CN102684139A - 断路器跳闸单元 - Google Patents

断路器跳闸单元 Download PDF

Info

Publication number
CN102684139A
CN102684139A CN2012101621166A CN201210162116A CN102684139A CN 102684139 A CN102684139 A CN 102684139A CN 2012101621166 A CN2012101621166 A CN 2012101621166A CN 201210162116 A CN201210162116 A CN 201210162116A CN 102684139 A CN102684139 A CN 102684139A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
controller
dynamo
processor
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012101621166A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102684139B (zh
Inventor
C·B·威廉斯
Z·H·卡尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AS Norway
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN102684139A publication Critical patent/CN102684139A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102684139B publication Critical patent/CN102684139B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/083Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for three-phase systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/05Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明名称为“断路器跳闸单元”。提供了一种用于断路器的跳闸单元(22),该断路器具有用于监视受保护电路(26)中的电流的至少一个传感器(24)和跳闸***(44)。跳闸单元(22)包括第一控制器(34),其可操作地耦合以接收来自至少一个传感器(24)的电流信号,并且电耦合到跳闸***(44)。第一控制器(34)包括第一处理器(38),其传送第一信号到跳闸***(44)以响应于第一不希望条件的检测。第二控制器(36)可操作地耦合以接收来自至少一个传感器(24)的电流信号,并且与第一控制器(34)并联地电耦合到跳闸***(44)。第二控制器(36)包括第二处理器(46),其检测第一条件并且在预先确定的第一时间段之后,传送第二信号到跳闸***(44)。

