Vorrichtung zur Erkennung eines Störlichtbogens und elektri sche Schaltanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Er kennung eines Störlichtbogens sowie eine elektrische Schalt anlage mit einer derartigen Vorrichtung.

Lichtbogenerscheinungen sind insbesondere in Schaltanlagen in vielen Fällen unerwünschte Erscheinungen. Diese Lichtbogener scheinungen werden entsprechend Störlichtbögen genannt und sollten in elektrischen Schaltanlagen sicher erkannt werden können. Vor allem müssen Störlichtbögen von sonstigen Licht erscheinungen unterschieden werden können, um gezielte Maß nahmen zur Reduzierung des Schadens durch die Wirkdauer des Störlichtbogens einleiten zu können.

Störlichtbögen können aufgrund verschiedenster Ereignisse in elektrischen Schaltanlagen auftreten. Beispielsweise können Störlichtbögen durch Überspannungseffekte zwischen verschie denen Phasen bzw. zwischen einer stromleitenden Phase und ei ner Erdung beispielsweise des Gehäuses auftreten. Zusätzlich können Störlichtbögen beispielsweise durch Verschmutzung ver stärkt auftreten, da sich durch eine Verschmutzung die Leit fähigkeit von Oberflächen in elektrischen Schaltanlagen erhö hen kann.

Ferner können Störlichtbögen nach Wartungen von elektrischen Schaltanlagen auftreten, wenn beispielsweise Werkzeug unbeab sichtigt in der elektrischen Schaltanlage verbleibt und die ses Werkzeug in Kontakt zu stromführenden Teilen tritt. Eben so ist es möglich, dass beispielsweise aufgrund von Erschüt terungen durch das Schalten der elektrischen Schalter in den Schaltanlagen verbliebenes Werkzeug die Position ändert und nach solch einem Ereignis so in der elektrischen Schaltanlage platziert ist, dass Störlichtbögen auftreten können. Übliche Lösungen zur Erkennung von Störlichtbögen messen le diglich das Auftreten von Lichteffekten in elektrischen

Schaltanlagen, was zur sicheren Erkennung eines Störlichtbo gens nicht ausreichend ist, da Lichteffekte auch durch Fremd lichteinwirkung ohne Vorhandensein eines Störlichtbogens auf- treten können. Deshalb wird zusätzlich mindestens eine zweite Messgröße mit dem Lichtsignal verknüpft, um eine Entscheidung treffen zu können, ob ein Störlichtbogen vorliegt oder nicht.

Die zweite Messgröße kann beispielsweise aufgrund der Überwa chung des Stromflusses in der Schaltanlage gebildet werden und es kann bei einem schnell ansteigenden Strom in Verbin dung mit dem Lichteffekt die Entscheidung getroffen werden, dass ein Störlichtbogen vorliegt. Ebenso ist es möglich, als weitere Messgröße den Luftdruck zu überwachen und bei einem schnellen Druckanstieg in Verbindung mit dem Lichteffekt die Entscheidung zu treffen, dass ein Störlichtbogen vorliegt.

Falls das Ereignis eines Störlichtbogens in einer elektri schen Schaltanlage auftritt, müssen möglichst schnell Gegen maßnahmen eingeleitet werden, da ansonsten die elektrische Anlage durch verdampfendes Metall stark beschädigt wird. Die zuverlässige Überwachung des Stromes auf ein Überstromkrite rium und ebenso die zuverlässige Überwachung des Drucks auf plötzlichen, starken Anstieg kann in der Praxis nur mit Ver zögerungen von mehr als 10 Millisekunden gewährleistet wer den. Diese Verfahren sind in vielen Fällen daher zu träge, um Beschädigungen der Schaltanlage durch den Störlichtbogen zu verhindern .

Aus diesem Grund wurden in jüngerer Zeit optische Verfahren zur Erkennung von Störlichtbögen entwickelt.

