專利名稱：熔斷器狀態(tài)指示器系統(tǒng)的制作方法
熔斷器狀態(tài)指示器系統(tǒng)
背景技術(shù)：
本申請總地涉及熔斷器附件。更具體地說，本申請涉及用于熔斷式斷開裝置的熔 斷器狀態(tài)指示器模塊。各種熔斷器廣泛地用作過電流保護(hù)裝置，用以防止電路的高代價(jià)損壞。熔斷器端 子典型地構(gòu)成電源和用電設(shè)備或布置在電路里的各用電設(shè)備組合之間的電連接。將一個或 多個可熔斷的環(huán)節(jié)或元件或熔斷器元件組件連接在各熔斷器端子之間，以便在流過熔斷器 的電流超過預(yù)定的限制值時，可熔斷的元件就熔化，或以其它方式失效，從而斷開經(jīng)過熔斷 器的一個或多個電路，進(jìn)而防止用電設(shè)備損壞。在某些應(yīng)用場合，熔斷器不僅用來建立可熔斷的電連接，而且也用于連接和斷開 連接或開關(guān)的目的，以完成或暫時斷開一個或多個電連接。照此，用熔斷器的導(dǎo)體部分可完 成或暫時斷開電路，借以給相關(guān)的電路通電或斷電。典型地，熔斷器安裝在有端子的熔斷器 夾持座里，而端子電連接于所要保護(hù)的電路。在熔斷器的導(dǎo)體部分，諸如熔斷器刀板、端子 或金屬包頭配合于熔斷器夾持座的端子時，經(jīng)過熔斷器的電路就完成了。而當(dāng)熔斷器的導(dǎo) 體部分脫離熔斷器夾持座的端子時，經(jīng)過熔斷器的電路就被暫時斷開。所以，通過把熔斷器 配合于或脫離于熔斷器夾持座端子，就可實(shí)現(xiàn)一種熔斷式的斷開開關(guān)。已知的熔斷式斷開裝置在使用中存在一些問題。例如，當(dāng)熔斷器在通電而處于負(fù) 載下時，任何想要取下熔斷器的企圖都可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的狀態(tài)，因?yàn)槿蹟嗥骱腿蹟嗥鲓A持座 端子之間可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的電弧。某些設(shè)計(jì)成可適應(yīng)通常用在工業(yè)控制裝置中的UL(美國保 險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室)CC級熔斷器和IEC (國際電工委員會)10X38熔斷器的熔斷器夾持座包括永久 性安裝的輔助觸點(diǎn)和相關(guān)的轉(zhuǎn)動凸輪和開關(guān)，以便在從保護(hù)罩殼內(nèi)的熔斷器夾子拔出熔斷 器時提供預(yù)先斷開和經(jīng)過熔斷器的拖后的電壓和電流連接。在某些情況中，保護(hù)罩殼可以 有用于收納各熔斷器的抽屜，于是，例如可通過從保護(hù)罩殼里拉出抽屜來從熔斷器夾子拔 出一個或多個熔斷器。預(yù)先斷開和拖后連接通常用在例如電動機(jī)控制的應(yīng)用場合。盡管預(yù) 先斷開和拖后連接可在安裝和拆下熔斷器時提高這種裝置對使用者的安全性，但是這樣的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)增加了熔斷器夾持座的成本和裝配復(fù)雜性，并且不適合用于開關(guān)的目的。在結(jié)構(gòu)上，預(yù)先斷開和拖后連接可能是復(fù)雜的且不能承受用于開關(guān)目的的重復(fù)使 用。此外，在拉開和關(guān)閉抽屜以斷開或重新連接電路時，抽屜可能會由于使用者不留意而處 于部分地拉開或部分地關(guān)閉位置。在這兩種情況下，抽屜里的各熔斷器都不可能完全配合 于熔斷器端子，這將有損于電連接并致使熔斷器夾持座承受電路的非有意的斷開和閉合。 特別是在受振動影響的環(huán)境中，熔斷器可能會因震動而松脫于夾子。更有甚者，部分地拉開 的從熔斷器夾持座突出的抽屜可能妨礙熔斷器夾持座周圍的工作空間。工人有可能無意地 碰撞拉開的抽屜，或許會無意地關(guān)閉抽屜而使電路重新通電。現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出可以克服上述缺點(diǎn)的熔斷式開關(guān)的斷開裝置和模塊，如美國專利 申請編號11/674,880中所述。已經(jīng)開發(fā)出這樣的熔斷式開關(guān)的斷開裝置，這種裝置可被 以方便而安全的方式像開關(guān)那樣接通和斷開而又不妨礙裝置周圍的工作空間；可以以成本 有效的方式可靠地接通和斷開電路并可用于例如工業(yè)控制應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備；以及可設(shè)有本領(lǐng)域的多樣性所需要的各種安裝和連接選項(xiàng)。但是，這些裝置只能配用于以電池為電 源的ICM(智能電路監(jiān)視器)，所以不符合德國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會的關(guān)于這類器件和附件的規(guī)格的標(biāo) 準(zhǔn) DIN 43880。

發(fā)明內(nèi)容
