[发明专利]用于区分电弧和至少包含金属蒸气的发光气体的方法

说明书

本发明涉及一种用于区分电弧和至少包含金属蒸气的发光气体的方法，其中，感测监测区域(3)中的光，确定第一波长λ1的所感测光的第一强度，以及确定较大的第二波长λ2的所感测光的第二强度。此外，确定第一强度I_λ1和第二强度I_λ2之间的比值I_λ1/I_λ2。最后，如果所述比值I_λ1/I_λ2大于能够指定的第一阈值，则所感测光与电弧相关联，和/或如果所述比值I_λ1/I_λ2小于能够指定的第二阈值，则所感测光与至少包含金属蒸气的发光气体相关联。本发明还涉及用于执行所述方法的装置(1)。

技术领域

本发明涉及一种用于检测电弧的方法和装置，还涉及一种这样类型的包括至少一个开关装置和与之连接的装置的开关柜。

背景技术

这种方法和装置在本领域是公知的，并且例如用于电气系统以保护人和/或系统本身免受例如由于短路引起的电弧的破坏性影响或至少减轻其影响。例如，动物乃至掉落的工具和(潮湿的)污物会减少具有不同电势的两个导体之间的绝缘或火花隙，从而形成电弧。在某些情况下产生的非常高的电流可能由于空气在非常短的时间内加热而导致强烈的爆炸。

因此，通常监测电气系统以防止这种电弧发生，并且在许多情况下，这通过测量流过电导体的电流并检测由电弧产生的极强的光来实现。如果这两个条件都满足，则发出警报信号或开关信号以闭合所述具有不同电势的导体之间的开关。一方面，这使得电弧快速熄灭；另一方面，它也导致在供电线中产生非常高的电流，这使得较高级别的断路器跳闸，最终将危险区域与网络隔离。当然，所述开关信号还可以用于直接断开导致电弧的供电线中的一个或多个开关。

原则上，在现有技术中有许多关于这个主题的出版物。例如，US 6229680 B1公开了一种用于光电弧检测的系统，其中，由测量点接收的光被分割并且通过两个不同的带通滤波器。如果由接收的光产生的电信号与由背景光产生的电信号之间的差超过阈值，就发出电弧检测信号。

EP 1538722 A2也公开了一种用于电弧检测的系统，其中，由测量点接收的光与调制的参考光源组合，然后被分割并通过两个带通滤波器。如果表示第一波长的光的第一电信号超过表示除了调制的参考光之外的第二波长的光的第二电信号，就发出警报。

CH 676174 A还公开了使用带通滤波器将由测量点接收的光限制在电弧波长范围内。

此外，DE 102010016036 A1公开了一种包括红色滤波器、绿色滤波器和蓝色滤波器的用于检测电弧的颜色传感器。

最后，GB 2477970A公开了一种具有荧光材料的光纤，其将具有表征电弧的波长范围内的光转换成具有不同波长的光。然后使转换的光传递至光学传感器。

一般来说，难以使用现有技术中的方法以任何程度的确定性检测危险的短路电弧。这是因为在电气系统中，即使在正常操作期间也可能发生电弧，例如在断开带电开关触点时以开关电弧的形式。开关装置本身中的电弧确实是不可直接看到的，但是开关装置会发出发光气体，所述气体至少包含源自开关装置中燃烧的开关触点、或电弧偏转器或电弧分离器的金属蒸气。此外，该气体也可能包含其他成分，例如来自开关装置的外壳的蒸发塑料。

这种发光气体可能被错误地认为是危险电弧，导致实际上正常工作的电气系统被不必要地关闭。在现有技术中，如果相接地短路(没有电弧或电弧在开关柜外部)在供电线中引起非常高的电流，并且还导致相关联的断路器跳闸，则尤其可以观察到这种故障。由断路器发出的发光气体似乎满足在开始时提到的针对危险电弧的两个条件(高电流和亮光)。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于检测电弧的改进的方法和改进的装置。特别地，应该可以确定地检测危险的电弧，并且避免不必要地关闭电气系统。