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Title:
TRIGGERING OF AN ARC FLASH PROTECTION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/174092
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for triggering an arc flash protection system. The invention further relates to a corresponding device. According to the inventive method for triggering an arc flash protection system in a switching installation having a power switch, a triggering signal is emitted by the arc flash protection system only when the arc is optically detected and the overcurrent is detected, but when the power switch has not been triggered. To this end, a signal from the evaluation electronics of the power switch and/or a signal of a detection device can be used for the switching arc in the power switch.

Inventors:
SCHUMACHER, Andreas (Ahrblick 14, Dattenberg, 53547, DE)
PILSL, Wolfgang (Bajuwarenstraße 6, Thalmassing, 93107, DE)
ZIEHMER, Rainer (Feldgasse 18 C, Nürnberg, 90489, DE)
Application Number:
EP2016/059410
Publication Date:
November 03, 2016
Filing Date:
April 27, 2016
Export Citation:
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Assignee:
DEHN + SÖHNE GMBH + CO.KG (Hans-Dehn-Str. 1, Neumarkt, 92318, DE)
International Classes:
H02H1/00; H01H83/20
Domestic Patent References:
WO2014042941A12014-03-20
Foreign References:
US20140192458A12014-07-10
US20140055886A12014-02-27
DE2216238A11973-10-11
US20100073830A12010-03-25
DE102007022401A12008-11-13
Attorney, Agent or Firm:
JOSTARNDT PATENTANWALTS-AG (Philipsstraße 8, Aachen, 52074, DE)
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Claims:
Verfahren zum Auslösen eines Störlichtbogenschutzsystems (20) in einer Schaltanlage, wobei die Schaltanlage zumindest einen Leistungsschalter (10) aufweist und ein Lichtbogen von dem Störlichtbogenschutzsystem (20) optisch erfassbar ist, wobei ein erstes Signal (L) anliegt, wenn das

Störlichtbogenschutzsystem (20) den Lichtbogen optisch erfasst hat

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass ein Auslösesignal (TO) von dem Störlichtbogenschutzsystem (20) nur ausgegeben wird, wenn der Lichtbogen optisch erfasst wurde, der

Leistungsschalter (10) aber nicht ausgelöst hat.

Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei zusätzlich zu der optischen Erfassung des Lichtbogens ein Überstrom von dem Störlichtbogenschutzsystem (20) erfassbar ist, wobei ein zweites Signal (I) anliegt, wenn das

Störlichtbogenschutzsystem (20) den Überstrom erfasst hat,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass ein Auslösesignal (TO) von dem Störlichtbogenschutzsystems (20) nur ausgegeben wird, wenn der Lichtbogen optisch erfasst und der Überstrom erfasst wurde, der Leistungsschalter (10) aber nicht ausgelöst hat.

Verfahren nach Anspruch 1oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass der Leistungsschalter (10) eine Auswerteelektronik (15) aufweist, wobei die Auswerteelektronik (15) ein drittes Signal (Tl) zur Verfügung stellt, wenn der Leistungsschalter (10) auslöst und zur Erkennung des Auslösens des Leistungsschalters (10) das dritte Signal (Tl) benutzt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass der Leistungsschalter (10) eine Löschkammer aufweist und ein

Schaltlichtbogen in der Löschkammer des Leistungsschalters (10) erfassbar ist, wobei bei der Erfassung eines Schaltlichtbogens in der Löschkammer des Leistungsschalters (10) ein viertes Signal (LS) erzeugt wird und zur Erkennung des Auslösens des Leistungsschalters (10) das vierte Signal (LS) benutzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das dritte Signal (Tl) invertiert mit dem ersten Signal (L) oder dem ersten Signal (L) und dem zweiten Signal (I) über den logischen Operator UND verknüpft wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das vierte Signal (LS) invertiert mit dem ersten Signal (L) oder dem ersten Signal (L) und dem zweiten Signal (I) über den logischen Operator UND verknüpft wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass zur Auslösung des Störlichtbogenschutzsystems (20) das dritte Signal (Tl) und das vierte Signal (LS) benutzt werden, wobei das dritte Signal (Tl) und das vierte Signal (LS) jeweils invertiert mit dem ersten Signal (L) oder dem ersten Signal (L) und dem zweiten Signal (I) über den logischen Operator UND verknüpft werden.