本申請總地涉及熔斷器附件。更具體地說，本申請涉及用于熔斷式斷開裝置的熔 斷器狀態(tài)指示器模塊。本發(fā)明提供一種熔斷器狀態(tài)指示器，它有包括電路板組件的殼體、安裝于電路板 組件的檢測裝置、至少兩個通過電路板組件電連接于檢測裝置的導(dǎo)體、以及信號發(fā)射裝置。 各導(dǎo)體構(gòu)造成電連接于斷開裝置而完成把檢測裝置連接于斷開裝置的熔斷器的電路連接。 檢測裝置可檢測斷開的電路狀態(tài)，在某些實(shí)施例中，檢測裝置可以是光學(xué)隔離器。例如，在 檢測裝置包括光學(xué)隔離器時，光學(xué)隔離器構(gòu)造成在出現(xiàn)跨越電路的電壓差時閉鎖并發(fā)射信 號給信號發(fā)射裝置，用于確定熔斷器的工作狀態(tài)。而信號發(fā)射裝置構(gòu)造成將熔斷器狀態(tài)發(fā) 射信號給遠(yuǎn)程裝置。在某些實(shí)施例中，信號發(fā)射裝置可以是識別元件，其構(gòu)造成可向遠(yuǎn)程裝 置發(fā)射無線信號，用于指示熔斷器的工作狀態(tài)，在其它實(shí)施例中，信號發(fā)射裝置可以是信號 連接器，其構(gòu)造成可向電地耦合于信號連接器的遠(yuǎn)程裝置發(fā)射指示信號。一般地說，這種熔斷器狀態(tài)指示器還可包括用于使光學(xué)隔離器復(fù)位的裝置，諸如 電源開關(guān)。在某些實(shí)施例中，熔斷器狀態(tài)指示器還包括致動器，用于致動光學(xué)隔離器復(fù)位裝 置。在某些實(shí)施例中，各導(dǎo)體有叉形的端子，用于連接于有熔斷器的斷開裝置。在某些實(shí)施 例中，熔斷器狀態(tài)指示器還包括目視指示器，諸如發(fā)光二極管，其通過電路板組件電連接于 光學(xué)隔離器，并構(gòu)造成可響應(yīng)于光學(xué)隔離器的閉鎖或非閉鎖狀態(tài)，用于直觀地指示熔斷器 的工作狀態(tài)。在采用識別元件時，識別元件構(gòu)造成可發(fā)射射頻信號并可以是發(fā)送應(yīng)答器、發(fā) 射器、或應(yīng)答器。在某些實(shí)施例中，識別元件可包括處理機(jī)、存儲器、電池、和/或天線。在 某些實(shí)施例中，熔斷器狀態(tài)指示器還包括至少一個連接于電路的二極管，用于保護(hù)光學(xué)隔 離器免受雜散信號或電壓的干擾。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人通過閱讀下面的優(yōu)選實(shí)施例的說明將能很容易地看出本發(fā) 明的特點(diǎn)。


參照附圖閱讀下文的非限制性實(shí)施例的說明，可以更好地理解本發(fā)明，各附圖中， 類似的零件以相同的字符標(biāo)識，各附圖簡要說明如下。圖1是用于熔斷式斷開裝置的熔斷器狀態(tài)指示器模塊的立體圖；圖2是熔斷式斷開裝置的無線熔斷器狀態(tài)指示器模塊的一部分的側(cè)視圖，圖示出 內(nèi)部元件及其結(jié)構(gòu)；圖3是圖2所示的熔斷器狀態(tài)指示器模塊連接于熔斷式斷開裝置時的立體圖；圖4是熔斷器狀態(tài)識別系統(tǒng)的示意圖；但是，應(yīng)能注意到，各附圖僅僅圖示出本發(fā)明的典型的實(shí)施例，所以不能認(rèn)為其限 制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明還可以有等效的其它實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式本申請總地涉及熔斷器附件。更具體地說，本申請涉及用于熔斷式斷開裝置的熔 斷器狀態(tài)指示器模塊。圖1是可例如組合應(yīng)用于熔斷式斷開裝置或模塊的熔斷器狀態(tài)指示器模塊100的 立體圖。熔斷式斷開裝置或模塊的適當(dāng)?shù)睦影ǖ幌抻诿绹鴮＠暾埦幪?1/674，880 中所述的那些。照此，熔斷器狀態(tài)指示器模塊100可用于單極或多極斷開機(jī)構(gòu)，可以有對被 保護(hù)電路的各種安裝和連接選項(xiàng)，可配用于不同型式和構(gòu)造的熔斷器，可組合應(yīng)用于各種 斷路器、模塊化熔斷器夾持座、新設(shè)備中的開式電源塊、欠電壓模塊、脫扣機(jī)構(gòu)、輔助觸點(diǎn)模 塊和元件、過載元件、甚至其它型式的監(jiān)控元件。熔斷器狀態(tài)指示器模塊100可包括殼體102，其在形狀上大體上互補(bǔ)于與之組合 應(yīng)用的熔斷式斷開裝置或模塊的殼體。在某些實(shí)施例中，殼體102的厚度尺寸T約為與之 組合應(yīng)用的熔斷式斷開裝置或模塊的厚度尺寸的一半。在一個示例性實(shí)施例中，厚度尺寸 T約為8. 75mm，但熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人應(yīng)能認(rèn)識到，其它的厚度尺寸諸如17. 5mm也是可以 的。熔斷器狀態(tài)指示器模塊100符合關(guān)于器件和附件的尺寸規(guī)格的德國標(biāo)準(zhǔn)DIN 43880。 殼體102包括安裝孔104，通過這些安裝孔用連接件或墊圈可將殼體102連接于有互補(bǔ)的安 裝孔的斷開裝置或模塊。殼體102包括感測和指示元件和電路，它們能夠檢測相關(guān)的斷開裝置或斷開模塊 里的熔斷器的斷開，這將在下文說明。熔斷器狀態(tài)指示器模塊100還包括致動器106，其可 用連接銷108聯(lián)接于斷開裝置的致動器。信號輸入口 110設(shè)置在殼體102的兩側(cè)，導(dǎo)線或 導(dǎo)體112a、112b和112c在內(nèi)部連接于殼體102里的感測元件和電路并通過信號口 110延 伸出來，以便在外部連接于斷開裝置或斷開模塊的構(gòu)成到熔斷器的線路和負(fù)載連接的端子 元件。