DE102023109671A1 - Residual current protection device, power distribution system and trip control method - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Anmeldung stellt eine Fehlerstromschutzeinrichtung, ein Stromverteilungssystem und ein Verfahren zur Auslösesteuerung bereit. Die Fehlerstromschutzeinrichtung umfasst: ein Auslösemodul, ein Fehlerstromerfassungsmodul und ein Verarbeitungsmodul, wobei das Auslösemodul zwischen einer Stromquelle und einer Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul und der Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul dazu ausgebildet ist, ein Fehlerstromsignal, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last verwendet wird, zu erfassen und das Fehlerstromsignal an das Verarbeitungsmodul zu senden, wobei das Verarbeitungsmodul dazu ausgebildet ist, abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul so zu steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist. Die vorliegende Lösung kann die Stabilität der Stromverteilung verbessern.The present application provides a residual current protection device, a power distribution system and a trip control method. The residual current protection device comprises: a tripping module, a residual current detection module and a processing module, the tripping module being connected between a power source and a load, the residual current detection module being connected in a power supply line between the tripping module and the load, the residual current detection module being designed to generate a residual current signal, which is used to indicate a fault current in the power supply line of the load, and send the fault current signal to the processing module, the processing module being adapted to depend on the fault current signal and a trip curve in the case where the fault current is larger at any frequency as a corresponding trip current threshold, to control the trip module to trip to disconnect the power supply line of the load, the trip curve being used to indicate a relationship between the frequency of the fault current and the trip current threshold, and the trip curve based on an inherent Fault current of the power supply line is determined. The present solution can improve the stability of power distribution.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das technische Gebiet der Elektrotechnik, insbesondere auf eine Fehlerstromschutzeinrichtung, ein Stromverteilungssystem und ein Verfahren zur Auslösesteuerung.The present application relates to the technical field of electrical engineering, in particular to a residual current protection device, a power distribution system and a method for tripping control.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Eine Fehlerstromschutzeinrichtung (Residual Current Operated Protective Device, RCD) ist eine Schutzeinrichtung, die im Fall, in dem der Fehlerstrom einer Schaltung unter gegebenen Bedingungen einen bestimmten Wert erreicht, bewirkt, dass ein Kontakt betätigt wird und somit die Hauptschaltung getrennt wird. Die Fehlerstromschutzeinrichtung kann im Falle einer elektrischen Leckage auslösen, um einen elektrischen Schlag, einen elektrischen Brand und Schäden an elektrischen Geräten zu verhindern. Sie wird häufig in Stromverteilungssystemen für Haushalte und Industrie eingesetzt.A Residual Current Operated Protective Device (RCD) is a protective device that, when the residual current of a circuit reaches a certain value under given conditions, causes a contact to be actuated, thus disconnecting the main circuit. The residual current device can trip in the event of an electrical leakage to prevent electric shock, electrical fire and damage to electrical equipment. It is widely used in household and industrial power distribution systems.
Gegenwärtig führt die Fehlerstromschutzeinrichtung eine Auslösung gemäß einer Standard-Auslösekurve durch, wenn der Fehlerstrom einen durch die Auslösekurve definierten Betriebsstrom erreicht.Currently, the residual current device performs tripping according to a standard tripping curve when the residual current reaches an operating current defined by the tripping curve.
Bei einem Stromverteilungssystem, das Lasten mit hoher Schaltfrequenz, wie z.B. einen Frequenzumrichter und einen variablen Frequenzantrieb, umfasst, besteht jedoch ein hochfrequenter Fehlerstrom. Dieser hochfrequente Fehlerstrom ergibt sich nicht aus einem Ausfall, aber er hat ein Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung zur Folge. Dies würde daher zu einer falschen Aktion der Fehlerstromschutzeinrichtung führen und die Stabilität der Stromverteilung beeinträchtigen.However, in a power distribution system that includes high switching frequency loads such as a frequency converter and a variable frequency drive, a high frequency fault current exists. This high-frequency residual current does not result from a failure, but it does result in the residual current protective device tripping. This would therefore lead to incorrect action of the residual current protection device and affect the stability of the power distribution.
INHALT DER ERFINDUNGCONTENT OF THE INVENTION
In Anbetracht dessen können die Fehlerstromschutzeinrichtung, das Stromverteilungssystem und das Verfahren zur Auslösesteuerung, die durch die vorliegende Anmeldung bereitgestellt sind, die Stabilität der Stromverteilung verbessern.In view of this, the residual current protection device, the power distribution system and the trip control method provided by the present application can improve the stability of power distribution.
Gemäß einem ersten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird eine Fehlerstromschutzeinrichtung bereitgestellt, die ein Auslösemodul, ein Fehlerstromerfassungsmodul und ein Verarbeitungsmodul umfasst; wobei das Auslösemodul zwischen einer Stromquelle und einer Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul und der Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul dazu ausgebildet ist, ein Fehlerstromsignal, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last verwendet wird, zu erfassen und das Fehlerstromsignal an das Verarbeitungsmodul zu senden; wobei das Verarbeitungsmodul dazu ausgebildet ist, abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul so zu steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist.According to a first aspect of the embodiments of the present application, there is provided a residual current protection device comprising a tripping module, a residual current detection module and a processing module; wherein the trip module is connected between a power source and a load, the fault current detection module is connected in a power supply line between the trip module and the load, the fault current detection module is designed to generate a fault current signal used to indicate a fault current in the power supply line of the load, to detect and send the fault current signal to the processing module; wherein the processing module is adapted, depending on the fault current signal and a trip curve in the case where the fault current at any frequency is greater than a corresponding trip current threshold, to control the trip module to trip to disconnect the power supply line of the load, wherein the trip curve is used to indicate a relationship between the frequency of the fault current and the trip current threshold, and wherein the trip curve is determined based on an inherent fault current of the power supply line.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird ein Verfahren zur Auslösesteuerung für eine Fehlerstromschutzeinrichtung bereitgestellt, wobei die Fehlerstromschutzeinrichtung ein Auslösemodul und ein Fehlerstromerfassungsmodul umfasst, wobei das Auslösemodul zwischen einer Stromquelle und einer Last geschaltet ist, wobei das Fehlerstromerfassungsmodul in einer Stromversorgungsleitung zwischen dem Auslösemodul und der Last geschaltet ist, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines durch das Fehlerstromerfassungsmodul erfassten Fehlerstromsignals, das zum Anzeigen eines Fehlerstroms in der Stromversorgungsleitung der Last verwendet wird; und Steuern des Auslösemoduls abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve und im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist.According to a second aspect of the exemplary embodiments of the present application, a method for tripping control for a residual current protection device is provided, wherein the residual current protection device comprises a tripping module and a residual current detection module, the tripping module being connected between a power source and a load, the residual current detection module being in a power supply line between the tripping module and the load is connected, the method comprising: obtaining a fault current signal detected by the fault current detection module that is used to indicate a fault current in the power supply line of the load; and controlling the tripping module depending on the fault current signal and a tripping curve and in the case where the fault current at any frequency is greater than a corresponding tripping current threshold, so that the tripping module trips to disconnect the power supply line of the load, the tripping curve for indicating a Association between the frequency of the fault current and the tripping current threshold is used, and wherein the tripping curve is determined based on an inherent fault current of the power supply line.