Description

断路器跳闸单元
技术领域
本文公开的主题涉及断路器,并且具体涉及具有电子跳闸单元的断路器。
背景技术
断路器跳闸单元通过测量电流和控制主要操作来为线缆、电动机以及其它负载提供保护,以保护免受线缆、电动机或负载的过热。断路器设计的一种传统方法使用通过电流加热的双金属元件,另一种方法使用电子器件来估计与电流平方成比例的加热(I2R加热)。通常,断路器还将具有保护免受非常高的电流电平(例如,短路)的***,例如使用测量通过断路器的电流的电子器件和/或磁激励闩锁。响应于断路器之一的打开,从线缆或负载移除电流以防止线缆的过热。在电子跳闸单元应用中,这些保护装置中的很多从负载电流导出操作功率,并且将在打开闭合操作之后去激励和重新初始化,允许用户立刻重置断路器。
一种类型的电子断路器,使用基于微处理器或ASIC的电路以询问测量的电流。在检测到不希望的条件的情况下,微处理器传送信号到机电***,该***打开断路器并且中断电流。一些电子断路器已经包括完全冗余的微处理器,其并行地监视电流数据。应该意识到,这些冗余微处理器提供整个***的冗余,并且由于制造成本和物理空间约束,其并非在所有应用中都实用。其它断路器并入了与微处理器并联的固定RC电路作为冗余装置。在检测到不希望的条件之后的固定延迟之后,RC电路打开断路器。RC电路同等对待所有不希望的条件,而不论严重性或加载简档。
尽管现有断路器适合于其打算的用途,但是通过在保护电路中提供具有成本效率的有限功能性冗余的跳闸单元,可推进断路器的技术。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供用于断路器的跳闸单元,其具有配置用于监视受保护电路中的电流的至少一个传感器以及机电跳闸***。该跳闸单元包括第一控制器,其可操作地耦合以接收来自至少一个传感器的电流信号,并且电耦合到机电跳闸***,该第一控制器包括第一处理器,对可执行计算机指令进行响应,用于传送第一信号到机电跳闸***,以响应于第一电流条件的检测。第二控制器可操作地与第一控制器并联耦合以接收来自至少一个传感器的电流信号,并且电耦合到机电跳闸***,该第二控制器包括第二处理器,其对可执行计算机指令进行响应,用于检测第一电流条件并且在从传送第一信号起的预先确定的第一时间段之后,传送第二信号到机电跳闸***。其中,第一处理器在第一精度水平测量电流信号,并且第二处理器在第二精度水平测量电流信号,第一精度水平高于第二精度水平。
根据本发明的另一方面,用于断路器的跳闸单元具有配置用于监视受保护电路中的电流的多个传感器以及机电跳闸***。跳闸单元包括主要控制器,其电耦合到多个传感器和机电跳闸***,该主要控制器包括多个第一A/D转换器,每个部署成接收来自多个传感器中的相应传感器的第一信号,主要控制器具有第一处理器和第一存储器,该第一处理器对于可执行计算机指令做出响应,用于累加第一电流数据并且在第一存储器中存储第一电流数据。次要控制器电耦合到多个传感器和机电跳闸***,次要控制器包括第二A/D转换器,部署成接收来自多个传感器中的每个传感器的第二信号,次要控制器电耦合以接收来自第一存储器的第三信号,次要控制器具有第二处理器和第二存储器,第二处理器对可执行计算机指令作出响应,用于在预先确定的第一时间段之后传送第四信号到机电跳闸***,以响应于指示第一电流条件的第三信号。
根据本发明的再一方面,提供一种操作断路器的方法。该方法包括提供可配置成监视受保护电路中的电流的至少一个传感器。提供机电跳闸***。提供具有主要控制器和次要控制器的电子跳闸装置,彼此并联的每个控制器可操作地耦合到至少一个传感器和机电跳闸***,主要控制器具有第一处理器并且次要控制器具有第二处理器。从至少一个传感器传送第一信号到主要控制器和次要控制器,第一信号指示第一电流条件。通过次要控制器检测第一电流条件。对第一电流条件分类。等待预先确定的第一时间量,其中,由第一电流条件的分类来确定预先确定的第一时间量的长度。一旦预先确定的第一时间量到期,通过第二控制器传送第二信号到机电跳闸***。
根据结合附图的以下描述,这些以及其它优点和特征将变得更加显然。
附图说明
在说明书结论处的权利要求中具体指出并且明确要求保护被视为本发明的主题。根据结合附图的以下详细描述,本发明的前述和其它的特征以及优点将是显然的,其中:
图1是根据本发明实施例的断路器的功能框图;
图2是根据本发明另一实施例的断路器的示意框图;
图3是用于图1或图2的断路器的模拟故障条件的电流波形图;
图4是在本发明另一实施例中使用的比较器的示意框图;
图5是在本发明另一实施例中使用的另一比较器的示意框图;以及
图6是具有图4或图5的比较器的次要保护控制器的操作员方法的流程图;
详细描述参考附图作为示例来说明本发明的实施例以及优点和特征。
具体实施方式
断路器包括被称为跳闸单元的子***,其监视受保护电路上的电流并且在故障条件的情况下(例如,检测到过载或短路条件)发起断路器接触点的打开。本发明的实施例提供以下优点:提供具有主要保护控制器和次要保护控制器的跳闸单元,以提供冗余故障检测***。本发明实施例通过包括具有简化功能性和更低成本的次要控制器来提供另外的优点。本发明的实施例提供以下又一些优点:通知操作员次要控制器是否激活了断路器,使得可执行预防性维护。
