專利名稱：用于電線路的保護(hù)設(shè)備、保護(hù)裝置及保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電線路的保護(hù)設(shè)備、保護(hù)裝置及保護(hù)方法，其中，通過與一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)形成功能連接的第一及第二求值部件，借助可確定的釋放條件給出或?qū)崿F(xiàn)所需的保護(hù)功能。
其中所述求值部件具有對過電流的保護(hù)功能，而半導(dǎo)體開關(guān)用作保護(hù)開關(guān)。對于保護(hù)開關(guān)在這里應(yīng)理解為一個(gè)開關(guān)或開關(guān)裝置，它根據(jù)開關(guān)信號來改變開關(guān)狀態(tài)。該開關(guān)在開通或關(guān)斷一個(gè)線路、一個(gè)驅(qū)動裝置、一個(gè)用電器或一個(gè)設(shè)備的部分時(shí)，尤其在短路的情況下，具有足夠大的開關(guān)能力。
保護(hù)開關(guān)的不同實(shí)施方案已由授課教授Günter Springer博士的電子技術(shù)專業(yè)教科書，Europa-Lehrmittel出版社，Europa-Nr.30138(歐洲書號)公知。此外公知了上述遠(yuǎn)距離保護(hù)技術(shù)，在工程博士Hans-Joachim Herrmann所著數(shù)字保護(hù)技術(shù)專業(yè)教科書，VDE出版有限公司，ISBN 3-8007-1850-2中，對其進(jìn)行了描述。
在遠(yuǎn)距離保護(hù)技術(shù)中，根據(jù)以上引用的現(xiàn)有技術(shù)，過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)及遠(yuǎn)距離保護(hù)單元通過一個(gè)邏輯“與”連接彼此相連接。其中關(guān)斷信號僅在滿足“與”條件時(shí)才會出現(xiàn)。
如將半導(dǎo)體開關(guān)用于保護(hù)開關(guān)的功能，則在短路的情況下存在很快關(guān)斷的必要性，因?yàn)榕c機(jī)械保護(hù)開關(guān)相比它具有很小的能量吸收能力。在硅半導(dǎo)體開關(guān)的情況下必須在幾個(gè)μs內(nèi)關(guān)斷，以使最大負(fù)載根據(jù)所屬的、允許的雪崩能量或SCSOA(短路安全工作區(qū)域)不會被超過。
由于要求非?？焖俚捻憫?yīng)，對保護(hù)開關(guān)起作用的求值部件、尤其是對過電流保護(hù)的機(jī)構(gòu)及遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)的求值部件可能導(dǎo)致保護(hù)開關(guān)的誤釋放。這可能由于不能提供足夠長的求值時(shí)間來精確地確定實(shí)際工作狀態(tài)而引起。誤釋放可以例如通過脈沖形式的干擾、尤其是通過沖擊電流或通過接通電流沖擊引起。
以上的缺點(diǎn)是，在所有情況下誤釋放將導(dǎo)致關(guān)斷，由此而不能保證持續(xù)地供電。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過一種用于電線路的保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，其具有第一及第二求值部件，-其中，所述第一求值部件與設(shè)在電線路中的半導(dǎo)體開關(guān)形成功能連接，且當(dāng)滿足第一釋放條件時(shí)，向半導(dǎo)體開關(guān)輸出一個(gè)關(guān)斷信號，由此在半導(dǎo)體開關(guān)中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程，以及-其中，所述第二求值部件在未滿足第二釋放條件時(shí)中斷該關(guān)斷過程。
借助該保護(hù)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對于待保護(hù)線路的操作要求以及與此相關(guān)的持續(xù)供電可以基于其求值及釋放特性得到滿足。其中包括在短路時(shí)作出快速響應(yīng)、在最大程度上避免誤釋放以及對所出現(xiàn)的干擾極快地進(jìn)行驗(yàn)證。
通過本發(fā)明中斷的關(guān)斷過程本身就可在具有干擾的工作條件下避免線路、操作部件或設(shè)備的一部分的不必要的關(guān)斷，并由此實(shí)現(xiàn)持續(xù)供電。其中，已經(jīng)開始的關(guān)斷過程被中斷，并在某種程度上重新建立電連接。該方法在傳統(tǒng)的機(jī)械保護(hù)開關(guān)上是不可能實(shí)現(xiàn)的。只有通過利用半導(dǎo)體開關(guān)還存在的部分導(dǎo)電性的知識才能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的步驟。
