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1、(10)申请公布号 CN 102810863 A (43)申请公布日 2012.12.05 CN 102810863 A *CN102810863A* (21)申请号 201210176503.5 (22)申请日 2012.05.31 102011076877.7 2011.06.01 DE H02J 3/01(2006.01) H03H 7/00(2006.01) (71)申请人 西门子公司 地址 德国慕尼黑 (72)发明人 W. 贝耶莱因 A. 格布哈特 T. 格拉斯 T. 韦丁格 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 谢强 (54) 发明名称 自适应电网滤波器 。
2、(57) 摘要 本申请公开了一种用于改善连接在电能 源 （6,54,80）与 干 扰 源 （14）之 间 的 滤 波 器 （36,44,72） 的滤波作用的设备， 该滤波器被构成 为将干扰暂态 （18） 从地 （20） 送回产生所述干扰 暂态 （18） 的干扰源 （14） 的输入端。所公开的设 备包括 ： 用于检测流过所述滤波器 （36,44,72） 的 故障电流 （28） 的测量装置 （34,58,74） ， 以及调节 装置 （40,59,77） ， 所述调节装置被构成为按照以 下方式改变滤波器 （36,44,72） 的边界频率， 即在 所述测量装置 （34,58,74）检测到流过所述滤波 。
3、器 （36,44,72） 的故障电流 （28） 时将该故障电流 （28） 衰减到预定电平以下。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 4 页 1/2 页 2 1. 一种用于改善连接在电能源 （6,54,80）与干扰源 （14）之间的滤波器 （36,44,72） 的滤波作用的设备， 该滤波器被构成为将干扰暂态 （18） 从地 （20） 送回产生所述干扰暂态 （18） 的干扰源 （14） 的输入端， 所述设备包括 ： - 用于检测流过所述滤波。
4、器 （36,44,72） 的故障电流 （28） 的测量装置 （34,58,74） ， 以及 - 调节装置 （40,59,77） ， 其被构成为这样改变滤波器 （36,44,72） 的边界频率， 使得在 所述测量装置 （34,58,74） 检测到流过所述滤波器 （36,44,72） 的故障电流 （28） 时将该故障 电流 （28） 衰减到预定电平以下。 2. 根据权利要求 1 的设备， 其中所述调节装置 （40,59,77） 包括开关 （59） ， 所述开关被 构成为在所述测量装置 （34,58,74） 检测到流过滤波器 （36,44,72） 的故障电流 （28） 时中断 该故障电流 （28） 。
5、。 3. 根据权利要求 1 或 2 的设备， 其中所述滤波器 （36,44,72）具有至少一个电容 （36,81） ， 并且用于改变滤波器 （36,44,72） 的边界频率的所述调节装置 （40,59,77） 构成为 改变该电容 （36,81） 。 4. 根据前述权利要求之一的设备， 其中所述电能源 （6,54,80） 被设置为用于向干扰源 （14） 进行多相电能输出， 以及所述滤波器 （36,44,72） 被设置为用于将干扰暂态 （18） 从地 （20） 送回在所有相中的干扰源 （14） 的输入端， 其中用于检测故障电流 （28） 的所述测量装 置 （34,58,74） 被构成为检测来自所述。
6、电能源 （6,54,80） 的非对称的电能输出。 5. 根据权利要求 4 的设备， 其中所述测量装置 （34,58,74） 被设置用于基于 - 电能源 （6,54,80） 的相电流， 和 / 或 - 电能源 （6,54,80） 的相电压， 和 / 或 - 在电能源 （6,54,80） 与干扰源 （14） 之间的各个相 （10,12,46,48,50） 中的共模干扰， 和 / 或 - 从滤波器 （36,44,72） 中的人工星形汇接点 （83） 至地 （20） 的电压降 来检测非对称的电能输出。 6. 一种用于将电能从电能源 （6,54,80） 传递至干扰源 （14） 并且用于将干扰暂态 （18。
