用于電網(wǎng)的保護裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于保護中壓或高壓電網(wǎng)的裝置，包括：連接到用于測量代表電網(wǎng)的數(shù)值的裝置并連接到電網(wǎng)的脫扣電路(8)的基礎部分(40)；包括用于代表電網(wǎng)的數(shù)值的模擬?數(shù)字轉換的裝置以及在稱為正常位置的第一位置機械和電連接到基礎部分(40)的有源部分(50)；在稱為測試位置的第二位置機械和電連接到有源部分(50)的可移除的測試部分(60)。所述測試部分(60)包括用于機械和電連接到基礎部分(40)的裝置，使得在測試位置，測試部分的外部端子(67)通過基礎部分(40)連接到脫扣電路(8)。
【專利說明】
用于電網(wǎng)的保護裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明的領域是用于保護電路的裝置或繼電器，更具體地說，是用于保護中壓和高壓電網(wǎng)的裝置，如架空線、架空的、地下的或架空-地下電纜或連接，變壓起動器、馬達起動器等。
【背景技術】
[0002]這些保護裝置的特點是連續(xù)采取電氣數(shù)據(jù)測量，如電流和電壓值，該電流和電壓值由安裝在電網(wǎng)的導體上的電流和電壓變壓器提供。
[0003]電氣數(shù)據(jù)以模擬方式在布置在電網(wǎng)上的多個變壓器之間采集，通過低壓電纜傳遞到保護裝置，然后在這些保護裝置內側轉變成數(shù)字格式。接著，保護裝置使用計算機程序以在時間的給定點將測量的電氣數(shù)據(jù)與針對于特定操作的基準電氣數(shù)據(jù)相比較。
[0004]在故障或異常被保護裝置探測到的情況下，后者可以命令開關或斷路器打開或閉合，以保護電網(wǎng)。
[0005]從FR2936908已知的是一種用于保護中壓或高壓電網(wǎng)的裝置。這種保護裝置在圖1至3中示出。它包括基礎部分10，該基礎部分10通過模擬聯(lián)接連接到電流和/或電壓變壓器
2、3，以便測量電網(wǎng)的電流/電壓，并且其連接到電網(wǎng)的脫扣電路，允許脫扣指令傳遞到斷路器或開關5，尤其是在電網(wǎng)中出現(xiàn)故障的情況下。該保護裝置也包括有源部分20，該有源部分20進行從基礎部分發(fā)出的電流/電壓測量值的模擬-數(shù)字轉換，并且通過數(shù)字聯(lián)接21連接到保護繼電器的中央處理單元，前者作用為監(jiān)視測量的電流/電壓，并且如果需要的話，將脫扣命令送回到有源部分。如果能夠通過小型化制造，該有源部分可以集成到保護繼電器的中央處理單元中。
[0006]為了能夠進行保護繼電器的功能測試，該裝置也包括測試部分30，該測試部分30能夠連接到有源部分，替代基礎部分，以便模擬在電網(wǎng)上進行的電流/電壓測量。由此，通過連接用于將電流/電壓注入這個測試部分的外部裝置，那么有可能測試保護繼電器的操作，以便模擬電流和電壓變壓器。當然，必須有可能進行這些連接/斷開操作，同時避免電網(wǎng)的開關/斷路器的任何過早脫扣命令或者任何對操作者的危害，尤其是在斷開電流變壓器的時候。
[0007]為了進行功能測試，該裝置被放置在測試位置，在該位置，有源部分20從基礎部分10電斷開，并由此從電壓和電流變壓器以及從脫扣電流斷開。如在圖2和3中可以看到的，隨后這個部分轉過來，以便在一側上能夠容納測試部分20，且在另一側上機械固定到基礎部分10 ο以這種方式，有源部分20繼續(xù)接收從基礎部分10發(fā)出的電功率供給，并可以容納測試部分20，以便模擬電流和電壓變壓器。
[0008]但是，將有源部分轉過來以便將它放置在測試位置構成對操作者而言不太可能直觀的程序。此外，測試位置不再允許操作者接近脫扣電流，由于有源部分20遮擋了對基礎部分10的接近。但是，在功能測試過程中，非常有用的是能夠繼續(xù)探測脫扣命令的發(fā)生并檢查脫扣電路的連續(xù)性。