對于電線路保護(hù)裝置的技術(shù)問題，本發(fā)明是通過一種用于電線路的保護(hù)裝置解決的，-其具有第一及第二求值部件和一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，該半導(dǎo)體開關(guān)設(shè)在電線路中且與第一求值部件形成功能連接，以及當(dāng)滿足第一釋放條件時(shí)，向半導(dǎo)體開關(guān)輸出一個(gè)關(guān)斷信號，由此在半導(dǎo)體開關(guān)中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程，以及-其中，第二求值部件在未滿足第二釋放條件時(shí)中斷該關(guān)斷過程。
本發(fā)明尤其適用于電線路及電源以及后聯(lián)的操作部件、用電器或設(shè)備的部分。
兩個(gè)求值部件及半導(dǎo)體開關(guān)被有利地設(shè)計(jì)成適用于低壓，中壓或高壓范圍的電網(wǎng)。這可使本發(fā)明應(yīng)用于各種各樣的應(yīng)用領(lǐng)域，由此可節(jié)省投資并同時(shí)選擇使用一種標(biāo)準(zhǔn)化的保護(hù)裝置。
按照本發(fā)明，第二求值部件包括用于電流或電壓的采樣及保持部件、一個(gè)計(jì)算單元、一個(gè)比較單元及一個(gè)時(shí)間流程控制單元。以此方式可以在使用實(shí)踐證明有效的元件的情況下得出特別可靠及保險(xiǎn)的求值。
最好，半導(dǎo)體開關(guān)具有一個(gè)并聯(lián)連接的壓敏電阻(Varistor)。這里該壓敏電阻有利地用作半導(dǎo)體開關(guān)的保護(hù)裝置。這尤其適用于出現(xiàn)過電壓的情況。
有利地，第一求值裝置被設(shè)計(jì)為用于短路的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，而第二求值部件被設(shè)計(jì)為具有電網(wǎng)阻抗測量功能的遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)。由此形成具有冗余的有效保護(hù)功能，這使求值特性得到改善并使電源對干擾的敏感性減小。
按照本發(fā)明關(guān)斷過程最遲在半導(dǎo)體開關(guān)的換流過程期間發(fā)生。其中具有優(yōu)點(diǎn)的是，將半導(dǎo)體開關(guān)的換流時(shí)間用于驗(yàn)證干擾，以便必要時(shí)中斷關(guān)斷信號。
對于電線路保護(hù)方法的技術(shù)問題，本發(fā)明是通過一種用于電線路的保護(hù)方法解決的-其中，第一求值部件作用于設(shè)在電線路中的半導(dǎo)體開關(guān)上，并當(dāng)滿足第一釋放條件時(shí)，向半導(dǎo)體開關(guān)輸出一個(gè)關(guān)斷信號，由此在半導(dǎo)體開關(guān)中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程，以及-其中，一個(gè)第二求值部件在未滿足第二釋放條件時(shí)中斷該關(guān)斷過程。
前面所述的優(yōu)點(diǎn)同樣也適合本方法。
優(yōu)選地，第二釋放條件在第一釋放條件之后被詢問。這種類似于“級聯(lián)”的詢問結(jié)構(gòu)由此可以中斷一個(gè)由于誤釋放已發(fā)送給半導(dǎo)體開關(guān)的關(guān)斷信號，以維持線路的功能或保證供電。
按照本發(fā)明第二釋放條件至少部分地與第一釋放條件并列地被詢問。這種詢問策略有助于及早地驗(yàn)證干擾及必要時(shí)支持對半導(dǎo)體開關(guān)傳送關(guān)斷信號。通過該并列工作方式可以節(jié)省時(shí)間。
在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，為了中斷該關(guān)斷過程將消除關(guān)斷信號和/或?qū)Π雽?dǎo)體開關(guān)輸入一個(gè)接通信號。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是不僅消除了求值部件的關(guān)斷信號，而且接著可驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)的重新接通。由此可維持線路的高效能或持續(xù)供電。
首先描述電流回路的情況，然后詳細(xì)描述功能。


圖1示出了保護(hù)設(shè)備1及作為單相電流回路3的次級部分的保護(hù)裝置2。電流回路3包括一個(gè)具有所屬電壓UNetz的電源，由第一及第二阻抗元件Li及Ri組成的電網(wǎng)阻抗Z，其所屬的第一及第二阻抗電壓ULi及URi在此并列地表示。此外電流回路3還包括一個(gè)假定的負(fù)載LLR，它由一個(gè)電抗L及一個(gè)電阻R組成。與它們對應(yīng)的是所屬第一及第二負(fù)載電壓UL及UR。
負(fù)載LLR通過電線路5與一個(gè)電源、如一個(gè)發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)G或一個(gè)工廠的供電變壓器相連接。保護(hù)設(shè)備1包括第一及第二求值部件4a及4b。其中，第一求值部件4a與設(shè)在線路5中用作保護(hù)開關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)6形成功能連接。該半導(dǎo)體開關(guān)6具有一個(gè)所屬的開關(guān)電壓Us。
第一求值部件4a被設(shè)計(jì)成過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞，而第二求值部件4b被設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜。