在圖示的這一實(shí)施例中，每根導(dǎo)線112a、112b和112c以叉形端子連接器114a、 114b和114c終止于信號口 110的外面。叉形端子連接器114a、114b和114c可以延伸入 斷開裝置和任何相關(guān)的斷開模塊上的對應(yīng)的口，從而建立到其內(nèi)的端子元件的線路和負(fù)載 連接。在做這樣的連接時，導(dǎo)線112a和端子連接器114a建立至由熔斷器狀態(tài)指示器模塊 100監(jiān)測的第一熔斷器的電連接，導(dǎo)線112b和端子連接器114b建立至由熔斷器狀態(tài)指示器 模塊100監(jiān)測的第二熔斷器的電連接，以及導(dǎo)線112c和端子連接器114c建立至由熔斷器 狀態(tài)指示器模塊100監(jiān)測的第三熔斷器的電連接。盡管圖1中圖示的是叉形的端子連接器 114a、114b和114c，但應(yīng)認(rèn)識到，可以設(shè)置其它的端子結(jié)構(gòu)來把導(dǎo)線112a、112b和112c連 接于熔斷式斷開裝置或模塊的線路和負(fù)載端子結(jié)構(gòu)。對于給例如電動機(jī)或工業(yè)機(jī)器供應(yīng)交流電功率的三相斷開裝置，三對導(dǎo)線112a、 112b和112c可能是特別有利的。盡管圖示的是三對導(dǎo)線112a、112b和112c，但在替換實(shí) 施例中，可以設(shè)置更多或更少的導(dǎo)線112，用以監(jiān)測更多或更少數(shù)目的熔斷器。此外，如果 要把熔斷器狀態(tài)指示器模塊100用于極數(shù)少于3的斷開裝置，可將熔斷器狀態(tài)指示器模塊 100的不用的端子連接器114套上端帽或用其它方式覆蓋起來或使之失去功能?？稍O(shè)置連接于殼體102里的電路的發(fā)光二極管(LED) 116和118，并使它們是從殼 體102的外面可以看見的。在一個示例性實(shí)施例中，可讓LED 116指示是在給熔斷器狀態(tài) 指示器模塊100供電，以及讓LED 118指示相關(guān)的斷開裝置或模塊里的熔斷器的斷開。例如在一個實(shí)施例中，可讓LED 116發(fā)光指示熔斷器狀態(tài)指示器模塊100正在得到供電，有時將 這種狀態(tài)稱為“接通”狀態(tài)，以及讓LED 116的不發(fā)光指示熔斷器狀態(tài)指示器模塊100沒有 得到供電，有時將這種狀態(tài)稱為“斷開”狀態(tài)。在另一個實(shí)施例中，可將這種“接通”或“斷 開”狀態(tài)的指示完全反過來，讓LED 116在供電為“斷開”時發(fā)光，而在供電為“接通”時不 發(fā)光。不管在那一種情況中，使用者都可借助LED 116很快地確知熔斷器狀態(tài)指示器模塊 100是不是在得到供電。類似地，可讓熔斷器指示LED 118在熔斷器處于未被斷開或稱處于正常工作的輸 送電流狀態(tài)時不發(fā)光，而在被監(jiān)測的各熔斷器中的至少一個斷開而中斷或稱暫時斷開經(jīng)過 該熔斷器的電流路徑和電連接時發(fā)光。在一個替換實(shí)施例中，可將這種指示倒過來，讓LED 118在各熔斷器未被斷開時發(fā)光，而在各熔斷器被斷開時不發(fā)光。不管在那一種情況中，使 用者都可借助LED 118很快地確知是否有那個熔斷器已斷開而需要更換。所以，在熔斷器 狀態(tài)指示器模塊100附近的熔斷器狀態(tài)就地指示可由LED 118來提供。盡管本申請所述的實(shí)施例中設(shè)置了 LED形式的目視指示器，以致能夠有效地確定 斷開的熔斷器的位置，但是，應(yīng)能設(shè)想到，可以設(shè)置其它類型的目視指示器，根據(jù)指示模塊 的外觀變化來判斷熔斷器斷開事件。可利用本技術(shù)領(lǐng)域已知的各種目視指示器，包括例如 機(jī)械指示器，其可以有響應(yīng)熔斷器的斷開而伸出的小旗幟或銷子；電的指示器，其可以有一 個或多個發(fā)光元件；以及響應(yīng)熔斷器的斷開事件而改變顏色的指示器，包括但不限于可燃 的指示器以及有響應(yīng)溫度變化的材料而發(fā)生化學(xué)活化的顏色變化的指示器。對于熔斷器狀態(tài)的遠(yuǎn)程指示，可在熔斷器狀態(tài)指示器模塊100上設(shè)置輸出口和端 子連接器120、122和124。連接器120、122和124提供至諸如可編程邏輯控制器的控制器 的連接，而控制器又連接于遠(yuǎn)程裝置和設(shè)備。連接器120例如可對應(yīng)于接地連接。連接器 122可對應(yīng)于熔斷器狀態(tài)指示器模塊100的供電連接，諸如至控制器電源的直流24V連接。 連接器124可對應(yīng)于信號連接，諸如通過導(dǎo)線至控制器的0V或24V直流信號，用以指示熔 斷器的狀態(tài)。由于本發(fā)明的熔斷器狀態(tài)指示器模塊可由外部24V直流電源供電，所以不必 采用電池供電的智能電路監(jiān)視器(ICM)。連接器120、122和124的排序是不重要的，并且可 以調(diào)換。在一個實(shí)施例中，連接器120、122和124是已知的16AWG. 110快速連接端子連接 器，當(dāng)然，應(yīng)能設(shè)想到，如果愿意，可在替換實(shí)施例中采用其它的連接器和端子。