專(zhuān)利名稱(chēng)：用于使用斷路器狀態(tài)來(lái)檢測(cè)電弧事件的方法、系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
用于使用斷路器狀態(tài)來(lái)檢測(cè)電弧事件的方法、系統(tǒng)和設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
一般來(lái)說(shuō)，本文所述的實(shí)施例涉及電弧閃光檢測(cè)和抑制，更具體來(lái)說(shuō)，涉及用于減少錯(cuò)誤檢測(cè)的電弧閃光檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
至少部分已知的配電電路和開(kāi)關(guān)設(shè)備一般具有通過(guò)諸如空氣或者氣體或固體電介質(zhì)之類(lèi)的絕緣來(lái)分隔的導(dǎo)體。但是，如果導(dǎo)體定位成過(guò)于靠近，或者如果導(dǎo)體之間的電壓超過(guò)導(dǎo)體之間的絕緣的絕緣性質(zhì)，則電弧可能發(fā)生。例如，導(dǎo)體之間的絕緣可能變?yōu)殡x子化，這使絕緣成為導(dǎo)電的，并且使得形成電弧閃光。
電弧閃光包括因兩相導(dǎo)體之間、一相導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間或者一相導(dǎo)體與接地點(diǎn)之間的故障而引起快速釋放能量。電弧閃光溫度能夠達(dá)到或超過(guò)20000°C，這會(huì)使導(dǎo)體和相鄰設(shè)備汽化。此外，電弧閃光能夠采取熱量、強(qiáng)光、壓力波和/或聲波形式釋放相當(dāng)大的能量，足以損壞導(dǎo)體和相鄰設(shè)備。但是，生成電弧閃光的故障的電流水平一般小于短路的電流水平，使得斷路器可能不跳閘或者可能呈現(xiàn)延遲跳閘，除非斷路器專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)成處理電弧故障狀況。
光傳感器可用于檢測(cè)電弧閃光期間所發(fā)射的光的存在。但是，這類(lèi)傳感器往往對(duì)低光度敏感，使得它們還檢測(cè)非電弧閃光的光，并且觸發(fā)電路保護(hù)裝置的“錯(cuò)誤跳閘”。例如，典型電弧閃光事件能夠在離電弧閃光事件三至四英尺的距離產(chǎn)生大約100000勒克斯的光通量的光，而已知的光傳感器一般在700勒克斯或以下則飽和。由斷路器在跳閘期間、 由空間照明或者由直射陽(yáng)光所發(fā)射的光可使光傳感器錯(cuò)誤地檢測(cè)電弧閃光事件。因此，需要一種可靠地檢測(cè)電弧閃光事件并且抑制電路保護(hù)裝置的錯(cuò)誤跳閘的電弧閃光檢測(cè)系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)包括第一電路監(jiān)測(cè)裝置，配置成監(jiān)測(cè)第一電路； 第二電路監(jiān)測(cè)裝置，配置成監(jiān)測(cè)電耦合到第一電路的第二電路；以及處理器，通信上耦合到第一電路監(jiān)測(cè)裝置和第二電路監(jiān)測(cè)裝置。處理器配置成從第一電路監(jiān)測(cè)裝置和第二電路監(jiān)測(cè)裝置中的至少一個(gè)接收指示故障的信號(hào)，確定故障是在第一電路還是在第二電路中發(fā)生，以及如果故障在第二電路中發(fā)生，則確定故障是否為電弧事件。
在另一方面，提供控制器以與電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)配合使用。控制器配置成通信上耦合到配置成監(jiān)測(cè)第一電路的第一電路監(jiān)測(cè)裝置，并且通信上耦合到配置成監(jiān)測(cè)與第一電路電耦合的第二電路的第二電路監(jiān)測(cè)裝置?？刂破鬟€配置成從第一電路監(jiān)測(cè)裝置和第二電路監(jiān)測(cè)裝置中的至少一個(gè)接收指示故障的信號(hào)，確定故障是在第一電路還是在第二電路中發(fā)生，以及如果故障在第二電路中發(fā)生，則確定故障是否為電弧事件。
在另一方面，提供一種方法以用于保護(hù)具有至少一個(gè)第一電路和第二電路的電力設(shè)備。該方法包括由處理器從至少一個(gè)電路監(jiān)測(cè)裝置接收指示故障的信號(hào)；以及確定故障是在至少一個(gè)第一電路還是在第二電路中發(fā)生。如果故障在第二電路中發(fā)生，則處理器基于跨第二電路的多個(gè)導(dǎo)體所測(cè)量的電壓水平來(lái)確定該故障是否為電弧事件，以及如果該故障是電弧事件，則處理器生成激活電路保護(hù)裝置的信號(hào)。


圖I是示范電力系統(tǒng)的示意框圖。
圖2是可與圖I所示電力系統(tǒng)配合使用的示范配電系統(tǒng)的示意框圖。
圖3和圖4是可與圖I所示電力系統(tǒng)配合使用的設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)的示意圖。
