WO2016113270A1 - Verfahren und vorrichtung zum löschen eines lichtbogens in einem mehrphasensystem - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum löschen eines lichtbogens in einem mehrphasensystem Download PDF

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Wolfgang Hauer
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Eaton Industries (Austria) Gmbh
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    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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    • H02H7/222Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for switches
    • HELECTRICITY
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    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/083Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for three-phase systems

Definitions

  • the invention relates to a method for extinguishing an arc in a
  • Multi-phase system in which at least one short-circuit switch is closed when an arc is detected.
  • the invention relates to a device for extinguishing an arc in a polyphase system by means of a plurality of switches, which are connected between the phases of the polyphase system such that a short circuit path between phases can be switched.
  • Such a method and apparatus are known in principle and are used, for example, in electrical installations, in order to protect people and / or the plant itself against the destructive effects of a short-circuited arc or at least to mitigate its effects. For example, animals or even
  • dropping tool as well as (damp) dirt reduce the insulation or the spark gap between two conductors at different voltage potential such that such an arc is formed. Due to the sometimes very high resulting currents may cause violent explosions due to the heating up in a short time air.
  • This object is achieved by a method of the type mentioned, in which with the closing of the switch, a short circuit is generated only between those phases between which an arc is detected.
  • the object of the invention is also achieved with a device of the type mentioned, in which
  • the switches are individually controllable and
  • the device has a controller connected to the switches, which is arranged to generate a short circuit only between those phases between which an arc is detected.
  • the switch can be designed as a mechanical switching contact or as a semiconductor switch, in particular from (anti-parallel connected) thyristors or IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • the presented device can basically be freely installed on an electrical system, but it is advantageous if it is installed in a control cabinet.
  • switches are connected in a triangle. In this way, only a single switch must be closed to extinguish an arc burning between two phases. With two arcs between each two phases only two switches must be closed.
  • the device has a plurality of current sensors connected to the control, one of which is assigned to one respective phase is. Similarly, it is advantageous if an arc is detected with the aid of a plurality of current sensors, one of which is assigned to a respective one phase. In this way, an arc can be accurately located, that is, it can be determined between which phases an arc burns. It is also advantageous if the device is one with the controller
  • an arc is detected by means of a light sensor, in particular with a single light sensor.
  • a light sensor With the aid of a light sensor, it can be determined whether there is an extraordinary bright light in the electrical system (for example in a control cabinet) which can be assigned to an electric arc. In this way, the probability of false triggering can be reduced.
  • the device has a plurality of light sensors connected to the control, of which one each is associated with one phase. Similarly, it is beneficial to use an arc with the help of several
  • Light sensors is detected, one of which is assigned to a respective one phase. In this way, an arc can also be accurately located, that is, it can be determined between which phases an arc burns.
  • the housing may also have all the necessary connections for the control, so for example, connections for current sensors, light sensors and other controlled switches (for example, the device upstream NC).
  • Fig. 1 shows an exemplary apparatus for extinguishing an arc in one
  • Fig. 1 shows an apparatus 1 for extinguishing an arc X in one
  • Multi-phase system 2 with the aid of several individually controllable switch S1 ..S3, which are connected between the phases L1 ..L3 of the polyphase system 2 such that a short-circuit path between phases L1 ..L3 is switchable.
  • the switches S1 ..S3 are connected via the connecting rail 3 in the star.
  • the star point is free in this example, but it could also be connected to a (not shown) neutral conductor. It would also be conceivable, however, that the switches S1 ..S3 are connected in a triangle.
  • the switches S1 ..S3 are formed in the example as a semiconductor switch. Specifically, each switch S1 ..S3 has two anti-parallel arranged thyristors, with which both the positive and the negative half-wave of an alternating current
  • switches S1 ..S3 could also be constructed of other semiconductors, for example of IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor), or else designed as (mechanical) switching contacts.