DE 295 02 452 Ul offenbart eine Anordnung zur raumselektiven Erfassung von Störlichtbögen in Schaltanlagen. Die Anordnung zur raumselektiven Erfassung besteht aus Lichtbogendetektoren mit Lichtwellenleitern, in die die optische Eigenstrahlung eines Störlichtbogens eingekoppelt wird, wobei die Anordnung aus mindestens einer spektral selektiv arbeitenden Empfangs einrichtung, aus mindestens einem nicht spektral selektiv ar beitenden optischen Empfangsmodul und einem Logikteil zur lo gischen Verknüpfung der Signale der Empfangseinrichtung und des Empfangsmoduls besteht, wobei die Empfangsflächen der Lichtwellenleiter in abgeschotteten Räumen der Schaltanlage angeordnet sind, und wobei die einzelnen den Räumen zugeord neten Lichtwellenleiter getrennten Empfangselementen des Emp fangsmoduls zugeordnet sind, während ein aus den einzelnen Räumen abgeleitetes Summensignal der Empfangseinrichtung zu geführt wird.

WO 2010/015269 Al offenbart ein Verfahren zum Überwachen des Betriebszustands einer elektrischen Maschine. Das Verfahren zum Überwachen des Betriebszustands erfasst eine Strahlungs intensität selektiv in einem Wellenlängenbereich eines Ab sorptionsbands eines Ionisationsprodukts durch einen Infra rotsensor, der über einen Luftspalt auf mindestens einen Teil der elektrischen Maschine ausgerichtet ist, und mindestens einen Parameter für die Teilentladungsaktivität innerhalb der elektrischen Maschine aus der gemessenen Strahlungsintensität als Maß für den Betriebszustand der elektrischen Maschine er mittelt .

WO 2017/045778 Al offenbart eine Vorrichtung zur Erkennung eines Störlichtbogens, die einen Sensor zur Detektion von Ab sorptionslinien des einfallenden Lichts und eine Auswerteein heit, die bei Vorhandensein von charakteristischen Absorpti onslinien ein Auswertesignal erzeugt, aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Erkennung eines Störlichtbogens und eine elektrische Schaltanlage mit einer derartigen Vor richtung zur Verfügung zu stellen, die schnell und sehr zu verlässig einen Lichtbogen erkennen kann, so dass geeignete Maßnahmen schnell eingeleitet werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung zur Erkennung eines Störlichtbogens gemäß Anspruch 1 gelöst. Vor teilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Aufgabe wird er findungsgemäß ebenso durch die elektrische Schaltanlage gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der elektri schen Schaltanlage sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Vorrichtung zur Erkennung eines Störlichtbogens in ein fallendem Licht gemäß Anspruch 1 weist Mittel auf zur Detek tion der Intensität des einfallenden Lichts in mindestens zwei Wellenlängenbereichen, wobei mindestens ein erster Wel lenlängenbereich so gewählt wird, dass die Intensität des einfallenden Lichts in diesem ersten Wellenlängenbereich bei Vorliegen eines Störlichtbogens hoch ist und wobei mindestens ein zweiter Wellenlängenbereich so gewählt wird, dass die In tensität des einfallenden Lichts in diesem zweiten Wellenlän genbereich bei Vorliegen eines Störlichtbogens niedrig ist sowie eine Auswerteeinheit, die bei Detektion einer hohen In tensität des einfallenden Lichts im mindestens einen ersten Wellenlängenbereich und einer niedrigen Intensität des ein fallenden Lichts im mindestens einen zweiten Wellenlängenbe reich ein Auswertesignal erzeugt.

Vorteilhaft hierbei ist, dass die erfindungsgemäße Vorrich tung sehr zuverlässig einen Störlichtbogen daran erkennt, dass erste Wellenlängenbereiche, die im Fall eines Störlicht bogens eine hohe Intensität aufweisen (z.B. Wellenlängenbe reiche, die für das Verdampfen von Metallen charakteristisch sind) überwacht werden und gleichzeitig zweite Wellenlängen bereiche, die in sonstigem Licht eine höhere, in einem Stör lichtbogen jedoch eine niedrige Intensität aufweisen, über wacht werden und das Vorliegen eines Störlichtbogens nur an gezeigt wird, wenn sowohl in den ersten Wellenlängenbereichen eine hohe Intensität als auch in den zweiten Wellenlängenbe reichen eine niedrige Intensität detektiert wird. Weitere Messgröße müssen nicht aufgenommen und ausgewertet werden und gegenüber der in WO 2017/045778 Al beschrieben Vorrichtung gewinnt das Verfahren an Zuverlässigkeit, da einerseits nicht bestimmte Spektrallinien detektiert werden müssen und ande rerseits die Unterscheidung eines Störlichtbogens von sonsti gen Lichteinflüssen zuverlässiger wird, indem auch mindestens ein Wellenlängenbereich überwacht wird, der in einem Stör lichtbogen charakteristischerweise gerade nicht auftritt, z.B. mindestens einer der Tageslicht-Wellenlängenbereiche 545-575 nm oder 675-725 nm.

In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung

weist/weisen das/die Mittel zur Detektion der Intensität des einfallenden Lichts mindestens zwei optische Sensoren auf, wobei mindestens ein erster optischer Sensor eine erste opti sche Bandpassfilterung aufweist, die den ersten Wellenlängen bereich passieren lässt und wobei mindestens ein zweiter op tischer Sensor eine zweite optische Bandpassfilterung auf weist, die den zweiten Wellenlängenbereich passieren lässt.

Dabei kann die erste und/oder zweite optische Bandpassfilte rung in einen ersten und/oder zweiten Lichtleiter zwischen Sensor und dem Ort des Lichteinfalls integriert sein.

Vorzugsweise ist die erste und/oder zweite optische Bandpass filterung schmalbandig und weist insbesondere einen Wellen längenbereich von 50 nm oder kleiner auf. Filter mit Band breiten von 10 nm, 25 nm oder 50 nm sind als Serienprodukte beispielsweise vom Hersteller Edmund Optics erhältlich. Die vorgenannten Bandbreiten sind im Zusammenhang mit der vorlie genden Erfindung nutzbar. Es sei an dieser Stelle darauf hin gewiesen, dass zwei oder mehr Bandpassfilterungen mit separa ten Bandpassfiltern oder einem Multibandpassfilter, der für die entsprechenden Wellenlängenbereiche ausgelegt ist, erfol gen kann.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen werden mehrere erste und/oder mehrere zweite Wellenlängenbereiche überwacht, um eine zuverlässigere Detektion eines Lichtbogens zu gewähr leisten. Zahlreiche Kombinationen sind hier denkbar und in praktischen Implementierungen wird die Steigerung der Zuver lässigkeit gegen die Kosten der erforderlichen Detektoren und Filtermittel abzuwägen sein. Bevorzugt sind Vorrichtungen, bei denen mindestens zwei erste Wellenlängenbereiche und/oder mindestens zwei zweite Wellenlängenbereiche ausgewertet wer den. In einer besonderen Ausgestaltung der vorliegenden Er findung werden drei erste und drei zweite Wellenlängenberei che ausgewertet und ein Auswertesignal wird dann erzeigt, wenn eine hohe Intensität in mindestens einem der drei ersten Wellenlängenbereiche detektiert wird und eine niedrige Inten sität in mindestens einem der drei zweiten Wellenlängenberei che detektiert wird.

In Ausgestaltungen der Erfindung kann zusätzlich die Ge samtintensität des einfallenden Lichts ermittelt werden und das Auswertesignal wird nur erzeugt, wenn die Gesamtintensi- tät des einfallenden Lichts über einem Schwellwert liegt.

Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Detektion zusätzlich, da Lichterscheinungen, die zwar das spektrale Profil eines Stör lichtbogens, nicht aber seine Gesamtintensität aufweisen, nicht zur Erzeugung eines Auswertesignals führen.

Vorzugsweise wird zur Ermittlung der Gesamtintensität auf die vorhandenen Detektormittel zurückgegriffen, indem beispiels weise durch die Auswerteeinheit die Intensitäten in den ers ten und zweiten Wellenlängenbereichen summiert werden und der Summenwert mit dem Schwellwert verglichen wird.

In Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden der mindestens eine erste Wellenlängenbereiche aus der Gruppe 300-350 nm, 475-525 nm und 750-800 nm und der mindestens eine zweite Wellenlängenbereich aus der Gruppe 545-575 nm,

675-725 nm und 875-925 nm gewählt. In Ausgestaltungen mit je drei Wellenlängenbereichen werden bevorzugt alle sechs vorge nannten Wellenlängenbereiche überwacht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine elekt rische Schaltanlage gemäß Anspruch 9. Eine solche Schaltanla- ge weist eine Vorrichtung zur Erkennung eines Störlichtbogens gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche auf, wobei das/die Mittel zur Detektion der Intensität des einfallenden Lichts der Vorrichtung das Licht innerhalb der elektrischen Schalt anlage detektiert/detektieren .

