IT9019561A1 - REFERENCES RELATED TO THE DETECTION OF ARC DISCHARGES IN CABLES. - Google Patents

Description

za di condizioni di corto circuito nel cavo, allo scopo di interrompere l'alimentazione elettrica al cavo considerato. z of short circuit conditions in the cable, in order to interrupt the power supply to the cable in question.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce a complessi circuitali per la rivelazione di scariche ad arco in cavi elettrici le quali possono es^ sere dovute alla presenza di tracce carbonizzate o alla presenza di<'>danni meccanici subiti dai cavi elettrici. The present invention relates to circuit assemblies for the detection of arc discharges in electrical cables which may be due to the presence of charred traces or to the presence of mechanical damage suffered by electrical cables.

La presente invenzione è applicabile, in particolare, ma non esclusivamente, alla rive lazione della presenza di scariche ad arco in ca blaggi elettrici per aeromobili in cui il cablag gio può risultare disposto in posizioni inaccessibili all'interno di condotti per i cavi o dietro a paratie, a titolo di esempio illustrativo, per cui la formazione delle scariche ad arco può non essere rilevata finché si verifica un cedimen to completo del cavo e/o si verifica un principio di incendio che può essere molto grave. The present invention is applicable, in particular, but not exclusively, to the detection of the presence of arc discharges in aircraft electrical cabling in which the cabling may be arranged in inaccessible positions within cable conduits or behind bulkheads, by way of illustrative example, whereby the formation of arc discharges may not be detected until a complete collapse of the cable occurs and / or a start of fire occurs which can be very serious.

Una delle difficoltà che si riscontrano nella rivelazione di queste scariche ad arco, in cavi elettrici,che producono una successione di transitori di corrente a guizzo, di ampiezza variabile, nella corrente circolante nel cavo è rappresentata dal fatto che il flusso della corren te di picco nel cavo, durante la presenza di scari che ad arco, può rimanere al di sotto del livello richiesto per produrre lo sblocco dei normali interruttori circuitali associati a tali cablaggi. Inoltre, è necessario che vengano consentiti deter minati transitori di corrente nel cablaggio, duran te l'avviamento di apparecchiature elettriche rappresentante, ad esempio, da motori elettrici, senza che questo provochi lo sblocco del circuito per effetto del funzionamento del disgiuntore circuita le. One of the difficulties encountered in detecting these arc discharges, in electric cables, which produce a succession of flickering current transients, of varying amplitude, in the current circulating in the cable is represented by the fact that the flow of the peak current in the cable, during the presence of arcing discharges, it can remain below the level required to release the normal circuit switches associated with such wiring. Furthermore, it is necessary that certain current transients be allowed in the wiring, during the start-up of electrical equipment such as electric motors, without this causing the unlocking of the circuit due to the operation of the circuit breaker.

In conformità con i principi della presente invenzione viene quindi fornito un complesso circuitale per la rivelazione di scariche ad arco in cavi elettrici, comprendente un mezzo discrimi natore in grado di operare una discriminazione fra transitori di corrente, relativamente brevi, normalmente ammessi (dovuti, ad esempio, all'avviamen to di apparecchiature elettriche), che si riscontrano nel sistema di cavi e transitori di corrente, a carattere continuo, o prolungato, dovuti alla formazione di scariche ad arco nel cavo e, preferibilmente, un mezzo di commutazione a stato so lido operante in risposta ad una uscita dal mezzo discriminatore quando viene rivelata una scarica ad arco nel cavo, allo scopo di provocare l'interruzione dell'alimentazione elettrica al cavo e ope rante pure in risposta alla presenza di condizioni di corto circuito o alla presenza di condizioni di presenza di correnti in eccesso, di livello elevato, prolungate nel tempo, nel sistema di cavi, allo scopo di interrompere l'alimentazione del cavo. In accordance with the principles of the present invention, there is therefore provided a circuit assembly for the detection of arc discharges in electric cables, comprising a discriminating means capable of discriminating between relatively short, normally admitted current transients (due, to for example, when starting electrical equipment), which are encountered in the system of cables and current transients, of a continuous or prolonged character, due to the formation of arc discharges in the cable and, preferably, a means of switching to a continuous state lido operating in response to an output from the discriminator means when an arc discharge is detected in the cable, for the purpose of causing the power supply to be interrupted to the cable and also operating in response to the presence of short circuit conditions or the presence of conditions of presence of excess currents, of high level, prolonged in time, in the cable system, for the purpose of interrup turn off the power supply of the cable.

