DE2216238C2 - Optical arc discharge detector for encapsulated installations - uses inbuilt light source for testing operation of protection circuits - Google Patents
Optical arc discharge detector for encapsulated installations - uses inbuilt light source for testing operation of protection circuitsInfo
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Abstract
Description
a) innerhalb der Kapselung an dem lichtempfindlichen Element (la bis in) eine zu dessen Funktionskontrolle dienende Hilfslichtquelle (6a bis 6n) vorgesehen ist,a) an auxiliary light source (6a to 6n) is provided inside the encapsulation on the light-sensitive element (la to in), which is used to monitor its function,
b) zwischen den lichtempfindlichen Elementen, insbesondere den in den Kapselungsschotten für die Schaltstrecken und dem Relais (4), ein Verzögerungsglied (2) geschaltet ist, welches das Signal des lichtempfindlichen Elementes (1 a) zeitverzögert dem Relais (4) zuführt,b) a delay element (2) is connected between the light-sensitive elements, in particular those in the encapsulation bulkheads for the switching sections and the relay (4), which feeds the signal from the light-sensitive element (1a) to the relay (4) with a time delay,
c) ein Vorwahlschalter (10) vorgesehen ist, mittels dem der Stromkreis für das Auslöserelais (5) unterbrechbar ist, so daß eine Funktionsprüfung auch während des Betriebes der Schaltanlage durchführbar ist,c) a preselection switch (10) is provided, by means of which the circuit for the trip relay (5) can be interrupted, so that a functional test can also be carried out during operation of the switchgear is feasible
d) zur Prüfung einer jeder. Einheit lichtempfindliches Element/Hilfslichtquelle innerhalb eines jeden Stromkreises ein Tastschalter (7a bis Tn) vorgesehen ist, mittels dem die jeweils zugehörige Hilfsiichtquello einschaltbar ist, worauf das zugeordnete lichtempi.ndliche Element anspricht und ein Signal an eine Zusatzlichtquelle (9) abgibt, so daß diese aufleuchtet.d) to examine each one. Unit light sensitive element / auxiliary light source within each circuit a push button switch (7a to Tn) is provided, by means of which the respective associated auxiliary light source can be switched on, to which the assigned light sensitive element responds and emits a signal to an additional light source (9) so that it lights up.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfslichtquelle (6a bis 6/7,/und das lichtempfindliche Element (la bis Xn) zu einer Baueinheit in einem Gehäuse (11), welches ein Fenster (13) zum Durchtritt der von dem Störlichtbogen kommenden Lichtstrahlung hat, zusammengesetztsind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the auxiliary light source (6a to 6/7, / and the light-sensitive element (la to Xn) form a structural unit in a housing (11) which has a window (13) for the passage of the the light radiation coming from the arcing fault.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hilfslichtquelle (6a bis Gn) in Reihe mit einer außerhalb der Kapselung befindlichen Anzeigelampe (8) geschaltet ist, so daß die ordnungsgemäße Funktion der Hilfslichiquellen mittels der Anzeigelampe (8) überwachbar ist.3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that each auxiliary light source (6a to Gn) is connected in series with an indicator lamp (8) located outside the encapsulation, so that the proper functioning of the auxiliary light sources by means of the indicator lamp (8) can be monitored.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schutz von gekapselten, mit Druckgas isolierten Schaltanlagen gegen Störlichtbögen in Anlagenteilen, wie Leistungsschalter, Trenner, Wandler, bei der zur Erfassung eines Störlichtbogens wenigstens ein lichtempfindliches Element innerhalb der Kapselung vorgesehen ist, dessen elektrisches Ausgangssignal ein Relais erregt, welches ein Auslöserelais zur Ausschaltung des betreffenden Schalterteils erregt, so daß der Störlichtbogen gelöscht wird.The invention relates to a device for protecting encapsulated, pressurized gas insulated Switchgear against arcing faults in system parts, such as circuit breakers, isolators, converters, in the case of the Detection of an arc fault, at least one light-sensitive element is provided within the encapsulation is, whose electrical output signal energizes a relay, which is a trigger relay for switching off the relevant switch part energized, so that the arc fault is extinguished.
Innerhalb der Kapselung einer elektrischen Schaltanlage kommt es gelegentlich zu nicht gewünschten Lichtbogen, zu sogenannten Störlichtbögen, aufgrund derer ggf. die Kapselung durchgeschweißt wird oder auch bersten kann.Occasionally, undesirable effects occur within the encapsulation of electrical switchgear Arc, to so-called accidental arcs, due to which the encapsulation may be welded through or can also burst.
