DE19534403C2 - Lichtbogenwächter - Google Patents
LichtbogenwächterInfo
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- DE19534403C2 DE19534403C2 DE1995134403 DE19534403A DE19534403C2 DE 19534403 C2 DE19534403 C2 DE 19534403C2 DE 1995134403 DE1995134403 DE 1995134403 DE 19534403 A DE19534403 A DE 19534403A DE 19534403 C2 DE19534403 C2 DE 19534403C2
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- H01H33/26—Means for detecting the presence of an arc or other discharge
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- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
- H02B13/065—Means for detecting or reacting to mechanical or electrical defects
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenwächter sowie ein
Verfahren zum Betreiben eines Lichtbogenwächters gemäß den
Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10.
Ein derartiger Lichtbogenwächter ist aus der DE 31 41 374 C2
bekannt. Dort werden Störlichtbögen von Schaltlichtbögen durch
die unterschiedliche Brenndauer der jeweiligen Lichtbögen
unterschieden.
Ein anderer Lichtbogenwächter dieser Art (etz, 1983, H. 18, S.
976-978) weist eine Lichtsensoreinheit auf, die eine teilweise
digital arbeitende Auswerteschaltung derart steuert, daß beim
Auftreten von Lichtbögen eine Abschaltung des überwachten
gestörten Teils der Schaltanlage angeregt wird. Die
Auswerteschaltung bewertet die Dauer des linearisierten
Lichtanstiegs bei sinusförmigem Lichtbogenstrom innerhalb
eines vorgegebenen Meßzeitraums. Während dieses Meßzeitraums
wird der Beleuchtungsstärke-Anstieg ermittelt und mit einem
vorbestimmten Grenzwert verglichen. Bei einem
Beleuchtungsstärke-Anstieg, wie er für Lichtbögen typisch ist,
spricht der Lichtbogenwächter an und erzeugt ein
Auslösesignal, das eine Schalteinrichtung zur Abschaltung des
mit dem Störlichtbogen behafteten Schaltanlagenteils steuert.
Von Nachteil ist hierbei, dass auch Schaltlichtbögen, wie sie
beim Betätigen von Schaltern auftreten, und Photoblitze zur
Anregung der Schalteinrichtung führen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Lichtbogenwächter sowie ein Verfahren zum Betreiben eines
Lichtbogenwächters zu schaffen, die störunanfällig arbeitet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch
einen Lichtbogenwächter nach dem Anspruch 10 sowie durch ein
Verfahren nach dem Anspruch 1.
Bei einem Lichtbogenwächter gemäß der Erfindung wird durch die
Integration des von der Beleuchtungsstärke abhängigen
Lichtsteuersignals in der Lichtsensoreinheit ein Abbild für
die im Lichtbogenfalle umgesetzte elektrische Energie erzeugt.
Kurzzeitige
Lichterscheinungen können daher sicher als Auslösekriterium eliminiert
werden, weil der Meßzeitraum, innerhalb welchem die Integration
stattfindet, auf mehrere Halbwellen des gestörten Stromkreises bemessen
werden kann. Schaltlichtbogen an Schaltern oder Lichtblitze verursachen
aufgrund ihrer kurzen Dauer im Vergleich zum Meßzeitraum keinen
Belichtungswert, der den Grenzwert erreicht, wie er für ein
Störlichtbogenereignis vorgegeben ist. Der Lichtbogenwächter zur Er
kennung von Fehlerlichtbögen zeichnet sich daher durch eine Ansprech
zeit aus, die vom Lichtbogenstrom abhängig ist, indem die Belichtung
am Lichtaufnahmeort gemessen und bewertet wird. Je größer der Licht
bogenstrom ist, desto schneller erfolgt die Anregung und damit die
Auslösung der Schalteinrichtung zur Abschaltung des gestörten An
lagenteils. Diese stromabhängige Auslösekennlinie ist somit abhängig von
der in den Lichtbogen eingespeisten Energie, die ein Maß für die
selbstzerstörende Wirkung ist. Je größer demnach der Lichtbogenstrom
ist, in desto kürzerer Zeit erfolgt die Auslösung bzw. Abschaltung der
Anlage und damit die in der Anlage umgesetzte Energie. Der Meßzeit
raum, in welchem eine Integration des von der Lichtsensoreinheit gelie