圖5是示出用于使用圖3和圖4所示設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)來(lái)保護(hù)電力設(shè)備的示范方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本文描述供保護(hù)配電設(shè)備或其它電氣設(shè)備免于故障中使用的系統(tǒng)、方法和設(shè)備的示范實(shí)施例。這些實(shí)施例便于設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)的連續(xù)操作。此外，例如，這些實(shí)施例使分支電路上發(fā)生的穿越故障能夠使用饋電斷路器來(lái)正常處理。本文所使用的“穿越故障”是在被保護(hù)區(qū)外部的配電系統(tǒng)中發(fā)生的故障，其中故障電流的全部或部分流經(jīng)被保護(hù)區(qū)。這類(lèi)穿越故障通常不要求電弧閃光能量的轉(zhuǎn)向，而是能夠通過(guò)使饋電斷路器跳閘來(lái)消除，同時(shí)繼續(xù)監(jiān)測(cè)主電源饋電裝置以檢測(cè)電弧閃光。本文所述的實(shí)施例使穿越故障能夠被檢測(cè)，并且在檢測(cè)到它們時(shí)使電路保護(hù)裝置能夠被激活。此外，這些實(shí)施例實(shí)現(xiàn)電弧事件的可靠檢測(cè)， 同時(shí)減少可能由基于光的檢測(cè)系統(tǒng)引起的錯(cuò)誤跳閘。
圖I是包括設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)102和配電系統(tǒng)104的示范電力系統(tǒng)100的示意框圖。 在一個(gè)示范實(shí)施例中，配電系統(tǒng)104包括多個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)備106。保護(hù)系統(tǒng)102包括中央控制器 108，中央控制器108包括處理器110以及耦合到處理器110的存儲(chǔ)區(qū)112。處理器110控制和/或監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106的操作。更具體來(lái)說(shuō)，處理器110控制和/或監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106中的多個(gè)斷路器和跳閘單元(圖I中均未示出)的操作。處理器110經(jīng)由網(wǎng)絡(luò) 114與開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106進(jìn)行通信。例如，中央控制器108包括中央通信單元116，中央通信單元116實(shí)現(xiàn)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)114在處理器110與開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106之間傳送和接收數(shù)據(jù)和/ 或命令。
應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)“處理器”一般表示包括任何可編程系統(tǒng)，其中包括系統(tǒng)和微控制器、簡(jiǎn)化指令集電路(RISC)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、可編程邏輯電路以及能夠運(yùn)行本文所述功能的任何其它電路或處理器。上述示例只是示范性的，因而并不是要以任何方式限制術(shù)語(yǔ)“處理器”的定義和/或含意。
此外，存儲(chǔ)區(qū)112存儲(chǔ)由處理器可執(zhí)行的以控制和/或監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106的程序代碼和指令。存儲(chǔ)區(qū)112可包括一種或一種以上形式的存儲(chǔ)器。例如，存儲(chǔ)區(qū)112 能夠包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，RAM能夠包括非易失性RAM(NVRAM)、磁RAM(MRAM)、鐵電 RAM(FeRAM)和其它形式的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)區(qū)112還可包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃速存儲(chǔ)器和 /或電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。任何其它適當(dāng)磁、光和/或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可單獨(dú)地或者與其它形式的存儲(chǔ)器結(jié)合包含在存儲(chǔ)區(qū)112中。存儲(chǔ)區(qū)112還可以是或者包括可拆卸或可移動(dòng)存儲(chǔ)器，其中包括但不限于適當(dāng)盒式磁帶、磁盤(pán)、⑶ROM、DVD或USB存儲(chǔ)器。
此外，在圖I的示范實(shí)施例中，保護(hù)系統(tǒng)102包括顯示裝置118和用戶(hù)輸入裝置120，它們提供用于使用保護(hù)系統(tǒng)102來(lái)監(jiān)測(cè)和控制配電系統(tǒng)104的用戶(hù)界面。顯示裝置 118可非限制性地包括監(jiān)視器、電視顯示器、等離子體顯示器、液晶顯示器(LCD)、基于發(fā)光二極管(LED)的顯不器、基于多個(gè)有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的顯不器、基于聚合物發(fā)光二極管(PLED)的顯示器、基于多個(gè)表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器(SED)的顯示器、包括投射和/或反射圖像或者任何其它適當(dāng)電子裝置或顯示機(jī)構(gòu)的顯示器。在一個(gè)實(shí)施例中，顯示裝置118包括具有關(guān)聯(lián)觸摸屏控制器的觸摸屏。顯示裝置118可具有任何適當(dāng)配置，例如正方形、矩形或長(zhǎng)矩形。