8. Verfahren nach Anspruch 3, 5 oder 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Abklingen des dritten Signals (Tl) zeitlich verzögert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 4, 6 oder 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Abklingen des vierten Signals (LS) zeitlich verzögert wird.

Verfahren nach Anspruch 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Abklingen des dritten Signals (Tl) und des vierten Signals (LS) zeitlich verzögert wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das dritte Signal (Tl) und/oder das vierte Signal (LS) als digitales Signal (Tl, LS) anliegt.

Vorrichtung zum Auslösen eines Störlichtbogenschutzsystems (20) in einer Schaltanlage, wobei die Schaltanlage zumindest einen Leistungsschalter (10) aufweist und ein Lichtbogen von dem Störlichtbogenschutzsystem (20) optisch erfassbar ist, wobei ein erstes Signal (L) anliegt, wenn das

Störlichtbogenschutzsystem (20) den Lichtbogen optisch erfasst hat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Störlichtbogenschutzsystem (20) ein Logikglied (25) aufweist, in dem das erste Signal (L) mit mindestens einem weiteren Signal (Tl, LS), das anzeigt, ob der Leistungsschalter (10) ausgelöst hat, über den logischen Operator UND verknüpfbar ist, wobei das weitere Signal (Tl, LS) invertiert verarbeitet wird.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei zusätzlich ein Überstrom von dem Störlichtbogenschutzsystem (20) erfassbar ist, wobei ein zweites Signal (I) anliegt, wenn das Störlichtbogenschutzsystem (20) den Überstrom erfasst hat,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Störlichtbogenschutzsystem (20) ein Logikglied (25) aufweist, in dem das erste Signal (L) und das zweite Signal (I) mit mindestens einem weiteren Signal (Tl, LS), das anzeigt, ob der Leistungsschalter (10) ausgelöst hat, über den logischen Operator UND verknüpfbar ist, wobei das weitere Signal (Tl, LS) invertiert verarbeitet wird.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass der Leistungsschalter (10) eine Auswerteelektronik (15) aufweist, wobei die Auswerteelektronik (15) ein drittes Signal (Tl) zur Verfügung stellt, wenn der Leistungsschalter (10) auslöst und das dritte Signal (Tl) das weitere Signal darstellt.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass der Leistungsschalter (10) eine Erfassungseinrichtung (30) zur

Erfassung eines Lichtbogens in einer Löschkammer des Leistungsschalters (10) aufweist und die Erfassungseinrichtung (30) ein viertes Signal (LS) zur Verfügung stellt, wenn der Lichtbogen in der Löschkammer des

Leistungsschalters (10) auftritt und das vierte Signal (LS) das weitere Signal darstellt.

16. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 12 bis 15,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Logikglied (25) dazu ausgebildet ist, das erste Signal (L) und/oder das zweite Signal (I) mit dem invertierten Wert des dritten Signals (Tl) und/oder dem invertierten Wert des vierten Signals (LS) über den logischen Operator UND zu verknüpfen.

17. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Vorrichtung weiterhin ein Verzögerungsglied (40) aufweist, das zur Verzögerung des Abklingens des dritten Signals (Tl) und/oder vierten

Signals (LS) ausgebildet ist.

Description:
Auslösung eines Störlichtbogenschutzsystems

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auslösung eines

Störlichtbogenschutzsystems. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung.

Ein Lichtbogen ist eine sich selbst erhaltende Gasentladung und entsteht zwischen zwei Polen, wenn es zwischen ihnen bei einer entsprechend hohen

Spannungsdifferenz zu einem Überschlag kommt. Befindet sich zwischen den Polen ein Gas, so wird dies durch den Überschlag ionisiert. Das entstehende Plasma leitet dabei weiterhin Strom.

In elektrischen Schaltanlagen kann es durch immer höhere Leistungsdichten, Fehlschaltungen, Fehlhandlungen des Bedienpersonals, Überspannungen,

Isolationsfehlern oder Geräteversagen zur Ausbildung von Störlichtbögen kommen. Um Verletzungen von Personen und Materialschäden durch Störlichtbögen zu reduzieren, ist es bekannt, in der Verteilung von Elektrizität

Lichtbogenerkennungseinrichtungen einzusetzen, die vorgeordnete

Leistungsschalter zur schnellen Abschaltung veranlassen oder Störlichtbogen- Schutzvorrichtungen ansteuern, die einen definierten Kurzschluss verursachen, der jedoch für Personen und Anlage unschädlich ist.

