerer Einzelmodule vorteilhaft zusammenfassbar sind.Alternatively, for example, in the case where the voltage information 35 digitized values, ie pure data values, are possible, purely mathematical multiplication by means of a programmable integrated circuit, as described below. These data values are then processed, for example, in the form of integrated, programmable circuits, so-called ASICS, in which case the described functionalities of a plurality of individual modules can advantageously be combined.

Die Spannungsinformation 35 wird einem Maximalwertmodul 14 zugeführt, welches als Ausgangsgröße in Form einer ersten Hilfsspannungsinformation 36 einen Maximalwert der Eingangsspannungsinformation 35 über einen unmittelbar zuvor liegenden Zeitraum von beispielsweise einigen Sekunden zur Verfügung stellt. Dieser Spannungsinformationswert ist ein Maß dafür, wie hoch der Maximalwert einer der drei Messstrominformationen 31, 32, 33 über einen zuvor betrachteten Zeitraum ist und dient im weiteren als Referenzwert, um eventuelle betragsmäßige Abweichungen der einzelnen Messstrominformationen untereinander erkennbar zu machen. Bei realen Spannungswerten kann dies beispielsweise durch einen Kondensator, einen Entladewiderstand und eine Diode realisiert werden. Der Entladewiderstand dient hierbei zur Realisierung des Zeitfensters, innerhalb dessen die Maximalwertbetrach tung erfolgen soll, beispielsweise einige Sekunden. Eine weitere Ausführungsform eines weiteren Maximalwertmoduls ist nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert.The voltage information 35 becomes a maximum value module 14 supplied as an output in the form of a first auxiliary voltage information 36 a maximum value of the input voltage information 35 over an immediately preceding period of, for example, a few seconds. This voltage information value is a measure of how high the maximum value of one of the three measurement current information 31 . 32 . 33 over a previously considered period is and serves as a reference value to make any amount deviations of the individual measurement current information to each other recognizable. In the case of real voltage values, this can be achieved, for example, by means of a capacitor, a discharge resistor and a diode. The discharge resistor is used here for the realization of the time window within which the maximum value should be done tion, for example, a few seconds. A further embodiment of a further maximum value module is explained below with reference to an example.

Die erste Hilfsspannungsinformation 36 wird in einem Proportionalmodul 15 in eine proportionale zweite Hilfsspannungsinformation 37 umgewandelt und zusammen mit der Eingangsspannungsinformation 35 einem Vergleichsmodul 16 zugeführt. Das Verhältnis der zweiten Hilfsspannungsinformation 37 zur ersten Hilfsspannungsinformation 36 ist durch das Proportionalmodul 15 vorgegeben, liegt beispielsweise zwischen den Werten 50% und 85% und beeinflusst die Fehlerempfindlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Je geringer dieses Verhältnis ist, desto unempfindlicher ist die Fehlerempfindlichkeit gegenüber einer möglichen Schieflast.The first auxiliary voltage information 36 is in a proportional module 15 in a proportional second auxiliary voltage information 37 converted and together with the input voltage information 35 a comparison module 16 fed. The ratio of the second auxiliary voltage information 37 to the first auxiliary voltage information 36 is through the proportional module 15 predetermined, for example, lies between the values 50% and 85% and affects the sensitivity of the device according to the invention 10 , The lower this ratio, the less sensitive is the sensitivity to a possible unbalanced load.

Das Vergleichsmodul 16 gibt als Ausgangsgröße eine Ausgangsspannungsinformation 38 aus, aus welcher dann eine mögliche Unsymmetrie der Last oder eine Schieflast ableitbar ist, wie später anhand eines Beispiels gezeigt ist.The comparison module 16 gives as output an output voltage information 38 from which then a possible unbalance of the load or a unbalanced load can be derived, as shown later by way of example.