圖2是熔斷器狀態(tài)指示器模塊200的一部分的側(cè)視圖，圖示出它的內(nèi)部構(gòu)成部件。 熔斷器狀態(tài)指示器模塊200可以組合應(yīng)用于例如熔斷式斷開裝置或模塊。熔斷器狀態(tài)指示 器模塊200類似于熔斷器狀態(tài)指示器模塊100，所不同的是熔斷器狀態(tài)指示器模塊200是無 線的。替代對應(yīng)于用導(dǎo)線的信號連接的連接器124，熔斷器狀態(tài)指示器模塊200包括識別 元件126，其通過無線連接與諸如讀出器或詢問器之類的遠(yuǎn)程通訊裝置(未示)進(jìn)行通訊。 對于提供熔斷式斷開裝置或模塊里的熔斷器的工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程檢測，可以認(rèn)為本發(fā)明的熔 斷器狀態(tài)指示模塊是一個低成本的選擇。在一個示例性實(shí)施例中，識別元件126包括通過 射頻進(jìn)行通訊的天線，并且該模塊按照已知的射頻識別(RFID)系統(tǒng)進(jìn)行工作。照此，且本 技術(shù)領(lǐng)域的人可以理解，識別元件126可以是RFID標(biāo)識符，而通訊裝置可以是RFID讀出器 或詢問器。這樣，這一系統(tǒng)就用識別元件和通訊裝置非常接近的電磁耦合或稱感應(yīng)耦合來 進(jìn)行工作，或者說是用傳播的電磁波進(jìn)行工作。但是，應(yīng)能設(shè)想到，在本發(fā)明的精神和范圍 內(nèi)，也可以用其它形式或類型的無線通訊替代RFID通訊，包括但不限于紅外線通訊。
識別元件126可電連接于熔斷器(未示)并且可用于確定熔斷器是否處于工作狀 態(tài)(即完成經(jīng)過熔斷器的電連接而正在輸送電流或未被斷開的狀態(tài))或熔斷器是否處于 非工作狀態(tài)(即已斷開而中斷了經(jīng)過熔斷器的電連接)。在某些實(shí)施例中，可將識別元件 126并聯(lián)地電連接于主熔斷器元件并安裝在熔斷器狀態(tài)指示器模塊200的外表面上，但是， 應(yīng)能理解，在替換實(shí)施例中，識別元件126可以是處于熔斷器狀態(tài)指示器模塊200的本體之 內(nèi)。在某些實(shí)施例中，識別元件126可以由螺旋彈簧形狀的天線和塑料的屏蔽罩構(gòu)成。如圖2所示，殼體102包圍并保護(hù)著電路板組件130，各導(dǎo)線112穿過各信號口 110。應(yīng)變消除特征件132可模制在殼體102內(nèi)，例如用以保護(hù)各導(dǎo)線112和它們對電路板 組件130的連接?？稍O(shè)置光學(xué)隔離器134作為各導(dǎo)線112和各熔斷器的600VAC電路與通 過300V的各電阻器136的電路板組件130的24V DC電路的接口。每個光學(xué)隔離器134a、 134b和134c對應(yīng)于被監(jiān)測的熔斷器，這些熔斷器是分別可工作地連接在每一對導(dǎo)線112a、 112b和112c之間。光學(xué)隔離器134通過電路板組件130連接于用于向通訊裝置發(fā)射信號的裝置。各 光學(xué)隔離器134在出現(xiàn)跨越各熔斷器之一的電壓差時就閉鎖并發(fā)出信號給用于向通訊裝 置發(fā)送信號的裝置。在某些實(shí)施例中，用于發(fā)送信號的裝置可以是熔斷器狀態(tài)指示器模塊 100(圖1)的能夠傳輸指示信號的連接器124。在某些實(shí)施例中，用于發(fā)送信號的裝置可以 是熔斷器狀態(tài)指示器模塊200 (圖2)的能夠發(fā)射無線信號的識別元件126。在通訊裝置或 控制器收到來自遠(yuǎn)處的檢測到熔斷器斷開事件的信號時，通訊裝置或控制器就可按編程動 作而例如斷開接觸器或其它器件來防止例如電動機(jī)或機(jī)器以少于三相電流運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，如 果愿意，可將通訊裝置或控制器編程為設(shè)定便于操作人員即刻采取行動的報(bào)警狀態(tài)，向某 些人員發(fā)出熔斷器已斷開的通知，或執(zhí)行設(shè)置在通訊裝置和控制器編程中的其它指令。也 可把各二極管138包括在電路板組件130內(nèi)，用于保護(hù)各光學(xué)隔離器134的輸入免受雜散 信號或電壓的干擾。各光學(xué)隔離器134也可經(jīng)由電路板組件130連接于目視指示器，諸如 各LED 116和118，用于直觀地指示熔斷器的工作狀態(tài)。此外，可在電路板組件130上設(shè)置 電源開關(guān)，諸如旁路/復(fù)位開關(guān)146或其它可使各光學(xué)隔離器134復(fù)位的裝置，這將在下文 進(jìn)一步說明。盡管用光學(xué)隔離器可檢測熔斷器的斷開事件，但是應(yīng)能理解，采用其它的檢測元 件和器件也能達(dá)到類似的效果，只要這類檢測元件可監(jiān)測并響應(yīng)所感測或檢測的電流、電 壓、溫度和其它代表熔斷器斷開的工作狀態(tài)參數(shù)。已知的許許多多傳感和檢測元件可用于 這里所描述的指示模塊，包括但不限于電流互感器、羅果夫斯基線圈、電感器、以及本技術(shù) 領(lǐng)域已知的其它器件。印刷電路板組件130還可包括各LED 116和118以及用于連接于各連接器120 和122(以及124，如果存在)的各端子(未示)。各端子可以是例如本技術(shù)領(lǐng)域已知的 16SWG. 100扁形端子。