【發(fā)明內容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的是克服上面提到的缺點并在功能測試階段期間促進保護裝置的使用。實際上，借助于本發(fā)明，用于從正常位置向測試位置切換的步驟更容易進行并且對操作者而言是高度直觀的。此外，本發(fā)明允許在保護裝置的測試階段期間對脫扣電路的快速接近得以保持。由此，操作者將能夠借助于可接近外部端子連接到這個脫扣電路。
[0010]這個目的是通過一種用于保護中壓或高壓電網(wǎng)的裝置來實現(xiàn)的，該裝置包括:基礎部分，該基礎部分連接到用于測量代表電網(wǎng)的數(shù)值的裝置并連接到電網(wǎng)的脫扣電路;可移除有源部分，該可移除有源部分包括用于代表電網(wǎng)的數(shù)值的模擬-數(shù)字轉換并且在稱為正常位置的第一位置機械和電連接到基礎部分；以及可移除的測試部分，該可移除的測試部分包括相對有源部分的機械和電連接裝置，使得在稱為測試位置的第二位置，有源部分連接到測試部分，且測試部分的第二外部端子連接到有源部分，以便模擬電流或電壓測量。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，測試部分包括用于機械和電連接到基礎部分的裝置，使得在測試位置，所述測試部分連接到所述基礎部分，取代有源部分，并且測試部分的第一外部端子通過基礎部分連接到脫扣電路。
[0012]根據(jù)第一特征，測量裝置包括允許電網(wǎng)的電流被測量的電流變壓器。根據(jù)另一特征，測量裝置包括允許電網(wǎng)的電壓被測量的電壓變壓器。
[0013]有源部分的模擬-數(shù)字轉換裝置在正常位置通過基礎部分連接到測量裝置并在測試位置連接到測試部分第二外部端子。
[0014]基礎部分包括在正常位置用于容納有源部分且在測試位置用于容納測試部分的殼體。所述測試部分包括在測試位置用于容納有源部分的空腔。
[0015]根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，測試部分的第一和第二外部端子靠近所述空腔定位。
[0016]在本發(fā)明的變型中，保護裝置包括連接到用于測量電網(wǎng)的電流的電流變壓器的第一基礎部分和連接到用于測量電網(wǎng)的電壓的電壓變壓器的第二單獨的基礎部分。所述保護裝置包括與第一基礎部分相互作用的第一有源部分和第一測試部分以及與第二基礎部分相互作用的第二有源部分和第二測試部分。
【附圖說明】
[0017]其他特征將在下面結合附圖給出的詳細描述中呈現(xiàn)，圖中:
[0018]圖1、2和3以簡化方式并利用相關電路圖示出已知的保護裝置，圖1示出處于正常位置的裝置，圖2處于翻轉位置且圖3處于測試位置；
[0019]圖4a示出處于正常位置的根據(jù)本發(fā)明的示例性保護裝置，而圖4b給出相關的電路圖；
[0020]圖5a示出有源部分被去除的圖4a的裝置，而圖5b給出相關的電路圖；
[0021]圖6a示出在基礎部分、有源部分和測試部分斷開情況下的根據(jù)本發(fā)明的裝置，而圖6b給出相關的電路圖；
[0022]圖7a示出在測試位置的根據(jù)本發(fā)明的裝置，而圖7b給出相關的電路圖；
[0023]圖8a和8b示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的變型。
【具體實施方式】
[0024]參照圖4a和4b，用于保護中壓或高壓三相電網(wǎng)I的裝置包括基礎部分40，該基礎部分40例如安裝到DIN軌上?；A部分40通過接口端子塊41連接到用于測量代表電網(wǎng)I的數(shù)值，如電流和電壓值，的裝置。在圖4的示例中，這些測量裝置包括電流變壓器2、3，其允許在電網(wǎng)I的導體內流動的電流被測量。測量裝置通過模擬聯(lián)接而連接到接口端子塊41。當然，測量裝置也可以包括電壓變壓器，以便測量電網(wǎng)I的電壓。
