Способ и устройство для определения износа контактных элементов

Способ и устройство для определения износа контактных элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области электрических переключателей, в частности, к распределительным устройствам для высокого или среднего напряжения. Аспекты изобретения касаются способа определения износа контактных элементов такого переключателя. Другие аспекты изобретения касаются электронного блока для электрического переключателя.

Силовые переключатели подвергаются постоянному износу и поэтому должны регулярно контролироваться и обслуживаться. В частности, электрическая дуга, возникающая во время операции переключения (например, при защитном отключении), приводит к истиранию материала контактных элементов и тем самым в значительной степени способствует износу. Контакты, в общем случае, не могут проверяться простым способом, то есть без связанного с высокими затратами демонтажа и отключения мощности. Поэтому, как правило, периодически выполняется техническое обслуживание силовых переключателей, при необходимости профилактическое техническое обслуживание, если защитные отключения сопровождались высокими токами. Тем самым, как правило, переключатель подвергается частому техническому обслуживанию. Техническое обслуживание обуславливает затраты, которые можно было избежать, и дополнительный риск того, что техническое обслуживание приведет к повреждениям. С другой стороны, при слишком больших интервалах между техническими обслуживаниями существует риск того, что износ или истирание материала контактов не будут обнаружены своевременно. В данном случае существует риск сбоя, или, по меньшей мере, потеря мощности переключателя.

Поэтому желательно более надежно определять износ контактов. Однако такой износ трудно измерить или спрогнозировать, так как на него влияет множество факторов. В общем случае предполагается, что износ контактов вызывается кумулятивным преобразованием энергии (мощность потерь) при возникновении электрической дуги в разомкнутом силовом переключателе. Поэтому только подсчет количества возникающих в силовом переключателе сбоев не может дать точной оценки относительно износа контактов.

В ЕР 1475813 А1 описан способ определения износа контактов в электрическом распределительном устройстве для высокого или среднего напряжения, причем контактный ток, протекающий через переключатель во время операции переключения, регистрируется с помощью преобразователя тока и оценивается в отношении износа контактов. Для определения параметра состояния, характеризующего износ контактов, сначала измеряется измеряемый сигнал тока преобразователя тока как функция времени, при возникновении отклонений между ожидаемым током контактов и измеряемым сигналом тока детектируется наличие ошибки измерения, и при детектировании ошибки измерения из измеряемого сигнала тока определяется, по меньшей мере, одно характеристическое значение тока и применяется для определения параметра состояния. Также в DE 10204849 А1 описан способ определения износа контактов.

Однако известные способы для определения износа могут быть усовершенствованы в отношении их надежности. Также является желательным создать способы, которые во множестве различных ситуаций коммутации предоставляют настолько надежные результаты, что они пригодны для автоматизированной (дистанционной) диагностики и технического обслуживания. Таким образом можно сократить требующие высоких затрат работы по техническому обслуживанию. Одновременно может осуществляться надежный непрерывный контроль состояния. Также является желательным распознавать проблемы и износ и устранять их, прежде чем они станут критическими.

Чтобы решить, по меньшей мере, некоторые из вышеназванных задач, предложен способ согласно пункту 1 формулы изобретения, устройство управления переключателем согласно пункту 13 формулы изобретения и распределительное устройство согласно пункту 14 формулы изобретения. Другие преимущества, признаки, аспекты и детали изобретения, а также предпочтительные варианты выполнения и особые аспекты изобретения раскрыты в зависимых пунктах, описании и на чертежах.

Согласно одному аспекту изобретения, предложен способ определения износа контактных элементов электрического переключателя (например, вакуумного переключателя), в частности, распределительного устройства для высокого или среднего напряжения. Способ включает в себя этап регистрации электрических значений, которые представляют электрический параметр, релевантный для электрической дуги, возникающей во время операции переключения на переключателе, как функцию времени, причем электрические значения могут регистрироваться, например, как непрерывная функция или как последовательность данных (вектор) с дискретно считанными значениями, а также могут включать в себя виртуальные значения, например (частично) моделированные, интерполированные или подобранные значения, причем в этом случае определяются виртуальные значения. Например, электрические значения могут быть значениями тока, которые представляют ток контакта, протекающий через переключатель во время операции переключения, как функцию времени. Способ также включает в себя этап вычисления значения износа, представляющего собой износ контактного элемента, из множества значений доли износа, причем значения доли износа вычисляются с применением множества правил вычисления доли износа из множества подмножеств зарегистрированных электрических значений, так что каждое из значений доли износа вычисляется по соответствующему из правил вычисления доли износа из соответствующего из подмножеств значений, причем по меньшей мере два из правил вычисления доли износа отличаются друг от друга. При этом подмножество значений следует понимать так, что оно может включать в себя все зарегистрированные электрические значения.