参考图1,示出具有跳闸单元22的断路器20的实施例。跳闸单元22连接以接收来自电流传感器(例如,变流器24)的信号。变流器24适合地耦合到受保护电路26,以测量从电源28通过断路器20流到受保护电路26的电流量。变流器可以是任何适合的电流传感器,其输出与流到受保护电路26的电流成比例的信号。跳闸单元22耦合以激活断路器机构30。一旦被激活,机构30打开一对或更多对的接触点以中断通过断路器20的电流,并且将受保护电路26从电源28断开。应该意识到的是,虽然图1示出单个变流器24,但是断路器20可以包括多个变流器24,每个与受保护电路26的电相位之一关联。
跳闸单元22包括信号调节电路32,其配置成接收来自变流器24的信号。信号调节电路32将输入信号分叉,并且传送第一信号到主要保护控制器34以及传送第二信号到次要保护控制器36。信号调节电路可以包括放大器和滤波器,其修改输入电流信号以具有适合被控制器34、36使用的特性。在一个实施例中,第一信号和第二信号可以是同样的。在另一实施例中,第一信号和第二信号可以具有关系,例如第二信号与第一信号成比例到这样的程度:其使得允许信号的相关和比较。
在示范实施例中,主要保护控制器34是基于微处理器的控制器,其包括监视和记录流过断路器20的电流的处理器38。主要保护控制器34还可以包括一个或更多放大器和A/D转换器40。在示范实施例中,A/D转换器可以是16位装置,其提供1-2%的出错率。如下面将详细论述的,主要保护控制器24包括累加器42。当处理器38检测到不希望的条件(例如,高负载电流)时,处理器38随着时间过去累加与电流I(经常是电流的平方)成比例的值,其在工业中被称为I2t(通常按照安培平方秒来测量),或者更具体地,I2*dt在时间t上的积分。如果负载电流超过定义的始动值,则累加器的值增加,并且如果达到阈值,则处理器38按照程序传送信号到机电跳闸***44。机电跳闸***44包括适合的组件,例如机电激励器(actuator)或螺线管,其激活机构30以打开断路器20。在示范实施例中,主要保护控制器34可以包括但不限于检测用于配电***和线缆的“长时间”保护、用于设备和人保护的“短时间和瞬态”保护、用于操作者和设备安全性的“接地故障和中性保护”、普遍在电动机负载应用中使用的用于检测***过电流、欠流、电流相位不平衡、过压、欠压的“保护继电”、用于过高温度的热量的保护。
信号调节电路32还传送来自变流器24的电流信号到次要保护控制器36。到次要保护控制器36的信号与到主要保护控制器38的信号的传送并行执行。在示范实施例中,次要保护控制器36是基于微处理器的控制器,其具有处理器46,处理器46经由通信连接48来监视来自信号调节电路32的信号和来自主要保护控制器34的信号。在示范实施例中,处理器46是低成本、有限功能性的处理器,例如基于闪存的处理器。如下面将更详细论述的,处理器38监视流到受保护电路26的电流,并且当主要保护控制器34没有在预先确定的时间量内传送信号时,处理器38可以传送信号到机电跳闸***44以响应于不希望的条件。
在一个实施例中,次要保护控制器36包括累加器,用于存储与测量的不希望条件相关联的数据。在这个实施例中,处理器46可将次要保护控制器36的累加器数据与来自通信连接48的信号相比较,并且如果比较导致越过阈值(例如,来自累加器42的数据偏离次要保护控制器36的累加器太多),则传送信号到机电跳闸***44。
在一个实施例中,次要保护控制器36包括A/D转换器50。在示范实施例中,该A/D转换器具有比A/D转换器40低的分辨率。在另一实施例中,A/D转换器50是8-10位A/D转换器。应该意识到的是,由于A/D转换器50具有比A/D转换器40低的位分辨率,所以次要保护控制器的精度将在对应的更低水平。在一个实施例中,A/D转换器50以5-10%的出错率来操作。在又一实施例中,与主要保护控制器34相比,次要保护控制器36包括更少的存储器或以更慢的速度操作。应该意识到的是,由于A/D转换器50在更低精度水平、以更少的存储器或以更慢的速度操作,所以与次要保护控制器36相关联的制造成本也减低。
响应于感测到不希望的条件,主要保护控制器34将发送信号到机电跳闸***44。如果主要保护控制器34没有在预先确定的时间量内传送信号,则次要保护控制器36传送信号到机电跳闸***44。次要保护控制器36等待的预先确定时间的长度可取决于不希望条件的类型、幅度或频率和用户定义的保护设定点。在次要保护控制器以比主要保护控制器34低的速度来操作的实施例中,预先确定时间的长度可以是次要保护控制器36处理信号和确定不希望条件存在所花费的时间。
机电跳闸***可以包括耦合到闩锁机构54的激励器52。闩锁机构54连接到断路器机构30。响应于接收来自控制器34、36的信号,激励器激活移动闩锁机构54。闩锁机构54的移动释放了弹簧加载的断路器机构30,从而允许接触臂56打开。接触臂56的打开中断通过断路器20的电流,并且将受保护电路26从电源28断开。
图2中示出多相断路器20的另一实施例。在这个实施例中,断路器20包括用于多个电相位(例如相位A、相位B、相位C和中性相位)的连接。电相位将受保护电路26与电源28相连接。对于每个电相位,存在对应的变流器56、58、60、62。电连接64、66、68、70将变流器56、58、60、62中的每个与主要保护控制器80相连接。主要保护控制器80包括多个A/D转换器72、74、76、78,其设置成经由电连接64、66、68、70来接收来自对应相位变流器56、58、60、62的信号。在一个实施例中,A/D转换器72、74、76、78是高精度(1-2%错误)转换器,例如16位装置。类似于控制器34,主要保护控制器80是基于微处理器的控制器,其具有处理器82和存储器84。处理器82经由A/D转换器72、74、76、78接收来自每个相位的信号,并且确定是否在任何电相位上存在不希望的条件。当不希望的条件存在时,处理器82使用存储器84中的累加器来跟踪不希望条件的发生、幅度、频率和类型。
当越过预先确定的阈值时,主要保护控制器80传送信号到机电跳闸***86。应该意识到的是,取决于不希望条件的类型、幅度和频率以及基于应用的用户定义的设定点,预先确定的阈值可以改变。机电跳闸***86接收信号,并且通过激励器90(例如,螺线管)来移动闩锁机构88。闩锁机构88的激活释放弹簧加载的机构56,使得用于每个电相位的接触臂56从闭合位置移动到打开位置。一旦接触臂56位于打开位置,就将受保护电路26从电源28断开。
断路器20还包括次要保护控制器92。电连接94经由多个阻塞二极管96、98、100、102将次要保护控制器92连接到电连接64、66、68、70。在一个实施例中,阻塞二极管96、98、100、102中的每个将相位电连接64、66、68、70之一连接到单个电连接94。这个设置提供优点,因为次要保护控制器92可以使用单个A/D转换器104用于接收来自变流器56、58、60、62的信号。应该意识到的是,通过在单个A/D转换器104处接收信号而依然允许次要保护控制器区别不希望条件的类型、幅度或频率,制造成本可以减少。因此,次要保护控制器92在检测不希望的条件中提供冗余,而不招致完全冗余保护控制器的费用。在一个实施例中,阻塞二极管96、98、100、102中的每个配置成与电阻器串联。
次要保护控制器92是基于微处理器的控制器,其具有处理器106和存储器108。处理器106监视从A/D转换器104接收的信号,用于不希望条件的发生。当检测到不希望的条件时,处理器106等待预先确定的时间量,并且确定主要保护控制器80是否已经传送信号到机电跳闸***86。如果主要保护控制器92没有传送信号,则处理器106进行传送信号到机电跳闸***86,其使得机构30被释放,并且受保护电路从电源28断开。
在一个实施例中,当处理器106传送第一信号到机电跳闸***86时,处理器106还传送第二信号或警报信号到指示器112。指示器112可以是在断路器的可视指示或可听指示,例如光、机械标记或音频音调。指示器112还可以是在诸如设施管理***的软件监视或控制***内。指示器112还可以是自测试警告指示器,例如部署在断路器20上的光蜂鸣器。指示器112提供以下优点:向操作者给出断路器20被次要保护控制器92而不是主要保护控制器80打开的反馈。操作者然后知道使得服务的断路器确定主要保护控制器80为什么未操作。在另一实施例中,不是传送信号到指示器112,而是处理器106可在内部存储器中存储/记录(用于以后***作员再调用)主要保护控制器80未操作。
在另一个实施例,通信连接110将初级保护控制器80与次要保护控制器92相连接,以允许传送来自控制器80累加器的信号。通信连接110提供以下优点:向处理器106提供对由主要处理器82使用的相同存储数据的访问权。这允许次要处理器106确定何时主要保护控制器80应该已经传送信号到机电跳闸***86。如果处理器106确定主要保护控制器80应该已经传送信号并且在预先确定的时间量内没有信号被传送,则次要保护控制器92传送信号到机电跳闸***86,使得机构30被释放,并且受保护电路26从电源28断开。可以通过不希望条件的类型、幅度或频率来确定预先确定时间的长度。例如短路的条件可具有比例如轻微的过流条件短的预先确定时间。
在一个实施例中,A/D转换器104被图4和图6中示出的比较器电路128替换。在这个实施例中,比较器电路128包括多个比较器130、132、134、136,其被连接以分别接收来自电连接64、66、68、70的信号。每个比较器130、132、134、136具有来自电连接64、66、68、70的第一输入,以及表示阈值的值的第二输入138、140、142、144。每个比较器130、132、134、136检测146是否其第一输入信号高于阈值的值。如果超过阈值的值,则比较器经由输出148、150、152、154输出信号,并且次要保护控制器92确定相位和是活动的。次要保护控制器92然后递增定时器156,并且确定158定时器是否已经超过限制阈值。如果未超过限制阈值,则过程循环回到确定比较器是否依然处于相位和活动状态中。这个过程继续直到相位和活动状态减缓(在这种情况下,次要保护控制器92清除160定时器)或者已经超过阈值限制。一旦已经超过阈值限制,次要保护控制器92就传送162信号到机电跳闸***86、指示器112或者这两者。
在图5中示出比较器电路128的另一实施例。这个实施例类似于图4的比较器电路,只是附加了滤波器164。滤波器164从比较器130、132、134、136接收相位和活动信号,并且允许该信号被传送到处理器106或到模拟电路(未示出)。
参考图1和图3,将描述断路器20的操作。图3示出在模拟不希望条件发生期间断路器20的组件的信号波形。变流器24传送故障电流信号114到控制器34、36。在t0,主要保护控制器34检测不希望条件,并且实行跳闸,如波形118中的尖峰116所指示的,其表示来自主要保护控制器34的输出信号。虽然主要处理器38已经实行对断路器20跳闸,但是出于某一原因信号并没有传送到机电跳闸***44。由于主要保护控制器36没有传送信号,所以故障信号114在时间t0之后依然存在。应该意识到的是,来自主要保护控制器34的输出信号还可表示处理器38的内部信号。