  • IGBTs Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the device 1 has one with the switches S1 ..S3, the device 1 has one with the switches S1 ..S3, the device 1 has one with the switches S1 ..S3, the device 1 has one with the switches S1 ..S3, the device 1 has one with the switches S1 ..S3, the device 1 has one with the switches S1 ..S3, the device 1 has one with the switches S1 ..S3, the device 1 has one with the
  • Switches S1 ..S3 connected control 4 which is adapted to generate a short circuit only between those phases L1 ..L3, between which an arc X is detected.
  • Switch S1 ..S3 in particular all switches S1 ..S3, in a common
  • Housing a short-circuit switch may be arranged.
  • the Control 4 may be arranged in the common housing.
  • the components mentioned can also be accommodated in separate housings.
  • a plurality of current sensors 11... 13 connected to the controller 4 are provided, of which one each is assigned to one phase L 1 .L 3.
  • a light sensor 5 connected to the controller 4 is also provided. In the example shown specifically, only a single light sensor 5 connected to the controller 5 is provided. However, it is also conceivable that the arrangement has several connected to the controller 4
  • the current sensors 11 and 12 measure one
  • Short-circuit current which is detected by the controller 4.
  • the controller 4 controls the two switches S1 and S2 to extinguish the arc X.
  • the switch S3 remains open. For two arcs X between each two phases L1 ..L3 or arcs between all three phases L1 ..L2, however, all switches S1 ..S3 would be closed.
  • this phenomenon should be taken into account, so that the switch is not destroyed by overvoltage.
  • the upstream switches S4..S6 are opened in the event of a fault. This can, as shown in the figure, be taken over by the controller 4, or the switches S4..S6 are opened in case of overcurrent by a self-sufficient controller.
  • the switches S4..S6 can in particular as
  • Overcurrent protection switch may be formed.
  • the downstream switches S7..S9 can also be opened. This is particularly useful if there are memories in the downstream network with large amounts of electrical energy (for example, capacitances, inductances, accumulators), which are high even when the switches S4..S6 are open
  • Switches S1 ..S3 an all-pole short circuit switched.

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  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zum Löschen eines Lichtbogens (X) in einem Mehrphasensystem (2) mit Hilfe mehrerer Schalter (S1..S3) angegeben, mit denen ein Kurzschlusspfad zwischen Phasen (L1..L3) schaltbar ist. Die Schalter (S1..S3) sind dabei einzeln ansteuerbar, und die Vorrichtung (1) weist eine mit den Schaltern (S1..S3) verbundene Steuerung (4) auf, die dazu eingerichtet ist, einen Kurzschluss nur zwischen jenen Phasen (L1..L3) zu erzeugen, zwischen denen ein Lichtbogen (X) detektiert wird. Zudem wird ein Verfahren zum Löschen eines Lichtbogens (X) angegeben, bei dem ein Kurzschluss nur zwischen jenen Phasen (L1..L3) erzeugt wird, zwischen denen ein Lichtbogen (X) detektiert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Löschen eines Lichtbogens in einem
Mehrphasensystem
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen eines Lichtbogens in einem
Mehrphasensystem, bei dem zumindest ein Kurzschlussschalter bei Erkennung eines Lichtbogens geschlossen wird. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Löschen eines Lichtbogens in einem Mehrphasensystem mit Hilfe mehrerer Schalter, welche derart zwischen die Phasen des Mehrphasensystems geschaltet sind, dass ein Kurzschlusspfad zwischen Phasen schaltbar ist.
STAND DER TECHNIK
Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind grundsätzlich bekannt und werden beispielsweise in elektrischen Anlagen eingesetzt, um etwa Menschen und/oder die Anlage selbst vor den zerstörerischen Auswirkungen eines durch einen Kurzschluss verursachten Lichtbogens zu schützen oder um wenigstens dessen Auswirkungen abzumildern. Beispielsweise können Tiere oder auch
herunterfallendes Werkzeug sowie (feuchter) Schmutz die Isolation beziehungsweise die Funkenstrecke zwischen zwei Leitern auf unterschiedlichem Spannungspotential derart herabsetzen, dass ein solcher Lichtbogen entsteht. Durch die teils sehr hohen resultierenden Ströme kann es zu heftigen Explosionen aufgrund der sich in kurzer Zeit aufheizenden Luft kommen.
