用于识别电弧故障的方法和断路器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于识别具有系统频率、电流以及电压的电路内的电弧故障的方法（60，76，88，112），在该方法中，所出现的具有一个在LF1频率以下的频率和一个在LF1极限阈值以上的电流强度的一个干扰信号（28）定义一个LF1信号，其中，如果所出现的具有一个在HF2频率（42）以下的频率的多个干扰信号（28）的数量大于或等于一个HF2数量（50）并且两个连续干扰信号（28）之间的时间间隔小于一个HF2时间（46），则将出现的这些干扰信号（28）组合起来形成一个HF2信号（48），其中，当时间段（52）的数量大于或等于一个累积数量（58）时，带有一个总计为一个累积长度（54）的对应长度的并且在时间上相互紧随的以及其间各种情况下存在至少一个HF2信号（48）的时间段（52）定义一个累积（56）。
【专利说明】用于识别电弧故障的方法和断路器
[0001]本发明涉及用于识别具有系统频率、电流以及电压的电路内的电弧故障的方法，以及涉及一种根据这些方法操作的断路器。
[0002]电路中会发生所谓的电弧故障。电弧故障为该电路的至少一个元件与一个进一步的元件之间的所不希望的电流，这两个元件之间存在电位差。通常，这两个元件不直接接触，相反，它们之间通常绝缘。如果该绝缘因为以下事实是有缺陷的:例如，其因为老化而变得多孔，或者因为机械作用而被至少部分地清除，则一种进一步的物质可能会在这两个元件之间渗透并沉积在那里。所述物质可以是液体的，例如，水，或者是气体的，具体地空气。由于缺乏绝缘效果，在该电路内出现电流和/或电压的情况下，这两个元件之间可能会发生电闪络(电弧故障)。
[0003]绘制了三种不同类型电弧故障(也称为电弧)之间的区别。在所谓的湿电弧的情况下，该渗透物质为一种具有高导电性的液体，通常为水。该进一步的元件通常电连接到地上或接地，并且不必是该电路的一部分。由于这种高导电性并且由于该液体的低电阻，这两个元件之间会出现比较高的电流，这些电流会导致减损该电路可能的负载。
[0004]在所谓的并联电弧的情况下，该渗透物质为一种气体，具体地为空气。该进一步的元件通常电连接到地上或接地，并且不必是该电路的一部分。由于这两个元件之间的电场，该气体被电离化，并且电流可以在这两个元件之间流动。在大约30伏特的电位差下，这种闪络已经是可能的了。由于该电离化气体的比较差的导电性，这两个元件之间的电流不是恒定不变的，而是在高频率下，该电流导致这两个元件、该物质和/或它们对应的环境产生高热荷。在这种情况下产生的温度高到几千度，其结果是不排除对该绝缘、这些元件和/或对应的环境造成进一步的破坏。
[0005]具体在航空器中，这种风险特别大，因为所安装的电缆通常被组合起来形成线束。如果第一元件为这些电缆之一，则发生的电弧故障会破坏整条线束并且因此危及航空器的操作安全性。而且，该线束周围的元件或该线束本身可能着火。
[0006]一种进一步类型的电弧故障为串联电弧。在串联电弧的情况下，进一步的元件为该第一元件本身，其通常为一根电缆。闪络沿该电缆发生，由于绝缘已变得多孔，所渗透的物质(通常为空气)与该电缆电接触。导致此电弧故障的机理可以与该并联电弧以及同样还有并联电弧的影响进行比较。
[0007]本发明基于如下目标:指明一种特别适用于识别具有系统频率、电流以及电压的电路内的电弧故障的方法以及一种特别合适的断路器两者。
[0008]根据本发明通过权利要求1所述的特征实现与该方法相关的目标。往回参考从属权利要求，从属权利要求涉及一种有利的发展。
[0009]在下文中，干扰信号被理解成是指电流的实际值与相关联的希望值的偏差。该偏差具有一段持续时间和在所述持续时间过程中的特定频率，其中，该偏差在此时间跨度过程中还可以具有多个频率或一个频带。以下假设干扰信号只包括一个频率，但该干扰信号还可以包括多个频率。
[0010]如果这些偏差的频率在一个LFl频率以下，并且同时，该电流在一个LFl极限阈值以上，则此干扰信号被指定作为LFl信号。LF2信号被理解成是指其频率低于LF2频率的干扰信号，而同时电流强度大于一个LF2极限阈值。该LFl信号的长度和该LF2信号的长度表示具有以上对应参数的干扰信号的持续时间。
[0011]HF2信号表示多个具有在HF2频率以下的频率的干扰信号。在这种情况下，两个连续干扰信号之间的时间间隔小于HF2时间，并且干扰信号的数量大于HF2数量。如果一个HF2信号的最后一个干扰信号后，在小于该HF2时间的时间跨度内出现具有一个在该HF2频率以下的频率的进一步的干扰信号，则该进一步的干扰信号被计数作为该HF2信号的一部分并相应地延长该HF2信号的长度。这尤其具有如下效果:两个连续HF2信号之间的时间间隔大于该HF2时间。
[0012]如果多个时间段(在其内，在各情况下存在至少一个Hf 2信号)直接相互接替，则这种情况被指定作为一个累积。在这种情况下，各时间段的长度总计为一个累积长度。累积的数量大于或等于一个累积数量。如果在一个具有与包含HF2信号的累积的最后一个时间段之后的累积长度相当的时间长度的进一步的时间段内出现一个进一步的HF2信号，则包含该进一步的HF2信号的时间段被计数作为该累积的一部分并相应地延长该累积的长度。
[0013]具体地，干扰信号可以有助于上述多个信号和/或该累积。而且，下文中假设如果一个信号开始一个时间段、一个时间跨度、一个时间阶段或一个时段，或者如果通过该信号开始该时间段、该时间跨度、该时间阶段或该时段，则该信号被计数作为该时间段、该时间跨度、该时间阶段或该时段的一部分，也就是说在该该时间段、该时间跨度、该时间阶段或该时间段内。
[0014]该方法使用了一个在下文中被指定作为WETl累积计数器的计数器。在该方法开始时，将该WETl累积计数器设置为零(O)。每当该WETl累积计数器为零(O)时，如果识别了一个累积，则该WETl累积计数器增加一(I)。换言之，一旦在该电路的电流内识别到一个累积，该WETl累积计数器的计数器读数就增加一(I)。在每个进一步识别的累积的情况下，只要两个连续累积之间的时间间隔大于一个第一累积时间并小于一个第二累积时间，该WETl累积计数器的计数器读数就增加一(I)。如果不是这种情况，则将该WETl累积计数器重新设置为零(O)。
[0015]如果该WETl累积计数器的计数器读数达到一个累积值，则开始一个等待期，并且该WETl累积计数器的计数器读数具体在该等待期过程中没有进一步改变。在该等待期过程中，如果两个连续累积具有一个小于一个第三累积时间的时间间隔，则终止该等待期并将该WETl累积计数器设置为零(O)。同样，至少一个LFl信号(优选地一个、两个或三个LFl信号)导致终止该等待期或将该WETl累积计数器重新设置为零(O)。如果该等待期定期结束，也就是说，如果不终止该等待期，则在该等待期过去后报告电弧故障。
[0016]如果在该电流内测量到一个具有比LF2极限长度更长的持续时间的LF2信号，则将该WETl累积计数器合适地设置为零(O)并将其保持在零(O)处持续一个并行时间段。因此，如果在该并行时间段内识别到一个累积，则在该并行时间段过程中该WETl累积计数器不增加一(I )。在该等待期过程中测量到这种LF2信号的情况下，终止该等待期并将该WETl累积计数器设置为零(0)，并同样将其保持在零(O)处持续该并行时间段。