Gemäß einem dritten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird ein Stromverteilungssystem bereitgestellt, das umfasst: eine Stromquelle, mindestens eine Last und mindestens eine Fehlerstromschutzeinrichtung im ersten Aspekt; wobei ein Eingang der Fehlerstromschutzeinrichtung oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen mit der Stromquelle verbunden ist; und wobei ein Ausgang der Fehlerstromschutzeinrichtung oder jeder der Fehlerstromschutzeinrichtungen mit der mindestens einen Last verbunden ist.According to a third aspect of the embodiments of the present application, there is provided a power distribution system comprising: a power source, at least one load, and at least one residual current protection device in the first aspect; wherein an input of the residual current protection device or each of the residual current protection devices is connected to the power source; and wherein an output of the residual current protection device or each of the residual current protection devices is connected to the at least one load.
Gemäß einem vierten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die umfasst: einen Prozessor, eine Kommunikationsschnittstelle, einen Speicher und einen Kommunikationsbus, wobei der Prozessor, der Speicher und die Kommunikationsschnittstelle über den Kommunikationsbus miteinander kommunizieren; und wobei der Speicher zur Speicherung mindestens einer ausführbaren Anweisung verwendet wird, die den Prozessor dazu veranlasst, die Schritte, die dem im zweiten Aspekt bereitgestellten Verfahren zur Auslösesteuerung entsprechen, durchzuführen.According to a fourth aspect of the embodiments of the present application, there is provided an electronic device which comprises: a processor, a communication interface, a memory and a communication bus, the processor, the memory and the communication interface communicating with each other via the communication bus; and wherein the memory is used to store at least one executable instruction that causes the processor to perform the steps corresponding to the trigger control method provided in the second aspect.
Gemäß einem fünften Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem Computeranweisungen gespeichert sind, wobei die Computeranweisungen bei ihrem Ausführen durch einen Prozessor diesen Prozessor veranlassen, das im zweiten Aspekt bereitgestellte Verfahren zur Auslösesteuerung durchzuführen.According to a fifth aspect of the embodiments of the present application, there is provided a computer-readable storage medium on which computer instructions are stored, the computer instructions, when executed by a processor, causing that processor to perform the trigger control method provided in the second aspect.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das materiell auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und computerausführbare Anweisungen umfasst, wobei die computerausführbaren Anweisungen bei ihrem Ausführen mindestens einen Prozessor veranlassen, das im zweiten Aspekt bereitgestellte Verfahren zur Auslösesteuerung durchzuführen.According to a sixth aspect of the embodiments of the present application, there is provided a computer program product that is physically stored on a computer-readable medium and includes computer-executable instructions, the computer-executable instructions, when executed, causing at least one processor to perform the trigger control method provided in the second aspect.
Mit den vorstehend beschriebenen Lösungen erfasst das Fehlerstromerfassungsmodul ein Fehlerstromsignal, und das Verarbeitungsmodul steuert abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve das Auslösemodul, so dass es auslöst. Dabei steuert das Verarbeitungsmodul im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, das Auslösemodul, so dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last nicht zur Auslösung des Auslösemoduls führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.With the solutions described above, the residual current detection module detects a residual current signal, and the processing module, depending on the residual current signal and the tripping curve, controls the tripping module so that it trips. Here, in the case where the fault current at any frequency is greater than a tripping current threshold corresponding to that frequency on the tripping curve, the processing module controls the tripping module to trip to disconnect the power supply line of the load. Since the trip curve is determined based on the inherent fault current of the load power supply line, a trip current threshold corresponding to the frequency of the inherent fault current on the trip curve is larger than the amplitude of the inherent fault current, which ensures that the inherent fault current of the load power supply line does not leads to the tripping of the tripping module, which reduces the incorrect actions of the residual current protection device and thus improves the stability of the power distribution.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;1 shows a schematic view of a residual current protection device according to an exemplary embodiment of the present application; -
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;2 shows a schematic view of a residual current protection device according to a further exemplary embodiment of the present application; -
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Auslösekurve gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;3 shows a schematic view of a trigger curve according to an exemplary embodiment of the present application; -
4 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;4 shows a schematic view of a residual current protection device according to yet another exemplary embodiment of the present application; -
5 zeigt eine schematische Ansicht einer Fehlerstromschutzeinrichtung, die ein Kommunikationsmodul umfasst, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;5 shows a schematic view of a residual current protection device that includes a communication module, according to an exemplary embodiment of the present application; -
6 zeigt eine schematische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;6 shows a schematic view of an electronic device according to another embodiment of the present application; -
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Auslösesteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung;7 shows a flowchart of a method for trigger control according to an exemplary embodiment of the present application; -
8 zeigt eine schematische Ansicht eines Stromverteilungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung; und8th shows a schematic view of a power distribution system according to an embodiment of the present application; and -
9 zeigt eine schematische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung.9 shows a schematic view of an electronic device according to an exemplary embodiment of the present application.
AUSFÜHRLICHE AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED EMBODIMENTS
Wie vorstehend beschrieben, weist die vorhandene Fehlerstromschutzeinrichtung eine Standard-Auslösekurve auf, wobei, nachdem diese Fehlerstromschutzeinrichtung im Stromverteilungssystem installiert ist und der Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung einen durch die Auslösekurve definierten Betriebsstrom erreicht hat, die Fehlerstromschutzeinrichtung auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen. Allerdings sind die Arten von Lasten in verschiedenen Stromverteilungssystemen unterschiedlich. Bei einem Stromverteilungssystem, das Lasten mit hoher Schaltfrequenz, wie z.B. einen Frequenzumrichter und einen variablen Frequenzantrieb, umfasst, wird ein hochfrequenter Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last erzeugt. Basierend auf der Standard-Auslösekurve bewirkt dieser hochfrequente Fehlerstrom ein Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung, aber dieser hochfrequente Fehlerstrom ist nicht durch einen Ausfall verursacht. Dies würde daher zu einer falschen Aktion der Fehlerstromschutzeinrichtung führen und somit die Stabilität der Stromverteilung beeinträchtigen.As described above, the existing residual current device has a standard trip curve, and after this residual current device is installed in the power distribution system and the residual current in the power supply line reaches an operating current defined by the trip curve, the residual current device trips to disconnect the power supply line of the load. However, the types of loads in different power distribution systems are different. In a power distribution system that includes high switching frequency loads, such as a frequency converter and a variable frequency drive, a high frequency fault current is generated in the load's power supply line. Based on the standard trip curve, this high-frequency residual current causes the residual current device to trip, but this high-frequency residual current is not caused by a failure. This would therefore be a wrong action by the Feh current protection device and thus impair the stability of the power distribution.
