[发明专利]故障电弧识别单元

说明书

本发明涉及一种用于低压电路的故障电弧识别单元，其具有至少一个电压传感器，其用于周期性地确定电路的电压值(un、un‑1)；至少一个电流传感器，其用于周期性地确定电路的电流值(in、in‑1)，所述两个传感器与分析单元连接，所述分析单元设计为，使得作为第一标准，当电压随时间的变化超过第一阈值(SW1)或者低于第二阈值(SW2)时，以及作为第二标准，当电流斜率的变化超过第三阈值(SW3)或者低于第四阈值(SW4)时，在满足这两个标准时发出故障电弧识别信号。

技术领域

本发明涉及一种故障电弧识别单元、断路器、短路器和用于识别故障电弧的方法。

背景技术

在低压电路或者低压设备或者低压网络中，即，在电压高达1000伏交流电压或者高达1500伏直流电压的电路中，短路通常与出现的故障电弧，例如并联的或者串联的故障电弧相关。特别地，在高效的配电和开关设备中，在切断不够快的情况下，该配电和开关设备可能导致运行装置、设备部件或者整个开关设备的灾难性的损坏。为了避免长时间的和大规模的停电，并且减少人身伤害需要在几毫秒内识别并熄灭这样的故障电弧，尤其是电流强度或者并联的故障电弧。供电设备的传统的保护系统(例如保险丝和断路器)不能在所需的时间要求下提供可靠的保护。

断路器在此尤其是指用于低压的开关。断路器尤其是在低压设备中通常用于63至6300安培的电流。更特别地，闭合的断路器，例如塑壳断路器(Moulded Case CircuitBreaker)用于63至1600安培，尤其是125至630或者1200安培的电流。断开的断路器或空气断路器，例如空气断路器(Air Circuit Breaker)尤其是用于630至6300安培的电流，更特别地用于1200至6300安培的电流。

在本发明的意义中的断路器尤其是可以具有电子触发单元，其也被称为电子触发装置(Electronic Trip Unit)，简称ETU。

断路器监控流过其的电流，并且当超过电流限制值或者电流-时间间隔限制值时(即当电流值存在了一定的时间间隔时)，断路器中断流向吸能装置或者耗电器的电流或能量流，这被称为触发。触发条件的确定和断路器的触发可以借助电子触发单元进行。

短路器是用于将线路或者导电轨短路的特殊装置，以便建立用于保护电路或设备的限定的短路。

传统的故障电弧识别系统分析由电弧产生的光辐射，并且由此检测故障电弧。

这具有以下缺点：光波导或者光学的检测系统必须平行于电线或者导电轨地布置，以便识别可能出现的故障电弧。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于识别故障电弧的可能性。

该技术问题通过根据本发明的故障电弧识别单元、根据本发明的断路器、根据本发明的短路器和根据本发明的方法解决。

根据本发明设置的是，用于低压电路的故障电弧识别单元具有至少一个电压传感器，其用于周期性地确定电路的电压值(un、un-1)；至少一个电流传感器，其用于周期性地确定电路的电流参量，这两个传感器与分析单元连接。分析单元设计为，使得作为第一标准必须满足电压随时间的变化，该变化超过第一阈值SW1或者低于第二阈值SW2，其中仅必须关于两个条件中的一个进行检查，即可以例如只进行关于超过的检查。

作为第二标准必须存在超过第三阈值SW3或者低于第四阈值SW4的电流斜率的差值，其中仅必须关于两个条件中的一个进行检查，即可以例如只进行关于低于的检查。

在满足两个标准时，发出故障电弧识别信号。

一般而言，关于电压，将电压随时间的变化与阈值进行比较，并且当超过或低于阈值时满足第一标准。

在此，第一和第二阈值SW1、SW2的数值可以是相同的，其中只有符号不同。