[0017]每当在该并行时间段过程中测量到具有一个比FL2极限长度更短的长度的LF2信号时，结束该并行时间段。同样，每当该电压小于一个端接电压持续一个第一终止时间跨度时，或每当一个具有一个第二终止时间跨度的时间段期间没有测量到LF2信号时，终止该并行时间段。
[0018]相比之下，如果在该并行时间段内测量到多个HF2信号，则报告电弧故障，在各情况下，两个连续HF2信号之间的时间间隔大于或等于一个第一电弧故障时间跨度。在这种情况下，这些HF2信号中的两个之间的间隔其中之一大于或等于一个第二电弧故障时间跨度，并且该第二电弧故障时间跨度大于或等于该第一电弧故障时间跨度。
[0019]导致报告电弧故障的HF2信号的数量取决于一个第三电弧故障时间跨度内的可能的LF2信号。该第三电弧故障时间跨度表示该并行时间段的时间上地第一部分。
[0020]如果在该第三电弧故障时间跨度内测量到数量介于一个第二电弧故障数量和一个第三电弧故障数量(包括)之间的LF2信号，则导致该报告的HF2信号的数量大于或等于一个第一电弧故障数量。具体地，该第三电弧故障数量大于该第二电弧故障数量。如果在该第三电弧故障时间跨度内测量到比该第三电弧故障数量更大的LF2信号的数量，则只在测量到数量大于或等于一个第四电弧故障数量的HF2信号后才报告该电弧故障。
[0021]关于该方法的目标同样通过独立权利要求3所述的特征实现。参考从属权利要求，从属权利要求涉及有利的发展和配置。
[0022]该方法使用了一个在下文中被指定作为WET2累积计数器的计数器和一个LFl计数器。在该方法开始时，该WET2累积计数器和该LFl计数器在各种情况下被设置为零(O)。如果该WET2累积计数器为零(O)并且识别到一个累积，则该WET2累积计数器增加一(I)。换言之，一旦在该电路的电流内识别到一个累积则该WET2累积计数器的计数器读数就加一(I)。在每个进一步识别的累积的情况下，只要两个连续累积之间的时间间隔小于该第三累积时间，该WET2累积计数器的计数器读数就增加一(I )。如果这些累积之一之后，在大于一个第三累积时间的时间段期间没有测量到累积，则或者如果该WET2累积计数器的计数器读数小于或等于一个第一 WET2极限值，将该WET2累积计数器设置为零(0)，或者如果该WET2累积计数器的计数器读数大于该第一 WET2极限值，则开始一个LF期。具体地，该WET2累积计数器的计数器读数在该LF期内不进一步增加。
[0023]在该LF期内所测量到的每个LFl信号致使该LFl计时器增加一(I)。如果该LFl计时器的计数器读数超过一个WET2极限值，则报告电弧故障。如果该LF期过去后该计数器读数小于该WET2极限值，则在各种情况下将该WET2累积计数器和该LFl计数器设置为零(O)。
[0024]在本发明的一个有利的实施例中，对该电压进行监控。在一个比一个第二 SPG时间跨度更长的时间段期间，如果该电压小于一个SPG电压，则将该WET2累积计数器和该LFl计数器设置为零(O)。在这种情况下，该SPG电压有利地是恒定不变的，但同样可以是一个在所希望的电压之下或之上的一个可变阈值。如果两个连续大时间跨度相差大于一个第三SPG时间跨度，则同样重新设置这两个计数器。术语“大时间跨度”表示该电压大于该SPG电压所在的时间跨度。如果适当，在两种情况下，如果后者已经开始，则终止该LF期。如果由于该电压而将这两个计数器设置为零(0)，则随后在一个第一 SPG时间跨度期间不改变该WET2累积计数器和该LFl计数器。
[0025]便利地，如果测量到一个具有比该LF2极限长度更长的长度的LF2信号，则该WET2累积计数器和该LFl计数器被重新设置为零(O)并且在随后并行时间段过程中不被改变。与以上相结合，如果后者已经开始，则终止该LF期。
[0026]如果在所有连续HF2信号之间的并行时间段内该时间间隔大于或等于该第一电弧故障时间跨度，则报告电弧故障，其中，这些间隔之一大于或等于该第二电荷故障时间跨度。在这种情况下，导致该报告的HF2信号的数量取决于在该电流下的并行时间段的第三电弧故障时间跨度内所测量的可能的LF2信号。如果所测量的LF2信号的数量大于或等于该第二电弧故障数量并且小于或等于该第三电弧故障数量，则如果在该并行时间段内测量到数量至少与该第一电荷故障数量相当的HF2信号，报告该电弧故障。如果所测量的LF2信号的数量大于该第三电弧故障数量，则只在HF2信号的数量大于或等于该第四电弧故障数量之后报告该电弧故障。
[0027]在该并行时间段过程中，如果LF2信号的长度短于该LF2极限长度或者在具有至少与该第二终止时间跨度的长度相当的长度的时间段期间没有测量到LF2信号，则结束该并行时间段并且不报告电弧故障。如果该第一终止时间跨度的并行时间段内该电压应小于该端接电压，则结束该并行时间段并且也报告没有电弧故障。
[0028]关于该方法的目标同样通过独立权利要求6所述的特征实现。参考从属权利要求，从属权利要求涉及有利的发展和配置。
[0029]该方法提供使用串行时间段。如果在该电流下的串行时间段外登记HF2信号，则开始该串行时间段。在该串行时间段内，对该电流中可能存在的LFl信号进行计数。在这种情况下，只对那些LFl信号进行计数，其中，有一个时间段介于一个第五终止时间跨度和一个第六终止时间跨度之间，该第五终止时间跨度小于该第六终止时间跨度。在该串行时间段的一个第一测量阶段中(该测量阶段从该串行时间段的开始时开始)，对该电流中可能存在的HF2信号进行计数。在这种情况下，只对那些相对于该对应的之前HF2信号其时间间隔介于一个第四终止时间跨度和一个第三终止时间跨度之间的HF2信号进行计数，该第四终止时间跨度小于该第三终止时间跨度。如果这些间隔之一应大于该第三终止时间跨度，则终止该第一测量阶段并且也结束该串行时间段。
[0030]如果在该第一测量阶段被计数的HF2信号的数量等于一个第一串行数量，其中，在被计数的HF2信号的数量之间对开始该串行时间段的HF2信号进行计数，然后开始一个保持期。具体地，如果所测量的HF2信号的数量等于该第一串行数量，则结束该第一测量阶段，并且其后适当开始该保持期。在这种情况下，具体地，该第一测量阶段包括那个时间上最后一个HF2信号，通过该HF2信号，所测量的HF2信号的数量与该第一串行数量相当，因为该时间上最后一个HF2信号结束该第一测量阶段并且不开始该保持期。
[0031]该保持期过去后，在优选地直接接下来的第二测量阶段中，对该电流中可能存在的、相对于前一个HF2信号其时间间隔介于该第四终止时间跨度和该第三终止时间跨度之间HF2信号进行计数。如果这些间隔之一应大于该第三终止时间跨度，则终止该第二测量阶段并且也结束该串行时间段。具体地，如果该时间上随后的HF2信号相对于第一个信号具有介于该第四终止时间跨度和该第三终止时间跨度之间的第一时间间隔，则对该第二测量阶段的时间上的第一 HF2信号进行计数。
[0032]如果在该第二测量阶段被计数的HF2信号的数量等于一个第二串行数量，则检查LFl信号的数量。具体地，如果所测量的HF2信号的数量等于该第二串行数量，则结束该第二测量阶段，并且同样合适地开始该串行时间段。如果在该串行时间段内被计数的LFl信号的数量大于一个第三串行数量，或者如果在该串行时间段内被计数的LFl信号的数量等于该第三串行数量，并且在该最后一个计数的LFl信号后的至少该第五终止时间跨度期间在该电流下没有登记进一步的LFl信号，则报告电弧故障。