如上面论述的,次要保护控制器36可以经由来自信号调节电路32的信号或者经由来自累加器42的信号,来检测不希望条件的存在。在一个实施例中,次要保护控制器可以例如经由通信连接48知道主要保护控制器34试图对断路器20跳闸。当次要保护控制器36确认不希望条件存在时,对不希望条件进行分类,并且基于条件的类型、幅度或频率以及用户定义的设定点来确定预先确定时间的长度。在预先确定时间段在t1到期之后,次要处理器实行对断路器20跳闸,如波形122中的尖峰120所指示的。来自次要保护控制器36的信号独立于主要保护控制器34被传送,并且被机电跳闸***44接收,使得激励器54激活,如波形126中的尖峰124所指示的。激励器52的激活导致断路器20打开,并且在时间t2受保护电路26从电源28断开。
应该意识到的是,虽然本文的实施例涉及的次要保护控制器相对于主要保护控制器具有较低精度,但是这仅是为了示范目的,并且不应该这样限制要求保护的本发明。在其它实施例中,通过以下方法来实现低成本的次要保护控制器:使用较慢的处理器;通过使用更少的存储器(ROM或RAM),使得不包括所有的保护曲线;通过降低I/O连接的数量,没有客户接口和将次要保护控制器阈值维持在最大值;或通过降低采样率。
还应该意识到的是,断路器20提供以下多个优点:提供低成本冗余保护控制器设置,其允许独立传送信号,该信号导致释放断路器机构和受保护电路从电源断开。
可以以用于实践这些过程的计算机实现的过程和设备的形式来实施本发明的实施例。还可以以具有计算机程序代码的计算机程序产品的形式来实施本发明,计算机程序代码包含在有形介质中包括的指令,有形介质例如软盘、CD-ROM、硬盘驱动、USB(通用串行总线)驱动或者任何其它计算机可读存储介质,例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或者可擦可编程只读存储器(EPROM),其中,当计算机程序代码被加载到计算机中并且被该计算机执行时,该计算机变成用于实践本发明的设备。还可以以计算机程序代码的形式来实施本发明,例如,无论存储在存储介质中、被加载到计算机中和/或被计算机执行,或通过某一传送介质来传送,例如通过电线或线缆,通过光纤,或经由电磁辐射,其中,当计算机程序代码被加载到计算机中并且被该计算机执行时,该计算机变成实践本发明的设备。当在通用微处理器上实现时,计算机程序代码段配置微处理器以创建专用逻辑电路。可执行指令的技术效果是打开断路器,以响应于来自次要保护控制器的信号,其中,次要保护控制器在传送信号之前等待了预先确定的时间量。
虽然已经结合仅有限数量的实施例来详细描述本发明,但是应该容易理解的是,本发明不限于这类公开的实施例。更确切地,本发明能够修改成并入之前未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变化、变更、替代或等效设置。另外,虽然已经描述了本发明的多种实施例,但是要理解的是,本发明的方面可仅包括所描述实施例中的一些。因此,本发明不被视为受前述说明书限制,而是受所附权利要求的范围限制。
  20   断路器
  22   跳闸单元
  24   变流器
  26   受保护电路
  28   电源
  30   机构
  32   信号调节电路
  34   主要保护控制器
  36   次要保护控制器
  38   处理器
  40   A/D转换器
  42   累加器
  44   机电跳闸***
  46   处理器
  48   通信连接
  50   A/D转换器
  52   激励器
  54   闩锁机构
  56   变流器(相位A)
  58   变流器(相位B)
  60   变流器(相位C)
  62   变流器(中性相位)
  64   电连接(相位A)
  66   电连接(相位B)
  68   电连接(相位C)
  70   电连接(中性)
  72   A/D转换器(相位A)
  74   A/D转换器(相位B)
  76   A/D转换器(相位C)
  78   A/D转换器(中性)
  80   主要保护控制器
  82   处理器
  84   存储器
  86   机电跳闸***
  88   闩锁机构
  90   激励器
  92   次要保护控制器
  94   电连接
  96、98、100、102   阻塞二极管
  104   A/D转换器
  106   处理器
  108   存储器
  110   通信连接
  112   指示器
  114   故障电流信号
  116、120、124   尖峰
  118   主要处理器波形
  122、126   波形
  128   比较器电路
  130   比较器-相位A
  132   比较器-相位B
  134   比较器-相位C
  136   比较器-中性相位
  138、140、142、144   阈值的值
  146   检测相位和
  148   输出-相位A
  150   输出-相位B
  152   输出-相位C
  154   输出-相位D
  156   递增时间
  158   确定定时器是否超过限制
  160   清除定时器
  162   使得断路器跳闸
  164   滤波器
  166
  168
  170