ferten Lichtsteuersignals erfolgt, wird vorzugsweise mit dem Beginn ei
nes Störlichtbogenereignisses gestartet. Um hierbei die Strahlung von
dauernd oder über einen längeren Zeitraum leuchtenden Lichtquellen zu
eliminieren, kann der Meßzeitraum beim Auftreten einer augenblicklichen
Beleuchtungsstärke gestartet werden, die höher als ein festgelegter un
terer Beleuchtungsschwellwert ist. Schaltlichtbögen von Schaltern oder
Lichtblitze führen dabei zwar zum Start des Meßzeitraums, jedoch ist
die Dauer und/oder die Intensität dieses Lichtereignisses zu gering, als
daß der durch Integration daraus gewonnene aktuelle Belichtungswert
den für den Störlichtbogenfall vorgegebenen Belichtungsgrenzwert in
nerhalb des Meßzeitraumes erreichen könnte. Treten nur Beleuchtungs
stärken unterhalb des Beleuchtungsstärkeschwellwerts auf, wird weder
der Meßzeitraum gestartet noch erfolgt eine Integration des Lichtsteuer
signals. Dabei ist es zweckmäßig, daß nur der den Beleuchtungsstärke
schwellwert übersteigende Teil des Lichtsteuersignals integriert wird,
wenn nur das tatsächliche Lichtbogenereignis bewertet, eine Grundbe
leuchtung im Bereich des Lichtsensors jedoch unberücksichtigt bleiben
soll. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Grundbeleuch
tungsstärke relativ hoch ist.
Für die Realisierung eines Lichtbogenwächters ist es von Vorteil, das
Lichtsteuersignals in einer digital aufgebauten Auswerteschaltung zu
verarbeiten, die in einem wiederkehrenden internen Abfragezyklus das
digitalisierte Lichtsteuersignal mit dem festgelegten Beleuchtungsstärke
schwellwert vergleicht und bei Überschreiten desselben eine Zeitlaufein
richtung in Gang setzt sowie einen elektronischen Speicher auf Null zu
rücksetzt.
Im folgenden Abfragezyklus wird dann während des Meßzeitraums je
weils zum aktuellen Speicherinhalt der dem Abfragezyklus zugehörige
digitalisierte Meßwert des Lichtsteuersignals hinzuaddiert. Erreicht der
so integrierte bzw. durch Addition erreichte aktuelle Belichtungswert
bzw. sein digitales Analogon den vorgegebenen Grenzwert, dann erhält
die Schalteinrichtung zur Abschaltung des gestörten Anlagenteils das
Auslösesignal unverzüglich. Sonst bleibt die überwachte Anlage im be
stimmungsgemäßen Betriebszustand. Die Zeitlaufeinrichtung kann dabei
auf eine dem Meßzeitraum entsprechende Zeitdauer aktiviert werden.
Größere Lichtbogenereignisse führen so zur Auslösung des
Meßzeitraumes. Sollen sehr kurze Lichtbogenereignisse unberücksichtigt
bleiben, dann ist es zweckmäßig, die Zeitlaufeinrichtung für eine
Laufzeitdauer zu aktivieren, die größer als der Meßzeitraum ist. Die
Integration bzw. Summierung des Lichtsteuersignals kann dann um die
Differenz verzögert beginnen, die sich aus der Laufzeitdauer abzüglich
des Meßzeitraums ergibt. Dem Meßzeitraum ist somit eine Zeitspanne vor
geschaltet, während welcher auch stärkere Lichterscheinungen wie Licht
blitze oder übliche Schalter-Schaltlichtbogen unberücksichtigt bleiben.
Die Zeitspanne kann gegebenenfalls auch durch ein externes Signal, das
in die Auswerteeinheit gespeist wird, aktiviert werden. Nur länger
brennende Lichtbögen, wie sie im Störungsfalle bei. Erdschluß oder Pha
senschluß gegeben sind, führen dann zur notwendigen Netzabschaltung.
Der Meßzeitraum wird dabei insbesondere bis zu 1.000 ms bemessen und
beträgt vorzugsweise 60 ms. Die Differenz aus Laufzeitdauer und Meß
zeitraum kann dann bis zu 60 ms betragen, wobei die sich daraus erge
bende Zeitverzögerung vorzugsweise 20 ms beträgt.
Die Lichtsensoreinheit weist wenigstens einen Sensor auf, der insbeson
dere über einen Lichtwellenleiter aus einer vorzugsweise gasdicht gekap
selten Schaltanlage zu einem außerhalb angeordneten elektrooptischen
Wandler führt, welcher mit der Auswerteschaltung elektrisch verbunden
ist.
