Störlichtbogenerkennungseinheit

Die Erfindung betrifft eine Störlichtbogenerkennungseinheit, einen Leistungsschalter, einen Kurzschließer und ein Verfahren zur Störlichtbogenerkennung.

In Niederspannungsstromkreisen bzw. Niederspannungsanlagen respektive Niederspannungsnetzen, d.h. Stromkreise für Spannungen bis 1000 Volt Wechselspannung oder 1500 Volt Gleichspannung, sind Kurzschlüsse meist mit auftretenden Störlichtbögen, wie parallele oder serielle Störlichtbögen, verbunden. Besonders in leistungsstarken Verteil- und Schaltanlagen können diese bei einer nicht ausreichend schnellen Abschaltung zu verheerenden Zerstörungen von Betriebsmitteln, Anlagenteilen oder kompletten Schaltanlagen führen. Um einen länger andauernden und großflächigen Ausfall der Energieversorgung zu vermeiden und Personenschäden zu reduzieren, ist es erforderlich derartige Störlichtbögen, insbesondere stromstarke bzw. parallele Störlichtbögen, in wenigen Millisekunden zu erkennen und zu löschen. Konventionelle Schutzsysteme von Energieversorgungsanlagen (z.B. Sicherungen und Leistungsschalter) können unter den geforderten zeitlichen Anforderungen keinen zuverlässigen Schutz bieten.

Mit Leistungsschalter sind hier insbesondere Schalter für Niederspannung gemeint. Leistungsschalter werden, insbesondere in Niederspannungsanlagen, üblicherweise für Ströme von 63 bis 6300 Ampere eingesetzt. Spezieller werden geschlossene Leistungsschalter, wie Moulded Case Circuit Breaker, für Ströme von 63 bis 1600 Ampere, insbesondere von 125 bis 630 oder 1200 Ampere eingesetzt. Offene Leistungsschalter bzw. Luftleistungsschalter, wie Air Circuit Breaker, werden insbesondere für Ströme von 630 bis 6300 Ampere, spezieller von 1200 bis 6300 Ampere eingesetzt. Leistungsschalter im Sinne der Erfindung können insbesondere eine elektronischen Auslöseeinheit, auch als Electronic Trip Unit, kurz ETU, bezeichnet, aufweisen.

Leistungsschalter überwachen den durch sie hindurchfließenden Strom und unterbrechen den elektrischen Strom bzw. Energie- fluss zu einer Energiesenke bzw. einem Verbraucher, was als Auslösung bezeichnet wird, wenn Stromgrenzwerte oder Strom- Zeitspannengrenzwerte, d.h. wenn ein Stromwert für eine gewisse Zeitspanne vorliegt, überschritten werden. Die Ermittlung von Auslösebedingungen und das Auslösen eines Leistungsschalters können mittels einer elektronischen Auslöseeinheit erfolgen .

Kurzschließer sind spezielle Einrichtungen zum Kurzschließen von Leitungen bzw. Stromschienen, um definierte Kurzschlüsse zum Schutz von Stromkreisen bzw. Anlagen herzustellen.

Konventionelle Störlichtbogendetektionssysteme werten die durch den Lichtbogen erzeugte Lichtemission aus und detektie- ren hiermit den Störlichtbogen.

Dies hat den Nachteil, dass parallel zu den elektrischen Leitungen bzw. Stromschienen Lichtwellenleiter bzw. optische De- tektionssysteme verlegt werden müssen, um eventuell auftretende Störlichtbögen zu erkennen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur Störlichtbogenerkennung aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird durch eine Störlichtbogenerkennungseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einen Leistungsschalter gemäß Patentanspruch 6, einen Kurzschließer gemäß Patentanspruch 7 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentspruchs 8 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Störlichtbogener- kennungseinheit für einen elektrischen Niederspannungsstrom- kreis mindestens einen Spannungssensor, zur periodischen Ermittlung von elektrischen Spannungswerten (un, un-1) des elektrischen Stromkreises, und eine damit verbundene Auswerteeinheit aufweist. Die Auswerteeinheit ist derart ausgestaltet ist, dass aus den ermittelten Spannungswerten die Änderung der Spannung nach der Zeit ermittelt wird. Die Änderung der Spannung nach der Zeit wird mit Schwellwerten verglichen und bei Überschreitung oder Unterschreitung eines Schwellwertes wird ein Störlichtbogenerkennungssignal abgegeben.