Claims (10)

1.一种用于断路器(20)的跳闸单元(22),所述断路器具有配置用于监视受保护电路(26)中的电流的至少一个传感器(24)以及机电跳闸***(44),所述跳闸单元(22)包括:
第一控制器(34),其可操作地耦合以接收来自至所述至少一个传感器(24)的电流信号,并且电耦合到所述机电跳闸***(44),所述第一控制器(34)包括第一处理器(38),其对可执行计算机指令做出响应以传送第一信号到所述机电跳闸***(44),从而响应于第一电流条件的检测;以及
第二控制器(36),其可操作地与所述第一控制器(34)并联耦合以接收来自所述至少一个传感器(24)的所述电流信号,并且电耦合到所述机电跳闸***(44),所述第二控制器(36)包括第二处理器(46),其对可执行计算机指令做出响应以检测所述第一电流条件,以及从所述第一信号的所述传送起的预先确定的第一时间段之后,传送第二信号到所述机电跳闸***(44);
其中,所述第一处理器(38)在第一精度水平测量所述电流信号,并且所述第二处理器(46)在第二精度水平测量所述电流信号,所述第一精度水平比所述第二精度水平高。
2.根据权利要求1所述的跳闸单元(22),其中:
所述第一处理器(38)还对可执行计算机指令作出响应,用于传送所述第一信号到所述机电跳闸***(44),以响应于第二电流条件的检测;以及
所述第二处理器(46)还对可执行计算机指令作出响应,用于检测所述第二电流条件,并在第二时间段后传送所述第二信号到所述机电跳闸***(44)。
3.根据权利要求2所述的跳闸单元(22),其中,所述第一电流条件是第一故障电流电平,并且所述第二电流条件是第二故障电流电平。
4.根据权利要求1所述的跳闸单元(22),还包括电耦合到所述第二控制器(92)的警报指示器(112),其中,所述第二处理器(106)还响应用于传送第三信号到所述警报指示器,以响应于传送所述第二信号。
5.根据权利要求1所述的跳闸单元(22),其中:
所述第一控制器(34)包括电耦合到所述至少一个传感器(24)的至少一个第一输入(40);
所述第二控制器(36)包括电耦合到所述至少一个传感器(24)的至少一个第二输入(50);以及
阻塞二极管和串联电阻器部署在所述至少一个传感器和所述至少一个第二输入之间。
6.根据权利要求1所述的跳闸单元(22),其中:
所述第一控制器(34)还包括第一存储器,并且所述第一处理器(46)还对可执行计算机指令做出响应,用于在所述第一存储器中存储第一故障累加器数据;以及
所述第二控制器(34)耦合成与所述第一存储器通信,并且所述第二处理器(38)还对可执行计算机指令做出响应,用于取回所述第一故障累加器数据,并且确定所述第一控制器(34)是否应该响应于所述第一故障累加器数据传送所述第一信号。
7.一种操作断路器(20)的方法,包括:
提供可配置成监视受保护电路(26)中的电流的至少一个传感器(24);
提供机电跳闸***(44);
提供具有主要控制器(34)和次要控制器(36)的电子跳闸单元,彼此并联的每个控制器(34、36)可操作地耦合到所述至少一个传感器(24)和所述机电跳闸***(44),所述主要控制器(34)具有第一处理器(38)并且所述次要控制器(36)具有第二处理器(46);
传送来自所述至少一个传感器(24)的第一信号到所述主要控制器(34)和所述次要控制器(36),所述第一信号指示第一电流条件;
通过所述次要控制器(36)来检测所述第一电流条件;
对所述第一电流条件分类;
等待预先确定的第一时间量,其中,通过所述第一电流条件的所述分类来确定所述预先确定的第一时间量的长度;
一旦所述预先确定的第一时间量到期,通过所述次要控制器(36)传送第二信号到所述机电跳闸***(44)。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括:
在所述次要控制器(36)处接收来自所述主要控制器(34)的第三信号;
比较所述第三信号和所述第一信号;
根据所述第三信号与所述第一信号的所述比较,通过所述次要控制器(36)检测第二电流条件;
等待预先确定的第二时间量,其中,通过所述第二电流条件的分类确定所述预先确定的第二时间量的长度;
一旦所述预先确定的第二时间量到期,通过所述次要控制器(36)传送所述第二信号到所述机电跳闸***(44)。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括:
递增累加器(42)以响应于所述第一信号,其中,所述第三信号包括所述累加器(42)的值;
确定所述主要控制器(34)是否应该已经传送第四信号到所述机电跳闸***(44);以及
确定所述主要控制器(34)是否未传送所述第四信号到所述机电跳闸***(44)。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括:
通过所述主要控制器(34)在第一精度水平测量所述第一信号;
通过所述次要控制器(36)在第二精度水平测量所述第一信号;
其中,所述第一精度水平比所述第二精度水平高。
CN201210162116.6A 2011-03-02 2012-03-02 断路器跳闸单元 Active CN102684139B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/038,706 US20120226453A1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Circuit breaker trip unit
US13/038706 2011-03-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102684139A true CN102684139A (zh) 2012-09-19
CN102684139B CN102684139B (zh) 2016-12-21