Nella concretizzazione pratica della presente invenzione, il mezzo discriminatore può comprendere un circuito differenziatore seguito da un circuito integratore, in modo tale che i transitori di corrente nel circuito del cavo possano venire identificati positivamente e in modo tale che i risultanti impulsi in uscita dal circuito differenziatore possano venire integrati, o sommati da parte del circuito integratore, allo scopo di produrre una uscita costituita da una fun zione a gradini, rappresentativa della presenza di transitori di corrente rivelati nel cavo. In questo modo, i normali transitori di sovracorrente che si riscontrano per periodi molto brevi, do vuti all'avviamento di apparecchiature elettriche, a titolo di esempio illustrativo, sono tali per cui il circuito integratore del mezzo discriminatore non produce una uscita di livello sufficientemente elevato da provocare l'azione di sblocco del mezzo di commutazione. In the practical embodiment of the present invention, the discriminator means may comprise a differentiating circuit followed by an integrating circuit, so that the current transients in the cable circuit can be positively identified and such that the resulting pulses coming out of the differentiating circuit can be integrated, or summed by the integrator circuit, in order to produce an output consisting of a step function, representative of the presence of current transients detected in the cable. In this way, the normal overcurrent transients that occur for very short periods, due to the starting of electrical equipment, by way of illustrative example, are such that the integrating circuit of the discriminator means does not produce a sufficiently high level output. to cause the unlocking action of the switching means.

Per facilitare l'operazione di sblocco del mezzo di commutazione quando il cavo elettrico risulta cortocircuitato o quando esistono condizioni di presenza di correnti in eccesso per lun gni periodi di tempo, il discriminatore viene derivato per mezzo di un rivelatore di corto circuì to e di un complesso di sblocco alternativo del mezzo di commutazione. To facilitate the unlocking operation of the switching means when the electric cable is short-circuited or when conditions exist in which excess currents are present for long periods of time, the discriminator is derived by means of a short-circuit detector and a alternative release assembly of the switching means.

Nella concretizzazione pratica della pre sente invenzione, il mezzo di commutazione utiliz zato per disinserire il sistema di cavi dall'alimentatore centrale può compredere un dispositivo di commutazione, di tipo attivo rappresentato, ad esempio, da un dispositivo analogo ad un fusibile il quale ripristina automaticamente il circuito di alimentazione del cavo quando vengono eliminate le condizioni di difetto che provocano la formazione di scariche nel cavo, tale dispositivo potendo venire utilizzato da solo o congiuntamente ad un classico disgiuntore circuitale. In the practical embodiment of the present invention, the switching means used to disconnect the cable system from the central power supply can comprise a switching device, of the active type, represented, for example, by a device similar to a fuse which automatically resets the power supply circuit of the cable when the defect conditions which cause the formation of discharges in the cable are eliminated, this device being able to be used alone or in conjunction with a classic circuit breaker.

Alternativamente, il mezzo di commutazio ne utilizzato per disinserire il sistema di cavi dall'alimentatore, può comprendere un commutatore a stato solido che può essere utilizzato da solo o congiuntamente ad un classico disgiuntore circuita le. Alternatively, the switching means used to disconnect the cable system from the power supply may comprise a solid state switch which can be used alone or in conjunction with a classic circuit breaker.

