智能电路中断器附件内部部件诊断制造技术

本发明专利技术题为“智能电路中断器附件内部部件诊断”。本发明专利技术公开了一种智能附件装置，该智能附件装置包括致动器并且被设计成用于致动断路器的操作机构以便断开或闭合该断路器的可分离触点。该附件可以是分励脱扣装置、弹簧释放装置或欠压释放装置中的一者。该致动器包括螺线管和柱塞。该附件基于当电源向该附件装置提供电力时有多少电流流过线圈来确定该致动器的工作状况，并且在电力被提供给该附件装置时连续地执行线圈诊断以确定该线圈的工作状况。如果该附件未能在需要时使该断路器跳闸，则该附件可以确定故障是否是由于该螺线管或该柱塞中的任一者引起的。该柱塞中的任一者引起的。该柱塞中的任一者引起的。

【技术实现步骤摘要】
智能电路中断器附件内部部件诊断

技术介绍


[0001][0002]本专利技术所公开的概念整体涉及用于断路器附件的诊断系统，并且具体地涉及用于监测分励脱扣装置、弹簧释放装置或欠压装置的内部部件的状态的系统。
[0003]背景信息
[0004]电路中断器(例如但不限于断路器)通常用于保护电路不受过电流状况的损害，诸如过载状况、短路或其他故障状况，诸如电弧故障或接地故障。电路断流器通常包括可分离触点。可分离触点可通过操作者柄部手动操作，或响应于检测到的故障状况而自动操作。通常，此类电路断流器包括：操作机构，该操作机构被设计成快速断开和闭合可分离触点；和跳闸机构(诸如跳闸单元)，该跳闸机构感测使断流器自动地跳闸的多个故障状况。在感测到故障状况时，跳闸单元使操作机构跳闸断开可分离触点。
[0005]断路器附件诸如分励脱扣装置、弹簧释放装置和欠压释放装置可以操作地连接到断路器并且用于断开和闭合可分离触点。分励脱扣组件通常包括导电线圈和电枢操作机构，该电枢操作机构通过机械连杆联接到断路器操作机构，使得分励脱扣操作机制中的移动引起断路器操作机构中的对应移动。该分励脱扣组件另外操作地联接到远程电源，该远程电源被构造成使线圈通电并致动分励脱扣操作机构，使得远程位置的操作员可以断开断路器可分离触点。欠压释放装置包括连接到弹簧的导电线圈，其中该线圈需要持续供电以将弹簧维持在使断路器的可分离触点保持闭合的位置，并且因此当至欠压释放装置的电源电压下降到阈值电压以下时使断路器跳闸断开。弹簧释放装置包括线圈和电枢操作机构，该电枢操作机构当线圈由电压输入通电时使压缩弹簧伸展，并且能够远程地通过伸展压缩弹簧来使断路器的操作机构闭合可分离触点。
[0006]与任何电气或机械部件一样，断路器附件装置的部件(诸如分励脱扣装置、弹簧释放装置和欠压释放装置)可能会发生故障和/或磨损。附件装置的故障和磨损反过来会妨碍断路器正确工作。当断路器无法正确工作时，确定问题出在断路器的部件还是连接的附件装置的部件可能既耗时又低效。
[0007]因此，断路器附件装置的诊断系统还有改进的余地。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的目的是在示例性实施方案中提供一种被构造成操作地连接到断路器以便致动该断路器的操作机构的智能附件装置，该附件装置包括：被构造成电连接到电源并且包括致动器、电流传感器和电压传感器的电源区段；和电连接并操作地连接到该电源区段的控制区段，该控制区段包括处理器。该致动器被构造成致动断路器的操作机构并且包括具有导线线圈的螺线管和联接到该螺线管的铁磁柱塞，其中该柱塞被构造成响应于流过该螺线管的电流而相对于该螺线管移动。该电流传感器被构造成感测流过该
[0009]电源区段的电流，并且该电压传感器被构造成感测该电源区段两端的电压。该处理器被配置为基于当电源向附件装置提供电力时有多少电流流过线圈来确定致动器的工作状况。
[0010]在另一示例性实施方案中，提供了一种被构造成操作地连接到断路器以便致动该断路器的操作机构的智能附件装置，该附件装置包括：被构造成电连接到电源并且包括致动器、电流传感器和电压传感器的电源区段；和电连接并操作地连接到该电源区段的控制区段，该控制区段包括处理器。该致动器被构造成致动断路器的操作机构并且包括具有导线线圈的螺线管和联接到该螺线管的铁磁柱塞，其中该柱塞被构造成响应于流过该螺线管的电流而相对于该螺线管移动。该电流传感器被构造成感测流过该
[0011]电源区段的电流，并且该电压传感器被构造成感测该电源区段两端的电压。该处理器被配置为基于当电源向附件装置提供电力时有多少电流流过线圈来确定致动器的工作状况。该处理器还被配置为只要电力被提供给附件装置就连续地执行线圈诊断以确定线圈的工作状况。
附图说明
[0012]当结合附图阅读时，可以从以下优选的实施方案描述中获得对本专利技术所公开的概念的完整理解，其中：
[0013]图1是根据本专利技术所公开的概念的示例性实施方案的智能断路器附件装置的示意图；
[0014]图2A示出了根据本专利技术所公开的概念的示例性实施方案的用作图1中所示附件装置中的致动器的拉型螺线管和柱塞布置的横截面视图；
[0015]图2B示出了根据本专利技术所公开的概念的示例性实施方案的用作图1中所示附件装置中的致动器的推型螺线管和柱塞布置的横截面视图；
[0016]图3是根据本专利技术所公开的概念的示例性实施方案的包含由图1中所示附件装置的控制区段执行的线圈诊断的步骤的流程图；
[0017]图4A是图1中所示断路器附件装置的示意图，示出为具有开路致动器线圈；
[0018]图4B是图1中所示断路器附件装置的示意图，示出为具有短路的致动器线圈；
[0019]图4C是图1中所示断路器附件装置的示意图，示出为具有部分短路的致动器线圈；并且
[0020]图5是根据本专利技术所公开的概念的示例性实施方案的包含由图1中所示附件装置的控制区段执行的线圈诊断的步骤的流程图。
具体实施方式
[0021]本文使用的方向短语，诸如例如左、右、前、后、顶部、底部、以及它们的衍生词，涉及附图中所示的元件的取向，并且并不限制权利要求书，除非在其中明确地表述。
[0022]如本文所用，单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指称，除非上下文另外明确地说明。
[0023]如本文所用，两个或更多个零件或部件“联接”的表述应当意为这些零件直接地或间接地连结在一起或一起操作，即，通过一个或多个中间零件或部件连结在一起或一起操
作，只要出现联结即可。如本文所用，“直接地联接”意为两个元件彼此直接地接触。如本文所用，“固定地联接”或“固定”意味着两个部件进行联接以便一体地移动，同时保持相对于彼此的恒定取向。如本文所用，“可移动地联接”意为两个部件进行联接以便允许这些部件中的至少一个部件以使得该至少一个部件相对于其他部件的取向改变的方式移动。
[0024]如本文所用，术语“数量”应当意为一个或多于一个的整数(即多个)。
[0025]如本文所用，术语“处理器”应当意为可存储、检索和处理数据的可编程模拟和/或数字设备；控制器；控制电路；计算机；工作站；个人计算机；微处理器；微控制器；微型计算机；中央处理单元；大型计算机；小型计算机；服务器；网络处理器；或任何合适的处理设备或装置。
[0026]图1示出了根据本专利技术所公开的概念的示例性实施方案的被构造成操作地联接到断路器的保护继电器或跳闸单元100的智能附件1的示意图。为了便于公开，保护继电器或跳闸单元100将在下文中被称为跳闸单元100，但是应当理解，在不脱离本专利技术所公开的概念的范围的情况下，跳闸单元100可以替代地或另外地包括保护继电器。在检测到故障状况时，跳闸单元100使相关联断路器(未示出)的可分离触点跳闸断开。附件1可以是例如但不限于分励脱扣装置、弹簧释放装置或欠压释放装置，其被构造成和与跳闸单元100相关联的断路器一起使用。
[0027]附件1包括电源区段2和控制区段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被构造成操作地连接到断路器以便致动所述断路器的操作机构的智能附件装置，所述附件装置包括：被构造成电连接到电源的电源区段，所述电源区段包括：被构造成致动所述断路器的所述操作机构的致动器，所述致动器包括：包括导线线圈的螺线管；和联接到所述螺线管并且被构造成响应于流过所述螺线管的电流而相对于所述螺线管移动的铁磁柱塞；被构造成感测流过所述电源区段的电流的电流传感器；和被构造成感测所述电源区段两端的电压的电压传感器；以及电连接并操作地连接到所述电源区段的控制区段，所述控制区段包括处理器，其中所述处理器被配置为基于当所述电源向所述附件装置提供电力时有多少电流流过所述线圈来确定所述致动器的工作状况。2.根据权利要求1所述的附件装置，其中所述装置是分励脱扣装置、弹簧释放装置或欠压装置中的一者。3.根据权利要求1所述的附件装置，其中所述处理器被配置为确定所述致动器的所述工作状况是否足以使所述附件装置能够致动所述断路器的所述操作机构。4.根据权利要求1所述的附件装置，其中所述处理器被配置为基于当所述电源向所述附件装置提供电力时有多少电流流过所述线圈来确定所述线圈是否处于开路状况、短路状况和部分短路状况中的一者。5.根据权利要求4所述的附件装置，其中所述处理器被配置为在所述处理器确定所述线圈处于开路状况、短路状况和部分短路状况中的一者的情况下触发警报。6.根据权利要求5所述的附件装置，其中所述警报包括视觉通知、声音通知或经由无线通信发送到远程装置的通知中的一者。7.根据权利要求1所述的附件装置，其中所述处理器被配置为基于当所述电源向所述附件装置提供电力时有多少电流流过所述线圈来确定所述柱塞是否相对于所述螺线管被卡在一定位置。8.根据权利要求7所述的附件装置，其中所述处理器被配置为在所述处理器确定所述柱塞相对于所述螺线管被卡在一定位置的情况下触发警报。9.根据权利要求8所述的附件装置，其中所述警报包括视觉通知、声音通知或经由无线通信发送到远程装置的通知中的一者。10.根据权利要求1所述的附件装置，其中所述处理器被配置为确定是否已经发生所述附件装置致动所述断路器的所述操作机构的故障，其中所述处理器被配置为确定所述故障是否是由于所述线圈的工作状况或所述柱塞的工作状况中的一者。11.一种被构造成操作地连接到断路器以便致动所述断路器的操作机构的智能附件装置，所述附...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：