[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，具有至少一个电压传感器，用于周期性地确定所述电路的电压值(un,un1)，所述电压传感器与评估单元连接，所述评估单元被设计为，在电压相对于时间的变化超过第一阈值(SW1)或者低于第二阈值(SW2)时，输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

在低压电路或低压设备或者低压电网、即电压直至1000伏交流电压或者1500伏直流电压的电路中，短路通常与出现的故障电弧、例如并联或者串联故障电弧相关联。特别是在大功率的分配和开关设备中，其在切断不够快的情况下可能导致运行部件、设备部分或者整个开关设备的毁灭性的损坏。为了避免长持续时间并且大面积的能量供应停止并且减少人员伤害，需要在几毫秒内识别出并且熄灭这些故障电弧、特别是大电流故障电弧或并联故障电弧。传统的能量供应设备保护系统(例如保险装置和断路器)无法在所需要的时间要求下提供可靠的保护。

断路器这里特别是意为用于低压的开关。断路器特别是在通常用于63至6300安培的电流的低压设备中使用。更具体地，对于63至1600安培、特别是125至630或者1200安培的电流，使用闭路断路器、例如塑壳断路器。特别是对于630至6300安培、更具体地1200至6300安培的电流，使用开路断路器、例如空气断路器。

本发明的意义上的断路器特别是可以具有电子触发单元，也称为电子跳闸单元(Electronic Trip Unit，缩写为ETU)。

断路器监视流过其的电流，并且当超过电流限制值或者电流-时间段限制值(即当在一定的时间段内存在一定的电流值时)时，中断到能量汇点或用电设备的电流或能量流，这称为触发。触发条件的确定以及断路器的触发可以借助电子触发单元来进行。

短路器是用于将线路或母线短路的特殊装置，用于产生定义的短路，以保护电路或设备。

传统的故障电弧检测系统评估由于电弧而产生的光发射，由此检测故障电弧。

这具有如下缺点：必须与电气线路或母线并行地铺设光波导或光学检测系统，以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，呈现一种用于识别故障电弧的可能性。

上述技术问题通过具有权利要求1的特征的故障电弧识别单元、根据权利要求6的断路器、根据权利要求7的短路器以及具有权利要求8的特征的方法来解决。

根据本发明设置为，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和与其连接的评估单元，至少一个电压传感器用于周期性地确定电路的电压值(un,un1)。评估单元被设计为，根据所确定的电压值确定电压相对于时间的变化。将电压相对于时间的变化与阈值进行比较，并且在超过或者低于阈值时，输出故障电弧识别信号。

例如，可以在电压相对于时间的变化超过第一阈值(SW1)时，输出故障电弧识别信号。替换地，可以在电压相对于时间的变化低于第二阈值(SW2)时，输出故障电弧识别信号。在此，两个阈值的量值可以相同，其中，符号不同。

重要的是，识别出(例如在电压变化为正的情况下)超过阈值或者(例如在电压变化为负或者负半波的情况下)低于阈值的电压跳变或者电压的快速变化，并且产生故障电弧识别信号。故障电弧在电弧点燃时具有大的电压跳变。根据本发明，检测这些大的电压跳变，并且产生故障电弧识别信号。

在从属权利要求中给出了本发明的有利的设计方案。