Beispielsweise kann bei Überschreitung eines ersten Schwellwertes (SW1) der Änderung der Spannung nach der Zeit ein Störlichtbogenerkennungssignal abgegeben werden. Alternativ kann bei Unterschreitung eines zweiten Schwellwertes (SW2) der Änderung der Spannung nach der Zeit ein Störlichtbogenerkennungssignal abgegeben werden. Die Beträge beider Schwellwerte können dabei identisch sein, wobei sich das Vorzeichen unterscheidet .

Wesentlich ist, dass Spannungssprünge bzw. schnelle Änderungen der Spannung, die einen Schwellwert über- (z.B. bei positiven Spannungsänderungen) bzw. unterschreiten (z.B. bei negativen Spannungsänderungen bzw. der negativen Halbwelle), erkannt werden und zu einem Störlichtbogenerkennungssignal führen. Störlichtbogen weisen bei Zündung des Lichtbogens starke Spannungssprünge auf. Diese werden erfindungsgemäß de- tektiert und führen zu einem Störlichtbogenerkennungssignal.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinheit derart ausgestaltet, dass fortlaufend aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Spannungswerten (un, un-1) eine Spannungsdifferenz (dun) ermittelt wird. Die Spannungsdifferenz (dun) wird durch die zeitliche Differenz (dtn) der Spannungswerte (un, un-1) dividiert. Der somit ermittelte Differenzenquotient (Dqun) wird, als Maß für die Änderung der Spannung nach der Zeit, mit dem ersten Schwellwert (SW1) verglichen. Bei dessen Überschreitung wird ein Störlichtbogener- kennungssignal abgegeben.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass wenn vom aktuellen Spannungswert (un) der vorhergehenden Spannungswert (un-1) abgezogen wird, bei aufsteigenden Flanken der elektrischen Spannung der Differenzenquotient positiv wird, so dass hinsichtlich positiver Änderungen der Spannung nach der Zeit, die den Schwellwert überschreiten, eine Störlichtbogenermitt- lung durchgeführt wird. D.h. positive Änderungen bzw. die aufsteigenden Flanke der Spannung (beim Sinus der Bereich 0° bis 90° bzw. 270° bis 360°) betreffende Änderungen werden erkannt. Somit steht eine einfache Ermittlungsmöglichkeit zur Verfügung .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinheit derart ausgestaltet, dass fortlaufend aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Spannungswerten (un, un-1) eine Spannungsdifferenz (dun) ermittelt wird. Die Spannungs- differenz (dun) wird durch die zeitliche Differenz (dtn) der Spannungswerte (un, un-1) dividiert. Der daraus ermittelte Differenzenquotient (Dqun) wird, als Maß für die Änderung der Spannung nach der Zeit, mit dem zweiten Schwellwert (SW2) verglichen. Bei dessen Unterschreitung wird ein Störlichtbo- generkennungssignal abgegeben.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass wenn vom aktuellen Spannungswert (un) der vorhergehenden Spannungswert (un-1) abgezogen wird, bei fallenden Flanken der elektrischen Spannung der Differenzenquotient negativ wird, so dass hinsicht- lieh negativer Änderungen der Spannung nach der Zeit, die den Schwellwert überschreiten, eine Störlichtbogenermittlung durchgeführt wird. D.h. negative Änderungen bzw. die fallende Flanke (beim Sinus der Bereich 90° bis 270°) der Spannung betreffende Änderungen werden erkannt. Somit steht eine weitere einfache Ermittlungsmöglichkeit zur Verfügung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinheit derart ausgestaltet, dass fortlaufend aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Spannungswerten (un, un-1) eine Spannungsdifferenz (dun) ermittelt wird. Die Spannungsdifferenz (dun) wird durch die zeitliche Differenz (dtn) der Spannungswerte (un, un-1) dividiert. Der Betrag des daraus ermittelten Differenzenquotient (Dqun) wird, als Maß für die Änderung der Spannung nach der Zeit, mit dem ersten Schwellwert (SW1) verglichen. Bei dessen Überschreitung wird ein Störlichtbogenerkennungssignal abgegeben .