In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung wird die Auslösekurve der Fehlerstromschutzeinrichtung basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt, wobei die Auslösekurve eine Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert definiert, wobei im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz in der Stromversorgungsleitung größer als der durch die Auslösekurve definierte Auslösestromschwellenwert ist, die Fehlerstromschutzeinrichtung auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist, kann die Frequenz des inhärenten Fehlerstroms der Stromversorgungsleitung so vorgesehen werden, dass sie einem größeren Auslösestromschwellenwert entspricht. Dies stellt sicher, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung nicht zur Auslösung der Fehlerstromschutzeinrichtung führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.In embodiments of the present application, the tripping curve of the residual current protection device is determined based on the inherent fault current of the power supply line, the tripping curve defining a relationship between the frequency of the fault current and the tripping current threshold, in the case where the fault current is greater at any frequency in the power supply line than the trip current threshold defined by the trip curve, the residual current device trips to disconnect the power supply line of the load. Since the trip curve is determined based on the inherent fault current of the power supply line, the frequency of the inherent fault current of the power supply line can be designed to correspond to a larger trip current threshold. This ensures that the inherent fault current of the power supply line does not cause the tripping of the residual current protective device, thereby reducing the incorrect actions of the residual current protective device and improving the stability of power distribution.
Im Folgenden werden die Fehlerstromschutzeinrichtung, das Stromverteilungssystem und das Verfahren zur Auslösesteuerung, die durch die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.Hereinafter, the residual current protection device, the power distribution system and the trip control method provided by the embodiments of the present application will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
FehlerstromschutzeinrichtungResidual current protection device
Die Auslösekurve kann die Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert anzeigen, wobei gemäß der Auslösekurve Auslösestromschwellenwerte, die Fehlerströmen bei unterschiedlichen Frequenzen entsprechen, bestimmt werden können. Ein Auslösestromschwellenwert ist ein kritischer Stromwert für das Ansprechen des Auslösemoduls 11. Wenn der Fehlerstrom bei einer spezifischen Frequenz größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, zeigt dies an, dass Ausfälle wie Kurzschluss und elektrische Leckage auf der Lastseite auftreten, wodurch das Verarbeitungsmodul 13 das Auslösemodul 11 so steuert, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen und die Stromversorgung der Last 30 zu stoppen.The tripping curve can indicate the association between the frequency of the fault current and the tripping current threshold, wherein tripping current thresholds corresponding to fault currents at different frequencies can be determined according to the tripping curve. A trip current threshold is a critical current value for the operation of the
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung erfasst das Fehlerstromerfassungsmodul 12 das Fehlerstromsignal, wobei das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve das Auslösemodul 11 so steuert, dass es auslöst, wobei das Verarbeitungsmodul 13 im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, das Auslösemodul 11 so steuert, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 nicht zur Auslösung des Auslösemoduls 11 führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.In the exemplary embodiments of the present application, the fault
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung beeinflussen der Sollstrom sowie die Betriebsfrequenz der Last 30 und die Kabellänge der Stromversorgungsleitung den inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30. Beispielsweise führt eine Erhöhung der Kabellänge zu einer Erhöhung des inhärenten Fehlerstroms der Stromversorgungsleitung der Last 30, wobei die Betriebsfrequenz der Last 30 die Frequenz des inhärenten Fehlerstroms beeinflusst, und wobei der Sollstrom der Last 30 die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms beeinflusst. Die digitale Filtereinheit 131 bestimmt den inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 abhängig von dem Sollstrom sowie die Betriebsfrequenz der Last 30 und die Kabellänge der Stromversorgungsleitung, um die Genauigkeit des bestimmten inhärenten Fehlerstroms sicherzustellen.In the embodiments of the present application, the target current as well as the operating frequency of the
Die digitale Filtereinheit 131 kann eine digitale Filterverarbeitung an dem Fehlerstromsignal durchführen und das Ergebnis der digitalen Filterverarbeitung an die Auslösesteuereinheit 132 senden. Die Auslösesteuereinheit 132 kann daraufhin bestimmen, ob ein Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, und bei einer Bestimmung, dass der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, das Auslösemodul 11 so steuern, dass es auslöst.The
In einer möglichen Implementierung ist eine Zielfrequenz vorbestimmt, wobei die Auslösesteuereinheit 132 abhängig von dem Fehlerstromsignal bestimmen kann, ob ein der Zielfrequenz entsprechender Fehlerstrom größer als ein erster Stromschwellenwert ist, wobei der erste Stromschwellenwert kleiner als ein der Zielfrequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist. Falls der der Zielfrequenz entsprechende Fehlerstrom größer als der erste Stromschwellenwert ist, steuert die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 so, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen.In one possible implementation, a target frequency is predetermined, wherein the
Beispielsweise beträgt die Zielfrequenz 10 kHz, wobei der erste Stromschwellenwert 5 A beträgt, und wobei der Auslösestromschwellenwert, die dem Fehlerstrom bei der Frequenz von 10 kHz auf der Auslösekurve entspricht, 10 A beträgt. Wenn die Auslösesteuereinheit 132 bestimmt, dass der Fehlerstrom bei der Frequenz von 10 kHz in der Stromversorgungsleitung der Last 30 größer als 5 A ist, wird sie das Auslösemodul 11 so steuern, dass es auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last 30 zu trennen.For example, the target frequency is 10 kHz, the first current threshold is 5 A, and the trip current threshold corresponding to the fault current at the frequency of 10 kHz on the trip curve is 10 A. If the
Im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anwendung kann ein Benutzer je nach Bedarf die Zielfrequenz und den ersten Stromschwellenwert einstellen, wobei der erste Stromschwellenwert kleiner als der der Zielfrequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, wobei im Fall, in dem der Fehlerstrom bei der Zielfrequenz größer als der erste Stromschwellenwert ist, die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 so steuert, dass es auslöst. Falls der Benutzer glaubt, dass der der Zielfrequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve zu groß ist und ein Sicherheitsrisiko besteht, kann der Benutzer einen der Zielfrequenz entsprechenden ersten Stromschwellenwert so einstellen, dass der erste Stromschwellenwert kleiner als der der Zielfrequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist, wobei im Fall, in dem der Fehlerstrom bei der Zielfrequenz größer als der erste Stromschwellenwert ist, die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 so steuern kann, dass es auslöst. Dadurch können die individuellen Anforderungen verschiedener Benutzer erfüllt werden und die Erfahrungen der Benutzer bei der Verwendung der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 verbessert werden.In the embodiment of the present application, a user can set the target frequency and the first current threshold as needed, the first current threshold being smaller than the tripping current threshold corresponding to the target frequency on the tripping curve, in the case where the fault current at the target frequency is greater than the first Current threshold value is, the