2 zeigt eine Ausführungsform 20 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erkennung einer Verbraucherunsymmetrie mit einem weiteren Maximalwertmodul 24, einem weiteren Proportionalmodul 25 und einem weiteren Vergleichsmodul 26. Es besteht eine funktionelle Analogie zu den Modulen 14, 15 und 16, welche in 1 dargestellt sind. In vorteilhafter Weise weisen die einzelnen Module in diesem Beispiel elektronische Standardkomponente auf, beispielsweise einen Widerstand, einen Kondensator, eine Diode beziehungsweise einen Differenzverstärker. Durch Verwendung solcher Standardkomponenten ist ein gegenüber Umgebungseinflüssen, wie beispielsweise mechanischen Schwingungen oder Temperaturschwankungen, besonders robuster Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet. Die Fertigung derartiger Vorrichtungen ist darüber hinaus sehr einfach durchzuführen. 2 shows an embodiment 20 the device according to the invention for detecting a consumer asymmetry with a further maximum value module 24 , another proportional module 25 and another comparison module 26 , There is a functional analogy to the modules 14 . 15 and 16 , what a 1 are shown. In an advantageous manner, the individual modules in this example have electronic standard components, for example a resistor, a capacitor, a diode or a differential amplifier. By using such standard components is a relation to environmental influences, such as mechanical vibrations or temperature fluctuations, particularly robust construction of the device according to the invention ensured. The manufacture of such devices is also very easy to perform.

Im gewählten Beispiel ist die Eingangsgröße eine reale Eingangsspannung 45, welche dem weiteren Maximalwertmodul 24 zugeführt wird. Dieses besteht aus drei Widerständen R1, R2 und R3, einer Diode D1, einem Kondensator C1 und einem ersten Differenzverstärker N1, wobei die Maximalwertbestimmung über den Kondensator C1 und die Diode D1 realisiert ist. Die Ausgangsgröße des weiteren Maximalwertmoduls 24 ist eine reale erste Hilfsspannung 46. Die realen Spannungen, welche in diesem Beispiel verwendet werden, liegen beispielsweise in dem für solche Schaltungen üblichen Bereich von 0 V bis 10 V.In the example chosen, the input is a real input voltage 45 which the further maximum value module 24 is supplied. This be consists of three resistors R1, R2 and R3, a diode D1, a capacitor C1 and a first differential amplifier N1, wherein the maximum value determination via the capacitor C1 and the diode D1 is realized. The output of the further maximum value module 24 is a real first auxiliary voltage 46 , The real voltages used in this example are, for example, in the range of 0 V to 10 V common for such circuits.

Das weitere Proportionalmodul 25 ist gemäß 2 als Spannungsteiler realisiert, welcher aus den beiden Widerständen R4 und R5 besteht und dessen Ausgangsgröße eine reale zweite Hilfsspannung 47 ist. Das Verhältnis des Widerstandes R5 zu dem Summenwert aus R4 und R5 beschreibt das Verhältnis zwischen der zweiten Hilfsspannung 47 und der ersten Hilfsspannung 46. Zur Realisation eines Verhältnisses von 50% sind die Widerstände R4 und R5 identisch zu wählen, beispielsweise jeweils 100 kΩ.The further proportional module 25 is according to 2 realized as a voltage divider, which consists of the two resistors R4 and R5 and whose output is a real second auxiliary voltage 47 is. The ratio of the resistance R5 to the sum value of R4 and R5 describes the ratio between the second auxiliary voltage 47 and the first auxiliary voltage 46 , To realize a ratio of 50%, the resistors R4 and R5 are identical to choose, for example, each 100 kΩ.

Das weitere Vergleichsmodul 26 besteht in diesem Beispiel aus zwei Widerständen R6 und R7 sowie einem zweiten Differenzverstärker N2 in einer Standardverschaltung. Die Ausgangsgröße der hier dargestellten Vorrichtung ist eine reale Spannung 48, welche einen jeweils ersten Spannungswert oder einen zweiten Spannungswert annehmen kann und aus welcher das Vorhandensein einer Lastunsymmetrie ableitbar ist.The further comparison module 26 consists in this example of two resistors R6 and R7 and a second differential amplifier N2 in a standard interconnection. The output of the device shown here is a real voltage 48 which can assume a respective first voltage value or a second voltage value and from which the presence of a load imbalance can be derived.