當(dāng)滿足第一釋放條件時(shí)，第一求值部件4a輸送給半導(dǎo)體開關(guān)6一個(gè)關(guān)斷信號7a，由此在半導(dǎo)體開關(guān)6中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程。當(dāng)未滿足第二釋放條件時(shí)，第二求值部件4b中斷該關(guān)斷過程。這里這些釋放條件(尤其在遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜中)可以包括遠(yuǎn)距離保護(hù)技術(shù)中的算法。無論是保護(hù)設(shè)備1還是保護(hù)裝置2均是對低壓、中壓及高壓范圍內(nèi)的電網(wǎng)供電設(shè)計(jì)的。
這里釋放條件應(yīng)理解為至少一個(gè)與線路5相關(guān)的判據(jù)，求值部件4a及4b取決于這些判據(jù)。在滿足或未滿足這些判據(jù)的情況下，求值部件4a及4b根據(jù)其求值特性作出相應(yīng)的反應(yīng)。其中第二求值部件4b譬如借助識別電路承當(dāng)對出現(xiàn)的過電流的保護(hù)功能，尤其是對短路電流。
第一及第二求值部件4a及4b各由一個(gè)用于電流i或電壓u的傳感器22a或22b供電。電流i在線路5中流過一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)6。電壓u將在半導(dǎo)體開關(guān)6后通過第一及第二負(fù)載元件來測量。
半導(dǎo)體開關(guān)6包括至少一個(gè)半導(dǎo)體組件。通常它可以作為晶體管，尤其是MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣柵極雙極晶體管，Insulated-Gate-Bipolar-Transistor)或SCCT(碳化硅共射-共基晶體管)來實(shí)施。同樣也可作為GTOT(可關(guān)斷柵極晶體管)或IGBT(集成柵極換流晶體管，Integrated-Gate-Commutated-Transistor)來實(shí)施。這里在半導(dǎo)體開關(guān)6中使用的配置既可以是反向并聯(lián)的也可以是反向串聯(lián)的。
圖2示出了具有換流支路8的半導(dǎo)體開關(guān)6的詳細(xì)示圖，該換流支路與半導(dǎo)體開關(guān)6并聯(lián)地連接并包括一個(gè)壓敏電阻9。這里構(gòu)成半導(dǎo)體開關(guān)6的半導(dǎo)體組件是反向串聯(lián)的。也可使用齊納二極管或功能相同的組件來代替壓敏電阻9，還可以使用一個(gè)具有RCD元件(電阻線圈延遲元件)的緩沖電路(過電壓保護(hù)電路)。
圖3示出了第二求值部件4b以及設(shè)在其中的功能組件。這些功能組件具體為具有用于電壓u的第一輸入端11的第一采樣及保持單元10，具有用于電流i的第二輸入端13的第二采樣及保持部件12，一個(gè)計(jì)算單元14，一個(gè)具有輸出端16的比較單元15及一個(gè)時(shí)間流程控制單元17。比較單元15在輸出端16上輸出一個(gè)控制信號18。在這里進(jìn)行數(shù)字信號處理，其中算法作為程序被存儲并由此可簡單地實(shí)現(xiàn)精確的釋放特性曲線。
圖4a至4e示出了一組保護(hù)設(shè)備1及該新保護(hù)方法19的工作原理的過程波形圖。圖4a示出了根據(jù)圖1的電流i與時(shí)間的關(guān)系。該電流i可與多個(gè)工作狀態(tài)相關(guān)。在正常工作或過載工作時(shí)將相應(yīng)地流過工作電流或過載電流。在正常工作時(shí)電流i在圖示界限0及imax之間變化。如果出現(xiàn)了沖擊電流或過電流的情況，則電流將超過最大電流的閾值imax。
如根據(jù)圖4a所示的，在第一時(shí)刻t1及第二時(shí)刻t2之間的工作電流i顯然低于最大電流的閾值imax。由于干擾的原因、例如通過一個(gè)電流尖峰20引起的干擾，使電流i上升，這時(shí)電流尖峰20超過最大電流的閾值imax。在此情況下，該電流尖峰20不表現(xiàn)為過載電流。
圖4b示出了過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的波形圖，該機(jī)構(gòu)的特性通過時(shí)間t反映。過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞監(jiān)測電流在如圖4所示的界限0及imax之間的變化，尤其是在出現(xiàn)短路電流的情況下。該過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞具有兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)，即值0及值1。這些開關(guān)狀態(tài)表示釋放條件的滿足與否，其中值1代表“滿足”，而值0代表“未滿足”。