Согласно другому аспекту изобретения, предложен электронный блок, в частности устройство управления, для электрического переключателя (например, вакуумного переключателя), в частности, для распределительного устройства для высокого или среднего напряжения. Электронный блок включает в себя модуль ввода значений для получения электрических значений (например, значений тока), которые представляют электрический параметр, релевантный для электрической дуги, возникающей на переключателе во время операции переключения, как функцию времени. Модуль ввода значений может, таким образом, быть выполнен для получения зарегистрированных электрических значений от прибора измерения значений, а также, возможно, значений, полученных (частично) моделированием или интерполяцией и подобного зарегистрированных электрических значений. Электронный блок также содержит модуль определения износа, который имеет вычислительный блок и запоминающее устройство с программным кодом, исполняемым вычислительным блоком. Программный код включает в себя множество правил вычисления доли износа, которые предусмотрены для вычисления соответствующих значений доли износа из соответствующих подмножеств зарегистрированных электрических значений, причем, по меньшей мере, два из правил вычисления доли износа отличаются друг от друга, и программу вычисления значения износа для вычисления значения износа, представляющего собой износ контактного элемента, из значений доли износа. В частности, программный код содержит предписания для выполнения любого упомянутого здесь способа.

Изобретение также относится к устройству для выполнения упомянутого способа и включает в себя части устройства для выполнения соответствующих отдельных этапов способа. Эти этапы способа могут быть выполнены посредством компонентов аппаратных средств, посредством компьютера, запрограммированного соответствующим программным обеспечением, посредством комбинации того и другого или иным образом. Изобретение, кроме того, относится к способу, согласно которому работают соответственно описанные устройства. Оно включает в себя этапы способа для выполнения каждой функции устройств.

Ниже изобретение описано со ссылками на представленные примеры выполнения, которые раскрывают дополнительные преимущества и варианты осуществления. При этом на чертежах показано:

Фиг. 1а - диаграмма измеренного тока, возникающего во время операции переключения, как функция времени;

Фиг. 1b - диаграмма напряжения (точнее, напряжения электрической дуги), возникающего во время операции переключения, как функция времени;

Фиг. 2 - диаграмма тока, возникающего во время операции переключения, как функция времени, из которого выводятся различные фазы электрической дуги операции переключения;

Фиг. 3а и 3b - соответствующие вспомогательные функции, которые могут применяться для соответствующего изобретению вычисления значения износа; и

Фиг. 4 - контактные элементы электрического переключателя.

В описываемых ниже вариантах выполнения отдельные аспекты и признаки могут комбинироваться модульным образом с аспектами и признаками других вариантов выполнения. За счет такой комбинации могут получаться новые варианты выполнения, которые также должны рассматриваться как принадлежащие к настоящему техническому решению. Далее описывается однофазный переключатель. В общем случае имеется три фазы с соответственно относящимся к ним силовым переключателем. Соответствующие износы могут в данном случае определяться, как правило, независимо один от другого, согласно любому из описанных аспектов.

Далее в основном описаны такие варианты выполнения, в которых определяются значения тока и вычисляются значения доли износа из значений тока. В общем случае, значения доли износа могут также вычисляться из других электрических значений. В качестве электрических значений при этом понимаются любые значения величин, которые релевантны для электрической дуги, возникающей на переключателе во время операции переключения. В частности, электрические значения могут представлять собой значения тока, значения напряжения и/или их комбинации (например, значения мощности электрической дуги, которые формируются из произведения тока и напряжения). Упоминаемые в данном случае правила вычислений, основанные на значениях тока, аналогичным образом применимы для вычислений, основанных на других электрических значениях, при этом значения тока I в тех же правилах вычислений заменяются другими электрическими значениями.