3 zeigt den zeitlichen Verlauf der gleichgerichteten Eingangsspannungsinformation 35 für den Fall einer symmetrischen Last bei einer Frequenz von 50 Hz gemäß dem Beispiel aus 1. Hieraus ergibt sich für dieses Beispiel eine Periodenlänge von 20 ms, welche einem Phasenwinkel von 360° entspricht. Der minimale Spannungsinformationswert über den dargestellten Zeitraum beträgt etwa 85% des Maximalwertes über den dargestellten Zeitraum. Dies entspricht der Kosinusfunktion des Winkels von 30°, da die Eingangsspannungsinformation 35 über eine Periodenlänge aus 6 Kuppen einer Sinusfunktion zusammengesetzt ist, wobei jede Kuppe einen Bereich von 60° abdeckt. Der Winkelabstand eines Kuppenmaximums zum benachbarten Minimalwert ergibt sich damit zu 30°. 3 shows the time course of the rectified input voltage information 35 in the case of a symmetrical load at a frequency of 50 Hz according to the example 1 , This results in a period of 20 ms for this example, which corresponds to a phase angle of 360 °. The minimum voltage information value over the illustrated period is about 85% of the maximum value over the illustrated period. This corresponds to the cosine function of the angle of 30 °, since the input voltage information 35 is composed over a period length of 6 summits of a sine function, each peak covering a range of 60 °. The angular distance of a summit maximum to the adjacent minimum value thus results in 30 °.

Ein Unterschreiten des Grenzwertes von 85% des Maximalwertes ist prinzipiell als Kriterium für das Vorhandensein einer Lastunsymmetrie anzusehen. Um durch Messfehler oder stochastische Schwankungen bedingte mögliche Fehlauslösungen zu vermeiden, sollte jedoch ein Wert kleiner als 85% gewählt werden, beispielsweise 75%.One Falling below the limit of 85% of the maximum value is in principle as criterion for to consider the presence of a load imbalance. Um by measuring errors or stochastic fluctuations caused possible false triggering but should a value lower than 85% be chosen, for example, 75%.

4 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf der Eingangsspannungsinformation 35, der zweiten Hilfsspannungsinformation 37 und der Ausgangsspannungsinformation 38 bei einem Ausfall einer Phase gemäß dem Beispiel aus 1. Eine minimale Spannungsinformation beträgt in diesem Beispiel in etwa 50% des Maximalwertes, was dem Wert der Kosinusfunktion von 60° entspricht, wobei 60° der Winkelabstand von dem Mittelpunkt einer Sinuskuppe zum benachbarten Minimalwert ist. Die zweite Hilfsspannungsinformation ist mittels des Proportionalmoduls auf ebenfalls ca. 50% des Maximalwertes der Eingangsspannungsinformation 35 eingestellt. In diesem Fall wird eine Lastunsymmetrie erkannt, weil die Eingangsspannungsinformation 35 teilweise kleinere Werte annimmt, als die annährend konstante zweite Hilfsspannungsinformation 37. Demgemäß nimmt die Ausgangsspannungsinformation 38 in diesem Fall einen minimalen ersten Wert an, oder im anderen möglichen Fall, wenn keine Unterschreitung gegeben ist, einen maximalen Wert. Ein nachgeordnetes und nicht gezeigtes Auswertemodul wertet darüber hinaus die ausgegebenen Spannungsinformationen aus. 4 schematically shows the time course of the input voltage information 35 , the second auxiliary voltage information 37 and the output voltage information 38 in case of failure of a phase according to the example 1 , A minimum voltage information in this example is approximately 50% of the maximum value, which corresponds to the value of the cosine function of 60 °, where 60 ° is the angular distance from the center of a sine group to the adjacent minimum value. The second auxiliary voltage information is also approximately 50% of the maximum value of the input voltage information by means of the proportional module 35 set. In this case, a load imbalance is detected because the input voltage information 35 assumes partially smaller values than the approximately constant second auxiliary voltage information 37 , Accordingly, the output voltage information decreases 38 in this case, a minimum first value, or in the other possible case, if not underrun, a maximum value. A subordinate and not shown evaluation module also evaluates the output voltage information.

