[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，具有至少一个电流传感器，用于周期性地确定电路的电流值，所述电流传感器与评估单元连接，所述评估单元被设计为，在电流斜率的差超过第一阈值(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9的断路器、根据权利要求10的短路器以及具有权利要求11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流传感器和与其连接的评估单元，至少一个电流传感器用于周期性地确定电路的电流参量。评估单元被设计为，在电流斜率的差超过第一阈值(SW1)或者低于第二阈值(SW2)时，输出故障电弧识别信号(SLES)。

重要的是，识别出其差超过或者低于一定的阈值的电流斜率的变化，并且产生故障电弧识别信号。也就是说，当电流斜率的差超过/低于常见的电流斜率的差时。在此，常见的电流斜率例如意为常见的电路、例如低压电路中的例如具有230/400伏额定电压和50Hz电网频率的交流电流的正弦形的电流斜率，其中，在所提到的低压电路的情况下，意为理想的正弦形电流的增加。在电弧点燃时，故障电弧呈现电流斜率的减小。根据本发明，检测这种减小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。

在本发明的一个有利的设计方案中，确定电流值(in)和/或电流相对于时间的变化的值(i'n)或者差商(dqin)作为电流参量。因此，电流值例如可以通过常见的电流传感器来确定。电流相对于时间的变化例如可以通过罗氏线圈(Rogowskispule)来确定。这具有如下优点：对于本发明，不仅可以使用常见的电流传感器，而且可以使用电流变化传感器。