A titolo di esempio, la presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni allegati, nei quali: By way of example, the present invention will now be described with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 illustra un diagramma schema tico a blocchi di un complesso circuitale per la rivelazione di scariche ad arco in cavi elettrici; Figure 1 illustrates a block diagram of a circuit assembly for the detection of arc discharges in electric cables;

la figura 2 illustra diagrammi delle usci^ te del discriminatore per varie condizioni operative, o di lavoro, del cavo; FIG. 2 illustrates diagrams of the discriminator outputs for various operating, or working, conditions of the cable;

la figura 3 illustra un diagramma schema tico a blocchi di un complesso per la rivelazione della presenza di scariche ad arco, in conformità con i principi della presente invenzione, utilizzando un disgiuntore circuitale esistente; e Figure 3 illustrates a block diagram of an arc discharge detection assembly, in accordance with the principles of the present invention, using an existing circuit breaker; And

la figura 4 illustra un diagramma circuì, tale di una versione in corrente continua dell'invenzione, comportante l'impiego di elementi di com mutazione a stato logico del tipo MOSFET e di elementi logici digitali di basso costo. Figure 4 illustrates a circuit diagram, such of a direct current version of the invention, involving the use of logic switching elements of the MOSFET type and of low cost digital logic elements.

Facendo riferimento specifico alla figura 1 dei disegni allegati può essere rilevato che nella stessa è stato rappresentato un complesso cir cuitale esemplificativo utilizzato per la rivelazione di scariche ad arco in cavi elettrici e per provocare l'interruzione dell'alimentazione elettrica del cavo in condizioni di presenza di scariche ad arco nel cavo considerato consentendo, nel contempo, il mantenimento di determinate condizioni di corrente a carattere transitorio come si verifica, ad esempio, nella condizione transitoria di avviamento di un dispositivo elettrico, senza che la corrente di avviamento provochi il disinserimento del sistema di alimentazione del cavo. Nel caso di presenza di un corto circuito o della pre senza di correnti di livello elevato, che si mantengono, nel tempo, l'alimentatore che alimenta il cavo verrà disinserito. With specific reference to figure 1 of the attached drawings, it can be seen that an exemplary circuit complex has been represented therein used for the detection of arc discharges in electric cables and to cause the interruption of the electric power supply of the cable in presence conditions. arc discharges in the cable in question while allowing, at the same time, the maintenance of certain current conditions of a transitory nature as occurs, for example, in the transient starting condition of an electrical device, without the starting current causing the system to be disconnected power supply cable. In the event of a short circuit or the presence of high level currents, which are maintained over time, the power supply that powers the cable will be disconnected.

Nel particolare complesso circuitale il lustrato, a titolo di esempio, nella figura 1, un cavo elettrico 1 che può essere rappresentato da uno di una molteplicità di cavi in un sistema di cavi, alimenta una corrente continua o una corren te alternata al sistema di alimentazione elettrica di un aeromobile, partendo da un alimentatore in corrente continua, o in corrente alternata 2, ad un carico utilizzatore 3 rappresentato, ad esempio, da un motore elettrico. Il circuito di carico 3 include pure un commutatore a stato solido 5 il quale viene utilizzato per inserire, o disinserire il carico 3 nei confronti del sistema di alimentazione 2. La tensione presente ai capi di un resistore 6 nel circuito di alimen tazione del carico, fornisce una indicazione del valore della corrente circolante nel cavo elettrico 1. Questa tensione viene alimentata ad un discriminatore 7 in modo tale da operare una di scriminazione fra condizioni di presenza di cor renti transitorie nel cavo, che richiedono il di sinserimento del carico dall'alimentatore, e quel le condizioni per le quali al carico 3 viene con: sentito di rimanere collegato all'alimentatore corrispondente. In particolare, il discriminato re 7 viene utilizzato per operare una discrimana zione fra le normali condizioni transitorie e quelle che si verificano durante la presenza di scariche ad arco nel cavo dovute alla presenza di tracce carbonizzate o a danni meccanici subiti dal cavo. La tensione presente ai capi del re sistore 6, dopo una appropriata amplificazione da parte di un amplificatore presente in un circuito di ingresso 9 facente capo al discriminatore,vie ne alimentata ad un rivelatore di corto circuito 8 11 quale confronta la tensione presente ai capi del resistore 6, opportunemente amplificata, con : una tensione di riferimento, allo scopo di rivelare la condizione di presenza di un corto circuito o di una condizione di presenza prolungata di una eleva ta corrente di carico che si prolunga nel tempo e, se necessario, un comparatore presente nel rivelatore, fornisce una uscita che viene utilizzata per azionare il commutatore a stato solido 5 allo scopo di provocare 1!annullo della corrente nel carico utilizzatore. In the particular circuitry the illustrated, by way of example, in Figure 1, an electric cable 1 which can be represented by one of a plurality of cables in a cable system, supplies a direct current or an alternating current to the power supply system. electric power of an aircraft, starting from a direct current or alternating current power supply 2, to a user load 3 represented, for example, by an electric motor. The load circuit 3 also includes a solid state switch 5 which is used to connect or disconnect the load 3 to the power supply system 2. The voltage present across a resistor 6 in the power supply circuit of the load, provides an indication of the value of the current circulating in the electric cable 1. This voltage is fed to a discriminator 7 in such a way as to operate a discrimination between conditions of presence of transient currents in the cable, which require the disconnection of the load from the power supply , and that the conditions under which the load 3 is allowed to remain connected to the corresponding power supply. In particular, the discriminator 7 is used to discriminate between the normal transitory conditions and those which occur during the presence of arc discharges in the cable due to the presence of charred traces or to mechanical damage suffered by the cable. The voltage present at the ends of the resistor 6, after appropriate amplification by an amplifier present in an input circuit 9 headed by the discriminator, is fed to a short-circuit detector 8 11 which compares the voltage present at the ends of the resistor 6, suitably amplified, with: a reference voltage, in order to detect the condition of the presence of a short circuit or of a condition of prolonged presence of a high load current which is prolonged over time and, if necessary, a comparator present in the detector, provides an output which is used to operate the solid state switch 5 in order to cause the current to cancel the user load.