Family

ID=45756940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210162116.6A Active CN102684139B (zh) 2011-03-02 2012-03-02 断路器跳闸单元

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120226453A1 (zh)
EP (1) EP2498359B1 (zh)
CN (1) CN102684139B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103986117A (zh) * 2013-02-13 2014-08-13 通用电气公司 用于操作电路保护装置中跳闸单元的设备、***和方法
CN104600658A (zh) * 2013-10-31 2015-05-06 通用电气公司 电力分配***和测试电力分配***的方法
CN105811377A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 上海良信电器股份有限公司 断路器更换控制器用内置式保护模块控制电路
CN107834501A (zh) * 2016-09-15 2018-03-23 施耐德电器工业公司 用于监视电动跳闸单元中的处理单元的活动的设备和方法
CN110366765A (zh) * 2017-02-16 2019-10-22 海格电气有限公司 断路器
CN111555239A (zh) * 2019-02-08 2020-08-18 罗克韦尔自动化技术公司 用于改善包括保护装置的电力***的性能的方法和设备

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9743496B2 (en) 2013-11-14 2017-08-22 Lutron Electronics Co., Inc. Turn-on procedure for a load control system
DE102016105602A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Leistungsschalter sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Leistungsschalters
DE102016207020A1 (de) 2016-04-26 2017-10-26 Robert Bosch Gmbh Sicherungssystem für mindestens einen Verbraucher eines Fahrzeugs
US10847333B2 (en) 2018-09-17 2020-11-24 Siemends Industry, Inc. Circuit breakers including dual triggering devices and methods of operating same
CN113125950B (zh) * 2021-04-29 2023-04-14 上海西门子线路保护***有限公司 断路器双金属片的调节测试方法和装置
CN116184102B (zh) * 2023-04-27 2023-07-18 华北电力科学研究院有限责任公司 一种变压器保护***的检验***及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311392A (en) * 1991-08-30 1994-05-10 Siemens Energy & Automation, Inc. Dual processor electric power trip unit
EP0933859A1 (en) * 1998-01-29 1999-08-04 ABB ADDA S.p.A. Electronic on-line control and monitoring system for high-voltage circuit breakers
EP0949733A2 (en) * 1998-04-06 1999-10-13 Eaton Corporation Accessory network for an electronic trip unit
CN1252638A (zh) * 1998-10-28 2000-05-10 施耐德电器工业公司 具有用于设置保护参数的多个装置的跳闸设备
CN101718859A (zh) * 2008-10-09 2010-06-02 日电(中国)有限公司 以自适应分辨率定位目标的方法和***
CN101749727A (zh) * 2008-12-09 2010-06-23 上海交技发展股份有限公司 一种高性价比的燃煤热载体炉燃烧冗余控制***
US20110026181A1 (en) * 2008-03-05 2011-02-03 Dirk Graupner Protective switching device for monitoring the electrical current flow to an electrical user and method for monitoring the electrical current flow to an electrical user by way of a protective switching device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311392A (en) * 1991-08-30 1994-05-10 Siemens Energy & Automation, Inc. Dual processor electric power trip unit
EP0933859A1 (en) * 1998-01-29 1999-08-04 ABB ADDA S.p.A. Electronic on-line control and monitoring system for high-voltage circuit breakers
EP0949733A2 (en) * 1998-04-06 1999-10-13 Eaton Corporation Accessory network for an electronic trip unit
CN1252638A (zh) * 1998-10-28 2000-05-10 施耐德电器工业公司 具有用于设置保护参数的多个装置的跳闸设备
US20110026181A1 (en) * 2008-03-05 2011-02-03 Dirk Graupner Protective switching device for monitoring the electrical current flow to an electrical user and method for monitoring the electrical current flow to an electrical user by way of a protective switching device
CN101718859A (zh) * 2008-10-09 2010-06-02 日电(中国)有限公司 以自适应分辨率定位目标的方法和***
CN101749727A (zh) * 2008-12-09 2010-06-23 上海交技发展股份有限公司 一种高性价比的燃煤热载体炉燃烧冗余控制***