[0025]基礎部分也通過接口端子塊41連接到電網(wǎng)的脫扣電路8。以已知的方式，這種脫扣電路8允許在電網(wǎng)中探測到故障的情況下斷路器5被控制。在脫扣電路8，脫扣斷路器5的命令由脫扣觸頭7以符號方式表示，該脫扣觸頭當閉合時允許電力提供到斷路器5的脫扣線圈，以打開斷路器的電路。
[0026]保護裝置接著包括有源部分50，該有源部分50尤其是包括模擬-數(shù)字轉換裝置。在如圖4a中所示的稱為正常位置的第一位置，有源部分50機械和電連接到基礎部分40。具體地說，有源部分50插入到基礎部分40的殼體44內，使得基礎部分40的引腳42、45連接到有源部分50的互補引腳52、55。有源部分50因此可以通過基礎部分40接收源自于電流變壓器2、3的模擬信號。引腳42、52允許測量裝置連接到有源部分，且引腳45、55用于通過有源部分50閉合脫扣電路8。
[0027]這個正常位置對應于保護裝置的通常操作。在這個位置，基于模擬測量信號由有源部分50產(chǎn)生的數(shù)字信號由此可以傳遞到保護裝置的處理單元(圖中未示出)，該處理單元分析它們，以便做出在故障情況下所需的潛在決定，例如，閉合脫扣觸頭7以打開斷路器5。
[0028]圖5a和5b示出當有源部分50從基礎部分40上斷開時，即當有源部分50不再插入到殼體44內時的有源部分50。在電流變壓器2、3用于測量電網(wǎng)中的電流的情況下，重要的是確保電流變壓器的電路不中斷，同時有源部分50能夠斷開，這將產(chǎn)生顯著的安全問題。為此原因，引腳42是彈簧加載的并且自動閉合回去，以避免在有源部分50去除過程中電流變壓器的電路的任何過早打開。
[0029]應該指出的是在有源部分50的位置(level)處，脫扣電路的引腳55比測量裝置的引腳52短，使得隨著有源部分50被去除，脫扣電路8在測量裝置斷開之前首先打開。否則，保護裝置的處理單元會探測到測量值中的故障，這將導致故障的過早發(fā)生，導致脫扣觸頭7閉合并由此打開斷路器5。
[0030]在圖6a和7a中，保護裝置包括基礎部分40、有源部分50和可去除的測試部分60。測試部分60意在能夠進行保護裝置的功能測試。它包括分別稱為第一外部端子67和第二外部端子66的外部端子66、67，所述外部端子對操作者而言可用，具有用于容易操縱它的手柄68以及包封用于容納有源部分50的連接器62的空腔64。借助于手柄68，使用對操作者而言變得非常直觀，操作者一旦握住該測試手柄，立即明白如何將保護裝置設置在測試位置。
[0031]當保護裝置處于稱為測試位置的第二位置，目的是斷開用于測量代表電網(wǎng)I的數(shù)值的裝置并將它們用外部模擬裝置(圖中未示出)替代，所述外部模擬裝置連接到測試部分60的第二外部端子66，以能夠進行模擬電流或電壓測量的保護裝置的功能測試。
[0032]在測試位置，圖7a示出測試部分60通過插入到殼體44內而機械固定到基礎部分40。導引裝置，如溝槽可以促進這種插入。測試部分60也機械和電連接到有源部分50。具體地說，有源部分50插入到測試部分60的空腔64內，使得有源部分50的引腳52電連接到連接器62。導引裝置，如溝槽也可以促進這種插入。
[0033]如在圖6b和7b中所指出的，基礎部分40的引腳42在測試位置未連接。僅對應于脫扣電路8的基礎部分40的引腳45電連接到測試部分60，使得脫扣電路8連接到測試部分60的第一外部端子67。為了促進容易接近，一個簡單的實施方式是將第一外部端子67、以及第二外部端子66定位成靠近空腔64，由此使得在有源部分50容納在空腔64內時它們在測試對操作者而言可接近。由此，通過使用這些第一外部端子67，在功能測試期間，操作者有利地總是能夠操作脫扣電路8。
[0034]如上所述，用于測量電網(wǎng)I的電流和電壓值的裝置可以包括電流變壓器和/或電壓變壓器。在圖4至7的示例中，僅電流變壓器被示出以便簡化附圖。盡管如此，有可能構想到以等價的方式，相同一個基礎部分40能夠通過單個接口端子塊41連接到電流變壓器和電壓變壓器。