如果電流i在界限0及imax之間變化，則開關(guān)狀態(tài)保持在值0上。如果出現(xiàn)過電流的情況，電流超過最大電流的閾值imax，則過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的開關(guān)狀態(tài)為值1。開關(guān)狀態(tài)從值0到值1的轉(zhuǎn)換可從第一開關(guān)轉(zhuǎn)換21a看出。由于在第三時(shí)刻t3上電流又重新低于最大電流的閾值imax，過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的開關(guān)狀態(tài)從值1改變到值0，這可從圖4b所示的第三開關(guān)轉(zhuǎn)換21c看出。
圖4c表示與前面圖示相關(guān)的電網(wǎng)阻抗Z與時(shí)間t的關(guān)系。該電網(wǎng)阻抗Z表示電源中現(xiàn)有的阻抗變化。該電網(wǎng)阻抗Z可與多個(gè)工作狀態(tài)相關(guān)。在正常工作或過載工作期間電網(wǎng)阻抗Z表現(xiàn)為相應(yīng)于電流i的電流曲線及過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的開關(guān)狀態(tài)的邊界條件。
電網(wǎng)阻抗Z在正常工作時(shí)高于最小電網(wǎng)阻抗Zmin的界限。當(dāng)出現(xiàn)過電流時(shí)，電網(wǎng)阻抗可能低于最小電網(wǎng)阻抗Zmin。由于此時(shí)涉及電流沖擊，雖然電網(wǎng)阻抗Z的曲線在朝最小電網(wǎng)阻抗Zmin界限的方向變化，但它不會低于所述界限。
圖4d表示一個(gè)遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜的特性圖，其特性通過時(shí)間t反映。該遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜監(jiān)測電網(wǎng)阻抗Z保持在如圖4c所示的最小電網(wǎng)阻抗Zmin的界限以內(nèi)。該遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜處于一種所謂的“預(yù)備狀態(tài)”，由此給予對電網(wǎng)阻抗Z的持久監(jiān)測。還可以在第二時(shí)刻t2由過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的第一開關(guān)轉(zhuǎn)換21a來觸發(fā)該遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜。例如，圖4d示出了驗(yàn)證時(shí)間tVer，它給出驗(yàn)證干擾所需的時(shí)間間隔。
該遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜具有兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)，即值0及值1。如果電網(wǎng)阻抗Z在最小電網(wǎng)阻抗Zmin的界限之上變化，則開關(guān)狀態(tài)保留在值0。如果出現(xiàn)低于該最小電網(wǎng)阻抗Zmin界限的情況，則該遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜的開關(guān)狀態(tài)為值1。
圖4e示出了開關(guān)信號S與時(shí)間t的關(guān)系的波形圖。該開關(guān)信號S直接作用于半導(dǎo)體開關(guān)6。該開關(guān)信號S可由過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞和/或遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜來控制。該開關(guān)信號S可有兩種開關(guān)狀態(tài)，即值0及值1。
遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜比過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞具有更高的控制優(yōu)先級，即遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜的控制信號比過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的控制信號具有更高的優(yōu)先級。同樣，遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜的控制信號可以將過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的開關(guān)狀態(tài)復(fù)位。如果在第二時(shí)刻t2引起第一開關(guān)轉(zhuǎn)換21a，則通過過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的控制信號使開關(guān)信號從值0變?yōu)橹?。這由圖4e中的在第二時(shí)刻t2的第二開關(guān)轉(zhuǎn)換21b表示。
這里由圖4d所示的由遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜驗(yàn)證干擾的驗(yàn)證時(shí)間tVer未得出對過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞釋放特性的確認(rèn)。該驗(yàn)證結(jié)果主要是這樣作用于開關(guān)信號S的，即在第四開關(guān)時(shí)刻t4使它從值1變成值0，由此中斷了關(guān)斷信號7a。它通過第四開關(guān)轉(zhuǎn)換21d來表示。