Dies hat den besonderen Vorteil, dass hinsichtlich sowohl positiver als auch negativer Änderungen der Spannung nach der Zeit eine Störlichtbogenermittlung durchgeführt wird, da der vorzeichenlose Betrag der Änderung der Spannung nach der Zeit ausgewertet wird. Überschreitet der Betrag den ersten

Schwellwert, erfolgt ein Störlichtbogenerkennungssignal. Somit steht eine Ermittlungsmöglichkeit für sowohl positive als auch negative Spannungsänderungen bzw. -Sprünge zur Verfügung .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Stromsensor vorgesehen ist, der den elektrischen Strom des Stromkreises ermittelt, und mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Diese ist derart ausgestaltet, dass der Strom einen dritten Schwellwert (SW3) überschreiten muss, um ein Störlichtbogenerkennungssignal abzugeben. D.h. es muss ein weiteres Kriterium erfüllt sein, Überschreitung des dritten Schwellwertes (SW3), ehe ein Störlichtbogenerkennungssignal abgegeben wird.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine genauere Erkennung von Störlichtbögen ermöglicht wird, da diese häufig erst bei höheren Strömen auftreten. Somit können fehlerhafte Stör- lichtbogenerkennungssignale vermieden werden, z.B. wenn schnelle Spannungsänderungen im Normalbetrieb auftreten.

Erfindungsgemäß ist ferner ein Leistungsschalter für einen elektrischen Niederspannungsstromkreis vorgesehen. Dieser weist eine erfindungsgemäße Störlichtbogenerkennungseinheit auf. Diese ist mit dem Leistungsschalter verbunden, wobei diese derart ausgestaltet sind, dass bei Abgabe eines Stör- lichtbogenerkennungssignals der Leistungsschalter auslöst, d.h. den elektrischen Stromkreis unterbricht. Somit kann eine Löschung des Störlichtbogens erreicht werden. Weist der Leistungsschalter eine elektronische Auslöseeinheit auf, kann eine sehr schnelle Auslösung des Leistungsschalters bei Vorliegen eines Störlichtbogenerkennungssignals erreicht werden. Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein Leistungsschalter um eine weitere, vorteilhafte Funktionalität zum Schutz elektrischer Anlagen erweitert wird. Die Erkennung und Abschaltung von Störlichtbögen erfolgt dabei vorteilhaft in einem Gerät. Gegebenenfalls lassen sich vorhandene Baugruppen, wie Spannungs- oder/und Stromsensoren, Netzteil, Mikroprozessoren für die Auswerteeinheit, etc. mitverwenden und so Synergien erzielen.

Erfindungsgemäß ist ferner ein Kurzschließer, aufweisend eine Störlichtbogenerkennungseinheit, die mit dem Kurzschließer verbunden ist, vorgesehen. Diese sind derart ausgestaltet, dass bei Abgabe eines Störlichtbogenerkennungssignals der Kurzschließer den elektrischen Stromkreis kurzschließt, um ein Löschen des Störlichtbogens zu bewirken.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache, schnelle und wirksame Möglichkeit zum Löschen von Störlichtbögen zur Verfügung steht.

Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Verfahren zur Störlichtbogenerkennung für einen elektrischen Stromkreis vorgesehen. Hierbei werden periodisch elektrische Spannungswerte (un, un- 1) des Stromkreises ermittelt. Mit Hilfe dieser wird fortlaufende die Änderung der Spannung nach der Zeit ermittelt. Überschreitet diese einen ersten Schwellwert (SW1), beispielsweise im Falle einer positiven Änderung der Spannung nach der Zeit, oder unterschreitet diese einen zweiten Schwellwert (SW2), beispielsweise im Falle einer negativen Änderung der Spannung nach der Zeit, wird ein Störlichtbogen- erkennungssignal abgegeben.