Электрические переключатели, применяемые, например, как силовые переключатели в распределительной установке для высокого или среднего напряжения, обычно имеют два или более контактных элементов. При замкнутом переключателе эти контактные элементы находятся в электропроводном прямом контакте друг с другом. При размыкании переключателя контактные элементы удаляются друг от друга и отделяются, так что ток более не может протекать от одного контактного элемента к другому контактному элементу. Если во время процесса коммутации ток протекает, то во время размыкания обоих контактных элементов друг от друга протекание тока не может сразу же полностью прерваться, а возникает электрическая дуга между обоими контактными элементами, которая в течение определенного времени продолжает проводить ток. Такая электрическая дуга возникает и в силовых переключателях, то есть особых типах переключателей, которые выполнены для коммутации под нагрузкой; и особенно в силовых переключателях для высокого напряжения (то есть напряжений более чем 50 кВ, например, 50-800 кВ) или для среднего напряжения (то есть напряжений от 5 кВ до 50 кВ).

Такой процесс коммутации под нагрузкой с электрической дугой представлен на фиг. 4 на примере вакуумного силового переключателя. Вакуумный силовой переключатель 1 имеет первый контактный элемент 10 и второй контактный элемент 20. Контактные элементы 10, 20 имеют, соответственно, стержень 12, 22 и расположенный на дистальном конце стержня контактный диск 14, 24. Контактный диск 14, 24 каждого контактного элемента 10, 20 имеет, соответственно, контактную поверхность, которая при замкнутом переключателе непосредственно контактирует с соответствующей контактной поверхностью другого контактного элемента. Оба контактных элемента 10, 20 определяют ось переключения, вдоль которой они могут перемещаться относительно друг друга при размыкании переключателя. На фиг. 4 эта ось является вертикалью.

На фиг. 4 переключатель 1 представлен во время размыкания, и контактные элементы 10, 20 уже отделены друг от друга вдоль оси переключения. Прерывание тока на фиг. 4 еще не полностью завершено, и электрическая дуга 33 образована между контактными элементами 10 и 20. Через электрическую дугу 33 протекает ток от первого контактного элемента 10 к второму контактному элементу. Ток протекает через стержень 12 (путь тока 31а), через контактный диск 14 (путь тока 31b), потом через электрическую дугу 33 и через контактный диск 24 (путь тока 31с) и через стержень 22. Под влиянием электрической дуги материал контактного элемента удаляется (этот материал образует обычно плазму электрической дуги 33), что приводит к износу контактных элементов.

В представленном примере контактные элементы 10, 20 выполнены как TMF-тип (TMF - поперечное магнитное поле). TMF-тип означает, что контактные элементы выполнены таким образом, что коммутационный ток в процессе коммутации вызывает преимущественно поперечное магнитное поле (перпендикулярно общему направлению протекания тока или к основному направлению электрической дуги, то есть параллельно плоскости, определяемой контактными поверхностям 14 и 24). Это в данном случае достигается посредством щелей в контактных дисках 14 и 24. Прорези задают такое направление протекания тока 31b, 31с в дисках, что ток индуцирует поперечное магнитное поле (на фиг. 4 в горизонтальной плоскости). Показанный на фиг. 4 переключатель относится к спиральному типу (то есть со спирально выполненными прорезями). Также возможны другие формы контактных элементов. Возможной альтернативной формой для переключателей TMF-типа являются, например, чашеобразные (cup-shaped) контактные элементы. Показанный на фиг. 4 переключатель является вакуумным силовым переключателем (то есть с пониженным давлением в камере переключения, в которой ожидается возникновение электрической дуги, в частности, с высоким вакуумом). Даже если некоторые преимущества изобретения особенно эффективно могут быть реализованы для вакуумных силовых переключателей в диапазоне среднего и высокого напряжения, они не ограничиваются такими переключателями. Также аспекты изобретения могут относиться, например, к силовому переключателю с защитным газом, в котором камера переключения заполнена защитным газом например, SF₆.

Сложность в случае переключателей, в частности силовых переключателей, заключается в износе контактных элементов (например, контактных элементов 10, 20 на фиг. 4) из-за электрической дуги (33 на фиг. 4). Проблемы, вызванные истиранием или связанным с этим износом переключателя, уже описаны выше. По вышеуказанным причинам является желательным определять износ по возможности наиболее точно.