Es ist daher notwendig, einen derartigen Störlichtbogen schnellstens zu erkennen und zum Erlöschen zu bringen.It is therefore necessary to identify such an arcing fault as quickly as possible and to extinguish it bring.
Es sind Lösungen bekanntgeworden, bei denen der Erdstrom mittels eines Stromwandlers erfaßt undSolutions have become known in which the earth current is detected by means of a current transformer and
ίο demzufolge die Löschung eines Erdschlußlichtbogens eingeleitet wird. Eine solche Einrichtung ist räumlich jedoch sehr aufwendig und darüber hinaus hinsichtlich ihrer Schaltungsausführung kompliziert.ίο consequently the quenching of a ground fault arc is initiated. Such a device is, however, very expensive in terms of space and, moreover, in terms of space their circuit design complicated.
Aus der DE-OS 19 08 785 ist eine Vorrichtung zum Schützen eines gekapselten elektrischen Gerätes eines Teiles einer gekapselten Schaltanlage bekanntgeworden, bei der im Inneren der gekapselten Anlage wenigstens eine fotoelektrische Zelle vorgesehen ist, die beim Empfang von Lichtquanten eine Steuerschaltung für einen Erdungsschalter ansteuert, der den Lichtbogen dadurch zum Erlöschen bringt, daß er die Strecke zwischen dem spannungsführenden Bereich und Erde überbrückt. Die bekannte Vorrichtung ist zwar gegenüber den Vorrichtungen, bei denen der Erdstrom mittels eines Stromwandlers erfaßt wird, vereinfacht; eine Oberprüfung der Anordnung mit einfachen Mitteln ist jedoch nicht möglich.From DE-OS 19 08 785 a device for protecting an encapsulated electrical device is a Part of an encapsulated switchgear system became known in the case of the inside of the encapsulated system at least one photoelectric cell is provided which, when receiving light quanta, a control circuit for an earthing switch, which causes the arc to extinguish by the fact that it travels the distance bridged between the live area and earth. The known device is opposite simplifies the devices in which the earth current is detected by means of a current transformer; one However, it is not possible to check the arrangement with simple means.
Eine Einrichtung, mit der optisch und akustisch Störungen in elektrischen Anlagen angezeigt werden, ist durch die DE-AS 11 74 657 bekanntgeworden. In der Zentralsteuereinheit für die Schaltanlage befinden sich Überwachungslampen, die von einer geeigneten Schaltungsanordnung im Falle eines Störlichtbogens angesteuert werden. Überprüft werden allerdings nur die Lampen. Zu diesem Zwecke ist eine Lampenprüftaste vorgesehen, die Lampenverstärkerschaltungen an ein Versorgungsnetz schaltet, wodurch lediglich geprüft werden kann, ob die Verstärkungsschaltungsanordnungen und die Lampen noch in Ordnung sind.A device with which optical and acoustic faults in electrical systems are indicated, has become known from DE-AS 11 74 657. In the Central control unit for the switchgear are monitoring lamps, which are of a suitable circuit arrangement controlled in the event of an arc fault. However, only those are checked Lamps. For this purpose a lamp test button is provided which connects lamp amplifier circuits to a Supply network switches, whereby it can only be checked whether the amplification circuit arrangements and the lamps are still OK.
Aufgabe der Erfindung ist ei, •sine Einrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, mittels derer die Auslösung eines die Lichtbogenlöschung bewirkenden
Schaltelementes, z. B. des Erders, einfach und ohne großen Aufwand durchführbar ist, wobei die Funktionsfähigkeit
dieser Einrichtung leicht und zu jedem beliebigen Zeitpunkt überprüfbar sein soll.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daßThe object of the invention is to create a device of the type mentioned at the outset, by means of which the triggering of a switching element effecting the arc extinction, e.g. B. the earth electrode, can be carried out easily and without great effort, the functionality of this device should be easy to check at any point in time.