[0035]根據(jù)圖8a和Sb中示意性示出的另一替代性實施方式，保護裝置包括第一基礎部分40’，該第一接觸部分40 ’通過接口端子塊41’連接到電流變壓器2，以便測量電網(wǎng)中的電流，并包括第二單獨的基礎部分40”，該第二基礎部分40”通過接口端子塊41”連接到電壓變壓器4，以便測量電網(wǎng)中的電壓。這種分成兩個單獨基礎部分40’、40”允許使用的更大模塊化和更大靈活性，由于它使得有可以使一些保護裝置僅測量電流，其他的僅測量電壓，且其他的測量二者。
[0036]因此，根據(jù)圖8a和Sb的保護裝置包括與第一基礎部分40’相互作用的第一有源部分50’以及與第二基礎部分40”相互作用的第二單獨的有源部分50”。以類似的方式，這種保護裝置包括與第一基礎部分40’相互作用的第一測試部分以及與第二基礎部分40”相互作用的第二測試部分，圖中未示出。這種保護裝置的脫扣電路通過將對應于第一基礎部分40’的第一電路8’與對應于第二基礎部分40”的第二電路8”串聯(lián)連接而形成。
[0037]圖8a示出在正常位置的保護裝置，且基礎部分和有源部分相互連接，而圖Sb示出基礎部分和有源部分斷開。
【主權項】
1.一種用于保護中壓或高壓電網(wǎng)的裝置，包括: 基礎部分(40)，該基礎部分連接到用于測量代表電網(wǎng)的數(shù)值的裝置(2、3)并連接到電網(wǎng)的脫扣電路(8)上； 可移除的有源部分(50)，該有源部分包括用于代表電網(wǎng)的數(shù)值的模擬-數(shù)字轉換的裝置并且在稱為正常位置的第一位置機械地和電性地連接到基礎部分(40); 可移除的測試部分(60)，該測試部分包括有源部分(50)的機械和電連接裝置，使得在稱為測試位置的第二位置，該有源部分(50)連接到測試部分(60)，且測試部分(60)的第二外部端子(66)連接到有源部分(50)以便模擬電流或電壓測量， 其特征在于，所述測試部分(60)包括用于機械和電連接到基礎部分(40)的裝置，使得在測試位置，所述測試部分(60)替代有源部分(50)連接到基礎部分(40)，并且測試部分(60)的第一外部端子(67)通過基礎部分(40)連接到脫扣電路(8)。2.如權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，所述測量裝置包括電流變壓器(2、3)，允許電網(wǎng)的電流被測量。3.如權利要求1或2所述的保護裝置，其特征在于，測量裝置包括電壓變壓器(4)，允許電網(wǎng)的電壓被測量。4.如權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，在正常位置，有源部分(50)的模擬-數(shù)字轉換裝置通過基礎部分(40)連接到測量裝置，并且在測試位置，連接到測試部分(60)的第二外部端子(66)。5.如權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，所述基礎部分(40)包括用于在正常位置容納有源部分(50)以及在測試位置用于容納測試部分(60)的殼體(44)。6.如權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，所述測試部分(60)包括在測試位置用于容納有源部分(50)的空腔(64)。7.如權利要求6所述的保護裝置，其特征在于，所述測試部分(60)的第一和第二外部端子(67、66)靠近空腔(64)定位。8.如權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，它包括連接到用于測量電網(wǎng)的電流的電流變壓器的第一基礎部分(40’)以及連接到用于測量電網(wǎng)的電壓的電壓變壓器的第二單獨的基礎部分(40”)。9.如權利要求8所述的保護裝置，其特征在于，它包括與所述第一基礎部分(40，)相互作用的第一測試部分和第一有源部分(50’)，以及與第二基礎部分(40”)相互作用的第二測試部分和第二有源部分(50” )。
【文檔編號】H02H7/26GK106099871SQ201610282418
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】J.馬莫尼耶
【申請人】施耐德電器工業(yè)公司