В способе, упомянутом в данном случае в целях наглядности, чтобы определить износ, используют интеграл тока в следующем виде:

(1)

В данном случае износ указывается посредством толщины d (в мм), на которую из-за электрической дуги во время процесса коммутации происходит удаление материала с контактной поверхности контактного элемента. При этом I(t) представляет контактный ток, протекающий через переключатель во время операции коммутации, как функцию времени t, то есть ток, который к моменту времени t протекает через электрическую дугу 33, см. фиг. 4, k и α - постоянные, которые могут быть определены посредством модели или эмпирически. Временной интеграл в (1) относится ко всему времени коммутации, в течение которого существует электрическая дуга. При этом интеграл в уравнении (1) также может выражаться суммой для дискретных значений тока, которая подходящим образом аппроксимирует такой интеграл.

Правило (1) вычисления дает, однако, неточные результаты, особенно для средних и высоких токов переключения. Если параметры k и α калибруются для низких токов коммутации, то износ для высоких токов коммутации и большой длительности электрической дуги (фазовая длина 0,75π и более) с использованием правила (1) имеет тенденцию к завышенной оценке, а износ для средних и высоких токов коммутации и короткой длительности электрической дуги (фазовая длина 0,25π и менее) имеет тенденцию к заниженной оценке. Поэтому встает вопрос о более реалистичном и более точном правиле вычисления, чтобы определять износ d также для широкого диапазона токов коммутации или длительностей дуги. С этой целью можно было бы предложить подынтегральное выражение в (1) заменить более сложным выражением (с большим количеством эмпирически согласуемых параметров). Достижимая при таком подходе точность также ограничена и может не оправдывать повышение количества согласуемых параметров.

В соответствии с изобретением эти трудности преодолеваются с помощью следующего способа определения износа контактных элементов: прежде всего, регистрируются значения тока I(t), которые представляют контактный ток, протекающий во время операции коммутации через переключатель, как функцию времени t. Значения тока I(t) могут определяться как непрерывная функция или как последовательность данных (вектор) с дискретно считанными значениями. Считанные значения тока могут быть не только измеренными значениями, но и включать в себя виртуальные значения, например, моделированные, интерполированные или подобранные значения на основе измеренных значений и/или подходящей модели. Например, ток может приниматься синусоидальным, а амплитуда и фаза, а при необходимости и частота сигнала могут согласовываться на основе измеренных значений, так что получается хорошее согласование синусоидального тока с измеренными значениями.

Затем вычисляется значение d износа из множества N значений d_i доли износа, i=1,…,N (например, как сумма этих значений доли износа). Значения d_i доли износа вычисляются с применением множества правил f_i вычисления значений доли износа из множества подмножеств зарегистрированных значений I(t) тока, так что каждое из значений доли износа согласно соответствующему из правил f_i вычисления значений доли износа вычисляется из соответствующего из подмножеств значений тока (подмножество значений тока может также включать в себя все зарегистрированные значения тока, но также может быть действительным или фиктивным подмножеством). При этом, по меньшей мере, два из правил вычисления значений доли износа отличаются друг от друга (как функционалы или отображения).

Один аспект изобретения основывается на том, что во время операции коммутации возникают различные фазы электрической дуги. Эти фазы электрической дуги практически следуют во времени друг за другом. Эти различные фазы электрической дуги приводят к различному износу контактных элементов, то есть износ, в соответствии с фазой электрической дуги, зависит от тока различным образом: в то время как диффузная электрическая дуга приводит к скорее равномерному и незначительному износу различных частей контактного элемента, стационарная сжатая электрическая дуга приводит к интенсивному износу ограниченной части контактного элемента и, тем самым, в целом является более релевантной для износа.

Соответствующий изобретению способ позволяет предпочтительным образом вычислять долю различных фаз электрической дуги в износ контактных элементов, как соответственно собственное значение доли износа. Каждое из значений доли износа может вычисляться посредством определенного для соответствующей фазы электрической дуги правила вычисления значений доли износа. При этом является предпочтительным подмножества значений тока и/или правил вычисления значений доли износа выбирать таким образом, что определенное зарегистрированное значение тока, в зависимости от того, на какой фазе электрической дуги оно возникает, приводит к соответственно отличающемуся значению доли износа.

Для этого, прежде всего, необходимо определить соответствующие подмножества значений тока. В качестве подмножеств значений тока могут определяться те значения тока, которые относятся к соответствующей фазе электрической дуги. Для этого могут определяться временные интервалы для соответствующих фаз электрической дуги (например, для i-той фазы электрической дуги - временной интервал [t_i; t'_i] от t_i до t'_i), и подмножества значений тока выбираются как подмножества значений тока I(t_i; t'_i), принадлежащие к соответствующему временному интервалу [t_i; t'_i]. С этой целью подходящим образом выбираются граничные моменты времени t_i, t'_i для соответствующей фазы электрической дуги (см. дополнительно ниже), и подмножества значений тока определяются с учетом этих моментов времени.

