具有纯电网电压相关的检测的故障电流保护设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于监视电网的故障电流保护设备，所述故障电流保护设备具有壳体；所述壳体中的总和电流转换器，所述总和电流转换器用于提供所述电网的总和电流；第一检测电路，所述第一检测电路装入到所述壳体中，用于检测所述总和电流；以及触发装置，所述触发装置同样装入到所述壳体中并且由所述第一检测电路操控。
【背景技术】
[0002]故障电流(FI，Fehlerstrom)保护设备(也称作故障电流保护开关)在耗电器设备中用于人员保护和火灾防护。防接地故障电流或者技术上的漏电电流的故障电流保护开关(也称作RCD (Residual Current Device:剩余电流装置))是监视电回路以便探测和切断安装中的电故障(安装故障或者直接接触时的保护)的保护开关设备。
[0003]因为不同的故障电流(所有种类的直流电流和交流电流)应由故障电流保护开关检测，所以区分不同类型的故障电流保护开关。因此，类型AC的故障电流保护开关或者故障电流保护设备仅仅用于检测正弦形的交流故障电流。类型A的故障电流保护设备除了正弦形的交流故障电流之外也检测脉冲式的直流故障电流。此外，类型F的故障电流保护设备附加地检测由直至1kHz的频率的频率混合组成的故障电流。最后，类型B的故障电流保护设备除了检测类型F的故障电流形式之外也用于检测平滑的直流故障电流，也就是说，所述类型B的故障电流保护设备是交直流敏感的(allstromsensitiv)。直流故障电流的检测通常需要附加的总和电流转换器并且需要电子单元，所述电子单元需要单独的电流供应。因此，类型B的故障电流保护开关是电网电压相关的。
[0004]例如类型A或者F的、电网电压无关的故障电流保护开关具有根据图1的原理结构。电网电压无关的总和电流转换器1检测多个线路(例如三相系统中的相线L1、L2、L3和零线N)的总和电流，所述多个线路构成总和电流转换器1的初级侧2。典型的环形的芯在图1中用符号表示为线形的转换器芯3。总和电流转换器1的次级侧4通常由围绕环形的转换器芯3的线圈构成。次级侧4的输出信号代表总和电流并且输送给触发电路或者检测电路5。该触发电路或者检测电路大多通过扁平组件构成。检测电路5检测交流电流的振幅并且当交流电流振幅超过测定电流极限时产生触发信号。利用检测电路5的输出信号控制吸持磁体或者触发装置5。该触发装置6在触发情况下、也就是在过高的总和电流的情况下中断引导电流的电网线路。
[0005]类型B的传统的电网电压相关的故障电流保护开关的原理电路图在图2中被描述。该电路的具有第一总和电流转换器1、连接到该第一总和电流转换器的第一检测电路5以及触发装置6的上部部分相应于图1的结构。部件1至5也称作FI部分。
[0006]与该电网电压无关的FI部分并行地，类型B的故障电流保护开关具有电网电压相关的DI部分(差动电流)。该DI部分包括电网电压相关的总和电流转换器11，该电网电压相关的总和电流转换器具有初级侧12、总和电流转换器芯13和次级侧14。次级侧14利用脉冲激励，所述脉冲由未更详细示出的电子设备产生。对此，需要相应的电网电压供给。第二检测电路15在信号技术上连接到次级部分14，该第二检测电路典型地数字地实施。该第二检测电路用于从第二总和电流转换器11的信号中识别直流故障电流并且发送相应的触发信号给触发装置6。故障电流保护开关因此不仅能够识别交流故障电流而且能够识别直流故障电流并且照料(sorgen fur)相应的中断。
【发明内容】
[0007]本发明的任务在于，提供尽可能灵活和精确的故障电流保护设备。
[0008]根据本发明，所述任务通过用于监视电网的故障电流保护设备解决，所述故障电流保护设备具有:
-壳体，
-所述壳体中的总和电流转换器，所述总和电流转换器用于提供所述电网的总和电流， -第一检测电路，所述第一检测电路装入到所述壳体中，用于检测所述总和电流，和 -触发装置，所述触发装置同样装入到所述壳体中并且由所述第一检测电路操控，其中，
-所述第一检测电路是电网电压相关的，
-装入到所述壳体中的电网电压相关的第二检测电路连接到所述总和电流转换器上，
-所述第一和第二检测电路能够由装入到所述壳体中的电源部分供给能量，
-所述第二检测电路被构造用于测量所述总和电流转换器的次级线圈处的阻抗并且根据测量结果操控所述触发装置。
[0009]因此有利地，根据本发明的故障电流保护设备具有两个单独的检测电路，所述检测电路分别是电网电压相关的。尤其所述检测电路中的一个适合于测量总和电流转换器的次级线圈的阻抗，由此产生用于直流电流检测的适合性。于是，第二检测电路必须仅仅还检测交流电流。通过由两部分组成以及相应的电网电压供给，产生提高的灵活性，这尤其是能被用于更高的精度。
[0010]在一个实施例中，第一检测电路仅仅被构造用于检测所述总和电流的交流电流分量。由此，可以放弃用于在该第一检测电路中的直流电流检测的昂贵的激励。因此可以选择第一检测电路的比较简单的结构。
[0011]所述第二检测电路可以被构造用于检测所述总和电流的直流电流分量和交流电流分量。由此已经得出一定的冗余，因为第一检测电路通常至少被设计用于交流电流检测。这样的冗余提高了故障电流保护设备的探测安全性。
[0012]替代地，所述第二检测电路也可以仅仅被构造用于检测所述总和电流的直流电流分量。如果第二检测电路仅仅被设计用于直流电流检测，则不需要用于高频交流电流分量检测的高的激励频率。相反地，对于纯直流电流检测而言，相对低的激励频率足够。因此能够在构造上简单地选择故障电流保护设备的结构。这尤其是当第二检测电路被设计用于数字信号处理时也是有利的。
[0013]优选地，所述第一检测电路部分模拟地来构造。这意味着，总和电流转换器的总和电流信号基本上模拟地被处理。于是，第一检测电路的控制例如可以与输出信号的提供一样数字地实现。
[0014]在另一个有利的扩展方案中，所述总和电流转换器是所述壳体中的唯一的总和电流转换器并且在所述壳体中布置有切换装置，所述切换装置被构造用于将所述两个检测电路交替地切换到所述总和电流转换器上。因此，尽管两个检测电路，但是可以提供单转换器解决方案，其不仅是节省空间的，而且是成本低的。
[0015]此外，所述故障电流保护设备可以具有状态显示器，利用所述状态显示器能够显示所述第二检测电路的测量结果的代表。状态显示器可以集成到故障电流保护设备的微处理器控制单元的显示器中。这样的状态显示器可以是简单的LED，但也可以是数字显示器等。利用所述状态显示器例如能够显示，第二检测电路是否已经导致故障电流保护设备的触发。尤其也能够显示，总和电流的哪个电流分量导致了触发。也即通常绝对有意义的是，在设备处能够区分，故障电流或者漏电电流是否已经导致触发。在此，"测量结果的代表"不仅可以是测量结果本身，而且例如可以是该测量结果的二进制表示或者基于该测量结果的其他信号。替代的状态显示器包括闪烁的发光装置或者测量结果的数值显示器。
[0016]此外，故障电流保护设备可以具有接口，利用所述接口能够将有关第二检测电路的测量结果的数据从壳体向外部传输。这具有以下优点:不仅能够记录测量数据，而且能够将测量数据用于进一步的数据分析处理。因此，也尤其能够影响设备的进一步控制。有益地，第一和第二检测电路由共同的微处理器控制。通过共同的数字控制装置能够简单地选择具有两个检测电路的故障电流保护设备的整体结构，所述两个检测电路中的一个也可以是模拟的。
[0017]所述第二检测电路可以被构造用于测量所述触发装置处的阻抗并且根据测量结果输出信号。这意味着，第二检测电路不仅可以用于监视总和电流转换器，而且可以用于监视触发装置。因此，不仅能够在总和电流转换器情况下而且能够在触发装置情况下通过简单的方式探测导线断裂。
[0018]为了进一步简化故障电流保护设备，第二检测电路的电源部分可以是单相的。利用如此简单的电源部分尤其能够减少多相故障电流保护设备的成本。于是如果同时也还使用简单的阈值功能用于直流电流识别，则可以提供非常成本低的故障电流保护设备，所述故障电流保护设备是交直流敏感的。
【附图说明】
[0019]现在根据附图更详细地阐述本发明，其中:
图1示出根据现有技术的具有交流电流检测的、电网电压无关的故障电流保护开关的原理电路图；
图2示出根据现有技术的具有直流电流检测与交流电流检测的、电网电压相关的故障电流保护开关的原理电路图；和
图3示出根据本发明的用于直流电流检测和交流电流检测的、具有纯电网电压相关的分量的故障电流保护设备的原理电路图。
[0020]下面更详细描绘的实施例是本发明的优选实施方式。在此应注意，所描绘的特征也可以以其他组合或也可以单独地使用，只要这在技术上是可能的并且未另作说明。
【具体实施方式】
[0021]在图3中示例性示出的故障电流保护设备具有壳体21，以下的电子部件装入到该壳体中。这里，唯一的总和电流转换器22尤其位于壳体21中。该总和电流转换器具有环形的转换器芯23，电流线路Ll、L2、L3和N被引导穿过所述转换器芯。这些线路在此是具有相线L1、L2、L3以及零线N的三相系统。替代地，当然也可以涉及具有仅仅两个线路的单相系统或者涉及每种另外的多相系统