防火开关和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于具有三条相线的电气三相交流电路的防火开关，其具有：‑与三条相线相关联的传感器单元，用于采集三相交流电路的电气参量，‑与传感器单元连接的控制单元，用于分析电气参量并确定串联和/或并联的故障电弧以及输出故障电弧识别信号以中断电气三相交流电路。设置显示单元，其被设计为，使得在出现故障电弧的情况下显示所出现的故障电弧的相位参考。

Fire-proof switch and method

The invention relates to a fire-proof switch for an electrical three-phase alternating current circuit with three phase lines, which has: (1) a sensor unit associated with three phase lines for collecting electrical parameters of the three-phase alternating current circuit, (2) a control unit connected with the sensor unit for analyzing electrical parameters and determining series and/or parallel fault arcs and outputting fault arc identification signals. Interruption of electrical three-phase AC circuit. The display unit is designed to display the phase reference of the faulty arc in the case of faulty arc.

【技术实现步骤摘要】
防火开关和方法
本专利技术涉及一种根据本专利技术的用于电气三相交流电路的防火开关和根据本专利技术的方法。
技术介绍
防火开关是用于电路或供电网的相对新型的保护设备，其用于识别故障电弧，例如并联或串联的(故障)电弧。防火开关也称为电弧故障检测设备(ArcFaultDetectionDevice)，简称AFDD,或者电弧故障断路器(ArcFaultCircuitInterrupter)，简称AFCI。故障电弧，有时也称为干扰电弧，可能是由配电盒或则插座中的不良夹紧的电气连接或者由不良的绝缘和接触形成。防火开关尤其可以应用在低压电网中，例如应用在诸如保险丝盒的房屋安装设备中，从而识别这种故障并且在出现故障或者超过故障电弧限制值时中断电气电路。低电压指的是直至1000伏特交流电压和/或1500伏特直流电压的电压。低电压特别是指大于，值为25伏特或者50伏特交流电压以及60伏特或者120伏特直流电压的低电压的电压。电路，特别是低电压电路，特别是指电流直至6300安培的电路，尤其是指电流直至1600安培、1200安培、630安培、125安培或者63安培的电路。提到的电流值特别是指额定电流和/或断开电流，其中电气电路通常例如通过诸如功率保护开关或者功率开关的保护设备来中断。故障电弧特别是指由于故障而在电路中形成的串联的或者并联的电弧。而不是指通常在开关时或者由于期望的耗电器运行而形成的电弧。这种电弧也称为开关电弧。当电流尽管中断却仍流过电气导线并且电流传导在中断位置处以导电的空气等离子的形式进行时，存在串联的干扰电弧。如果在导线之间没有稳定接触的情况下出现与另外的导线的短路，则是并联的干扰电弧。并联的干扰电弧例如可以由于绝缘材料的老化或者由于导线之间存在导电的污物而导致。并联的故障电弧在不同电位的设备部分(导线)之间建立错误的连接。故障电弧可以在两个不同的相线之间、在相线(L)和地线(PE)之间、或者在相线和中性线(N)之间出现。当谈到相线、地线和中性线时，其不仅涉及导线，而且涉及具有相同电位的所有设备部分。通常，防火开关不具有用于中断的电气电路的自身的分离装置，诸如触点。电气电路的中断在此通过与防火开关耦合的、例如机械或电气地耦合的功率保护开关实现。这种功率保护开关也被称为小型断路器(MiniaturCircuitBreaker)。在三相交流电网中尚未使用防火开关。但是，其应用将很有意义，因为许多耗电器或负载需要三相交流电流或三相电流。用于三相交流电网的这种类型的三极或四极防火开关的缺点在于，在故障情况下不清楚故障在哪里。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，改善用于三相交流电网的防火开关，特别是获得用于定位故障的信息。上述技术问题通过具有根据本专利技术的特征的防火开关和具有根据本专利技术的特征的方法来解决。根据本专利技术，设置用于具有三条相线的电气三相交流电路的防火开关，其具有：-与三条相线相关联的传感器单元，用于采集三相交流电路的电气参量。传感器单元在此可以被实施为一部分的传感器单元或者例如具有多个传感器子单元的多部分的传感器单元。例如用于采集电气电流参量的第一传感器单元和用于采集电气电压参量的第二传感器单元。-与传感器单元(多个传感器单元)连接的控制单元，用于分析电气参量并确定串联和/或并联的故障电弧以及输出故障电弧识别信号以中断电气三相交流电路。根据本专利技术设置显示单元，其被设计为，使得在出现故障电弧的情况下显示所出现的故障电弧的相位参考(Phasenbezug)。这具有如下优点：能够实现故障地点的显示。控制单元提供在三相中的哪相上出现了故障的信息。在本专利技术中给出了本专利技术的有利的实施。在本专利技术的一种有利的实施中，电气三相交流电路具有中性线。传感器单元或者传感器子单元采集中性线的至少一个电气参量。显示单元被设计为，显示所出现的故障电弧的相位参考和/或中性线参考(Neutralleiterbezug)。这尤其具有如下优点：在具有中性线的三相交流电路中给出故障地点的精确显示。在本专利技术的一种有利的实施中，控制单元被设计为，也可以确定相对于地的故障电弧。显示单元被设计为，可以显示所出现的故障电弧的接地参考(Erdbezug)。这尤其具有如下优点：给出了故障地点的更精确的显示。在本专利技术的一种有利的实施中，显示单元被设计为，除了导线参考(Leiterbezug)还显示故障电弧的故障类型。这尤其具有如下优点：不仅显示了故障地点还显示了故障类型，即是否存在串联的或(和)并联的故障电弧。控制单元提供了是否基于串联的或者并联的故障电弧而触发的信息。此外，在三相中的哪相上出现了故障。在本专利技术的一种有利的实施中，显示单元被设计为，设置至少三个发光二极管，简称为LED，特别是设置四个、五个、六个、十个或十三个LED，借助其来显示导线参考和/或接地参考。这尤其具有如下优点：给出了故障地点和/或故障类型的直接的可读性。在本专利技术的一种有利的实施中，显示单元被设计为，设置至少一个、特别是两个七段显示器，借助其来显示导线参考和/或接地参考。这尤其具有如下优点：给出了故障地点和/或故障类型的更直接的可读性。在本专利技术的一种有利的实施中，显示单元被设计为，设置LCD显示器，借助其来显示导线参考和/或接地参考。这尤其具有如下优点：给出了故障地点和/或故障类型的更直接的可读性。在本专利技术的一种有利的实施中设置具有触点的中断单元，其在出现故障电弧识别信号的情况下中断电气三相交流电路。这尤其具有如下优点：通过集成在防火开关中的中断单元实现电气电路的中断。例如通过功率保护开关或者功率开关的外部中断单元可以省略。此外，根据本专利技术还提供了一种并行的方法。以相关的形式从属于本专利技术的，或者仅从属于本专利技术的单个特征或特征组合的所有的实施产生对防火开关的改进。附图说明根据下面对结合附图被更详细地解释的实施例的描述，将更清楚和明晰地理解本专利技术的所描述的特性、特征和优点以及其实现方式。附图中：图1示出了根据本专利技术的防火开关的第一框图，图2示出了根据本专利技术的防火开关的第二框图，图3至图6示出了出现的故障情形，图7示出了具有两个根据本专利技术的防火开关的示图。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的防火开关AFD的第一框图。该防火开关针对三相交流电路的三条相线具有三个能量源侧的接头L1、L2、L3。在能量汇点侧，穿过防火开关AFD的三条相线与能量汇点LOAD连接。防火开关AFD可以连接在功率保护开关MCB之前或之后，以用于中断电气电路。此外，在防火开关AFD中可以存在例如具有触点的中断单元，以用于中断电气电路。这两者都未在图1中示出。三条相线L1、L2、L3与传感器单元相关联。例如，传感器单元可以由多个传感器子单元组成，诸如用于采集电气三相交流电路的电流参量的第一、第二和第三传感器子单元CT1、CT2、CT3，用于采集三相交流电路的电压参量的第四传感器子单元SEU。第四传感器子单元SEU与防火开关AFD的控制单元SE连接，以便该控制单元获得确定的电压参量。除了采集三相交流电路的电压参量，第四传感器子单元SEU还可以对确定的电压执行模拟和/或数字的(预)处理。第一、第二和第三传感器子单元CT1、CT2、CT3可以与第五传感器子单元SEI连接，以用于准备和(预)处理确定的电流参量。该第五传感器子单元SEI本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于具有三条相线(L1，L2，L3)的电气三相交流电路的防火开关(AFD)，其具有，‑与三条相线相关联的传感器单元，用于采集三相交流电路的电气参量，‑与传感器单元连接的控制单元(SE)，用于分析电气参量并确定串联和/或并联的故障电弧以及输出故障电弧识别信号以中断电气三相交流电路，其特征在于，设置显示单元(AE)，其被设计为，使得在出现故障电弧的情况下显示所出现的故障电弧的相位参考。