在電路板組件130上設(shè)置有旁路/復(fù)位開關(guān)146時，可由致動器106 的凸輪表面148觸動開關(guān)146。開關(guān)146和凸輪表面148可構(gòu)造成在致動器106被關(guān)聯(lián)于 斷開裝置或模塊的致動器時，致動器106沿著箭頭J方向的運(yùn)動使凸輪表面148作用于開 關(guān)146而使開關(guān)146的在斷開裝置或模塊里的觸點(diǎn)斷開。開關(guān)146的動作使本發(fā)明的熔斷 器狀態(tài)指示器模塊里的電路的信號部分被繞過，并且也使各光學(xué)隔離器134和熔斷器指示 LED118復(fù)位。繞過電路的信號部分可阻止在斷開裝置或模塊被斷開時產(chǎn)生熔斷器斷開信號。就是說，電路的工作不受斷開裝置里的開關(guān)觸點(diǎn)的位置的影響，或者說與斷開裝置是斷 開的或閉合的而斷開了或連接著經(jīng)過各熔斷器的電流路徑無關(guān)。圖3圖示出連接于或稱成組于熔斷式斷開裝置150的熔斷器狀態(tài)指示器模塊200。 斷開裝置150可包括若干個斷開模塊152，并且如果愿意，可設(shè)置在單一的殼體內(nèi)。該模塊 152可以是熔斷器隔室和熔斷器端子或滑桿和開關(guān)觸點(diǎn)。各模塊152還可包括附加的進(jìn) 入口 154，供分別連接于導(dǎo)線112a、112b和112c的端子114a、114b和114c插入。各端子 114a、114b和114c電連接于各熔斷器端子而使各光學(xué)隔離器134a、134b和134c跨接于每 個模塊152里的各熔斷器。各熔斷器罩蓋156設(shè)置在斷開裝置150的每個模塊152上，各罩蓋156可定位成為 把熔斷器插入和拔出熔斷器隔室提供通路。斷開裝置150包括致動器158，用于如上述那樣 通過滑桿打開開關(guān)觸點(diǎn)，并且本發(fā)明的熔斷器狀態(tài)指示器的指示模塊的致動器106連接于 斷開裝置150的致動器158。連接器122和124是在熔斷器狀態(tài)指示器模塊200上可接近 的，用于把控制器連接于電源和接地；而連接器120、122和124是在熔斷器狀態(tài)指示器模塊 100上可接近的，用于把控制器連接于電源、接地和借助插頭和導(dǎo)線或電纜進(jìn)行信號連接。參照圖2和3，從識別元件126到通訊裝置(或從圖1中的信號連接器124到通 訊裝置或控制器)的信號傳輸，一經(jīng)請求，就能可靠地指示熔斷器的工作狀態(tài)。從識別元件 126到通訊裝置的信號傳輸是越過空氣界面進(jìn)行的，因而可避免點(diǎn)對點(diǎn)的導(dǎo)線連接。在某些 實(shí)施例中，識別元件126可以是已知的RFID發(fā)送應(yīng)答器，其可通過空氣界面以預(yù)定的射頻 載波，例如100-500kHz，更具體地說，約125kHz，與通訊裝置進(jìn)行無線通訊。但是應(yīng)能理解， 按照可用的RFID標(biāo)準(zhǔn)，可以采用其它的載頻，諸如904MHz。還應(yīng)能認(rèn)識到，識別元件126和 通訊裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸速率受為信號傳輸所選擇的載頻的影響。就是說，頻率越高，裝置 之間的傳輸速率也就越高。在某些實(shí)施例中，識別元件126可以是無源的射頻發(fā)射器，并依靠由通訊裝置產(chǎn) 生的傳輸場得到功率而對通訊裝置做出響應(yīng)。在這樣的實(shí)施例中，識別元件126不儲存與 熔斷器的工作狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，識別元件126可以是有源的射頻發(fā)送應(yīng) 答器，并且是由諸如電池的自帶電源供電，或者由流過輔助熔斷器線路的電流供電。照此， 識別元件126能夠儲存數(shù)據(jù)并在被詢問時發(fā)送數(shù)據(jù)給通訊裝置。就是說，在這樣的實(shí)施例 中，識別元件126是讀寫裝置而具有先進(jìn)的功能，諸如問題診斷和故障查找。識別元件126和通訊裝置之間的可工作通訊范圍或稱通訊距離取決于裝置的功 率大小，通訊裝置的功率可以是例如100-500mW，或按照有關(guān)規(guī)章的規(guī)定。通訊范圍主要是 受通訊裝置的與識別元件126進(jìn)行通訊的可用功率、識別元件126做出響應(yīng)的可用功率、以 及環(huán)境條件和工作環(huán)境中是否有建筑物的影響。在一個實(shí)施例中，識別元件126的功率遠(yuǎn) 小于通訊裝置的功率?？梢韵嘈牛煜け炯夹g(shù)領(lǐng)域的人將能針對具體的工作環(huán)境選擇適當(dāng) 大小的功率來滿足所希望的技術(shù)要求和目標(biāo)。所以，熔斷器狀態(tài)指示器模塊可普遍地應(yīng)用于現(xiàn)有的熔斷式系統(tǒng)，不需要現(xiàn)有的 熔斷式系統(tǒng)進(jìn)行改裝或修改。而且，本發(fā)明的熔斷器狀態(tài)指示器模塊，除可指示熔斷器的被 斷開或未被斷開狀態(tài)之外，還可給出熔斷式系統(tǒng)的其它感興趣的信息。具體地說，本發(fā)明的 熔斷器狀態(tài)指示器模塊可用于識別出安裝不當(dāng)或功能失常的熔斷器，還能提供與熔斷器相 關(guān)聯(lián)的電系統(tǒng)的有關(guān)信息。