Durch Messfehler oder stochastische Schwankungen ist es möglich, dass eine einmalige, geringfügige Unterschreitung der Eingangsspannungsinformation unter die zweite Hilfsspannungsinformation innerhalb eines Zeitraumes von mehreren Sekunden nicht auf einer realen Schieflast basiert. Dies kann beispielsweise durch stochastische Schwankungen oder Messfehler bedingt sein. Demgemäß ist es zur Vermeidung möglicher Fehlauslösungen durch das eventuell nachgeordnete Auswertemodul zweckmäßig, eine Lastunsymmetrie erst in dem Fall als detektiert anzusehen, wenn zumindest eine wiederholte Unterschreitung vorliegt, beispielsweise mindestens zehn Unterschreitungen innerhalb maximal einer Sekunde. Alternativ lässt sich eine solche mögliche Fehlauslösung auch durch eine Reduktion der Empfindlichkeit der Vorrichtung mittels einer geeigneten Wahl des Proportionalitätsfaktors des Proportionalmoduls (15, 25) vermeiden, beispielsweise 75% oder geringer.Due to measurement errors or stochastic fluctuations, it is possible that a single slight undershooting of the input voltage information under the second auxiliary voltage information within a period of several seconds is not based on a real unbalanced load. This can be caused, for example, by stochastic fluctuations or measurement errors. Accordingly, to avoid possible false triggering by the possibly downstream evaluation module, it is expedient to regard a load imbalance as detected only in the case when there is at least one repeated undershoot, for example at least ten underflows within a maximum of one second. Alternatively, such a possible false triggering can also be achieved by reducing the sensitivity of the device by means of a suitable choice of the proportionality factor of the proportional modulus ( 15 . 25 ), for example 75% or less.

Für den Fall, dass die Spannungsinformationswerte reale Spannungen sind, bewegen diese sich vorzugsweise innerhalb des für vergleichbare Schaltungen üblichen Spannungsbandes, beispielsweise zwischen 0 V und 10 V.In the case, that the voltage information values are real voltages move these are preferably within the usual for comparable circuits Voltage band, for example, between 0 V and 10 V.

1010
Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetriecontraption for detecting a load imbalance
1111
Messmodulmeasurement module
1212
GleichrichtmodulRectifier module
1313
Konvertermodulconverter module
1414
MaximalwertmodulMaximum value module
1515
Proportionalmodulproportional module
1616
Vergleichsmodulcomparison module
2020
Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erkennung einer Verbraucherunsymmetrieembodiment a device for detecting a consumer imbalance
2424
weiteres Maximalwertmoduladditional Maximum value module
2525
weiteres Proportionalmoduladditional proportional module
2626
weiteres Vergleichsmoduladditional comparison module
3131
erste Messstrominformationfirst Measuring current information
3232
zweite Messstrominformationsecond Measuring current information
3333
dritte Messstrominformationthird Measuring current information
3434
vierte Messstrominformationfourth Measuring current information
3535
EingangsspannungsinformationInput voltage information
3636
erste Hilfsspannungsinformationfirst Auxiliary voltage information
3737
zweite Hilfsspannungsinformationsecond Auxiliary voltage information
3838
AusgangsspannungsinformationOutput voltage information
4545
Eingangsspannunginput voltage
4646
erste Hilfsspannungfirst auxiliary voltage
4747
zweite Hilfsspannungsecond auxiliary voltage
4848
Ausgangsspannungoutput voltage
6060
Wert der Spannungsinformationvalue the voltage information
9999
dreiphasige Versorgungsleitungthree phase supply line

Claims (12)