Il rivelatore della presenza di scariche ad arco, appartenente al discriminatore 7, compren de un circuito differenziatore a condensatore/resi store 10, tale circuito includendo un resistore di decadimento e un circuito di integrazione a conden satore/resistore 11 il quale integra gli impulsi in uscita dal circuito differenziatore 10 allo sco po di produrre una uscita caratterizzata da una fun zione a gradini. L'uscita derivata dal circuito di integrazione 11 viene alimentata ad un comparatore 12 il quale presenta un ingresso di riferimento,ap propriatamente regolato, in grado di stabilire un livello di "sblocco" per l'azionamento del commuT tatore a stato solido 5-Facendo ora riferimento alla figura 2 dei disegni allegati può essere rilevato che .le uscite elettriche presenti in corrispondenza dei punti A, B, C, D ed E indicate nel circuito rappresentato nella figura 1, sono state illustrate, come andamento, nel tempo, per varie condizioni del cavo comportanti una corrente normale, una so vracorrente transitoria ammissibile,, una condizione di corto circuito e condizioni di presenza di scariche ad arco nel cavo. L'uscita presente in corrispondenza del punto C indicato nella figura 1, nel circuito in questione, presente una caratteristica che impartisce una caratteristica crescente dovuta all'azione di integrazione che deca de a causa dell'azione del resistore di decadimen to. Dall'analisi della figura 2 può essere rileva to che soltanto le condizioni di presenza di scariche ad arco nel cavo produrranno una uscita,dal comparatore 12 che segue l'integratore 11, tale da provocare lo sblocco del commutatore a stato solido 5- Questo complesso circuitale non risulta necessariamente sensibile alle condizioni di presenza di corto circuiti poiché il segnale di sbloc co viene inizialmente derivato dalla differenziazione dell'aumento di corrente e, quando integrato, lo stesso non può raggiungere il livello di sblocco. Tuttavia, in condizioni di sovraccarico alle quali si associa la presenza di una corrente indebitamente elevata o in presenza di una condizione di corto circuito, il rivelatore di corto circuito 8 fornisce una uscita che deriva,· o "bypassa" il complesso differenziatore/integrato re/comparatore, allo scopo di produrre il funzio namento del commutatore a stato solido 5 con con seguente disinserimento del carico utilizzatore 3 dall'alimentatore 2. The arc discharge detector, belonging to the discriminator 7, comprises a capacitor / resistor differentiator circuit 10, this circuit including a decay resistor and a capacitor / resistor integration circuit 11 which integrates the pulses into output from the differentiator circuit 10 in order to produce an output characterized by a step function. The output derived from the integration circuit 11 is fed to a comparator 12 which has a reference input, suitably adjusted, capable of establishing an "unlock" level for the operation of the solid state switch. now with reference to Figure 2 of the attached drawings, it can be seen that the electrical outputs present at points A, B, C, D and E indicated in the circuit represented in Figure 1, have been illustrated, as a trend, over time, for various cable conditions involving a normal current, an allowable transient overcurrent, a short circuit condition, and arc discharge conditions in the cable. The output present at the point C indicated in Figure 1, in the circuit in question, has a characteristic which gives an increasing characteristic due to the integrating action which decays due to the action of the decay resistor. From the analysis of Figure 2 it can be seen that only the conditions of presence of arc discharges in the cable will produce an output, from the comparator 12 following the integrator 11, such as to cause the release of the solid state switch 5. circuit is not necessarily sensitive to the conditions of presence of short circuits since the unlock signal is initially derived from the differentiation of the current increase and, when integrated, it cannot reach the unlock level. However, in overload conditions associated with the presence of an unduly high current or in the presence of a short-circuit condition, the short-circuit detector 8 provides an output which drifts, or "bypasses" the differentiator / integrated assembly re / comparator, in order to produce the operation of the solid state switch 5 with the following disconnection of the user load 3 from the power supply 2.