Leistungsschalter sind für hohe Ströme ausgelegte Schalter. Sie können nicht nur Betriebsströme und geringe Überlastströme schalten, sondern auch bei Fehlern hohe Überlastströme und Kurzschlussströme einschalten, diese Fehlerströme eine vorgegebene Zeit führen und sicher ausschalten. Leistungsschalter werden einpolig, zweipolig, dreipolig oder vierpolig und als offene oder kompakte Schalter gebaut. Dabei ist ein offener Leistungsschalter überwiegend in metallischer Umhüllung ausgeführt, während bei einem kompakten Leistungsschalter in der Regel ein Isolierstoffgehäuse realisiert ist.

Durch die Verwendung eines Störlichtbogenschutzsystems wird die Brenndauer eines Störlichtbogens auf bis zu einem Zehntel, teilweise auch mehr reduziert, so dass große Schäden vermieden und die Verfügbarkeit der Schaltanlage erhöht werden kann.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2007 022 401 A1 ist es bekannt, einen Leistungsschalter zum Zweck des Störlichtbogenschutzes in einer

Niederspannungsschaltanlage zu ertüchtigen. Der Leistungsschalter wird mit einer auf einen in der Schaltanlage entstehenden Störlichtbogen reagierende

Überstromauswerteeinrichtung ausgerüstet. Ein von dem

Lichtbogenüberwachungssystem eintreffendes Detektionssignal in Form des

Auftretens des Lichtblitzes eines Störlichtbogens wird mit dem Auslösesignal der Steuereinrichtung über eine erste Bewertungseinrichtung zur Bewertung der Stärke des vom Störlichtbogen herrührenden Überstroms verknüpft. Die Auslöseeinrichtung des Leistungsschalters wird bei Ausgabe eines Abschaltimpulses nur angesteuert, wenn das Signal der Stromerfassungseinrichtung oberhalb einer voreinstellbaren Schwelle liegt.

Allerdings ist auch die Abschaltung eines gewöhnlichen Kurzschlusses mit einem entsprechenden Überstrom und einem Lichtbogen, dem Schaltlichtbogen, verbunden. Sowohl offene als auch kompakte Leistungsschalter erzeugen beim Unterbrechen des Kurzschlussstromes einen Schaltlichtbogen. Zur Unterbrechung des Stromflusses werden Kontakte geöffnet. Ein Schaltlichtbogen entsteht, der mit Hilfe der Löschbleche in den Löschkammern so lange verlängert wird, bis dieser erlischt und somit den Stromfluss final unterbrochen wird. Da bei diesem

Abschaltvorgang ein hoher Druck entsteht, muss dieser aus dem Leistungsschalter hinausgeleitet werden um ein Bersten des Leistungsschalters zu verhindern. Bei diesem Ausblasvorgang gelangt eine starke Lichtemission in die Umgebung des Leistungsschalters. Bei Störlichtbogenschutzsystemen sind optische Sensoren zur Detektion des Lichtblitzes im Einsatz. Sind diese optischen Lichtsensoren als photoelektrische Punktsensoren ausgeführt, besteht keine Möglichkeit zwischen Schaltlichtbogen und Störlichtbogen zu differenzieren. Auch der Einsatz von

Lichtsensoren auf Basis von Lichtwellenleitern kann nur im Verbund mit

anlagenspezifischen Schottungen zwischen Störlichtbogen und Schaltlichtbogen unterscheiden, wobei eine sichere Unterscheidung schwierig ist. Eine Auslösung des Störlichtbogenschutzsystems bei einem Schaltlichtbogen entspricht einer

Fehlauslösung, durch die die Anlagenverfügbarkeit reduziert wird. Jede Auslösung eines Leistungsschalters verkürzt dessen Lebensdauer. Wird ein Kurzschließer als erstes Schutzorgan eingesetzt, muss dieser üblicherweise nach Auslösung

ausgetauscht werden, was nicht nur zu Austausch kosten führt, sondern auch zu einer erheblich längeren Zeitspanne führt, bis die Anlage wieder betriebsbereit ist. Bei Nachrüstung von Altanlagen ist die Fehlauslösesicherheit gar nur mit

erheblichem Aufwand zu realisieren und müsste darüber hinaus für jede Applikation individuell getestet werden, was wirtschaftlich nicht darstellbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Auslösen eines

Störlichtbogenschutzsystems in einer Schaltanlage anzugeben, wobei die

Schaltanlage zumindest einen Leistungsschalter aufweist, mit dem die

Fehlauslösesicherheit erhöht wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 1 1 .