本發(fā)明的熔斷器狀態(tài)指示器模塊，可以用電子的方式來實(shí)現(xiàn)因而可避免由時間推移引起的信號弱化問題，并且可以以成本有效的方式來實(shí)現(xiàn)。參照圖4，在系統(tǒng)400的示例性實(shí)施例中，通訊裝置402包括顯示器404、接口裝置 406、天線408，以及可供選擇地包括處理機(jī)410和存儲器412。熔斷器狀態(tài)指示器模塊200 的識別元件126包括處理機(jī)414、天線416、以及存儲器418，各實(shí)施例中的存儲器可以是只 讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、或諸如電可擦除可編程只讀存儲器(EEPR0M)，這 取決于識別元件126的設(shè)計(jì)復(fù)雜程度。處理機(jī)414在被通訊裝置402詢問時以射頻通過無 線連接420與通訊裝置402進(jìn)行通訊，天線416感測由通訊裝置402在工作中產(chǎn)生的電磁 波。天線416還用于以已知的方式發(fā)出對通訊裝置402的響應(yīng)?？筛鶕?jù)由識別元件126對通訊裝置402的詢問做出的響應(yīng)或沒做出響應(yīng)來確定熔 斷器的工作狀態(tài)。通訊裝置402可用于試驗(yàn)和診斷若干個熔斷器的工作狀態(tài)，而不必使熔 斷器脫離相關(guān)的電路。使用者一發(fā)出請求，通訊裝置402就通過無線通訊(例如射頻通訊) 越過空氣界面詢問識別元件126，于是通訊裝置天線408的傳輸場422與識別元件126的天 線416的傳輸場424互相作用。識別元件126響應(yīng)詢問而對通訊裝置402做出回答。根據(jù) 通訊協(xié)議的復(fù)雜程度和識別元件126與熔斷器的主熔斷器線路(未示)的關(guān)系，采用處理 機(jī)的識別元件126可以以各種方式確定熔斷器的工作狀態(tài)。采用處理機(jī)的通訊裝置402可編程為能夠解釋對詢問的應(yīng)答并以一種可讀的形 式給使用者提供一個輸出。例如，在一個實(shí)施例中，可把從識別元件126收到的、應(yīng)答通訊 裝置402的詢問的任何信號看作是主熔斷器元件(未示)的工作狀態(tài)的一種指示。例如，當(dāng) 主熔斷器線路斷開時，整個故障電流將轉(zhuǎn)向識別元件126，如果識別元件126是選擇為故障 電流可毀壞識別元件126或使其不能工作，那么在熔斷器已被斷開之后識別元件126就不 能做出響應(yīng)。這樣，沒有收到來自任一給定的識別元件126的任何響應(yīng)，就可認(rèn)為相關(guān)的熔 斷器已經(jīng)斷開。類似地，在另一個實(shí)施例中，可將識別元件126僅僅是物理地定位成接近主 熔斷器元件而不是電連接于主熔斷器元件的端子元件。在這樣的實(shí)施例中，與主熔斷器元 件的斷開相關(guān)的熱量和電弧將會損壞識別元件126而使它不能應(yīng)答詢問。這樣，如果沒有 收到來自某一規(guī)定的識別元件126的應(yīng)答，就可認(rèn)為相關(guān)的熔斷器已經(jīng)斷開。作為另一個 例子，通過識別元件126的慎重考慮的選擇以及識別元件126的對熔斷器的慎重考慮的連 接，識別元件126可以承受主熔斷器元件的斷開，并借助例如感測經(jīng)過熔斷器的電路的電 流或電壓來確定主熔斷器元件的斷開。在這樣的實(shí)施例中，識別元件126可在熔斷器處于 工作狀態(tài)時以第一方式做出應(yīng)答，而在熔斷器處于非工作狀態(tài)時以第二方式做出應(yīng)答。在 將通訊裝置402用在掃過若干個熔斷器的掃描運(yùn)動中時，通訊裝置402可詢問各熔斷器的 識別元件126并可基于收到的應(yīng)答的類型確定，如果有的話，到底是哪個熔斷器處于非工 作狀態(tài)。如果采用更先進(jìn)的通訊協(xié)議，可由通訊裝置402對識別元件126做出的應(yīng)答進(jìn)行 解碼，借以允許把儲存在識別元件126里的特定數(shù)據(jù)傳送給通訊裝置402。例如，可將一個 或多個識別代碼、地址代碼、制造數(shù)據(jù)等等，甚至與電流隨時間變化的特性有關(guān)的數(shù)據(jù)儲存 在識別元件126的存儲器418里。這樣，系統(tǒng)400可有助于查找電系統(tǒng)的故障。依靠識別 元件126和通訊裝置402的恰當(dāng)編程，可類似地將安裝不當(dāng)?shù)娜蹟嗥骰蚬δ苁С５娜蹟嗥?檢測和診斷出來。在某些實(shí)施例中，可將由各熔斷器的識別元件126做出的應(yīng)答信息用手持式通訊裝置402上的顯示器404直接顯示給使用者看，借以提供在通訊裝置402附近的已被詢問 的一個或多個熔斷器的狀態(tài)的直接反饋。在某些實(shí)施例中，通訊裝置402的處理機(jī)410可 在發(fā)出詢問和收到回答的同時處理和編譯有關(guān)各熔斷器的狀態(tài)的數(shù)據(jù)和信息，隨后把數(shù)據(jù) 和信息儲存在通訊裝置402的存儲器412里?？捎猛ㄓ嶆溌?32，諸如Internet網(wǎng)或其它 網(wǎng)絡(luò)連接、無線連接(例如射頻發(fā)收)、光學(xué)通訊鏈路等等把儲存在存儲器412里的這些數(shù) 據(jù)和信息下載到信息管理系統(tǒng)或主計(jì)算機(jī)430，這是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人都能理解的。