7、） 从地 （20） 送回至产生所述干扰暂态 （18） 的干扰源 （14） 的输入端的滤波器， 附加地包括根 据前述权利要求之一的设备。 7. 根据权利要求 6 的滤波器， 包括第一电容 （36,81） 和与第一电容 （36,81） 并联连接 的第二电容， 其中第一电容 （36,81） 被构成为引导具有故障电流 （28） 的频率的干扰暂态 （18） ， 以及所述第二电容被构成为引导具有不同于故障电流 （28） 的频率的频率的干扰暂态 （18） 。 8. 根据权利要求 7 的滤波器， 其中所述调节装置 （40,59,77） 被构成为， 在所述测量装 置 （34,58,74） 检测到故障电流 （28。
8、） 时将第一电容 （36,81） 与滤波器 （36,44,72） 电隔离。 9. 一种用于从电能源 （6,54,80） 向耗电器 （4,56,76） 供应电能的电网， 所述电网包括 ： - 所述耗电器 （4,56,76） ， - 用于将来自电网的电网电压转换为用于所述耗电器 （4,56,76） 的负载电压的电转换 器 （14） ， 以及 - 根据权利要求 6 至 8 之一的滤波器 （36,44,72） ， 其中所述电转换器 （14） 是所述干扰 源。 权 利 要 求 书 CN 102810863 A 2 2/2 页 3 10. 根据权利要求 9 的电网， 其中所述故障电流 （28） 具有由电能。
9、源 （6,54,80） 输出的 电流 （8） 的频率。 11. 根据权利要求 9 或 10 的电网， 其中电转换器 （14） 是整流器。 12. 根据权利要求 9 至 11 之一的电网， 其中所述调节装置 （40,59,77） 在所述测量装置 （34,58,74） 确定故障电流 （28） 时被设置为用于将电转换器 （14） 过渡到无源运行方式。 13. 根据权利要求 9 至 12 之一的电网， 其中所述调节装置 （40,59,77） 在所述测量装置 （34,58,74） 确定故障电流 （28） 时被设置用于减小电转换器 （14） 的电功率输出。 14. 一种用于保护滤波器 （36,44,72）。
10、 的方法， 所述方法构成为将干扰暂态 （18） 从地 （20） 送回至产生所述干扰暂态 （18） 的干扰源 （14） 的输入端， 该方法包括步骤 ： - 检测流过所述滤波器 （36,44,72） 的故障电流 （28） ， 以及 - 按照以下方式改变该滤波器 （36,44,72）的边界频率， 即在检测到流过滤波器 （36,44,72） 的故障电流 （28） 时将该故障电流 （28） 衰减到预定电平以下。 权 利 要 求 书 CN 102810863 A 3 1/9 页 4 自适应电网滤波器 技术领域 0001 本发明涉及一种用于改善连接在电能源与干扰源之间的用于将干扰暂态从地送 回产生所述干扰暂。
11、态的干扰源的输入端的滤波器的滤波作用的设备、 一种用于从电能源向 耗电器供应电能的电网和一种用于保护滤波器的方法。 背景技术 0002 电网滤波器是用于减小通过接地电流等引起的干扰发射的电子部件。 0003 接地电流应当理解为从无故障的电力网例如经由接地电容流向地的不期望的电 流， 所述接地电容例如是可导电部分， 如接地的冷却体或者用地电势屏蔽的电缆。 引起接地 电流的原因例如可能是通过开关过程将高频的开关暂态馈入电力网的功率电子换能器。 接 地回路通常通过以下方式闭合， 即电力网中的其它电部件重新吸收接地电流并送回至电力 网中的干扰源。 0004 接地电流可以是高能量的， 使得接地电流干扰或。
12、甚至损坏吸收接地电流的电部件 的功能。此外在这些电器部件与干扰源 （如天线） 之间的电气导线发挥作用并且由于接地电 流而辐射出干扰发射， 这些干扰发射又干扰在接地回路的环境中的其它电部件的功能。同 样， 太高的接地电流对人员来说是一种危险， 因为在接触导电部分时这些电流也可能流过 人体。因此必须抑制接地回路的极大的扩张。 0005 常规地这通过开头所述的电网滤波器来进行， 所述电网滤波器将干扰源的输入端 与用于地的接地电流的去干扰电容器短路， 并从而不允许接地回路扩张到电力网中的其它 电部件。 此外， 由于去干扰电容器的作用有限， 需要扼流圈以便在干扰源的输入端处衰减不 可经由去干扰电容器送回。