Vorsorglich kann dem Jeweils zu überwachenden Stromkreis noch ein
Überstromsignal entnommen werden, welches zusammen mit dem von der
Schalteinrichtung gelieferten Auslösesignal die Eingangssignale einer lo
gischen UND-Schaltung sind, deren Ausgangssignal die Schalteinrichtung
demnach nur dann steuert, wenn beide Eingangssignale vorhanden sind.
Zweckmäßig ist der Auswerteschaltung auch eine Anzeigeeinrichtung zur
optischen Ausgabe des aktuellen Beleuchtungsstärkesignals zugeordnet.
Es kann auch ein Hilfsspeicher vorgesehen sein, in welchem die Inten
sität, die Dauer und/oder der Zeitpunkt eines Störlichtbogens abrufbar
gespeichert werden kann. Es ist auch möglich, die Auswerteschaltung
mit einer selbsttätig ablaufenden Überwachungsroutine auszustatten, in
welcher selbsttätig eine der Lichtsensoreinheit zugeordnete Lichtquelle
eingeschaltet und das Auslösesignal zur Schalteinrichtung gesperrt wird.
Es kann dann eine selbsttätige Kontrolle der Steuerfunktionen durch
geführt werden, wobei vorzugsweise der vorgegebene Grenzwert und
gegebenenfalls auch der Beleuchtungsstärkeschwellwert während des
Ablaufs des Überwachungsprogramms verändert und insbesondere ver
mindert werden. Es ergibt sich somit insgesamt ein Verfahren zur Er
kennung eines Störlichtbogens in einem elektrischen Netz und insbeson
dere in einer Mittelspannungsschaltanlage, wobei eine Größe, die der im
Lichtbogen umgesetzten Energie proportional ist, ermittelt und bei Er
reichen oder überschreiten eines vorgegebenen Schwellpunktes
(Energiewertes) eine Abschaltung zumindest des gestörten Netzteils
durchgeführt wird.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Prinzipskizzen von Ausfüh
rungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltanlagenteil mit angekoppeltem Lichtbogenwächter;
Fig. 2 ein Flußdiagramm für einen Lichtbogenwächter mit unmittelbarer
Auswertung eines Lichtbogenereignisses und
Fig. 3 ein Diagramm eines Lichtbogenwächters gem. Fig. 2 mit verzöger
ter Erfassung eines Lichtbogenereignisses.
Ein Lichtbogenwächter weist zwei Lichtwellenleiter 1 auf, die einerseits
in einer gekapselten Schaltanlage 2 mit einem Sammelschienensystem 3 in
solcher Anordnung an Aufnahmeorten 4 enden, daß sie im möglichst un
behinderten Strahlungsfeld von möglichen Lichtbogen im Bereich der
Sammelschienen 3 oder anderer hochspannungsführender Bauelemente
liegen. Die anderen Enden der Lichtwellenleiter 1 führen in einen opto
elektronischen Wandler 6, der wenigstens eine Photodiode oder derglei
chen lichtsensitives Bauelement enthält, welches das Licht aus den
Lichtwellenleitern 1 in ein von der Beleuchtungsstärke abhängiges elek
trisches Lichtsteuersignal wandelt. Das durch die Lichtwellenleiter 1
transportierte Licht ist dabei proportional zur Beleuchtungsstärke Ev in
Lx = Im/m2 an den Enden am Lichtaufnahmeort 4. Die Beleuchtungsstärke
am Aufnahmeort 4 ist abhängig von der Entfernung des jeweiligen
Lichtbogens 5, von der Lichtbogenlänge, der Lichtbogenstromstärke, von
dem Elektrodenmaterial, auf dem der Lichtbogen brennt, von Lichtre
flexionen in der Kapselung 2 und von darin enthaltenen Abschattungen.
