电弧监控器制造技术

本发明专利技术涉及电弧监控器。在第一方面，本发明专利技术涉及用于在电弧发生的情况中使断路器跳闸的电弧监控器，该电弧监控器包括至少一个电弧检测器且被设置为可操作地连接到至少一个断路器。装置的特征在于电弧监控器包括基本单元和至少一个扩展单元，扩展单元包括至少一个电弧检测器输入端子，该至少一个电弧检测器可连接到至少一个电弧检测器输入端子，所述基本单元包括控制单元，另外扩展单元可操作地连接到控制单元且被设置为将电弧发生信号发送到控制单元，控制单元被设置为在发生电弧的情况中发送使至少一个断路器跳闸的跳闸信号。在第二方面本发明专利技术也涉及包括电弧监控器的电气装置，且涉及电弧监控器作为监控和安全设备在电气装置内的使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及用于例如开关装置或工业电气装置的低压、中压和高压的电气装置的监控和安全设备的领域。此外，本专利技术特别地涉及设置为在例如开关装置内发生电弧 的情况中使断路器跳闸的电弧监控器领域。电弧监控器包括至少一个电弧检测器且电弧监 控器被设置为可操作地连接到至少一个断路器。 本专利技术也涉及包括这样的电弧监控器的电气装置，以及涉及这样的电弧监控器作 为监控和安全设备在电气装置内的使用。
技术介绍
在例如开关装置和工业电气装置的低压、中压和高压应用中的短路典型地伴随有 电弧的发生。电弧的发生总是导致对于设备的明显损坏，且如果在起电弧时人员在场，则他 们有受到严重或致命伤害的风险，除非电弧非常迅速地被熄灭。 已知在电气装置内设置具有电弧监控器形式的监控和安全设备。电弧监控器的目 的是当发生电弧时通过使开关装置的断路器在从电弧形成起数毫秒的时间内跳闸而防止 或限制对设备和人员的损害。为识别电弧的发生，电弧监控器包括多个电弧检测器，所述电 弧检测器位于电气装置内可能发生起电弧的合适的位置处。 短路可以例如作为当操作者在开关装置的带电部分上丢下工具、或将工具遗忘在 邻靠开关装置的带电部分时的错误或事故的结果而发生；或作为可以导致热和火花形成的 不良电连接的结果而发生；或作为动物进入开关装置且由于接触带电部分而导致短路的结 果而发生。 在这样的情况下，当电弧发生时，电弧监控器被设置为快速使例如开关装置的主 断路器跳闸，以縮短电弧燃烧时间。因此，防止或限制对于设备和人员的损害的风险，且维 护人员对于开关装置的可接近性增加，使得可以尽可能快速处理故障。因此，可以移除造成 短路的工具或动物，或拧紧松动的螺钉。 常规的电弧监控器包括固定个数的电弧检测器输入端子，例如十个端子，且可以 因此仅装配有相同个数的电弧检测器。如果其中设置有监控和安全设备的电气装置具有相 当大的尺寸，则可能需要多于十个电弧检测器。这意味着多个电弧监控器必须用于覆盖整 个电气装置，所述电弧监控器相互并联地连接到断路器。使用多个电弧监控器存在空间要 求，且总成本为不必要地高。另外，常规的电弧监控器仅可操作地连接到单个的断路器，通 常为例如开关装置的电气装置的主断路器。在相当大尺寸的电气装置中，例如在具有带有 分开的或共享的子断路器的多个分开的隔室的装置中，在该多个隔室的一个内发生电弧时 有时不需要关闭整个电气装置。问题是如果将整个电气装置关闭，则运行的干扰将不必要 地影响客户/使用者。另外，在完全关闭后，可能需要数日才能从相当大尺寸的电气装置中 摘除全部的电负载，即电负载必须逐渐被剥离，这将进一步影响从开始时已经受到不必要 的影响的客户/使用者。如果要求电气装置的隔室的分开的或共享的子断路器被分开地控 制，则即使电弧监控器的仅几个电弧检测器需要和/或用于监控所述隔室，常规地也必须将分开的电弧监控器专用于此任务。这使得设备的大部分不被利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是减少目前已知的电弧监控器的前述缺点，且提供改进的电弧监控 器。