Vorrichtung (10) zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz wobei der gleichgerichtete zeitliche Verlauf eines dreiphasigen elektrischen Stromes durch eine dreiphasige Drehstromleitung (99) als eine dazu proportionale Eingangsspannungsinformation (35, 45) bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsspannungsinformation (35, 45) einem Maximalwertmodul (14, 24) zugeführt ist, dass durch das Maximalwertmodul (14, 24) eine erste Hilfsspannungsinformation (36, 46) bereitgestellt ist, welche einem näherungsweise konstant gehaltenen Spitzenwert der Eingangsspannungsinformation (35, 45) in einem vorgebbaren Zeitraum entspricht, dass die erste Hilfsspannungsinformation (36, 46) einem Proportionalmodul (15, 25) zugeführt ist, dass durch das Proportionalmodul (15, 25) eine zu der ersten Hilfsspannungsinformation (36, 46) proportionale zweite Hilfsspannungsinformation (37, 47) ausgegeben/bereitgestellt ist, dass die Eingangsspannungsinformation (35, 45) und die zweite Hilfsspannungsinformation (37, 47) jeweils einem Vergleichsmodul (16, 26) zugeführt sind, durch welches eine Angabe über die Lastunsymmetrie enthaltene Ausgangsspannungsinformation (38, 48) bereitgestellt ist.Contraption ( 10 ) for detecting a load unbalance in a three-phase network, wherein the rectified time course of a three-phase electrical current through a three-phase three-phase line ( 99 ) as a proportional input voltage information ( 35 . 45 ), characterized in that the input voltage information ( 35 . 45 ) a maximum value module ( 14 . 24 ) is supplied by the maximum value module ( 14 . 24 ) a first auxiliary voltage information ( 36 . 46 ), which has an approximately constant peak value of the input voltage information ( 35 . 45 ) within a predefinable time period corresponds to the first auxiliary voltage information ( 36 . 46 ) a proportional module ( 15 . 25 ) is supplied by the proportional module ( 15 . 25 ) one to the first auxiliary voltage information ( 36 . 46 ) proportional auxiliary auxiliary voltage information ( 37 . 47 ) is output / provided that the input voltage information ( 35 . 45 ) and the second auxiliary voltage information ( 37 . 47 ) each a comparison module ( 16 . 26 ), by which an output information about the load unbalance contained output voltage information ( 38 . 48 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Phasenströme durch eine Drehstromleitung (99) mittels eines Messmoduls (11) messtechnisch erfassbar und in jeweils eine erste (31), zweite (32) und dritte (33) proportionale Messstrominformation umwandelbar sind, dass mittels eines Gleichrichtmoduls (12) aus der ersten (31), zweiten (32) und dritten (33) Messstrominformation eine vierte Messstrominformation (34) generierbar ist, welche durch ein Konvertermodul (13) in eine dazu proportionale Eingangsspannungsinformation (35, 45) umgewandelt ist, welche als Ausgangsgröße bereitgestellt ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that a plurality of phase currents through a three-phase line ( 99 ) by means of a measuring module ( 11 ) can be detected metrologically and in each case a first ( 31 ), second ( 32 ) and third ( 33 ) proportional measuring current information are convertible, that by means of a rectifying module ( 12 ) from the first ( 31 ), second ( 32 ) and third ( 33 ) Measuring current information a fourth measuring current information ( 34 ) which can be generated by a converter module ( 13 ) into a proportional input voltage information ( 35 . 45 ), which is provided as an output. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Eingangsspannungsinformation (35) und/oder eine Ausgangsspannungsinformation (38) und/oder eine Hilfsspannungsinformation (36, 37) eine reale elektrische Spannung und/oder wenigstens eine Strominformation (3134) ein realer elektri scher Strom und/oder wenigstens eine Spannungs- und/oder Strominformation (3138) ein digitalisierter Wert ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that at least one input voltage information ( 35 ) and / or output voltage information ( 38 ) and / or auxiliary voltage information ( 36 . 37 ) a real electrical voltage and / or at least one current information ( 31 - 34 ) a real electrical current and / or at least one voltage and / or current information ( 31 - 38 ) is a digitized value. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen zweiter Hilfsspannungsinformation (37, 47) und erster Hilfsspannungsinformation (36, 46) ein mittels des Proportionalmoduls (15, 25) einstellbarer Proportionalitätsfaktor gebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the second auxiliary voltage information ( 37 . 47 ) and first auxiliary voltage information ( 36 . 46 ) by means of the proportional module ( 15 . 25 ) adjustable proportionality factor is formed. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vergleichsmodul (16, 26), welchem die Eingangsspannungsinformation (35, 45) zugeführt ist, eingangsseitig ein zusätzliches Proportionalmodul vorgeschaltet ist, dessen Eingangsgröße die Eingangsspannungsinformation (35, 45) ist und durch das eine zur Eingangsspannungsinformation (35, 45) proportionale dritte Hilfsspannungsinformation als Eingangsgröße für das Vergleichsmodul (16, 26) bereitgestellt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the comparison module ( 16 . 