[發明專利]電氣設備中的串聯電弧的探測

在審

• 申請號: 201510099334.3
• 申請日: 2015-03-06
• 公開（公告）號: CN104898008A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: F.埃哈德;F.費斯特爾;J-M.馬特爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;H02S50/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;劉春元

1.用于探測電氣設備（10）中的串聯電弧的裝置（36），所述電氣設備包括直流電壓源（12）以及連接到所述直流電壓源（12）上的逆變器（14），其中所述用于探測電氣設備（10）中的串聯電弧的裝置（36）具有監控單元（32）以及分析單元（30），所述監控單元被設置用于在所述電氣設備（10）中關于電壓變化來監控電壓，和關于電流變化來監控電流，所述分析單元被設置用于分析所確定的電壓變化和電流變化以探測串聯電弧，并根據分析結果來產生信號，

其特征在于，所述用于探測電氣設備（10）中的串聯電弧的裝置（36）具有：

-確定單元（26），其用于確定是否存在當前的常規運行狀態（MPP）的自發變化，在所述自發變化中不僅所述電壓、而且所述電流都下降，所述確定單元還用于確定所述當前的常規運行狀態（MPP）的自發變化是否導致在時間上至少暫時的運行狀態，所述運行狀態被分配給電弧報警區域（42），其中所述電弧報警區域（42）包括電流上限和電壓下限，所述電流上限和電壓下限由當前的常規運行狀態（MPP）的阻抗來形成；

-比較單元（28），其用于將電壓變化的數值和與所述電壓變化在時間上相對應的電流變化的數值與相應的比較值進行比較，以及基于所述電壓變化和電流變化在相應的數值超過所述比較值的至少一個時來確定電弧指示值；

-檢查單元（34），其用于檢查所述電弧指示值的周期性；以及

-輸出單元（22），其用于在檢查結果為否定時輸出所述信號。

2.用于探測包括直流電壓源（12）以及連接到所述直流電壓源（12）上的逆變器（14）的電氣設備（10）中的串聯電弧的方法，為此在所述電氣設備（10）中關于電壓變化監控電壓，并關于電流變化監控電流，分析所確定的電壓變化和電流變化以探測串聯電弧，并根據分析結果來產生信號，

其特征在于，

所述分析至少包括以下的步驟：

-確定是否存在當前的常規運行狀態（Mpp）的自發變化，在所述自發變化中不僅所述電壓、而且所述電流都下降，以及確定所述當前的常規運行狀態（MPP）的自發變化是否導致在時間上至少暫時的運行狀態，所述運行狀態被分配給電弧報警區域（42），其中所述電弧報警區域（42）包括電流上限和電壓下限，所述電流上限和電壓下限由當前的常規運行狀態（MPP）的阻抗來形成

-將電壓變化的數值和與所述電壓變化在時間上相對應的電流變化的數值與相應的比較值進行比較，以及基于所述電壓變化和電流變化在相應的數值超過所述比較值的至少一個時來確定電弧指示值，

-檢查所述電弧指示值的周期性，以及在檢查結果為否定時輸出所述信號。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述電弧指示值通過相應的電壓變化與在時間上相對應的電流變化的乘積來確定。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電弧報警區域（42）包括電壓上限，所述電壓上限相對于當前的常規運行狀態（MPP）的電壓降低可預先給定的殘余電壓。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述電弧報警區域（42）包括電流下限，所述電流下限相對于當前的常規運行狀態（MPP）的電流按照以下因數降低，所述因數由當前的常規運行狀態（MPP）的降低電弧電壓后的電壓與當前的常規運行狀態（MPP）的電壓之比來構成。

6.根據權利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，所監控的電壓和/或電流的測量值被濾波。

7.根據權利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，僅當所述比較值的超過長于預先給定的時間段時，所述比較值的超過才被檢測到。