圖4d所示的驗(yàn)證時(shí)間tVer最遲在出現(xiàn)過電流的情況下開始，并最遲在關(guān)斷過程結(jié)束前結(jié)束，尤其在半導(dǎo)體開關(guān)6的換流時(shí)間結(jié)束前結(jié)束。由此可使半導(dǎo)體開關(guān)6的關(guān)斷過程在電源斷開前及時(shí)地被中斷。
開關(guān)信號S的復(fù)位引起半導(dǎo)體開關(guān)6的接通信號7b的釋放。由于沒有任何其它干擾，圖4a所示的電流i變?yōu)檎?，而在圖4c所示的在時(shí)刻t3電網(wǎng)阻抗Z在一個(gè)上升過程后重新變得穩(wěn)定。還可以通過該過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞實(shí)現(xiàn)對半導(dǎo)體開關(guān)6的間接控制。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性構(gòu)思是在根據(jù)圖4a至4d的用于電線路5的保護(hù)方法19中，第一求值部件4a對圖1所示的設(shè)在線路5中的半導(dǎo)體開關(guān)6起作用。第一求值部件4a在這里用作過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞。在滿足第一釋放條件時(shí)，對半導(dǎo)體開關(guān)6輸入一個(gè)關(guān)斷信號7a形式的開關(guān)信號S，由此在半導(dǎo)體開關(guān)6中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程，它等效于一個(gè)防止短路的半導(dǎo)體開關(guān)。
這里，作為遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜的第二求值部件4b在不滿足它的釋放條件時(shí)中斷該關(guān)斷過程。為了中斷該關(guān)斷過程將消除開關(guān)信號S和/或?qū)Π雽?dǎo)體開關(guān)6輸入接通信號7b。該第二釋放條件通常在第一釋放條件以后被詢問。視應(yīng)用目的及保護(hù)的預(yù)定值而定，有時(shí)第二釋放條件至少部分地與第一釋放條件并列地被詢問。
這時(shí)不僅可消除第一求值部件4a的關(guān)斷信號7a，而且可接著重新接通半導(dǎo)體開關(guān)6。由此可維持線路的高效能或電源的持續(xù)工作。即使當(dāng)驗(yàn)證持續(xù)時(shí)間超過了關(guān)斷過程的持續(xù)時(shí)間以及電源已發(fā)生斷開時(shí)，這例如還可以通過半導(dǎo)體開關(guān)6的重新接通來實(shí)現(xiàn)。
原則上關(guān)斷電流i需要在半導(dǎo)體開關(guān)6中建立一個(gè)與電網(wǎng)工作電壓反向作用的反向電壓。尤其是對于遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)Z＜＜由過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)I＞＞的第一開關(guān)轉(zhuǎn)換21a觸發(fā)的情況，以關(guān)斷信號7a的形式產(chǎn)生開關(guān)信號S。因?yàn)閷Π雽?dǎo)體開關(guān)6并聯(lián)了一個(gè)其中設(shè)有壓敏電阻9的換流支路8或通過一個(gè)等值元件的所謂箝位使半導(dǎo)體開關(guān)6還能部分地接通，由此構(gòu)成反向電壓。
在反向電壓起作用后電流i將線性地下降。反向電壓愈高，電流下降的過程就愈短。在電流i達(dá)到值0后，半導(dǎo)體開關(guān)6的開關(guān)電壓Us將跟隨電網(wǎng)電壓UNetz。因此在半導(dǎo)體開關(guān)6的關(guān)斷過程之后電流i還將流過幾μs至最大1ms的一段時(shí)間。在這段時(shí)間中應(yīng)用上述算法將特別簡單。
該算法提供對一個(gè)等式的求解，其目的是確定所假設(shè)的負(fù)載的第一及第二負(fù)載單元L和R。在此情況下將借助處理參數(shù)電壓u及電流i或di/dt的數(shù)值對。更精確的電網(wǎng)模擬可使用較高階的電網(wǎng)模型。
保護(hù)設(shè)備1，保護(hù)裝置2及保護(hù)方法19也可用于多相、尤其是3相電網(wǎng)。
權(quán)利要求
1.一種用于電線路(5)的保護(hù)設(shè)備(1)，其具有第一及第二求值部件(4a，4b)，-其中，所述第一求值部件(4a)與設(shè)在電線路(5)中的半導(dǎo)體開關(guān)(6)形成功能連接，且當(dāng)滿足第一釋放條件時(shí)，向半導(dǎo)體開關(guān)(6)輸出一個(gè)關(guān)斷信號(7a)，由此在半導(dǎo)體開關(guān)(6)中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程，以及-其中，所述第二求值部件(4b)在未滿足第二釋放條件時(shí)中斷該關(guān)斷過程。
