[發(fā)明專利]用于區(qū)分電弧和至少包含金屬蒸氣的發(fā)光氣體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580056014.8
• 申請日: 2015-09-04
• 公開（公告）號: CN107078497B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·鮑爾圖內(nèi)克;W·豪爾
• 申請（專利權(quán)）人: 伊頓工業(yè)(奧地利)有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

本發(fā)明涉及一種用于區(qū)分電弧和至少包含金屬蒸氣的發(fā)光氣體的方法，其中，感測監(jiān)測區(qū)域(3)中的光，確定第一波長λ1的所感測光的第一強(qiáng)度，以及確定較大的第二波長λ2的所感測光的第二強(qiáng)度。此外，確定第一強(qiáng)度I_λ1和第二強(qiáng)度I_λ2之間的比值I_λ1/I_λ2。最后，如果所述比值I_λ1/I_λ2大于能夠指定的第一閾值，則所感測光與電弧相關(guān)聯(lián)，和/或如果所述比值I_λ1/I_λ2小于能夠指定的第二閾值，則所感測光與至少包含金屬蒸氣的發(fā)光氣體相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行所述方法的裝置(1)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于檢測電弧的方法和裝置，還涉及一種這樣類型的包括至少一個(gè)開關(guān)裝置和與之連接的裝置的開關(guān)柜。

背景技術(shù)

這種方法和裝置在本領(lǐng)域是公知的，并且例如用于電氣系統(tǒng)以保護(hù)人和/或系統(tǒng)本身免受例如由于短路引起的電弧的破壞性影響或至少減輕其影響。例如，動物乃至掉落的工具和(潮濕的)污物會減少具有不同電勢的兩個(gè)導(dǎo)體之間的絕緣或火花隙，從而形成電弧。在某些情況下產(chǎn)生的非常高的電流可能由于空氣在非常短的時(shí)間內(nèi)加熱而導(dǎo)致強(qiáng)烈的爆炸。

因此，通常監(jiān)測電氣系統(tǒng)以防止這種電弧發(fā)生，并且在許多情況下，這通過測量流過電導(dǎo)體的電流并檢測由電弧產(chǎn)生的極強(qiáng)的光來實(shí)現(xiàn)。如果這兩個(gè)條件都滿足，則發(fā)出警報(bào)信號或開關(guān)信號以閉合所述具有不同電勢的導(dǎo)體之間的開關(guān)。一方面，這使得電弧快速熄滅；另一方面，它也導(dǎo)致在供電線中產(chǎn)生非常高的電流，這使得較高級別的斷路器跳閘，最終將危險(xiǎn)區(qū)域與網(wǎng)絡(luò)隔離。當(dāng)然，所述開關(guān)信號還可以用于直接斷開導(dǎo)致電弧的供電線中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)。

原則上，在現(xiàn)有技術(shù)中有許多關(guān)于這個(gè)主題的出版物。例如，US 6229680 B1公開了一種用于光電弧檢測的系統(tǒng)，其中，由測量點(diǎn)接收的光被分割并且通過兩個(gè)不同的帶通濾波器。如果由接收的光產(chǎn)生的電信號與由背景光產(chǎn)生的電信號之間的差超過閾值，就發(fā)出電弧檢測信號。

EP 1538722 A2也公開了一種用于電弧檢測的系統(tǒng)，其中，由測量點(diǎn)接收的光與調(diào)制的參考光源組合，然后被分割并通過兩個(gè)帶通濾波器。如果表示第一波長的光的第一電信號超過表示除了調(diào)制的參考光之外的第二波長的光的第二電信號，就發(fā)出警報(bào)。

CH 676174 A還公開了使用帶通濾波器將由測量點(diǎn)接收的光限制在電弧波長范圍內(nèi)。

此外，DE 102010016036 A1公開了一種包括紅色濾波器、綠色濾波器和藍(lán)色濾波器的用于檢測電弧的顏色傳感器。

最后，GB 2477970A公開了一種具有熒光材料的光纖，其將具有表征電弧的波長范圍內(nèi)的光轉(zhuǎn)換成具有不同波長的光。然后使轉(zhuǎn)換的光傳遞至光學(xué)傳感器。

一般來說，難以使用現(xiàn)有技術(shù)中的方法以任何程度的確定性檢測危險(xiǎn)的短路電弧。這是因?yàn)樵陔姎庀到y(tǒng)中，即使在正常操作期間也可能發(fā)生電弧，例如在斷開帶電開關(guān)觸點(diǎn)時(shí)以開關(guān)電弧的形式。開關(guān)裝置本身中的電弧確實(shí)是不可直接看到的，但是開關(guān)裝置會發(fā)出發(fā)光氣體，所述氣體至少包含源自開關(guān)裝置中燃燒的開關(guān)觸點(diǎn)、或電弧偏轉(zhuǎn)器或電弧分離器的金屬蒸氣。此外，該氣體也可能包含其他成分，例如來自開關(guān)裝置的外殼的蒸發(fā)塑料。

這種發(fā)光氣體可能被錯(cuò)誤地認(rèn)為是危險(xiǎn)電弧，導(dǎo)致實(shí)際上正常工作的電氣系統(tǒng)被不必要地關(guān)閉。在現(xiàn)有技術(shù)中，如果相接地短路(沒有電弧或電弧在開關(guān)柜外部)在供電線中引起非常高的電流，并且還導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)的斷路器跳閘，則尤其可以觀察到這種故障。由斷路器發(fā)出的發(fā)光氣體似乎滿足在開始時(shí)提到的針對危險(xiǎn)電弧的兩個(gè)條件(高電流和亮光)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于檢測電弧的改進(jìn)的方法和改進(jìn)的裝置。特別地，應(yīng)該可以確定地檢測危險(xiǎn)的電弧，并且避免不必要地關(guān)閉電氣系統(tǒng)。