[0033]在本发明的一个有利的实施例中，对该电压进行监控。在比该第二 SPG时间跨度更长的时间段中，如果该电压小于该SPG电压，则如果该第二 SPG时间跨度已经开始并且在该第一 SPG时间跨度期间不开始该第二 SPG时间跨度，结束该串行时间段。换言之，在该SPG时间跨度内测量的HF2信号不致使开始该串行时间段。如果两个连续大时间跨度的长度相差大于该第三SPG时间跨度，则如果后者已经开始并且在该第一 SPG时间跨度期间不开始，则结束该串行时间段。
[0034]有利的是，如果测量到一个具有比该LF2极限长度更长的长度的LF2信号，如果后者已经开始并且在任何情况下该并行时间段期间不开始，则结束该串行时间段。在具有该第二终止时间跨度的长度的时间段的并行时间段过程中，如果没有测量到LF2信号，或者如果所测量的LF2信号的长度小于该LF2极限长度，或者如果该电压小于用于该第一终止时间跨度的端接电压时，则结束该并行时间段。
[0035]在该并行时间段的时间上第一部分(具有该第三电弧故障时间跨度的长度)内，如果LF2信号(开始同样在它们之间被计数的并行时间段的LF2信号)的数量被计数介于该第二电弧故障数量和该第三电弧故障数量(包括)之间并且HF2信号的数量被计数大于或等于该第一电弧故障数量，则报告电弧故障。如果在该第一部分中测量到更多的LF2信号(这些信号开始同样在它们之间被计数的并行时间段的LF2信号)，则只在该并行时间段内至少已经对大于或等于该第四电弧故障数量的HF2信号的数量进行计数后才报告电弧故障。在两种情况下，只有相对于对应的直接前一个HF2信号其时间间隔比该第一电弧时间跨度更大的HF2信号在该并行时间段内被计数，并且只是在这些间隔之一大于或等于该第二电弧故障时间跨度时才报告该电弧故障。
[0036]关于该方法的目标同样通过独立权利要求9所述的特征实现。
[0037]如果测量到具有比该LF2极限长度更长的持续时间的LF2信号，则开始该并行时间段。该第三电弧故障时间跨度每次同样从该并行时间段开始。每当或者测量到其长度短于该LF2极限长度的LF2信号时，或者该电路的电压小于用于该第一终止时间跨度的端接电压时，或者在具有该第二终止时间跨度的长度的时间段中没有测量到LF2信号时，结束该并行时间段。
[0038]在该第三电弧故障时间跨度内，如果测量到数量介于一个第二电弧故障数量和一个第三电弧故障数量(包括)之间的LF2信号以及数量大于或等于一个第一电弧故障数量的HF2信号，则报告电弧故障。如果在该第三电弧故障时间跨度内所测量的LF2信号的数量大于该第三电弧故障数量，则如果在该并行时间段内登记的HF2信号的数量超过该第四电弧故障数量，报告电弧故障。该第三电弧故障数量合适地大于该第二电弧故障数量。
[0039]然而，只有当在该并行时间段内的在每种情况下的两个直接连续HF2信号之间的时间间隔大于或等于该第一电弧故障时间跨度并且这些间隔之一大于或等于该第二电荷故障时间跨度时的两种情况下才报告该电弧故障。
[0040]至少多个所述方法合适地相互之间并行进行，其条件是它们不相容。
[0041]根据本发明通过权利要求10所述的特征实现与该断路器相关的目标。参考从属权利要求，从属权利要求涉及有利的发展和配置。
[0042]通过断路器监控具有电压、电流和系统频率的电路。该断路器被提供和设计用于实施上述方法的至少一个。具体地，该断路器具有一个用于该电压的监控单元和一个用于该电流的监控单元，从而使得可以识别LFl信号、LF2信号和/或HF2信号。这些监控单元便利地以如下方式被配置:可以从对应的测量变量上直接确定这些信号，也就是说，这些测量变量例如不需要首先被传送到频率域内和在频率域内被分析。
[0043]在本发明的一个有利实施例中，该断路器被设计成实施上述所有独立方法。以此方式，可以识别大量不同类型的电弧故障。有利的是，同时进行这些方法，其条件是它们不相容。
[0044]该断路器合适地具有一个中断单元。一报告电弧故障，该中断单元就断开该电路。以此方式，结束该电弧故障，从而使得结束一个可能电池的不受控制的放电或者防止该电路的部件或环境的热式加热。
[0045]所述方法和该断路器具体适用于具有400Hz的系统频率的电路，在300Hz和IkHz之间的系统频率下的使用也是可以想象的。同样，在具有更低的系统频率的电路中的应用直到DC电流在其内流动的电路中的应用也是可以想象的。有利的是，该电路的电压为115V或在220V和230V之间。具体地，在航空器的电路内使用或在该该航空器内使用这些方法的至少一个或该断路器。
[0046]以下通过参见附图将更加详细地解释本发明的示例性实施例，其中:
[0047]图1示意性示出了一个带有断路器的电路，
[0048]图2示出了多个LFl或LF2信号，
[0049]图3示出了多个HF2信号，
[0050]图4示出了多个累积，
[0051]图5示出了一种用于识别电弧故障的第一方法，
[0052]图6示出了一种用于识别电弧故障的第二方法，
[0053]图7示出了一种用于识别电弧故障的第三方法，
[0054]图8示出了一种用于识别电弧故障的第四方法，以及
[0055]图9示出了一个电压的时间变化形廓。
[0056]在所有图示中，相互对应的多个部分提供有相同的参考符号。
[0057]图1展示了一个电路2。该电路2包括一个具有两个端子5、6的电流源4，这些端子之一 6电接地。所述端子6通过一条电线8电连接到负载10上。该负载10为例如一个电伺服电机、一盏灯或一个传感器。断路器14通过一条进一步的电线12电连接到该负载10上，该断路器14连接到该电流源4的端子5之一上。该断路器14被设计成识别该电路2内的电弧故障16以及识别后通过一个中断单元17断开该电路2。例如在该电线12和一个接地的进一步的元件18之间发生该电弧故障16，其中，例如该电线12的绝缘在邻近该接地的元件18的区域20内被破坏。作为举例，或者空气或者一种导电液体(具体地如盐水)处于该元件18和该电线之间。该电弧故障16还会沿该电线12发生。
[0058]该电流源4提供电流22，该电流为例如具有正弦形廓并且具有额定电流强度的AC电流。通过该电流源4生成的电压24具有一个相似的形廓，其额定电压值为例如115伏特。该电流22的频率和该电压的频率在各种情况下等于一个系统频率26，该系统频率具体地为400Hz。优选地在航空器内实现该电路2。
[0059]便利地，该端子6在与该航空器的蒙皮相同的电位下。如果在航空器中没有实现该电路2，则该端子6和该元件18接地同样是可以的。
[0060]图2示出了该电流22的时间变化形廓内的多个干扰信号28。在这种情况下，该电流22的形廓例如不是正弦的，而是(具体地考虑到比较容易解释)矩形的。然而，这不以任何方式限制本发明。
[0061]这些信号28各自的频率位于LFl频率30以下，该LFl频率具体地为30kHz。这些干扰信号28的第一信号的电流22位于LFl极限值32以上，该电流总计为例如该额定电流的三分之一。此干扰信号28被指定作为一个LFl信号34。这些干扰信号28的第三信号同样满足LFl信号34的两个标准，根据这两个标准，该干扰信号28的频率小于该LFl频率30，并且根据这两个标准，该干扰信号28的电流22大于该LFl极限阈值32。在这种情况下，该第一 LFl信号34比该第二 LFl信号34更长,也就是说,该第一 LFl信号34的时间长度大于该第二 LFl信号34的时间长度。这些干扰信号28的第二信号不是一个LFl信号34，尽管该干扰信号28的频率小于该LFl频率30，但因为该第二干扰信号28的持续时间过程中该电流22也小于该LFl极限阈值32。