Es ist anzugeben, dass es eine oder mehrere Zielfrequenzen geben kann, wobei bei mehreren Zielfrequenzen für jede der Zielfrequenzen ein entsprechender erster Stromschwellenwert vorgesehen ist, wobei erste Stromschwellenwerte, die unterschiedlichen Zielfrequenzen entsprechen, gleich oder unterschiedlich sein können.It should be noted that there may be one or more target frequencies, whereby in the case of multiple target frequencies a corresponding first current threshold value is provided for each of the target frequencies, whereby first current threshold values corresponding to different target frequencies may be the same or different.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass die digitale Filtereinheit 131 abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 und einer voreingestellten Obergrenze-Auslösekurve sowie Untergrenze-Auslösekurve die Auslösekurve generiert, wobei ein Auslösestromschwellenwert, der einer beliebigen Fehlerstromfrequenz auf der Auslösekurve entspricht, zwischen Auslösestromschwellenwerten liegt, die dieser Fehlerstromfrequenz auf der Obergrenze-Auslösekurve bzw. der Untergrenze-Auslösekurve entsprechen.In one possible implementation, it is provided that the
Im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Obergrenze-Auslösekurve und die Untergrenze-Auslösekurve voreingestellt, wobei die digitale Filtereinheit 131 im Fall, in dem abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 eine Auslösekurve, die zwischen der Obergrenze-Auslösekurve und der Untergrenze-Auslösekurve liegt, generiert wird, vermeidet, dass das Auslösemodul 11 aufgrund eines zu großen Auslösestromschwellenwerts beim Auftreten eines Ausfalls nicht auslöst und dass das Auslösemodul 11 aufgrund eines zu kleinen eingestellten Auslösestromschwellenwerts häufig falsche Aktionen durchführt. Dadurch können unter der Prämisse, die Sicherheit des Stromverteilungssystems zu gewährleisten, die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 verringert werden.In the embodiment of the present invention, the upper limit trip curve and the lower limit trip curve are preset, and the
Wie in
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass die digitale Filtereinheit 131 dazu verwendet werden kann, nachdem die Auslösesteuereinheit 132 aufgrund eines Fehlerstroms bei einer spezifischen Frequenz größer als der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen gesteuert hat, die Auslösekurve zu aktualisieren und den dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve zu erhöhen, wobei der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve kleiner als ein dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Obergrenze-Auslösekurve ist.In a possible implementation, it is provided that the
Beispielsweise beträgt der Auslösestromschwellenwert, der zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Auslösekurve korrespondiert, 10 A, wobei der Auslösestromschwellenwert, der zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Obergrenze-Auslösekurve korrespondiert, 15 A beträgt. Wenn der Fehlerstrom bei 10 kHz in der Stromversorgungsleitung der Last 30 12 A beträgt, steuert die Auslösesteuereinheit 132 aufgrund des Fehlerstroms von 12 A größer als der Auslösestromschwellenwert von 10 A das Auslösemodul 11 zum Auslösen. Die digitale Filtereinheit 131 aktualisiert dann die Auslösekurve und erhöht den der Frequenz von 10 kHz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve, so dass ein der Frequenz von 10 kHz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve größer als 10 A und kleiner als oder gleich wie 15 A ist.For example, the trip current threshold corresponding to the fault current at 10 kHz on the trip curve is 10 A, where the trip current threshold corresponding to the fault current at 10 kHz on the high limit trip curve is 15 A. When the fault current at 10 kHz in the power supply line of the
Nachdem die Auslösesteuereinheit 132 aufgrund eines Fehlerstroms bei einer spezifischen Frequenz größer als der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen gesteuert hat, kann die digitale Filtereinheit 131 beim Aktualisieren der Auslösekurve durch die digitale Filtereinheit 131 den dieser Frequenz auf der Auslösekurve entsprechenden Auslösestromschwellenwert gemäß der voreingestellten Stromerhöhung erhöhen. Beispielsweise beträgt die voreingestellte Stromerhöhung 1 A, wobei der zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Auslösekurve korrespondierende Auslösestromschwellenwert 10 A beträgt, wobei der zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Obergrenze-Auslösekurve korrespondierende Auslösestromschwellenwert 15 A beträgt, wobei der Fehlerstrom bei 10 kHz in der Stromversorgungsleitung der Last 30 12 A beträgt, so dass, nachdem die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 zum Auslösen gesteuert hat, die digitale Filtereinheit 131 den zu dem Fehlerstrom bei 10 kHz auf der Auslösekurve korrespondierenden Auslösestromschwellenwert von 10 A auf 11 A einstellt.After the tripping
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass, nachdem aufgrund eines Fehlerstroms bei einer spezifischen Frequenz größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert das Auslösemodul 11 ausgelöst hat, die digitale Filtereinheit 131 die Auslösekurve aktualisiert, um den dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve zu erhöhen, wodurch eine adaptive Anpassung der Auslösekurve realisiert wird, so dass die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 besser an die Last 30 und das Stromverteilungssystem angepasst werden kann, wodurch das Stromverteilungssystem effektiver geschützt und die Zuverlässigkeit des Stromverteilungssystems sichergestellt werden kann.In the exemplary embodiments of the present application it is provided that after the tripping
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass, wenn das Verhältnis eines niederfrequenten Fehlerstroms zu einem hochfrequenten Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last 30 vergleichsweise klein ist, der niederfrequente Fehlerstrom durch den hochfrequenten Fehlerstrom bedeckt wird. Dabei ist nicht feststellbar, ob die Amplitude des niederfrequenten Fehlerstroms größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist. Somit löst das Auslösemodul 11 beim Auftreten eines Ausfalls im niederfrequenten Fehlerstrom nicht aus, was ein Sicherheitsrisiko verursacht. Wenn die Obergrenze-Erfassungseinheit 133 bestimmt, dass eine Stromamplitude, die durch Überlagerung von Fehlerströmen bei unterschiedlichen Frequenzen erhalten wird, größer als der zweite Stromschwellenwert ist, ist das Verhältnis des niederfrequenten Fehlerstroms zum hochfrequenten Fehlerstrom vergleichsweise klein, wobei der niederfrequente Fehlerstrom durch den hochfrequenten Fehlerstrom bedeckt wird. Nun steuert die Auslösesteuereinheit 132 das Auslösemodul 11 zum Auslösen, um die folgende Situation zu vermeiden: dass es nicht feststellbar ist, ob die Amplitude des niederfrequenten Fehlerstroms größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, was dazu führt, dass das Auslösemodul 11 nicht auslöst. Auf diese Weise wird die Sicherheit der Stromverteilung gewährleistet.In the exemplary embodiments of the present application it is provided that if the ratio of a low-frequency fault current to a high-frequency fault current in the power supply line of the
Das Kommunikationsmodul 14 kann die empfangenen Frequenzinformationen an einen Datensammler, der sich außerhalb der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 befindet, senden.The