信 息管理系統(tǒng)430處理并儲存信息和數(shù)據(jù)，供使用者進(jìn)行評價(jià)和分析?？勺R別出已斷開而需 要更換的任何熔斷器，一并給出與被熔斷的系統(tǒng)有關(guān)的其它感興趣的數(shù)據(jù)。依靠識別元件 126和通訊裝置402的恰當(dāng)編程，可類似地將安裝不當(dāng)?shù)娜蹟嗥骰蚬δ苁С５娜蹟嗥鳈z測 和診斷出來?？深愃频貙⑿畔⒐芾硐到y(tǒng)430里的數(shù)據(jù)從信息管理系統(tǒng)430傳送到通訊裝置 402，并且可將這些數(shù)據(jù)用于例如使來自所選擇的識別元件126的應(yīng)答與系統(tǒng)里的具體熔 斷器相配。此外，可用這些數(shù)據(jù)來生成對系統(tǒng)的各具體熔斷器的詢問。在這樣的實(shí)施例中， 可將各熔斷器的識別元件126編程為能夠忽略來自通訊裝置402的某些詢問而能應(yīng)答其它 詢問。還有，可將各熔斷器的各識別元件126編程為能夠在進(jìn)行不同的詢問的同時做出不 同的應(yīng)答。例如，可讓識別元件126對基本的詢問給出非?；镜膽?yīng)答，或?qū)Ω冗M(jìn)的詢問 給出包括支持?jǐn)?shù)據(jù)的詳細(xì)應(yīng)答。 所以，本發(fā)明能夠達(dá)到上述目的和優(yōu)點(diǎn)，并且有其固有的優(yōu)點(diǎn)。以上公開的各特定 實(shí)施例僅是示例性的，因?yàn)楹苊黠@，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人可從本文的講解得到啟發(fā)而以不 同但等效的方式修改和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例，但是可 以相信，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人憑借它們的見識可將系統(tǒng)的各組成部分編程為能夠達(dá)到為監(jiān) 測各熔斷器和與熔斷器相關(guān)的系統(tǒng)的狀態(tài)所希望的輸出。盡管熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人可做出 許多改變，但是那些改變都將被包含在權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神之內(nèi)。而且，除權(quán) 利要求書中所述的之外，本文中表示的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)不意味著對本發(fā)明有任何限制。所 以很明顯，以上圖示地公開的各特定實(shí)施例可被改動或修改，但所有改變都將被認(rèn)為是屬 于本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。權(quán)利要求書中的各術(shù)語，若本專利所有人沒有給出明確清楚 的另外定義，則有它們的簡單明了的普遍的含意。
權(quán)利要求
一種熔斷器狀態(tài)指示器，包括殼體，所述殼體包含電路板組件；光學(xué)隔離器，所述光學(xué)隔離器安裝于所述電路板組件；至少兩個導(dǎo)體，所述導(dǎo)體通過所述電路板組件電連接于所述光學(xué)隔離器，所述導(dǎo)體從所述殼體延伸并包括用于電連接于斷開裝置的連接器，從而完成一電路，所述電路把所述光學(xué)隔離器連接于所述斷開裝置的熔斷器；其中，所述光學(xué)隔離器構(gòu)造成在出現(xiàn)跨越所述電路的電壓差時閉鎖并響應(yīng)于所述閉鎖而產(chǎn)生信號；以及識別元件，所述識別元件構(gòu)造成接收來自所述光學(xué)隔離器的所述信號并發(fā)射無線信號給用于指示所述熔斷器的工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括用于使所述光學(xué)隔離器復(fù)位的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括用于致動所述用于使所述光學(xué)隔離 器復(fù)位的裝置的致動器。
4.如權(quán)利要求1所述的熔斷器狀態(tài)指示器，所述連接器包括叉形的端子。
5.如權(quán)利要求1所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括通過所述電路板組件電連接于所述 光學(xué)隔離器的目視指示器，所述目視指示器構(gòu)造成響應(yīng)于所述光學(xué)隔離器的閉鎖或解鎖狀 態(tài)而能夠直觀地指示所述熔斷器的工作狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的熔斷器狀態(tài)指示器，其特征在于，所述識別元件構(gòu)造成發(fā)射射 頻信號。
7.如權(quán)利要求6所述的熔斷器狀態(tài)指示器，其特征在于，所述識別元件包括射頻發(fā)送應(yīng)答器。
8.如權(quán)利要求6所述的熔斷器狀態(tài)指示器，其特征在于，所述識別元件包括射頻發(fā)射器。
9.如權(quán)利要求1所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括至少一個二極管，所述二極管連接 于所述電路板組件，用于保護(hù)所述光學(xué)隔離器免受雜散電壓的影響。
10.一種熔斷器狀態(tài)指示器，包括 殼體，所述殼體包含電路板組件；光學(xué)隔離器，所述光學(xué)隔離器安裝于所述電路板組件；至少兩個導(dǎo)體，所述導(dǎo)體通過所述電路板組件電連接于所述光學(xué)隔離器，所述導(dǎo)體從 所述殼體延伸并包括用于電連接于斷開裝置的連接器，從而完成一電路，所述電路把所述 光學(xué)隔離器連接于所述斷開裝置的熔斷器；其中，所述光學(xué)隔離器構(gòu)造成在出現(xiàn)跨越所述電路的電壓差時閉鎖并響應(yīng)于所述閉鎖 而產(chǎn)生信號；以及信號連接器，所述信號連接器構(gòu)造成接收來自所述光學(xué)隔離器的所述信號，并在遠(yuǎn)程 裝置電地耦合于所述信號連接器時發(fā)射指示信號給所述遠(yuǎn)程裝置，所述指示信號用于指示 所述熔斷器的工作狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括用于使所述光學(xué)隔離器復(fù)位的裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括用于致動所述用于使所述光學(xué)隔離器復(fù)位的裝置的致動器。
13.如權(quán)利要求10所述的熔斷器狀態(tài)指示器，所述連接器包括叉形的端子。
14.如權(quán)利要求10所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括通過所述電路板組件電連接于所 述光學(xué)隔離器的目視指示器，所述目視指示器構(gòu)造成響應(yīng)于所述光學(xué)隔離器的閉鎖或解鎖 狀態(tài)而能夠直觀地指示所述熔斷器的工作狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求10所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括至少一個連接于所述電路板組件 的二極管，用于保護(hù)所述光學(xué)隔離器免受雜散電壓的影響。
16.一種熔斷器狀態(tài)指示器，包括 殼體，所述殼體包含電路板組件；檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測電路的斷開狀態(tài)，所述檢測裝置安裝于所述電路板 組件；至少兩個導(dǎo)體，所述導(dǎo)體通過所述電路板組件電連接于所述檢測裝置，所述導(dǎo)體從所 述殼體延伸并包括用于電連接于斷開裝置的連接器，從而能夠完成一電路，所述電路把所 述檢測裝置連接于所述斷開裝置的熔斷器；其中，所述檢測裝置構(gòu)造成響應(yīng)于檢測到所述電路的斷開而產(chǎn)生信號；以及 信號發(fā)射裝置，所述信號發(fā)射裝置構(gòu)造成接收來自所述檢測裝置的所述信號并發(fā)射信 號給遠(yuǎn)程裝置，用于指示所述熔斷器的工作狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求16所述的熔斷器狀態(tài)指示器，其特征在于，所述連接器包括叉形的端子。
18.如權(quán)利要求16所述的熔斷器狀態(tài)指示器，還包括通過所述電路板組件電連接于所 述檢測裝置的目視指示器，所述目視指示器構(gòu)造成作出響應(yīng)以指示從所述檢測裝置收到的 所述熔斷器的工作狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求16所述的熔斷器狀態(tài)指示器，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置構(gòu)造成發(fā)射射頻信號。
20.如權(quán)利要求19所述的熔斷器狀態(tài)指示器，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置包括射 頻發(fā)送應(yīng)答器。
21.如權(quán)利要求19所述的熔斷器狀態(tài)指示器，所述信號發(fā)射裝置包括射頻發(fā)射器。
22.如權(quán)利要求16所述的 斷器狀態(tài)指示器，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置是電地 耦合于所述遠(yuǎn)程裝置的信號連接器。
全文摘要
提供一種可配用于有熔斷器的斷開裝置的熔斷器狀態(tài)指示器。這種熔斷器狀態(tài)指示器包括有電路的殼體、用于檢測電路的斷開狀態(tài)的檢測裝置、構(gòu)造成電連接于斷開裝置而完成把檢測裝置連接于斷開裝置的熔斷器的電路連接的導(dǎo)體、以及信號發(fā)射裝置。檢測裝置構(gòu)造成發(fā)射信號給信號發(fā)射裝置，用于確定熔斷器的工作狀態(tài)。而信號發(fā)射裝置是構(gòu)造成可發(fā)射信號給熔斷器狀態(tài)的遠(yuǎn)程裝置。
文檔編號H01H85/30GK101855696SQ200880113468
公開日2010年10月6日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者M·R·達(dá)爾 申請人:庫帕技術(shù)公司