具有通知和报告能力的断路器制造技术

一种监测电气故障的方法，包括：处理由断路器的传感器输出的关于与负载耦接的电路的电气属性的信号的特征，并且基于经处理的特征在操作状态之间进行转换。状态包括正常状态、故障状态和跳闸状态，其中状态保持在正常状态，直到经处理的特征不再满足正常标准，此后状态转换到故障状态，其中当不满足跳闸条件时状态转换回正常状态，并且当满足跳闸条件时状态从故障状态转换到跳闸状态。该方法还包括：当状态从正常状态转换到故障状态并回到正常状态时检测警告事件，并且在检测到警告事件时输出警告事件通知。输出警告事件通知。输出警告事件通知。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有通知和报告能力的断路器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年2月21日提交的序列号为62/979,864的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。


[0003]本公开涉及断路器，更具体地，涉及具有通知能力的断路器。

技术介绍

[0004]断路器保护电路免受由过电流或过电压(诸如过载或短路)造成的损坏。当检测到故障时，断路器可能跳闸，从而中断电流。这些跳闸可能是妨害。随着技术的进步，断路器的灵敏度可能提高，从而可能增加有害跳闸的发生。
[0005]电弧故障电路中断(Arc
‑
Fault Circuit Interruption，AFCI)设备所使用的提高电弧检测的灵敏度的技术进步可能掩盖负载中的故障状况(诸如由于磨损或老化而引起的故障状况)。例如，新的可用硬件可以提高(特别是在1MHz到40MHz的带通区域中的)电弧检测的灵敏度。虽然家庭中的许多电器不在该区域中生成RF噪声，但是也有发生真实的电弧电流的例外情况(诸如在电机电刷、某些电源的高频开关、荧光灯点火等中)。这些电弧事件可能具有可以过滤的期望模式。然而，模式变化(例如由于老化或磨损而引起的模式变化)可能直到跳闸发生时才被检测到。
[0006]当跳闸确实发生时，用户可能不知道该跳闸是否仅仅是要被忽略的妨害，或者是对负载、插座或耦接到由被跳闸的断路器监测的分支的电缆的退化的指示。用户可能不知道重置断路器和恢复操作是否安全。在一些情况下，操作可能由于导致跳闸的条件而无法恢复。然后，操作被中断，直到可以对故障组件进行维修或更换。电路操作的意外中断可能是不方便的、昂贵的和/或危险的。
[0007]虽然传统的方法和系统通常被认为满足其预期目的，但是在本领域中仍然需要一种减少有害跳闸并在操作中止之前提供指示负载、插座或电缆何时指示性能退化迹象的断路器。本公开提供了一种解决方案。