此外，設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)102包括通信上耦合到控制器108的電路保護(hù)裝置102。電路保護(hù)裝置122可以是電弧包容裝置，電弧包容裝置在獨(dú)立設(shè)備中發(fā)起次級(jí)電弧，以便將能量從在配電系統(tǒng)104中的故障點(diǎn)發(fā)生的諸如電弧閃光之類(lèi)的第一電弧轉(zhuǎn)移開(kāi)。備選地，電路保護(hù)裝置122可以是短路器裝置，短路器裝置將能量從配電系統(tǒng)104中的故障點(diǎn)轉(zhuǎn)向被短接的故障(bolted fault)。
圖2是配電系統(tǒng)104的示意框圖。更具體來(lái)說(shuō)，圖2是開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106的示意框圖。在一個(gè)示范實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106包括多個(gè)第一斷路器或者多個(gè)饋電斷路器 124或者其它電路開(kāi)關(guān)或斷流器。各饋電斷路器124可移除地耦合在開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106中， 并且配置成控制送往一個(gè)或多個(gè)負(fù)載126的電力。負(fù)載126可包括但不限于僅包括制造或發(fā)電或配電設(shè)施的機(jī)械、電動(dòng)機(jī)、照明和/或其它電和機(jī)械設(shè)備。電力從還耦合到第二斷路器或主斷路器130的第二電路、例如主電源饋電裝置128提供給開(kāi)關(guān)設(shè)備單元106。然后， 使用用于將電力提供給負(fù)載126的饋電斷路器124將電力劃分到多個(gè)第一電路或多個(gè)分支電路132中。
各饋電斷路器124耦合到對(duì)應(yīng)饋電跳閘單元134。此外，主斷路器130耦合到主跳閘單元136。在一個(gè)示范實(shí)施例中，饋電跳閘單元134和主跳閘單元136還在通信上耦合到控制器108。例如，饋電跳閘單元134和主跳閘單元136可直接耦合以與控制器108進(jìn)行通信，或者可耦合以經(jīng)由通信單元138與控制器108進(jìn)行通信。此外，可經(jīng)由硬連線通信鏈路或者經(jīng)由無(wú)線通信鏈路來(lái)提供饋電跳閘單元134、主跳閘單元136和控制器108之間的通信。跳閘單元134和136收集與對(duì)應(yīng)斷路器相關(guān)的操作數(shù)據(jù)。例如，饋電跳閘單元134可通過(guò)得到經(jīng)由被各饋電斷路器134監(jiān)測(cè)的分支電路132的相應(yīng)導(dǎo)體的電流水平、被饋電斷路器134監(jiān)測(cè)的跨分支電路132的多個(gè)導(dǎo)體的電壓水平和/或饋電斷路器134的斷路器狀態(tài)，來(lái)采集操作數(shù)據(jù)。類(lèi)似地，主跳閘單元136可通過(guò)得到經(jīng)由被主斷路器130監(jiān)測(cè)的主電源饋電裝置128的相應(yīng)導(dǎo)體的電流水平、被主斷路器130監(jiān)測(cè)的跨主電源饋電裝置128的多個(gè)導(dǎo)體的電壓水平和/或主斷路器130的斷路器狀態(tài)，來(lái)采集操作數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，饋電跳閘單元134和/或主跳閘單元136以預(yù)先選擇的頻率定期接收操作數(shù)據(jù)。此外， 在一些實(shí)施例中，饋電跳閘單元134和/或主跳閘單元136包括能夠?qū)⒉僮鲾?shù)據(jù)存儲(chǔ)一定時(shí)間段的存儲(chǔ)區(qū)(未示出)。
圖3和圖4是設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)102的示意圖。在一個(gè)示范實(shí)施例中，設(shè)備保護(hù)系統(tǒng) 102包括控制器108和監(jiān)測(cè)裝置，供檢測(cè)在開(kāi)關(guān)設(shè)備106(圖I和圖2所示)中發(fā)生的電路故障中使用。例如，第二電路監(jiān)測(cè)裝置、如主電路監(jiān)測(cè)裝置140監(jiān)測(cè)主電源饋電裝置128，以便檢測(cè)通過(guò)主電源饋電裝置128和/或一個(gè)或多個(gè)分支電路132的過(guò)電流狀況。主電路監(jiān)測(cè)裝置140可以是主斷路器130或電流傳感器142。類(lèi)似地，第一電路監(jiān)測(cè)裝置、如饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144監(jiān)測(cè)各分支電路132，以便檢測(cè)過(guò)電流狀況。在一個(gè)示范實(shí)施例中，饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144是饋電斷路器124(圖2所示)。備選地，饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144可以是電流傳感器(未示出)。