Die Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen 134 kann durch Analysieren der Fehlerstrominformationen hinsichtlich des Frequenzbereichs die Frequenz eines Fehlerstroms bestimmen, der ein Auslösen des Auslösemoduls 11 bewirkt. Die Frequenzen der durch verschiedene Arten von Ausfällen erzeugten Fehlerströme sind unterschiedlich. Nachdem das Kommunikationsmodul 14 die Frequenzinformationen des Fehlerstroms, der das Auslösen bewirkt, an den Datensammler gesendet hat, kann der Datensammler abhängig von den Frequenzinformationen die Art eines Ausfalls, der das Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 bewirkt, bestimmen, wodurch die Behebung des Ausfalls des Stromverteilungssystems erleichtert wird und die Benutzererfahrung verbessert wird.The frequency
Wenn beispielsweise in einem Stromverteilungssystem, in dem Lasten einen Frequenzumrichter umfassen, die Frequenz des das Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 bewirkenden Fehlerstroms 50 Hz beträgt, kann es sich um einen Ausfall bei der Erdung des Eingangs des Frequenzumrichters handeln. Wenn die Frequenz des das Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 bewirkenden Fehlerstroms 5 kHz beträgt und die Schaltfrequenz des Wandlers 5 kHz beträgt, kann es sich um einen Ausfall bei der Erdung eines IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) handeln.For example, in a power distribution system in which loads include a frequency converter, the frequency of the residual current causing the residual
Optional kann die Einheit zur Analyse von Frequenzbereichen 134 durch eine schnelle Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform, FFT) das Fehlerstromsignal analysieren, um die Frequenz des Fehlerstroms zum Auslösen zu bestimmen.Optionally, the frequency
Der Nullstromwandler 121 ist in der Stromversorgungsleitung der Last 30 geschaltet. Wenn ein elektrischer Schlag oder eine elektrische Leckage in der Stromversorgungsleitung der Last 30 auftritt, kann der Nullstromwandler 121 den Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last 30 erfassen, um ein Stromsignal zum Anzeigen des Fehlerstroms zu erhalten. Das von dem Nullstromwandler 121 erfasste Stromsignal umfasst hochfrequente Störsignale. Und das von dem Nullstromwandler 121 ausgegebene Stromsignal ist ein Signal in der Größenordnung von Millivolt, d.h., dass dieses Stromsignal relativ schwach ist. Daher kann das Stromsignal durch den Operationsverstärker 123 tiefpassgefiltert werden, um die hochfrequenten Störsignale in dem Stromsignal herauszufiltern; dann wird das Stromsignal verstärkt, um ein Fehlerstromsignal zu erhalten, das durch das Verarbeitungsmodul 13 identifizierbar ist.The zero
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung wird durch den Nullstromwandler 121 ein Fehlerstrom in der Stromversorgungsleitung der Last 30 erfasst, wobei ein Stromsignal zum Anzeigen des Fehlerstroms erhalten wird, wobei der Operationsverstärker 123 das Stromsignal tiefpassfiltert und verstärkt, um ein Fehlerstromsignal zu erhalten, das durch das Verarbeitungsmodul 13 identifizierbar ist, wobei somit das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von dem Fehlerstromsignal das Auslösemodul 11 zum Auslösen steuert, so dass das Auslösemodul 11 beim Ausfallen des Stromverteilungssystems rechtzeitig auslösen kann, wodurch die Sicherheit der Stromverteilung sichergestellt wird.In the embodiments of the present application, a fault current in the power supply line of the
Es versteht sich, dass der Operationsverstärker 123 sowohl die Funktion eines Tiefpassfilters als auch die Funktion einer Verstärkerschaltung realisieren kann, sodass das Stromsignal durch den Operationsverstärker 123 tiefpassgefiltert und verstärkt werden kann. Der Nullstromwandler 121 kann ein Nullstromwandler im Hochfrequenzbereich sein, um Fehlerströme von der Lastseite zu erhalten. Daher kann die Frequenz des Fehlerstroms 100 kHz oder höher erreichen. Das Material des Nullstromwandlers kann ein nanokristallines Material sein.It is understood that the
In einer möglichen Implementierung kann das Verarbeitungsmodul 13 einen Zeitbereichsfehlerstrom, einen Frequenzbereichsfehlerstrom und ein Auslöseprotokoll über das Kommunikationsmodul 14 an den Datensammler senden, sodass der Datensammler den Zeitbereichsfehlerstrom, den Frequenzbereichsfehlerstrom und das Auslöseprotokoll analysieren kann, um einen Betriebszustand des Stromverteilungssystems zu bestimmen. Das Kommunikationsmodul 14 kann auch die vom Datensammler gesendeten Konfigurationsinformationen empfangen und die Konfigurationsinformationen an das Verarbeitungsmodul 13 senden. Die Konfigurationsinformationen umfassen den Sollstrom sowie die Betriebsfrequenz der Last und die Kabellänge der Stromversorgungsleitung usw. Somit kann das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von den Konfigurationsinformationen eine Auslösekurve generieren oder die Auslösekurve aktualisieren.In one possible implementation, the
Das Kommunikationsmodul 14 kann mit dem Datensammler über WiFi, Bluetooth, ZigBee und andere Netzwerke kommunizieren, was nicht durch die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung beschränkt ist.The
In einer möglichen Implementierung umfasst, wie in
Die Betriebsmodi der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 umfassen einen adaptiven Modus, einen Obergrenzenmodus, einen Untergrenzenmodus und einen Standardmodus. Im adaptiven Modus generiert das Verarbeitungsmodul 13 eine Auslösekurve und steuert abhängig von der generierten Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen, um einen adaptiven Schutz vom Typ B zu realisieren. Im Obergrenzenmodus steuert das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von der Obergrenze-Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen, um einen Schutz vom Typ B für die Obergrenze-Auslösestromkurve zu realisieren. Im Untergrenzenmodus steuert das Verarbeitungsmodul 13 abhängig von der Untergrenze-Auslösekurve das Auslösemodul 11 zum Auslösen, um einen Schutz vom Typ B für die Untergrenze-Auslösestromkurve zu realisieren. Im Standardmodus steuert das Verarbeitungsmodul 13 basierend auf der Norm DIN VDE 0664-400: 2012 das Auslösemodul 11 zum Auslösen.The operating modes of the residual
Das Anzeigemodul 15 kann ein oder mehrere Anzeigelampen und Knöpfe umfassen; oder das Anzeigemodul 15 kann einen Berührungsbildschirm zum Anzeigen relevanter Informationen und zum Eingeben von Informationen umfassen.The
In einer möglichen Implementierung kann das Auslösemodul 11 einen magnetischen Auslösemechanismus umfassen.In one possible implementation, the
In einer möglichen Implementierung umfasst das Verarbeitungsmodul 13, wie in
Verfahren zur AuslösesteuerungTrigger control method
Schritt 702: Steuern des Auslösemoduls abhängig von dem Fehlerstromsignal und einer Auslösekurve und im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst, um die Stromversorgungsleitung der Last zu trennen, wobei die Auslösekurve zum Anzeigen einer Zuordnung zwischen der Frequenz des Fehlerstroms und dem Auslösestromschwellenwert verwendet wird, und wobei die Auslösekurve basierend auf einem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung bestimmt ist.Step 702: Control the tripping module depending on the fault current signal and a tripping curve and in the case where the fault current at any frequency is greater than a corresponding tripping current threshold, so that the tripping module trips to disconnect the load's power supply line, the tripping curve being the Displaying a mapping between the frequency of the fault current and the tripping current threshold, and wherein the tripping curve is determined based on an inherent fault current of the power supply line.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung wird abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve das Auslösemodul zum Auslösen gesteuert. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last nicht zur Auslösung des Auslösemoduls führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.In the exemplary embodiments of the present application, the tripping module is controlled for tripping depending on the residual current signal and the tripping curve. Since the trip curve is determined based on the inherent fault current of the load power supply line, a trip current threshold corresponding to the frequency of the inherent fault current on the trip curve is larger than the amplitude of the inherent fault current, which ensures that the inherent fault current of the load power supply line does not leads to the tripping of the tripping module, which reduces the incorrect actions of the residual current protection device and thus improves the stability of the power distribution.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Bestimmen des inhärenten Fehlerstroms der Stromversorgungsleitung abhängig von mindestens einem Parameter aus einem Sollstrom der Last, einer Betriebsfrequenz der Last und einer Kabellänge der Stromversorgungsleitung und Generieren der Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom, so dass ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms ist.In one possible implementation, the