Häufig werden elektrische Anlagen daher auf das Auftreten eine solchen
Störlichtbogens überwacht. Wird ein solcher erkannt, dann wird ein Alarmsignal ausgegeben, beziehungsweise ein Schaltsignal zum Schließen eines Kurzschluss- Schalters, welcher einen Dreiphasen-Kurzschluss erzeugt. Dies hat einerseits zur Folge, dass der Lichtbogen rasch gelöscht wird, andererseits auch, dass sehr hohe Ströme in den Zuleitungen auftreten, welche einen übergeordneten
Überstromschalter auslösen, der letztlich die gefährdete Stelle vom Netz trennt. Zu dieser Thematik sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich einige Veröffentlichungen bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 44 38 593 A1 dazu eine Anordnung mit drei im Stern geschalteten Paaren antiparalleler Thyristoren. Mit Hilfe der Thyristoren ist die Schaltung eines Dreiphasenkurzschlusses und die Löschung eines Lichtbogens möglich. Für die Wiederinbetriebnahme brauchen die Thyristor- Schalter nur geöffnet werden, ein Austausch von Elementen ist dazu in der Regel nicht nötig.
Problematisch ist allerdings, dass die Thyristoren aufgrund der extremen Belastung schnell degradieren und schon nach einigen Schaltspielen unbrauchbar werden. Unter Umständen kann dies auch schon nach einem Schaltspiel der Fall sein.
Generell gilt dies natürlich auch für andere Halbleiterschalter und
Kurzschlussschalter mit mechanischen Schaltkontakten.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe ist es daher, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte
Vorrichtung zum Löschen eines Lichtbogens anzugeben. Insbesondere soll die Einsatzdauer von Kurzschlussschaltern verlängert werden.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem mit dem Schließen des Schalters ein Kurzschluss nur zwischen jenen Phasen erzeugt wird, zwischen denen ein Lichtbogen detektiert wird. Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der
die Schalter einzeln ansteuerbar sind und
die Vorrichtung eine mit den Schaltern verbundene Steuerung aufweist, die dazu eingerichtet ist, einen Kurzschluss nur zwischen jenen Phasen zu erzeugen, zwischen denen ein Lichtbogen detektiert wird.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen werden bei Auftreten eines Lichtbogens nur jene Schalter belastet, die auch tatsächlich zum Löschen des Lichtbogens benötigt werden. Schalter, die nicht zum Löschen des Lichtbogens benötigt werden, werden dagegen nicht unnötig belastet, so wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Die Einsatzdauer eines Kurzschlussschalters kann damit deutlich verlängert werden, wodurch auch Wartungen inklusive der damit verbundenen Ausserbetriebnahmen der mit dem Kurzschlussschalter geschützten elektrischen Anlage seltener auftreten. Zudem werden auch die Zuleitungen zu der elektrischen Anlage geschont. Generell kann der Schalter als mechanischer Schaltkontakt ausgebildet sein oder als Halbleiterschalter, insbesondere aus (antiparallel geschalteten) Thyristoren oder IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor).
Die präsentierte Vorrichtung kann grundsätzlich frei an einer elektrischen Anlage verbaut sein, vorteilhaft ist es jedoch, wenn diese in einem Schaltschrank eingebaut ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schalter der Vorrichtung im Stern geschaltet sind, wobei der Sternpunkt mit Neutralleiter verbunden sein oder frei sein kann. Dadurch ist die an einem Schalter im Kurzschlussfall anliegende Spannung relativ klein,
nämlich 230 V In einem 230 V-System. Günstig ist es in dem gegebenen Fall nun, wenn bei einer Detektion eines Lichtbogens zwischen zwei Phasen nur die beiden mit den Phasen verbundenen Schalter geschlossen werden. Damit wird eine unnötige Beanspruchung des verbleibenden dritten Schalters vermieden. Werden bei im Stern geschalteten Schaltern zwei Lichtbögen zwischen je zwei Phasen detektiert, dann werden vorteilhaft alle Schalter geschlossen, um den Lichtbogen sicher löschen zu können.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Schalter im Dreieck geschaltet sind. Auf diese Weise muss zum Löschen eines zwischen zwei Phasen brennenden Lichtbogens nur ein einziger Schalter geschlossen werden. Bei zwei Lichtbögen zwischen je zwei Phasen müssen lediglich zwei Schalter geschlossen werden.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Vorrichtung mehrere mit der Steuerung verbundene Stromsensoren aufweist, von denen je einer je einer Phase zugeordnet ist. Gleichermaßen ist es von Vorteil, wenn ein Lichtbogen mit Hilfe mehrerer Stromsensoren detektiert wird, von denen je einer je einer Phase zugeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Lichtbogen genau lokalisiert werden, das heißt es kann festgestellt werden, zwischen welchen Phasen ein Lichtbogen brennt. Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Vorrichtung einen mit der Steuerung
verbundenen Lichtsensor, insbesondere einen einzigen mit der Steuerung
verbundenen Lichtsensor aufweist. Gleichermaßen ist es von Vorteil, wenn ein Lichtbogen mit Hilfe eines Lichtsensors detektiert wird, insbesondere mit einem einzigen Lichtsensor. Mit Hilfe eines Lichtsensors kann festgestellt werden, ob in der elektrischen Anlage (z.B. in einem Schaltschrank) außergewöhnlich helles Licht auftritt, das einem Lichtbogen zugeordnet werden kann. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit von Fehlauslösungen verringert werden.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Vorrichtung mehrere mit der Steuerung verbundene Lichtsensoren aufweist, von denen je einer je einer Phase zugeordnet ist. Gleichermaßen ist es von Vorteil, wenn ein Lichtbogen mit Hilfe mehrerer
Lichtsensoren detektiert wird, von denen je einer je einer Phase zugeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Lichtbogen ebenfalls genau lokalisiert werden, das heißt es kann festgestellt werden, zwischen welchen Phasen ein Lichtbogen brennt.
Günstig ist es, wenn mehrere Schalter, insbesondere alle Schalter, in einem gemeinsamen Gehäuse eines Kurzschlussschalters angeordnet sind. Dadurch ergibt sich ein kompakter Aufbau der offenbarten Vorrichtung. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn auch die Steuerung in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders kompakter und
übersichtlicher Aufbau. Im Speziellen kann das Gehäuse auch alle für die Steuerung nötigen Anschlüsse aufweisen, also zum Beispiel Anschlüsse für Stromsensoren, Lichtsensoren und weitere anzusteuernde Schalter (beispielsweise der Vorrichtung vorgelagerte Öffner).
An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die zum vorgestellten Verfahren offenbarten Varianten und die daraus resultierenden Vorteile gleichermaßen auf die Vorrichtung zum Löschen eines Lichtbogens in einem Mehrphasensystem beziehen und umgekehrt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in der schematischen Figur der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei:
Fig. 1 eine beispielhafte Vorrichtung zum Löschen eines Lichtbogens in einem
Dreiphasensystem.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Löschen eines Lichtbogens X in einem
Mehrphasensystem 2 mit Hilfe mehrerer einzeln ansteuerbarer Schalter S1 ..S3, welche derart zwischen die Phasen L1 ..L3 des Mehrphasensystems 2 geschaltet sind, dass ein Kurzschlusspfad zwischen Phasen L1 ..L3 schaltbar ist. In dem gezeigten Beispiel sind die Schalter S1 ..S3 über die Verbindungsschiene 3 im Stern geschaltet. Der Sternpunkt ist in diesem Beispiel frei, er könnte aber auch mit einem (nicht dargestellten) Neutralleiter verbunden sein. Denkbar wäre aber natürlich auch, dass die Schalter S1 ..S3 im Dreieck geschaltet sind. Weiterhin sind die Schalter S1 ..S3 in dem Beispiel als Halbleiterschalter ausgebildet. Konkret weist jeder Schalter S1 ..S3 zwei antiparallel angeordnete Thyristoren auf, mit denen sowohl die positive als auch die negative Halbwelle eines Wechselstroms
kurzgeschlossen werden können. Selbstverständlich könnten die Schalter S1 ..S3 auch aus anderen Halbleitern aufgebaut sein, beispielsweise aus IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor), oder aber auch als (mechanische) Schaltkontakte ausgebildet sein.
Zusätzlich zu den Schaltern S1 ..S3 weist die Vorrichtung 1 eine mit den
Schaltern S1 ..S3 verbundene Steuerung 4 auf, die dazu eingerichtet ist, einen Kurzschluss nur zwischen jenen Phasen L1 ..L3 zu erzeugen, zwischen denen ein Lichtbogen X detektiert wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante können mehrere Schalter der
Schalter S1 ..S3, insbesondere alle Schalter S1 ..S3, in einem gemeinsamen
Gehäuse eines Kurzschlussschalters angeordnet sein. Optional kann auch die Steuerung 4 in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Prinzipiell können die genannten Komponenten aber auch in gesonderten Gehäusen untergebracht sein.
In der Fig. 1 sind zusätzlich zu den bereits erwähnten Bauteilen mehrere mit der Steuerung 4 verbundene Stromsensoren 11 ..13 vorgesehen, von denen je einer je einer Phase L1 ..L3 zugeordnet ist. Zusätzlich ist auch ein mit der Steuerung 4 verbundener Lichtsensor 5 vorgesehen. In dem konkret dargestellten Beispiel ist nur ein einziger mit der Steuerung 5 verbundener Lichtsensor 5 vorgesehen. Vorstellbar ist aber auch, dass die Anordnung mehrere mit der Steuerung 4 verbundene
Lichtsensoren 5 aufweist, von denen je einer je einer Phase L1 ..L3 zugeordnet ist. Schließlich sind in der Fig. 1 noch weitere von der Steuerung 4 gemeinsam
angesteuerte Schalter S4..S6 vorgesehen, welche der Vorrichtung 1 vorgelagert sind sowie weitere Schalter S7..S9, welche der Vorrichtung 1 nachgelagert sind. Darüber hinaus ist auch noch ein weiterführendes Stromverteilersystem 6 dargestellt.
Die Funktion der in der Fig. dargestellten Anordnung ist nun wie folgt, wobei angenommen wird, dass (nur) zwischen den Phasen L1 und L2 ein Lichtbogen X auftritt:
Durch den Lichtbogen X messen die Stromsensoren 11 und 12 einen
Kurzschlussstrom, welcher von der Steuerung 4 erfasst wird. Zudem wird geprüft, ob der Lichtsensor 5 ein von einem Lichtbogen herrührendes Licht detektiert. Sind beide Bedingungen erfüllt, so steuert die Steuerung 4 die beiden Schalter S1 und S2 an, um den Lichtbogen X zu löschen. Der Schalter S3 bleibt dagegen offen. Bei zwei Lichtbögen X zwischen je zwei Phasen L1 ..L3 oder bei Lichtbögen zwischen allen drei Phasen L1 ..L2 würden dagegen alle Schalter S1 ..S3 geschlossen werden.