26 ) to which the input voltage information ( 35 . 45 ) is supplied, on the input side, an additional proportional module is connected upstream, whose input is the input voltage information ( 35 . 45 ) and by the one to the input voltage information ( 35 . 45 ) proportional auxiliary auxiliary voltage information as an input variable for the comparison module ( 16 . 26 ). Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vergleichsmodul (16, 26) ein Auswertemodul nachgeschaltet ist, durch welches ein Abschaltvorgang wenigstens einer angeschlossenen Last initiierbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the comparison module ( 16 . 26 ) an evaluation module is connected downstream, by which a shutdown of at least one connected load can be initiated. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der genannten Module (1116) wenigstens eine elektronische Einzelkomponente aufweist und/oder dass wenigstens eines der genannten Module (1116) wenigstens einen integrierten Schaltkreis aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of said modules ( 11 - 16 ) has at least one electronic component and / or that at least one of said modules ( 11 - 16 ) has at least one integrated circuit. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Module der genannten Module (1116) in einem einzigen gemeinsamen Modul realisiert sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two modules of said modules ( 11 - 16 ) are realized in a single common module. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der vorgenannten Module und/oder gegebenenfalls weitere Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the aforementioned modules and / or optionally further components arranged in a common housing are. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Verbindungselement für eine lösbare Verbindung, insbesondere klemmbare oder steckbare Schnellverbinder, angeordnet sind.Device according to claim 9, characterized in that that at least connecting element for a detachable connection, in particular clampable or pluggable quick connectors are arranged. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung einer Lastunsymmetrie das Verhältnis der Werte der zweiten Hilfsspannungsinformation (37, 47) zu den Werten der ersten Hilfsspannungsinformation (36) im Bereich von 50% bis 85%, vorzugsweise 75%, am Proportionalmodul (15, 25) vorgegeben ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that for detecting a load imbalance the ratio of the values of the second auxiliary voltage information ( 37 . 47 ) to the values of the first auxiliary voltage information ( 36 ) in the range of 50% to 85%, preferably 75%, of the proportional modulus ( 15 . 25 ) is given. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Modul als Programmprodukt auf einem programmierbaren elektrischen Schaltkreis oder einer Datenverarbeitungsanlagen realisiert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one module as a program product a programmable electrical circuit or a data processing system is realized.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007041248B4 (en) * 2007-08-30 2015-04-09 Abb Ag Device for detecting a load unbalance in a three-phase network
CN102623947B (en) * 2012-03-29 2015-09-23 临安亿安电力电子科技有限公司 A kind of earth leakage protective device with phase line handoff functionality
EP2884661B1 (en) 2013-12-11 2019-02-06 ABB Schweiz AG Method and apparatus for balancing currents
US9780567B2 (en) 2015-02-19 2017-10-03 Cummins Power Generation Ip, Inc. Energy storage system
US9812866B2 (en) 2015-02-19 2017-11-07 Cummins Power Generation Ip, Inc. Energy storage system
DE102016206024A1 (en) * 2016-04-12 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Apparatus and method for converting an alternating electrical current
CN108107252A (en) * 2018-01-26 2018-06-01 国网河南省电力公司民权县供电公司 A kind of current information acquisition system of 400V circuits
CN113671251A (en) * 2021-06-30 2021-11-19 北京航天发射技术研究所 Input electricity form identification method and device and electronic equipment

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1588324A1 (en) * 1967-02-04 1970-05-21 Ibm Deutschland Circuit arrangement for the detection of voltage failures on three-phase transformers

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4333050A (en) * 1980-02-26 1982-06-01 Yeasting Maynard C Multiphase voltage monitor
JPS5941144B2 (en) * 1980-09-03 1984-10-04 三菱電機株式会社 Current imbalance detection device
US4331995A (en) * 1981-02-02 1982-05-25 Diversified Electronics, Inc. Phase unbalance protector
US6541954B1 (en) * 1999-06-01 2003-04-01 Ssac, Inc. Circuit apparatus for sensing line conditions in a three phase power line
DE102007041248B4 (en) * 2007-08-30 2015-04-09 Abb Ag Device for detecting a load unbalance in a three-phase network

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1588324A1 (en) * 1967-02-04 1970-05-21 Ibm Deutschland Circuit arrangement for the detection of voltage failures on three-phase transformers

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