設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)102還包括通信上耦合到控制器108的電壓傳感器146。電壓傳感器146測(cè)量跨主電源饋電裝置128的多個(gè)導(dǎo)體、例如主電源饋電裝置128的兩相線路之間或者一相線路與接地或中性線之間的電壓水平、如第一電壓水平。電壓傳感器146還生成與所測(cè)量電壓水平成比例的信號(hào)，并且將該信號(hào)傳送給控制器108。
在操作期間，主電路監(jiān)測(cè)裝置140或饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144或者它們兩者檢測(cè)電路中的過(guò)電流狀況或故障148。例如，饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144可檢測(cè)分支電路132中的故障148。備選地，主電路監(jiān)測(cè)裝置140可檢測(cè)分支電路132或主電源饋電裝置128中的故障148。主電路監(jiān)測(cè)裝置140或饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144向控制器108傳送指示故障檢測(cè)的信號(hào)。響應(yīng)該信號(hào)，控制器108確定故障148是在分支電路132還是在主電源饋電裝置128 中發(fā)生。例如，如果故障148在分支電路132中發(fā)生，則控制器108可使饋電斷路器124跳閘。但是，如果故障148在主電源饋電裝置128中發(fā)生，則控制器108確定故障148是否為電弧事件?？刂破?08部分基于從電壓傳感器146所接收的信號(hào)來(lái)確定故障148是否為電弧事件。如果確定故障148是電弧事件，則控制器108提供激活電路保護(hù)裝置122的信號(hào)， 以便使與電弧事件關(guān)聯(lián)的能量能夠從故障148的位置去除，從而保護(hù)設(shè)備。
圖5是示出用于使用設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)102(圖1-4所示)來(lái)保護(hù)電力設(shè)備、如開(kāi)關(guān)設(shè)備106 (圖I和圖2所示)的示范方法的流程圖200。參照?qǐng)D3和圖4，并且在一個(gè)示范實(shí)施例中，控制器108接收202指示故障、如故障148已經(jīng)發(fā)生的信號(hào)?？刂破?08可從主電路監(jiān)測(cè)裝置140或者從饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144接收該信號(hào)。在接收到該信號(hào)時(shí)，控制器108 發(fā)起204定時(shí)器。
此外，在接收到該信號(hào)時(shí)，控制器108確定故障148是在主電源饋電裝置128還是在分支電路132上發(fā)生。例如，控制器108確定206主電路監(jiān)測(cè)裝置140是否檢測(cè)到與故障148關(guān)聯(lián)的過(guò)電流狀況。如果主電路監(jiān)測(cè)裝置140沒(méi)有檢測(cè)到過(guò)電流狀況，則控制器108 可使208主斷路器130跳閘。但是，如果主電路監(jiān)測(cè)裝置140檢測(cè)到過(guò)電流狀況，則控制器 108確定210饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144是否檢測(cè)到與故障148關(guān)聯(lián)的過(guò)電流狀況。如果饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144檢測(cè)到過(guò)電流狀況，則控制器108確定212故障148在分支電路132上發(fā)生，如圖4所示，并且使饋電斷路器124 (圖2所示)跳閘。備選地，控制器108可使用消除故障148的不同方法。
但是，如果饋電電路監(jiān)測(cè)裝置144沒(méi)有檢測(cè)到過(guò)電流狀況，則控制器108確定故障 148在主電源饋電裝置128上已經(jīng)發(fā)生，如圖3所示。相應(yīng)地，控制器108確定故障148是否為電弧事件。例如，控制器108從電壓傳感器146接收214表示跨主電源饋電裝置128 的多個(gè)導(dǎo)體、例如主電源饋電裝置128的兩相線路之間或者一相線路與接地或中性線之間的第一電壓水平的信號(hào)?？刂破?08將第一電壓水平與可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)112(圖I所示) 中的預(yù)先選擇或預(yù)定的第二閾值電壓水平進(jìn)行比較216。如果控制器108確定218第一電壓水平不大于(即，小于或等于)第二閾值電壓水平，則控制器108繼續(xù)從電壓傳感器146 接收214第一電壓水平的后續(xù)測(cè)量。