Il complesso di rivelazione della presen za di scariche ad arco nei cavi, descritto nel cor so della presente trattazione, può venire applica to sia a circuiti in corrente alternata, sia a circuiti in corrente continua e lo stesso può venire realizzato sotto forma di un complesso circuitale relativamente semplice. The assembly for detecting the presence of arc discharges in cables, described in the course of the present discussion, can be applied both to alternating current circuits and to direct current circuits and the same can be realized in the form of an assembly relatively simple circuitry.

Come precedentemente citato, lo scopo principale della presente invenzione è quello di garantire una protezione nei confronti della presenza di scariche ad arco e della presenza di difetti dovuti alla formazione di tracce carbonizza te. E' possibile fornire un complesso circuitale di rivelazione di scariche ad arco in conformità con i principi della presente invenzione, incorporante gli attuali disgiuntori circuitali e, pertanto, l'invenzione in oggetto fornisce la possibilità di interruzione di un arco che si ag giunge alla protezione già esistente che viene offerta da un classico disgiuntore circuitale.Un complesso di questo tipo, includente un disgiuntore circuitale, è stato schematizzato nella figura 3. In questo caso, è opportuno disporre il sistema in modo tale da incorporare, in questa disposizione, una caratteristica di auto-nuova chiusura, in maniera tale che nel caso di annui lo dell'anomalia, il circuito possa venire nuova mente ripristinato. Questo può risultare partico larmente vantaggioso in un aeromobile nel quale i cavi possano essere soggetti a danni. As previously mentioned, the main object of the present invention is to guarantee protection against the presence of arc discharges and the presence of defects due to the formation of carbonized traces. It is possible to provide an arc discharge detection circuitry in accordance with the principles of the present invention, incorporating the current circuit breakers and, therefore, the subject invention provides the possibility of interrupting an arc which adds to the protection already existing which is offered by a classic circuit breaker. A complex of this type, including a circuit breaker, has been schematized in Figure 3. In this case, it is advisable to arrange the system in such a way as to incorporate, in this arrangement, a characteristic self-closing, so that in the event of an anomaly, the circuit can be restored again. This can be particularly advantageous in an aircraft where the cables can be subject to damage.