Das vom Wandler 6 abgegebene Lichtsteuersignal wird einer Auswerte
schaltung 7 zugeführt, in welcher das Lichtsteuersignal während eines
vorgegebenen Meßzeitraums integriert bzw. summiert wird. Der daraus
gewonnene Belichtungswert wird mit einem vorbestimmten Grenzwert
verglichen. Sobald der Grenzwert erreicht oder überschritten wird, gibt
die Auswerteschaltung ein Auslösesignal über einen Ausgang 8 an eine
Schalteinrichtung, welche eine Abschaltung des gestörten Schaltan
lagenteils 2 steuert. Die Auswerteschaltung 6 kann zudem einen Eingang
9 für ein Überstromsignal aufweisen, das von einem dem Anlagenteil 2
zugeordneten Stromwandler generiert werden kann und das in einer lo
gischen UND-Schaltung so mit dem Auslösesignal verknüpft ist, daß das
Ausgangssignal nur dann die Schalteinrichtung steuert, wenn sowohl das
Überstromsignal als auch das beleuchtungsabhängige Auslösesignal vor
handen sind. Falls keine Verknüpfung mit dem Auslösesignal erforderlich
ist, kann der Eingang 9 auch dazu dienen, ein Fremdsignal, z. B. eine
Schalterbetätigung, an das Auswertegerät zu signalisieren und somit die
Zeitspanne zwischen Laufzeitdauer und Meßzeitdauer aktivieren.
Der Schaltungsaufbau, der Auswerteschaltung 6 ist so gewählt, daß der
Meßzeitraum, während welchem ein Lichtbogenereignis integriert wird,
mit dem Beginn eines Störlichtbogenereignisses gestartet wird. In diesem
Falle ist die augenblickliche Beleuchtungsstärke höher als ein festge
legter unterer Beleuchtungsstärkeschwellwert, der übliche Beleuchtungs
einflüsse von Anlagenbeleuchtungen, Tageslicht und dergleichen aus dem
Meßvorgang eliminiert, so weit er jedenfalls nicht in den Zeitraum eines
Lichtbogenereignisses fällt.
Der Lichtbogenwächter aus den Lichtwellenleitern 1, dem Wandler 6 und
der Auswerteschaltung 7 arbeitet weitgehend auf digitaler Basis, wobei
das vom Wandler 6 erzeugte Lichtsteuersignal digitalisiert und der
ebenfalls weitgehend digital aufgebauten Auswerteschaltung 7 zugeführt
wird. In der Auswerteschaltung 7 ist eine Abfragesteuerung integriert,
welche die Verarbeitung der in die Auswerteschaltung 7 eingegebenen
Steuergrößen und dort abgelegte vorgegebene Werte funktionsgerecht
gemäß Fig. 2 steuert.
Das über die Lichtwellenleiter 1 und den Wandler 6 erzeugte beleuch
tungsstärkeabhängige Lichtsteuersignal wird in der Auswerteschaltung 7
einem ersten Vergleicher 10 zugeführt, und dort mit einem festgelegten
Beleuchtungsstärkeschwellwert verglichen. Dieser untere Beleuch
tungsstärkeschwellwert, der in einem Speicher abgelegt ist, gibt einen
Beleuchtungsstärkewert an, bis zu dem Lichtereignisse ignoriert werden.
Solange demnach das digitalisierte Lichtsteuersignal kleiner als der Be
leuchtungsstärkeschwellwert ist, wird in jedem Abfragezyklus erneut die
aktuelle Beleuchtungsstärke am Aufnahmeort 4 abgefragt. Sobald jedoch
das aktuelle Lichtsteuersignal größer als der Beleuchtungsstärke
schwellwert ist, wird über den Vergleicher 10 eine Information an eine
Abfragestufe 11 weitergegeben, in welcher festgestellt wird, ob eine
Zeitlaufeinrichtung 12 gestartet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, gibt
diese Abfragestufe ein Startsignal an die Zeitlaufeinrichtung 12, wodurch
ein Arbeitsspeicher 13 auf Null gesetzt wird.
Im nächsten Abfragezyklus wird bei andauerndem Lichtbogenereignis in
der Abfragestufe 11 festgestellt, daß die Zeitlaufeinrichtung 12 gestartet
ist. Es wird dann in den Arbeitsspeicher 13 der Meßwert geladen, der
sich aus dem Lichtsteuersignal ergibt. Von diesem Wert kann der Be
leuchtungsstärkeschwellwert in einer Recheneinheit 14 abgezogen wer
den. Der in der Recheneinheit 14 angegebene Wert wird in den Arbeits
speicher 13 eingeschrieben und einem zweiten Vergleicher 15 zugeführt,
in dem festgestellt wird, ob der aktuelle Beleuchtungswert größer als
der in einem separaten Speicher abgelegte Belichtungsgrenzwert ist.