13、的接地电流。 由于不可接地的接地电流仍然可能具有非常高的能 量， 因此所述扼流圈必须具有高的电感值， 这使得扼流圈昂贵并且在用于提高电磁相容性 的设备中占据很大的空间。 发明内容 0006 因此本发明的任务是在用于减小通过干扰源产生的高频漏电流的设备中节省空 间并且降低成本。 0007 本发明从以下认识出发 ： 在接地的电力网中当该电力网无故障地工作时不会有有 效电流流过地。 该认识基于以下考虑 ： 用于供应电能的电力网不允许经由地来闭合， 因为否 则特定的安全设备 ( 例如故障电流保护开关 ) 不会起作用。在实践中， 从电能源输出的电 流为了供应给相之间的耗电器而流动。可选地， 这些电流也流。
14、经零线。本发明的另一认识 是 ： 出于这个原因开头所述的用于减少接地电流形式的干扰暂态的电网滤波器原则上也允 许覆盖有效电流的频率范围并由此可以在整个可用频率范围上设计。 在例如一相失效的故障情况下， 有效电流不是经由已经失效的相而是经由电网滤波器和地 而被送回至电源， 由此漏电流太大并且可能电网滤波器负荷太高。 因此本 发明建议， 在这种故障情况下这样来改变电网滤波器， 使得有效电流不能经由电网滤波器 说 明 书 CN 102810863 A 4 2/9 页 5 导出。为此在最简单的情况下可以减小导出干扰暂态的电容， 使得通过提高的阻抗减小在 有效电流的频率范围中的接地电流。 0008 因此。
15、本发明说明一种用于改善连接在电能源与干扰源之间的滤波器的滤波作用 的设备， 该滤波器被构成为将干扰暂态从地送回产生所述干扰暂态的干扰源的输入端。所 述设备包括用于检测流过所述滤波器的故障电流的测量装置并且包括调节装置， 所述调节 装置被构成为按照以下方式改变滤波器的边界频率， 即在所述测量装置检测流过所述滤波 器的故障电流时将该故障电流衰减到预定电平以下。 通过所述调节装置可以针对状况地将 滤波器与该故障情况匹配， 从而所述滤波器的、 在故障情况下以及在正常运行时确保所述 滤波器的功能的不同滤波器部件可以组合起来。这不仅节省了滤波器的空间而且还降低 了滤波器的成本。 所述故障电流在此是在滤波器。
16、中错误引导的、 来自电能源的有效电流， 所 述有效电流偏离了为其设置的电流路径， 其中所设置的电流路径通过滤波器和干扰源来引 导。 0009 在一种扩展中， 所述调节装置包括开关， 所述开关被构成为在所述测量装置检测 通过滤波器的故障电流时中断该故障电流。 与诸如仅确定存在接地电流而不识别其原因的 故障电流保护开关的常规故障机制相反， 所说明的设备可以完全有针对性地保护与滤波器 连接的部件。由此降低了由于未识别的故障而错误地触发所述设备的概率。 0010 在另一种扩展中， 所述滤波器可以具有至少一个电容， 并且用于改变滤波器的边 界频率的所述调节装置可以构成为提高该电容。 所述设备的该扩展使得。
17、可以在用于对干扰 暂态进行滤除的更宽的频率范围上设计所述滤波器中的电容。 从而所述滤波器可以配备低 电感扼流圈， 由此电网滤波器不仅可以成本低廉地实现而且可以紧凑地构造。如果所述提 高保持有限， 则滤波器本身可以在故障情况下继续使用， 从而向耗电器的功率供应不需要 被中断。 这成为与诸如在一般情况下完全中断电能供应的保险丝或故障电流保护开关的其 它电网保护机制的有利区别。 0011 在优选的扩展中， 电能源可以被设置为用于向干扰源进行多相电能输出， 所述滤 波器可以被设置为用于将干扰暂态从地送回在包括零线在内的所有相中的干扰源的输入 端， 其中用于检测故障电流的所述测量装置可以被构成为检测来自。
18、电能源的非对称的电能 输出。由于在电能源非对称的情况下可能流过非常高的接地电流， 该接地电流在最坏的情 况下是电能源一相的失效， 因此可以通过本发明有效地减小漏电流。 在类似的情况下， 常规 的电网滤波器为了减小漏电流需要扼流圈， 尤其是必须用特殊的绕制方法制造的具有高电 感的共模扼流圈 （Gleichtaktdrosseln） ， 以便并非不必要地提高互感量。这种扼流圈非常 昂贵， 通过使用所说明的设备可以放弃这样的扼流圈。 0012 在一种特别优选的扩展中， 所述测量装置可以被设置用于基于电能源的相电流和 / 或电能源的相电压和 / 或在电能源 （6,54,80） 与干扰源之间的各个相中的。
19、共模干扰和 / 或从滤波器中的人工星形汇接点至地的电压降来检测非对称的电能输出。 这些方法可以用 已知的测量装置通过简单的方式成本有利地实现。此外， 为了确定偏离可以提供不同的测 量原理， 为了提高可靠性可以将它们相互比较。 0013 本发明还说明一种用于将电能从电能源传递至干扰源并且用于将干扰暂态从地 送回至产生所述干扰暂态的干扰源的输入端的滤波器。所述滤波器包括所说明的设备。 0014 在一种优选的扩展中， 所述滤波器包括第一电容和与第一电容并联连接的第二电 说 明 书 CN 102810863 A 5 3/9 页 6 容。 在此， 第一电容被构成为引导具有故障电流的频率的干扰暂态， 以及。
20、所述第二电容被构 成为引导具有不同于故障电流的频率的频率的干扰暂态。通过这种方式， 可以通过用于滤 除接地电流的常规方式对第二电容确定尺度， 而也可以对第一电容确定尺度以使得引导尽 可能高的电流。 通过这种方式可以通过改变第一电容使得所述滤波器的边界频率更接近电 能源的频率。 0015 在一种优选的扩展中， 所述调节装置被构成为， 在所述测量装置检测故障电流时 将第一电容与滤波器电隔离。通过这种方式可以引入有限数量的预定连接， 在滤波器中的 所说明的设备可以按照需要快速选择和设置这些连接， 使得确保在故障情况下的尽可能快 速的反应。 0016 此外， 本发明说明一种用于从电能源向耗电器供应电能。
21、的电网， 所述电网包括所 述耗电器 ； 用于将来自电网的电网电压转换为用于所述耗电器的负载电压的电转换器， 以 及所说明的滤波器， 其中所述电转换器是所述干扰源。 0017 在本发明的一种实施中， 预定频率可以是干扰源所连接到的电能源的频率。通过 这种方式保护电容免于过载。 通过所述设备保护的滤波器由此不仅更可靠地免于失效而且 寿命更长， 因为该滤波器可以有效地被保护免于可能减小其寿命的电流。 0018 在一种优选的设计中， 电转换器可以是整流器。 在有源模式下， 该整流器可以被用 于电网中的功率因数校正。 0019 在本发明的一种特别优选的实施中， 所述调节装置可以在非对称的电功率输出的 情。
22、况下被设置为用于将电转换器过渡到无源运行方式， 从而避免通过干扰源产生的、 可以 通过改变滤波器中的电容被不太有效滤除的接地电流减小。 0020 在本发明的替换实施中， 所述调节装置在非对称的电功率输出的情况下被设置用 于减小电转换器的功率输出， 从而确保通过干扰源产生的接地电流以更小的电平产生。 0021 本发明还说明一种用于保护滤波器的方法， 所述滤波器构成为将干扰暂态从地送 回至产生所述干扰暂态的干扰源的输入端。该方法包括步骤 ： 检测流过所述滤波器的故障 电流， 并且按照以下方式改变该滤波器的边界频率， 即在检测流过滤波器的故障电流时将 该故障电流衰减到预定电平以下。 0022 方法的。
23、扩展可以是有意义地实现根据独立权利要求的所说明的设备、 滤波器或电 网的特征的方法步骤。 附图说明 0023 结合下面对实施例的描述， 将更为清楚和明显地理解本发明的上述特性、 特征和 优点以及达到这些的方式， 所述实施例将被结合附图详细阐述。 0024 图 1 示出具有常规的电网滤波器电路的电网 ； 0025 图 2 示出具有通过根据本发明的第一实施例的设备来控制的电网滤波器电路的 电网 ； 0026 图 3 示出具有通过根据本发明的第二实施例的设备来控制的电网滤波器电路的 电网 ； 0027 图 4 示出具有通过根据本发明的第三实施例的设备来控制的电网滤波器电路的 电网 ； 以及 说 明 。
