用于检测设备及线路故障的测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于检测设备及线路故障的测量系统（1），该测量系统（1）包括评估单元（AE）和至少一个传感器单元（S1），其中测量系统（1）就故障确定该故障频率相对于预定极限频率是高还是低，以及测量系统（1）还提供关于一个故障或多个故障的数据。

【技术实现步骤摘要】
用于检测设备及线路故障的测量系统
本专利技术涉及用于检测设备及线路故障的测量系统。
技术介绍
电气装置和设备越来越容易受到电压浪涌的影响。在低压网络中，低能量故障和高能量故障都会发生。由于外部影响，例如闪电事件，高能量故障被耦合到低压网络中。由于越来越多地使用半导体技术和/或开关操作（例如，通过电机、接触器），低能量故障也更频繁地发生在低频网络中。由于电气部件的进一步微型化，对所有类型故障的易损性正在增加。高能脉冲比低能脉冲发生得更少。为保护易受损坏的组件免受这些故障的影响，使用了电涌保护装置。这些装置可以阻止伴随电压浪涌的脉冲电流。低能故障（脉冲）通常不会触发电涌保护装置，但当重复率高时，可能会导致设备永久性损坏。过去，为了能够检测故障及其对网络和电涌放电器的影响，开发了各种各样的装置。例如，已知如何利用脉冲计数器计数高能电涌事件。另一方面，还可以测量闪电电流。为此，例如，由专利申请人提供装置。并且各种测量探头也被发现可用于实验室。然而，上述装置不能可靠地检测低能故障。过去，为了在装置认证期间检测低能故障，已经提出了所谓的电磁兼容性测试。例如，从DE4212751C2中已知一种数字评估电路，其可以测量数字组件的电磁兼容性。从DE29514423U1中还已知一种紧凑型电磁兼容性（EMC）传感器。从DE3742397C1中已知一种网络分析装置，其用于识别、分析、登记、记录以及报告电磁故障。从DE19507809C2已知一种用于检测脉冲状干扰的测量方法。然而，这些装置不适合监控正在进行的操作，并且通常不适合检测高能故障。此外，上述装置或者需要在装置中进行干预，和/或涉及通过测量装置的测量来改变到装置的线路信号。这可能会导致信息的丢失。
技术实现思路
本专利技术为解决提出的问题提供了一种测量系统，是一种用于检测设备及线路故障的测量系统，通过频率区别故障类型，包括评估单元和至少一个传感器单元，所述测量系统通过评估单元将出现的故障频率与预先设定的极限频率比较判断是高频率故障还是低频率故障，以及所述测量系统还提供一个故障或多个故障的数据。该测量系统可以检测高能故障和低能故障两者，而不会显著地改变可能有用的信号。根据本专利技术，通过独立权利要求的特征来解决该问题。从属权利要求、说明书以及附图中示出了本专利技术的有利实施例。在下文中，将参照附图并借助优选实施例更详细地解释本专利技术。附图说明图1示出了根据本专利技术实施例的传感器单元的示意性布置；图2示出了根据本专利技术实施例的传感器单元和评估装置的示意性布置；图3示出了根据本专利技术实施例的推挽信号的传导路径的示意性布置；图4示出了根据本专利技术实施例的当使用共同参考点时推挽信号的传导路径的示意性布置；图5示出了共模信号的传导路径的示意性布置；图6示出了根据本专利技术实施例的用于提供推挽信号和共模信号的导体轨迹的示意性布置；图7示出了根据本专利技术实施例的示例性评估逻辑关系图；图8示出了根据本专利技术实施例的关于推挽信号的第一导体轨迹层的导体轨迹；图9示出了根据本专利技术实施例的关于推挽信号的第二导体轨迹层的导体轨迹；图10示出了根据本专利技术实施例的关于共模信号的导体轨迹层的导体轨迹，以及图11示出了根据本专利技术实施例的元件的示意性布置。具体实施方式在下文中，将参照附图更详细地介绍本专利技术。应当注意，将描述各个方面，其中每个方面可以单独使用或组合使用。也就是说，任何给定的方面都可以用于本专利技术的不同实施例，除非明确表示为纯粹的替代。此外，在下文中为了简单起见，通常总是提及一个项目。然而，除非明确提及，本专利技术还可以包括许多特定项目。因此，词语“一”和“一个”的使用应被视为意味着在单个实施例中使用了至少一个项目。在下文描述的方法中，方法的各个步骤可以以任何期望的顺序排列和/或组合，除非上下文另有明确说明。此外，除非另有明确说明，否则这些方法可以相互结合。数值指示通常不应理解为精确值，但也应包含+/-1%至+/-10%的公差。就本申请中提到的标准、规范等而言，将总是指至少在提交日期可适用的标准、规范等。也就是说，如果是标准或规范等被后继者更新或替换，则本专利技术应适用于那个版本。