但是，如果控制器108確定218第一電壓水平大于第二閾值電壓水平，則控制器108將第一時(shí)間段與可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)112中的第二閾值時(shí)間段進(jìn)行比較220。第一時(shí)間段可通過(guò)控制器108接收到202指示故障148的發(fā)生的信號(hào)時(shí)與控制器108確定218第一電壓水平大于第二閾值電壓水平時(shí)之間的時(shí)間段來(lái)定義。第二時(shí)間段可基于主斷路器130或饋電斷路器124的中斷時(shí)間。如果控制器108確定222第一時(shí)間段不大于(即，小于或等于)第二閾值時(shí)間段，則控制器108使224主斷路器130跳閘。此外，如果控制器108確定 222第一時(shí)間段大于第二閾值時(shí)間段，則控制器108提供激活226電路保護(hù)裝置122的信號(hào)。此外，控制器108可使224主斷路器130跳閘。例如，如果第一時(shí)間段小于第二閾值時(shí)間段，并且第一電壓水平大于第二閾值電壓水平，則控制器108確定故障148是電弧事件， 并且提供激活226電路保護(hù)裝置122的信號(hào)。
以上詳細(xì)描述了供保護(hù)配電設(shè)備或其它電氣設(shè)備中使用的系統(tǒng)、方法和設(shè)備的示范實(shí)施例。系統(tǒng)、方法和設(shè)備并不局限于本文所述的具體實(shí)施例，而是可單獨(dú)且獨(dú)立于本文所述的其它操作和/或組件來(lái)使用方法的操作和/或系統(tǒng)和/或設(shè)備的組件。此外，所述操作和/或組件也可在其它方法、系統(tǒng)和/或設(shè)備中限定或者與其結(jié)合使用，而并不局限于僅采用本文所述的系統(tǒng)、方法和存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)實(shí)施。
例如本文所述的控制器包括至少一個(gè)處理器或處理單元以及系統(tǒng)存儲(chǔ)器?？刂破魍ǔ＞哂兄辽倌撤N形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。作為示例而不是限制，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括通過(guò)任何方法或技術(shù)實(shí)現(xiàn)的、用于存儲(chǔ)例如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)等信息的易失性和非易失性、可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)。通信介質(zhì)通常包含計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或者例如載波或其它傳輸機(jī)構(gòu)等調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)中的其它數(shù)據(jù)，并且包括任何信息傳遞介質(zhì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)，它使其特性的一個(gè)或多個(gè)按照使得對(duì)信號(hào)中的信息進(jìn)行編碼的方式來(lái)設(shè)置或改變。以上任一個(gè)的組合也包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍之內(nèi)。
雖然結(jié)合示范電力設(shè)備環(huán)境來(lái)描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)于許多其它通用或?qū)Ｓ秒娏υO(shè)備環(huán)境或配置是可操作的。電力設(shè)備環(huán)境不是要提出關(guān)于本發(fā)明的任何方面的使用或功能性的范圍的任何限制。此外，電力設(shè)備環(huán)境不應(yīng)當(dāng)被理解具有與示范操作環(huán)境中所述的組件的任一個(gè)或組合相關(guān)的任何相關(guān)性或要求。
本發(fā)明的實(shí)施例可通過(guò)由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)或其它裝置所運(yùn)行的諸如程序組件或模塊之類(lèi)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文來(lái)描述。本發(fā)明的方面可采用組件或模塊的任何數(shù)量和組織來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明的方面并不局限于附圖所示以及本文所述的特定計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令或者特定組件或模塊。本發(fā)明的備選實(shí)施例可包括具有比本文所示和所述的更多或更少功能性的不同計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令或組件。
本文所示和所述的本發(fā)明的實(shí)施例中的操作的運(yùn)行或執(zhí)行順序不是必需的，除非另加說(shuō)明。也就是說(shuō)，操作可按任何順序來(lái)執(zhí)行，除非另加說(shuō)明，并且本發(fā)明的實(shí)施例可包括附加的或者比本文所公開(kāi)的更少的操作。例如，考慮在另一個(gè)操作之前、同時(shí)或之后運(yùn)行或執(zhí)行特定操作落入本發(fā)明的方面的范圍之內(nèi)。
在介紹本發(fā)明的方面或其實(shí)施例的元件時(shí)，限定詞“一個(gè)”、“該”和“所述”意在表示存在元件的一個(gè)或多個(gè)。術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”和“具有”意在包括在內(nèi)，并且表示可能存在與列示元件不同的附加元件。