24、书 CN 102810863 A 6 4/9 页 7 0028 图 5 示出可通过本发明的设备控制的电网滤波器电路的不同拓扑。 具体实施方式 0029 图1示出电网2， 在该电网中经由具有有效电流8的回路向耗电器4供应来自对称 电能源 6 的电能。有效电流 8 流过第一相 10 和第二相 12， 其中各个相 10,12 的有效电流 8 相互之间移动半个波。这同样也适用于各个相 10,12 的电压。除了流过两个相 10,12 之 外， 在耗电器 4 的电能供应无故障的情况下没有其它有效电流流动。 0030 为了将来自电能源 6 的电能与耗电器 4 的需求匹配， 设置在当前的实施中是整流 器 14。
25、 的换能器。整流器 14 布置在两个相 10,12 中并且可以在有源模式下以及在无源模式 下运行， 在有源模式下整流器 14 通过开关过程对来自电能源 6 的交流电压进行整流， 以及 在无源模式下整流器 14 利用二极管对交流电压进行整流。 0031 在整流器 14 的有源模式下， 开关过程产生从耗电器 4 经由地电容 16 作为接地电 流 18 导向地 20 的暂态干扰电流。接地电流 18 的回路经由电能源 6 中的内部电阻而闭合。 在图 1 中为清楚起见仅示出用于第一相 10 的接地电流 18 的回路。同样， 针对第二相 12 存 在相应的接地电流回路。下面的观察相应地适用于两个接地电流回。
26、路。 0032 在电能源6与耗电器4之间的电导体线路象天线一样发挥作用并且由接地电流18 激励地将干扰发射辐射到环境中， 所述干扰发射干扰其他电设备的功能。为了限制这些干 扰发射， 必须通过电网滤波器限制接地电流18。 这样的电网滤波器是将接地电流18直接送 回整流器14的输入端并且从而将接地电流18可以流经的导体线路短路的电容22。 因此下 面将电容 22 称为电网滤波器电容 22。这种电网滤波器电容也将第二相 12 中的整流器 14 的输入端与地 20 连接。 0033 电网滤波器电容 22 必须被如此来确定尺寸， 即该电网滤波器电容对于所有可能 的频率都可以将接地电流 18 送回整流器 。
27、14 的输入端。为此电网滤波器电容 22 应当被确 定为宽带的并由此被确定为尽可能地大， 以便也能有效地滤除具有低频的接地电流 18。但 是， 这种尺寸确定由于电能源6的可能故障行为或者耗电器4的可能故障行为而受到限制， 所述故障行为会导致流过电网滤波器电容 22 的故障电流 28， 该故障电流可能导致在人员 接触时会有过高的电流流过人员。 0034 故障行为 24 的示例是电能源 6 的非对称功率输出。该非对称功率输出引起两个 相 10,12 与地之间的共模干扰。 0035 共模干扰是相 10,12 之间的同相电流或同相电压。共模干扰不会引起两个相 10,12之间的电势差， 而是仅引起从各个。
28、相10,12到地20的电势差。 因此， 如果将电网滤波 器电容22设计为引导有效电流8的频率范围中的电流， 则通过非对称功率输出而引起的共 模干扰由此导致相 10,12 之间到地 20 的故障电流 28。由于共模干扰在最坏的情况下通过 一个相 10,12 的失效而引起， 所以故障电流 28 在极端情况下可能过大， 以至于电网滤波器 电容 22 和 / 或其引线受到损坏。通过在电网 2 中位于引向地 20 的支路中而可以引导共模 干扰的电容被称为 Y 电容。 0036 共模干扰的反面是特征在于相 10,12 之间的反相电流或反相电压的推挽干扰。反 相性导致相 10,12 之间的电势差。在图 1 。
29、中通过电能源 6 输出的有效电流 8 同样以推挽方 式振动， 因为在各个相 10,12 中的对称有效电流 8 分别移动了半个波。图 1 中未示出的、 位 说 明 书 CN 102810863 A 7 5/9 页 8 于可以引导推挽的支路中的电容被称为 X 电容。 0037 滤除共模和推挽的电容被称为 XY 电容。 0038 常规地， 通过电网滤波器电容 22 的限制避免故障电流 28 的出现。通过该限制， 电 网滤波器电容22在有效电流8的频率范围中是高欧姆的并由此是不导电的， 但是由此限制 了 Y 电容器的滤波作用， 因此为了改善滤波作用， 附加地还使用导致大的空间需求以及高 成本的特殊扼流。