就下文中使用的术语绕组而言，还特别意味着一个导体回路或多个导体回路。在下文中提及电路时，应指输入/输出电路以及装置或设备项目内的内部电气连接两者。附图中示出了各种实施例。本专利技术使得在没有相互影响的情况下检测高能脉冲和低能脉冲成为可能。特别地，本专利技术可以提供高能脉冲和低能脉冲的同时检测，而没有相互影响。为此，本专利技术利用了高能故障（例如脉冲）可能会发生在几百千赫（kHz）的频率范围内，而低能故障的频率也可能会发生在几百兆赫（MHz）的事实。由于本专利技术，可以检测频率为1赫兹至高达几百兆赫或在千兆赫范围内的（脉冲状）故障，通过频率区别故障类型。特别地，本专利技术允许无缝检测包含典型低能故障和典型高能故障两者的频率范围。本专利技术能够在该过程中进行连续监控。例如，这种连续监控能够基于记录的历史进行追溯推理。如果装置出现故障，这些数据可能有助于故障排除。例如，评估单元AE的事件数据可以链接到其他事件。例如，如果壳体部分中的风扇控制器经常出现故障，可以从比较数据中推断原因是否是网络干扰（例如电压浪涌）。如果可以找到故障源，则可以找到适当的补救措施。此外，如果设施发生改变，故障可能会增加，并且这些故障可以借助数据进行诊断。例如，如果安装了新的电机，并且导致故障越来越多，则评估单元AE可以借助于事件数据的时间戳来推断原因是电机的实施。用于检测设备及线路故障的测量系统1包括至少一个评估单元AE和至少一个传感器单元S1。在不限制一般性的情况下，测量系统还可以包括一个以上的传感器单元S1。例如，图3-5示出的三个或以上的传感器单元S1、S2、...Sn。该数量可以受到例如这种传感器单元到评估单元AE的连接可能性的数量的限制。传感器单元S1、S2、Sn尤其是感应有用信号的感应传感器。感应传感器的优点是不需要对电路进行干预。相反，数据和/或电源线周围的杂散场可以感应地用作信息源，而不改变数据和/或电源线上的有用信号。此外，感应传感器S1、S2、Sn在测量系统1中相对于被监控线路是绝缘的。这种传感器向评估单元AE提供特别是用于高能脉冲的差分信号。差分信号（推挽信号）在两个导体上传输。由于传感器单元S1相对于设备或装置的良好绝缘，在这方面提供了（足够高的）容量，使得传感器单元S1也可以同时向评估单元AE提供共模信号。此外，通过在高频范围内将传感器单元S1、S2、Sn的两个导体之一提供到设备的接地导体的低电阻连接，这可以用于向评估单元AE提供共模信号。高频范围内的这种低电阻连接可以由适当容量的电容器提供，使得两个导体上的同相高频信号现在变得可检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测设备及线路故障的测量系统（1），通过频率区别故障类型，包括评估单元（AE）和至少一个传感器单元（S1），其特征在于，所述测量系统（1）通过估单元将出现的故障频率与预先设定的极限频率比较判断是高频率故障还是低频率故障，以及所述测量系统（1）还提供一个故障或多个故障的数据。/n

【技术特征摘要】
20190114 DE DE102019200333.81.一种用于检测设备及线路故障的测量系统（1），通过频率区别故障类型，包括评估单元（AE）和至少一个传感器单元（S1），其特征在于，所述测量系统（1）通过估单元将出现的故障频率与预先设定的极限频率比较判断是高频率故障还是低频率故障，以及所述测量系统（1）还提供一个故障或多个故障的数据。


2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统（1）还包括有通信接口（I/O）。


3.根据权利要求1或2所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统具有变压器（U），变压器布置在所述传感器单元（S1）和所述评估单元（AE）之间，并且所述传感器单元（S1）连接到所述变压器的初级。


4.根据上述权利要求中任意一项所述的测量系统，其特征在于，所述传感器单元（S1）输出差分信号。


5.根据上述权利要求中任意一项所述的测量系统，其特征在于，所述评估单元（AE）包括有模拟/数字转换器。


6.根据上述权利要求中任意一项所述的测量系统，其特征在于，所述传感器单元（S1）是感应传感器。


7.根据上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·德克森，丹尼尔·迈耶·祖·海利根，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE