[發明專利]故障電弧識別單元

有效

• 申請號: 201680087682.1
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN109451770B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: K.溫茲拉夫;J.邁耶;P.謝格納
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;H02H3/38;H02H3/44;H02H3/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種用于低壓電路的故障電弧識別單元，其具有至少一個電壓傳感器，其用于周期性地確定電路的電壓值(un、un?1)；至少一個電流傳感器，其用于周期性地確定電路的電流值(in、in?1)，所述兩個傳感器與分析單元連接，所述分析單元設計為，使得作為第一標準，當電壓隨時間的變化超過第一閾值(SW1)或者低于第二閾值(SW2)時，以及作為第二標準，當電流斜率的變化超過第三閾值(SW3)或者低于第四閾值(SW4)時，在滿足這兩個標準時發出故障電弧識別信號。

技術領域

本發明涉及一種故障電弧識別單元、斷路器、短路器和用于識別故障電弧的方法。

背景技術

在低壓電路或者低壓設備或者低壓網絡中，即，在電壓高達1000伏交流電壓或者高達1500伏直流電壓的電路中，短路通常與出現的故障電弧，例如并聯的或者串聯的故障電弧相關。特別地，在高效的配電和開關設備中，在切斷不夠快的情況下，該配電和開關設備可能導致運行裝置、設備部件或者整個開關設備的災難性的損壞。為了避免長時間的和大規模的停電，并且減少人身傷害需要在幾毫秒內識別并熄滅這樣的故障電弧，尤其是電流強度或者并聯的故障電弧。供電設備的傳統的保護系統(例如保險絲和斷路器)不能在所需的時間要求下提供可靠的保護。

斷路器在此尤其是指用于低壓的開關。斷路器尤其是在低壓設備中通常用于63至6300安培的電流。更特別地，閉合的斷路器，例如塑殼斷路器(Moulded Case CircuitBreaker)用于63至1600安培，尤其是125至630或者1200安培的電流。斷開的斷路器或空氣斷路器，例如空氣斷路器(Air Circuit Breaker)尤其是用于630至6300安培的電流，更特別地用于1200至6300安培的電流。

在本發明的意義中的斷路器尤其是可以具有電子觸發單元，其也被稱為電子觸發裝置(Electronic Trip Unit)，簡稱ETU。

斷路器監控流過其的電流，并且當超過電流限制值或者電流-時間間隔限制值時(即當電流值存在了一定的時間間隔時)，斷路器中斷流向吸能裝置或者耗電器的電流或能量流，這被稱為觸發。觸發條件的確定和斷路器的觸發可以借助電子觸發單元進行。

短路器是用于將線路或者導電軌短路的特殊裝置，以便建立用于保護電路或設備的限定的短路。

傳統的故障電弧識別系統分析由電弧產生的光輻射，并且由此檢測故障電弧。

這具有以下缺點：光波導或者光學的檢測系統必須平行于電線或者導電軌地布置，以便識別可能出現的故障電弧。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于識別故障電弧的可能性。

該技術問題通過根據本發明的故障電弧識別單元、根據本發明的斷路器、根據本發明的短路器和根據本發明的方法解決。

根據本發明設置的是，用于低壓電路的故障電弧識別單元具有至少一個電壓傳感器，其用于周期性地確定電路的電壓值(un、un-1)；至少一個電流傳感器，其用于周期性地確定電路的電流參量，這兩個傳感器與分析單元連接。分析單元設計為，使得作為第一標準必須滿足電壓隨時間的變化，該變化超過第一閾值SW1或者低于第二閾值SW2，其中僅必須關于兩個條件中的一個進行檢查，即可以例如只進行關于超過的檢查。

作為第二標準必須存在超過第三閾值SW3或者低于第四閾值SW4的電流斜率的差值，其中僅必須關于兩個條件中的一個進行檢查，即可以例如只進行關于低于的檢查。

在滿足兩個標準時，發出故障電弧識別信號。

一般而言，關于電壓，將電壓隨時間的變化與閾值進行比較，并且當超過或低于閾值時滿足第一標準。

在此，第一和第二閾值SW1、SW2的數值可以是相同的，其中只有符號不同。