Dies hat den besonderen Vorteil eines einfachen Verfahrens zur Störlichtbogenerkennung. Alle Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung bewirken eine Verbesserung der Erkennung von Störlichtbögen bzw. deren Löschung .

Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.

Hierbei zeigt:

Figur 1 ein Diagramm des zeitlichen Spannungs- und Stromverlaufes nach Lichtbogenzündung

Figur 2 ein Ablaufdiagramm zur Störlichtbogenerkennung

Figur 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Lösung

Figur 4 eine erste Darstellung zur Erläuterung des Einsatzes der Erfindung

Figur 5 eine zweite Darstellung zur Erläuterung des Einsatzes der Erfindung

Figur 6 eine dritte Darstellung zur Erläuterung des Einsatzes der Erfindung

In einem Stromkreis bzw. Netz, in dem ein Störlichtbogen brennt, kann ein Strom- und Spannungsverlauf gemessen werden, der einen signifikanten Verlauf aufweist. Ein typischer Spannungs- und Stromverlauf für einen Störlichtbogen ist in Figur 1 dargestellt. Figur 1 zeigt eine Darstellung eines Diagramms, in dem der zeitliche Verlauf der elektrischen Spannung (U) und des elektrischen Stromes (I) nach Zündung eines Lichtbogens bzw. Störlichtbogens, insbesondere parallelen Störlichtbogen, in einem elektrischen Stromkreis, insbesondere Niederspannungsstromkreis, dargestellt ist.

Auf der horizontalen X-Achse ist die Zeit (t) in Millisekun- den (ms) dargestellt. Auf der vertikalen Y-Achse ist auf der linken Skalierung die Größe der elektrischen Spannung (U) in Volt (V) abgebildet. Auf der rechten Skalierung ist die Größe des elektrischen Stromes (I) in Ampere (A) abgebildet. Nach Lichtbogenzündung verläuft der Strom (I) annähernd sinusförmig. Die Spannung (U) zeigt in erster Näherung einen rechteckförmigen Verlauf, an Stelle eines üblicherweise sinusförmigen Verlaufs. Abweichend von einem reinen sinusförmigen Spannungsverlauf, stellt sich in Stromkreisen bzw. Netzen, in denen ein Störlichtbogen brennt, ein stark verzerrter Spannungsverlauf ein. Abstrahiert betrachtet, lässt sich im Spannungsverlauf eine Rechteckform erkennen, die mit einem sinusförmigen Anteil - bedingt durch den Spannungsabfall zwischen Messstelle und Lichtbogen - überlagert ist und auf dem Plateau einen hoch stochastischen Anteil aufzeigt. Die Rechteckform ist dadurch gekennzeichnet, dass es bei der Lichtbogenzündung und in den nachfolgenden Spannungsnulldurchgängen der Wechselspannung zu signifikant erhöhten Spannungsänderungen kommt, die folgend als Spannungssprung bezeichnet werden, da der Anstieg der Spannungsänderung im Vergleich zu einem sinusförmigen Spannungsverlauf wesentlich größer ist. Erfindungsgemäß sollen derartige Spannungsänderungen bzw.

Spannungssprünge erkannt werden und daraufhin ein Störlicht- bogenerkennungssignal abgegeben werden. Insbesondere kann dabei ein Detektionsansatz dahingehend erfolgen, dass Spannungssprünge bei der Lichtbogenzündung und den darauf folgen- den Spannungsnulldurchgängen detektiert werden. Beispielsweise kann hierzu eine Differenzberechnung erfolgen.

Fortlaufend bzw. periodisch werden Spannungswerte (un, un-1) ermittelt, wobei die Meßfrequenz bzw. Abtastfrequenz der er- mittelten Spannungswerte (un, un-1) ein Vielfaches der Frequenz der Wechselspannung betragen sollte, beispielsweise im Bereich 1 bis 200 kHz, spezifischer im Bereich 10 bis 40 oder 60 kHz, insbesondere im Bereich 40 bis 50 kHz liegen sollte.

