BR102016026532B1

BR102016026532B1 - METHOD AND PROTECTIVE DEVICE FOR MONITORING A CIRCUIT BREAKER

Info

Publication number: BR102016026532B1
Application number: BR102016026532-0A
Authority: BR
Inventors: Jörg Blumschein; Olaf Neugebauer; Yilmaz Yelgin
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2023-08-15

Abstract

MÉTODO E DISPOSITIVO PROTETOR PARA MONITORAR UM DISJUNTOR A invenção refere-se a um método para monitorar um disjuntor (13d) em uma rede de suprimento de energia elétrica, em que uma seção da rede de suprimento de energia elétrica é monitorada em relação à ocorrência de um defeito e, mediante detecção de um defeito na seção monitorada, um sinal de disparo é emitido a um disjuntor (13d) adjacente à seção, e um sinal de defeito de comutador que indica um defeito mediante a abertura do disjuntor (13d) é gerado se um fluxo de corrente contínua através do disjuntor (13d) for detectado após o sinal de disparo ser emitido. A fim de prover uma detecção preferencialmente rápida e confiável de um fluxo de corrente contínua ou uma interrupção do fluxo de corrente durante o monitoramento de um disjuntor, é provido que um formato de curva da curva de tempo da corrente instantânea que flui através do disjuntor (13d) seja investigado a fim de detectar um fluxo de corrente contínua. A invenção se refere também a um dispositivo de proteção (16) que tem um dispositivo de controle similarmente configurado.METHOD AND PROTECTIVE DEVICE FOR MONITORING A CIRCUIT BREAKER The invention relates to a method for monitoring a circuit breaker (13d) in an electrical power supply network, wherein a section of the electrical power supply network is monitored for the occurrence of a defect and, upon detection of a defect in the monitored section, a trip signal is issued to a circuit breaker (13d) adjacent to the section, and a switch defect signal indicating a defect upon opening of the circuit breaker (13d) is generated if a flow of direct current through the circuit breaker (13d) is detected after the trip signal is issued. In order to provide preferably fast and reliable detection of a direct current flow or an interruption of current flow during monitoring of a circuit breaker, a curve format of the time curve of the instantaneous current flowing through the circuit breaker is provided ( 13d) is investigated in order to detect a flow of direct current. The invention also relates to a protection device (16) which has a similarly configured control device.

Description

[001] A invenção refere-se a um método para monitorar um disjuntor em uma rede de suprimento de energia elétrica, no qual uma seção da rede de suprimento de energia elétrica é monitorada em relação à ocorrência de um defeito e, mediante detecção de um defeito na seção monitorada, um sinal de disparo é emitido a um disjuntor adjacente à seção, e um sinal de defeito de comutador que indica um defeito mediante a abertura do disjuntor é gerado se um fluxo de corrente contínua através do disjuntor for detectado após o sinal de disparo ser emitido.[001] The invention relates to a method for monitoring a circuit breaker in an electrical energy supply network, in which a section of the electrical energy supply network is monitored for the occurrence of a defect and, upon detection of a defect in the monitored section, a trip signal is issued to a circuit breaker adjacent to the section, and a switch fault signal that indicates a defect upon opening the circuit breaker is generated if a direct current flow through the circuit breaker is detected after the signal trigger is issued.

[002] A invenção se refere também a um dispositivo de proteção para monitorar um disjuntor, sendo que o dispositivo tem um dispositivo de controle similarmente configurado.[002] The invention also relates to a protective device for monitoring a circuit breaker, the device having a similarly configured control device.

[003] Redes de suprimento de energia elétrica são normalmente monitoradas em relação ao estado de operação das mesmas por assim chamados dispositivos de proteção. Tais dispositivos de proteção utilizam assim chamados algoritmos de proteção (por exemplo, algoritmos de proteção de distância, algoritmos de proteção diferenciais, algoritmos de proteção de sobrecorrente) a fim de avaliar os valores medidos (por exemplo, correntes e/ou tensões) que indicam um estado de operação da rede de suprimento de potência em um ponto de medição particular. Como resultado da avaliação, um dispositivo de proteção alcança uma decisão sobre se a seção da rede de suprimento de potência monitorada pelo mesmo está em um estado de operação permissível ou não permissível. Se um estado de operação não permissível - que pode ser causado, por exemplo, por um curto circuito presente - for detectado, o dispositivo de proteção emitirá um sinal de disparo a um disjuntor, o qual é adjacente à seção defeituosa da rede de suprimento de potência, a fim de induzir o dito disjuntor a abrir os contatos de comutador e, portanto, desconectar a seção defeituosa do restante da rede de suprimento depotência.[003] Electrical energy supply networks are normally monitored in relation to their operating status by so-called protection devices. Such protection devices use so-called protection algorithms (e.g. distance protection algorithms, differential protection algorithms, overcurrent protection algorithms) in order to evaluate measured values (e.g. currents and/or voltages) that indicate an operating state of the power supply network at a particular measuring point. As a result of the evaluation, a protection device reaches a decision as to whether the section of the power supply network monitored by it is in a permissible or impermissible operating state. If an impermissible operating state - which could be caused, for example, by a short circuit present - is detected, the protection device will issue a trip signal to a circuit breaker, which is adjacent to the faulty section of the power supply network. power, in order to induce said circuit breaker to open the switch contacts and, therefore, disconnect the defective section from the remainder of the power supply network.

[004] Nesse caso, deve-se garantir que o disjuntor também realmente desligue a seção, visto que componentes da rede de suprimento de potência podem ser danificados de outra maneira. Além disso, indivíduos correm risco de lesão se um defeito não for desligado.[004] In this case, it must be ensured that the circuit breaker also actually turns off the section, as components of the power supply network may be damaged otherwise. Additionally, individuals are at risk of injury if a malfunction is not turned off.

[005] Portanto, os próprios dispositivos de proteção ou dispositivos separados normalmente exercem uma assim chamada função de proteção contra falha de disjuntor que monitora a abertura apropriada de um disjuntor após um sinal de disparo ser emitido. Se o desligamento não puder ser realizado, por exemplo, devido a um disjuntor defeituoso ou uma transmissão defeituosa do sinal de disparo, a função de proteção contra falha de disjuntor tomará medidas adequadas a fim de gerar um estado seguro da seção defeituosa da rede de suprimento de potência. Tais medidas podem consistir em uma tentativa renovada de abrir o disjuntor. Além disso, disjuntores adicionais que são adequados para desligar a seção defeituosa também podem ser ativados.[005] Therefore, the protection devices themselves or separate devices typically exert a so-called circuit breaker failure protection function that monitors the proper opening of a circuit breaker after a trip signal is issued. If shutdown cannot be carried out, for example due to a faulty circuit breaker or faulty transmission of the trip signal, the circuit breaker failure protection function will take appropriate measures in order to generate a safe state of the faulty section of the supply network of power. Such measures may consist of a renewed attempt to open the circuit breaker. Furthermore, additional circuit breakers that are suitable for switching off the faulty section can also be activated.

[006] A função de proteção contra falha de disjuntor precisa ter a capacidade de alcançar uma decisão muito rapidamente sobre se o disjuntor reagiu corretamente ao sinal de disparo a fim de garantir a estabilidade da rede. Isso requer uma detecção rápida e confiável sobre se o disjuntor interrompeu verdadeiramente o fluxo de corrente. Deve-se garantir que um funcionamento incorreto do disjuntor possa ser detectado apenas se houver um fluxo de corrente contínua através do disjuntor, visto que, de outra maneira, há o risco de um desligamento desnecessário de partes adicionais da rede de suprimento de potência. Para essa finalidade, contatos auxiliares do disjuntor podem ser monitorados ou o fluxo de corrente através do disjuntor pode ser monitorado através de medição.[006] The circuit breaker failure protection function needs to have the ability to reach a decision very quickly about whether the circuit breaker reacted correctly to the trip signal in order to ensure network stability. This requires quick and reliable detection of whether the circuit breaker has truly stopped current flow. It must be ensured that a circuit breaker malfunction can only be detected if there is a direct current flow through the circuit breaker, as otherwise there is a risk of unnecessary shutdown of additional parts of the power supply network. For this purpose, auxiliary contacts of the circuit breaker can be monitored or the current flow through the circuit breaker can be monitored by measurement.

[007] A apresentação “The Optimization of 500kV Breaker Failure Protection”; Jiang, Y. et al, 2014 China International Conference on Electricity Distribution (CICED 2014), Shenzhen, 23 a 26 de setembro de 2014, torna conhecido um método para monitorar um disjuntor, no qual, a fim de detectar se um fluxo de corrente contínua está acontecendo através do disjuntor, um sinal de corrente é inicialmente transformado na faixa de frequência por meio de uma transformação de Fourier e em seguida analisado. A transformação na faixa de frequência estende o período de tempo dentro do qual uma decisão em relação à função de correção do disjuntor pode ser alcançada.[007] The presentation “The Optimization of 500kV Breaker Failure Protection”; Jiang, Y. et al, 2014 China International Conference on Electricity Distribution (CICED 2014), Shenzhen, September 23-26, 2014, makes known a method for monitoring a circuit breaker, in which, in order to detect whether a current flow continuous flow is happening through the circuit breaker, a current signal is initially transformed into the frequency range by means of a Fourier transformation and then analyzed. The transformation in the frequency range extends the time period within which a decision regarding the circuit breaker correction function can be reached.

[008] Além disso, o documento U.S. 5.157.575 A torna conhecido, ainda, um método para monitorar um disjuntor, no qual um fluxo de corrente contínua é detectado por meio de um elemento de sobrecorrente que compara a corrente que flui através do disjuntor a um valor limiar. A fim de permitir que uma conclusão confiável em relação ao estado do disjuntor seja obtida mesmo no caso de componentes de corrente direta que declinam lentamente, períodos de investigação relativamente longos precisam ser definidos nesse caso, através dos quais o método se torna mais lento, de modo geral.[008] Furthermore, U.S. 5,157,575 A further makes known a method for monitoring a circuit breaker, in which a flow of direct current is detected by means of an overcurrent element that compares the current flowing through the circuit breaker to a threshold value. In order to allow a reliable conclusion regarding the state of the circuit breaker to be obtained even in the case of slowly declining direct current components, relatively long investigation periods need to be defined in this case, whereby the method becomes slower, so generally.

[009] O problema abordado pela invenção se refere a uma detecção preferencialmente rápida e confiável de um fluxo de corrente contínua ou uma interrupção no fluxo de corrente durante o monitoramento de um disjuntor.[009] The problem addressed by the invention refers to a preferably fast and reliable detection of a direct current flow or an interruption in the current flow during monitoring of a circuit breaker.

[0010] Esse problema é solucionado por um método do tipo mencionado no início, no qual um formato de curva da curva de tempo da corrente instantânea que flui através do disjuntor é investigado a fim de detectar um fluxo de corrente contínua.[0010] This problem is solved by a method of the type mentioned at the beginning, in which a curve shape of the time curve of the instantaneous current flowing through the circuit breaker is investigated in order to detect a flow of direct current.

[0011] Sabendo-se que, no método de acordo com a invenção, a curva de tempo da corrente instantânea é considerada, isto é, uma análise acontece na faixa de tempo, uma transformação de Fourier que consuma muito tempo e seja computacionalmente complexa pode ser descartada. Devido à consideração da progressão da corrente instantânea, o formato de curva também é avaliado e, assim, como resultado, pode acontecer uma avaliação do fluxo de corrente substancialmente mais flexível do que no caso em que uma simples comparação de limiar é utilizada. Uma vantagem adicional do método de acordo com a invenção é que, quando colocado em prática, a taxa de amostragem a ser utilizada para detectar a corrente instantânea pode ser selecionada de modo a ser relativamente baixa. Dessa maneira, uma taxa de amostragem de aproximadamente 1 kHz é considerada suficiente para detectar a corrente instantânea; métodos que operam na faixa de frequência frequentemente exigem taxas de amostragem substancialmente mais elevadas que se encontram em valores acima de 3 kHz.[0011] Knowing that, in the method according to the invention, the time curve of the instantaneous current is considered, that is, an analysis takes place in the time range, a Fourier transformation that is very time consuming and computationally complex can be discarded. Due to the consideration of the instantaneous current progression, the curve shape is also evaluated and thus, as a result, a substantially more flexible current flow evaluation can occur than in the case where a simple threshold comparison is used. A further advantage of the method according to the invention is that, when put into practice, the sampling rate to be used to detect the instantaneous current can be selected to be relatively low. Therefore, a sampling rate of approximately 1 kHz is considered sufficient to detect the instantaneous current; Methods that operate in the frequency range often require substantially higher sampling rates than are found at values above 3 kHz.

[0012] Nesse caso, a investigação pode acontecer com base em uma corrente de fase particular, uma corrente de aterramento ou uma corrente de sistema de sequência negativa.[0012] In this case, the investigation can take place based on a particular phase current, a ground current or a negative sequence system current.

[0013] De acordo com uma modalidade vantajosa do método de acordo com a invenção, pode estar previsto que o formato de curva da curva de tempo da corrente instantânea que flui através do disjuntor seja investigado a respeito da presença de pelo menos um critério que caracteriza o formato de curva e, com base no critério, um fluxo de corrente contínua ou um fluxo de corrente ininterrupta seja deduzido.[0013] According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it may be provided that the curve shape of the time curve of the instantaneous current flowing through the circuit breaker is investigated with respect to the presence of at least one criterion characterizing the curve shape and, based on the criteria, a direct current flow or an uninterrupted current flow is deduced.

[0014] Dessa maneira, vantajosamente, uma ou múltiplas propriedades características da progressão de corrente instantânea pode(m) ser considerada(s) e avaliada(s) em relação à questão sobre se um fluxo de corrente contínua está presente ou se o fluxo de corrente foi interrompido conforme desejado. Na progressão da corrente instantânea, critérios que inferem uma interrupção de corrente, bem como critérios que indicam um fluxo de corrente contínua, podem ser considerados. Os últimos são exigidos a fim de evitar conclusões falso-positivas quando fenômenos típicos ocorrem na progressão de corrente instantânea, tal como, por exemplo, saturação, a ocorrência de sobretons harmônicos, etc.[0014] In this way, advantageously, one or multiple characteristic properties of the instantaneous current progression can be considered and evaluated in relation to the question of whether a direct current flow is present or whether the flow of current was stopped as desired. In instantaneous current progression, criteria that infer a current interruption as well as criteria that indicate a continuous current flow can be considered. The latter are required in order to avoid false-positive conclusions when typical phenomena occur in the instantaneous current progression, such as, for example, saturation, the occurrence of harmonic overtones, etc.

[0015] Especificamente, nesse contexto, pode ser previsto de acordo com um aperfeiçoamento vantajoso do método de acordo com a invenção que uma periodicidade da progressão seja investigada como o critério e uma continuidade do fluxo de corrente através do disjuntor seja deduzida quando uma periodicidade da progressão for detectada.[0015] Specifically, in this context, it can be envisaged according to an advantageous improvement of the method according to the invention that a periodicity of the progression is investigated as the criterion and a continuity of the current flow through the circuit breaker is deduced when a periodicity of the progression is detected.

[0016] Esse aperfeiçoamento vantajoso é baseado na verificação de que uma periodicidade de uma progressão de corrente instantânea está normalmente presente apenas se o fluxo de corrente não foi interrompido. Portanto, investigando-se a progressão em relação a uma periodicidade, um fluxo de corrente contínua pode ser deduzido de maneira relativamente fácil. Uma periodicidade presente também pode ser estabelecida de maneira relativamente rápida, visto que aspectos que indicam uma periodicidade já ocorrem dentro de um período de % no caso de sinais senoidais comuns.[0016] This advantageous improvement is based on the verification that a periodicity of an instantaneous current progression is normally present only if the current flow has not been interrupted. Therefore, by investigating the progression with respect to a periodicity, a direct current flow can be deduced relatively easily. A present periodicity can also be established relatively quickly, since features indicating a periodicity already occur within a % period in the case of common sinusoidal signals.

[0017] Nesse contexto, pode ser vantajosamente previsto que a periodicidade da progressão seja investigada com base nos extremos locais e/ou pontos de inflexão que ocorrem.[0017] In this context, it can be advantageously foreseen that the periodicity of the progression is investigated based on the local extremes and/or inflection points that occur.

[0018] Tais aspectos possibilitam a detecção relativamente confiável e rápida de uma periodicidade presente. Além disso, tais aspectos podem ser facilmente determinados formando-se o primeiro e, se necessário, o segundo e o terceiro derivados da progressão, ou calculando-se o coeficiente diferencial correspondente.[0018] Such aspects enable relatively reliable and rapid detection of a present periodicity. Furthermore, such aspects can be easily determined by forming the first and, if necessary, the second and third derivatives of the progression, or by calculating the corresponding differential coefficient.

[0019] De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso adicional do método de acordo com a invenção, na ausência de uma periodicidade da progressão, um comportamento de declínio da progressão é investigado como um critério adicional, e uma interrupção do fluxo de corrente através do disjuntor é deduzida quando comportamento de declínio da progressão é detectado.[0019] According to a further advantageous improvement of the method according to the invention, in the absence of a periodicity of the progression, a declining behavior of the progression is investigated as an additional criterion, and an interruption of the current flow through the circuit breaker is deducted when progression decline behavior is detected.

[0020] Dessa maneira, um formato de curva da progressão, que indica uma interrupção do fluxo de corrente, pode ser detectado de maneira relativamente rápida. Se um fluxo de corrente for interrompido através dos contatos de um disjuntor, uma periodicidade frequentemente não estará mais presente e a progressão da corrente instantânea medida será declinada continuamente devido aos processos de descarga.[0020] In this way, a progression curve shape, which indicates an interruption in the current flow, can be detected relatively quickly. If a flow of current is interrupted through the contacts of a circuit breaker, a periodicity will often no longer be present and the progression of the measured instantaneous current will continually decline due to discharge processes.

[0021] Nesse contexto, pode ser previsto que o valor médio da progressão da corrente instantânea e o gradiente da progressão da corrente instantânea sejam investigados a fim de detectar um comportamento de declínio e, no caso de um valor médio positivo e um gradiente negativo ou um valor médio negativo e um gradiente positivo, a presença de um comportamento de declínio seja deduzida.[0021] In this context, it can be envisaged that the mean value of the instantaneous current progression and the gradient of the instantaneous current progression are investigated in order to detect a declining behavior and, in the case of a positive mean value and a negative gradient or a negative mean value and a positive gradient, the presence of a declining behavior is deduced.

[0022] Devido à consideração desses aspectos facilmente determinados da progressão da corrente instantânea, uma diferenciação confiável de formatos de curva da progressão causados por uma saturação dos transformadores de corrente também pode acontecer. Ou seja, se uma saturação de transformador de corrente estiver presente, um valor médio positivo em combinação com um gradiente positivo (e vice-versa) estará presente.[0022] Due to the consideration of these easily determined aspects of the instantaneous current progression, a reliable differentiation of progression curve shapes caused by a saturation of the current transformers can also occur. That is, if a current transformer saturation is present, a positive average value in combination with a positive gradient (and vice versa) will be present.

[0023] De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso adicional do método de acordo com a invenção, prevê-se, ainda, que uma amplitude da progressão seja determinada como um critério adicional e que uma interrupção do fluxo de corrente através do disjuntor seja deduzida quando a amplitude da progressão exceder um valor limiar de amplitude.[0023] According to a further advantageous improvement of the method according to the invention, it is further provided that a progression amplitude is determined as an additional criterion and that an interruption of the current flow through the circuit breaker is deduced when the progression amplitude exceeds an amplitude threshold value.

[0024] Ou seja, uma amplitude relativamente pequena da progressão pode, de maneira semelhante, inferir a presença de uma interrupção do fluxo de corrente.[0024] That is, a relatively small amplitude of the progression can, in a similar way, infer the presence of an interruption of the current flow.

[0025] Especificamente, pode ser previsto nesse contexto que a amplitude seja determinada como uma amplitude de pico a pico da progressão.[0025] Specifically, it can be envisaged in this context that the amplitude is determined as a peak-to-peak amplitude of the progression.

[0026] A amplitude de pico a pico ou o desvio de sinal permite uma determinação relativamente confiável da amplitude do sinal mesmo no caso de progressões que não são completamente sinusoidais ou no caso de superimposição da progressão a um componente de corrente direto.[0026] The peak-to-peak amplitude or signal deviation allows a relatively reliable determination of the signal amplitude even in the case of progressions that are not completely sinusoidal or in the case of superimposing the progression on a direct current component.

[0027] Além disso, de acordo com uma modalidade vantajosa adicional, pode ser previsto, nesse contexto, que uma interrupção do fluxo de corrente também possa ser deduzida no caso de uma amplitude da progressão, que se encontra abaixo do valor limiar de amplitude, quando uma periodicidade da progressão for detectada.[0027] Furthermore, according to a further advantageous embodiment, it can be envisaged in this context that an interruption of the current flow can also be deduced in the case of a progression amplitude, which is below the amplitude threshold value, when a periodicity of progression is detected.

[0028] Como resultado, o critério de amplitude pode ser estabelecido como um critério de prioridade para avaliar a progressão da corrente instantânea. Em uma investigação do fluxo de corrente, uma progressão da corrente instantânea que tem uma amplitude substancialmente reduzida em combinação com um formato de curva que ainda é periódico também pode ocorrer.[0028] As a result, the amplitude criterion can be established as a priority criterion for evaluating the progression of the instantaneous current. In an investigation of current flow, an instantaneous current progression that has a substantially reduced amplitude in combination with a curve shape that is still periodic can also occur.

[0029] De acordo com uma modalidade vantajosa adicional do método de acordo com a invenção, a progressão é investigada dentro de uma janela de tempo predefinida, em que o comprimento da janela de tempo é determinado de maneira adaptativa.[0029] According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the progression is investigated within a predefined time window, wherein the length of the time window is determined adaptively.

[0030] O comprimento da janela de tempo determina a velocidade na qual uma decisão pode ser alcançada em relação a um fluxo de corrente contínua ou uma interrupção do fluxo de corrente. Para essa finalidade, a janela de tempo deve ser projetada como a mais curta possível. Por outro lado, a janela de tempo também precisa ser selecionada para ser longa o suficiente para que uma decisão possa ser alcançada com o nível necessário de confiabilidade. No caso de ocorrência de sobretons, por exemplo, uma progressão plana da corrente instantânea, isto é, uma progressão não periódica que tem uma amplitude baixa, também pode ocorrer para períodos relativamente longos de tempo (por exemplo, na faixa de metade de um período) no caso de um fluxo de corrente contínua, cuja progressão seria avaliada como uma interrupção do fluxo de corrente se uma janela de tempo que é muito curta for selecionada. A utilização de uma janela de tempo que tem um comprimento adaptativo possibilita satisfazer ambos requisitos, isto é, velocidade e confiabilidade.[0030] The length of the time window determines the speed at which a decision can be reached regarding a direct current flow or an interruption of current flow. For this purpose, the time window should be designed as short as possible. On the other hand, the time window also needs to be selected to be long enough so that a decision can be reached with the required level of reliability. In the case of overtone occurrence, for example, a flat progression of the instantaneous current, i.e. a non-periodic progression that has a low amplitude, can also occur for relatively long periods of time (e.g. in the range of half a period ) in the case of a direct current flow, the progression of which would be evaluated as an interruption of the current flow if a time window that is too short is selected. The use of a time window that has an adaptive length makes it possible to satisfy both requirements, that is, speed and reliability.

[0031] Nesse contexto, pode ser especificamente previsto que, a fim de determinar de maneira adaptativa o comprimento da janela de tempo, a investigação comece inicialmente com um comprimento mínimo da janela de tempo, e que o comprimento da janela de tempo seja aumentado enquanto uma interrupção do fluxo de corrente for detectada durante uma fase de aprendizagem imediatamente após o instante de tempo em que o sinal de desligamento é emitido, em que a duração da fase de aprendizagem é determinada dependendo do tempo de reação do disjuntor.[0031] In this context, it may be specifically envisaged that, in order to adaptively determine the length of the time window, the investigation initially begins with a minimum length of the time window, and that the length of the time window is increased as an interruption of current flow is detected during a learning phase immediately after the instant of time at which the shutdown signal is issued, where the duration of the learning phase is determined depending on the reaction time of the circuit breaker.

[0032] Nessa modalidade vantajosa, usa-se vantajosamente a verificação de que, imediatamente após o sinal de disparo ser emitido e até o disparo real do comutador, um tempo de reação específico para comutador passa, dentro do qual o fluxo de corrente pode ainda não ter sido interrompido. Portanto, se uma interrupção do fluxo de corrente for detectada com base nos critérios supramencionados dentro de uma fase de aprendizagem que tem uma duração determinada dessa maneira, essa interrupção só poderá ser devida a uma seleção do comprimento da janela de tempo, que foi muito curto em relação à progressão especial da corrente instantânea. A janela de tempo precisa, portanto, ser estendida em conformidade até que uma interrupção do fluxo de corrente não seja mais detectada. Essa adaptação da janela de tempo precisa ser concluída, entretanto, dentro do tempo de reação do disjuntor, que é tipicamente, por exemplo, 50 ms (2,5 períodos no caso de uma frequência nominal de 50 Hz), e assim os incrementos nos quais o comprimento da janela de tempo é estendido precisam ser dimensionados em conformidade.[0032] In this advantageous embodiment, the check is advantageously used that, immediately after the trigger signal is emitted and until the actual triggering of the switch, a switch-specific reaction time passes, within which the current flow can still not been interrupted. Therefore, if an interruption of the current flow is detected based on the aforementioned criteria within a learning phase that has a duration determined in this way, this interruption can only be due to a selection of the length of the time window, which was too short. in relation to the special progression of the instantaneous current. The time window therefore needs to be extended accordingly until an interruption of the current flow is no longer detected. This adaptation of the time window needs to be completed, however, within the reaction time of the circuit breaker, which is typically, for example, 50 ms (2.5 periods in the case of a nominal frequency of 50 Hz), and thus the increments in which the length of the time window is extended needs to be scaled accordingly.

[0033] De acordo com uma modalidade vantajosa adicional do método de acordo com a invenção, pode ser previsto que a investigação do formato de curva da progressão seja realizada repetidamente durante um período de investigação máximo e que o sinal de defeito de comutador seja gerado quando um fluxo de corrente contínua for determinado no fim do período de investigação máximo.[0033] According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it can be provided that the investigation of the progression curve shape is carried out repeatedly during a maximum investigation period and that the switch defect signal is generated when a direct current flow is determined at the end of the maximum investigation period.

[0034] Como resultado, a confiabilidade da detecção pode ser adicionalmente aumentada, visto que a decisão final em relação à detecção de um fluxo de corrente ininterrupta ou contínua é alcançada no fim do período de investigação máximo e, portanto, com base em múltiplos ciclos de investigação e não com base em uma única investigação. O período de investigação máximo deve ser projetado para ser tão longo que uma interrupção de corrente normalmente possa ser identificada no caso de um disjuntor livre de defeito, e tão curto que não seja possível ocorrer danos na rede de suprimento de potência ou a indivíduos.[0034] As a result, the reliability of detection can be further increased, as the final decision regarding the detection of an uninterrupted or continuous current flow is reached at the end of the maximum investigation period and therefore based on multiple cycles investigation and not based on a single investigation. The maximum investigation period should be designed to be so long that a current interruption can normally be identified in the case of a fault-free circuit breaker, and so short that damage to the power supply network or to individuals is not possible.

[0035] Nesse contexto, de acordo com uma modalidade vantajosa adicional do método de acordo com a invenção, pode ser previsto que a seleção dos critérios a serem considerados para a investigação da progressão dependa de se uma interrupção do fluxo de corrente já foi detectada em um ciclo anterior da investigação.[0035] In this context, according to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it can be envisaged that the selection of the criteria to be considered for the investigation of progression depends on whether an interruption of the current flow has already been detected in a previous cycle of research.

[0036] Dessa maneira, um processo de investigação simplificado pode ser utilizado após um fluxo de interrupção de corrente ser detectado, em cujo processo um número reduzido de critérios é considerado a fim de avaliar a progressão. O escopo completo de todos os critérios pode ser novamente implantado, entretanto, se a presença de um fluxo de corrente for novamente detectada.[0036] In this way, a simplified investigation process can be used after a current interruption flow is detected, in which process a reduced number of criteria are considered in order to evaluate the progression. The full scope of all criteria can be re-implemented, however, if the presence of a current flow is again detected.

[0037] Finalmente, de acordo com uma modalidade vantajosa adicional do método de acordo com a invenção, se um sinal de defeito de comutador estiver presente, um novo sinal de disparo será emitido ao disjuntor e/ou um sinal de disparo auxiliar será emitido a pelo menos um disjuntor adicional instalado a montante do disjuntor.[0037] Finally, according to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, if a switch fault signal is present, a new trip signal will be output to the circuit breaker and/or an auxiliary trip signal will be output at at least one additional circuit breaker installed upstream of the circuit breaker.

[0038] Dessa maneira, a seção defeituosa da rede de suprimento de potência pode ser desligada de maneira confiável mesmo que o disjuntor não esteja aberto. Dessa maneira, uma segunda tentativa de abertura pode ser realizada por meio de uma emissão renovada do sinal de desligamento ao disjuntor. De maneira alternativa ou adicional, um sinal de disparo auxiliar também pode ser emitido a disjuntores a montante a fim de desligar de maneira confiável a seção defeituosa. O sinal de disparo auxiliar pode ser emitido, ainda, com um atraso temporal em relação ao novo sinal de disparo para o disjuntor local, a fim de afetar de maneira favorável a definição local do defeito.[0038] In this way, the faulty section of the power supply network can be reliably switched off even if the circuit breaker is not open. In this way, a second opening attempt can be made by issuing the switch-off signal to the circuit breaker again. Alternatively or additionally, an auxiliary trip signal can also be issued to upstream circuit breakers in order to reliably switch off the faulty section. The auxiliary trip signal can also be issued with a temporal delay in relation to the new trip signal for the local circuit breaker, in order to favorably affect the local definition of the fault.

[0039] O problema supramencionado é solucionado, ainda, através de um dispositivo de proteção para monitorar um disjuntor em uma rede de suprimento de energia elétrica. O dispositivo de proteção compreende um dispositivo de controle que é projetado para gerar um sinal de defeito de comutador que indica um defeito que ocorre durante a abertura de um disjuntor quando um fluxo de corrente contínua através do disjuntor é detectado após o sinal de disparo para o disjuntor ser emitido.[0039] The aforementioned problem is also solved through a protection device to monitor a circuit breaker in an electrical energy supply network. The protective device comprises a control device that is designed to generate a switch fault signal that indicates a fault occurring during the opening of a circuit breaker when a flow of direct current through the circuit breaker is detected after the trip signal to the circuit breaker be issued.

[0040] De acordo com a invenção, pode ser previsto que o dispositivo de controle seja projetado para investigar um formato de curva da curva de tempo da corrente instantânea que flui através do disjuntor a fim de detectar um fluxo de corrente contínua.[0040] According to the invention, it can be envisaged that the control device is designed to investigate a curve shape of the time curve of the instantaneous current flowing through the circuit breaker in order to detect a flow of direct current.

[0041] O dispositivo de proteção pode ser um componente integral de uma unidade de proteção que monitora uma seção da rede de suprimento de potência adjacente ao disjuntor e, no caso de um defeito, emite o sinal de disparo ao disjuntor. De maneira alternativa, o dispositivo de proteção também pode ser um dispositivo separado.[0041] The protection device may be an integral component of a protection unit that monitors a section of the power supply network adjacent to the circuit breaker and, in the event of a defect, issues the trip signal to the circuit breaker. Alternatively, the protective device may also be a separate device.

[0042] Com relação ao dispositivo de proteção de acordo com a invenção, todos os comentários apresentados anteriormente e a seguir em relação ao método de acordo com a invenção se aplicam similarmente, e vice- versa; in particular, o dispositivo de proteção de acordo com a invenção é projetado para realizar o método de acordo com a invenção em qualquer tipo de modalidade ou em uma combinação que qualquer tipo de modalidades. É feita referência, ainda, às vantagens descritas do método de acordo com a invenção em relação às vantagens do dispositivo de proteção de acordo com a invenção.[0042] With regard to the protective device according to the invention, all comments presented above and below in relation to the method according to the invention apply similarly, and vice versa; In particular, the protective device according to the invention is designed to carry out the method according to the invention in any type of embodiment or in a combination of any type of embodiments. Reference is also made to the described advantages of the method according to the invention in relation to the advantages of the protective device according to the invention.

[0043] A invenção é descrita em maiores detalhes a seguir, com referência a uma modalidade exemplificativa. A modalidade específica da modalidade exemplificativa não é destinada a ser restritiva de forma alguma para a modalidade geral do método de acordo com a invenção e para o dispositivo de acordo com o método; em vez disso, aspectos de modalidade individuais da modalidade exemplificativa podem ser combinados livremente entre si de qualquer maneira e podem ser combinados aos aspectos descritos acima.[0043] The invention is described in greater detail below, with reference to an exemplary embodiment. The specific embodiment of the exemplary embodiment is not intended to be restrictive in any way to the general embodiment of the method according to the invention and to the device according to the method; rather, individual modality aspects of the exemplary modality may be freely combined with each other in any manner and may be combined with the aspects described above.

[0044] Nos desenhos a figura 1 mostra uma vista esquemática de uma rede de suprimento de energia elétrica; a figura 2 mostra um fluxograma de uma modalidade exemplificativa de um método para monitorar um disjuntor; a figura 3 mostra um diagrama de tempo de corrente, a título de exemplo, para explicar o critério “periodicidade”; a figura 4 mostra um diagrama de tempo de corrente adicional, a título de exemplo, para explicar o critério “comportamento de declínio”; a figura 5 mostra um diagrama de tempo de corrente adicional, a título de exemplo, para explicar a detecção de progressões influenciadas pela saturação do transformador; a figura 6 mostra um diagrama de tempo de corrente adicional, a título de exemplo, para explicar o critério “amplitude”; a figura 7 mostra um diagrama de tempo de corrente adicional, a título de exemplo, para explicar a detecção de progressões influenciadas por sobretons; e a figura 8 mostra um diagrama de tempo de corrente, a título de exemplo, para explicar o procedimento para determinar de maneira adaptativa o comprimento de uma janela de tempo.[0044] In the drawings, figure 1 shows a schematic view of an electrical energy supply network; Figure 2 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method for monitoring a circuit breaker; figure 3 shows a current time diagram, as an example, to explain the “periodicity” criterion; figure 4 shows an additional current time diagram, as an example, to explain the “decline behavior” criterion; figure 5 shows an additional current time diagram, by way of example, to explain the detection of progressions influenced by transformer saturation; figure 6 shows an additional current time diagram, as an example, to explain the “amplitude” criterion; Figure 7 shows an additional current time diagram, by way of example, to explain the detection of progressions influenced by overtones; and Figure 8 shows a current time diagram, by way of example, to explain the procedure for adaptively determining the length of a time window.

[0045] A Figura 1 mostra uma representação esquemática de uma parte 10 de uma rede de suprimento de energia elétrica, que de outra maneira não é representada em maiores detalhes. A parte 10 compreende uma barra coletora 11 que é alimentada por meio de três linhas de suprimento 12a a 12c. Os disjuntores 13a a 13c, por meio dos quais as barras coletoras 11 podem ser desconectadas das linhas de suprimento particulares 12a a 12c, são situados nas linhas de suprimento. A barra coletora 11 é suprida, ainda, por uma linha de ramificação 12d, a qual pode ser desconectada de maneira semelhante da barra coletora 11 por meio de um disjuntor 13d.[0045] Figure 1 shows a schematic representation of a part 10 of an electrical energy supply network, which is otherwise not represented in greater detail. Part 10 comprises a collector bar 11 which is fed via three supply lines 12a to 12c. Circuit breakers 13a to 13c, by means of which busbars 11 can be disconnected from particular supply lines 12a to 12c, are situated in the supply lines. The busbar 11 is further supplied by a branch line 12d, which can be similarly disconnected from the busbar 11 by means of a circuit breaker 13d.

[0046] A linha de ramificação 12d é monitorada para a ocorrência de possíveis defeitos, por exemplo, curtos-circuitos, por uma unidade de proteção 14 indicada de maneira meramente esquemática na Figura 1. Para essa finalidade, a unidade de proteção capta valores medidos, por exemplo, correntes e tensões, que caracterizam um estado de operação da linha de ramificação 12d em um ponto de medição que não é representado na Figura 1 e avalia os ditos valores medidos com o uso de assim chamados algoritmos de proteção. Tais algoritmos de proteção podem ser, por exemplo, um algoritmo de proteção de sobrecorrente, um algoritmo de proteção de distância ou um algoritmo de proteção diferencial. Esses algoritmos de proteção são rotineiros para um indivíduo versado na técnica no campo de monitoramento de redes de suprimento de energia elétrica e não são abordados em maiores detalhes aqui.[0046] The branch line 12d is monitored for the occurrence of possible defects, for example short circuits, by a protection unit 14 indicated in a purely schematic manner in Figure 1. For this purpose, the protection unit captures measured values , for example, currents and voltages, which characterize an operating state of the branch line 12d at a measuring point that is not represented in Figure 1 and evaluate said measured values using so-called protection algorithms. Such protection algorithms may be, for example, an overcurrent protection algorithm, a distance protection algorithm or a differential protection algorithm. These protection algorithms are routine for an individual skilled in the art in the field of monitoring electrical power supply networks and are not discussed in greater detail here.

[0047] Se a unidade de proteção 14 determinar que a linha de ramificação 12d tem um defeito em um local de defeito 15 indicado a título de exemplo, a dita unidade de proteção emitirá um sinal de disparo A ao disjuntor 13d a fim de induzir o dito disjuntor a abrir os contatos de comutador e, portanto, desconectar a linha de ramificação 13d da barra coletora 11.[0047] If the protection unit 14 determines that the branch line 12d has a defect at a defect location 15 indicated by way of example, said protection unit will issue a trip signal A to the circuit breaker 13d in order to induce the said circuit breaker to open the switch contacts and therefore disconnect the branch line 13d from the busbar 11.

[0048] Como resultado, a corrente que flui no local de defeito 15 é normalmente desligada e, portanto, o defeito é removido, e assim a eliminação do defeito pode ser realizada. Enquanto isso, a operação da porção restante da rede de suprimento de potência pode continuar.[0048] As a result, the current flowing at the defect location 15 is normally turned off and therefore the defect is removed, and thus elimination of the defect can be carried out. In the meantime, operation of the remaining portion of the power supply network can continue.

[0049] Em casos excepcionais pode acontecer, entretanto, que a corrente de defeito não seja desligada. Isso pode ocorrer, por exemplo, devido a um defeito no disjuntor 13d ou devido a uma transmissão defeituosa do sinal de disparo A. O funcionamento apropriado do disjuntor 13d que tem um dispositivo de proteção 16 é monitorado a fim de garantir a estabilidade da rede de suprimento de potência e também a confiabilidade da operação da mesma nesse caso. Esse dispositivo de proteção 16 pode ser um componente integral da unidade de proteção 14 ou pode ser projetado como um dispositivo separado. O dispositivo de proteção 16 compreende um dispositivo de controle, por exemplo, um processor, para realizar o monitoramento. Se o dispositivo de proteção 16 for um componente da unidade de proteção 14, o mesmo pode acessar um processor da unidade de proteção 14 para essa finalidade.[0049] In exceptional cases, however, it may happen that the fault current is not switched off. This may occur, for example, due to a defect in the circuit breaker 13d or due to a faulty transmission of the trip signal A. The proper functioning of the circuit breaker 13d which has a protection device 16 is monitored in order to ensure the stability of the power network. power supply and also the reliability of its operation in this case. This protection device 16 may be an integral component of the protection unit 14 or may be designed as a separate device. The protection device 16 comprises a control device, for example a processor, to carry out monitoring. If the protection device 16 is a component of the protection unit 14, it may access a processor of the protection unit 14 for this purpose.

[0050] A fim de monitorar se o disjuntor 13d foi desligado de maneira apropriada, o dispositivo de proteção 16 investiga a corrente que flui através do disjuntor 13d após o sinal de disparo A ser emitido. Para essa finalidade, a corrente é detectada com o uso de um transformador de corrente 17 e é alimentada ao dispositivo de proteção 16. Um ou múltiplos sinais de corrente é ou são normalmente convertidos em valores de corrente medidos digitais com o uso de um converter A/D para essa finalidade. Além disso, etapas de processamento relacionadas a corrente adicionais, por exemplo, o cálculo de uma corrente de aterramento ou de uma corrente de sistema de sequência negativa, podem ser realizadas. Os valores de corrente medidos que são examinados podem, portanto, ser correntes de fase, uma corrente de aterramento (ou uma corrente de sistema de sequência de fase zero) ou uma corrente de sistema de sequência negativa. Além disso, o sinal de disparo A da unidade de proteção 14 também é alimentado ao dispositivo de proteção 16, a fim de disparar o início do monitoramento de disjuntor.[0050] In order to monitor whether the circuit breaker 13d has been turned off properly, the protection device 16 investigates the current flowing through the circuit breaker 13d after the trip signal A is output. For this purpose, the current is detected with the use of a current transformer 17 and is fed to the protection device 16. One or multiple current signals is or are normally converted into digital measured current values with the use of an A converter. /D for this purpose. Furthermore, additional current-related processing steps, for example, the calculation of a ground current or a negative sequence system current, can be performed. The measured current values that are examined can therefore be phase currents, a ground current (or a zero phase sequence system current) or a negative sequence system current. Furthermore, the trigger signal A from the protection unit 14 is also fed to the protection device 16 in order to trigger the start of circuit breaker monitoring.

[0051] Se o dispositivo de proteção 16 detectar um fluxo de corrente contínua através do disjuntor 13d após o término de um período de investigação máximo, o dito dispositivo de proteção deduzirá que há um defeito no disjuntor 13d e gerará um sinal de defeito de comutador. Esse sinal de defeito de comutador pode ser usado para emitir um novo sinal de disparo Anovo ao disjuntor 13d a fim de efetuar uma segunda tentativa de abertura do disjuntor 13d. De maneira alternativa ou adicional, o sinal de defeito de comutador pode ser usado, ainda, para emitir um sinal de disparo auxiliar AA aos disjuntores 13a a 13c instalados a montante do disjuntor 13d a fim de abrir os ditos disjuntores e, portanto, desligar o defeito. Visto que toda a barra coletora é desligada nesse caso, o desligamento local por meio do disjuntor 13d é preferencial e o desligamento por meio dos disjuntores 13a a 13c deve ser usado apenas no caso em que o defeito não pode ser desligado por meio do disjuntor 13d. Também é possível, portanto, realizar inicialmente uma segunda tentativa do desligamento local por meio do disjuntor 13d e gerar o sinal de disparo auxiliar apenas quando o fluxo de corrente através do disjuntor 13d também não foi interrompido após o término de um período de tempo adicional.[0051] If the protective device 16 detects a flow of direct current through the circuit breaker 13d after the end of a maximum investigation period, said protective device will deduce that there is a defect in the circuit breaker 13d and will generate a switch defect signal . This switch fault signal can be used to issue a new Anovo trip signal to circuit breaker 13d to make a second attempt to open circuit breaker 13d. Alternatively or additionally, the switch fault signal can also be used to issue an auxiliary trip signal AA to circuit breakers 13a to 13c installed upstream of circuit breaker 13d in order to open said circuit breakers and, therefore, turn off the switch. defect. Since the entire busbar is switched off in this case, local shutdown via circuit breaker 13d is preferred and shutdown via circuit breakers 13a to 13c should be used only in the case where the fault cannot be switched off via circuit breaker 13d . It is also possible, therefore, to initially carry out a second attempt at local shutdown via circuit breaker 13d and generate the auxiliary trip signal only when the current flow through circuit breaker 13d has also not been interrupted after the expiration of an additional period of time.

[0052] O dispositivo de proteção 16 investiga a curva de tempo da corrente instantânea para aspectos característicos a fim de detectar de maneira rápida e confiável uma interrupção bem-sucedida do fluxo de corrente através do disjuntor 13d. Visto que o formato de curva da progressão é, portanto, examinado na faixa de tempo, uma transformação que consome mais tempo na faixa de frequência não precisa acontecer, e assim a detecção de uma interrupção bem-sucedida pode acontecer de maneira muito rápida.[0052] The protection device 16 investigates the time curve of the instantaneous current for characteristic aspects in order to quickly and reliably detect a successful interruption of the current flow through the circuit breaker 13d. Since the curve shape of the progression is therefore examined in the time range, a more time-consuming transformation in the frequency range does not need to take place, and thus the detection of a successful interruption can happen very quickly.

[0053] Na investigação do formato de curva da progressão, o dispositivo de proteção 16 realiza uma análise sobre se determinados critérios, que indicam um fluxo de corrente contínua ou um fluxo de corrente ininterrupta, estão presentes.[0053] In investigating the progression curve shape, the protection device 16 performs an analysis on whether certain criteria, which indicate a direct current flow or an uninterrupted current flow, are present.

[0054] Os critérios específicos a serem considerados na investigação são explicados a seguir em maiores detalhes, com referência à Figura 2.[0054] The specific criteria to be considered in the investigation are explained below in greater detail, with reference to Figure 2.

[0055] A Figura 2 mostra um fluxograma esquemático que é fornecido para explicar o procedimento para investigação do fluxo de corrente através do disjuntor 13d. É feita referência adicional às Figuras 3 a 8 em relação a critérios individuais. O método explicação em associação com a Figura 2 é normalmente implantado como um software e é executado pelo dispositivo de controle. Uma implantação de na forma de um FPGA ou um ASIC também é possível. Os seguintes comentários se referem a uma possível modalidade exemplificativa do método para monitoramento de disjuntor. Dentro do escopo da invenção, etapas individuais ou múltiplas do método podem ser adicionadas àquelas explicadas ou podem ser omitidas.[0055] Figure 2 shows a schematic flowchart that is provided to explain the procedure for investigating current flow through circuit breaker 13d. Additional reference is made to Figures 3 to 8 in relation to individual criteria. The explanation method in association with Figure 2 is typically implemented as software and is executed by the control device. An implementation in the form of an FPGA or an ASIC is also possible. The following comments refer to a possible exemplary embodiment of the method for circuit breaker monitoring. Within the scope of the invention, individual or multiple method steps may be added to those explained or may be omitted.

[0056] O método para monitoramento de disjuntor mostrado a título de exemplo na Figura 2 é iniciado na etapa 20. A ativação do método acontece mediante o recebimento do sinal de disparo A do dispositivo de proteção 14 (consulte a Figura 1).[0056] The method for circuit breaker monitoring shown as an example in Figure 2 is initiated in step 20. Activation of the method occurs upon receipt of the trip signal A from the protection device 14 (see Figure 1).

[0057] Em uma etapa seguinte 21, é incialmente realizada uma verificação para determinar se uma duração de uma fase de aprendizagem terminou. A fase de aprendizagem segue imediatamente o instante de tempo em que o sinal de disparo A é emitido. A duração da mesma é determinada com base no tempo de reação do disjuntor 13d, isto é, o tempo requerido pelo disjuntor 13d do recebimento do sinal de disparo até a abertura dos contatos de comutador. Se a duração da fase de aprendizagem ainda não chegou ao fim, o método continuará na etapa 22; de outra maneira, o método pulará diretamente para a etapa 23a.[0057] In a following step 21, a check is initially carried out to determine whether a duration of a learning phase has ended. The learning phase immediately follows the instant of time at which trigger signal A is emitted. Its duration is determined based on the reaction time of the 13d circuit breaker, that is, the time required by the 13d circuit breaker from receiving the trip signal until the opening of the switch contacts. If the duration of the learning phase has not yet come to an end, the method will continue at step 22; otherwise, the method will skip directly to step 23a.

[0058] Na etapa 22, o comprimento da janela de tempo usada para averiguar os critérios descritos a seguir é determinado de maneira adaptativa. O comprimento mais curto possível da janela de tempo é utilizado no início. In execuções subsequentes do método, o comprimento da janela de tempo é estendido se necessário, dependendo do resultado da investigação. A determinação do comprimento da janela de tempo é explicada em maiores detalhes abaixo, em associação com as Figuras 7 e 8.[0058] In step 22, the length of the time window used to ascertain the criteria described below is determined adaptively. The shortest possible length of the time window is used at the beginning. In subsequent runs of the method, the length of the time window is extended if necessary, depending on the outcome of the investigation. Determining the length of the time window is explained in greater detail below, in association with Figures 7 and 8.

[0059] Nas etapas 23a e 23b, o critério da “periodicidade” é investigado, isto é, é realizada uma verificação para determinar se o formato de curva da progressão da corrente instantânea tem aspectos de um sinal periódico. Uma progressão periódica é uma indicação de um fluxo de corrente contínua e, portanto, uma indicação de que o disjuntor não foi aberto. Aspectos que indicam uma periodicidade de um formato de curva são, em particular, extremos locais (máxima ou de mínima) e pontos de inflexão.[0059] In steps 23a and 23b, the “periodicity” criterion is investigated, that is, a check is carried out to determine whether the curve shape of the instantaneous current progression has aspects of a periodic signal. A periodic progression is an indication of a continuous current flow and therefore an indication that the circuit breaker has not been opened. Aspects that indicate a periodicity of a curve shape are, in particular, local extremes (maximum or minimum) and inflection points.

[0060] No caso de formatos de curva substancialmente sinusoidais, que normalmente podem ser presumidos em uma progressão de correntes instantâneas em uma rede de suprimento de potência, pelo menos um máximo local 31, um mínimo local 32 ou um ponto de inflexão 33 sempre ocorre em uma janela de tempo examinada que tem um comprimento de pelo menos um período de % do modo fundamental a ser detectado (consulte os pontos inseridos na curva 30 na Figura 3 a título de exemplo). A detecção desses aspectos pode acontecer com base no primeiro derivado e no segundo derivado da progressão da corrente instantânea ou com base no coeficiente diferencial particular.[0060] In the case of substantially sinusoidal curve shapes, which can normally be assumed in a progression of instantaneous currents in a power supply network, at least a local maximum 31, a local minimum 32 or an inflection point 33 always occurs in an examined time window that has a length of at least one % period of the fundamental mode to be detected (see the points inserted on curve 30 in Figure 3 by way of example). The detection of these aspects can happen based on the first derivative and the second derivative of the instantaneous current progression or based on the particular differential coefficient.

[0061] Inicialmente, para essa finalidade, a presença nos extremos locais é investigada na etapa 23a dentro da janela de tempo que tem o comprimento selecionado na etapa 22. Em um extremo local, os coeficientes diferencias da primeira ordem (primeiro derivado) localizados antes e depois do extremo têm símbolos diferentes. Se tal mudança de símbolos for detectada, a progressão será considerada periódica e o método pulará diretamente para etapa 26.[0061] Initially, for this purpose, the presence at local extrema is investigated in step 23a within the time window that has the length selected in step 22. At a local extrema, the differential coefficients of the first order (first derivative) located before and after the extreme they have different symbols. If such a symbol change is detected, the progression will be considered periodic and the method will jump directly to step 26.

[0062] Se um extremo local não for identificado na etapa 23a, então uma verificação será realizada na etapa 23b para determinar se um ponto de inflexão está presente na janela de tempo sob consideração. Para essa finalidade, a progressão do coeficiente diferencial da segunda ordem (segundo derivado) é monitorada. Se acontecer uma mudança de símbolo em um coeficiente diferencial da segunda ordem, isso será uma indicação suficiente de um ponto de inflexão e a progressão será considerada periódica. Nesse caso, o método pulará da etapa 23b diretamente para a etapa 26.[0062] If a local extreme is not identified in step 23a, then a check will be performed in step 23b to determine whether an inflection point is present in the time window under consideration. For this purpose, the progression of the second order differential coefficient (second derivative) is monitored. If a symbol change occurs in a second-order differential coefficient, this will be a sufficient indication of an inflection point and the progression will be considered periodic. In this case, the method will skip from step 23b directly to step 26.

[0063] Em resumo, o sinal considerado é interpretado como periódico quando pelo menos um dos aspectos supramencionados (ponto de mínimo, ponto de máximo ou ponto de inflexão) for detectado. Nesse caso, um fluxo de corrente contínua adicional pode estar presente. No caso da conclusão oposta, uma interrupção de fluxo de corrente é indicada quando o sinal não tem qualquer um dos aspectos de periodicidade.[0063] In summary, the signal considered is interpreted as periodic when at least one of the aforementioned aspects (minimum point, maximum point or inflection point) is detected. In this case, an additional direct current flow may be present. In the case of the opposite conclusion, an interruption of current flow is indicated when the signal does not have any of the periodicity aspects.

[0064] Se a curva não tiver qualquer um dos aspectos de periodicidade (isto é, uma interrupção de corrente pode estar presente), o método continuará na etapa 24. Aqui, é realizada uma verificação para determinar se uma interrupção de corrente já foi determinada em um ciclo anterior da investigação. Isso pode ser detectado, por exemplo, com base em um "sinalizador"atribuído no ciclo anterior do método. Se o ciclo presente for o primeiro ciclo ou se uma interrupção de corrente ainda não foi determinada, a investigação continuará com a etapa 25a. Caso contrário (uma interrupção de corrente foi determinada anteriormente), as etapas 25a e 25b são omitidas e o método continua diretamente com a etapa 26. A verificação realizada na etapa 24 tem, portanto, a finalidade de restringir o método como um todo, quando existem indicações de uma interrupção de corrente. Em tal caso, é suficiente verificar a periodicidade da progressão nas etapas 23a e 23b. Caso essas etapas não indiquem uma restauração do fluxo de corrente, as seguintes etapas de investigação 25a e 25b poderão ser omitidas do presente ciclo. A verificação realizada na etapa 24 pode se referir ao ciclo da investigação imediatamente anterior, a um determinado número de ciclos de investigação anteriores (por exemplo, os últimos três ciclos) ou a todos os ciclos anteriores. Nesse ponto, o algoritmo de inspeção precisa ser adaptado à seleção em conformidade.[0064] If the curve does not have any of the periodicity aspects (i.e., a current interruption may be present), the method will continue to step 24. Here, a check is performed to determine whether a current interruption has already been determined in a previous cycle of the investigation. This can be detected, for example, based on a "flag" assigned in the previous cycle of the method. If the present cycle is the first cycle or if a current interruption has not yet been determined, the investigation will continue with step 25a. Otherwise (a current interruption was previously determined), steps 25a and 25b are omitted and the method continues directly with step 26. The check performed in step 24 is therefore intended to restrict the method as a whole, when there are indications of a power interruption. In such a case, it is sufficient to check the periodicity of the progression in steps 23a and 23b. If these steps do not indicate a restoration of current flow, the following investigation steps 25a and 25b may be omitted from the present cycle. The check performed in step 24 may refer to the immediately preceding investigation cycle, a certain number of previous investigation cycles (e.g., the last three cycles), or all previous cycles. At this point, the inspection algorithm needs to be adapted to the selection accordingly.

[0065] Além da periodicidade da progressão, o critério da presença de comportamento de declínio também é um critério essencial, com base no qual uma decisão pode ser alcançada sobre se o fluxo de corrente é contínuo ou foi interrompido. Os processos de declínio frequentemente ocorrem após a corrente ser desligada. Visto que esses processos de declínio podem ser uma corrente relativamente alta, a detecção da diminuição de corrente pode ser influenciada e atrasada consideravelmente. Entretanto, esses processos de declínio podem ser bem gerenciados com o uso do critério fornecido a seguir, e não resultam em um atraso do método, visto que os processos de declínio podem ser muito facilmente identificados com o uso dos critérios supramencionados e diferenciados de outros fenômenos tais como saturação.[0065] In addition to the periodicity of progression, the criterion of the presence of decay behavior is also an essential criterion, based on which a decision can be reached as to whether the current flow is continuous or has been interrupted. Decline processes often occur after the current is turned off. Since these decay processes can be relatively high current, the detection of the current decrease can be influenced and delayed considerably. However, these decline processes can be well managed with the use of the criteria given below, and do not result in a delay of the method, as the decline processes can be very easily identified with the use of the aforementioned criteria and differentiated from other phenomena such as saturation.

[0066] Isso é explicado com referência a uma progressão 40 mostrada a título de exemplo na Figura 4. Desde o ponto no qual os contatos de comutador do disjuntor são abertos no instante de tempo t=t1, a progressão 40 representada na Figura 4 não tem mais aspectos de periodicidade e declina lentamente. Tal comportamento de declínio indica não apenas a ausência de periodicidade, mas também a interrupção de um fluxo de corrente.[0066] This is explained with reference to a progression 40 shown by way of example in Figure 4. From the point at which the switch contacts of the circuit breaker are opened at the time instant t=t1, the progression 40 represented in Figure 4 does not it has more aspects of periodicity and declines slowly. Such decay behavior indicates not only the absence of periodicity but also the interruption of a current flow.

[0067] A fim de permitir a detecção de um comportamento de declínio, o gradiente da progressão precisa, portanto, ser considerado. Se esse gradiente for permanentemente positivo ou negativo na janela de tempo sob consideração, isso será uma indicação da presença de um comportamento de declínio. Para essa finalidade, a Figura 4 mostra, meramente a título de exemplo, o gradiente 41 no instante de tempo t=t*.[0067] In order to allow detection of declining behavior, the gradient of progression therefore needs to be considered. If this gradient is permanently positive or negative in the time window under consideration, this will be an indication of the presence of declining behavior. For this purpose, Figure 4 shows, merely as an example, the gradient 41 at the time instant t=t*.

[0068] Uma dificuldade associada à consideração geral do gradiente da progressão é que podem ocorrer regiões da progressão da corrente instantânea, as quais são caracterizadas pode um gradiente permanentemente positivo ou negativo mesmo no caso em que a saturação do transformador está presente. Isso é ilustrado na Figura 5 a título de exemplo.[0068] A difficulty associated with the general consideration of the progression gradient is that regions of instantaneous current progression may occur, which are characterized by a permanently positive or negative gradient even in the case where transformer saturation is present. This is illustrated in Figure 5 as an example.

[0069] A progressão 50 representada na Figura 5 mostra um sinal que é periódico em si e que, devido à saturação do transformador em determinadas regiões (por exemplo, nas regiões 51) não tem aspectos de periodicidade, mas em vez disso tem um gradiente permanentemente negativo. O gradiente 52 presente no instante de tempo t=t** é mostrado a título de exemplo. Se a janela de tempo sob consideração no caso da Figura 5 não incluir qualquer um dos extremos locais presentes ou um ponto de inflexão, a presença de um comportamento de declínio poderá ser erroneamente deduzida se apenas o gradiente for considerado.[0069] The progression 50 depicted in Figure 5 shows a signal that is periodic in itself and that, due to transformer saturation in certain regions (e.g., in regions 51) does not have aspects of periodicity, but instead has a gradient permanently negative. The gradient 52 present at time t=t** is shown as an example. If the time window under consideration in the case of Figure 5 does not include any of the present local extremes or an inflection point, the presence of declining behavior may be erroneously deduced if only the gradient is considered.

[0070] O critério do comportamento de declínio é, portanto, suplementado pelo aspecto de que a presença do comportamento de declínio pode ser deduzida apenas quando um gradiente negativo ocorre em combinação com uma corrente média que é positiva (conforme considerada ao longo da janela de tempo) ou um gradiente positivo em combinação com uma corrente média que é negativa. A corrente média é preferencialmente calculada como uma média aritmética, nesse caso. Conforme pode ser visto na comparação das Figuras 4 e 5, embora tal caso exista com a progressão 40 na Figura 4, um gradiente negativo e uma corrente média não ocorrem na progressão 50 na Figura 5.[0070] The decay behavior criterion is therefore supplemented by the aspect that the presence of decay behavior can be deduced only when a negative gradient occurs in combination with an average current that is positive (as considered over the time) or a positive gradient in combination with an average current that is negative. The average current is preferably calculated as an arithmetic mean in this case. As can be seen by comparing Figures 4 and 5, although such a case exists with progression 40 in Figure 4, a negative gradient and mean current do not occur at progression 50 in Figure 5.

[0071] Portanto, a fim de investigar a progressão da corrente instantânea na etapa 25a, é inicialmente realizada uma verificação para determinar se um gradiente positivo está presente juntamente com uma corrente média positiva (na janela de tempo sob consideração). Se esse for o caso, isso indicará a presença de saturação e o método continuará na etapa 26. Se o pré-requisito da etapa 25a não é atendido, o método continuará na etapa 25 com a verificação oposta, a saber, se um gradiente negativo está presente juntamente com uma corrente média negativa. Se esse for o caso, isso indicará a presença de saturação e o método continuará na etapa 26. Se o pré-requisito da etapa 25b não for atendido, o gradiente e a corrente média precisam ter símbolos diferentes, o que indicará a presença de um comportamento de declínio.[0071] Therefore, in order to investigate the progression of the instantaneous current in step 25a, a check is initially performed to determine whether a positive gradient is present along with a positive average current (in the time window under consideration). If this is the case, this will indicate the presence of saturation and the method will continue to step 26. If the prerequisite of step 25a is not met, the method will continue to step 25 with the opposite check, namely, whether a negative gradient is present along with a negative average current. If this is the case, this will indicate the presence of saturation and the method will continue to step 26. If the prerequisite of step 25b is not met, the gradient and average current need to have different symbols, which will indicate the presence of a declining behavior.

[0072] Se as etapas 23a e 23b não revelarem periodicidade e as etapas 25a e 25b estabelecerem a presença de um comportamento de declínio, pode- se presumir que o fluxo de corrente foi interrompido conforme desejado. Na etapa 27a, chega-se, portanto, à decisão para o presente ciclo da investigação que o fluxo de corrente foi interrompido, isto é, o disjuntor foi aberto. Para essa finalidade, por exemplo, um sinalizador adequado pode ser definido, o qual indica uma interrupção do fluxo de corrente e é utilizado na progressão adicional do método (por exemplo, na etapa 28 ou em um ciclo subsequente na etapa 24). A investigação então continua na etapa 28.[0072] If steps 23a and 23b do not reveal periodicity and steps 25a and 25b establish the presence of decay behavior, it can be assumed that the current flow has been interrupted as desired. In step 27a, the decision is therefore reached for the present cycle of the investigation that the current flow has been interrupted, that is, the circuit breaker has been opened. For this purpose, for example, a suitable flag can be set, which indicates an interruption of current flow and is used in further progression of the method (e.g. in step 28 or in a subsequent cycle in step 24). The investigation then continues at step 28.

[0073] A etapa 26 é realizada quando uma indicação de um fluxo de corrente contínua for detectada em uma das verificações anteriores. Esse é o caso, em particular, se a progressão for periódica ou se um comportamento de declínio não puder ser determinado. Na etapa 26, uma amplitude da progressão é averiguada e comparada com um valor limiar de amplitude. A fim de averiguar a amplitude de maneira mais fácil, a mesma pode ser determinada com o espaçamento entre dois extremos locais consecutivos (amplitude de pico a pico). Isso é explicado em maiores detalhes na Figura 6.[0073] Step 26 is performed when an indication of a direct current flow is detected in one of the previous checks. This is the case in particular if the progression is periodic or if a declining behavior cannot be determined. In step 26, an amplitude of the progression is ascertained and compared with a threshold amplitude value. In order to determine the amplitude more easily, it can be determined with the spacing between two consecutive local extremes (peak-to-peak amplitude). This is explained in greater detail in Figure 6.

[0074] A Figura 6 mostra uma progressão 60 de uma corrente instantânea, a título de exemplo. Um defeito ocorre no instante de tempo t=t0, que é desligado no instante de tempo t=t1 abrindo-se os contatos de comutador do disjuntor. Uma amplitude de pico a pico relativamente grande 61 é evidente durante a duração do presente defeito; após o defeito ser desligado, a progressão 60 tem uma amplitude de pico a pico 62 que é significativamente mais baixa, entretanto.[0074] Figure 6 shows a progression 60 of an instantaneous current, as an example. A defect occurs at time instant t=t0, which is switched off at time instant t=t1 by opening the circuit breaker switch contacts. A relatively large peak-to-peak amplitude 61 is evident during the duration of the present defect; After the defect is turned off, progression 60 has a peak-to-peak amplitude 62 that is significantly lower, however.

[0075] Se a investigação da amplitude de pico a pico na janela de tempo da progressão sob consideração na etapa 26 revelar, portanto, que essa amplitude está abaixo do valor limiar de amplitude, uma interrupção do fluxo de corrente será deduzida e o método continuará na etapa 27a (consulte o supracitado).[0075] If investigation of the peak-to-peak amplitude in the time window of the progression under consideration in step 26 therefore reveals that this amplitude is below the amplitude threshold value, an interruption of the current flow will be inferred and the method will continue in step 27a (see above).

[0076] De acordo com a representação na Figura 2, o critério da amplitude é ilustrado como prevalecendo sobre a periodicidade critério, isto é, uma interrupção é deduzida mesmo que as indicações de periodicidade sejam detectadas. Nesse caso, o critério de amplitude precisa ser selecionado de maneira estritamente correspondente, isto é, um valor limiar baixo precisa ser especificado, o qual indica um fluxo de corrente ininterrupta com maior certeza. Outras modalidades, nas quais os critérios da periodicidade e da amplitude são tratados como equivalentes, também são concebíveis, entretanto.[0076] According to the representation in Figure 2, the amplitude criterion is illustrated as prevailing over the periodicity criterion, that is, an interruption is deduced even if periodicity indications are detected. In this case, the amplitude criterion needs to be selected in a strictly corresponding manner, i.e., a low threshold value needs to be specified, which indicates uninterrupted current flow with greater certainty. Other embodiments, in which the periodicity and amplitude criteria are treated as equivalent, are also conceivable, however.

[0077] Se for determinado na etapa 26, entretanto, que o valor limiar de amplitude não está abaixo, isso será uma indicação nas apenas da presença de periodicidade e da ausência de comportamento de declínio, mas também de um fluxo de corrente contínua. Na etapa subsequente 27b, um fluxo de corrente contínua é, portanto, detectado e é identificado, por exemplo, atribuindo-se um sinalizador adequado. O método então continua na etapa 28.[0077] If it is determined in step 26, however, that the amplitude threshold value is not below, this will be an indication not only of the presence of periodicity and the absence of decay behavior, but also of a continuous current flow. In the subsequent step 27b, a direct current flow is therefore detected and is identified, for example, by assigning a suitable flag. The method then continues to step 28.

[0078] Na etapa 28, é realizada uma verificação para determinar se a duração do tempo de investigação terminou. Se esse for o caso, o método é encerrado e a presente decisão sobre se uma interrupção de corrente (etapa 27a) ou um fluxo de corrente contínua (etapa 27b) está presente é emitida. Se um fluxo de corrente contínua for determinado, o dispositivo de proteção gerará o sinal de defeito de comutador (consulte a Figura 1). Se o período de tempo de investigação ainda não terminou, entretanto, um novo ciclo do método será iniciado na etapa 21. Nesse caso, a decisão alcançada nas etapas 27a e 27b é transmitida, por exemplo, definindo-se o sinalizador correspondente.[0078] In step 28, a check is performed to determine whether the duration of the investigation time has ended. If this is the case, the method is terminated and the present decision as to whether a current interruption (step 27a) or a direct current flow (step 27b) is present is issued. If a direct current flow is determined, the protective device will generate the switch fault signal (see Figure 1). If the investigation time period has not yet ended, however, a new method cycle will be started in step 21. In this case, the decision reached in steps 27a and 27b is transmitted, for example, by setting the corresponding flag.

[0079] Finalmente, o procedimento para determinar de maneira adaptativa o comprimento da janela de tempo (etapa 22) será explicado.[0079] Finally, the procedure for adaptively determining the length of the time window (step 22) will be explained.

[0080] Conforme pode ser visto na Figura 7, podem ocorrer casos em que uma progressão da corrente instantânea - em determinadas faixas que podem se estender até metade de um período - não mostra sinais de periodicidade nem tem uma amplitude abaixo de um valor limiar de amplitude. Isso pode ocorrer, em particular, quando porções significativas de sobretons harmônicos ocorrer. Para essa finalidade, a Figura 7 mostra, a título de exemplo, uma progressão 70 que tem faixas 71 - devido a uma superimposição com sobretons - que são caracterizadas pela ausência de periodicidade e uma amplitude próxima de zero. De acordo com as explicações anteriores, se o comprimento e a posição da janela de tempo forem desfavoráveis, isso indicaria uma interrupção do fluxo de corrente, o que, em realidade, não existe. A seleção adequada do comprimento da janela de tempo, em particular quando há a presença de sobretons, é, portanto, decisiva para uma implantação permissível do método para monitorar o disjuntor. Na ausência de sobretons, entretanto, uma janela de tempo estática que foi selecionada para ser muito longa atrasaria o tempo até a decisão por um período desnecessariamente longo de tempo.[0080] As can be seen in Figure 7, cases may occur in which an instantaneous current progression - in certain ranges that can extend up to half a period - does not show signs of periodicity nor has an amplitude below a threshold value of amplitude. This may occur, in particular, when significant portions of harmonic overtones occur. For this purpose, Figure 7 shows, by way of example, a progression 70 that has tracks 71 - due to a superimposition with overtones - that are characterized by the absence of periodicity and an amplitude close to zero. According to the previous explanations, if the length and position of the time window are unfavorable, this would indicate an interruption in the current flow, which, in reality, does not exist. The appropriate selection of the time window length, in particular when there is the presence of overtones, is therefore decisive for a permissible implementation of the method for monitoring the circuit breaker. In the absence of overtones, however, a static time window that was selected to be too long would delay the time to decision for an unnecessarily long period of time.

[0081] A janela de tempo é, portanto, adaptada de maneira adaptativa às particularidades da progressão. Para essa finalidade, a investigação é realizada conforme representado na Figura 2 durante a fase de aprendizagem imediatamente após o instante de tempo em que o sinal de disparo é emitido. Entretanto, se uma interrupção do fluxo de corrente for detectada durante a fase de aprendizagem, a janela de tempo será estendida para o ciclo subsequente do método. Esse procedimento é baseado na consideração de que uma interrupção do fluxo de corrente não pode ocorrer durante a fase de aprendizagem, isto é, do instante de tempo no qual o sinal de disparo é emitido até a abertura real dos contatos de comutador do disjuntor, visto que os contatos de comutador ainda não foram abertos nesse período de tempo. Se uma interrupção do fluxo de corrente for detectada na fase de aprendizagem, isso pode, portanto, ser devido apenas a uma seleção inadequada do comprimento da janela de tempo. O comprimento da janela de tempo é, portanto, aumentado até o ponto no qual os resultados indicam um fluxo de corrente contínua, conforme previsto. Após o fim da fase de aprendizagem, o comprimento da janela de tempo é especificado, visto que uma interrupção do fluxo de corrente pode realmente ocorrer a partir desse ponto. Valores típicos para a duração da fase de aprendizagem são aproximadamente 1,5 períodos.[0081] The time window is therefore adaptively adapted to the particularities of the progression. For this purpose, the investigation is carried out as depicted in Figure 2 during the learning phase immediately after the time instant at which the trigger signal is emitted. However, if an interruption in current flow is detected during the learning phase, the time window will be extended for the subsequent cycle of the method. This procedure is based on the consideration that an interruption of the current flow cannot occur during the learning phase, that is, from the instant of time in which the trip signal is emitted until the actual opening of the circuit breaker's changeover contacts, since that the switch contacts have not yet opened in this period of time. If an interruption of current flow is detected in the learning phase, this can therefore simply be due to an inappropriate selection of the time window length. The length of the time window is therefore increased to the point at which the results indicate direct current flow as predicted. After the end of the learning phase, the length of the time window is specified, since an interruption of current flow can actually occur from that point onwards. Typical values for the length of the learning phase are approximately 1.5 periods.

[0082] Esse procedimento será ilustrado agora de maneira resumida com referência à Figura 8. A Figura 8 mostra uma progressão 80 de uma corrente instantânea, a título de exemplo. A ocorrência de um defeito é evidente no instante de tempo t=t0, cujo defeito é associado, entre outras coisas, a um aumento abrupto da amplitude da progressão. No instante de tempo t=tA, o algoritmo de proteção do dispositivo de proteção detecta a presença do defeito e emite o sinal de disparo A. O início da fase de aprendizagem é, portanto, especificado. No instante de tempo t=t1, o disjuntor abre os contatos de comutador, desse modo o fim da fase de aprendizagem é especificado. A duração da fase de aprendizagem é selecionada dependendo do tempo de reação do disjuntor. Esse tempo de reação do disjuntor é normalmente uma propriedade característica do disjuntor e é indicado pelo fabricante de switch nos dados técnicos do disjuntor.[0082] This procedure will now be briefly illustrated with reference to Figure 8. Figure 8 shows a progression 80 of an instantaneous current, by way of example. The occurrence of a defect is evident at the time t=t0, which defect is associated, among other things, with an abrupt increase in the amplitude of the progression. At the time instant t=tA, the protection algorithm of the protection device detects the presence of the defect and issues the trigger signal A. The beginning of the learning phase is therefore specified. At the time instant t=t1, the circuit breaker opens the switch contacts, thus the end of the learning phase is specified. The duration of the learning phase is selected depending on the circuit breaker reaction time. This circuit breaker reaction time is normally a characteristic property of the circuit breaker and is indicated by the switch manufacturer in the circuit breaker's technical data.

[0083] A fase de aprendizagem contém uma faixa da progressão 80, que é influenciada por sobretons e que pode gerar a detecção de uma interrupção do fluxo de corrente se o comprimento da janela de tempo for selecionado de modo a ser muito curto. Visto que a presença de um fluxo de interrupção de corrente é descartada para a fase de aprendizagem, entretanto, a janela de tempo é adaptada de maneira adaptativa aumentando-se adequadamente o comprimento da mesma, conforme explicado acima. A especificação do comprimento da janela de tempo precisa ser concluída no instante de tempo t=t1; a partir desse instante de tempo, tanto uma interrupção do fluxo de corrente quanto um fluxo de corrente contínua podem ser detectados.[0083] The learning phase contains a range of progression 80, which is influenced by overtones and which may generate detection of an interruption of current flow if the length of the time window is selected to be too short. Since the presence of an interruption current flow is ruled out for the learning phase, however, the time window is adaptively adapted by appropriately increasing its length, as explained above. The specification of the time window length needs to be completed at time instant t=t1; from that instant of time, both an interruption of the current flow and a direct current flow can be detected.

[0084] O período de tempo de investigação terminou no instante de tempo t=tE. Se um fluxo de corrente contínua já foi determinado nesse instante de tempo, o sinal de defeito de comutador será gerado, com as consequências descritas acima. No exemplo da Figura 8, embora uma periodicidade da progressão ainda exista, a amplitude da mesma diminui continuamente e, no fim do período de tempo de investigação, está abaixo do valor limiar de amplitude, e desse modo uma interrupção do fluxo de corrente é detectada e, portanto, um sinal de defeito de comutador não é gerado.[0084] The investigation time period ended at the time instant t=tE. If a direct current flow has already been determined at that instant of time, the switch fault signal will be generated, with the consequences described above. In the example of Figure 8, although a periodicity of progression still exists, its amplitude continually decreases and, at the end of the investigation time period, is below the amplitude threshold value, and thus an interruption of the current flow is detected. and therefore a switch defect signal is not generated.

[0085] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita acima em maiores detalhes por meio de modalidades exemplificativas preferenciais, a invenção não é restrita pelos exemplos descritos, e outras variações podem ser derivadas a partir das mesmas por um indivíduo versado na técnica, sem se distanciar do escopo de proteção das seguintes reivindicações de patente.[0085] Although the invention has been illustrated and described above in greater detail by means of preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the examples described, and other variations may be derived therefrom by an individual skilled in the art, without depart from the scope of protection of the following patent claims.

Claims

1. Method for monitoring a circuit breaker (13d) in an electrical power supply network, wherein a section of the electrical power supply network is monitored for the occurrence of a defect; Upon detection of a defect in the monitored section, a trip signal is issued to a circuit breaker (13d) adjacent to the section; and a switch fault signal indicating a fault upon opening the circuit breaker (13d) is generated if a direct current flow through the circuit breaker (13d) is detected after the trip signal is output, a curve shape of the switch fault curve (13d) is detected. time of the instantaneous current flowing through the circuit breaker (13d) is investigated in order to detect a flow of direct current, wherein the curve shape of the time curve of the instantaneous current flowing through the circuit breaker (13d) is investigated with respect to the presence of at least one criterion that characterizes the progression of the curve shape, and based on the criterion, a direct current flow or an uninterrupted current flow is deduced; the method comprising a progression periodicity is investigated as the criterion, and a continuity of current flow through the circuit breaker (13d) is deduced when a progression periodicity is detected; wherein, in the absence of a progression periodicity, a declining progression behavior is investigated as an additional criterion; and an interruption of the current flow through the circuit breaker (13d) is deduced when a declining progression behavior is detected, the method characterized by the fact that the average value of the instantaneous current progression and the gradient of the instantaneous current progression are investigated in order to detect declining behavior; and in the case of a positive mean value and a negative gradient or a negative mean value and a positive gradient, the presence of a declining behavior is deduced.

2. Method, according to claim 1, characterized by the fact that the periodicity of the progression is investigated on the basis of local extremes and/or inflection points that occur.

3. Method according to any one of claims 1 to 2, characterized by the fact that: an amplitude of the progression is investigated as an additional criterion; and an interruption of the current flow through the circuit breaker (13d) is deduced when the amplitude of the progression is below an amplitude threshold value.

4. Method according to claim 3, characterized by the fact that the amplitude is determined as a peak-to-peak amplitude of the progression.

5. Method according to any one of claims 3 or 4, characterized by the fact that an interruption of the current flow can also be deduced in the case of a progression amplitude, which is below the amplitude threshold value, when a periodicity of progression was detected.

6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the progression is investigated within a predefined time window, wherein the length of the time window is determined adaptively.

7. Method according to claim 6, characterized by the fact that: in order to adaptively determine the length of the time window, the investigation initially begins with a minimum length of the time window; and the length of the time window is increased as long as an interruption of current flow is detected during a learning phase immediately after the time instant at which the shutdown signal is issued, wherein the duration of the learning phase is determined depending on the circuit breaker reaction time (13d).

8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the investigation of the curve shape of the progression is carried out repeatedly during an investigation period; and the switch defect signal is generated when a direct current flow is determined at the end of the investigation period.

9. Method, according to claim 8, characterized by the fact that the selection of the criteria to be considered for the investigation of the progression depends on whether an interruption of the current flow has already been detected in a previous cycle of the investigation.

10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that if a switch fault signal is present, a new trip signal is issued to the circuit breaker (13d) and/or an auxiliary trip signal will be issued to at least one additional circuit breaker (13a to 13c) installed upstream of the circuit breaker (13d).

11. Protective device (16) for monitoring a circuit breaker (13d) in an electrical power supply network, comprising a control device, which is configured to generate a switch fault signal that indicates a defect upon opening the circuit breaker (13d) if a flow of direct current through the circuit breaker (13d) is detected after the trip signal for the circuit breaker (13d) is output, wherein the control device is designed to investigate a curve shape of the time curve of the circuit breaker (13d) instantaneous current flowing through the circuit breaker (13d) in order to detect a flow of direct current, wherein the curve shape of the time curve of the instantaneous current flowing through the circuit breaker (13d) is investigated with respect to the presence of at least a criterion that characterizes the progression of the curve shape, and based on the criterion, a direct current flow or an uninterrupted current flow is deduced; the device comprising: a periodicity of progression is investigated as the criterion, and a continuity of current flow through the circuit breaker (13d) is deduced when a periodicity of progression is detected; wherein, in the absence of a progression periodicity, a declining progression behavior is investigated as an additional criterion; and an interruption of the current flow through the circuit breaker (13d) is deduced when a declining progression behavior is detected, the device characterized by the fact that the average value of the instantaneous current progression and the gradient of the instantaneous current progression are investigated in order to detect declining behavior; and in the case of a positive mean value and a negative gradient or a negative mean value and a positive gradient, the presence of a declining behavior is deduced.