Facendo ora riferimento specifico alla figura 4 dei disegni allegati, può essere rilevato che nella versione di basso costo, alimenta ta in corrente continua, proposta dall'invenzione, che non richiede un amplificazione per la de terminazione del valore istantaneo della corrente circolante attraverso il circuito di carico, viene sfruttata la caduta di tensione ai capi di un dispositivo di commutazione PSD rappresentato da un dispositivo di commutazione ad effetto di campo a metallo-ossido-semiconduttore (MOSFET), quando lo stesso opera in regime di conduzione. L'uscita di una porta logica NOR, indicata dal riferimento GA1, pilota la porta di ■controllo del dispositivo di commutazione di potenza PSD. In accordo con la tabella logica delle verità per la porta logica NOR G1, entrambi gli ingressi a e b devono essere necessariamente rappresen tati da una tensione a livello logico 0 per produrre una tensione a livello logico 1 in corrispondenza dell'uscita c per commutare la porta di controllo del dispositivo di commutazione di potenza PSD. Gli ingressi alla porta logica NOR GA1 , attraverso i resistori/condensatori R2/C3, R3/C6, sono presenti in corrispondenza del punto d e gli stessi vengono derivati da una ulteriore porta logica NOR GA2 la quale, a sua volta, può venire controllata per mezzo di un commutatore ma nuale s, mentre la stessa può pure venire control lata da una sorgente del sistema. With specific reference now to Figure 4 of the attached drawings, it can be seen that in the low cost version, supplied with direct current, proposed by the invention, which does not require an amplification for the determination of the instantaneous value of the current circulating through the circuit load, the voltage drop across a PSD switching device represented by a metal-oxide-semiconductor field-effect switching device (MOSFET) is exploited, when it operates in conduction mode. The output of a NOR logic gate, indicated by reference GA1, drives the control gate of the power switching device PSD. According to the logic table of truths for the NOR logic gate G1, both inputs a and b must necessarily be represented by a voltage at logic level 0 to produce a voltage at logic level 1 at output c to switch the gate. PSD power switching device control. The inputs to the NOR logic gate GA1, through the resistors / capacitors R2 / C3, R3 / C6, are present at point d and they are derived from a further NOR logic gate GA2 which, in turn, can be controlled for by means of a manual switch s, while the same can also be controlled by a system source.

Il funzionamento del circuito verrà de scritto considerando la chiusura del combinatore s in condizioni di pieno carico normale. The operation of the circuit will be described considering the closing of the dialer under normal full load conditions.

Una tensione presentante un livello log.1 co 1 verrà alimentata al punto d'dalla sorgente a bassa impedenza associata alla precedente porta lo gica NOR GA2. Per chiudere il circuito di alimenta zione, una tensione a livello logico 0 verrà alimentata in corrispondenza del punto de, in virtù della presenza dei condensatori C3 e C6, questo li vello di tensione verrà inizialmente mantenuto nei punti a e b. L'applicazione di due tensioni a livello logico 0 in corrispondenza dei punti a e_ b provocherà la formazione di una tensione positiva, a livello logico 1 in corrispondenza dell'uscita c e della porta del commutatore di uscita PSD il quale verrà conseguentemente chiuso. A voltage having a log.1 level co 1 will be fed to the point d by the low impedance source associated with the preceding NOR GA2 logic gate. To close the power supply circuit, a logic level 0 voltage will be supplied at point d, by virtue of the presence of capacitors C3 and C6, this voltage level will initially be maintained at points a and b. The application of two voltages at logic level 0 at points a and b will cause the formation of a positive voltage at logic level 1 at output c and at the gate of the output switch PSD which will consequently be closed.