Mit den ermittelten Spannungswerten (un, un-1) wird dann beispielsweise eine Differenzberechnung durchgeführt, wobei ein Differenzenquotient (Dqun) für jeden Abtastwert der Spannung (un) berechnet wird. Dazu wird die Differenz des aktuellen Spannungsabtastwertes (un) zum vorhergehenden Spannungsabtastwert (un-1) gebildet. Diese Differenz (dun) wird durch die zeitliche Differenz (dtn), d.h. dtn = tn - tn-1, der Spannungsabtastwerte (un, un-1) dividiert, um so den Differenzenquotienten (Dqun) gemäß Formel 1 zu erhalten. dun

Dqun =

dtn (1)

Dieser Differenzenquotient (Dqun) wird als Maß für die Änderung der Spannung nach der Zeit mit einem Schwellwert (SW) verglichen. Bei Erfüllung der Schwellwertbedingung erfolgt ein Störlichtbogenerkennungssignal .

Alternativ kann auch vom vorhergehenden Spannungsabtastwert (un-1) der aktuelle Spannungsabtast (un) abgezogen werden (dun = (un-1) - (un) ) . Dadurch ändert sich lediglich das Vorzeichen des Differenzenquotienten. Bei einem Vergleich, beim dem nicht der Betrag mit dem Schwellwert verglichen werden, sondern die Absolutwerte, ist dementsprechend auch das Vorzeichen des Schwellwertes zu beachten und anzupassen.

Beispielsweise wurden die Spannungswerte 30 Volt (un-1) und 50 Volt (un) mit dem zeitlichen Abstand von 20 ys, was einer Abtastfrequenz von 50 KHz entspricht, gemessen.

Der erste Schwellwert könnte beispielsweise bei 0,5 V/ys lie- gen. Der ermittelte Differenzenquotient 1 V/ys liegt über den 0,5 V/ys. Somit wird ein Störlichtbogenerkennungssignal abgegeben . Eine entsprechende Auswertung ist in Figur 2 dargestellt. Gemäß Figur 2 erfolgt in einem ersten Schritt (1) die fortlaufende Berechnung des Differenzenquotienten Spannung

(Dqun) . Dieser wird in einem zweiten Schritt (2) mit dem Schwellwert (SW) verglichen. Erfolgt eine Überschreitung des Schwellwertes (SW) erfolgt in einem dritten Schritt (3) die Erkennung eines Störlichtbogens und/oder Abgabe eines Stör- lichtbogenerkennungssignals . Ist der Schwellwert (SW) nicht überschritten, kann in einem vierten Schritt (4) die Meldung, dass kein Störlichtbogen bzw. kein brennender Störlichtbogen vorhanden ist, erfolgen.

Die Berechnung kann fortlaufend durchgeführt werden.

Beispielsweise kann gemäß einer Ausgestaltung, wenn vorzeichenbehaftete Änderungsgrößen der Spannung berechnet werden, der Vergleich bei positiven Werten hinsichtlich der Überschreitung eines ersten, beispielsweise positiven, Schwellwertes (SW1) erfolgen oder/und bei negativen Werten hinsichtlich der Unterschreitung eines zweiten, beispielsweise negativen, Schwellwertes (SW2) erfolgen. D.h. wenn der Betrag der negativen Abweichung zahlenmäßig größer als der Betrag des negativen Schwellwertes ist.

Alternativ kann auch ein Betrag (positiv) der Änderung der Spannung gebildet werden, der dann mit dem positiven ersten Schwellwert (SW1) verglichen wird und bei dessen Überschrei- tung ein Störlichtbogenerkennungssignal abgegeben werden.

Alternativ oder zusätzlich zum Störlichtbogenerkennungssignal kann auch eine Anzeige zwischen „Kein brennender Störlichtbogen" und „brennender Störlichtbogen" erfolgen bzw. eine dem- entsprechende Unterscheidung in der Anlage getroffen werden.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Spannungsverlaufsab- hängige Störlichtbogenerkennung mit weiteren Kriterien kombi- niert werden. Beispielsweise mit einer Messung des elektrischen Stromes des Stromkreises. Hierzu ist im elektrischen Stromkreis ein weiterer Sensor zur Strommessung vorgesehen. Der gemessene Strom, insbesondere der Effektivwert des gemes- senen Stromes, der beispielsweise nach der Methode von Mann- Morrison berechnet werden kann, wird dabei mit einem dritten Schwellwert (SW3) verglichen und nur wenn auch dieser dritte Schwellwert (SW3) überschritten ist und das Kriterium für ein Störlichtbogenerkennungssignal erfüllt ist, wird auch ein solches abgegeben.