Временное разграничение между отдельными фазами электрической дуги может быть несколько нерезким, с переходными временными промежутками между ними. Однако можно, по меньшей мере, приближенно определить граничный момент времени для границ (начало и конец) фазы, то есть t_i для начала или t'_i для конца i-той фазы электрической дуги. В общем случае такой граничный момент времени может быть либо начальным моментом времени для начала электрической дуги (или первой фазы электрической дуги), или переходным моментом времени для перехода от одной фазы к соответствующей следующей фазе или конечным моментом времени для конца электрической дуги (или последней фазы электрической дуги). Тем самым, переходный момент времени относится не к началу или концу электрической дуги как таковой, так как в данном случае различные фазы электрической дуги не переходят друг в друга.

В случае TMF-переключателей может регистрироваться вид и перемещение электрической дуги посредством наблюдений за сформированных особенным образом контактными элементами. При этом в примерном TMF-переключателе могут различаться друг от друга следующие различные фазы электрической дуги:

Фаза с диффузной электрической дугой: электрическая дуга пространственно распределена по большой площади на контактном элементе;

Фаза со сжатой стационарной электрической дугой: электрическая дуга сжата до узкой области, от которой она распространяется перпендикулярно контактной поверхности, и является стационарной, то есть практически не перемещается вдоль контактной поверхности;

Фаза со сжатой подвижной электрической дугой: электрическая дуга сжата до узкой области, но перемещается вдоль контактной поверхности с высокой скоростью (то есть с заметно более высокой скоростью, чем в предыдущей фазе).

После завершения последней фазы электрическая дуга гаснет (возможно, с дополнительной фазой с диффузной электрической дугой перед полным гашением). В зависимости от конструкции переключателя и контактных элементов, фазы из вышеупомянутых фаз могут различаться, и могут иметься дополнительные фазы или меньше фаз, или фазы другого вида, чем вышеописанные фазы.

В приведенном выше примере может определяться в качестве граничного момента времени начальный момент времени t₀ (или, точнее, t_open) для начала диффузной электрической дуги, переходный момент времени t'₀=t₁ для перехода от диффузной электрической дуги к сжатой стационарной электрической дуге, другой переходный момент времени t'₁=t₂ для перехода от сжатой стационарной электрической дуги к перемещающейся электрической дуге, и конечный момент времени t'₂=t₃ для конца перемещающейся электрической дуги. Если эти переходные промежутки времени подходящим образом определены, то подмножества значений тока могут быть определены как первое, второе и третье подмножества значений тока I([t'₀; t₁]), I([t₁; t'₁]), I([t₂; t'₂]).

Далее со ссылкой на фиг. 1а и 1b описывается, каким образом граничные моменты времени, которые ограничивают фазы электрической дуги, могут определяться по отдельности.

На Фиг. 1а и 1b показаны диаграммы с током I, возникающим во время операции коммутации (фиг. 1а, вертикальная ось), и соответственно напряжением U электрической дуги (фиг. 1b, вертикальная ось) как функцию времени t (горизонтальная ось). В схематичном представлении на фиг. 1а и 1b временная ось показана не в масштабе, поэтому расположение моментов времени от t₀ до t₃ на фиг. 1а и 1b несколько различается. Ток имеет, в общем, синусоидальную форму, с огибающей, модулирующей основную частоту. На фиг. 1а и 1b представлена только часть синусоидального периода колебания, с переходом через нуль перед моментом времени t₀.

Представленный на фиг. 1b ток является током перегрузки. На основе этого тока перегрузки, устройство управления переключателем выдает коммутационный сигнал, который вызывает размыкание контактных элементов переключателя. Спустя короткое время устройство управления переключателем выдает коммутационный сигнал, который вызывает размыкание контактных элементов переключателя. Контактные элементы затем удаляются друг от друга и размыкаются примерно к моменту времени t₀. Это размыкание распознается по тому, что на фиг. 1b напряжение резко нарастает и возникает электрическая дуга. Примерно одновременно возникает электрическая дуга как диффузная электрическая дуга. В качестве начала для диффузной электрической дуги (1-ая фаза электрической дуги), которое определяет момент времени t₀, может использоваться размыкание контактных элементов или нарастание напряжения, показанное на фиг. 1b. В некоторых вариантах выполнения можно пренебречь незначительным износом контактов во время фазы диффузной электрической дуги.