30、圈 30。扼流圈 30 也必须被设计为引导足够高的电流， 因为扼流圈 30 位于 有效电流 8 的回路中并且因此必须引导有效电流 8， 其中必须为扼流圈 30 使用特殊的高成 本的绕制方法， 以便为了达到足够的电感值而避免互感量的提高。 0039 为了避免这种昂贵的扼流圈30在有效电流8的回路中使用， 本发明建议在出现故 障电流 28 时匹配电网滤波器电容 22 的电容值。在图 2 中示出具有为此的第一实施例的电 网 32。在图 2 中与图 1 相同的元件设置相同的附图标记而且不再次描述。 0040 电网 32 具有用于滤除图 1 所描述的接地电流 18 的可调节的电网滤波器电容 36。 与图。
31、 1 相同， 下面为清楚起见仅在第一相 10 与地 20 之间示出针对可调节的电网滤波器电 容 36 的观察。相应的可调节的电网滤波器电容最后还连接在第二相 12 与地 20 之间。在 电网的无故障状态下， 电网滤波器电容 36 被按照以下方式调节， 使得该电网滤波器电容可 以引导在有效电流 8 的频率范围中的接地电流 18。 0041 在有故障电流 28 流过可调节的电网滤波器电容 36 的故障情况下， 减小电网滤波 器电容36的值并且通过可调节的电网滤波器电容36避免故障电流28。 为了确定故障电流 28 的出现， 在电网 32 的相 10,12 中分别布置测量装置 34。这些测量装置可以。
32、经由数据导 线 38 相互交换信息并且通过不同的路径确定故障电流 28。 0042 一种可能性在于， 利用对称的电功率输出并且监视各个相 10,12 中的电压或电流 是否可以在每个时刻相对于地累加为零。 如果不是， 则存在非对称， 该非对称在可调节的电 网滤波器电容 36 被调节为引导在有效电流 8 的频率范围中的接地电流 18 时导致故障电流 28。 监视电压的优点在于， 这些电压即使在非对称情况下也可以被继续监视， 以确定故障的 消除并且将电网滤波器电容 36 自动与正常运行匹配。 0043 而从相10,12中的被监视的电流可以推导出电网32中的共模干扰， 所述共模干扰 可以替换地用于确定。
33、故障电流。为了确定共模干扰， 还可以将测量装置 34 设置为与可调节 的电网滤波器电容 36 串联， 以便在那里直接测量共模干扰。进一步替换的， 可以将测量装 置 34 按照图 2 所示的方式连接在电网 32 中， 其中为了检测共模干扰可以设置单独的变流 器或扼流圈 30 上的辅助绕组。 0044 最后， 还可以将电功率输出的对称性本身用于确定是否出现故障电流 28。为此可 以引入在图 2 中未示出的人工星形汇接点， 其将两相经由 X 电容相互连接。星形汇接点本 身可以经由 Y 电容接地。在无故障情况下， 不允许在 Y 电容上有电压降落。尽管如此如果 还是测量到， 则这是故障电流 28 或接地。
34、电流 18。通过低通滤波可以确定故障电流 28。 0045 如果测量装置 34 例如在第一相 10 中检测到过高的故障电流 28， 则在测量装置 34 中的调节装置 40 可以通过第一调节信号 42 匹配可调节的电网滤波器电容 36， 使得无论是 故障电流 28 还是具有在有效电流 8 的范围中的频率的接地电流 18 都不会流过可调节的电 网滤波器电容 36。 0046 相反地这意味着， 具有在有效电流8的范围中的频率的接地电流18通过改变的电 说 明 书 CN 102810863 A 8 6/9 页 9 网滤波器电容 36 现在不再直接送回整流器 14 的输入端并由此可以被滤除， 或针对暂态。
35、接 地电流 18 的滤波作用下降。尽管如此为了避免通过现在流经电能源 6 的接地电流 18 辐射 出干扰发射， 调节装置 40 可以经由第二调节信号 43 将整流器 14 过渡或切换到上述无源模 式， 从而减小接地电流 18 的产生。 0047 图 3 示出在具有三相 46,48,50 的电网 45 中的电网滤波器电路 44。电网滤波器电 路 46 通过根据本发明的第二实施例的设备 58 来控制。在图 3 中与图 1 和图 2 相同的元件 具有相同的附图标记并且不再次描述。 0048 电网45经由三相能源54被供应电能。 三相能源54中的各个电压分别移动120， 从而所有三个电压的向量和随时都。