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Auslösen eines Störlichtbogenschutzsystems in einer Schaltanlage mit einem

Leistungsschalter anzugeben, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist.

Diese weitere Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 12 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben sich aus den

Unteransprüchen 13 bis 17.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Auslösen eines

Störlichtbogenschutzsystems in einer Schaltanlage mit einem Leistungsschalter wird ein Auslösesignal von dem Störlichtbogenschutzsystems nur ausgegeben, wenn der Lichtbogen optisch erfasst, der Leistungsschalter aber nicht ausgelöst hat.

Der Leistungsschalter ist beispielsweise der Einspeiseschalter einer Schaltanlage, beispielsweise einer Energieverteilungsanlage.

Ein Lichtbogen ist von dem Störlichtbogenschutzsystem optisch erfassbar, wobei ein erstes Signal anliegt, wenn das Störlichtbogenschutzsystem den Lichtbogen optisch erfasst hat. Während in bekannten Störlichtbogenschutzsystemen ein Auslösesignal ausgegeben wird, sobald das erste Signal einer Auslöselogik zugeleitet wird, beinhaltet die Erfindung die Auswertung wenigstens eines zusätzlichen Signals. Unter Berücksichtigung des wenigstens einen zusätzlichen Signals wird das

Auslösesignal erzeugt. Das Auslösesignal kann dabei einen Kurzschließer auslösen, mit dem ein metallischer Kurzschluss innerhalb des Störlichtbogenschutzsystems erzeugbar ist. Durch diesen metallischen Kurzschluss wird dem Störlichtbogen die Spannung entzogen, so dass er verlöscht. Der metallische Kurzschluss kann anschließend mit einem konventionellen Schaltgerät, wie beispielsweise einem Leistungsschalter, abgeschaltet werden. Alternativ kann das Auslösesignal auch einen Leistungsschalter auslösen, wobei in diesem Fall die Zeitspanne bis zum Verlöschen des Störlichtbogens deutlich größer ist als bei der Verwendung eines Kurzschließers. Auslösen eines Schaltorgans wie eines Leistungsschalters bedeutet dabei, dass der Impuls zum Auslösen gegeben wird. Bei einem elektromechanischen Leistungsschalter heißt das beispielsweise, dass ein Verklinkungssystem, das im eingeschalteten Zustand die Schaltkontakte in Kontakt hält, zum Auslösen gebracht wird, woraufhin die Schaltkontakte beginnen zu öffnen. Trotzdem fließt über die Schaltkontakte weiterhin Strom, bis sie in ihrer Öffnungsbewegung soweit fortgeschritten sind, dass die Luftstrecke zwischen ihnen zur Isolierung ausreicht und der Schaltlichtbogen verlöscht. Unter anderem wegen der Massenträgheit vergeht daher eine endliche Zeitspanne, bis der Stromfluß unterbrochen ist.

In einer alternativen Ausführungsform weist das Störlichtschutzsystem außer der optischen Erfassung des Lichtbogens zusätzlich eine Erfassungseinrichtung für einen Überstrom auf, wobei ein Auslösesignal von dem Störlichtbogenschutzsystem nur ausgegeben wird, wenn der Lichtbogen optisch erfasst und der Überstrom erfasst wurde, der Leistungsschalter aber nicht ausgelöst hat. Ein zweites Signal liegt an, wenn das Störlichtbogenschutzsystem den Überstrom erfasst hat. In bekannten alternativen Störlichtbogenschutzsystemen wird ein Auslösesignal ausgegeben, das erste und das zweite Signal einer Auslöselogik zugeleitet werden.

In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslösen eines

Störlichtbogenschutzsystems ist ein Mittel vorhanden, mit dem das Auslösen des Leistungsschalters detektierbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Leistungsschalter eine

Auswerteelektronik auf, wobei die Auswerteelektronik ein drittes Signal zur

Verfügung stellt, wenn der Leistungsschalter auslöst und zur Erkennung des

Auslösens des Leistungsschalters das dritte Signal benutzt wird. Dieses dritte Signal kann von dem Leistungsschalter zur Verfügung gestellt werden, noch bevor der eigentliche Abschaltvorgang beginnt, beispielsweise wenn der Befehl zum Auslösen des Verklinkungssystems des Schaltschlosses gegeben wird, der

Entklinkungsvorgang selbst aber noch nicht begonnen hat. Somit stellt in dieser Ausführungsform die Auswertelektronik das oben genannte Mittel zur Detektion des Auslösens des Leistungsschalters dar.