Nel caso di sviluppo di un corto circuito nel sistema, la tensione in-corrispondenza del punto g aumenterà in modo ripido, il condensatore C3 si caricherà in modo rapido e il punto b assumerà un livello crescente sino al raggiungimento* di una tensione corrispondente ad un valore logico 1, il che, a sua volta, produrrà un livello di tensione a logica 0 in corrispondenza del punto c, tale tensione provocando l'apertura del commutato re di potenza PSD. Per poter richiudere il commutatore in questione, è necessario ripristinare l'in gresso alla porta logica GA1 ad un valore positivo. Se viene tentata una chiusura in presenza di una condizione di corto circuito, la tensione, in corrispondenza del punto g, verrà mantenuta suffi^ cientemente a lungo da consentire la carica del condensatore C3 ad un livello logico 1, con conse guente sblocco o, in realtà, con impedimento della chiusura.del commutatore di potenza PSD. Se si verifica la presenza di scariche transitorie ad arco (quando il commutatore di potenza PSD risulta chiuso), le variazioni di corrente verranno ri velate in corrispondenza del punto h mentre, preferibilmente, un induttore L viene incluso nel circuito in questione allo scopo di aumentare il livello della tensione in virtù della presenza della forza controelettromotrice. Queste tensioni che provocano la formazione di scariche ad arco, verranno differenziate dal condensatore C10 e rad drizzate dal raddrizzatore RC. I risultanti impul si unidirezionali vengono sfruttati per caricare il condensatore C8 il quale opererà come un integratore per la produzione di una tensione Vi. Quan do questa tensione aumenta sino al raggiungimento di un livello che supera il livello corrispondente ad un valore logico 1, il punto a verrà caricato ad un livello di tensione corrispondente ad un livello logico 1 ed il commutatore di potenza PSD verrà aperto. In case of development of a short circuit in the system, the voltage at point g will increase steeply, the capacitor C3 will charge rapidly and point b will assume an increasing level until a voltage corresponding to a voltage is reached *. logic value 1, which, in turn, will produce a logic 0 voltage level at point c, this voltage causing the PSD power switch to open. In order to close the switch in question, it is necessary to restore the input to the logic gate GA1 to a positive value. If a closure is attempted in the presence of a short circuit condition, the voltage, at point g, will be maintained long enough to allow the capacitor C3 to be charged to a logic level 1, with consequent release or, in reality, preventing the closing of the PSD power switch. If the presence of arc transient discharges occurs (when the power switch PSD is closed), the current variations will be detected at point h while, preferably, an inductor L is included in the circuit in question in order to increase the voltage level by virtue of the presence of the counter electromotive force. These voltages which cause the formation of arc discharges will be differentiated by the capacitor C10 and rectified by the RC rectifier. The resulting unidirectional Si pulses are exploited to charge the capacitor C8 which will operate as an integrator for the production of a voltage Vi. When this voltage increases until a level is reached which exceeds the level corresponding to a logic value 1, point a will be loaded to a voltage level corresponding to a logic level 1 and the power switch PSD will be opened.

Per ottenere un funzionamento ottimale del circuito, può essere vantaggioso alterare il potenziale del punto i anziché stabilire una connessione diretta al polo negativo. Può essere opportuno inserire un resistore Ri2 che può essere del tipo non lineare, per scopi di compensazione. To obtain optimal circuit operation, it may be advantageous to alter the potential of point i rather than establishing a direct connection to the negative pole. It may be appropriate to insert a resistor Ri2 which may be of the non-linear type, for compensation purposes.

Il circuito descritto può venire adatta to per il funzionamento con tensioni di livello superiore, sia in corrente alternata, sia in corrente continua. Questo può richiedere l'aggiunta di componenti supplementari in linea con il diagramma a blocchi schematizzato nella figura 1. The circuit described can be adapted for operation with higher level voltages, both in alternating current and in direct current. This may require the addition of additional components in line with the schematic block diagram in Figure 1.

Il complesso circuitale schematizzato nella figura 4, può venire sfruttato per l'uso in circuiti dotati,di disgiuntori.circuitali,-al-lo scopo di provvedere alla rivelazione della pre senza di scariche ad arco e per consentire una prò tezione molto più rapida nei confronti di presene za di corto circuiti. In queste applicazioni, può venire inclusa una caratteristica tale da consenti re una nuova chiusura automatica, in modo tale che il dispositivo di commutazione di potenza possa nuovamente chiudersi dopo un periodo di tempo definito e per un numero predeterminato di tentativi per simulare un fusibile che può ripristinarsi automaticamente. The circuitry schematized in Figure 4 can be exploited for use in circuits equipped with circuit breakers, in order to provide for the detection of the presence of arc discharges and to allow a much faster protection in comparisons of the presence of short circuits. In these applications, a feature may be included to allow automatic re-closing, so that the power switching device can close again after a defined period of time and for a predetermined number of attempts to simulate a fuse that can reset automatically.