本专利技术的主要目的是提供最初限定类型的改进的电弧监控器，所述电弧监控器可适合 于特定电气装置的需要。 本专利技术的另一个目的是提供在大的电气装置内要求更少的空间的电弧监控器。 本专利技术的另一个目的是提供当使用在大的电气装置中时比常规电弧监控器解决 方案更廉价的电弧监控器。本专利技术的再另一个目的是提供可连接到不同类型的电弧检测器 的电弧监控器。本专利技术的目的也是提供其功能和状态可被远程测试和检查的电弧监控器。 根据本专利技术，至少主要目的通过具有在独立权利要求中限定的特征的最初限定的 电弧监控器、包括这样的电弧监控器的电气装置以及电弧监控器作为监控和安全设备的使 用来实现。本专利技术的优选实施例进一步在从属权利要求中限定。 根据本专利技术的第一方面，提供最初限定类型的电弧监控器，其特征在于电弧监控 器包括基本单元和至少一个扩展单元，该扩展单元包括至少一个电弧检测器输入端子，所 述至少一个电弧检测器可连接到所述至少一个电弧检测器输入端子，且所述基本单元包括 控制单元，另外该扩展单元可操作地可连接到所述控制单元且被设置为将电弧发生信号发 送到所述控制单元，所述控制单元被设置为在发生电弧的情况中发送用于使所述至少一个 断路器跳闸的跳闸信号。 根据本专利技术的第二方面，提供根据权利要求13的包括至少一个断路器和最初限 定类型的电弧监控器的电气装置。 根据本专利技术的第三方面，提供根据权利要求14的电弧监控器作为监控和安全设 备在电气装置内的使用。 因此，本专利技术基于如下见解，即由模块形成电弧监控器的构思将节约空间和成本， 且将允许用于特定的电气装置的可更适应的监控和安全设备。因此，使用包括检查是否已 经发生电弧、且将跳闸信号发送到所述的断路器的所有必需部件的基本单元，并使用包括 相同或不同类型的电弧检测器的一个或多个扩展单元，这对于用于小型和大型电气装置和 用于不同类型的电气装置所使用的一个且相同的电弧监控器都是需要的，且这对于特定电 气装置仍将提供合适和充分的保护。 在本专利技术的优选实施例中，至少一个扩展单元包括可编程逻辑电路，所述可编程 逻辑电路被设置为将来自电弧检测器的电弧检测器信号转换为电弧发生信号，所述电弧发 生信号被链接到所述电弧检测器输入端子。这意味着基本单元的控制单元可以接收哪个电 弧检测器已检测到电弧的信息。 在本专利技术的优选实施例中，基本单元的控制单元被设置为在发生电弧的情况中记 录来自扩展单元的电弧发生信号且发送用于使可操作地链接到特定的电弧检测器输入端 子的至少一个断路器跳闸的跳闸信号。这意味着基本单元的控制单元可以确定哪个电弧检 测器已检测到电弧，且因此使相关的断路器跳闸。 在本专利技术的优选实施例中，基本单元包括电弧检测器可连接到的基本单元的至少 一个电弧检测器输入端子。这意味着基本单元包括其自己的电弧检测器输入端子且因此可以在无任何扩展单元的情况下被使用。另外，基本单元的所述电弧检测器输入端子可操作 地连接到控制单元，所述控制单元被设置为在发生电弧的情况中记录来自电弧检测器的电 弧检测器信号并且发送用于使可操作地链接到电弧检测器输入端子的至少一个断路器跳 闸的跳闸信号。这意味着基本单元的控制单元被设置为从连接到基本单元的电弧检测器输 入端子的电弧检测器接收电弧检测器信号并且从连接到扩展单元的电弧检测器输入端子 的电弧检测器接收电弧发生信号。 根据优选实施例，每个电弧检测器被设置为检测高于预定水平的温度，或烟的存 在，或大于预定量的压力差，或高于预定强度的发光。这意味着电弧监控器可以通过不同的 物理现象检测电弧的发生，以在特定电弧检测器的位置处检测最合适的物理现象。另外，为 防止伪报警，不同类型的电弧检测器可以使用在电气装置的相同区内，使得检测与电弧发 生相关的至少两种不同的物理现象。 在本专利技术的优选实施例中，电弧监控器包括可操作地连接到基本单元的控制单元 的控制面板。因此，电弧监控器的状态可以被测试和检查，而不使用例如计算机的任何外部 设备。另外，所述控制面板可包括可解除地连接到基本单元的主控制面板和远离于所述基 本单元设置的次控制面板，这导致在进入所述的电气装置之前可以通过使用次控制面板来 测试电弧监控器的功能。 根据优选实施例，电弧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在电弧发生的情况中使断路器跳闸的电弧监控器，所述电弧监控器（１）包括至少一个电弧检测器（６），所述电弧监控器（１）被设置为可操作地连接到至少一个断路器（３、３′），其特征在于该电弧监控器（１）包括基本单元（４）和至少一个扩展单元（５），所述扩展单元（５）包括至少一个电弧检测器输入端子（８），所述至少一个电弧检测器（６）可连接到所述至少一个电弧检测器输入端子（８），且所述基本单元（４）包括控制单元，另外该扩展单元（５）可操作地可连接到所述控制单元并且被设置为将电弧发生信号发送到所述控制单元，所述控制单元被设置为在发生电弧的情况中发送用于使所述至少一个断路器（３、３′）跳闸的跳闸信号。

【技术特征摘要】
EP 2008-10-8 08166064.9一种用于在电弧发生的情况中使断路器跳闸的电弧监控器，所述电弧监控器(1)包括至少一个电弧检测器(6)，所述电弧监控器(1)被设置为可操作地连接到至少一个断路器(3、3′)，其特征在于该电弧监控器(1)包括基本单元(4)和至少一个扩展单元(5)，所述扩展单元(5)包括至少一个电弧检测器输入端子(8)，所述至少一个电弧检测器(6)可连接到所述至少一个电弧检测器输入端子(8)，且所述基本单元(4)包括控制单元，另外该扩展单元(5)可操作地可连接到所述控制单元并且被设置为将电弧发生信号发送到所述控制单元，所述控制单元被设置为在发生电弧的情况中发送用于使所述至少一个断路器(3、3′)跳闸的跳闸信号。2. 根据权利要求l所述的电弧监控器，其中所述至少一个扩展单元(5)包括可编程逻 辑电路，所述可编程逻辑电路被设置为将来自所述至少一个电弧检测器 6)的电弧检测器 信号转换为电弧发生信号，所述电弧发生信号被链接到所述至少一个电弧检测器输入端子 (8)。3. 根据权利要求1或2所述的电弧监控器，其中所述基本单元(4)的该控制单元被设 置为在发生电弧的情况中记录来自该扩展单元(5)的电弧发生信号并且发送用于使可操 作地链接到所述至少一个电弧检测器输入端子(8)的所述至少一个断路器(3、3')跳闸的 跳闸信号。4. 根据权利要求1至3的任一项所述的电弧监控器，其中该电弧监控器(1)包括至少 第一和第二电弧检测器输入端子(8、8')，且该基本单元(4)被设置为可操作地连接到至 少第一和第二断路器(3、3')，该第一电弧检测器输入端子(8)可操作地链接到第一断路 器(3')，且该第二电弧检测器输入端子(8')可操作地链接到第二断路器(3)。5. 根据任一项前述权利要求所述的电弧监控器，其中该基本单元(4)包括基本单元 (4)的至少一个电弧检测器输入端子(8')，该电弧检测器(6)连接到所述至少一个电弧检 测器输入端子(8')上。6. 根据权利要求5所述的电弧监控器，其中该基本单元(4)的所述电弧检测器输入端 子(8')可操作地连接到控制单元，所述控制单元被设置为在发生电弧的情况中记录来自 电弧检测器(6)的电弧检测器信号并且发送用于使可操作地链接到所述至少一个电弧检 测器输入端子(8')的所述至少一个断路器(3、3')跳闸的跳闸信号。7. 根据任一项前述权利要求所述的电弧监控器，其中该电弧检测器(6)被设置为检测 高于预定水平的温度、烟的存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：S阿拉卢夫，L尼尔森，A格罗恩奎斯特，G恩格布洛姆，S马特森，
申请(专利权)人：ABB瑞典股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]