[发明专利]自动测试断路器接地故障和溅射电弧的跳闸单元

权利要求书

1、一种用于断路器的接地故障跳闸单元，该断路器保护有线路导体和中性导体的电气系统，其中所述中性导体在所述断路器附近接地，所述接地故障跳闸单元包括：所述中性导体从其中穿过的传感线圈装置；连接到所述传感线圈装置上的中性线对地故障检测装置，当所保护的电气系统中发生中性线对地故障时，能使所述断路器产生跳闸信号；与所述传感线圈装置耦合的测试装置，能模拟中性线接地故障，使所述中性线对地故障检测装置产生所述跳闸信号。

2、根据权利要求1所述的接地故障跳闸单元，其中所述测试装置包括穿过所述传感线圈装置的测试导体装置和一个测试开关，该开关用来有选择地将所述测试导体装置联接为穿过所述传感线圈的闭合回路。

3、根据权利要求2所述的接地故障跳闸单元，其中所述测试导体装置的阻抗基本等于所述保护电气系统中中性点对地故障的最大阻抗。

4、根据权利要求3所述的接地故障跳闸单元，其中所述测试导体装置包括一根电线和一个分立阻抗，其值基本等于被保护的电气系统中所述中性点对地故障的所述阻抗。

5、根据权利要求3所述的接地故障跳闸单元，其中所述测试导体装置包括一个电导体，其分布阻抗基本等于被保护电气系统中所述中性点对地故障的所述阻抗。

6、根据权利要求2所述的接地故障跳闸单元，其中所述传感线圈装置包括所述线路导体和所述中性导体均从其中穿过的第一传感线圈和仅有所述中性导体从其中穿过，所述线路导体并不穿过的第二传感线圈，其中所述接地故障检测装置包括一休止振荡器接地故障检测电路，一连接到所述第一和第二传感线圈上，所述测试导体装置穿过所述第一和第二传感线圈。

7、一种用于被保护的电气系统中的断路器的跳闸单元，该电气系统有一线路导体和一中性导体，并且可以遭受溅射电弧故障和接地故障。所述跳闸单元包括：传感线圈装置用于传感所述被保护电气系统中的电流;连接到传感线圈装置上的故障检测装置，用于响应包括中性线接地故障的接地故障和响应溅射电弧故障，产生跳闸信号;连接到所述传感线圈装置上的测试装置，用于向所述故障检测装置有选择地注入信号来模拟中性线接地和溅射电弧故障条件。

8、根据权利要求7所述的接地故障跳闸单元，其中所述测试装置包括一个穿过所述传感线圈装置的测试导体和一测试开关，该开关用来有选择地将所述测试导体联接为穿过所述传感线圈装置的闭合回路。

9、根据权利要求8所述的接地故障跳闸单元，其中所述测试导体装置的阻抗基本等于所保护电气系统中中性线对地故障的最大阻抗。

10、根据权利要求9所述的接地故障跳闸单元，其中所述传感线圈装置包括所述线路导体和所述中性导体均从其中穿过的第一传感线圈和仅有所述中性导体从其中穿过，而所述线路导体并不穿过的第二传感线圈，其中所述故障检测装置包括一休止振荡器接地故障检测电路，连接到所述第一和第二传感线圈上，还包括一溅射电弧检测电路，连接到所述第二传感线圈上，且其中所述测试导体装置穿过所述第一和第二两个传感线圈。

11、根据权利要求10所述的跳闸单元，其中所述第二线圈有一个二次绕组，所述溅射电弧检测电路包括连接到所述二次绕组上产生有限带宽di/dt信号的装置，其中i为所述中性导体中的电流;还包括响应所述di/dt信号、在预先选定的条件下产生所述跳闸信号的装置;其中所述测试装置进一步包括将测试信号注入所述二次绕组的装置，它使所述溅射电弧检测电路产生所述跳闸信号。

12、根据权利要求11所述的接地故障跳闸单元，其中注入测试信号的所述装置包括连接到所述二次绕组的阻抗装置和可选择地将所述阻抗装置连接到所述线路导体上的开关。

13、根据权利要求11所述的接地跳闸单元，其中所述注入测试信号的装置包括连接到所述二次绕组的电容，给所述电容充电的装置和使所述电容有选择地向所述二次绕组放电的开关装置。

14、根据权利要求11所述的跳闸单元，其中响应所述di/dt信号的装置包括电平检测装置，将所述di/dt信号与阈值比较，还包括响应所述电平检测器的装置，当一个选定的时间间隔中所述di/dt信号超过所述阈值一预定次数时，便产生跳闸信号。所述将测试信号注入所述二次绕组的装置，在所述选定的时间间隔中，当所述测试信号超过所述阈值一预定次数时，将测试信号注入所述二次绕组中。