Solange dies nicht der Fall ist, wird im nächsten Abfragezyklus wieder
der aktuelle Wert des Lichtsteuersignals mit dem Beleuchtungsstärke
schwellwert im ersten Vergleicher 10 verglichen und dann, wenn die auf
einen festen Zeitwert eingestellte Zeitlaufeinrichtung 12 noch läuft, der
aktuelle Beleuchtungsstärkewert entsprechend dem Lichtsteuersignal
wieder dem Rechenwerk 14 zuführt, in welchem der im Arbeitsspeicher
aus dem letzten Abfragezyklus abgelegte Beleuchtungswert um den sich
aus dem Lichtsteuersignal ergebenden aktuellen Beleuchtungswert erhöht
wird, gegebenenfalls wieder unter Abzug des Beleuchtungsstärke
schwellwerts. Der neu gerechnete Beleuchtungswert wird wieder im Ar
beitsspeicher 13 abgelegt und im zweiten Vergleicher 15 mit dem Be
lichtungsgrenzwert verglichen. Wenn jetzt der Belichtungsgrenzwert
überschritten ist, generiert die zweite Vergleicherstufe 15 ein Auslöse
signal, das der Schalteinrichtung zugeführt wird, welche zumindest den
durch Lichtbogen gestörten überwachten Teil der Schaltanlage 2
abschaltet. Dieses Auslösesignal kann in einer Anzeigeeinrichtung optisch
zur Anzeige gebracht und zusätzlich in einen Hilfsspeicher für eine
spätere Abfrage gespeichert werden. Ist der Belichtungsgrenzwert je
doch noch nicht erreicht, dann wird im nächsten Abfragezyklus wieder
ermittelt, ob die Zeitlaufeinrichtung bereits abgelaufen ist. Wenn dies
der Fall ist, wird die Zeitlaufeinrichtung 12 neu gestartet und der Ar
beitsspeicher 13 wieder auf Null zurückgesetzt. Es beginnt dann ein
neuer Meßzyklus. Wenn jedoch die Zeitlaufeinrichtung noch läuft, wie
derholt sich die Addition des vom Lichtsteuersignal abhängigen aktuellen
Beleuchtungsstärkesignal zum Inhalt des Arbeitsspeichers 13, die Rück
speicherung dieses neuen Wertes in den Arbeitsspeicher 13 und der
Vergleich im zweiten Vergleicher 15. Wenn dabei innerhalb der Laufdauer
der Zeitlaufeinrichtung 12 der im Arbeitsspeicher 13 enthaltene Belich
tungswert nicht den Belichtungsgrenzwert überschreitet, ist kein einem
Störlichtbogen entsprechendes Lichtbogenereignis eingetreten und eine
Abschaltung der Schaltanlage nicht erforlich. In diesem Falle ist die
Zeitlaufeinrichtung auf eine Zeitdauer eingestellt, die dem Meßzeitraum
entspricht. Alle den Beleuchtungsstärkeschwellwert übersteigenden
Lichtereignisse führen demnach zum Start der Zeitlaufeinrichtung und
damit zur Erfassung und während des Meßzeitraums zum Vergleich mit
dem Belichtungsgrenzwert. Nach Ablauf der Zeitlaufeinrichtung 12 wird
der Speicher 13 auf 0 zurückgesetzt.
Die Zeitlaufeinrichtung 12 kann jeweils auch für eine Laufzeitdauer akti
viert werden, die größer als der Meßzeitraum ist. Die Differenz aus
Laufzeitdauer und Meßzeitraum wird dann als Verzögerungszeit für den
Beginn der Integration bzw. Aufsummierung der aktuellen Beleuchtungs
stärkewerte verwendet. Während des Ablaufs dieser Verzögerungszeit
auftretende Lichtereignisse werden dann ignoriert. Normale Lichtbogen
an Schaltern oder Lichtblitze, die kürzer als die Verzögerungszeit sind,
bewirken dann keine Beeinflussung des Inhalts des Arbeitsspeichers 13.
Hierzu ist in Abweichung zu Fig. 2 gem. Fig. 3 der Recheneinheit 14 ein
dritter Vergleicher 16 vorgeschaltet, der erst nach Ablauf der Verzöge
rungszeit die Aktivierung des Rechenwerkes 14 zuläßt. Während der
Verzögerungszeit eintretende Lichtereignisse bewirken damit keine Erhö
hung des auf Null zurückgesetzten Arbeitsspeichers 13. Erst nach Ab
lauf der Verzögerungszeit gibt diese Vergleicherstufe 16 den Datenfluß
frei, wie er in Fig. 2 dargestellt und vorstehend beschrieben ist.
In einer praktischen Ausführungsform ist der Belichtungsgrenzwert auf
24 klux.sec festgelegt. Meßwerte haben dabei ergeben, daß ein Licht
bogenstrom von 10 kA nach 10 ms eine Belichtung von 28 klux.sec
(klx.s) erzeugt. Ein solcher Störlichtbogen führt somit in weniger als
10 ms zum Erreichen des Belichtungsgrenzwerts von 24 klx.s und damit
zur Auslösung der Schalteinrichtung. Ein Lichtbogenstrom von 5 kA und
ebenfalls einer Entfernung von 1 m zum Aufnahmeort 4 erzeugt inner
halb von 20 ms 35 klx.s und führt daher bei einem Belich
tungsgrenzwert von 24 klx.s in einer Zeit weit unter 20 ms zur Erzeu
gung des für die Abschaltung notwendigen Auslösesignals. Ein Störlicht
bogen von 1 kA erzeugt unter gleichen Bedingungen in 60 ms einen Be
lichtungswert von 24 klx.s, also genau den Belichtungsgrenzwert, so
daß in diesem Falle der Störlichtbogen nach 60 ms das Auslösesignal ge
neriert. Hieraus zeigt sich deutlich, daß eine Abschaltung umso eher
erfolgt, je größer die elektrische Lichtbogenleistung ist. Ein Lichtbogen
mit 10 kA erzeugt beispielsweise einen maximalen Beleuchtungsstärkewert
von etwa 6.000 klx, der bei 5 kA auf etwa 3.000 klx und bei 1 kA auf
etwa 600 klx abfällt.
Wenn im übrigen der Vergleich im Vergleicher 15 ergibt, daß der im
Speicher aufaddierte Belichtungswert größer als der Belichtungsgrenz
wert ist, dann wird in einer Ausgabestufe 17 das Auslösesignal zur Ab
schaltung des durch Lichtbogen gestörten Anlageteils erzeugt. Dort
ist auch die Anzeigeeinrichtung enthalten, die aus einem Speicher dort
abgelegte Betriebsdaten optisch oder in ähnlicher wahrnehmbarer Weise
ausgibt.
Claims (19)
1. Verfahren zum Betreiben eines Lichtbogenwächters,
insbesondere für Mittelspannungsschaltanlagen, bei dem
mit einer Lichtsensoreinheit (1, 6) und einer davon
gesteuerten Auswerteschaltung (7) innerhalb eines
vorgegebenen Meßzeitraums ein von der Beleuchtungsstärke
abhängiges Lichtsteuersignal mit einem vorbestimmten
Belichtungsgrenzwert verglichen und ab Erreichen des
Belichtungsgrenzwertes ein Auslösesignal zur Betätigung
einer Schalteinrichtung erzeugt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lichtsteuersignal während des
Meßzeitraumes integriert sowie der daraus gewonnene
Belichtungswert mit dem Belichtungsgrenzwert verglichen
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßzeitraum mit dem Beginn eines
Störlichtbogenereignisses gestartet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßzeitraum bei Auftreten einer
augenblicklichen Beleuchtungsstärke gestartet wird, die
höher als ein festgelegter Beleuchtungsstärkeschwellwert
ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß nur der den
Beleuchtungsstärkeschwellwert übersteigende Teil des
Lichtsteuersignals integriert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lichtsteuersignal digitalisiert
in einer digital aufgebauten Auswerteschaltung (7) in
einem Abfragezyklus mit dem Beleuchtungsstärkeschwellwert
verglichen wird, daß die Auswerteschaltung (1, 6) eine
Zeitlaufeinrichtung (12) aufweist, die aktiviert wird,
wenn der Beleuchtungsstärkeschwellwert überschritten ist,
daß mit dem Start der Zeitlaufeinrichtung (12) ein
Speicher (13) auf Null zurückgesetzt wird, daß in jedem
folgenden Abfragezyklus während des Meßzeitraumes zum
aktuellen Speicherinhalt der dem Abfragezyklus zugehörige
Augenblicks-Meßwert des Lichtsteuersignals,
gegebenenfalls abzüglich des sich für den
Beleuchtungsstärkeschwellwert ergebenden
Belichtungswertes, hinzuaddiert wird, und daß der
Speicherinhalt als aktueller Belichtungswert in jedem
Abfragezyklus mit dem Belichtungsgrenzwert verglichen
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zeitlaufeinrichtung (12) für eine
dem Meßzeitraum entsprechende Laufzeitdauer aktiviert
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zeitlaufeinrichtung (12) für eine
Laufzeitdauer aktiviert wird, die größer als der
Meßzeitraum ist, und daß die Integration des
Lichtsteuersignals verzögert um die Differenz aus
Laufzeitdauer und Meßzeitraum beginnt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßzeitraum
bis zu 1.000 ms, vorzugsweise 60 ms beträgt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Differenz aus Laufzeitdauer und
Meßzeitraum bis zu 60 ms, vorzugsweise 20 ms beträgt.
10. Lichtbogenwächter, insbesondere für
Mittelspannungsschaltanlagen, mit einer
Lichtsensoreinheit (1, 6) und einer davon gesteuerten
Auswerteschaltung (7), die innerhalb eines vorgegebenen
Meßzeitraums ein von der Lichtsensoreinheit (1, 6)
erzeugtes, von der Beleuchtungsstärke abhängiges
Lichtsteuersignal mit einem vorbestimmten
Belichtungsgrenzwert vergleicht und ab Erreichen des
Belichtungsgrenzwertes ein Auslösesignal zur Betätigung
einer Schalteinrichtung erzeugt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung (7) Mittel aufweist, die das
Lichtsteuersignal während des Meßzeitraumes integrieren,
und die den daraus gewonnenen Belichtungswert mit dem
Belichtungsgrenzwert vergleichen.
11. Lichtbogenwächter nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtsensoreinheit (1, 6)
wenigstens einen Lichtsensor aufweist, der an einen
innerhalb einer Schaltanlage (2, 4) endenden
Lichtwellenleiter (1) angekoppelt ist.
12. Lichtbogenwächter nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der/die Lichtwellenleiter (1)
außerhalb der Schaltanlage (2) mit einem
optoelektronischen Wandler (6) gekoppelt ist/sind, der
elektrisch mit der Auswerteschaltung (7) verbunden ist.
13. Lichtbogenwächter nach Anspruch 10 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Überstromsignal und das Auslösesignal Eingangssignale
einer logischen UND-Schaltung sind, deren Ausgangssignal
die Schalteinrichtung steuert.
14. Lichtbogenwächter nach Anspruch 10 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteschaltung (7) eine Anzeigeeinrichtung zur
optischen Anzeige des aktuellen und einen Hilfsspeicher
zur bedarfsweisen Abfrage des eine Auslösung
hervorgerufenen Auslösesignals aufweist.
15. Lichtbogenwächter nach Anspruch 10 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteschaltung (7) den Ablauf einer
Überwachungsroutine steuert, in welcher selbsttätig eine
Testlichtquelle eingeschaltet und das Auslösesignal zur
Schalteinrichtung gesperrt wird.
16. Lichtbogenwächter nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Belichtungsgrenzwert sowie
gegebenenfalls der Beleuchtungsstärkeschwellwert während
des Ablaufs der Überwachungsroutine veränderbar sind.
17. Lichtbogenwächter nach Anspruch 10 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteschaltung (7) einen Eingang (9) für zusätzliche
Fremdsteuersignale aufweist.
18. Lichtbogenwächter nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Fremdsteuersignal abhängig vom zu
schaltenden Strom ist.
