區域選擇聯鎖測試方法與設備、電路中斷器以及包含其的配電系統的製作方法

2023-04-24 13:23:01 2

專利名稱：區域選擇聯鎖測試方法與設備、電路中斷器以及包含其的配電系統的製作方法
技術領域：
所公開的構思一般地涉及區域選擇聯鎖，特別涉及區域選擇聯鎖測試方法。所公開的構思還涉及區域選擇聯鎖測試設備。所公開的構思進一步涉及電路中斷器以及包含電路中斷器的配電系統。
背景技術：
電路中斷器——例如但不限於斷路器——用於防止電路由於例如過載條件、短路等過電流條件或例如電弧故障或接地故障等其他故障條件而受到損害。模製外殼斷路器典型地包含每一相一對可分離的觸點。可分離的觸點可通過設置在外殼外的把手手動操作或響應於檢測到的故障條件自動操作。典型地，這樣的斷路器包含操作機構，其被設計為快速地斷開和閉合可分離的觸點；跳閘機構，例如跳閘單元，其檢測多種故障條件以自動地使斷路器跳閘。在檢測到故障條件的基礎上，該跳閘單元使操作機構跳閘到跳閘狀態，其將可分離的觸點移動到它們的斷開位置。區域選擇聯鎖(MI)(例如也稱為「區域聯鎖」)是一種這樣的方法其控制斷路器，以便以相對很短的延遲時間提供選擇，不論區域(例如但不限於線路側區域；負載側區域；多個上遊(upstream)區域；多個下遊(downstream)區域；多個分級水平(grading levels))的數目和故障在配電系統中的位置如何。在各個斷路器中提供ZSI輸入和ZSI輸出。聯鎖可應用於相間故障或地故障(earth fault)或兩者。作為一個例子，區域聯鎖使用通信方案以將線路和負載斷路器跳閘單元連接在一起。當故障發生時，跳閘單元進行通信以確定哪個負載側斷路器最接近於故障。最接近於故障的斷路器中的跳閘單元優先於(override)任何用戶定義延遲且立即斷開，從而清除故障且允許線路側斷路器保持閉合。如果ZSI用在幾個區域中，被例如短路電流(即故障的上遊)影響的每一斷路器詢問緊接在該被影響斷路器的下遊的斷路器，以確定短路電流是否在鄰近的下遊區域存在或正在影響鄰近的下遊區域。在每一斷路器上調整延遲設置tZSI，以保證緊接在故障上遊的下遊斷路器有時間去中斷故障電流。ZSI的優勢隨額外的區域而增加，因為基於時間的選擇導致在系統上遊電源端的無法接受的長延遲。參考圖1討論了 ZSI操作的幾個實例，圖1示出在上遊ZONEl中使用多個電源的配電系統。在此例中，有兩個下遊區域Z0NE2和Z0NE3，但可使用任何合適數目的下遊區域。 作為第一實例，在位置3存在例如短路的故障。斷路器CB1、CB2、CB3、CB5和CB7檢測到該短路。CB7通過CB7的MI OUT信號阻塞CB5且，結果，也阻塞CB1、CB2和CB3，以便使它們在tZSI = 50ms內不跳閘。由於CB7未接收到來自下級、下遊斷路器的阻塞MI IN信號， CB7負責儘可能快地中斷該短路。在斷路器CB7有問題的事件中(例如，由於CB7不再可操作)，則上遊CB5作為候補在其短暫的時間延遲設置tSD = 150ms之後跳閘。作為第二實例，在位置2存在短路。斷路器CB1、CB2、CB3和CB5檢測到該短路，但CB7沒有。由於此原因，CB5未接收到來自CB7的阻塞MI IN信號，但是提供阻塞MI OUT 信號至CB1、CB2和CB3。此信息告訴CB5其是該短路上遊最接近的斷路器。CB5在tZSI = 50ms的延遲而非tSD = 150ms的延遲後跳閘。這裡，清除時間減少了 100ms ( = tSD_tZSI = 150ms_50ms)。作為第三實例，在位置1存在短路。只有斷路器CB1、CB2和CB3檢測到該短路且它們未接收到來自下級、下遊區域的任何斷路器的阻塞MI IN信號。由於此原因，CB1、CB2 和 CB3 在 tZSI = 50ms 後跳閘。這裡，節約的時間是 250ms ( = tSD_tZSI = 300ms_50ms)。不存在完全測試和正確驗證區域選擇聯鎖系統的已知系統。在區域選擇聯鎖中存在改進的餘地。在電路中斷器和包含採用區域選擇聯鎖的電路中斷器的配電系統中也存在改進的餘地。

發明內容