This object is achieved in that
a) innerhalb der Kapselung an dem lichtempfindlichen Element eine zu dessen Funktionskontrolle dienende Hilfslichtquelle vorgesehen ist,a) inside the encapsulation on the light-sensitive element serving to check its function Auxiliary light source is provided,
b) zwischen den lichtempfindlichen Elementen, insbesondere den in den Kapselungsschotten für die Schaltstrecken und dem Relais ein Verzögerungsglied geschaltet ist, welches das Signal des lichtempfindlichen Elementes zeitverzögert dem Relais zuführt,b) between the light-sensitive elements, especially those in the encapsulation bulkheads for the Switching paths and the relay a delay element is connected, which the signal of the feeds the light-sensitive element to the relay with a time delay,
c) ein Vorwahlschalter vorgesehen ist, mittels dem der Stromkreis für das Auslöserelais unterbrechbar ist, so daß eine Funktionsprüfung auch während des Betriebes der Schaltanlage durchführbar ist,c) a preselection switch is provided by means of which the circuit for the trip relay can be interrupted so that a functional test can also be carried out while the switchgear is in operation,
d) zur Prüfung einer jeden Einheit lichtempfindliches Element/Hilfslichtquelle innerhalb eines jeden Stromkreises ein Tastschalter vorgesehen ist, mittels dem die jeweils zugehörige Hilfslichtquelle einschaltbar ist, worauf das zugeordnete lichtempfindliche Element anspricht und ein Signal an eine Zusatzlichtquelle abgibt, so daß diese aufleuchtet.d) to test each unit of light-sensitive element / auxiliary light source within each Circuit a push button switch is provided, by means of which the respective associated auxiliary light source can be switched on, whereupon the assigned light-sensitive element responds and a signal is sent to a Additional light source emits so that it lights up.
Die Einrichtung sol! selbstverständlich zwischen einem betriebsmäßigen Schaltlichtbogen und einem Störlichtbogen unterscheiden, so daß nicht bei einer normalen, betriebsüblichen Schalthandlung die erfindungsgemäße Einrichtung anspricht Zu diesem Zwecke ist zwischen den lichtempfindlichen Elementen und dem Relais das Verzögerungsglied geschaltet, welches das Signal des lichtempfindlichen Elementes zeitverzögert dem Relais zuführtThe facility sol! of course between an operational switching arc and a Distinguish accidental arcs, so that the inventive Device responds for this purpose is between the light-sensitive elements and the Relay switched the delay element, which delays the signal from the light-sensitive element feeds to the relay
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß die Hilfslichtquelle und das lichtempfindliche Element zu einer Baueinheit in einem Gehäuse, das ein Fenster zum Durchtritt der von dem Störlichtbogen kommenden Lichtstrahlung hat, zusammengesetzt sind.A further embodiment of the invention can then go that the auxiliary light source and the photosensitive Element to a structural unit in a housing, which has a window for the passage of the accidental arc coming light radiation is composed.
Um eine ordnungsgemäße Funktion der Hilfslichtquellen zu erhalten, ist jede Hilfslichtquelle erfindungsgemäß in Reihe mit einer außerhalb der Kapselung befindlichen Anzeigelampe geschaltet Die Funktion der Hilfslichtquellen ist dann mittels der Anzeigelampe überwachbar.To ensure that the auxiliary light sources function properly To obtain, each auxiliary light source is according to the invention in series with one outside of the encapsulation The function of the auxiliary light sources is then switched by means of the indicator lamp monitorable.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird zum einen der Störiichtbogen gelöscht; darüber hinaus aber kann ein Störfall von einer normalen Schalthandlung unterschieden werden und die gesamte Einrichtung von der Störungsquelle an kann auch während des Betriebes auf ihre ordnungsgemäße Funktion hin kontrolliert werden.With the device according to the invention, on the one hand, the arc fault is extinguished; but beyond that a fault can be distinguished from normal switching operations and the entire facility can be distinguished from the source of the fault can also be checked for proper function during operation will.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigtBased on the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention is intended are explained and described in more detail. It shows
F i g. 1 eine Schaltungsanordnung undF i g. 1 a circuit arrangement and
Fig.2 eine räumliche Anordnung von Fotozelle und Hilfsquelle.Fig.2 shows a spatial arrangement of photocell and Resource.