Diese als Überstromfreigabe bezeichnetes Kriterium führt zu einer sicheren Fehlerabgrenzung. Für die Störlichtbogenerkennung muss ein minimaler Störlichtbogenstrom im Stromkreis fließen, um ein Störlichtbogenerkennungssignal zu bewirken. Als Schwellwert für die Überstromfreigabe kann ein vom Betriebsstrom abhängiger Wert gewählt werden. Alternativ könnte die Schwellwertfestlegung auch lichtbogenspezifisch erfolgen, da für einen brennenden Niederspannungslichtbogen ein Lichtbogenstrom von üblicherweise mindestens 1000 A, für parallele Lichtbögen, und Ströme ab 1 A, für serielle Lichtbögen, vorliegen. D.h. der dritte Schwellwert SW3 kann je nach Einsatz bzw. Anwendung ab 1 A, 10 A, 100 A, 1000 A, 5000 A festgelegt sein . In einer Ausgestaltung könnten der erste oder/und zweite Schwellwert SW1, SW2 auch in Abhängigkeit von der Einstellung des dritten Schwellwertes SW3 festgelegt werden. D.h. bei hohen Beträgen des dritten Schwellwertes sind die Beträge des ersten und zweiten Schwellwertes ebenfalls hoch.

Figur 3 zeigt hierzu eine Darstellung, bei der die ermittelte Spannung U des Stromkreises einer ersten Auswerteeinheit (AE1), zur Ermittlung von Störlichtbögen, zugeführt wird. Der ermittelte Strom I des Stromkreises wird einer zweiten Aus- werteeinheit (AE2), zur Ermittlung einer Strombedingung, wie der Überschreitung des dritten Stromgrenzwertes (SW3), zugeführt. Die Ausgänge beider Einheiten sind mit einer UND- Einheit (&) verknüpft, dessen Ausgang bei Erfüllung beider Kriterien ein Störlichtbogenerkennungssignal (SLES) abgibt.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Übersichts- Schaltbildes für eine Anlagenkonfiguration mit abgangsselektiver Störlichtbogenerkennungseinheit für die Erfassung von Störlichtbogen. Figur 4 zeigt eine Niederspannungs- Einspeisung NSE, mit Sicherungen SI, denen Stromschienen bzw. Sammelschienen LI, L2, L3 für die Leiter eines Dreiphasen- Wechselstromnetzes bzw. Stromkreises folgen. Der Neutralleiter bzw. Nullleiter ist nicht dargestellt. Jeder der drei Stromschienen LI, L2, L3 ist jeweils ein Spannungssensor SEU1, SEU2, SEU3 und ein Stromsensor SEI1, SEI2, SEI3 zugeordnet. Die Stromschienen sind mit einer Schalt- oder/und Verteilanlage SVA verbunden.

Die Spannungs- und Stromsensoren sind mit einer erfindungsgemäßen Störlichtbogenerkennungseinheit SEE verbunden, die eine erfindungsgemäße Auswerteeinheit AE aufweist. Diese weist einen Ausgang zur Abgabe eines Störlichtbogenerkennungssignals SLES auf.

Die Spannungs- und Stromsensoren ermitteln Spannungs- (un, un-1) und Stromwerte (in, in-1) der Sammelschienen LI, L2, L3 und führen sie der erfindungsgemäßen Störlichtbogenerken- nungseinheit SEE zu.

Die Sensoren sind dabei außerhalb Störlichtbogenerkennungs- einheit angeordnet und mit dieser verbunden.

