接地故障检测器制造技术

一种设备包括：中断电路，其在功率传递路径中；故障检测电路，其被配置成提供故障信号，以选择性造成中断电路中断功率传递，其中，故障检测电路包括故障检测集成电路和感测线圈，感测线圈被配置成感测功率传递路径中的相导电路径和中性导电路径之间的差分电流。处理器被配置成选择性地控制故障模拟电路以模拟功率传递路径中的故障，检测故障检测电路对模拟故障的响应，并且确定故障检测电路的响应是否是预期响应。处理器向中断电路提供覆盖信号，以防止中断电路在模拟故障期间和模拟故障之后的预定时间内从故障检测电路接收故障信号。

Ground fault detector

An apparatus includes an interrupt circuit, the power transmission path; fault detection circuit is configured to provide a fault signal to interrupt the circuit interruption caused by selective power transfer, the fault detection circuit includes fault detection circuit and sensing coil, coil sensor configured to sense a power transfer circuit in the path between the conductive path and size neutral differential current. The processor is configured to selectively control the analog circuit fault fault path to simulate the transmission of power, in response to the detected fault detection circuit for fault simulation, and determine whether the response of the fault detection circuit is the expected response. The processor provides the overlay signal to the interrupt circuit to prevent the interrupt circuit from receiving the fault signal from the fault detection circuit within a predetermined time after the simulated fault and the simulated fault.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
诸如电源线监测器的线监测器的种类包括接地故障电路中断器(GFCI)。为了在美国进行商业销售，GFCI应该优选地能够通过按照保险商实验室(UL)标准执行的测试。例如，UL标准UL948除其它以外需要：如果与电导体中的一个相关的故障电流大小(诸如，从一个或多个电导体通向地的漏电流)超过指定阈值，则在一定量时间内中断电力，并且如果故障电流低于另一个指定阈值，则不中断电力。需要用新技术来满足日益严格的标准。
技术实现思路
一种实施例是一种设备，该设备包括：中断电路，其电连接在功率传递路径中，所述功率传递路径包括相导电路径和中性导电路径；故障检测电路，其耦接到所述中断电路并且被配置成提供故障信号以选择性地使所述中断电路中断所述相导电路径和所述中性导电路径中的至少一个中的功率传递，其中，所述故障检测电路包括感测线圈，所述感测线圈被配置成感测所述相导体路径和所述中性导体路径之间的差分电流，并且还包括将所述差分电流与阈值进行比较的比较器型故障检测集成电路。所述设备还包括：故障模拟电路；以及处理器，其耦接到所述故障模拟电路和所述故障检测电路。所述处理器被配置成选择性地控制所述故障模拟电路以模拟所述功率传递路径中的故障；检测所述故障检测电路对所模拟的故障的响应；以及确定所述故障检测电路的响应是否是预期的响应。所述处理器向所述中断电路提供覆盖信号，以防止所述中断电路在所模拟的故障期间和所模拟的故障之后的预定时间内从所述故障检测电路接收故障信号。可以从所述线侧导体向所述处理器供电。在一些实施例中，所述处理器可被配置成：接收所述故障检测电路已经提供所述故障信号的指示；接收重置按钮已经被推动的指示；启动包括故障模拟的自测试；以及如果所述自测试通过，则向电子开关组件提供释放信号来解锁，由此允许所述中断电路消除功率传递的中断；以及如果所述自测试没有通过，则防止所述中断电路消除功率传递的中断。所述设备还可以包括可控硅整流器(SCR)，其中，通过响应于接收到的故障信号将所述SCR锁定于导电状态来中断功率传递，并且其中，用整流后的功率信号或交流电源线向所述SCR供电，使得所述SCR可仅仅在一个功率半周期期间进行锁定。所述处理器被配置用于这个实现方式，以：接收手动重置按钮已经被推动的指示，并且启动包括在相反极性的两个功率半周期中进行自测试的自测试，以确保所述SCR将响应于在所述两个功率半周期中的一个中进行自测试期间接收到的故障信号进行锁定。