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Bestimmen abhängig von dem Fehlerstromsignal, ob ein einer voreingestellten Zielfrequenz entsprechender Fehlerstrom größer als ein erster Stromschwellenwert ist, und Steuern des Auslösemoduls im Fall, in dem der der Zielfrequenz entsprechende Fehlerstrom größer als der erste Stromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst, wobei der erste Stromschwellenwert kleiner als ein der Zielfrequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Auslösekurve ist.In a possible implementation, it is provided that the
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass beim Generieren der Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom die Auslösekurve abhängig von dem inhärenten Fehlerstrom und der voreingestellten Obergrenze-Auslösekurve sowie der Untergrenze-Auslösekurve generiert werden kann, so dass ein Auslösestromschwellenwert, der einer beliebigen Fehlerstromfrequenz auf der Auslösekurve entspricht, zwischen Auslösestromschwellenwerten liegt, die dieser Fehlerstromfrequenz auf der Obergrenze-Auslösekurve bzw. der Untergrenze-Auslösekurve entsprechen.In a possible implementation, it is provided that when generating the tripping curve depending on the inherent fault current, the tripping curve can be generated depending on the inherent fault current and the preset upper limit tripping curve as well as the lower limit tripping curve, so that a tripping current threshold corresponding to any fault current frequency on the Tripping curve corresponds to between tripping current thresholds that correspond to this fault current frequency on the upper limit tripping curve and the lower limit tripping curve, respectively.
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Aktualisieren der Auslösekurve, nachdem aufgrund der Bestimmung, dass ein Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, das Auslösemodul zum Auslösen gesteuert wurde, und Erhöhen des dieser Frequenz entsprechenden Auslösestromschwellenwerts auf der aktualisierten Auslösekurve, wobei der dieser Frequenz entsprechende Auslösestromschwellenwert auf der aktualisierten Auslösekurve kleiner als ein dieser Frequenz entsprechender Auslösestromschwellenwert auf der Obergrenze-Auslösekurve ist.In one possible implementation, the tripping
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Bestimmen einer Stromamplitude, die durch Überlagerung von Fehlerströmen mit unterschiedlichen Frequenzen erhalten wird, abhängig von dem Fehlerstromsignal; und Steuern des Auslösemoduls im Fall, in dem die Stromamplitude größer als ein zweiter Stromschwellenwert ist, so dass das Auslösemodul auslöst.In one possible implementation, the
In einer möglichen Implementierung ist vorgesehen, dass das Verfahren 700 zur Auslösesteuerung ferner umfasst: Analysieren des Fehlerstromsignals hinsichtlich des Frequenzbereichs, Bestimmen von Frequenzinformationen eines Fehlerstroms, der größer als der entsprechende Auslösestromschwellenwert ist, und Senden der Frequenzinformationen an das Kommunikationsmodul.In one possible implementation, the
Es ist anzugeben, dass das Verfahren zur Auslösesteuerung in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung anhand der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführt wird. Da die Einzelheiten des Verfahrens zur Auslösesteuerung in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fehlerstromschutzeinrichtung unter Bezugnahme auf die strukturellen schematischen Ansichten ausführlich beschrieben worden sind, kann bezüglich des spezifischen Prozesses auf die Beschreibung in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fehlerstromschutzeinrichtung verwiesen werden, was hier nicht wiederholt wird.It should be noted that the trip control method in the exemplary embodiments of the present application is carried out using the residual
StromverteilungssystemElectricity distribution system
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung wird jede Fehlerstromschutzeinrichtung 10 mit einer oder mehreren Lasten 30 verbunden, wobei die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 oder jede der Fehlerstromschutzeinrichtungen jeweils mit der Stromquelle 20 verbunden ist, wobei die Fehlerstromschutzeinrichtung 10 abhängig von dem Fehlerstromsignal in der Stromversorgungsleitung der entsprechenden Last 30 und der Auslösekurve die Stromversorgungsleitung der Last 30 trennt. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last 30 bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last nicht zur Auslösung des Auslösemoduls führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.In the exemplary embodiments of the present application, each residual current
In einer möglichen Implementierung umfasst, wie in
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung kann der Datensammler 40 die Frequenzinformationen empfangen, die von der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 oder den Fehlerstromschutzeinrichtungen gesendet sind. Da die Frequenzen der Fehlerströme, die durch verschiedene Arten von Ausfällen im Stromverteilungssystem erzeugt sind, unterschiedlich sind, kann der Datensammler durch die Analyse der Frequenzinformationen die Art eines Ausfalls, der zum Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung führt, bestimmen, wodurch die Behebung des Ausfalls des Stromverteilungssystems erleichtert wird und die Benutzererfahrung verbessert wird.In the embodiments of the present application, the
Es versteht sich, dass der Datensammler 40 ein lokaler Server oder ein Cloud-Server sein kann. Die Kommunikation zwischen dem Datensammler 40 und der Fehlerstromschutzeinrichtung 10 kann über drahtlose Netzwerke wie Bluetooth, WiFi, ZigBee, 5G, 4G usw. oder über verdrahtete Netzwerke wie Glasfaser und Breitband erfolgen.It is understood that the
Elektronische VorrichtungElectronic device
Dabei kommunizieren der Prozessor 902, der Speicher 906 und die Kommunikationsschnittstelle 904 über den Kommunikationsbus 908 miteinander.The
Die Kommunikationsschnittstelle 904 wird zum Kommunizieren mit anderen elektronischen Vorrichtungen oder Servern verwendet.The
Der Prozessor 902 ist zum Ausführen eines Programms 910 verwendet und kann insbesondere die relevanten Schritte des Verfahrens zur Auslösesteuerung gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ausführen.The
Insbesondere kann das Programm 910 Programmcodes umfassen, die computerbetriebene Anweisungen enthalten.In particular, the
Der Prozessor 902 kann eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit) ASIC sein oder ist dazu konfiguriert, eine oder mehrere integrierte Schaltungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung auszuführen. Bei einem oder mehreren Prozessoren, die in einem intelligenten Gerät enthalten sind, kann es sich um einen Prozesses vom gleichen Typ, wie etwa eine oder mehrere CPUs, handeln; Prozessoren unterschiedlicher Typen sind auch möglich, wie etwa eine oder mehrere CPUs und ein oder mehrere ASICs.The
Der Speicher 906 wird zur Speicherung des Programms 910 verwendet. Der Speicher 906 kann einen Hochgeschwindigkeits-RAM-Speicher umfassen und kann auch einen nichtflüchtigen Speicher (non-volatile memory) wie etwa mindestens einen Plattenspeicher umfassen.