In einer alternativen Ausführungsform weist der Leistungsschalter eine Löschkammer auf, wobei ein Schaltlichtbogen in der Löschkammer des Leistungsschalters erfassbar ist und wobei bei der Erfassung eines Schaltlichtbogens in der

Löschkammer des Leistungsschalters ein viertes Signal erzeugt wird und zur

Erkennung des Auslösens des Leistungsschalters das vierte Signal benutzt wird. Somit stellt in dieser Ausführungsform die Erfassungseinrichtung für den Lichtbogen in der Löschkammer das oben genannte Mittel zur Detektion des Auslösens des Leistungsschalters dar.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird zur Auslösung des

Störlichtbogenschutzsystems das dritte Signal benutzt, wobei es invertiert mit dem ersten oder dem ersten und dem zweiten Signal über den logischen Operator UND verknüpft wird. Mit anderen Worten wird das dritte Signal, das von der Auswerteelektronik des Leistungsschalters zur Verfügung gestellt wird, wenn der Leistungsschalter auslöst, negiert mit dem ersten oder dem ersten und dem zweiten Signal über den logischen Operator UND verknüpft, das heißt, dass das

Störlichtbogenschutzsystem dann ausgelöst wird, wenn das erste oder das erste und das zweite Signal anliegen, jedoch das dritte Signal nicht anliegt, der

Leistungsschalter also nicht ausgelöst hat.

In einer alternativen Ausführungsform wird zur Auslösung des

Störlichtbogenschutzsystems das vierte Signal benutzt, wobei es invertiert mit dem ersten oder dem ersten und dem zweiten Signal über den logischen Operator UND verknüpft wird. Mit anderen Worten wird das vierte Signal, das von einer

Lichtbogenerfassungseinrichtung in der Löschkammer des Leistungsschalters erzeugt wird, wenn ein Lichtbogen in der Löschkammer des Leistungsschalters auftritt, der somit als Schaltlichtbogen interpretiert wird und als Kriterium dazu dient, zu erkennen, dass der Leistungsschalter ausgelöst hat, negiert mit dem ersten oder dem ersten und dem zweiten Signal über den logischen Operator UND verknüpft, das heißt, dass das Störlichtbogenschutzsystem dann ausgelöst wird, wenn das erste oder das erste und das zweite Signal anliegen, jedoch das vierte Signal nicht anliegt, der Leistungsschalter also nicht ausgelöst hat.

Alternativ können auch das dritte Signal und das vierte Signal benutzt werden, um das Störlichtbogenschutzsystems auszulösen, wobei das dritte und das vierte Signal jeweils invertiert mit dem ersten oder dem ersten und dem zweiten Signal über den logischen Operator UND verknüpft werden. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausführungsform das Störlichtbogenschutzsystem nur ausgelöst, wenn das erste oder sowohl das erste und das zweite Signal anliegen und gleichzeitig das dritte und das vierte Signal nicht anliegen. In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen können das Abklingen des dritten und/oder das Abklingen des vierten Signals zeitlich verzögert werden. Das dritte Signal, das der Auswerteelektronik des Leistungsschalters entnommen wird, ist üblicherweise ein kurzer Impuls, während das vierte Signal des Vorhandenseins eines Schaltlichtbogens in der Löschkammer des Leistungsschalters anliegt, solange der Lichtbogen brennt. Das dritte Signal kann aber auch solange anstehen, bis der Abschaltvorgang des Leistungsschalters vollständig abgeschlossen ist, das heißt bis kein Strom mehr fließt. Durch die zeitliche Verzögerung des Abfallens des dritten beziehungsweise des vierten Signals kann verhindert werden, dass das

Störlichtbogenschutzsystem innerhalb des Abschaltvorgangs des Leistungsschalters doch noch auslöst, obwohl der Leistungsschalter bereits ausgelöst hat. Aus einem Schaltlichtbogen kann allerdings auch ein Störlichtbogen erwachsen, wenn beispielsweise der Schaltlichtbogen nicht beziehungsweise nicht in der erwarteten Zeit verlöscht oder der Schaltlichtbogen auf einspeiseseitig unter Spannung stehende aktive Teile ausbläst und somit einen Störlichtbogen entzündet..

Beispielsweise durch ein Prellen der Kontakte kann der Kontaktabstand immer wieder oder auch dauerhaft minimiert werden beziehungsweise sein, so dass der Lichtbogen dauerhaft brennt, sofern nicht ein weiteres Schaltorgan trafoseitig vor dem Leistungsschalter die Anlage spannungsfrei schaltet. Durch eine entsprechende zeitliche Verzögerung des Abklingens des dritten und/oder vierten Signals können Störlichtbögen, die aus dem Schaltlichtbogen resultieren, im Nachgang zur

Kurzschlussabschaltung erfasst und durch Auslösen des

Störlichtbogenschutzsystems zum Verlöschen gebracht werden. Damit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch überprüft werden, ob der Schaltlichtbogen in einer zuvor definierten Zeit verlöscht und im Falle, dass dies nicht der Fall ist, ein Auslösesignal für das Störlichtbogenschutzsystem zu erzeugen. Auf diese Art können auch Störlichtbögen, die von einem nicht optimal arbeitenden

Leistungsschalter resultieren, beherrscht werden. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das dritte und/oder das vierte Signal als digitales Signal anliegt. Der Vorteil eines digitalen Signals liegt unter anderem in der Schnelligkeit des Anliegens.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auslösen eines

Störlichtbogenschutzsystems in einer Schaltanlage, wobei die Schaltanlage zumindest einen Leistungsschalter aufweist und ein Lichtbogen von dem

Störlichtbogenschutzsystem optisch erfassbar ist, wobei ein erstes Signal anliegt, wenn das Störlichtbogenschutzsystem den Lichtbogen optisch erfasst hat, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Störlichtbogenschutzsystem ein Logikglied aufweist, in dem das erste Signal mit mindestens einem weiteren Signal, das anzeigt, ob der Leistungsschalter ausgelöst hat, über den logischen Operator UND

verknüpfbar ist, wobei das weitere Signal invertiert verarbeitet wird. In einer alternativen erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslösen eines

Störlichtbogenschutzsystems in einer Schaltanlage, wobei die Schaltanlage zumindest einen Leistungsschalter aufweist und ein Lichtbogen von dem

Störlichtbogenschutzsystem optisch erfassbar ist, wobei ein erstes Signal anliegt, wenn das Störlichtbogenschutzsystem den Lichtbogen optisch erfasst hat, ist zusätzlich ein Überstrom von dem Störlichtbogenschutzsystem erfassbar, wobei ein zweites Signal anliegt, wenn das Störlichtbogenschutzsystem den Überstrom erfasst hat. Die alternative erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Störlichtbogenschutzsystem ein Logikglied aufweist, in dem das erste Signal und das zweite Signal mit mindestens einem weiteren Signal, das anzeigt, ob der

Leistungsschalter ausgelöst hat, über den logischen Operator UND verknüpfbar ist, wobei das weitere Signal invertiert verarbeitet wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Leistungsschalter ein Mittel auf, dass das weitere Signal zur Verfügung stellt, wenn der Leistungsschalter ausgelöst hat.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Leistungsschalter eine

Auswerteelektronik aufweist, wobei die Auswerteelektronik ein drittes Signal zur Verfügung stellt, wenn der Leistungsschalter auslöst und wobei das dritte Signal das weitere Signal darstellt.

In einer alternativen Ausführungsform weist der Leistungsschalter eine

Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Lichtbogens in einer Löschkammer des Leistungsschalters auf, wobei die Erfassungseinrichtung ein viertes Signal zur Verfügung stellt, wenn der Lichtbogen in der Löschkammer des Leistungsschalters auftritt und wobei das vierte Signal das weitere Signal darstellt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Logikglied dazu ausgebildet ist, das erste Signal oder das erste Signal und das zweite Signal mit dem invertierten Wert des dntten und/oder dem invertierten Wert des vierten Signals über den logischen Operator UND zu verknüpfen. Dabei wird ein Auslösesignal von dem Logikglied nur ausgegeben, wenn das erste oder das erste und das zweite Signal anliegen, das dritte und/oder vierte Signal aber nicht anliegen.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vorrichtung weiterhin ein Verzögerungsglied aufweist, das zur Verzögerung des Abklingens des dritten und/oder vierten Signals ausgebildet ist. Durch eine entsprechende zeitliche

Verzögerung des Abklingens des dritten und/oder vierten Signals können

Störlichtbögen, die aus dem Schaltlichtbogen resultieren, im Nachgang zur

Kurzschlussabschaltung erfasst und durch Auslösen des

Störlichtbogenschutzsystems zum Verlöschen gebracht werden.

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.

Von den Abbildungen zeigt: Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Teils einer Schaltanlage mit

Leistungsschalter und einem Teil eines Störlichtbogenschutzsystems in einer ersten Ausführungsform

Fig. 2 den schematischen Aufbau eines Teils einer Schaltanlage mit

Leistungsschalter und einem Teil eines Störlichtbogenschutzsystems in einer zweiten Ausführungsform

Fig. 3 den schematischen Aufbau eines Teils einer Schaltanlage mit

Leistungsschalter und einem Teil eines Störlichtbogenschutzsystems in einer dritten Ausführungsform

Fig. 4 den schematischen Aufbau eines Teils einer Schaltanlage mit

Leistungsschalter und einem Teil eines Störlichtbogenschutzsystems in einer vierten Ausführungsform Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Teils einer Schaltanlage mit

Leistungsschalter 10 und einem Teil eines Störlichtbogenschutzsystems 20 in einer ersten Ausführungsform. Ein Leistungsschalter 10 ist als Schutzorgan dazu ausgebildet, eine Schaltanlage oder die jeweiligen Verbraucher im Fehlerfall von der Energieversorgung zu trennen. Dargestellt ist die Stromerfassung eines dreiphasigen Leistungsschalters mit den Phasen L1 , L2 und L3. Zur Auslösung weist er eine Auslöseelektronik 15 auf, aus der ein drittes Signal Tl abgreifbar ist. Das

Störlichtbogenschutzsystem 20 weist ein Logikglied 25 auf, dem ein erstens Signal L zugeführt wird, das anliegt, wenn das Störlichtbogenschutzsystem 20 einen

Lichtbogen detektiert hat. Zur Detektion des Lichtbogens kann das

Störlichtbogenschutzsystem 20 über eine oder mehrere Photodioden verfügen.

Ebenso ist es möglich, einen Lichtleiter in der Anlage zu verlegen, der radial einfallendes Licht in axialer Richtung leitet, wobei an einem Ende des Lichtleiters eine Photodiode vorgesehen ist. Dadurch kann jeder Störlichtbogen detektiert werden, der an einer Stelle auftritt, die nicht von dem Lichtleiter abgeschottet ist.

Weiterhin wird dem Logikglied 25 ein zweites Signal I zugeleitet, das in dem

Störlichtbogenschutzsystem 20 erzeugt wird, wenn ein Stromfluss festgestellt wird, der über einer zuvor definierten Schwelle liegt. Dazu kann der fließende Strom beispielsweise mit einer Rogowskispule detektiert werden.

Erfindungsgemäß wird dem Logikglied ein drittes Signal Tl in invertierter Form zugeleitet. Das dritte Signal Tl wird dabei aus der Auswerteelektronik 15 des

Leistungsschalters 10 abgegriffen. Das dritte Signal Tl ist hoch, sobald die

Auswerteelektronik den Abschaltbefehl absetzt, der den Leistungsschalter 10 zur Auslösung bringt. In dem Logikglied 25 werden die drei Signale L, I, Tl über eine UN D-Verknüpfung logisch miteinander verknüpft, wobei das dritte Signal Tl in invertierter Form verarbeitet wird. Das Logikglied 25 gibt ein Auslösesignal TO aus, wenn die UND- Verknüpfung den Wert WAHR ausgibt. Mit anderen Worten gibt das Logikglied 25 ein Auslösesignal TO aus, wenn das Störlichtbogenschutzsystem 25 einen Lichtbogen und einen Überstrom detektiert hat, der Leistungsschalter 10 aber nicht ausgelöst hat.

Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines Teils einer Schaltanlage mit

Leistungsschalter 10 und einem Teil eines Störlichtbogenschutzsystems 20 in einer zweiten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform weist der Leistungsschalter 10 eine Erfassungseinrichtung 30 auf, mit der ein Lichtbogen in der Löschkammer des Leistungsschalters 10 erfassbar ist. Im Stand der Technik bekannte

Leistungsschalter weisen Schaltkontakte auf, die im geschlossenen Zustand Strom führen können und die öffnenbar sind, um den Stromfluß zu unterbrechen, wobei ein Schaltlichtbogen entsteht. Weiterhin weisen bekannte Leistungsschalter eine

