Beschreibung einer Methode zur Bildanalyse von Schaltlichtbögen in Niederspannungsschaltgeräten

Abstract:
Die Kontakttrennung in Niederspannungsschaltern sorgt für die Entstehung eines Lichtbogens. Speziell für DC-Anwendungen ist ein synthetisch erzeugter Stromnulldurchgang durch die Löscheinrichtung zu erzwingen. An dem Verhalten der Lichtbogenspanung können Rückschlüsse auf das Ausschaltverhalten gezogen werden. Neben der Beobachtungsgröße wird die Auswertung durch Highspeedkameraaufnahmen unterstützt. Vor diesem Hintergrund ist eine Einteilung in verschiedene Bogenmodi oder Phasen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu treffen. Mithilfe bekannter Eigenschaften lassen sich die Phasen näher beschreiben und Optimierungen daraus ableiten. In dieser Veröffentlichung wird ein Konzept für eine Bildanalyse von Hochgeschwindigkeitskameraaufnahmen vorgestellt. Das Resultat daraus ist eine Anzahl an Merkmalen wie die maximale Helligkeit, Pixelfläche und Schwerpunktkoordinaten. Eine Verknüpfung der Merkmale mit den elektrischen Daten lässt anhand der vorgestellten Ergebnisse eine Einteilung in ein statisches und dynamisches Lichtbogenverhalten zu.