技术实现思路

[0008]下面描述的所示实施例的目的和优点将在以下描述中阐述并变得显而易见。所示实施例的其他优点将通过在书面描述和其权利要求以及附图中特别指出的设备、系统和方法来实现和获得。为了实现这些优点和其他优点，并且根据所示实施例的目的，在一个方面，公开了一种监测电气故障的方法。该方法包括确定由断路器的至少一个传感器输出的信号的特征，该特征表示与负载耦接的电路的电气属性。该方法还包括基于经处理的特征在操作状态之间进行转换。操作状态包括正常状态、故障状态和跳闸状态，其中操作状态保持在正常状态，直到经处理的特征不再满足正常标准，此后操作状态转换到故障状态，其中当不满足跳闸条件时操作状态从故障状态转换回正常状态，并且当满足跳闸条件时操作状
态转换到跳闸状态。该方法还包括当操作状态从正常状态转换到故障状态并回到正常状态时检测警告事件，并且在确定警告事件时输出警告事件通知。
[0009]在一个或多个实施例中，该方法还可以包括缓冲信号的经处理的特征以及与警告事件通知相关联地输出缓冲器的内容。
[0010]在一个或多个实施例中，电气故障可以是电弧故障、接地故障和/或接地中性故障。
[0011]在一个或多个实施例中，缓冲器的内容可以对应于断路器从其脱离正常状态的时间直到其转换回正常状态的操作。
[0012]在一个或多个实施例中，该方法还可以包括：在不满足正常标准时转换到警告通知状态以缓冲信号的经处理的特征，随后转换到故障状态，当不满足跳闸条件时从故障状态转换到警告通知状态，从而指示检测到警告事件，从警告通知状态转换到通信状态以输出警告事件通知和缓冲器的内容，以及从警告通知状态转换到正常状态。
[0013]在本公开的另一方面，公开了一种监测电气故障的方法。该方法包括从断路器接收一个或多个警告事件通知，其中每个警告事件通知是基于对断路器的操作状态之间的转换模式的检测。操作状态包括正常状态和故障状态，在正常状态下，经处理的特征满足正常标准，在故障状态下，不满足正常标准，并且模式包括一系列转换，包括从正常状态转换到故障状态并回到正常状态。该方法还包括基于一个或多个警告事件通知确定即将发生跳闸的概率以及根据所确定的概率输出即将跳闸通知。
[0014]在一个或多个实施例中，警告事件通知可以包括警告持续时间，该警告持续时间指示断路器不在正常状态下操作的持续时间，其中即将发生跳闸的概率可以基于参数和/或一个或多个参数的变化来确定，该参数包括警告事件通知的数量、警告持续时间以及警告事件通知之间的持续时间中的至少一个。
[0015]在一个或多个实施例中，该方法还可以包括接收具有警告事件通知的警告数据，该警告数据包括任何经处理的特征，该经处理的特征是在断路器从正常状态转换之后感测到的连接在断路器与一个或多个负载之间的电路分支的电气特性的函数。电气特性可以由断路器感测，并且即将发生跳闸的概率可以基于经处理的特征的变化来确定。
[0016]在一个或多个实施例中，该方法还可以包括分解警告数据，以识别当感测到相对应的电气属性时，一个或多个负载中的哪个负载被通电或正在操作，其中即将发生跳闸的概率还可以是被识别的一个或多个负载的操作的函数。
[0017]在一个或多个实施例中，该方法还可以包括应用至少一个模型以确定何时输出即将跳闸通知，以及应用机器学习、统计和/或数值技术以训练和/或应用至少一个模型。
[0018]在一个或多个实施例中，即将跳闸通知可以经由无线通信输出到用户设备和/或经由网络输出到远程设备。
[0019]在本公开的另一方面，公开了一种耦接到至少一个负载的断路器。断路器包括被配置为存储多个可编程指令的存储器和与存储器进行通信的至少一个处理设备。在执行多个可编程指令时，至少一个处理设备被配置为处理由断路器的至少一个传感器输出的关于与负载耦接的电路的电气属性的信号的特征，以及基于经处理的特征在操作状态之间进行转换。操作状态包括正常状态、故障状态和跳闸状态。操作状态保持在正常状态，直到经处理的特征不再满足正常标准，此后操作状态转换到故障状态。当不满足跳闸条件时，操作状
态从故障状态转换回正常状态，并且当满足跳闸条件时，操作状态转换到跳闸状态。在执行多个可编程指令时，至少一个处理设备还被配置为当操作状态从正常状态转换到故障状态并回到正常状态时检测警告事件，并且在检测到警告事件时输出警告事件通知。
[0020]在一个或多个实施例中，在执行多个可编程指令时，至少一个处理设备还可以被配置为缓冲信号的经处理的特征，并且与警告事件通知相关联地输出缓冲器的内容。
[0021]在一个或多个实施例中，缓冲器的内容可以对应于断路器从其脱离正常状态时直到其转换回正常状态的操作。
[0022]在一个或多个实施例中，断路器可以包括感测电气属性的至少一个传感器和用于调节由至少一个传感器输出的信号并将信号的模拟信号转换成数字信号的至少一个信号调节和转换单元。在执行多个可编程指令时，至少一个处理设备还可以被配置为检测和输出信号的经处理的特征。
[0023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种监测电气故障的方法，所述方法包括：处理由断路器的至少一个传感器输出的关于与负载耦接的电路的电气属性的信号的特征；基于经处理的特征在操作状态之间进行转换，其中所述操作状态包括正常状态、故障状态和跳闸状态，其中所述操作状态保持在所述正常状态，直到经处理的特征不再满足正常标准，此后所述操作状态转换到所述故障状态，其中当不满足跳闸条件时所述操作状态从所述故障状态转换回所述正常状态，并且当满足所述跳闸条件时所述操作状态转换到所述跳闸状态；当所述操作状态从所述正常状态转换到所述故障状态并回到所述正常状态时检测警告事件；以及在确定所述警告事件时输出警告事件通知。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：缓冲所述信号的经处理的特征；以及与所述警告事件通知相关联地输出缓冲器的内容。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电气故障是电弧故障、接地故障和/或接地中性故障。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述缓冲器的内容对应于所述断路器从其脱离正常状态的时间直到其转换回正常状态的操作。5.根据权利要求2所述的方法，还包括：在不满足正常标准时转换到警告通知状态，以缓冲所述信号的经处理的特征，随后转换到所述故障状态；当不满足所述跳闸条件时从所述故障状态转换到所述警告通知状态，从而指示检测到所述警告事件；从所述警告通知状态转换到通信状态，以输出所述警告事件通知和所述缓冲器的内容；从所述警告通知状态转换到所述正常状态。6.一种监测电气故障的方法，所述方法包括：从断路器接收一个或多个警告事件通知，其中每个警告事件通知是基于对所述断路器的操作状态之间的转换模式的检测，其中所述操作状态包括正常状态和故障状态，在所述正常状态下，经处理的特征满足正常标准，在所述故障状态下，不满足正常标准，并且所述模式包括一系列转换，包括从所述正常状态转换到所述故障状态并回到所述正常状态；基于所述一个或多个警告事件通知确定即将发生跳闸的概率；以及根据所确定的概率输出即将跳闸通知。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述警告事件通知包括警告持续时间，所述警告持续时间指示所述断路器不在所述正常状态下操作的持续时间，其中所述即将发生跳闸的概率基于参数和/或一个或多个所述参数的变化来确定，所述参数包括警告事件通知的数量、所述警告持续时间以及所述警告事件通知之间的持续时间中的至少一个。8.根据权利要求5所述的方法，还包括接收具有所述警告事件通知的警告数据，所述警告数据包括任何经处理的特征，所述经处理的特征是在所述断路器从所述正常状态转换之
后感测到的连接在所述断路器与一个或多个负载之间的电路分支的电气特性的函数。其中所述电气特性由所述断路器感测，并且其中所述即将发生跳闸的概率基于所述经处理的特征的变化来确定。9.根据权利要求7所述的方法，还包括分解所述警告数据，以识别当...

【专利技术属性】
技术研发人员：A雅库比，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：