In einer Ausgestaltung der elektrischen Schaltanlage löst das Auswertesignal Maßnahmen zur Verminderung und/oder zum Lö schen des Störlichtbogens aus.

Vorzugsweise ist/sind das/die Mittel zur Detektion der Inten sität des einfallenden Lichts der Vorrichtung innerhalb der elektrischen Schaltanlage angeordnet.

In einer Ausgestaltung weist die elektrische Schaltanlage Stromschienen auf, die zumindest teilweise aus Kupfer oder Aluminium gefertigt sind.

In einer Ausgestaltung weist die elektrische Schaltanlage ein Gehäuse auf, das zumindest teilweise aus Eisen oder Stahl ge fertigt ist.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Auswerteeinheit in nerhalb weniger Millisekunden ein Auswertesignal erzeugen. Das/die Mittel zur Detektion der Intensität des einfallenden Lichts sowie die (elektronischen) Komponenten der Auswer teeinheit werden bevorzugt so ausgewählt, dass in weniger als 6 Millisekunden ein Auswertesignal erzeugt wird.

Die vorstehend beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vor teile der vorliegenden Erfindung, sowie die Art und Weise, wie sie erreicht werden, werden klarer und deutlicher ver ständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Zusammenhang mit den Figuren nä her erläutert werden.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung zur Überwachung zweier Wellenlängenbereiche; Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung zur Überwachung von sechs Wellenlängenbereichen;

Fig. 3 zeigt eine Spektralanalyse eines typischen Störlicht bogens; und

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltanlage mit einer beispielhaften Vorrichtung zur Erkennung eines Stör lichtbogens, wobei die Auswerteeinheit außerhalb der Schalt anlage angeordnet ist.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung 100 zur Erfassung eines Stör lichtbogens in einfallendem Licht dargestellt. Die Vorrich tung 100 weist Detektormittel 110 zur Detektion der Intensi tät des einfallenden Lichts in mindestens zwei Wellenlängen bereichen auf. Im Beispiel der Fig. 1 werden die Detektormit tel durch zwei Sensoren 111, 112 gebildet, wobei der erste Sensor 111 die Lichtintensität in einem ersten Wellenlängen bereich detektiert und der zweite Sensor 112 die Lichtinten sität in einem zweiten Wellenlängenbereich detektiert.

Die beiden Wellenlängenbereiche werden dabei so gewählt, dass die Intensität des einfallenden Lichts im ersten Wellenlän genbereich bei Vorliegen eines Störlichtbogens hoch ist und die Intensität des einfallenden Lichts im zweiten Wellenlän genbereich bei Vorliegen eines Störlichtbogens niedrig ist.

Die Sensoren 111, 112 detektieren Licht in den entsprechenden

Wellenlängenbereichen, beispielsweise indem die Sensoren eine entsprechende Sensorcharakteristik aufweisen (z.B. der erste Sensor detektiert nur Wellenlängen von 300-350 nm und der zweite Sensor detektiert nur Wellenlängen von 875-925 nm) o- der indem die Sensoren integrierte Filter aufweisen oder in dem den Sensoren in Lichteinfallrichtung Filter vorgeschaltet werden (nicht dargestellt) . Die Auswahl der Wellenlängenbereiche hängt von der Anwendung ab und zwar konkret u.a. davon, welche Stoffe/Elemente an der Störlichtbogenbildung auf jeden Fall beteiligt sind und wel che Stoffe/Elemente auf keinen Fall an der Störlichtbogenbil dung beteiligt sind. Der erste Wellenlängenbereich wird ent sprechend so gewählt, dass die spektrale Intensität der an der Störlichtbogenbildung beteiligten Stoffe/Elemente (z.B. Elektroden- oder Kontaktmaterial) detektierbar hoch ist und der zweite Wellenlängenbereich wird so gewählt, dass die spektrale Intensität der an der Störlichtbogenbildung betei ligten Stoffe/Elemente möglichst gering ist, aber sonstige Lichterscheinungen in diesem zweiten Wellenlängenbereich eine detektierbar hohe Intensität aufweisen.

Eine Auswerteeinheit 120 empfängt die Signale von den Detek tormitteln 110, im Beispiel der Fig. 1 den Sensoren 111 und 112 und erzeugt daraus ein Auswertesignal an einem Ausgang 121.