36、为0。 由于利用该三相能源54可以按照简单的方式产生 旋转场， 因此从该三相能源输出的电流也被一般地称为三相电流。 0049 该电能在电网 45 中被用于向具有 3 个不同负载电阻的三相耗电器 56 供电， 所述 3 个不同的负载电阻连接在各相 46,48,50 之间。三相耗电器 56 的这些电阻属于单个电设 备， 例如以星形电路运行的异步电机。在此， 有效电流在无故障运行中仅在相 46,48,50 之 间流动。地 20 保持无有效电流。 0050 电网滤波器电路 44 按照与图 1 和图 2 的电网滤波器电容 22 相同的方式保护电网 45 免于接地电流的结果。 0051 与在图 1 和图 。
37、2 中一样， 在电网 45 中通过故障， 一部分有效电流也可以被引导流 经电网滤波器电路 44， 然后在电网滤波器电路 44 中设计有用于引导具有在有效电流范围 中的频率的接地电流的电容时经由电能源 54 中的内部电阻被送回该电能源 54 中。这样的 故障可以归因于相 46,48,50 之一的失效， 在该失效的情况下在相应的相中流向三相负载 56 的电流中断。 0052 为了通过电网滤波器电路44的电容避免在有效电流8的范围中的故障电流28， 在 电网 45 中设置测量装置 58， 所述测量装置 58 如图 2 所示监视相 46、 48、 50 是否有故障并 且确定电网滤波器电路 44 的电容。
38、是否负担了有效电流。所述测量装置 58 连接到在每个相 46,48,50中都具有开关60,62,64的电网保护装置59。 在电网滤波器电路44的电容引导有 效电流的故障情况下， 测量装置58经由控制信号66起动继电器68并且经由开关60,62,64 断开相 46,48,50。 0053 电网 45 同样能以三角电路运行， 而无需改变测量装置 58 以及电网保护装置 59 的 功能原理。 0054 图 4 示出具有电网滤波器电路 72 的电网 70， 该电网滤波器电路 72 通过根据本发 明的第三实施例的测量装置 74 来控制。在图 4 中， 与图 1 至图 3 相同的元件具有相同的附 图标记并。
39、且不再次描述。 0055 在电网 70 中经由三相 46,48,50 从按照三角电路的三相电能源 80 向负载 76 供应 电能。在相 46,48,50 上布置通过测量装置 74 控制的滤波器 72 以及不受控的滤波器 82， 它 们如在前面的实施例中那样可以将接地电流从地 20 送回未示出的电转换器的输入端。 0056 不受控的滤波器 82 在图 4 中具有在相 46,48,50 上的未详细参考的耦合的电网补 偿扼流圈以及在相 46,48,50 之间的 X 电容， 经由它们可以对相 46,48,50 上的电网不对称 性进行补偿。经由 Y 电容和 XY 电容可以将上面提到的接地电流送回未示出的。
40、接地电流源。 不受控的滤波器 82 的 Y 电容和 XY 电容被这样来确定尺寸， 即它们仅在以下程度引导在来 说 明 书 CN 102810863 A 9 7/9 页 10 自电能源 80 的有效电流的频率范围内的接地电流， 使得确定的阈值不会被超过。 0057 这种接地电流可以通过受控的滤波器 72 被滤除。受控的滤波器 72 具有一个开关 79 以及三个电容 81， 经由它们可以将三个相 46,48,50 连接为星形电路。由此经由电容 81 可以滤除推挽干扰， 从而这些电容象 X 电容那样发挥作用。如果受控的滤波器 72 的星形汇 接点 83 经由开关 79 与地 20 连接， 则电容 8。
41、1 也可以将共模干扰接地， 从而电容 81 象 XY 电 容那样发挥作用。 0058 开关 79 通过测量装置 74 经由继电器 77 控制， 所述测量装置如在前面的实施例中 那样检测经过电容 81 至地 20 的故障电流并且检验该故障电流是否过高。如果是， 则测量 装置 74 可以将受控的滤波器 72 与地 20 隔离。开关 79 实施为动合触头。通过这种方式确 保继电器 77 在用于控制继电器 77 的电流失效的情况下将受控的滤波器 72 与电网保持隔 离。 0059 在图 5 中示出针对图 4 的受控的滤波器 72 的不同拓扑。在图 5 中， 与图 4 相同的 元件具有相同的附图标记并且。
