本发明涉及一种具有用于it系统的绝缘监控器和用于对it系统的接地放电电容进行放电的放电电阻器的装置。
背景技术:
1、有源导体和接地部件之间没有电流连接的电气网络称为it网络或it系统(法语:isoléterre)或也称为隔离网络。it网络中使用所谓的隔离监视器来提高系统可用性。为此,能够在绝缘监视器中设置最大有效电容或(接地)放电电容和放电电阻。
2、it系统主要用于小型工业网络和医院。在这些网络中,中性点不接地。因此,简单的接地故障不会立即导致电源故障,并且如有必要,能够在运行过程中进行修复。然后,绝缘监控设备会显示由故障位置处的无功电流引起的错误。无功电流的大小取决于it网络的接地放电电容。因此,当在it网络中运行转换器和电源时,相对于接地(pe)起作用的电容和放电电流最好应较低。
3、本发明所基于的已知现有技术涉及一种根据本发明的前序部分的具有绝缘监控器的装置。例如,从de722348c中已知一种用于ac系统的绝缘监控和接地故障显示装置,在该装置中,相中的至少一个和中性点连接在公共点,并通过任何相的电阻接地,但电阻的数量级与要监控的装置的正常复合放电电阻的绝对值大致相同接地,其中,公共接地线路中流动的电流用于检测接地故障,或者在网络正常的情况下,作为系统对地复杂放电电阻的近似测量。
4、存在更现代的变体方案,例如bender isometer 685绝缘监控设备(https://www.bender.de/fileadmin/content/products/m/d/iso685-x-p_d00170_m_xxde.pdf)。例如,它能够监控高达1000μf的电容和>10kω的绝缘电阻。
5、对于用于tn网络(电源和电气设备接地(tn-c系统、tn-c-s系统、tn-s系统))和it网络的设备来说是常见的,在it网络中运行时,必须断开作用于保护接地(pe)的部分滤波电容器。这减少了作用在pe保护导体上的电容,但仍然能够对设备进行基本的干扰抑制。高阻抗电阻通过作用在保护导体pe上的电容并联。它们用于上述电容的限定放电。为了避免维护人员产生危险电压,需要进行规定的放电(60v以下)。24v网络中还有作为pe的电容和放电电阻。在此,这些通常用于浪涌脉冲后的电容的限定放电。
6、实现最大可能的电阻值和最小可能的电容是一个挑战,特别是从系统操作员的角度来看。此外,通常希望用绝缘监视器来监视尽可能多的电源和设备,使得相对较少的绝缘监视器就足以监视整个系统的绝缘。
技术实现思路
1、本发明基于以下问题:设计和开发具有绝缘监控器的已知装置,使得针对前述挑战实现进一步优化。
2、上述问题通过开头提到的类型的装置以及本发明的特征部分的附加特征来解决。
3、详细地提出,该装置具有两个背靠背布置的并且与放电电阻器串联的z二极管,其中,z二极管各自具有高于绝缘监控器的测试电压的反向电压。根据本发明,放电电阻器由背靠背的z二极管与放电电阻器组成的串联电路代替。仍然能够保证将电容器限定放电至电压低于60v或在浪涌脉冲之后。如有必要,必须调整放电电阻。基本考虑是至关重要的,即由于背靠背布置的z二极管与放电电阻器的根据本发明的串联连接,绝缘监控器的电阻被隐藏。在测试周期中,绝缘监控器生成极性周期性反转的测试电压。该测试电压通常约为10v。就反向电压而言,选择高于该电压值的z二极管,从而确保隐藏放电电阻器的预期效果。
4、详细地提出,该装置具有两个背靠背布置的并且与放电电阻器串联的z二极管,其中,z二极管各自具有高于绝缘监控器的测试电压的反向电压。
5、本发明的一个有利改进方案提出,干扰抑制电容器与由放电电阻器和两个背靠背布置的z二极管组成的串联电路并联。
6、这种干扰抑制电容器用于it系统中的基本干扰抑制,以将较高频率的干扰分量转移出系统。该转移非常适合于由放电电阻器和两个背靠背布置的z二极管组成的根据本发明的串联电路的并联布置,使得整个接地放电电容能够借助该串联电路被放电直至z二极管的反向电压。
7、本发明的一个有利改进方案提出,附加放电电阻器与背靠背布置的两个z二极管并联布置并且与放电电阻器串联,其中,该附加放电电阻器具有比与两个背靠背布置的z二极管串联布置的放电电阻器的电阻值更高的电阻值。
8、本发明在该改进方案中获得的优点在于,绝缘监控器isg不会“看到”与一对背靠背布置的z二极管串联布置的较低阻抗的放电电阻器,而仅“看到”相对较高阻抗的附加放电电阻器。以这种方式,发生准阶梯式放电,使得高于z二极管的反向电压的电压更快速地放电,而低于反向电压的电压更缓慢地放电。
1.一种具有用于it系统(ist)的绝缘监视器(isg)和用于对所述it系统(ist)的接地放电电容(tcp)进行放电的放电电阻器(dcr)的装置(arg),
2.根据权利要求1所述的装置(arg),其中,干扰抑制电容器(spc)被布置成与由所述放电电阻器(dcr)和两个背靠背布置的所述z二极管(zdi)构成的串联电路(sct)并联。
3.根据权利要求1或2所述的装置(arg),其中,附加放电电阻器(dra)被布置成与两个背靠背布置的所述z二极管(zdi)并联并且与所述放电电阻器(dcr)串联,其中,所述附加放电电阻器(dra)具有比与两个背靠背布置的所述z二极管(zdi)串联布置的所述放电电阻器(dcr)的电阻值更高的电阻值。
4.一种it系统(ist),具有根据前述权利要求中任一项所述的装置(arg)。