К моменту времени t₁=t'₀ диффузная электрическая дуга переходит в сжатую стационарную электрическую дугу. Этот переход может, например, определяться тем, что ток превышает заданное пороговое значение тока I_constr. Точный выбор порогового значения тока I_constr зависит от геометрии контактных элементов и других деталей, и может калиброваться с помощью измерений. Посредством различных наблюдений было установлено, что I_constr в общем случае может составлять более 10 кА, например, 15 кА. В качестве альтернативы, переход к сжатой стационарной электрической дуге может определяться и другим способом. Различные возможные альтернативы определения описаны ниже.

В момент t₂=t'₁ стационарная электрическая дуга переходит в подвижную электрическую дугу под влиянием поперечного магнитного тока, генерируемого протекающим током. Перемещение электрической дуги приводит к повышенной составляющей шума измеряемого напряжения и измеряемого тока. Поэтому переход в подвижную электрическую дугу может регистрироваться за счет того, что шумовая составляющая напряжения (отношение дисперсии в заданном частотном диапазоне к усредненному значению напряжения) превышает заданное пороговое значение. Точный выбор частотного диапазона и порогового значения зависит от геометрии контактных элементов и других деталей, например, оценка шумового сигнала особенно показательна при спиральном TMF-типе. Пороговое значение и так далее может, например, калиброваться посредством измерений. В качестве альтернативы, переход в сжатую стационарную электрическую дугу может определяться и другим способом, как описано ниже.

К моменту времени t₃=t'₂ электрическая дуга гаснет и, тем самым, заканчивается фаза электрической дуги. Этот момент времени распознается, например, по тому, что ток заметно снижается. В общем случае, момент времени t₃ может определяться посредством понижения тока и/или напряжения ниже заданного предельного значения.

Для определения вышеупомянутых граничных моментов времени, которые ограничивают отдельные фазы электрической дуги, могут использоваться и другие события, которые каким-либо образом коррелированы с началом или концом электрической дуги. Таким событием может, например, являться следующее:

а. Начало электрической дуги (например, определяемое посредством измерения яркости в области электрической дуги, тока контактов, напряжения контактов или подобной величины);

b. Переход от стационарного состояния электрической дуги к перемещающемуся состоянию электрической дуги (например, определяемый посредством измерения дисперсии или шумовой составляющей вышеназванных величин);

с. Переход от диффузной электрической дуги к сжатой электрической дуге (например, определяемый посредством измерения пространственного распределения яркости в области электрической дуги);

d. Конец электрической дуги (например, определяемый посредством измерения яркости в области электрической дуги, тока контактов, напряжения контактов или подобной величины);

е. Отделение контактного элемента от другого контактного элемента переключателя (например, определяемое посредством механического измерения или путем оценки коммутационного сигнала, посылаемого от устройства управления контактами; речь может идти об исследуемом контактном элементе или о другом контактном элементе);

f. Удаление контактного элемента от другого контактного элемента переключателя на расстояние, которое превышает заданное пороговое значение расстояния (например, определяемое посредством механического измерения);

g. Выдача или оценка команды переключения (например, от устройства управления переключателем);

h. Превышение или понижение зарегистрированного значения ниже заданного порогового значения, причем зарегистрированное значение может быть выбрано из списка, включающего в себя следующие измеренные значения:

- значение тока и/или значение напряжения электрического или магнитного поля (например, определяемое измерительным преобразователем);

- частотный компонент значения тока и/или значения напряжения;

- значение яркости электрической дуги;

- значение положения, которое описывает положение контактной площадки и/или расстояние между двумя контактными площадками;

- прежнее значение износа контактного элемента, например, во время предшествующей операции коммутации;

- прежнее суммарное значение износа контактного элемента, то есть сумма значений износа всех предшествующих операций коммутации;

- прошедший интервал времени с начала появления некоторого другого события, в частности, одного из событий, перечисленных в этом перечне; и/или

- при необходимости, прошедший интервал времени с более раннего граничного момента времени.