[0062]如果单独干扰信号28的频率小于一个LF2频率36 (例如，其为400Hz)，并且具体地等于该系统频率26，并且该电流22也大于一个LF2极限阈值38 (该电流合适地等于该额定电流)，则这些干扰信号28被指定作为LF2信号40。该LFl信号34和该LF2信号40之间的差因此仅为该频率以及还有对应干扰信号28的电流22的对应阈值。具体地，被指定作为LF2信号40的干扰信号28还被指定作为LFl信号34。
[0063]该断路器6合适地分析该电流22的时间变化形廓并从该时间变化形廓上得出可能的干扰信号28的频率。例如，与该电流22的形廓的傅里叶分析相比，这具有如下优点:可以在特定的时间范围内分析这些干扰信号28的频率，而不必预料由于该时间范围的时间限制而造成可能的人为现象。进一步地，由此可以降低计算复杂性，并且同样对有待分析的时间范围的长度没有限制。
[0064]图3示出了该电流22的进一步的时间变化形廓。该电流22包括多个干扰信号28，这些干扰信号28各自的频率小于一个HF2频率42。例如，该HF2频率42为3.3MHz。这些干扰信号28各自(它们的对应的长度可以不同)相对于对应的前一个干扰信号28具有一个间隔时间44。对于多个时间上直接连续的干扰信号28而言，如果对应时间间隔44小于一个--2时间46，则如果这种干扰信号28的数量超过HF2数量50或者与该HF2数量50相当时组合这些干扰信号28以形成一个HF2信号48。具体地，该HF2数量50为二。作为举例，所示HF2信号48的第一信号包括四个干扰信号28，以及所示HF2信号48的第二信号包括三个干扰信号28，其中此处，这些干扰信号28的时间上最后一个信号具有一个比较长的长度。
[0065]图4展示了多个HF2信号48。每个点分别代表一个HF2信号48，其中，这些HF2信号48的长度的确可以不同。测量这些HF2信号48所在的时间跨度被细分成多个单独时间段52。具体地，操作该电路2的总时间跨度被细分成多个时间段52。这些时间段52各自的长度等于一个累积长度54，该累积长度合适地为100 μ S。如果所有时间相关时间段52的数量大于或等于一个累积数量58，则这种时间段52 (在各种情况下，在这些时间段内登记至少一个HF2信号48)被组合起来形成一个累积56。具体地，该累积数量58等于四。因此，如果在这些对应的时间段52的每个中测量到至少一个HF2信号48，则在各种情况下，至少四个相互相邻的时间段52被组合起来形成这些累积56之一。两个直接连续的HF2信号之间的时间间隔此处可以或者大于或者小于该累积长度54，但不大于两倍该累积长度54。同样可以在这些时间段52之一内已经测量多个HF2信号48。
[0066]具体地，这些累积56各自的长度是该累积长度54的倍数。作为举例，该断路器14包括一个微处理器，该微处理器可以在各种情况下用一个特定的与该累积长度54相当的时钟处理这些HF2信号48。具体地，该断路器14具有一个集成单元，该集成单元例如通过电容器对一个单一时间段52的所有HF2信号48进行计数，并且该时间段52过去后该集成单元将所测量的数量转发至该微处理器上。
[0067]如果在这些时间段52之一内没有测量到HF2信号48，并且此处在各种情况下，在时间上直接前几个时间上相关的时间段52内测量到至少一个HF2信号48，并且此处，这种时间段的数量小于该累积数量58时，则不论在这种时间段52内总计测量到多少个HF2信号48，这些相关的时间段52不是一个累积56。具体地，所示包含一个HF2信号48的时间段52的时间上最后一个不是一个累积56。尽管在这三个时间段52内登记了九个HF2信号48，在各种情况下，没有包含HF2信号48的时间段52在那些时间段52的第一和最后一个时间段之前。因此，包含至少一个HF2信号48的相关时间段52的数量仅为三个。相比之下，所示累积56的第二累积满足以上标准。尽管此累积56仅包括四个HF2信号48，但在各种情况下这些HF2信号48位于一个不同的时间段52内，并且这些时间段52时间上直接相互接替。
[0068]图5展示了一个用于识别该电弧故障16的第一方法60。在顶部展示了该电路2内的多个累积56的测量的时间变化形廓。每条线象征一个累积56，其中，这些累积56的各自的长度可以不同。在该时间变化形廓下方，该图示出了 LFl信号34的测量的时间变化形廓，以及反过来在此时间变化形廓下方，该图示出了 LF2信号40的测量的时间变化形廓。在这种情况下，这些LFl信号34的长度不同，而例如没有测量到LF2信号40。
[0069]如果出现多个累积56，则开始一等待期62 (具体地，其总计为100ms)。导致此开始的累积56的数量等于一个具体地总计为五的累积值64。在这种情况下，在各种情况下，这些累积56的其中两个之间的时间间隔大于或等于一个第一累积时间66且小于或等于一个第二累积时间68。例如，该第一累积时间66为1.6ms,以及该第二累积时间68具体地为23ms。通过WETl累积计数器70对这些累积56合适地进行计数。在各种情况下，在该方法60的开始时，将该WETl累积计数器70设置为零(O)。对于该WETl累积计数器70被设置为零(O)的每种情况而言，在该电路2的电流22内一识别到一个累积56该WETl累积计数器70的计数器读数增加一(I)。每当一个进一步的累积56紧随着该WETl累积计数器70的增加时，该进一步的累积与时间上前一个累积56之间的时间间隔大于或等于该第一累积时间66并且小于或等于该第二累积时间68，再一次增加该WETl累积计数器70。如果两个连续累积56之间的时间间隔小于或者大于该第一累积时间66或该第二累积时间68，则将该WETl累积计数器重新设置为零(O)。
[0070]该WETl累积计数器70的计数器读数达到该累积值64后，开始该等待期62。在该等待期64内，如果测量到一个LFl信号34或者两个连续累积56具有一个小于一个第三累积时间72的时间间隔，则终止该等待期62并且将该WETl累积计数器70设置为零(O)。该第三累积时间72合适地等于1.5ms。具有一个大于该第三累计时间72的累积56例如对该等待期62和该WETl累积计数器70没有影响。
[0071]该等待期62终止后，根据每个进一步的累积56，只要这些累积56满足以上标准，该WETl累积计数器就增加一(I)。如果在该等待期62内没有测量到LFl信号34并且可能的累积56具有一个大于该第三累积时间72的时间间隔时，则输出该电弧故障16的报告74。
[0072]图6示出了一种用于识别根据图5的电弧故障16的进一步的方法76。在此方法76中，对该电流22内存在的累积56进行计数。与以上方法60相比之下，只有其时间间隔小于该第三累积时间72的累积56以此方法76被计数。
[0073]在这种情况下，便利地使用WET2累积计数器78。在该方法76开始时，将该WET2累积计数器78的计数器读数设置为零(O)。每当该WET2累积计数器78被设置为零(O)时，在该电路2的电流22内一识别到一个累积56该WET2累积计数器78的计数器读数增加一