In der konkret dargestellten Schaltung mit freiem Sternpunkt können die Ströme nicht über den Neutralleiter abfließen, wodurch das Potential der Verbindungsschiene 3 verschoben wird. Über dem Schalter S3 liegt dann eine erhöhte Spannung an, welche dem rund 1 ,5-fachen der normalen Phasenspannung entspricht. In
einem 230 V-System liegen im gezeigten Fehlerfall somit 1 ,5 x 230 V = 345 V an. Insbesondere bei der Verwendung von Halbleiterschaltern sollte dieses Phänomen berücksichtigt werden, sodass der Schalter nicht durch Überspannung zerstört wird. Um das Versorgungsnetz durch den Kurzschluss nicht zu stark zu belasten, ist es auch zweckmäßig, wenn die vorgelagerten Schalter S4..S6 im Fehlerfall geöffnet werden. Dies kann, wie in der Fig. dargestellt, von der Steuerung 4 übernommen werden, oder die Schalter S4..S6 werden im Falle von Überstrom durch eine autarke Steuerung geöffnet. Die Schalter S4..S6 können insbesondere als
Überstromschutzschalter ausgebildet sein. Zusätzlich zu den Schaltern S4..S6 können auch die nachgelagerten Schalter S7..S9 geöffnet werden. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn sich im nachgelagerten Netz Speicher mit großen Mengen an elektrischer Energie befinden (z.B. Kapazitäten, Induktivitäten, Akkumulatoren), welche auch bei geöffneten Schaltern S4..S6 hohe
Kurzschlussströme verursachen können.
In dem vorgestellten Verfahren wurde angenommen dass, die Schalter S1 ..S3 im Stern geschaltet sind. Dies ist jedoch keine notwendige Bedingung, und es ist auch möglich, dass die Schalter S1 ..S3 im Dreieck geschaltet sind. In dem in Fig. 1 dargestellten Fehlerfall würde demzufolge (nur) der zwischen den Phasen L1 , L2 liegende Schalter geschlossen werden. Bei zwei zwischen je zwei Phasen L1 ..L3 brennenden Lichtbögen X würden dementsprechend jene zwei Schalter S1 ..S3 geschlossen werden, welche zwischen den betroffenen Phasen L1 , L2 liegen.
Brennen Lichtbögen X zwischen allen drei Phasen L1 ..L3, dann wird mit dem
Schaltern S1 ..S3 ein allpoliger Kurzschluss geschaltet.
In dem vorgestellten Verfahren wurde ein Lichtbogen X zudem mit Hilfe der
Stromsensoren 11 ..13 und mit Hilfe des Lichtsensors 5 detektiert. Dies ist zwar vorteilhaft, jedoch nicht zwingend. Denkbar wäre auch, dass die Detektion des Lichtbogens X nur mit Hilfe der Stromsensoren 11 ..13 (und ohne Lichtsensor 5) erfolgt, mit Hilfe der Stromsensoren 11 ..13 und mehrerer Lichtsensoren 5, von denen je einer je einer Phase L1 ..L3 zugeordnet ist oder auch auf andere Weise.
Insbesondere sind Detektionsverfahren vorstellbar, die ohne die Verwendung von Stromsensoren 11 ..13 auskommen und die Detektion eines Lichtbogens X mit einem Lichtsensor 5 oder mehreren Lichtsensoren 5 vornehmen. Abschließend wird angemerkt, dass die dargestellte Anordnung respektive deren oder dessen Bauteile nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind und daher auch andere Proportionen aufweisen können. Weiterhin kann eine Vorrichtung 1 zum Löschen eines Lichtbogens X auch mehr oder weniger Bauteile als dargestellt umfassen. Lageangaben ( z.B.„oben",„unten",„links",„rechts", etc.) sind auf die jeweils beschriebene Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß an die neue Lage anzupassen. Schließlich wird angemerkt, dass sich die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung auf beliebige Art und Weise kombinieren lassen.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Löschen eines Lichtbogens (X) in einem
Mehrphasensystem (1 ), bei dem zumindest ein Schalter (S1 ..S3) bei Erkennung eines Lichtbogens (X) geschlossen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
damit ein Kurzschluss nur zwischen jenen Phasen (L1 ..L3) erzeugt wird, zwischen denen ein Lichtbogen (X) detektiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer
Detektion eines Lichtbogens (X) zwischen zwei Phasen (L1 , L2) im Falle von im Stern geschalteten Schaltern (S1 ..S3) nur die beiden mit den Phasen (L1 , L2) verbundenen Schalter (S1 , S2) geschlossen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei im Stern geschalteten Schaltern (S1 ..S3) alle Schalter (S1 ..S3) geschlossen werden, wenn zwei Lichtbögen (X) zwischen je zwei Phasen (L1 ..L3) detektiert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtbogen (X) mit Hilfe mehrerer Stromsensoren (11 ..13) detektiert wird, von denen je einer je einer Phase (L1 ..L3) zugeordnet ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtbogen (X) mit Hilfe eines Lichtsensors (5) detektiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtbogen (X) mit Hilfe mehrerer Lichtsensoren (5) detektiert wird, von denen je einer je einer Phase (L1 ..L3) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung (1 ) zum Löschen eines Lichtbogens (X) in einem
Mehrphasensystem (2) mit Hilfe mehrerer Schalter (S1 ..S3), welche derart zwischen die Phasen (L1 ..L3) des Mehrphasensystems (1 ) geschaltet sind, dass ein
Kurzschlusspfad zwischen Phasen (L1 ..L3) schaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schalter (S1 ..S3) einzeln ansteuerbar sind und
- die Vorrichtung (1 ) eine mit den Schaltern (S1 ..S3) verbundene Steuerung (4) aufweist, die dazu eingerichtet ist, einen Kurzschluss nur zwischen jenen
Phasen (L1 ..L3) zu erzeugen, zwischen denen ein Lichtbogen (X) detektiert wird.
8. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, dass die Schalter (S1 ..S3) im Stern geschaltet sind.
9. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, dass die Schalter (S1 ..S3) im Dreieck geschaltet sind.
10. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schalter(S1 ..S3) in einem gemeinsamen Gehäuse eines
Kurzschlussschalters angeordnet sind.
1 1 . Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Steuerung (4) in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist.
12. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , gekennzeichnet durch mehrere mit der Steuerung (4) verbundene Stromsensoren (11 ..13), von denen je einer je einer Phase (L1 ..L3) zugeordnet ist.
13. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet durch einen mit der Steuerung (4) verbundenen Lichtsensor (5).
14. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch mehrere mit der Steuerung (4) verbundene Lichtsensoren (5), von denen je einer je einer
Phase (L1 ..L3) zugeordnet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023274505A1 (de) * 2021-06-29 2023-01-05 Siemens Aktiengesellschaft KURZSCHLIEßER

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4438593A1 (de) * 1994-10-28 1996-05-02 Kloeckner Moeller Gmbh Thyristor-Kurzschließer und Verfahren zum Löschen von Störlichtbögen in Schaltanlagen zur Verteilung elektrischer Energie, insbesondere Niederspannungs-Schaltanlagen
DE102006024991A1 (de) * 2006-05-30 2007-12-06 Abb Technology Ag Verfahren zur Löschung eines Störlichtbogens innerhalb einer Mittel- und Hochspannungsschaltanlage, sowie Kurzschlusseinrichtung selbst
EP1876626A2 (de) * 2006-07-04 2008-01-09 Moeller GmbH Schutzschalter-Kurzschließer-Kombination

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4438593A1 (de) * 1994-10-28 1996-05-02 Kloeckner Moeller Gmbh Thyristor-Kurzschließer und Verfahren zum Löschen von Störlichtbögen in Schaltanlagen zur Verteilung elektrischer Energie, insbesondere Niederspannungs-Schaltanlagen
DE102006024991A1 (de) * 2006-05-30 2007-12-06 Abb Technology Ag Verfahren zur Löschung eines Störlichtbogens innerhalb einer Mittel- und Hochspannungsschaltanlage, sowie Kurzschlusseinrichtung selbst
EP1876626A2 (de) * 2006-07-04 2008-01-09 Moeller GmbH Schutzschalter-Kurzschließer-Kombination

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023274505A1 (de) * 2021-06-29 2023-01-05 Siemens Aktiengesellschaft KURZSCHLIEßER

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