[发明专利]配电系统中内部电弧防护方法、装置及包括其的电气柜

说明书

本发明公开了配电系统中内部电弧防护方法、装置及包括其的电气柜。该方法包括以下步骤：检测在配电系统内包括在300至430nm范围内的任何光束，在存在该光束的情况下，产生指示系统内存在内部电弧的信号；基于前述信号分析前述光束的特征，如果这些特征符合表征内部电弧故障的所需条件，则发送内部电弧故障信号，在存在内部电弧故障时，减弱其在配电系统中的影响。在前述检测步骤和前述分析步骤之间，该光束的可见部分和红外部分被去除，这些部分可能由中断短路电流的低压断路器的出口发出的离子化气体产生。执行该方法的防护装置P包括与电流测量传感器(6)相关联的光检测器(1)，和包括主断路器(4)、短路器(7)和继电器(5)的防护器件。

技术领域

本发明涉及内部电弧故障的防护，特别是在如电气柜的配电系统中。更具体地，本发明涉及允许在内部电弧故障和被称为接地故障的短路故障之间选择脱扣的防护装置，所述接地故障通过位移主断路器下游的低压空气断路器解决。

背景技术

低压配电系统包括控制和防护构件，如彼此通过导体(母线或缆线)相互连接的断路器或低压接触器。通过导体的电流的流动通过断开一个或多个控制构件中断，从而产生电弧。当中断等于或小于标称电流的电流时，由于中断引起的电弧由断路器或接触器容纳。它们发出很少的光。在较大的短路电流的情况下，亮的光由这些装置发出并且由其出来。

有时，不期望的电弧，称为内部电弧故障，可能出现在电气柜内，例如在导体之间或在导体和连接到地的金属部件之间。这些电弧可能产生高能气体，所述气体构成对位于附近的结构或人的危险。这些电弧通常在由有电部件附近的工作人员出错时发生。

最近已经开发出最小化内部电弧故障爆发的严重性的方法。这些方法之一包括同时测量由故障电弧发出的光的强度和通过故障上游的一组母线的电流的强度。通过结合所述两个测量值，该方法使得可能避免光学传感器由例如设备检查灯等其他光源发出的光提前触发，但是该方法不能区分所述故障。具体地，通过将同时光的测量值和电流的测量值相关联，由于照耀光学传感器的干扰强光造成的提早脱扣的风险比降低。与同时进行的电流测量一起，所述电流测量要求高于标称电流四倍的过载电流来例如致动传感器，提早脱扣的风险大大降低。但是，当位于光学装置下游的低压断路器解决“接地”短路故障时，其与通过电路的限制电流同时发出光。由此存在提前脱扣的风险。现在，在该精度下，用于分断主断路器的继电器的致动是不期望的，因为该故障由光学装置下游的断路器解决，并且该设备不存在风险。但是，在故障在设备的有电部件之间的情况下，在非常短时间内抑制产生的电弧以防护靠近故障的人员是必要的(在小于3ms的时间内)。该装备因此不能可靠地在两个断路器之间保持可选性，即在防护装置之间保持协同性，以使得在电网上的任何点处发生的故障由就位在紧靠故障上游的断路器解决。

发明内容

本发明解决了这些问题，并且提供了内部电弧故障防护方法和装置，使得可能以非常直接的方式区分从两个导体之间的内部电弧故障产生的光和从由低压断路器的出口发出的离子化气体产生的光，该区分使得可能保持低压断路器防护装置之间的选择性以及包括这样的装置的配电柜的完整性

为此，本发明的主题是配电系统中内部电弧故障的防护方法，包括以下步骤：

检测在配电系统内包括在300至430nm范围内的任何光束，并且在存在该光束的情况下，产生指示系统内存在内部电弧的信号；

基于前述信号分析前述光束的特征，如果这些特征符合表征内部电弧故障的所需条件，则发送内部电弧故障信号，由此，

在存在内部电弧故障时，减弱其在配电系统中的影响。

该方法的特征在于，在前述检测步骤和前述分析步骤之间，该光束的可见部分和红外部分被去除，这些部分可能由中断短路电流的低压断路器的出口所发出的离子化气体产生。

根据一个特定特征，在前述的检测步骤和前述的分析步骤之间，阻挡光束的具有完全高于430nm的频率的所有光波。