Determination of a shortest improper current path in an electrical unit

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This patent describes a system, method, and computer program that automatically determines the shortest unintended current path (creepage or clearance distance) between at least two electrically conductive parts within an electrical unit. By digitally analyzing the geometry, material properties, and arrangement of all parts (both conductive and insulating) from CAD data, the system identifies and calculates the minimum distance where an unintentional current could potentially flow, allowing verification that regulatory safety standards (such as for minimum distances) are satisfied. The solution is designed to assist in the design phase, minimizing the need for multiple physical prototypes and manual measurements.

Use CasesContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Automated safety verification of electronic and electrical assemblies during the design phase within CAD environments.
• Quality control in manufacturing to ensure compliance with domestic and international electrical safety standards (e.g., IEC, UL, DIN).
• Design optimization of printed circuit boards (PCBs), electrical panels, and device housings to prevent electrical arcing or breakdown.
• Rapid identification and correction of potential compliance issues before physical prototyping or certification testing.
• Integration with CAD and simulation workflows to enhance design for manufacturability and reliability.

BenefitsContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Greatly reduces time and cost associated with manual prototyping and testing for electrical safety compliance.
• Enables real-time or iterative feedback to designers, reducing development cycles.
• Increases reliability and safety of electrical products by ensuring proper creepage and clearance distances early in design.
• Reduces risk of non-compliance with safety standards, thus minimizing liability and expensive redesigns.
• Automates complex analysis that would otherwise require expert knowledge and laborious manual effort, allowing broader accessibility.

Technical Classifications (CPCs)

Inventors & Applicants

Patent Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (18) zum Ermitteln eines kürzesten bestimmungsfremden Strompfades zwischen wenigstens zwei in einem bestimmungsgemäßen Betrieb mit einem unterschiedlichen elektrischen Potential beaufschlagten elektrisch leitfähigen Bauteilen einer eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen und elektrisch isolierenden Bauteilen aufweisenden elektrischen Baueinheit (10), mit: a) einer Bauteilerfassungseinheit zum Erfassen von allen Bauteilen der Baueinheit (10) und deren Geometrie, b) einer Anordnungserfassungseinheit zum Erfassen der Anordnung der Bauteile in der Baueinheit (10) zueinander, c) einer Werkstofferfassungseinheit zum Erfassen von Werkstoffeigenschaften der erfassten Bauteile und/oder Zuordnen von Werkstoffeigenschaften zu den Bauteilen, d) einer Leitfähigkeitsermittlungseinheit zum Ermitteln der elektrisch leitfähigen Bauteile anhand der Werkstoffeigenschaften sowie deren elektrisches Potential im bestimmungsgemäßen Betrieb, e) einer Auswähleinheit zum Auswählen eines im bestimmungsgemäßen Betrieb mit einem ersten elektrischen Potential beaufschlagten ersten elektrisch leitfähigen Bauteils, f) einer Strahlerzeugungseinheit zum Erzeugen einer Mehrzahl von geraden und/oder richtungsändernden Strahlen, deren Startpunkt das erste Bauteil bildet, g) einer Ermittlungseinheit zum Ermitteln in Abhängigkeit von der Geometrie und Anordnung der erfassten Bauteile, welche der Strahlen ein zweites elektrisches Bauteil der Baueinheit (10) treffen, welches anhand seiner Werkstoffeigenschaften als elektrisch leitfähig klassifiziert ist, h) einer Längenermittlungseinheit zum Ermitteln von Streckenlängen vom jeweiligen Startpunkt zum jeweiligen Auftreffpunkt derjenigen Strahlen, die ausgehend vom ersten Bauteil das zweite Bauteil treffen, und i) einer Auswerteeinheit zum Ermitteln und Ausgeben der kürzesten der ermittelten Streckenlängen als kürzester bestimmungsfremder Strompfad.