Claims (7)

RIVENDICAZIONI 1. Un complesso circuitale per la rivelazione di scariche ad arco in cavi elettrici,com prendente un mezzo discriminatore in grado di discriminare fra transitori di corrente, di durata relativamente breve, normalmente consentiti, che si verificano nel sistema di cavi e transitori di corrente relativamente prolungati, o continui, do vuti alla presenza di scariche ad arco nel cavo e un mezzo di commutazione operante in risposta ad una uscita proveniente dal mezzo discriminatore quando viene rivelata la presenza di scariche ad arco nel cavo, allo scopo di provocare 1' interrruzione dell'alimentazione elettrica al cavo e operante pure in risposta alla presenza di condizioni di corto circuito o di condizioni di sovracorrente, di livello elevato, prolungate nel tempo, nel sistema di cavi, allo scopo di interrompere l'alimentazione del cavo. CLAIMS 1. A circuitry assembly for the detection of arc discharges in electrical cables, comprising a discriminating means capable of discriminating between normally permitted, relatively short duration current transients occurring in the cable system and relatively short current transients. prolonged, or continuous, due to the presence of arc discharges in the cable and a switching means operating in response to an output from the discriminator means when the presence of arc discharges is detected in the cable, in order to cause the interruption of the The electrical supply to the cable is also operative in response to the presence of prolonged, high level, short circuit conditions or overcurrent conditions in the cable system, in order to interrupt the power supply to the cable. 2. Un complesso circuitale come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui il mezzo discriminatore comprende un circuito differenziatore seguito da un circuito integratore, in modo ta, le da consentire una indentificazione positiva dei transitori di corrente nel circuito del cavo, mentre i risultanti impulsi in uscita dal circuito dif ferenziatore vengono integrati, o sommati da parte del circuito integratore, allo scopo di produrre una funzione a gradini di uscita rappresentativa dei transitori di corrente rivelati, nel cavo. 2. A circuitry as claimed in claim 1, wherein the discriminator means comprises a differentiating circuit followed by an integrating circuit, so as to permit positive identification of the current transients in the cable circuit, while the resulting pulses in output from the differentiator circuit are integrated, or summed by the integrator circuit, in order to produce an output step function representative of the detected current transients, in the bus. 3. Un complesso circuitale come rivendicato nella rivendicazione 1, o nella rivendicazione 2, in cui il mezzo discriminatore viene derivato da un rivelatore di corto circuito e da un complesso di sblocco del mezzo di commutazione. A circuitry as claimed in claim 1, or claim 2, wherein the discriminator means is derived from a short circuit detector and a switching means release assembly. 4. Un complesso circuitale come rivendicato in una qualsiasi delle precedenti rivendicaziò ni, in cui il mezzo di commutazione per disinserire il sistema di cavi dall'alimentatore comprende un dispositivo attivo di commutazione, analogo ad un fusibile, il quale ripristina .automaticamente il circuito di alimentazione del cavo quando vengono eliminate le condizioni difettose che provoca no la formazione di scariche ad arco nel cavo. 4. A circuitry as claimed in any one of the preceding claims, wherein the switching means for disconnecting the cable system from the power supply comprises an active switching device, similar to a fuse, which automatically resets the circuitry. power supply of the cable when the defective conditions that cause the formation of arc discharges in the cable are eliminated. 5. Un complesso circuitale come rivendicato nella rivendicazione 4, in cui il dispositivo attivo di commutazione, analogo ad un fusibile, vie ne utilizzato congiuntamente ad un classico disgiun tore circuitale. 5. A circuit assembly as claimed in claim 4, in which the active switching device, similar to a fuse, is used in conjunction with a classic circuit breaker. 6. Un complesso circuitale come rivendicato nella rivendicazione 1, nella rivendicazione 2, o nella rivendicazione 3, in cui il mezzo di con mutazione è costituito da un commutatore a stato solido. 6. A circuitry as claimed in claim 1, claim 2, or claim 3, wherein the switching means is a solid state switch. 7. Un complesso circuitale come rivendicato nella rivendicazione 6, in cui il commutatore a stato solido viene utilizzato unitamente ad un classico disgiuntore circuitale 7. A circuit assembly as claimed in claim 6, in which the solid state switch is used in conjunction with a classic circuit breaker