Figur 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Übersichtsschaltbildes für eine Anlagenkonfiguration mit zentraler Störlichtbogenerkennungseinheit für die Erfassung von Störlichtbogen. Figur 5 zeigt eine Niederspannungseinspeisung NSE, der ein Einspeise-Kabel ELT1 folgt, dem ein Einspeise-Schalter ESCH folgt, dem ein Stromsensor SEI1 und ein Spannungssensor SEU1 folgt, dem eine Sammelschien SS folgt. An der Sammelschiene SS sind 3 Abgänge ABG I ABG II und ABG III vorgesehen. Diesen ist je ein Abgangs-Kabel ALT1, ALT2, ALT3 zugeordnet. Die Sensoren SEI1, SEU1 sind mit einer Störlichtbogenerken- nungseinheit SEE verbunden, dessen Ausgang wiederum mit dem Einspeise-Schalter ESCH verbunden ist. Der Einspeise-Schalter kann dabei ein Leistungsschalter sein. Bei Erkennung eines Störlichtbogens kann der elektrische Stromkreis, d.h. die Stromversorgung der Sammelschiene SS unterbrochen werden, wenn beispielsweise in einem der Abgänge ein Störlichtbogen auftritt . Figur 6 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 5, mit dem Unterschied, dass die Sensoren im zweiten Abgang ABG II angeordnet sind, der zudem Sicherungen SI und einen Kurzschließer KS aufweist. Die Sensoren SEI1 und SEU1 erfassen Strom- und Spannungswerte des Abganges ABG II und geben diese an die Störlichtbogenerkennungseinheit SEE weiter. Erkennt die Stör- lichtbogenerkennungseinheit SEE einen Störlichtbogen, wird an ihrem Ausgang ein Störlichtbogenerkennungssignal abgegeben und zum Kurzschließer KS übertragen. Dieser schließt daraufhin den Abgang ABG II kurz, um den Störlichtbogen zu löschen.

Die Störlichtbogenerkennung gemäß Figur 5 oder 6 kann beispielsweise als mobiles System ausgeführt sein.

Die Erfindung soll im Folgenden nochmals erläutert werden.

Mit der Erfindung können Störlichtbögen, insbesondere parallele oder stromstarke, insbesondere in Niederspannungsschalt- und Verteilungsanlagen, erkannt werden. Erfindungsgemäß steht dazu insbesondere ein nummerischer Lösung bzw. Detektionsal- gorithmus auf Grundlage der Auswertung von gemessenen Spannungswerten bzw. -Signalen zur Verfügung. Für die Erkennung von Störlichtbögen wird die Spannung gemessen und Mithilfe einer Signalverlaufsanalyse ausgewertet. Aufgrund der in der Praxis notwendigen schnellen Lichtbogendetektion kann hierbei erfindungsgemäß eine außerordentlich schnelle zeitliche Auswertung zur Verfügung gestellt werden. Mit dieser Erfindung können beispielsweise auf Basis einer zentralen Spannungsmessung an der Einspeisung stromstarke Störlichtbögen, beispielsweise in Schalt- und Verteileranlagen, z.B. in der Niederspannung, schnell detektiert werden.

Die Erfindung kann insbesondere vorteilhaft in Leistungsschaltern oder Kurzschließern eingesetzt werden.

Eine aufwendige Installation von Lichtwellenleitern in Anlagen zur Störlichtbogenerkennung ist nicht erforderlich. Die Spannungsmessung kann zentral realisiert und ggf. synerge- tisch von weiteren Betriebsmitteln genutzt werden.

Im Weiteren ist eine Implementierung in vorhandene Schaltund Verteileranalgen einfach möglich, da ein erfindungsgemä- ßes Detektionssystem beispielsweise lediglich zentral einge- baut werden kann und keine Installation in einzelnen, zu schützenden Zellen e: ^• forderlich ist.

Die Erfindung kann als Baugruppe mit zentraler Spannungsmessung realisiert sein.

Die bisher am Markt etablierten Detektionssysteme basieren auf einer optischen Fehlererkennung und weisen somit Potential zu einer Fehlauslösung durch die Einwirkung von Fremdlicht (z.B. Blitzlicht) auf. Bei der erfindungsgemäßen Lösung auf Grundlage einer Spannungsmessung ist dieses Gefahrenpotential nicht vorhanden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.