本書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，其中包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這類(lèi)其它示例具有與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言完全相同的結(jié)構(gòu)單元，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言的非實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)單元，則預(yù)計(jì)它們落入權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
部件列表
權(quán)利要求
1.一種電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102),包括第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)，配置成監(jiān)測(cè)第一電路(132)；第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)，配置成監(jiān)測(cè)電耦合到所述第一電路(132)的第二電路 (128);以及處理器(110)，通信上耦合到所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)和所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置 (140)，其中所述處理器(110)配置成從所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)和所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)中的至少一個(gè)接收信號(hào)，所述信號(hào)指示故障；確定所述故障是在所述第一電路(132)還是在所述第二電路(128)中發(fā)生；以及如果所述故障是在所述第二電路(128)中發(fā)生，則確定所述故障是否為電弧事件。
2.如權(quán)利要求I所述的電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)，其中，所述處理器(110)配置成確定所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)是否檢測(cè)到與所述故障關(guān)聯(lián)的過(guò)電流狀況，以及確定所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)是否檢測(cè)到所述過(guò)電流狀況。
3.如權(quán)利要求2所述的電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)，其中，所述處理器(110)配置成當(dāng)所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)和所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)均檢測(cè)到所述過(guò)電流狀況時(shí)， 確定所述故障在所述第一電路(132)中發(fā)生。
4.如權(quán)利要求2所述的電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)，其中，所述處理器(110)配置成當(dāng)所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)檢測(cè)到所述過(guò)電流狀況但所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)沒(méi)有檢測(cè)到所述過(guò)電流狀況時(shí)，確定所述故障在所述第二電路(128)中發(fā)生。
5.如權(quán)利要求I所述的電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)，還包括電壓傳感器(146)，所述電壓傳感器(146)通信上耦合到所述處理器(110)，并且配置成測(cè)量跨所述第二電路(128)的多個(gè)導(dǎo)體的電壓水平。
6.如權(quán)利要求5所述的電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)，其中，所述處理器(110)還配置成從所述電壓傳感器(146)接收表示所測(cè)量電壓水平的信號(hào)，并且將所述所測(cè)量電壓水平與閾值電壓水平進(jìn)行比較。
7.如權(quán)利要求6所述的電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)，其中，所述處理器(110)配置成當(dāng)所測(cè)量電壓水平大于所述閾值電壓水平時(shí)，確定所述故障是電弧事件。
8.如權(quán)利要求I所述的電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)，還包括通信上耦合到所述處理器 (110)的電路保護(hù)裝置(122)，其中所述處理器(110)還配置成在確定所述故障是電弧事件時(shí)，生成激活所述電路保護(hù)裝置(122)的信號(hào)。