42、不再次阐述。 0060 在已经于图 4 中示出的第一拓扑 72 中， 星形汇接点 82 可以通过开关 79 与地 20 隔离。相对地， 在替换的拓扑 86 中， 每个电容 81 各自通过开关 79 与地 20 隔离， 从而在未 出现故障电流的相 46,48,50 中还可以滤除具有在有效电流的范围中的频率的接地电流。 0061 在第三种拓扑 88 中可以将星形汇接点 83 经由 Y 电容 87 接地。在此， 为了将受控 的滤波器与地 20 隔离， 从地 20 看去开关 79 可以布置在 Y 电容 87 之前。在与第三种拓扑 88 相同构造的第四种拓扑 90 中， 从地 20 看去开关 79 可以。
43、布置在 Y 电容 87 之后。 0062 在在此仅针对第一相46示出的第五种拓扑92中， 在故障情况下附加的XY电容93 可以经由开关 79 连接到 XY 电容 81。该附加的 XY 电容 93 的尺寸可以被确定得非常小， 使 得其在故障情况下提高受控的滤波器 72 的边界频率并由此减小在故障情况下的故障电流 28。 0063 在这些实施例中， 用于在故障情况下将供电网中的接地电流接地的电容被按照以 下方式匹配， 即排除对具有该供电网的有效电流的频率的接地电流的滤除。 0064 虽然通过优选的实施例详细地图解说明和描述了本发明的细节， 但是本发明不受 所公开的示例的限制， 并且其它变型可以由专。
44、业人员从中推导出， 而不会脱离本发明的保 护范围。 0065 附图标记列表 0066 2 电网 0067 4 耗电器 0068 6 电能源 0069 8 有效电流 0070 10 第一相 0071 12 第二相 0072 14 整流器 0073 16 接地电容 0074 18 接地电流 0075 20 地 说 明 书 CN 102810863 A 10 8/9 页 11 0076 22 电网滤波器电容 0077 28 故障电流 0078 30 扼流圈 0079 32 电网 0080 34 测量装置 0081 36 可调节的电网滤波器电容 0082 38 数据导线 0083 40 调节装置 00。
45、84 42 第一调节信号 0085 43 第二调节信号 0086 44 电网滤波器电路 0087 45 电网 0088 46 第一相 0089 48 第二相 0090 50 第三相 0091 54 电能源 0092 56 三相负载 0093 58 测量装置 0094 59 电网保护装置 0095 60 第一相的开关 0096 62 第二相的开关 0097 64 第三相的开关 0098 66 控制信号 0099 68 继电器 0100 70 电网 0101 72 受控的电网滤波器电路 0102 74 测量装置 0103 76 负载 0104 77 调节装置 0105 79 受控的电网滤波器电路的。
46、开关 0106 80 电能源 0107 81 受控的电网滤波器电路的电容 0108 82 不受控的电网滤波器电路 0109 83 受控的电网滤波器电路的电容的星形汇接点 0110 86 针对受控的电网滤波器电路的第二种拓扑 0111 87 受控的电网滤波器电路的 Y 电容 0112 88 针对受控的电网滤波器电路的第三种拓扑 0113 90 针对受控的电网滤波器电路的第四种拓扑 0114 92 针对受控的电网滤波器电路的第五种拓扑 说 明 书 CN 102810863 A 11 9/9 页 12 0115 93 受控的电网滤波器电路的附加的 XY 电容 说 明 书 CN 102810863 A 12 1/4 页 13 图 1 说 明 书 附 图 CN 102810863 A 13 2/4 页 14 图 2 说 明 书 附 图 CN 102810863 A 14 3/4 页 15 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102810863 A 15 4/4 页 16 图 5 说 明 书 附 图 CN 102810863 A 16 。