2.一種用于電線路(5)的保護(hù)裝置(2)，其具有第一及第二求值部件(4a，4b)和一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(6)，該半導(dǎo)體開關(guān)(6)設(shè)在電線路(5)中且與第一求值部件(4a)形成功能連接，以及當(dāng)滿足第一釋放條件時(shí)，向半導(dǎo)體開關(guān)(6)輸出一個(gè)關(guān)斷信號(7a)，由此在半導(dǎo)體開關(guān)(6)中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程，以及-其中，所述第二求值部件(4b)在未滿足第二釋放條件時(shí)中斷該關(guān)斷過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護(hù)裝置(2)，其中，所述兩個(gè)求值部件(4a，4b)及半導(dǎo)體開關(guān)(6)被設(shè)計(jì)成用于低壓、中壓及高壓范圍的供電電網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的保護(hù)裝置(2)，其中，所述第二求值部件(4b)分別包括一個(gè)用于電壓(u)和電流(i)的采樣及保持部件(10，12)、一個(gè)計(jì)算單元(14)、一個(gè)比較單元(15)以及一個(gè)時(shí)間流程控制單元(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2，3或4中任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置(2)，其中，所述半導(dǎo)體開關(guān)(6)具有一個(gè)并聯(lián)連接的壓敏電阻(Varistor)(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置(2)，其中，所述第一求值裝置(4a)被設(shè)計(jì)成過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)(I＞＞)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置(2)，其中，所述第二求值部件(4b)被設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)距離保護(hù)機(jī)構(gòu)(Z＜＜)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置(2)，其中，所述關(guān)斷過程最遲在半導(dǎo)體開關(guān)(6)的換流過程期間發(fā)生。
9.一種用于電線路(5)的保護(hù)方法(19)，-其中，一個(gè)第一求值部件(4a)作用于設(shè)在電線路(5)中的半導(dǎo)體開關(guān)(6)上，并當(dāng)滿足第一釋放條件時(shí)，向半導(dǎo)體開關(guān)(6)輸出一個(gè)關(guān)斷信號(7a)，由此在半導(dǎo)體開關(guān)(6)中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程，以及-其中，一個(gè)第二求值部件(4b)在未滿足第二釋放條件時(shí)中斷該關(guān)斷過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保護(hù)方法(19)，其中，所述第二釋放條件在第一釋放條件之后被詢問。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保護(hù)方法(19)，其中，所述第二釋放條件至少部分地與第一釋放條件并行地被詢問。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保護(hù)方法(19)，其中，為了中斷所述關(guān)斷過程將消除所述關(guān)斷信號(7a)和/或?qū)λ霭雽?dǎo)體開關(guān)(6)輸入一個(gè)接通信號(7b)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電線路的保護(hù)設(shè)備、保護(hù)裝置及保護(hù)方法，其中，為了在即便可能出現(xiàn)干擾影響的情況下也能通過電線路(5)的保護(hù)設(shè)備(1)得到連續(xù)的供電，該保護(hù)設(shè)備(1)具有第一及第二求值部件(4a，4b)，其中，所述第一求值部件(4a)與設(shè)在電線路(5)中的半導(dǎo)體開關(guān)(6)形成功能連接。當(dāng)滿足第一釋放條件時(shí)，向半導(dǎo)體開關(guān)(6)輸出一個(gè)關(guān)斷信號(7a)，由此在半導(dǎo)體開關(guān)(6)中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)斷過程。而在未滿足第二釋放條件時(shí)所述第二求值部件(4b)中斷該關(guān)斷過程。
文檔編號H02H3/40GK1395346SQ0212725
公開日2003年2月5日 申請日期2002年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月6日
發(fā)明者萊因哈德·梅爾, 邁克爾·施羅克 申請人:西門子公司