(I)。根据每个进一步被识别的累积56，该进一步被识别的累积与该时间上直接前一个累积56之间的时间间隔小于该第三累积时间72，该WET2累积计数器78增加一(I)。一个累积56相对于之前的累积56 —具有一个大于该第三累积时间72的时间间隔，就对该WET2累积计数器78进行检查。如果该计数器读数小于或等于一个第一 WET2极限值80，则将该WET2累积计数器78重新设置为零(O)。如果该WET2累积计数器78超过该第一 WET2极限值80，则开始一个LF期82。具体地，该第一 WET2极限值80合适地为六并且该LF期82为20ms。
[0074]在该LF期82内，LFl计数器84变得有效。在该LF期82开始时，该LFl计数器84被设置为零(O)并且随着在该LF期82内每测量到一个LFl信号34就增加一(I)。如果该LFl计数器84超过一个第二 WET2极限值86，则输出该电弧故障16的报告74，并且具体地，结束该LF期82。有利的是，该第二 WET2极限值86等于三。该LF期82后，如果所测量的LFl信号34的数量小于或等于该第二 WET2极限值86，则将该LFl计数器84和该WET2累积计数器78设置为零(O)并重新开始该方法76。
[0075]图7中展示了一种用于识别该电弧故障16的进一步的方法80。在顶部展示了该电路2内的多个HF2信号48的测量的时间变化形廓。每条线象征这些HF2信号48之一，其中，这些HF2信号48各自的长度可以不同。在中间，该图示出了该LFl信号34的测量的时间变化形廓，以及在底部，该图示出了 LF2信号40的测量的时间变化形廓。在这种情况下，这些LFl信号34的长度不同，而例如没有测量到LF2信号40。
[0076]该电流22中存在的以及在串行时间段90外测量的每个HF2信号48开始一个串行时间段90，该串行时间段从一个第一测量阶段92开始。仅出于说明的目的，开始该串行时间段90的HF2信号48被计数作为该串行时间段90和该第一测量阶段92的一部分并且在时间上稍微更早地被展示出来。在该第一测量阶段92中，对该电流22内存在的可能的HF2信号48进行计数。然而在这种情况下，只对相对于对应的时间上直接前一个HF2信号48其时间间隔介于一个第三终止时间跨度94和一个第四终止时间跨度96之间的HF2信号48进行计数。优选地，例如，该第三终止时间跨度94等于200ms，以及该第四终止时间跨度96 等于 300 μ S。[0077]在该第一测量阶段92内，如果时间上两个直接连续的HF2信号48之间的时间间隔大于该第三终止时间跨度94，则终止该第一测量阶段92和该串行时间段90两者。换言之，如果该时间上最后一个HF2信号48后的第三终止时间跨度94中没有测量到进一步的HF2信号，则终止该第一测量阶段92和该串行时间段90。这是例如所示的HF2信号48的第二信号之后的情况。
[0078]如果在该第一测量阶段92内对包括引起开始该串行时间段90的HF2信号48的HF2信号48的数量进行计数(该数量等于一个第一串行数量98)，则结束该第一测量阶段92并开始保持期100。例如，该第一串行数量98为六。具体地，在该保持期100内没有将可能测量的HF2信号48考虑在内。这意味着它们的数量、它们的对应长度以及两个HF2信号48之间的时间间隔对该保持期100都不具有影响。该保持期100合适地具有一个在30ms和220ms之间的长度。作为举例，该保持期100的长度取决于该电流22的强度并且具体地取决于该电流22的额定电流。在比较高的额定电流的情况下，该保持期100例如大于比较低的额定电流的情况下的保持期。有利的是，该保持期100的长度在该电路2的操作过程中是可变的。
[0079]—个第二测量阶段102直接紧随着该保持期100。在该第二测量阶段102内，以一种与该第一测量阶段98可比的方式对那些相对于对应的时间上直接前一个HF2信号48其时间间隔介于该第三终止时间跨度94和该第四终止时间跨度96之间的HF2信号48进行计数。同样，如果在该第二测量阶段102内时间上两个直接连续的HF2信号48之间的时间间隔大于该第三终止时间跨度94，则也终止该第二测量阶段102和该串行时间段90。
[0080]在该第二测量阶段102内，如果根据以上描述计数的HF2信号48的数量与一个第二串行数量104相当，则结束该第二测量阶段102。优选地，该第二串行数量104等于十二。该串行时间段90也以该第二测量阶段102结束。该第二测量阶段102后，对该整个串行时间段90内计数的并且相对于另一个其时间间隔介于一个第五终止时间跨度106和一个第六终止时间跨度108之间的LFl信号34进行检查。该第五终止时间跨度106有利地等于
8.3ms以及该第六终止时间跨度108便利地为200ms。如果这种LFl信号34的数量大于一个第三串行数量110，则报告该电弧故障16。
[0081]该第三串行数量110合适地等于六。如果这种LFl信号34的数量等于该第三串行数量110并且在这种LFl信号34的时间上最后一个信号后的大于或等于该第五终止时间跨度106的至少一个时间段中没有在该电流22内测量到进一步的LFl信号34时，同样输出该电弧故障的报告74。
[0082]在所示的串行时间段90的第二时间段内示出了七个这种类型的LFl信号34。作为举例，该第二串行时间段90的第一两个LFl信号34相互之间具有一个小于该第五终止时间跨度106的时间间隔，出于此原因，在该检查过程中没有将这两个LFl信号34考虑在内。相比之下，该第二串行时间段90的所有进一步的LFl信号34之间的各时间间隔介于该第五终止时间跨度106和该第六终止时间跨度108之间。
[0083]在该串行时间段90内这种LFl信号34之前或之后附加所测量的可能的LFl信号34对该电弧故障16的报告74没有影响。
[0084]图8示出了一种用于识别根据图7的电弧故障16的进一步的方法112。在并行时间段116外一测量到一个具有一个大于LF2极限长度114的长度的LF2信号40，就开始该并行时间段116。在这种情况下，具体地以一种与图7中所示的方法88可比的方式，开始该并行时间段116的LF2信号40被计数作为属于该并行时间段116。例如，该LF2极限长度114等于200 μ S。在该并行时间段116过程中，对所有具有一个大于或等于该LF2极限长度114的LF2信号40进行计数，并且如果这些LF2信号40的长度之一小于该LF2极限长度114，则终止该并行时间段116。如果该并行时间段116内的第二终止时间跨度118中没有测量到LF2信号40，则同样终止该并行时间段116。具体地，该第二终止时间跨度118等于500ms。同样,在该并行时间段116过程中的一个第一时间跨度中一个小于端接电压的电压24导致终止该并行时间段116。在这种情况下，作为举例，具体地，该端接电压等于15V并且该第一终止时间跨度为3.2ms。
[0085]除了这些LF2信号40以外，在该并行时间段116内还对相对于对应的时间上直接前一个HF2信号48其时间间隔大于或等于一个第一电弧故障时间跨度120 (其具体为500 μ s)的HF2信号48进行计数。而且，进行检查以确定这些间隔之一是否大于一个第二电弧故障时间跨度122。如果这是这种情况并且一个第三电弧故障时间跨度124内总计测量的HF2信号48的数量大于或等于一个第一电弧故障数量126并且在该第三电弧故障时间跨度124内测量的LF2信号40的数量也大于或等于一个第二电弧故障数量128并且小于或等于一个第三电弧故障数量130,则报告该电弧故障16。该第三电弧故障时间跨度124从该并行时间段116开始并且合适地具有一个25ms的长度。作为举例，具体地，该第一电弧故障数量126为三，该第二电弧故障数量128为三，并且该第三电弧故障数量130优选地为七。
[0086]在图8中，作为举例，所有LF2信号40具有一个大于该LF2极限长度114的时间长度，并且所示的两个并行时间段116的第一时间段以该时间上第一 LF2信号40开始。在此并行时间段116内，测量到三个LF2信号40，包括引起开始此并行时间段116的LF2信号40，此数量与该第二电弧故障数量128相当。该并行时间段116过程中同样测量三个HF2信号48，此数量等于该第一电弧故障数量126。这些HF2信号48的第一和第二信号之间的间隔大于该第一电弧故障时间跨度120，并且HF2信号48的第二和第三信号之间的间隔大于该第二电弧故障时间跨度122。由于在该第三电弧故障时间跨度124内测量到三个LF2信号40,这三个HF2信号48的时间上最后一个后，结束该并行时间段116并且还报告该电弧故障16。
[0087]这些LF2信号40的第四信号开始所示的并行时间段116的第二时间段。在这些并行时间段116的第二时间段内测量的HF2信号48的时间顺序例如与该并行时间段116的第一时间段内测量的HF2信号48的时间顺序完全相同。在该第三电弧故障时间跨度124内，测量到九个LF2信号40，包括引起开始这些并行时间段116的第二时间段的LF2信号40。此数量大于该第三电弧故障数量130，出于此原因，在这些并行时间段116内测量的HF2信号48的第三信号之后不结束该第二并行时间段116。只要测量到的HF2信号40的数量与一个第四电弧故障数量132相当，就报告该电弧故障16。具体地，该第四电弧故障数量132为四，出于此原因，在测量该第二并行时间段116的第四HF2信号48之后输出该电弧故障16的报告74，此HF2信号48和其直接前一个HF2信号48直接的时间间隔大于或等于该第一电弧故障时间跨度120。
[0088]此方法112合适地交替地与以上方法60、76、88的至少一个进一步的(优选地所有)的方法一起进行。在这种情况下，如果测量到该LF2信号40之一的长度大于该LF2极限长度114，则中断该进一步的方法。在该并行时间段116过程中停止该进一步的方法，这意味着除了该方法112所需的信号(即，这些HF2信号48和这些LF2信号40)以外，不进一步处理进一步的信号(例如，如这些LFl信号34或这些累积56)。而且只在这些HF2信号48有助于该方法112时才将这些HF2信号48考虑在内。具体地，该WETl累积计数器70和该WET2累积计数器78以及该LFl计数器84在该并行时间段116内都不被改变。终止或结束该并行时间段116后，重新开始该进一步的方法，具体地，其导致将这个或这些对应的计数器重新设置为零(O)。
[0089]图9展示了该电压24的时间变化形廓，该时间变化形廓基本上是正弦的。由于该电压24的时间周期性，在正常操作过程中，该电压经常超过被指定为SPG电压134的极限值。该SPG电压134小于额定电压并且优选地为90V。该电压24大于该SPG电压134所在的时间段被指定作为大时间跨度136。在正常操作过程中，所有这些大时间跨度136的长度138基本上完全相同并且是不变的，而且取决于该系统频率26。作为举例，正常操作下的长度138为600 μ S。同样，各大时间跨度136之间的时间间隔基本上完全相同并且是不变的并且取决该该系统频率26。正常操作下的时间间隔为减去该大时间跨度136的最小长度138的系统频率26的倒数，也就是说2.5ms。具体地，该时间间隔为1.9ms。
[0090]作为举例 ，如果出现这些干扰信号28之一或多个或该电弧故障16，或者如果该负载10引出的功率随时间是可变化的，则该电压24的形廓可能偏离该正弦形式。作为举例，该电压24的这种影响具有如下结果:该电压24的频率受到干扰，也就是说，该频率不是不变的，或者在大于该系统频率26的两倍倒数的时间段期间该电压24的最大电压小于该额定电压。因此，如果两个连续大时间跨度136的长度138相差大于一个第三SPG时间跨度或者一个第二 SPG时间跨度140期间该电压24不超过该SPG电压134，则识别该电压24的问题，该问题被指定为SPG故障142。具体地，该第三SPG时间跨度合适地为100 μ s以及该第二 SPG时间跨度为6.4msο
[0091]有利的是，在该电压24内识别SPG故障142的情况下，终止以上方法76、88的至少一个并且在具有一个第一 SPG时间跨度的时间段期间不重新开始。具体地，在该SPG故障140后的第一 SPG时间跨度内既不改变该WET2累积计数器78也不改变该LFl计数器84。该第一 SPG时间跨度后，重新开始这个或这些方法76、88，这具体地导致将对应的计时器重新设置为零(O)。该SPG时间跨度合适地为Is。
[0092]本发明不局限于上述示例性实施例。相反，在不脱离本发明的主题的情况下，本领域技术人员也可以从本发明中派生出本发明的其他变体。具体地，在不脱离本发明的主题的情况下，所有结合不同示例性实施例所述的单独特征还可以进一步地以其他方式相互组
入
口 ο
[0093]参考号列表:
[0094]2电路56累积
[0095]4电流源58累积数量
[0096]5端子60方法
[0097]6端子62等待期
[0098]8电线64累积值0099]10负载66第一累积时间0100]12电线68第二累积时间0101]14断路器70WETl累积计数器0102]16电弧故障72第三累积时间0103]17中断单元74报告0104]18接地元件76方法0105]20多孔绝缘区域78WET2累积计数器0106]22电流80第一 WET2极限值0107]24电压82LF期0108]26系统频率84LFl计数器0109]28干扰信号86第二 WET2极限值0110]30LFl频率88方法0111]32LFl极限阈值90串行时间段0112]34LFl信号92第一测量阶段0113]36LF2频率94第三终止时间跨度0114]38LF2极限阈值96第四终止时间跨度0115]40LF2信号98第一串行数量0116]42HF2频率 100保持期0117]44时间间隔102第二测量阶段0118]46HF2时间104第二串行数量0119]48HF2信号106第五终止时间跨度0120]50HF2数量108第六终止时间跨度0121]52时间段110第三串行数量0122]54累积长度112方法0123]114LF2极限长度0124]116并行时间段0125]118第二终止时间跨度0126]120第一电弧故障时间跨度0127]122第二电弧故障时间跨度0128]124第三电弧故障时间跨度0129]126第一电弧故障数量0130]128第二电弧故障数量0131]130第三电弧故障数量0132]132第四电弧故障数量0133]134SPG电压0134]136大时间跨度0135]138长度0136]140第二 SPG时间跨度0137]142SPG故障。
