[发明专利]用于电气开关设备的状态确定的方法、用于电气开关设备的监视单元和电气开关设备

说明书

本发明涉及一种用于电气开关设备(2)的状态确定的方法，其中，测量电流(I)和降落在开关设备(2)上的电压(U)，其特征在于，确定在开关过程期间出现的电弧(6)的时间间隔(4)，其中，当所测量的电压(U)的值超过第一阈值(8)时，该时间间隔(4)开始，并且当电流强度(I)的值低于第二阈值(10)时，该时间间隔(4)结束，并且将如此确定的时间间隔(4)与特定于开关设备(2)的参考值进行比较。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于电气开关设备的状态确定的方法，该方法通过根据权利要求10的前序部分的用于电气开关设备的监视单元以及根据权利要求13的电气开关设备。

背景技术

在许多电气工程设备中可以找到开关装置或者说开关设备、例如具有真空管的空气或气体绝缘开关或机械开关装置。尤其是在中压范围内或在高压范围内。开关装置或者说开关设备例如用于保护人员和设备，并且优选使用开关装置或者说开关设备，以便在故障情况下、尤其是例如在短路情况下关断受影响的网络区域。开关装置在运行持续时间的过程中由于开关过程而引起老化。在此，例如触头尤其是由于通过电弧引入的能量而磨损。开关设备的运营商力求在不危及可靠性的情况下尽可能长时间地在其设备中使用开关装置。因此，希望尽可能准确地了解开关装置或者说开关设备的老化状态并且获得关于仍可用的使用寿命的预测。这使得运营商能够及时进行更换，而不必明显过早地更换装置。

存在不同的方法来估计使用寿命。在开关设备的数据表中通常会给出，依据所开关的电流，开关设备被设计为用于多少个开关循环。根据历史、即开关过程的数量和所关断的电流强度的知识，可以根据电流来估计仍剩余的开关循环的数量。然而，在此不考虑电弧的持续时间，但是这对于确定剩余使用寿命起着重要作用，因为由此或多或少可能发生触头和其它部件的磨损。在使用这些方法时，为了确保可靠的开关流程，必须保持过量开关循环的安全缓冲并且在必要时提前更换设备。

另一种方法是确定在开关过程中作用在开关装置上的能量。根据开关过程中的时间曲线通过对电流强度进行积分来确定该能量，这在术语“I²t方法”下已知。对于已经进行的开关过程，将值相加。根据开关类型，对于最大总能量存在特定的限制。替换地，也可以确定通过电弧传递的电荷量Q。然而，这两种方法都具有如下必要性，即，对于其计算，都需要准确地了解燃弧时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于电气开关设备的状态确定的方法和用于电气开关设备的监视单元以及电气开关设备本身，与现有技术相比，其可以更可靠地并且以更少的技术开销来确定。

上述技术问题的解决方案在于具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求10的特征的监视单元以及具有权利要求13的特征的开关设备。

在此，根据本发明的用于电气开关设备的状态确定的方法如下地设计：

测量电流I和降落在电路上的电压U。所述方法的特征在于，确定在开关过程期间出现的电弧的时间间隔，其中，当所测量的电压U的值超过第一阈值时，该时间间隔开始；当电流强度I的值低于第二阈值时，该时间间隔结束。将如此确定的时间间隔与特定于开关设备的参考值进行比较。

相比于现有技术，所描述的方法的优点在于，通过一方面针对电压、另一方面针对电流强度所定义的两个阈值，可以准确地定义和测量电弧持续时间、即出现电弧的时间间隔。这是因为，在电弧开始时，所施加的电压极其快速地上升，因此通过所确定的极限值，可以非常准确地确定电压上升的时间点和电弧的开始。另一方面，当电弧熄灭时，电流下降到0。因此，通过第二极限值可以非常准确地确定电弧持续时间的结束，第二极限值是针对电流强度确定的并且通常接近于0或恰好为0。利用这两个准确的值，一方面可以非常准确地确定引入到开关设备中的能量，另一方面也可以非常准确地确定出现电弧的时间间隔。利用以所描述的方式确定的该准确的时间间隔，可以与特定于设备的参考值进行有说服力的比较。该参考值优选是针对处于新状态的设备确定的电弧的持续时间。优选地按照与这里所描述的相同的方法来确定针对参考值的该时间间隔。