Das Programm 910 kann speziell dazu verwendet werden, den Prozessor 902 zu veranlassen, das Verfahren zur Auslösesteuerung in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele auszuführen.
Bezüglich der spezifischen Implementierung der einzelnen Schritte in dem Programm 910 kann auf die entsprechende Beschreibung der jeweiligen Schritte und Einheiten in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Auslösesteuerung verwiesen werden, was hier nicht wiederholt ist. Der Fachmann kann klar erfahren, dass der Einfachheit und Prägnanz der Beschreibung halber sich die vorstehend beschriebenen spezifischen Arbeitsprozesse der Vorrichtung und des Moduls auf die entsprechenden Prozesse in den vorstehend beschriebenen Verfahrensausführungsbeispielen beziehen können, was hier nicht wiederholt ist.Regarding the specific implementation of the individual steps in the
Durch die elektronische Vorrichtung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung wird abhängig von dem Fehlerstromsignal und der Auslösekurve das Auslösemodul zum Auslösen gesteuert. Da die Auslösekurve basierend auf dem inhärenten Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last bestimmt ist, ist ein Auslösestromschwellenwert, der der Frequenz des inhärenten Fehlerstroms auf der Auslösekurve entspricht, größer als die Amplitude des inhärenten Fehlerstroms, was sicherstellt, dass der inhärente Fehlerstrom der Stromversorgungsleitung der Last nicht zur Auslösung des Auslösemoduls führt, wodurch die falschen Aktionen der Fehlerstromschutzeinrichtung reduziert werden und somit die Stabilität der Stromverteilung verbessert wird.The electronic device of the exemplary embodiment of the present application controls the tripping module for tripping depending on the residual current signal and the tripping curve. Since the trip curve is determined based on the inherent fault current of the load power supply line, a trip current threshold corresponding to the frequency of the inherent fault current on the trip curve is larger than the amplitude of the inherent fault current, which ensures that the inherent fault current of the load power supply line does not leads to the tripping of the tripping module, which reduces the incorrect actions of the residual current protection device and thus improves the stability of the power distribution.
Computerlesbares SpeichermediumComputer-readable storage medium
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung stellt ferner ein computerlesbares Speichermedium bereit, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die eine Maschine dazu veranlassen, das Verfahren zur Auslösesteuerung hierin durchzuführen. Insbesondere kann ein System oder Gerät bereitgestellt werden, das mit einem Speichermedium ausgestattet ist, auf dem die Softwareprogrammcodes zum Realisieren der Funktionen in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele gespeichert sind, wobei ein Computer (oder CPU oder MPU) des Systems oder Geräts die auf dem Speichermedium gespeicherten Programmcodes liest und ausführt.An embodiment of the present application further provides a computer-readable storage medium storing instructions that cause a machine to perform the trigger control method herein. In particular, a system or device may be provided equipped with a storage medium on which the software program codes for realizing the functions in one of the embodiments described above are stored, wherein a computer (or CPU or MPU) of the system or device stores the software program codes on the storage medium reads and executes stored program codes.
In diesem Fall können die aus dem Speichermedium gelesenen Programmcodes selbst die Funktion eines der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele realisieren, so dass die Programmcodes und das Speichermedium, auf dem die Programmcodes gespeichert sind, einen Teil der vorliegenden Anmeldung bilden.In this case, the program codes read from the storage medium can themselves realize the function of one of the exemplary embodiments described above, so that the program codes and the storage medium on which the program codes are stored form part of the present application.
Beispiele für Speichermedien zum Bereitstellen von Programmcodes umfassen Disketten, Festplatten, magneto-optische Platten, optische Platten (wie CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW), Magnetbänder, nichtflüchtige Speicherkarten und ROMs. Optional können die Programmcodes über ein Kommunikationsnetzwerk von einem Server-Computer heruntergeladen werden.Examples of storage media for providing program code include floppy disks, hard disks, magneto-optical disks, optical disks (such as CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW), magnetic tapes, non-volatile memory cards and ROMs. Optionally, the program codes can be downloaded from a server computer via a communications network.
Darüber hinaus sollte klar sein, dass nicht nur durch Ausführen der vom Computer gelesenen Programmcodes, sondern auch durch ein auf dem Computer laufendes Betriebssystem, das auf den Anweisungen der Programmcodes basiert, einige oder alle der tatsächlichen Vorgänge abgeschlossen werden können, wodurch die Funktionen in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele realisiert sind.In addition, it should be understood that not only by executing the program codes read by the computer, but also by an operating system running on the computer based on the instructions of the program codes, some or all of the actual operations can be completed, thereby making the functions in one of the exemplary embodiments described above are realized.
Zudem versteht es sich, dass die aus dem Speichermedium gelesenen Programmcodes in einen Speicher geschrieben werden, der in einer in den Computer eingesetzten Erweiterungsplatine oder in einem mit dem Computer verbundenen Erweiterungsmodul vorgesehen ist, wobei dann die CPU, die auf der Erweiterungsplatine oder dem Erweiterungsmodul installiert ist, basierend auf den Anweisungen der Programmcodes einige oder alle der tatsächlichen Vorgänge ausführt, wodurch die Funktionen in einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele realisiert sind.In addition, it is understood that the program codes read from the storage medium are written into a memory which is provided in an expansion board inserted into the computer or in an expansion module connected to the computer, the CPU then being installed on the expansion board or the expansion module is, based on the instructions of the program codes, performs some or all of the actual operations, thereby realizing the functions in any of the embodiments described above.
ComputerprogrammproduktComputer program product
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung stellen ferner ein Computerprogrammprodukt bereit, das materiell auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und computerausführbare Anweisungen umfasst, wobei die computerausführbaren Anweisungen bei ihrem Ausführen mindestens einen Prozessor veranlassen, das in den vorstehend einzelnen Ausführungsbeispielen bereitgestellte Verfahren zur Auslösesteuerung durchzuführen. Es versteht sich, dass die einzelnen Lösungen im vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechende technische Wirkungen in den vorstehenden Verfahrensausführungsbeispielen aufweisen, was hier nicht wiederholt wird.The embodiments of the present application further provide a computer program product that is physically stored on a computer-readable medium and includes computer-executable instructions, the computer-executable instructions, when executed, causing at least one processor to perform the trigger control method provided in the individual embodiments above. It is understood that the individual solutions in the present exemplary embodiment have corresponding technical effects in the above method exemplary embodiments, which is not repeated here.
Es ist anzugeben, dass in den vorstehenden Abläufen bzw. Strukturansichten des Systems nicht alle Schritte und Module notwendig sind, wobei einige Schritte oder Module je nach Bedarf ignoriert werden können. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Schritte ausgeführt sind, ist nicht festgelegt und kann je nach Bedarf angepasst werden. Die in den vorstehenden einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Systemstrukturen können physische Strukturen oder logische Strukturen sein. Das heißt, einige Module können durch dieselbe physische Entität realisiert werden; alternativ können einige Module durch mehrere physische Entitäten realisiert werden oder können gemeinsam durch einige Komponenten in mehreren unabhängigen Geräten realisiert werden.It should be noted that in the above flows or structural views of the system, not all steps and modules are necessary, although some steps or modules can be ignored as necessary. The order in which each step is performed is not fixed and can be adjusted as needed. The system structures described in the individual exemplary embodiments above can be physical structures or logical structures. That is, some modules can be realized by the same physical entity; alternatively, some modules may be realized by multiple physical entities or may be jointly realized by some components in multiple independent devices.
In den vorstehenden einzelnen Ausführungsbeispielen können Hardwaremodule mechanisch oder elektrisch implementiert werden. Beispielsweise kann ein Hardwaremodul eine permanente dedizierte Schaltung oder Logik (wie etwa einen dedizierten Prozessor, FPGA oder ASIC) enthalten, um die entsprechenden Vorgänge durchzuführen. Das Hardwaremodul kann auch eine programmierbare Logik oder Schaltung (wie etwa einen Universalprozessor oder anderen programmierbaren Prozessor) enthalten und kann auch temporär durch eine Software eingestellt werden kann, um entsprechende Vorgänge durchzuführen. Die spezifische Implementierungsweise (mechanische Implementierung oder permanente dedizierte Schaltung oder temporär eingestellte Schaltung) kann basierend auf Kosten- und Zeitüberlegungen bestimmt werden.In the individual exemplary embodiments above, hardware modules can be implemented mechanically or electrically. For example, a hardware module may contain permanent dedicated circuitry or logic (such as a dedicated processor, FPGA, or ASIC) to perform the corresponding operations. The hardware module may also include programmable logic or circuitry (such as a general purpose processor or other programmable processor) and may also be temporarily adjustable by software to perform corresponding operations. The specific implementation method (mechanical implementation or permanent dedicated circuit or temporary set circuit) can be determined based on cost and time considerations.
Vorstehend wird die vorliegende Anmeldung durch die beigefügten Zeichnungen und die bevorzugten Ausführungsbeispiele detailliert dargestellt und angegeben. Jedoch ist die vorliegende Anmeldung nicht auf diese offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt. Basierend auf den oben erwähnten mehreren Ausführungsbeispielen kann der Fachmann wissen, dass mehr Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung erhalten werden können, indem die Maßnahmen zur Codeüberprüfung in den oben erwähnten unterschiedlichen Ausführungsbeispielen kombiniert werden, wobei diese erhaltenen Ausführungsbeispiele auch in den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung einbezogen sind.The present application is presented and indicated in detail above by the accompanying drawings and the preferred exemplary embodiments. However, the present application is not limited to these disclosed embodiments. Based on the above-mentioned several embodiments, those skilled in the art will know that more embodiments of the present application can be obtained by combining the code verification measures in the above-mentioned different embodiments, and these obtained embodiments are also included within the scope of the present application.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- FehlerstromschutzeinrichtungResidual current protection device
- 1111
- AuslösemodulTrigger module
- 1212
- FehlerstromerfassungsmodulResidual current detection module
- 1313
- VerarbeitungsmodulProcessing module
- 1414
- KommunikationsmodulCommunication module
- 1515
- AnzeigemodulDisplay module
- 2020
- Stromquellepower source
- 3030
- Lastload
- 4040
- DatensammlerData collector
- 121121
- Nullstromwandlerzero current transformer
- 122122
- Erregerschaltungexcitation circuit
- 123123
- Operationsverstärkeroperational amplifier
- 135135
- Analog-Digital-WandlerAnalog-to-digital converter
- 131131
- digitale Filtereinheitdigital filter unit
- 132132
- AuslösesteuereinheitTrigger control unit
- 133133
- Obergrenze-ErfassungseinheitUpper limit detection unit
- 134134
- Einheit zur Analyse von FrequenzbereichenUnit for analyzing frequency ranges
- 301301
- Obergrenze-AuslösekurveUpper limit trip curve
- 302302
- Untergrenze-AuslösekurveLower limit trip curve
- 303303
- Standard-AuslösekurveStandard trip curve
- 700700
- Verfahren zur AuslösesteuerungTrigger control method
- 701701
- Erhalten eines durch das Fehlerstromerfassungsmodul erfassten FehlerstromsignalsObtaining a residual current signal detected by the residual current detection module
- 702702
- Steuern des Auslösemoduls zum Auslösen im Fall, in dem der Fehlerstrom bei einer beliebigen Frequenz größer als ein entsprechender Auslösestromschwellenwert istControlling the trip module to trip in the event that the fault current at any frequency is greater than a corresponding trip current threshold
- 800800
- StromverteilungssystemElectricity distribution system
- 900900
- Elektronische VorrichtungElectronic device
- 902902
- Prozessorprocessor
- 904904
- KommunikationsschnittstelleCommunication interface
- 906906
- SpeicherStorage
- 908908
- KommunikationsbusCommunication bus
- 910910
- Programmprogram
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210423117.5 | 2022-04-21 | ||
CN202210423117.5A CN116979481A (en) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | Residual current operated protector, power distribution system and tripping control method |
Publications (1)
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---|---|
DE102023109671A1 true DE102023109671A1 (en) | 2023-10-26 |
Family
ID=88238584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023109671.0A Pending DE102023109671A1 (en) | 2022-04-21 | 2023-04-18 | Residual current protection device, power distribution system and trip control method |
Country Status (2)
Country | Link |
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CN (1) | CN116979481A (en) |
DE (1) | DE102023109671A1 (en) |
-
2022
- 2022-04-21 CN CN202210423117.5A patent/CN116979481A/en active Pending
-
2023
- 2023-04-18 DE DE102023109671.0A patent/DE102023109671A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116979481A (en) | 2023-10-31 |
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