in einer gekapselten Schaltanlage (nicht gezeichnet) befinden sich jeweils in verschiedenen Kapselschottungen Fotozellen 1, welche auf das Licht eines Störlichtbogens ansprechen. Die Fotozelle 1 gibt ihr Signal über ein Verzögerungsglied 2 auf einen Verstärker 3, der ein Relais 4 ansteuert, welches über ein Auslöserelais 5 die betreffenden Schaltanlagenteile ausschaltet. Über einen Hilfskontakt des selbsthaltenden Relais 4 wird eine als Ansprechkontrolle dienende Prüflampe bzw. Zusatzlichtquelle 9 eingeschaltet. Das Verzögerungsglied 2 ist allerdings nur bei solchen Fotozellen la erforderlich, welche zur Überwachung von Schalt- und Trennstrecken vorgesehen sind. Bei anderen Fotozellen \b etc. bis In ist ein solches Verzögerungsglied nicht vorgesehen. Vielmehr sind die Fotozellen Xb bis In direkt auf den Verstärker geschaltet. Das Verzögerungsglied 2 ist zu dem Zwecke eingesetzt, um zwischen einer normalen SchalthandlungIn an encapsulated switchgear (not shown) there are photocells 1 in different capsule partitions, which respond to the light of an arcing fault. The photocell 1 sends its signal via a delay element 2 to an amplifier 3, which controls a relay 4, which switches off the relevant switchgear parts via a trigger relay 5. A test lamp or additional light source 9 serving as a response control is switched on via an auxiliary contact of the latching relay 4. The delay element 2 is only required for photocells la which are provided for monitoring switching and isolating paths. Such a delay element is not provided for other photocells \ b etc. to In. Rather, the photo cells Xb to In are connected directly to the amplifier. The delay element 2 is used for the purpose of switching between normal switching operations
ίο und einem Störfall unterscheiden zu können. Dazu ist die Verzögerungszeit, nach der das von der Fotozelle la kommende Signal auf den Verstärker 3 weitergeschaltet wird, auf solche Werte eingestellt, welche größer sind als die Lichtblitzdauer einer ungestörten Schalthandlung. ίο and to be able to differentiate between an incident. Is to the delay time after which the photocell la incoming signal is switched on to the amplifier 3, set to values which are greater than the light flash duration of an undisturbed switching operation.
Zur Funktionskontrolle der einzelnen Fotozellen la bis In sind Hilfslichtquellen 6a bis 6n vorgesehen, welche auf die entsprechenden Fotozellen ein Signal abgeben können, sofern sie über die zugeordneten Tastschalter 7a bis 7n eingeschaltet werden. In Reihe mit diesen Hilfslichtquellen ist . ;ne Anzeigelampe 8 geschaltet, mitteis derer die Fuiik:;onskontrolle der Hilfslichtquellen 6a bis 6n selbst durchgeführt werden kann. Wenn eine defekte Hilfslichtquelle 6a nicht aufleuchtet, dann wird bei Drücken des Tastschalters 7a auch kein Strom fließen und die Anzeigelampe 8 bleibt dunkel.Auxiliary light sources 6a to 6n are provided to check the function of the individual photocells la to In, which can send a signal to the corresponding photocells, provided they have the assigned Pushbutton switches 7a to 7n are switched on. Is in series with these auxiliary light sources. ; ne indicator lamp 8 switched, in the middle of which the Fuiik:; on control of the Auxiliary light sources 6a to 6n can be carried out by yourself. If a defective auxiliary light source 6a does not lights up, then no current will flow when the pushbutton switch 7a is pressed and the indicator lamp 8 remains dark.
Durch Vorsehen eines Vorwahlschalters 10 wird in Stellung »Kontrollen der Stromkreis für das Auslöserelais 5 unterbrochen, so daß die Funktionsprüfung auch während des Betriebs der Schaltanlage ohne Störung derselben durchführbar ist. Der Zusammenbau der Hilfslichtquelle 6 und des Fotoelementes 1 ist in Fig.2 dargestellt Beide befinden sich auf einer Platte 12 angebracht innerhalb eines Gehäuses 11, und zwar derart, daß die Hilfslichtquelle 6 neben dem Fotoelement 1 angeordnet ist; darüber hinaus ist das Gehäuse 11 zum Lichtbogen hin über ein die Fotozelle gegen Verschmutzung und unzulässige Erwärmung schützendes, strahlungsdurchlässiges Fenster 13 offen, so daß bei Entstehungeines Lichtbogens die Fotozelle 1 anspricht.By providing a preselection switch 10, the circuit for the trip relay is in position »Controls 5 interrupted, so that the functional test even during operation of the switchgear without malfunction the same is feasible. The assembly of the auxiliary light source 6 and the photo element 1 is shown in FIG Both are mounted on a plate 12 within a housing 11, namely such that the auxiliary light source 6 is arranged next to the photo element 1; in addition is the housing 11 towards the arc via a photocell that protects the photocell against contamination and impermissible heating, Radiation-permeable window 13 open, so that the photocell 1 responds if an arc occurs.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
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