Löschkammer auf, in der der Schaltlichtbogen aufgeteilt und gekühlt wird, wodurch er verlöscht. Wird in einen solchen Leistungsschalter eine optische

Erfassungseinrichtung 30 für einen Lichtbogen, beispielsweise eine Photodiode so eingebaut, dass sie den Schaltlichtbogen erfassen kann, gibt die

Erfassungseinrichtung 30 ein viertes Signal LS aus, wenn sie den Schaltlichtbogen erfasst. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 30 in die Löschkammer des Leistungsschalters 10 eingebaut sein. Dabei stellt das vierte Signal LS ein Signal dafür dar, dass der Leistungsschalter 10 ausgelöst hat. Dieses vierte Signal LS wird in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform dem Logikglied 25 des

Störlichtschutzsystems 20 in zugeführt, wo es in invertierter Form mit dem ersten Signal L und dem zweiten Signal I über eine UND-Verknüpfung logisch verknüpft wird. Das Logikglied 20 gibt dabei den Wert WAHR aus, wenn das erste Signal L und das zweite Signal I hoch sind, das vierte Signal LS jedoch niedrig ist, also das invertierte vierte Signal LS ebenfalls hoch ist. Mit anderen Worten gibt das Logikglied 25 ein Auslösesignal TO aus, wenn das Störlichtbogenschutzsystem 25 einen Lichtbogen und einen Überstrom detektiert hat, der Leistungsschalter 10 aber nicht ausgelöst hat. In Fig. 3 ist ein schematischen Aufbau eines Teils einer Schaltanlage mit

Leistungsschalter 10 und einem Teil eines Störlichtbogenschutzsystems 20 in einer dritten Ausführungsform gezeigt. Die Ausführungsform entspricht weitestgehend der in Fig. 1 gezeigten. Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird aber das Abfallen des dritten Signals Tl über ein Verzögerungsglied 40 zeitlich verzögert. Das dritte Signal Tl, das der Auswerteelektronik des Leistungsschalters 10 entnommen wird, ist üblicherweise ein kurzer Impuls. Das dritte Signal Tl kann aber auch solange anstehen, bis der Abschaltvorgang des Leistungsschalters 10 vollständig abgeschlossen ist, das heißt bis kein Strom mehr fließt. Durch die zeitliche Verzögerung des Abfallens des dritten Signals Tl kann verhindert werden, dass das Störlichtbogenschutzsystem 20 innerhalb des Abschaltvorgangs des Leistungsschalters 10 doch noch auslöst, obwohl der Leistungsschalter 10 bereits ausgelöst hat. Durch eine entsprechende zeitliche Verzögerung des Abklingens des dritten Signals Tl können Störlichtbögen, die aus dem Schaltlichtbogen resultieren, im Nachgang zur Kurzschlussabschaltung erfasst und durch Auslösen des

Störlichtbogenschutzsystems 20 zum Verlöschen gebracht werden.

In Fig. 4 ist ein schematischen Aufbau eines Teils einer Schaltanlage mit

Leistungsschalter 10 und einem Teil eines Störlichtbogenschutzsystems 20 in einer vierten Ausführungsform gezeigt. Die Ausführungsform entspricht weitestgehend der in Fig. 2 gezeigten. Im Unterschied zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird aber das Abfallen des vierten Signals LS über ein Verzögerungsglied 40 zeitlich verzögert. Das vierte Signal LS steht üblicherweise solange an, wie der

Schaltlichtbogen brennt. Mit anderen Worten fällt das vierte Signal LS ab, wenn kein Schaltlichtbogen mehr brennt und somit kein Strom mehr fließt. Durch eine entsprechende zeitliche Verzögerung des Abklingens des vierten Signals LS können Störlichtbögen, die aus dem Schaltlichtbogen resultieren, im Nachgang zur

Kurzschlussabschaltung erfasst und durch Auslösen des

Störlichtbogenschutzsystems 20 zum Verlöschen gebracht werden.

Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen, wie beispielsweise die rein optische Detektion von Störlichtbögen, sind gleichermaßen vom

Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst. Bezugszeichenliste:

10 Leistungsschalter

15 Auswerteelektronik

20 Störlichtbogenschutzsystem

25 Logikglied

30 Erfassungseinrichtung

40 Verzögerungsglied

L1 . L2. L3 Phasen

L erstes Signal

I zweites Signal

Tl drittes Signal

LS viertes Signal

TO Auslösesignal