19. Lichtbogenwächter nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Fremdsteuersignal abhängig von
der Betätigung eines Schalters ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995134403 DE19534403C2 (de) | 1995-09-16 | 1995-09-16 | Lichtbogenwächter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995134403 DE19534403C2 (de) | 1995-09-16 | 1995-09-16 | Lichtbogenwächter |
Publications (2)
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---|---|
DE19534403A1 DE19534403A1 (de) | 1997-03-20 |
DE19534403C2 true DE19534403C2 (de) | 2000-07-27 |
Family
ID=7772364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995134403 Expired - Lifetime DE19534403C2 (de) | 1995-09-16 | 1995-09-16 | Lichtbogenwächter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19534403C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008028980A1 (de) * | 2008-04-29 | 2009-11-12 | Vogl Electronic Gmbh | System sowie Verfahren zur Diagnose des technischen Betriebszustandes eines Leistungsschalters |
EP2838172A2 (de) | 2013-08-14 | 2015-02-18 | Availon GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von Störlichtbögen |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19645158B4 (de) * | 1996-11-02 | 2005-10-13 | Alstom Sachsenwerk Gmbh | Verfahren zur Erfassung eines Störlichtbogens und Lichtbogenwächter hierfür |
DE29806354U1 (de) | 1998-03-31 | 1998-06-10 | Siemens AG, 80333 München | Hochspannungsgerät mit einem Ereignisspeicher für Lichterscheinungen |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2856188A1 (de) * | 1978-12-27 | 1980-07-10 | Bbc Brown Boveri & Cie | Ueberwachungseinrichtung mit einem optischen sensor zur erfassung von stoerlichtboegen in schaltanlagen |
DE3321921A1 (de) * | 1983-06-16 | 1984-12-20 | Volkmar 8059 Oberding Härtel | Potentialelektroden zur potentialsteuerung, zur isolationsueberwachung und zum isolationsschutz von optisch transparenten isolationen in elektronischen bauteilen und betriebsmitteln |
EP0126270B1 (de) * | 1983-05-20 | 1986-09-03 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Einrichtung zur optischen Erfassung von Störlichtbogenentladungen in einer gekapselten Hochspannungsschaltanlage |
DE3612090A1 (de) * | 1986-04-10 | 1987-10-15 | Siemens Ag | Einrichtung zur optoelektronischen erfassung von stoerlichtboegen |
DE3141374C2 (de) * | 1981-10-02 | 1989-03-02 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
DE3129041C2 (de) * | 1981-07-23 | 1990-05-17 | Bbc Brown Boveri Ag, Baden, Aargau, Ch | |
DE9410813U1 (de) * | 1994-06-23 | 1994-11-24 | Siemens AG, 80333 München | Meßeinrichtung zur Erfassung von innerhalb einer gekapselten Hochspannungsschaltanlage erzeugten Hochfrequenzsignalen |
DE3630026C2 (de) * | 1985-09-20 | 1995-08-10 | Gec Alsthom T & D Ag | Einrichtung zur Feststellung von Teilentladungen in Hochspannungsanlagen |
-
1995
- 1995-09-16 DE DE1995134403 patent/DE19534403C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2856188A1 (de) * | 1978-12-27 | 1980-07-10 | Bbc Brown Boveri & Cie | Ueberwachungseinrichtung mit einem optischen sensor zur erfassung von stoerlichtboegen in schaltanlagen |
DE2856188C2 (de) * | 1978-12-27 | 1985-09-05 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Einrichtung zur Erfassung von Störlichtbögen in Schaltanlagen |
DE3129041C2 (de) * | 1981-07-23 | 1990-05-17 | Bbc Brown Boveri Ag, Baden, Aargau, Ch | |
DE3141374C2 (de) * | 1981-10-02 | 1989-03-02 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
EP0126270B1 (de) * | 1983-05-20 | 1986-09-03 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Einrichtung zur optischen Erfassung von Störlichtbogenentladungen in einer gekapselten Hochspannungsschaltanlage |
DE3321921A1 (de) * | 1983-06-16 | 1984-12-20 | Volkmar 8059 Oberding Härtel | Potentialelektroden zur potentialsteuerung, zur isolationsueberwachung und zum isolationsschutz von optisch transparenten isolationen in elektronischen bauteilen und betriebsmitteln |
DE3630026C2 (de) * | 1985-09-20 | 1995-08-10 | Gec Alsthom T & D Ag | Einrichtung zur Feststellung von Teilentladungen in Hochspannungsanlagen |
DE3612090A1 (de) * | 1986-04-10 | 1987-10-15 | Siemens Ag | Einrichtung zur optoelektronischen erfassung von stoerlichtboegen |
DE9410813U1 (de) * | 1994-06-23 | 1994-11-24 | Siemens AG, 80333 München | Meßeinrichtung zur Erfassung von innerhalb einer gekapselten Hochspannungsschaltanlage erzeugten Hochfrequenzsignalen |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
HESSE,Josef u.a.: Begrenzung der Auswirkungen von inneren Lichtbogenströmen. In: etz Bd.104, 1983, H.18, S.975-978 * |
SCHWARZ,Gerd: Schneller Störlichtbogenschutz für Schaltanlagen. In: etz Bd.105, 1984, H.13, S.672-678 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008028980A1 (de) * | 2008-04-29 | 2009-11-12 | Vogl Electronic Gmbh | System sowie Verfahren zur Diagnose des technischen Betriebszustandes eines Leistungsschalters |
EP2838172A2 (de) | 2013-08-14 | 2015-02-18 | Availon GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von Störlichtbögen |
DE102013216096A1 (de) | 2013-08-14 | 2015-02-19 | AVAILON GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von Störlichtbögen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19534403A1 (de) | 1997-03-20 |
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