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103986117A (zh) * 2013-02-13 2014-08-13 通用电气公司 用于操作电路保护装置中跳闸单元的设备、***和方法
CN103986117B (zh) * 2013-02-13 2019-03-19 通用电气公司 用于操作电路保护装置中跳闸单元的设备、***和方法
CN104600658A (zh) * 2013-10-31 2015-05-06 通用电气公司 电力分配***和测试电力分配***的方法
CN105811377A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 上海良信电器股份有限公司 断路器更换控制器用内置式保护模块控制电路
CN105811377B (zh) * 2014-12-31 2018-12-07 上海良信电器股份有限公司 断路器更换控制器用内置式保护模块控制电路
CN107834501A (zh) * 2016-09-15 2018-03-23 施耐德电器工业公司 用于监视电动跳闸单元中的处理单元的活动的设备和方法
CN107834501B (zh) * 2016-09-15 2021-09-03 施耐德电器工业公司 用于监视电动跳闸单元中的处理单元的活动的设备和方法
CN110366765A (zh) * 2017-02-16 2019-10-22 海格电气有限公司 断路器
CN110366765B (zh) * 2017-02-16 2021-06-25 海格电气有限公司 断路器
CN111555239A (zh) * 2019-02-08 2020-08-18 罗克韦尔自动化技术公司 用于改善包括保护装置的电力***的性能的方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN102684139B (zh) 2016-12-21
EP2498359A1 (en) 2012-09-12
EP2498359B1 (en) 2017-08-02
US20120226453A1 (en) 2012-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102684139A (zh) 断路器跳闸单元
JP6895716B2 (ja) 直流配電システムの故障位置特定
EP3220405B1 (en) A signal conditioning circuit and a relay/circuit breaker control apparatus including such a signal conditioning circuit
CN107315151B (zh) 用于测试绝缘监控设备的功能的方法和设备
KR101552852B1 (ko) 3중화 디지털 보호 계전기 및 그 운영 방법
CN107251185A (zh) 用于全面保护免于电气故障的装置、***和方法
EP3444834B1 (en) Electronic status reporting circuit breaker
CN103915824A (zh) 配电***和操作包括电弧闪光检测的配电***的方法
CN105765812A (zh) 用于检测电路中的电气故障的方法
CN101523680A (zh) 电气故障限制***
CN102135578A (zh) 用于诊断电连接线路的方法和输出组件
CN102763297B (zh) 监视智能电子设备的时间-电流特性之间的分级裕量的方法
CN103683181A (zh) 配电***和操作配电***的方法
US6407897B1 (en) Network protector with diagnostics
KR102068625B1 (ko) 전기고장 마스터 탐지기
JP6509029B2 (ja) 分電盤
KR20170138172A (ko) 학습기능을 이용한 전기 안전관리장치 및 그 방법
KR200445114Y1 (ko) 다수 센서와 연동되는 트립 연동단자를 내장한 누전 차단기
WO2002037653A2 (en) A method and apparatus for automatically detecting and managing an ac power fault
WO2021076314A1 (en) Electrical arc event detection in an electric power system
CN104600658A (zh) 电力分配***和测试电力分配***的方法
EP3031108B1 (en) Electrical tester
KR101631638B1 (ko) 보호계전기
KR101605389B1 (ko) 과전류 계전기 상태 감시 장치 및 방법
KR100960495B1 (ko) 디지털 보호 계전기

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190729

Address after: Baden, Switzerland

Patentee after: ABB Switzerland Co., Ltd.

Address before: American New York

Patentee before: General Electric Company

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211129

Address after: Italy, Milan

Patentee after: ABB A/S

Address before: Swiss Baden

Patentee before: ABB Switzerland Co.,Ltd.