【技术特征摘要】
2017.06.30 DE 102017211121.61.一种用于具有三条相线(L1，L2，L3)的电气三相交流电路的防火开关(AFD)，其具有，-与三条相线相关联的传感器单元，用于采集三相交流电路的电气参量，-与传感器单元连接的控制单元(SE)，用于分析电气参量并确定串联和/或并联的故障电弧以及输出故障电弧识别信号以中断电气三相交流电路，其特征在于，设置显示单元(AE)，其被设计为，使得在出现故障电弧的情况下显示所出现的故障电弧的相位参考。2.根据权利要求1所述的防火开关(AFD)，其特征在于，所述电气三相交流电路具有中性线(N)，所述传感器单元采集中性线(N)的至少一个电气参量，所述显示单元(AE)被设计为，显示所出现的故障电弧的相位参考和/或中性线参考。3.根据权利要求1或2所述的防火开关(AFD)，其特征在于，所述控制单元(SE)被设计为，能够确定相对于地的故障电弧，并且所述显示单元被设计为，能够显示所出现的故障电弧的接地参考。4.根据权利要求1、2或3所述的防火开关(AFD)，其特征在于，所述显示单元(AE)被设计为，除了导线参考还显...

【专利技术属性】
技术研发人员：VG丹拉吉，A休伯，JM马特尔，C迈尔，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE