[发明专利]电弧监控器

说明书

技术领域

本发明总地涉及用于例如开关装置或工业电气装置的低压、中压 和高压的电气装置的监控和安全设备的领域。此外，本发明特别地涉 及设置为在例如开关装置内发生电弧的情况中使断路器跳闸的电弧监 控器领域。电弧监控器包括至少一个电弧检测器且电弧监控器被设置 为可操作地连接到至少一个断路器。

本发明也涉及包括这样的电弧监控器的电气装置，以及涉及这样 的电弧监控器作为监控和安全设备在电气装置内的使用。

背景技术

在例如开关装置和工业电气装置的低压、中压和高压应用中的短 路典型地伴随有电弧的发生。电弧的发生总是导致对于设备的明显损 坏，且如果在起电弧时人员在场，则他们有受到严重或致命伤害的风 险，除非电弧非常迅速地被熄灭。

已知在电气装置内设置具有电弧监控器形式的监控和安全设备。 电弧监控器的目的是当发生电弧时通过使开关装置的断路器在从电弧 形成起数毫秒的时间内跳闸而防止或限制对设备和人员的损害。为识 别电弧的发生，电弧监控器包括多个电弧检测器，所述电弧检测器位 于电气装置内可能发生起电弧的合适的位置处。

短路可以例如作为当操作者在开关装置的带电部分上丢下工具、 或将工具遗忘在邻靠开关装置的带电部分时的错误或事故的结果而发 生；或作为可以导致热和火花形成的不良电连接的结果而发生；或作 为动物进入开关装置且由于接触带电部分而导致短路的结果而发生。

在这样的情况下，当电弧发生时，电弧监控器被设置为快速使例 如开关装置的主断路器跳闸，以缩短电弧燃烧时间。因此，防止或限 制对于设备和人员的损害的风险，且维护人员对于开关装置的可接近 性增加，使得可以尽可能快速处理故障。因此，可以移除造成短路的 工具或动物，或拧紧松动的螺钉。

常规的电弧监控器包括固定个数的电弧检测器输入端子，例如十 个端子，且可以因此仅装配有相同个数的电弧检测器。如果其中设置 有监控和安全设备的电气装置具有相当大的尺寸，则可能需要多于十 个电弧检测器。这意味着多个电弧监控器必须用于覆盖整个电气装置， 所述电弧监控器相互并联地连接到断路器。使用多个电弧监控器存在 空间要求，且总成本为不必要地高。另外，常规的电弧监控器仅可操 作地连接到单个的断路器，通常为例如开关装置的电气装置的主断路 器。在相当大尺寸的电气装置中，例如在具有带有分开的或共享的子 断路器的多个分开的隔室的装置中，在该多个隔室的一个内发生电弧 时有时不需要关闭整个电气装置。问题是如果将整个电气装置关闭， 则运行的干扰将不必要地影响客户/使用者。另外，在完全关闭后，可 能需要数日才能从相当大尺寸的电气装置中摘除全部的电负载，即电 负载必须逐渐被剥离，这将进一步影响从开始时已经受到不必要的影 响的客户/使用者。如果要求电气装置的隔室的分开的或共享的子断路 器被分开地控制，则即使电弧监控器的仅几个电弧检测器需要和/或用 于监控所述隔室，常规地也必须将分开的电弧监控器专用于此任务。 这使得设备的大部分不被利用。

DE 102007001143披露了一种用于气体绝缘装置的信号诊断处 理器，其中包括传感器模块，用于把该气体绝缘装置中的部分放电信 号转换为多个特征量，并且该传感器模块可灵活地应对在气体绝缘装 置进行扩展时增加的传感器。传感器模块与主信号处理器之间通过通 信设备通信，该通信设备例如为有线通信线路。

发明内容

本发明的目的是减少目前已知的电弧监控器的前述缺点，且提供 改进的电弧监控器。本发明的主要目的是提供最初限定类型的改进的 电弧监控器，所述电弧监控器可适合于特定电气装置的需要。

本发明的另一个目的是提供在大的电气装置内要求更少的空间的 电弧监控器。

本发明的另一个目的是提供当使用在大的电气装置中时比常规电 弧监控器解决方案更廉价的电弧监控器。本发明的再另一个目的是提 供可连接到不同类型的电弧检测器的电弧监控器。本发明的目的也是 提供其功能和状态可被远程测试和检查的电弧监控器。

根据本发明，至少主要目的通过具有在独立权利要求中限定的特 征的最初限定的电弧监控器、包括这样的电弧监控器的电气装置以及 电弧监控器作为监控和安全设备的使用来实现。本发明的优选实施例 进一步在从属权利要求中限定。