9.如權(quán)利要求I所述的電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)，其中，所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144) 和所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)中的至少一個(gè)包括斷路器和電流傳感器其中之一。
10.一種與電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)配合使用的控制器，所述控制器(108)配置成通信上耦合到配置成監(jiān)測(cè)第一電路(132)的第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)；通信上耦合到配置成監(jiān)測(cè)與所述第一電路(132)電耦合的第二電路(128)的第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)；從所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)和所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)中的至少一個(gè)接收信號(hào)，所述信號(hào)指示故障；確定所述故障是在所述第一電路(132)還是在所述第二電路(128)中發(fā)生；以及如果所述故障是在所述第二電路(128)中發(fā)生，則確定所述故障是否為電弧事件。
11.如權(quán)利要求10所述的控制器(108)，其中，所述控制器(108)配置成確定所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)是否檢測(cè)到與所述故障關(guān)聯(lián)的過(guò)電流狀況，以及確定所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)是否檢測(cè)到所述過(guò)電流狀況。
12.如權(quán)利要求11所述的控制器(108)，其中，所述控制器(108)配置成當(dāng)所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)和所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)均檢測(cè)到所述過(guò)電流狀況時(shí)，確定所述故障在所述第一電路(132)中發(fā)生。
13.如權(quán)利要求11所述的控制器(108)，其中，所述控制器(108)配置成當(dāng)所述第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)檢測(cè)到所述過(guò)電流狀況而所述第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)沒(méi)有檢測(cè)到所述過(guò)電流狀況時(shí)，確定所述故障在所述第二電路(128)中發(fā)生。
14.如權(quán)利要求10所述的控制器(108)，其中，所述控制器(108)還配置成通信上耦合到配置成測(cè)量跨所述第二電路(128)的多個(gè)導(dǎo)體的電壓水平的電壓傳感器(146)；從所述電壓傳感器(146)接收表示所測(cè)量電壓水平的信號(hào)；將所述所測(cè)量電壓水平與閾值電壓水平進(jìn)行比較；以及當(dāng)所述所測(cè)量電壓水平大于所述閾值電壓水平時(shí)，確定所述故障是電弧事件。
15.如權(quán)利要求10所述的控制器(108)，其中，所述控制器(108)還配置成通信上耦合到電路保護(hù)裝置(122);以及在確定所述故障是電弧事件時(shí)，生成激活所述電路保護(hù)裝置(122)的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于使用斷路器狀態(tài)來(lái)檢測(cè)電弧事件的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。電力設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)(102)包括第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)，配置成監(jiān)測(cè)第一電路(132)；第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)，配置成監(jiān)測(cè)電耦合到第一電路(132)的第二電路(128)；以及處理器(110)，通信上耦合到第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)和第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)。處理器(110)配置成從第一電路監(jiān)測(cè)裝置(144)和第二電路監(jiān)測(cè)裝置(140)中的至少一個(gè)接收指示故障的信號(hào)，確定故障是在第一電路(132)還是在第二電路(128)中發(fā)生，以及如果故障在第二電路(128)中發(fā)生，則確定故障是否為電弧事件。
文檔編號(hào)H02H3/08GK102545140SQ20111042700
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者G·W·羅斯克 申請(qǐng)人:通用電氣公司