所述设备还可以包括整流器，其中，所述处理器被配置成在启动故障模拟之前，确定所述整流器的输出的幅度的过零点的比率，以识别所述整流器中的组件的失效，并且如果检测到所述整流器中的组件的失效，则所述处理器不启动故障模拟。一个实施例是一种设备，所述设备包括：中断电路，其电连接在功率传递路径中，所述功率传递路径包括相导电路径和中性导电路径；故障检测电路，其耦接到所述中断电路并且被配置成在检测到所述功率传递路径中的故障时提供故障信号。所述设备还包括：故障模拟电路，其选择性地使所述相导电路径和所述中性导电路径之间的电流不平衡；以及处理器，其耦接到所述故障模拟电路和所述故障检测电路。所述处理器被配置成：选择性地控制所述故障模拟电路，以造成在第一功率半周期期间的第一电流不平衡(诸如将来自所述相导电路径和所述中性导电路径中的一个的一定量电流转向)，以模拟故障，并且检测所述故障检测电路对所模拟的故障的响应。所述处理器可选择性地控制所述故障模拟电路，以使所述第一电流不平衡(诸如通过将电流量转向)开始于所述第一功率半周期开始之后的预定时间处。所述处理器可选择性地控制所述故障模拟电路，以造成第二功率半周期期间在所述相导电路径和所述中性导电路径之间的第二电流不平衡。所述第一功率半周期和所述第二功率半周期可具有大致相反的极性。所述第一功率半周期的结束和所述第二功率半周期的开始可以在时间上相隔偶数数量的功率半周期。所述第一功率半周期可以随机地是正极性或负极性。处理器可以控制故障模拟电路，以在所述第一功率半周期的一部分期间形成第一电流不平衡并且造成所述第二功率半周期的一部分期间的第二电流不平衡，每个部分开始于在相应的半周期开始之后的几毫秒。一个实施例是一种设备，所述设备包括：中断电路，其电连接在功率传递路径中，所述功率传递路径包括相导电路径和中性导电路径；故障检测电路，其耦接到所述中断电路并且被配置成提供故障信号，以选择性地使所述中断电路中断所述相导电路径和所述中性导电路径中的至少一个中的功率传递。所述设备还包括：故障模拟电路；以及处理器，其耦接到所述故障模拟电路和所述故障检测电路。所述处理器选择性地控制所述故障模拟电路，以模拟所述功率传递路径中的故障并且检测所述故障检测电路对所模拟的故障的响应。所述设备的功率电路包括螺线管线圈、整流器和与所述螺线管线圈并联的第一电阻器，其中，借助所述螺线管线圈和所述整流器通过所述功率传递路径的线侧向所述处理器和所述故障检测电路供电，并且所述电阻器被确定尺寸，使得如果所述螺线管线圈受损，则所述电阻器将不允许有足够功率用于所述处理器和所述故障检测电路的正确操作。所述设备可以包括：触发电路；以及第二电阻器，其设置在所述故障检测电路和所述触发电路之间，其中，所述处理器还被配置成监测模拟故障期间所述第二电阻器两端的电压，并且通过所述电压的幅度来确定所述第二电阻器的电阻值是否在可接受的范围内。一个实施例是一种设备，所述设备包括：连接装置(优选地，开关器件)，其将线侧导体电连接到负载侧导体；故障检测电路，其用于检测与所述负载侧导体相关的故障；以及处理器，其启动和控制负载侧导体故障的模拟并且确定所述故障检测电路是否检测到所得的所模拟的故障。所述故障检测电路包括：感测线圈，其被配置成感测两个线侧导体之间的差分电流；以及比较器型故障检测集成电路，其将所述差分电流与阈值进行比较。可以从线侧导体向处理器供电。处理器可以测试故障检测电路的组件以进行正确操作。所述设备还可以包括螺线管线圈、整流器和与所述螺线管线圈并联的第一电阻器，其中，借助所述螺线管线圈和所述整流器通过所述线侧导体向所述处理器和所述故障检测电路供电，并且所述电阻器被确定尺寸，使得如果所述螺线管线圈受损，则所述电阻器将不允许有足够功率用于所述处理器和所述故障检测电路二者的正确操作。所述设备还可以包括：触发电路，其使所述连接装置将所述线侧导体与所述负载侧导体电断开。可以在所述故障检测电路和所述触发电路之间设置电阻器；所述处理器监测模拟故障期间的所述第二电阻器两端的电压并且通过所述电压的幅度来确定所述电阻器的电阻的值是否在可接受的范围内。所述触发电路可以包括电子开关组件，并且当所述电子开关组件从所述故障检测电路或所述处理器接收到故障信号时，所述电子组件启动并且锁定，所述启动使所述连接装置将所述线侧导体与所述负载侧导体电断开。所述处理器可以向所述电子开关组件提供覆盖信号，以防止所述电子开关组件在故障模拟期间和故障模拟之后的预定时间内从故障检测电路接收故障信号。重置按钮可在电子开关组件启动和锁定之后变成可操作的，由此使连接装置将线侧导体与负载侧导体电断开，使得当处理器接收到重置按钮已经被推动的指示时，处理器启动了包括故障模拟的自测试。所述设备还可以包括整流器，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，该设备包括：中断电路，其电连接在功率传递路径中，所述功率传递路径包括相导电路径和中性导电路径；故障检测电路，其耦接到所述中断电路并且被配置成提供故障信号以选择性地使所述中断电路中断所述相导电路径和所述中性导电路径中的至少一个中的功率传递，其中，所述故障检测电路包括被配置成感测所述相导体路径和所述中性导体路径之间的差分电流的感测线圈，并且还包括将所述差分电流与阈值进行比较的比较器型故障检测集成电路(IC)；故障模拟电路；以及处理器，其耦接到所述故障模拟电路和所述故障检测电路，所述处理器被配置成选择性地控制所述故障模拟电路以模拟所述功率传递路径中的故障；检测所述故障检测电路对所模拟的故障的响应；以及确定所述故障检测电路的响应是否是预期的响应；其中，所述处理器向所述中断电路提供覆盖信号，以防止所述中断电路在所模拟的故障期间以及在所模拟的故障之后的预定时间内从所述故障检测电路接收故障信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.25 US 14/262,411;2014.09.02 US 62/044,710;1.