【权利要求】
1.一种用于识别具有系统频率(26)、电流(22)和电压(24)的电路(2)内的电弧故障(16)的方法(60)，-其中，出现的具有一个在一个LFl频率(30)以下的频率和一个在一个LFl极限阈值(32)以上的电流强度的一个干扰信号(28)定义一个LFl信号(34)，-其中，如果所出现的干扰信号(28)的数量大于或等于一个HF2数量(50)并且两个连续干扰信号(28)之间的时间间隔小于一个HF2时间(46)时，则将出现的具有一个在一个HF2频率(42)以下的频率的多个干扰信号(28)组合起来形成一个HF2信号(48)，-其中，具有一个总计为一个累积长度(54)的对应长度并且直接在时间上相互接替的并且在各种情况下在其内存在至少一个HF2信号(48)的多个时间段(52)定义一个累积(56),如果时间段(52)的数量大于或等于一个累积数量(58),-其中，如果识别了一个累积(56)，则一个WETl累积计数器(70)增加一(1)，-其中，如果两个相邻的累积(56)之间的时间间隔小于一个第一累积时间(66)或大于一个第二累积时间(68)，则将该WETl累积计数器(70)重新设置为零(0)，-其中，对于该WETl累积计数器(70)而言，在已经达到一个累积值(64)后，开始一个等待期(62),-其中，如果在该等待期(62)内测量到至少一个LFl信号(34)或两个其间的时间间隔小于一个第三累积时间(72)的累积(56)，则终止该等待期(62)并且将该WETl累积计数器(70)重新设置为零(0)，以及-其中，该等待期(62)
2.如权利要求1所述的方法，其中，如果该等待期已经开始，则终止该等待期(62)，并且如果测量到一个具有一个比一个LF2极限长度(114)更长的持续时间的LF2信号(40)时，则该WETl累积计数器(70)被重新设置为零(O)并保持在零(O)处持续一个并行时间段(116)，-其中，出现的具有一个在一个LF2频率(36)以下的频率和一个在一个LF2极限阈值(38)以上的电流强度的一个干扰信号(28)被指定作为LF2信号(40)，以及-其中，如果出现以下情况，则结束该并行时间段(116)-一个所测量的LF2信号(40)具有一个短于该LF2极限长度(114)的持续时间，或者-用于一个第一终止时间跨度的电压(24)小于一个端接电压，或者-如果一个第二终止时间跨度(118)内没有测量到LF2信号(40)，以及-其中，检测和/或报告该电弧故障(16)-如果在所有连续HF2信号(48)之间的并行时间段(116)内该时间间隔大于或等于一个第一电弧故障时间跨度(120)，-如果在两个直接连续HF2信号(48)之间的并行时间段(116)内该时间间隔大于或等于一个第二电弧故障时间跨度(122)，以及-如果或者所测量的HF2信号(48)的数量大于或等于一个第一电弧故障数量(126)，如果在一个第三电弧故障时间跨度(124)内所测量的LF2信号(40)的数量介于一个第二电弧故障数量(128)和一个第三电弧故障数量(130)之间，或者如果所测量的HF2信号(48)的数量大于或等于一个第四电弧故障数量(132)，如果该第三电弧故障时间跨度(124)内所测量的LF2信号(40)数量大于该第三电弧故障数量(130)，其中该第三电弧故障时间跨度(130)在各种情况下从该并行时间段(116)开始。
3.一种用于识别具有系统频率(26)、电流(22)和电压(24)的电路(2)内的电弧故障(16)的方法(76)，-其中，出现的具有一个在一个LFl频率(30)以下的频率和一个在一个LFl极限阈值(32)以上的电流强度的一个干扰信号(28)定义一个LFl信号(34)，-其中，如果所出现的具有一个在一个HF2频率(42)以下的频率的多个干扰信号(28)的数量大于或等于一个HF2数量(50)并且两个连续干扰信号(28)之间的时间间隔小于一个HF2时间(46)时，则将出现的这些干扰信号(28)组合起来形成一个HF2信号(48)，-其中，具有一个总计为一个累积长度(54)的对应长度并且在时间上直接相互接替的并且在各种情况下在其内存在至少一个HF2信号(48)的多个时间段(52)定义一个累积(56),如果时间段(52)的数量大于或等于一个累积数量(58),-其中，如果识别了一个累积(56)，则一个WET2累积计数器(78)增加一(1)，-其中，在两个累积(56)之间存在一个间隔的情况下，该间隔大于或等于一个(第三)累积时间(72)，或者如果该WET2累积计数器(78)大于一个第一 WET2极限值(80)则开始一个LF期(82)，或者如果该WET2累积计数器(78)小于或等于该WET2极限值(80)则将该WET2累积计数器(78)重新设 置为零(0)，-其中，如果在该LF期(82)内测量到一个LFl信号(34)，则一个LFl计数器(84)增加一(1)，-其中，如果在该LF期(82 )内该LFl计数器(84)超过一个第二 WET2极限值(86 )，则识别和/或报告该电弧故障(16)，以及-其中，该LF期(82)已经过去后，将该WET2累积计数器(78)和该LFl计数器(84)重新设置为零(O)。
4.如权利要求3所述的方法，其中，如果后者已经开始，则终止该LF期(82)，如果或者一个第二 SPG时间跨度(140)期间该电压(24)不大于一个SPG电压(134)或者两个连续大时间跨度(136)的长度相差大于一个第三SPG时间跨度，则该WET2累积计数器(78)和该LFl计数器(84)被重新设置为零(O)并且被保持在零(O)处持续一个第一 SPG时间跨度，其中，这些大时间跨度(136)为该电压(24)大于该SPG电压(134)所在的时间跨度。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中，如果后者已经开始，则终止该LF期(82)，如果测量到一个具有一个比一个LF2极限长度(114)更长的持续时间的LF2信号(40)时，该WET2累积计数器(78)和该LFl计时器(84)被重新设置为零(O)并保持在零(O)处持续一个并行时间段(116)，-其中，出现的具有一个在一个LF2频率(36)以下的频率和一个在一个LF2极限阈值(38)以上的电流强度的一个干扰信号(28)被指定作为LF2信号(40)，以及-其中，如果出现以下情况，则结束该并行时间段(116)ο 一个所测量的LF2信号(40)具有一个短于该LF2极限长度(114)的持续时间，或者-ο用于一个第一终止时间跨度的电压(24)小于一个端接电压，或者ο如果一个第二终止时间跨度(118)内没有测量到LF2信号(40)，以及-其中，检测和/或报告该电弧故障(16)-如果在所有连续HF2信号(48)之间的并行时间段(116)内该时间间隔大于或等于一个第一电弧故障时间跨度(120)，-如果在两个直接连续HF2信号(48)之间的并行时间段(116)内该时间间隔大于或等于一个第二电弧故障时间跨度(122)，以及-如果或者所测量的HF2信号(48)的数量大于或等于一个第一电弧故障数量(126)，如果在一个第三电弧故障时间跨度(124)内所测量的LF2信号(40)的数量介于一个第二电弧故障数量(128)和一个第三电弧故障数量(130)之间，或者如果所测量的HF2信号(48)的数量大于或等于一个第四电弧故障数量(132)，如果该第三电弧故障时间跨度(124)内所测量的LF2信号(40)数量大于该第三电弧故障数量(130)，其中该第三电弧故障时间跨度(130)在各种情况下从该并行时间段(116)开始。
6.一种用于识别具有系统频率(26)、电流(22)和电压(24)的电路(2)内的电弧故障(16)的方法(88)，-其中，出现的具有一个在一个LFl频率(30)以下的频率和一个在一个LFl极限阈值(32)以上的电流强度的一个干扰信号(28)定义一个LFl信号(34)，-其中，如果所出现的具有一个在一个HF2频率(42)以下的频率的多个干扰信号(28)的数量大于或等于 一个HF2数量(50)并且两个连续干扰信号(28)之间的时间间隔小于一个HF2时间(46)时，则将出现的这些干扰信号(28)组合起来形成一个HF2信号(48)，-其中，一个HF2信号(48)开始一个串行时间段(90)，以及-其中，检测和/或报告该电弧故障(16)-如果在该串行时间段(90)的一个第一测量阶段(92)中测量到多个HF2信号(48)，其在各种情况下的两个连续HF2信号(48)之间的时间间隔在一个第四终止时间跨度(96)和一个第三终止时间跨度(94)之间，如果HF2信号(48)的数量等于一个第一串行数量(98)，-如果在一个在该第一测量阶段(92)后的保持期(100)之后开始的串行时间段(102)中测量到进一步的多个HF2信号(48)，其在各种情况下的两个连续HF2信号之间的时间间隔在一个第四终止时间跨度(96)和一个第三终止时间跨度(94)之间，如果HF2信号(48)的进一步的数量等于一个第二串行数量(104)，以及-如果在该串行时间段(90)内测量到的LFl信号(34)的数量等于一个第三串行数量(119)，其中，两个连续LFl信号(34)之间的时间间隔介于一个第五终止时间跨度(106)和一个第六终止时间跨度(108)之间，以及如果这些LFl信号(34)的最后一个后的与该第五终止时间跨度(106)相当的至少一个时间跨度期间没有测量到进一步的LFl信号(34)，以及-其中，如果在这些测量阶段(92，102 )之一中两个直接连续的HF2信号(48 )之间的时间间隔大于该第三终止时间跨度(94)，则结束该串行时间段(90)。
7.如权利要求6所述的方法，其中，如果后者已经开始，则结束该串行时间段(90)，以及如果或者在一个第二 SPG时间跨度(140)期间该电压(24)不大于一个SPG电压(134)或者两个连续大时间跨度(136)的长度相差大于一个第三SPG时间跨度，则在一个第一 SPG时间跨度期间不开始该串行时间段(90)，其中，这些连续大时间跨度(136)为该电压(24)大于该SPG电压(134)所在的时间跨度。
8.如权利要求6或7所述的方法，其中，如果后者已经开始，则结束该串行时间段(90)，以及如果测量到一个具有一个比一个LF2极限长度(114)更长的持续时间的LF2信号(40)，则在一个并行时间段(116)期间不开始该串行时间段(90)，-其中，出现的具有一个在一个LF2频率(36)以下的频率和一个在一个LF2极限阈值(38)以上的电流强度的一个干扰信号(28)被指定作为LF2信号(40)，以及-其中，如果出现以下情况，则结束该并行时间段(116)-一个所测量的LF2信号(40)具有一个短于该LF2极限长度(114)的持续时间，或者-用于一个第一终止时间跨度的电压(24)小于一个端接电压，或者-如果一个第二终止时间跨度(118)内没有测量到LF2信号(40)，以及-其中，检测和/或报告该电弧故障(16)-如果在所有连续HF2信号(48)之间的并行时间段(116)内该时间间隔大于或等于一个第一电弧故障时间跨度(120)，-如果在两个直接连续HF2信号(48)之间的并行时间段(116)内该时间间隔大于或等于一个第二电弧故障时间跨度(122)，以及-如果或者所测量的HF2信号(48)的数量大于或等于一个第一电弧故障数量(126)，如果在一个第三电弧故障时间跨度(124)内所测量的LF2信号(40)的数量介于一个第二电弧故障数量(128)和一个第三电弧故障数量(130)之间，或者如果所测量的HF2信号(48)的数量大于或等于一个第四电弧故障数量(132)，如果该第三电弧故障时间跨度(124)内所测量的LF2信号(40)数量大于该第三电弧故障数量(130)，其中该第三电弧故障时间跨度(130)在各种情况下从该并行时间段(116)开始。
9.一种用于识别具有系统频率(26)、电流(22)和电压(24)的电路(2)内的电弧故障(16)的方法(112)，`-其中，如果出现的具有一个在一个HF2频率(42)以下的频率的多个干扰信号(28)的数量大于或等于一个HF2数量(50)并且两个连续干扰信号(28)之间的时间间隔小于一个HF2时间(46)时，则将这些干扰信号(28)组合起来形成一个HF2信号(48)，-其中，出现的具有一个在一个LF2频率(36)以下的频率和一个在一个LF2极限阈值(38)以上的电流强度的一个干扰信号(28)定义一个LF2信号(40)，-其中，一个具有比一个LF2极限长度(114)更长的持续时间的LF2信号(40)开始一个并行时间段(116)，-其中，如果出现以下情况，则结束该并行时间段(116)-一个所测量的LF2信号(40)具有一个短于该LF2极限长度(114)的持续时间，或者-用于一个第一终止时间跨度的电压(24)小于一个端接电压，或者-如果一个第二终止时间跨度(118)内没有测量到LF2信号(40)，以及-其中，检测和/或报告该电弧故障(16)-如果在所有连续HF2信号(48)之间的并行时间段(116)内该时间间隔大于或等于一个第一电弧故障时间跨度(120)，-如果在两个直接连续HF2信号(48)之间的并行时间段(116)内该时间间隔大于或等于一个第二电弧故障时间跨度(122)，以及-如果或者所测量的HF2信号(48)的数量大于或等于一个第一电弧故障数量(126)，如果在一个第三电弧故障时间跨度(124)内所测量的LF2信号(40)的数量介于一个第二电弧故障数量(128)和一个第三电弧故障数量(130)之间，或者如果所测量的HF2信号(48)的数量大于或等于一个第四电弧故障数量(132)，如果该第三电弧故障时间跨度(124)内所测量的LF2信号(40)数量大于该第三电弧故障数量(130)，其中该第三电弧故障时间跨度(130)在各种情况下从该并行时间段(116)开始。
10.一种被提供和设计成用于实施如权利要求1至9所述的方法的断路器(14)。
11.如权利要求10所述的断路器(14)，该断路器被提供和设计成用于实施如权利要求1或2所述的方法、以及还有如权利要求3至5中任意一项所述的方法、以及还有如权利要求6至8中任意一项所述的方法以及如权利要求9所述的方法。
12.如权利要求10或11所述的断路器(14)，其特征在于 一个中断单元(17)，该中断单元用于一识别和/或报告该电弧故障(16)就断开一个电路(2)。
【文档编号】H02H1/00GK103460540SQ201180068411
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2011年5月3日 优先权日:2011年2月23日
【发明者】马库斯·米克里斯 申请人:埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司