Das Auswertesignal wird erzeigt, wenn die vom ersten Sensor 111, der den ersten Wellenlängenbereich detektiert, detek- tierte Intensität hoch ist und gleichzeitig die vom zweiten Sensor 112, der den zweiten Wellenlängenbereich detektiert, detektierte Intensität niedrig ist.

In allen anderen Fällen wird das Auswertesignal nicht erzeugt oder es wird ein negatives Auswertesignal erzeugt, d.h. also dann, wenn beide Sensoren gleichzeitig niedrige Intensitäten detektieren oder wenn beide Sensoren gleichzeitig hohe Inten sitäten detektieren oder wenn der erste Sensor eine niedrige Intensität detektiert und gleichzeitig der zweite Sensor eine hohe Intensität detektiert.

Zusätzlich kann mittels eines zusätzlichen breitbandigen Sen sors (nicht dargestellt) oder durch Summation der Intensitä ten der von den einzelnen Sensoren gelieferten Intensitäts werte eine Gesamtlichtintensität ermittelt werden. Diese kann dann von der Auswerteeinheit bei der Erzeugung des Auswerte- Signals berücksichtigt werden, indem das Auswertesignal nicht erzeugt wird, wenn die Gesamtintensität einen Schwellwert nicht übersteigt.

Vorzugsweise werden geeignet schmale, nicht überlappende Wel lenlängenbereiche gewählt, um spektrale Einflüsse von am Störlichtbogen beteiligten Stoffen/Elementen auf den zweiten Wellenlängenbereich zu vermeiden und um sicherzustellen, dass mit dem ersten Wellenlängenbereich die spektralen Einflüsse anderer Stoffe/Elemente, die mit dem Störlichtbogen nicht im Zusammenhang stehen, in möglichst geringem Umfang erfasst werden .

Geeignete Wellenlängenbereiche für den ersten Wellenlängenbe reich sind in Fig. 3 dargestellt und mit Sl, S2 und S5 be zeichnet. Geeignete Wellenlängenbereiche für den zweiten Wel lenlängenbereich sind in Fig. 3 dargestellt und mit S3, S4 und S6 bezeichnet. Diese Wellenlängenbereiche werden im Zu sammenhang mit Fig. 2 näher erörtert.

Eine geeignete Bandbreite für einen Wellenlängenbereich be trägt 50 nm, nicht zuletzt weil passende Filter kommerziell erhältlich sind. Natürlich können andere Bandbreiten gewählt werden, in erster Linie abhängig vom spektralen Verhalten der am Störlichtbogen potentiell beteiligten Stoffe/Elemente und den regulären spektralen Bedingungen (z.B. Spektrum des Umge bungslicht oder eventuell vorhandener Wärmestrahlung) .

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Detektormittel sechs Sensoren 111..116 aufweisen. Für die Wahl der Sensoren 111..116 und insbesondere ihrer Sensorcha rakteristik bzw. ihrer Filter gelten die im Zusammenhang mit Fig. 1 erörterten Auswahlkriterien analog. Konkret wurden im Beispiel der Fig. 2 folgende Sensoren gewählt:

51 (111) 300-350 nm

52 (112) 475-525 nm

53 (113) 545-575 nm 54 (114) 675-725 nm

55 (115) 750-800 nm

56 (116) 875-925 nm

Die beispielhaft gewählten Bandbreiten entsprechen 50 nm, ausgenommen S3 mit einer Bandbreite von 30 nm. Die Wellenlän genbereiche wurden anhand einer Untersuchung der potentiell am Störlichtbogen beteiligten Stoffe/Elemente einer beispiel haften Schaltanlage ausgewählt. Die spektralen Eigenschaften des Störlichtbogens dieser Schaltanlage sind in Fig. 3 darge stellt. Zur besseren Nachvollziehbarkeit wurden die Wellenbe reiche der Sensoren S1..S6 in Fig. 3 gekennzeichnet.

Die Auswerteeinheit 120 in diesem Ausführungsbeispiel verar beitet die Signale der sechs Sensoren 111..116. Aus Fig. 3 ergibt sich folgende Signalverteilung bei einem idealen Stör lichtbogen :

Sl: High / Hohe Intensität

S2 : High / Hohe Intensität

S3: Low / Niedrige Intensität

S4 : Low / Niedrige Intensität

S5: High / Hohe Intensität

S 6 : Low / Niedrige Intensität

Die Auswerteeinheit 120 vergleicht die tatsächlich von den Sensoren 111..116 gelieferten Signale mit der Signalvertei lung des idealen Störlichtbogens und erzeugt das Auswertesig nal am Ausgang 121, wenn die gelieferten Signale der Signal verteilung des idealen Störlichtbogens entsprechen.

Ferner kann das Auswertesignal erzeugt werden, wenn ein oder mehrere Sensoren, z.B. aufgrund eines Defekts, unplausible oder abweichende Werte liefern, sofern die die übrigen Senso ren plausible Werte liefern, die der Signalverteilung des idealen Störlichtbogens entsprechen. Dabei können ein oder mehrere Sensoren als "notwendig" festgelegt werden, was be deutet, dass ein Auswertesignal nur erzeugt wird, wenn we- nigstens die Signale der als notwendig festgelegten Sensoren mit der Signalverteilung des idealen Störlichtbogens überein stimmen .

Ist die Zahl der Übereinstimmungen geringer als eine festge legte Mindestanzahl von Übereinstimmungen oder stimmen die Signale von als notwendig festgelegten Sensoren nicht mit dem erwarteten Wert überein, wird kein Auswertesignal erzeugt o- der es wird ein negatives Auswertesignal erzeugt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wurden drei Sensoren Sl, S2 und S5 so gewählt, dass sie verschiedene erste Wellenlängen bereiche detektieren, die sich dadurch auszeichnen, dass die am Störlichtbogen beteiligten Stoffe/Elemente charakteristi sche und detektierbare spektrale Anteile in diesen drei ers ten Wellenlängenbereichen hervorrufen. Weitere drei Sensoren S3, S4 und S6 wurden so gewählt, dass sie verschiedene zweite Wellenlängenbereiche detektieren, die sich dadurch auszeich nen, dass die am Störlichtbogen beteiligten Stoffe/Elemente nur geringe spektralen Anteile in diesen drei zweiten Wellen längenbereichen hervorrufen.

Natürlich können auch beispielsweise vier Sensoren so gewählt werden, dass sie verschiedene erste Wellenlängen detektieren und entsprechend zwei Sensoren so gewählt werden, dass sie verschiedene zweite Wellenlängen detektieren.

Indem im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gegenüber dem im Zu sammenhang mit Fig. 1 erläuterten Ausführungsbeispiel mehr als zwei Sensoren vorgesehen werden, steigt die Zuverlässig keit der Störlichtbogenerkennung erheblich an. Der hierfür erforderliche höhere Aufwand kann sich bereits bei der Ver meidung einer einzigen Fehlabschaltung bezahlt machen. Umge kehrt kann die auch bei ausgefallenen oder verschmutzten Sen soren immer noch zuverlässig mögliche Detektierung größeren Schaden beispielsweise an einer Schaltanlage verhindern. Ein zweites Messverfahren (z.B. Messung des Anstiegs von Druck oder Stromstärke) ist nicht erforderlich, wodurch sich der Aufwand für mehrere Sensoren bereits in der Designphase einer Schaltanlage amortisieren kann und die Wartung deutlich ver einfacht .

Auch in Ausführungsbeispielen mit mehr als zwei Sensoren kann zusätzlich mittels eines zusätzlichen breitbandigen Sensors (nicht dargestellt) oder durch Summation der Intensitäten der von den einzelnen Sensoren gelieferten Intensitätswerte eine Gesamtlichtintensität ermittelt werden. Diese kann dann von der Auswerteeinheit bei der Erzeugung des Auswertesignals mit berücksichtigt werden, indem das Auswertesignal nicht erzeugt wird, wenn die Gesamtintensität einen Schwellwert nicht über steigt .

In Fig. 4 ist eine elektrische Schaltanlage 200 mit einer Vorrichtung 100 zur Erkennung eines Störlichtbogens darge stellt. Die Detektormittel 110, beispielsweise umfassend sechs Sensoren 111..116 wie im Beispiel der Fig. 2, detektie- ren dabei optische Ereignisse in einem Innenraum der elektri schen Schaltanlage 200. Im Beispiel der Fig. 4 befinden sich die Detektormittel 110 im Innenraum der Schaltanlage. Ebenso ist denkbar, dass die Detektormittel 110 die optischen Ereig nisse im Innenraum der elektrischen Schaltanlage 200 durch ein Fenster (nicht dargestellt) oder mittels Lichtleiter de- tektieren, die Detektormittel 110 selbst jedoch außerhalb der elektrischen Schaltanlage 200 angeordnet sind.

Die Auswerteeinheit 120, von der das Auswertesignal erzeugt wird, kann außerhalb des Innenraums der Schaltanlage 200 an geordnet werden, wie in Fig. 4 dargestellt. Es ist natürlich auch möglich, die Auswerteeinheit 120 in einem Innenraum der Schaltanlage anzuordnen, z.B. um sie gemeinsam mit der

Schaltanlage selbst vor unbefugtem Zugriff oder unbeabsich tigten Manipulationen zu schützen.

Das Auswertesignal, welches am Ausgang (in Fig. 4 nicht dar gestellt) der Auswerteeinheit 120 anliegt, kann weiterverar beitet werden zur Auslösung von Maßnahmen zur Verminderung oder zum Löschen des Störlichtbogens. Beispielsweise kann beim Anliegen des Auswertesignals der Strom der elektrischen Schaltanlage 200 ausgeschaltet oder reduziert werden.

Als Maßnahme zur Verminderung und/oder zum Löschen des Stör lichtbogens kann von der Auswerteeinheit 120 oder einer ihr nachgeordneten Schalteinheit bei Erzeugen des Auswertesignals alternativ oder zusätzlich ein Umschalten auf einen niederoh migen Pfad erfolgen, so dass durch diese Schnellerdung der Störlichtbogen gelöscht wird.

Die elektrische Schaltanlage 200 umfasst Stromschienen 210, 220, 230, die beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium gefer tigt sind. Bei Auftreten eines Störlichtbogens an den Strom schienen wird das Material, aus denen die Stromschienen ge fertigt sind, verdampft. Somit werden von den Detektormitteln 110 spektrale Anteile, die durch die Elemente Kupfer oder Aluminium hervorgerufen werden, detektiert und für eine sol che Schaltanlage wird mindestens ein erster Wellenlängenbe reich ausgewählt, der für Kupfer oder Aluminium charakteris tisch ist und mindestens ein zweiter Wellenlängenbereich, in dem Kupfer oder Aluminium keine nennenswerten spektralen An teile hervorrufen.

Die elektrische Schaltanlage wird in der Regel ein Gehäuse aufweisen, welches aus Eisen oder Stahl gefertigt sein kann. Wenn nun ein Störlichtbogen am Gehäuse der elektrischen

Schaltanlage 200 auftritt, so werden die Detektormittel 110 spektrale Anteile detektieren, die von Eisen hervorgerufen werden und für eine solche Schaltanlage wird bevorzugt min destens ein weiterer erster Wellenlängenbereich ausgewählt, die für Eisen charakteristisch sind und bevorzugt mindestens ein weiterer zweiter Wellenlängenbereich, in dem Eisen keine nennenswerten spektralen Anteile hervorruft. Da nicht jeder Störlichtbogen vom/zum Gehäuse führt, ist es mit Blick auf Fig. 2 sinnvoll, einen Sensor, der ausschließlich oder weit überwiegend spektrale Anteile von Eisen oder Stahl detek tiert, bei Auswertung durch die Auswerteeinheit als optional, nicht jedoch als erforderlich zu behandeln, d.h. das Auswer tesignal auch dann zu erzeugen, wenn dieser Sensor keine hohe Intensität detektiert. Die vorliegende Erfindung und speziell die Ausführungsbei spiele mit mehreren Sensoren, die jeweils einzelne Wellenlän genbereiche detektieren, ermöglichen eine besonders rasche Detektierung eines Störlichtbogens, weil die Intensitätsmes sung für die einzelnen Wellenlängenbereiche parallel durch mehrere unabhängige und kostengünstige Sensoren, z.B. Fotodi oden mit entsprechenden schmalbandigen Bandpassfiltern, er folgen kann und die Messwerte innerhalb von Mikrosekunden zur Verfügung stehen. Mittels einer aus schnellen elektronischen Bausteinen aufgebauten Auswerteeinheit kann dann sicherge- stellt werden, dass ein zuverlässiges Auswertesignal sehr schnell zur Verfügung steht, vorzugsweise innerhalb von 6 Millisekunden und besonders vorzugsweise innerhalb 1 Millise kunde nach Auftreten des Störlichbogens .