一种设备，该设备包括：中断电路，其电连接在功率传递路径中，所述功率传递路径包括相导电路径和中性导电路径；故障检测电路，其耦接到所述中断电路并且被配置成提供故障信号以选择性地使所述中断电路中断所述相导电路径和所述中性导电路径中的至少一个中的功率传递，其中，所述故障检测电路包括被配置成感测所述相导体路径和所述中性导体路径之间的差分电流的感测线圈，并且还包括将所述差分电流与阈值进行比较的比较器型故障检测集成电路(IC)；故障模拟电路；以及处理器，其耦接到所述故障模拟电路和所述故障检测电路，所述处理器被配置成选择性地控制所述故障模拟电路以模拟所述功率传递路径中的故障；检测所述故障检测电路对所模拟的故障的响应；以及确定所述故障检测电路的响应是否是预期的响应；其中，所述处理器向所述中断电路提供覆盖信号，以防止所述中断电路在所模拟的故障期间以及在所模拟的故障之后的预定时间内从所述故障检测电路接收故障信号。2.根据权利要求1所述的设备，其中，通过所述线侧导体向所述处理器供电。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器还被配置成：接收所述故障检测电路已经提供所述故障信号的指示；接收重置按钮已经被推动的指示；启动包括故障模拟的自测试；以及如果所述自测试通过，则向电子开关组件提供释放信号来解锁，并由此允许所述中断电路消除功率传递的中断；以及如果所述自测试没有通过，则防止所述中断电路消除功率传递的中断。4.根据权利要求1所述的设备，还包括可控硅整流器(SCR)，其中，功率传递是通过响应于接收到的故障信号将SCR锁定于导电状态来中断的，并且其中，用整流后的功率信号或交流电源线向所述SCR供电，使得所述SCR能仅仅在一个功率半周期期间被锁定；所述处理器还被配置成：接收手动重置按钮已经被推动的指示；启动包括在相反极性的两个功率半周期中进行自测试的自测试，以确保所述SCR将响应于在所述两个功率半周期中的一个中进行自测试期间接收到的故障信号进行锁定。5.根据权利要求1所述的设备，还包括整流器，其中，所述处理器被配置成在启动故障模拟之前，确定所述整流器的输出的幅度的过零点的比率以识别所述整流器中的组件的失效，并且如果检测到所述整流器中的组件的失效，则所述处理器不启动故障模拟。6.一种设备，所述设备包括：中断电路，其电连接在功率传递路径中，所述功率传递路径包括相导电路径和中性导电路径；故障检测电路，其耦接到所述中断电路并且被配置成在检测到所述功率传递路径中的故障时提供故障信号；故障模拟电路，其被配置成选择性地使所述相导电路径和所述中性导电路径之间的电流不平衡；以及处理器，其耦接到所述故障模拟电路和所述故障检测电路，所述处理器被配置成：选择性地控制所述故障模拟电路，以使第一电流不平衡来模拟第一功率半周期期间的故障；以及检测所述故障检测电路对所模拟的故障的响应。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述处理器被配置成选择性地控制所述故障模拟电路，以使所述第一电流不平衡开始于所述第一功率半周期开始之后的预定时间处。8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第一功率半周期随机地为正极性或负极性。9.根据权利要求6所述的设备，其中，所述处理器被配置成控制所述故障模拟电路以造成第二功率半周期期间的第二电流不平衡。10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一功率半周期和所述第二功率半周期具有大致相反的极性。11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一功率半周期的结束和所述第二功率半周期的开始在时间上相隔偶数数量的功率半周期。12.根据权利要求9所述的设备，其中，所述处理器被配置成控制所述故障模拟电路，以造成在所述第一功率半周期的一部分期间的所述第一电流不平衡以及在所述第二功率半周期的一部分期间的第二电流不平衡，每个部分开始于相应的半周期开始之后的数毫秒。13.一种设备，所述设备包括：中断电路，其电连接在功率传递路径中，所述功率传递路径包括相导电路径和中性导电路径；故障检测电路，其耦接到所述中断电路并且被配置成提供故障信号以选择性地使所述中断电路中断所述相导电路径和所述中性导电路径中的至少一个中的功率传递；故障模拟电路；以及处理器，其耦接到所述故障模拟电路和所述故障检测电路，所述处理器被配置成选择性地控制所述故障模拟电路，以模拟所述功率传递路径中的故障并且检测所述故障检测电路对所模拟的故障的响应；以及功率电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·奥斯特罗福斯基，A·阿罗诺夫，M·卡莫，R·马修，
申请(专利权)人：立维腾制造有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US