Граничный момент времени может, в частности, выбираться как момент времени соответствующего события. Граничный момент времени может также вычисляться с учетом нескольких упомянутых событий, например, посредством логического или взвешенного соединения нескольких событий или посредством формирования среднего значения нескольких соответствующих времен. Граничный момент времени является, в частности, переходным моментом времени, который представляет собой переход от стационарного состояния электрической дуги к перемещающемуся состоянию электрической дуги.

По меньшей мере, один граничный момент времени может определяться также с учетом, по меньшей мере, одного из следующих измеренных значений:

- значение тока;

- значение напряжения;

- значение электрического или магнитного поля;

- шумовая составляющая или частотная оставляющая значения тока;

- шумовая составляющая или частотная оставляющая значения напряжения;

- шумовая составляющая или частотная оставляющая электрического или магнитного поля;

- значение яркости электрической дуги;

- значение положения, которое описывает положение контактной площадки и/или расстояние между двумя контактными площадками (причем, в частности, один из контактных элементов является исследуемым контактный элементом; но также речь может идти о другом контактном элементе);

- прежнее значение износа;

- прежнее суммарное значение износа;

- истекший интервал времени с начала появления некоторого другого события, в частности, одного из перечисленных выше событий;

- при необходимости, прошедший интервал времени с более раннего граничного момента времени.

В зависимости от доступности измеренных значений и событий, могут выбираться элементы из приведенного выше списка, и правила определения для соответствующей фазы электрической дуги могут калиброваться соответствующим образом, например, путем усреднения или формирования взвешенного среднего значения.

В приведенном в качестве примера варианте выполнения соответствующие временные интервалы для подмножеств значений тока могут определяться, например, следующим образом:

№	Фаза электрической дуги	Критерий для определения начала фазы
0	Диффузная электрическая дуга	Разделение контактных элементов, определяемое, например, путем оценки команды переключения или посредством механических датчиков)
1	Сжатая стационарная электрическая дуга	Ток контактов превышает пороговое значение Iconstr, например, 10 кА
2	Сжатая вращающаяся электрическая дуга	Шумовая составляющая тока или напряжения превышает пороговое значение

Конец сжатой вращающейся электрической дуги (фаза 2) может, например, определяться тем, что ток вновь понижается ниже заданного порогового значения.

Числа в левом столбце относятся к временным промежуткам, показанным на фиг. 1а и 2. На фиг. 1а и 2 схематично показаны возможные соответствующие значения тока и напряжения, на основе которых можно было бы осуществить описанную в таблице классификацию.

Как показано на фиг. 2, значения тока на основе определенных граничных моментов времени могут быть подразделены на различные подмножества значений тока. Первое подмножество значений тока включает в себя значения тока I([t₀; t₁]) во временном интервале [t₀; t₁] (ссылочная позиция 1). Второе подмножество значений тока включает в себя значения тока I([t₁; t₂]) во временном интервале [t₁; t₂] (ссылочная позиция 2). Третье подмножество значений тока включает в себя значения тока I([t₂; t₃]) во временном интервале [t₂; t₃] (ссылочная позиция 3). Для каждого из подмножеств значений тока вычисляется соответствующее значение d₁, d₂, d₃ доли износа с применением соответствующих правил вычисления доли износа. Значения d₁, d₂, d₃ доли износа затем объединяются для получения значения d износа (например, суммируются).

В общем случае для вычисления значения износа также определяется, по меньшей мере, один переходный момент времени, который, в частности, представляет собой соответствующий переход между различными фазами электрической дуги, возникающей во время операции коммутации. Временные интервалы, в частности, определены таким образом, что переходный момент времени определяет переход между первым временным интервалом [t_i; t'_i] и вторым временным интервалом [t_j; t'_j], так что t'_i=t_j образуется посредством переходного момента времени. В частности, способ может включать в себя определение конца t'_i первого временного интервала [t_i; t'_i] и начало t_j второго временного интервала [t_j; t'_j] с учетом определенного переходного момента времени, например, так что переходный момент времени лежит между первым временным интервалом и вторым временным интервалом; в частности, так что первый временной интервал наступает раньше, чем переходный момент времени, или равен переходному моменту времени, а второй временной интервал наступает позже, чем переходный момент времени или равен переходному моменту времени. Иными словами, первый временной интервал лежит в данном случае перед вторым временным интервалом, с переходным моментом времени между ними. Затем подмножества значений тока определяются с учетом, по меньшей мере, одного определенного переходного момента времени.

Подмножества значений тока I([t_i;