這些需求以及其它需求通過所公開的構思的實施例來滿足，其提供了一種裝置， 包含與區域選擇聯鎖輸入電氣互連的第一輸入、與區域選擇聯鎖輸出電氣互連的第二輸入以及被結構化為指示區域選擇聯鎖輸入在第一輸入上發生或區域選擇聯鎖輸出在第二輸入上發生的指示電路。根據公開的構思的一個方面，電路中斷器設備包含電路中斷器，其包含可分離的觸點、被結構化為斷開與閉合可分離觸點的操作機構以及與操作機構合作以跳閘斷開可分離觸點的跳間機構，跳間機構包含區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出；一裝置，其包含與區域選擇聯鎖輸入電氣互連的第一輸入、與區域選擇聯鎖輸出電氣互連的第二輸入和被結構化為指示區域選擇聯鎖輸入在第一輸入上發生或區域選擇聯鎖輸出在第二輸入上發生的指示電路。作為公開的構思的另一方面，配電系統包含多個區域以及多個電路中斷器設備， 每一電路中斷器設備在多個區域中的一個中且包含可分離觸點；被結構化為斷開與閉合可分離觸點的操作機構；與操作機構合作以跳閘斷開可分離觸點的跳閘機構，跳閘機構包含區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出；一裝置，其包含與區域選擇聯鎖輸入電氣互連的第一輸入、與區域選擇聯鎖輸出電氣互連的第二輸入和被結構化為指示區域選擇聯鎖輸入在第一輸入上發生或區域選擇聯鎖輸出在第二輸入上發生的指示電路，其中，在一個區域中的一個電路中斷器的區域選擇聯鎖輸出與在區域中的另一上遊區域中的另一電路中斷器的區域選擇聯鎖輸入電氣互連。每一電路中斷器的裝置可被結構化為向通訊網絡傳送第一輸入處的區域選擇聯鎖輸入以及第二輸入處的區域選擇聯鎖輸出的多個變換和多個變換時間。通訊網絡可包含處理器，其被結構化為接收來自每一電路中斷器的裝置的所述多個變換和所述多個變換時間的傳送。指示電路可包含復位電路，其被結構化為移除區域選擇聯鎖輸入發生在第一輸入的第一指示和區域選擇聯鎖輸出發生在第二輸入的第二指示。處理器可進一步被結構化為提供下列中的至少一個(1)顯示每一電路中斷器中第一輸入上的區域選擇聯鎖輸入和第二輸入上的區域選擇聯鎖輸出的定時；( 在大約同一時間啟動每一電路中斷器的復位電路；以及(3)使得每一電路中斷器的裝置的定時同步。作為公開的構思的另一方面，區域選擇聯鎖測試設備包含被結構化為與電路中斷器的區域選擇聯鎖輸入電氣互連的第一輸入；被結構化為與電路中斷器的區域選擇聯鎖輸出電氣互連的第二輸入；被結構化為指示區域選擇聯鎖輸入在第一輸入上發生或區域選擇聯鎖輸出在第二輸入上發生的指示電路。作為公開的構思的另一方面，區域選擇聯鎖測試的方法用於包含多個區域的配電系統。該方法包含在配電系統中使用多個電路中斷器，每一電路中斷器在配電系統的區域之一中且包含區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出；將區域之一中的一個電路中斷器的區域選擇聯鎖輸出與在區域中的另一個上遊區域中的另一電路中斷器中的區域選擇聯鎖輸入電氣互連；在電路中斷器之一中引起跳閘；輸出區域之一中的一個電路中斷器的區域選擇聯鎖輸出至在區域中的另一個上遊區域中的另一電路中斷器的區域選擇聯鎖輸入；使用與各個電路中斷器可操作地聯繫的裝置以監視其中的區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出；從與各個電路中斷器可操作地聯繫的該裝置指示其中的區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出是否發生；核查與各個電路中斷器可操作地聯繫的裝置，以驗證所述電路中斷器之一的區域選擇聯鎖輸出被正確數量的電路中斷器接收且相反地沒有被任何不應接收所述電路中斷器之一的區域選擇聯鎖輸出的斷路器接收。


結合附圖閱讀下面的優選實施例的詳細描述將得到所公開的構思的完整理解，其中圖1是具有區域選擇聯鎖的為多電源設計的配電系統安裝的示意圖；圖2是根據公開的構思的實施例的電路中斷器設備的示意性框圖；圖3和4是根據公開的構思的其它實施例的用於區域選擇聯鎖測試設備或電路中斷器設備的指示電路的示意性框圖；圖5是故障電流vs電路中斷器區域選擇聯鎖輸出信號的定時圖；圖6是根據公開的構思的其它實施例的配電系統的示意性框圖；圖7是根據公開的構思的另一實施例的區域選擇聯鎖測試過程的流程圖；圖8是用於圖6的配電系統的區域選擇聯鎖輸入和輸出信號的定時圖；圖9和10是根據公開的構思的其它實施例的區域選擇聯鎖測試裝置的立體圖。
具體實施例方式如此處所使用的，術語「多個」意為一個或大於一的整數個(即複數個)。如此處所使用的，術語「處理器」意為可編程的模擬和/或數字裝置，其可存儲、 檢索和處理數據；計算機；工作站；個人計算機；微處理器；微控制器；微型計算機；中央處理單元；主機計算機；迷你計算機；伺服器、網絡處理器或任何合適的處理裝置或設備。結合單極斷路器介紹了所公開的構思，但所公開的構思可應用於具有任何數量的極或相的電路中斷器，其中，區域選擇聯鎖應用於任何故障，例如但不限於相和地之間、相和相之間的故障和/或地或接地(earth orground)故障。參考圖2，電路中斷器設備10包含電路中斷器12和裝置14，例如區域選擇聯鎖測試設備。如慣例那樣，電路中斷器12包含可分離的觸點16、被結構化為斷開和閉合可分離觸點16的操作機構18和與操作機構18合作以跳閘斷開可分離的觸點16的跳閘機構 20 (例如但不限於跳間單元)。跳間機構20包含區域選擇聯鎖輸入22和區域選擇聯鎖輸出24。例如但不限於，如慣例中那樣，跳閘單元決定何時跳閘，從區域選擇聯鎖輸入22輸入 ZSI IN信號，並向區域選擇聯鎖輸出M輸出MI OUT信號。裝置14包含與區域選擇聯鎖輸入22電氣互連的第一輸入沈、與區域選擇聯鎖輸出M電氣互連的第二輸入觀以及被結構化為在32指示區域選擇聯鎖輸入22發生在第一輸入沈或區域選擇聯鎖輸出M發生在第二輸入觀的指示電路30。儘管圖2的裝置14被示為在電路中斷器10的內部，此裝置的功能可在電路中斷器的外部，如通過例如圖6中的示例性裝置116、118、120、122、124所示。實例1圖3示出一示例性指示電路34，其包含兩個置位-復位觸發器36、38和兩個對應的指示燈，例如發光二極體(LED)40、42。例如，每當輸入44 (ZSI IN/)低有效，觸發器36置位，使得LED 40提供對應的MI IN信號指示。每當輸入46 (ZSI OUT/)低有效，觸發器38 置位，使得LED42提供對應的MI OUT信號指示。然後，每當復位按鈕48按下，兩個觸發器 36,38復位，使得LED 40,42移除對應的MI IN和MI OUT信號指示。實例2圖4示出另一示例性指示電路M，其包含合適的處理器——例如微計算機 (μ C)56——和兩個指示燈——例如LED 60,62o μ C56包含輸入Ρ0、Ρ1、Ρ2和輸出Ρ3、Ρ4、 Ρ5。例如，每當輸入64(ZSI IN)高有效，μ C輸出65 (P4)置位低有效，使得LED 60提供對應的MI IN信號指示。每當輸入66(ZSI OUT)高有效，μ C輸出67 (P!3)置位低有效，使得 LED62提供對應的MI OUT信號指示。然後，每當復位按鈕68按下，兩個輸出65、67復位高無效，使得LED 60,62移除對應的MI IN和MI OUT信號指示。實例3儘管公開了所公開的指示電路30、34、M的幾個示例性實施例，合適的指示電路可使用任何一個或更多的電晶體邏輯、邏輯門、模/數邏輯或基於處理器的實現方式。例如，圖3中的邏輯採用數字邏輯觸發器完成，而圖4的μ C56本質上不昂貴且可提供相對更多功能的，如下面將討論的。實例 4如圖4和9所示，指示電路M也可包含由μ C56驅動的視情況可選的顯示器70。 μ C56被結構化為與顯示器70合作以顯示例如MI IN信號61 (圖9)在輸入64上發生或 ZSI OUT信號63 (圖9)在另一個輸入66上發生。例如，圖9示出了對應的裝置72，其包含顯示器70、復位按鈕68和接地(GND)基準74。例如，顯示器70顯示，在復位後，對於有效的^1 IN信號61，ZSI IN = YES，且顯示，在復位後，對於無效的MI OUT信號63，ZSI OUT = Ν0ΝΕ。儘管沒有示出，可以理解，例如，顯示器70顯示，在復位後，對於無效的MI IN信號61，ZSI IN = NONE,且顯示，在復位後，對於有效的MI OUT信號63，ZSI OUT = YES。儘管沒有示出，進一步可以理解，在復位後，ZSI IN信號61和^51 OUT信號63均可為有效或無效，且顯示器70顯示這些信號狀態的對應的指示。實例 5
參考圖3和10，裝置82包含如圖10所示的LED 40與42、復位按鈕48和接地(GND) 基準74。例如，對於在復位後有效的MI IN信號45 (圖10)，LED 40點亮，且對於在復位後無效的MI OUT信號47(圖10)，LED42熄滅。儘管沒有示出，可以理解，例如，對於在復位後無效的MI IN信號45，LED 40熄滅，且對於在復位後有效的MI OUT信號47，LED 42 點亮。儘管沒有示出，進一步可以理解，在復位後，LED 40、42均可響應於信號45、47的對應狀態為有效或無效。實例6再次參考圖4，指示電路M可進一步包含狀況指示燈，例如LED 84，其由μ C輸出 (Ρ5)86驅動。例如但不限於，LED 84可指示指示電路M的狀況，例如μ C 56的健康度。實例 7如圖9和10所示，公開的裝置82、72包含具有由相應的復位按鈕48、68形成的復位輸入的復位電路，以允許顯示器70或LED 40,42被清除或熄滅以用於後續的測試，如下面將結合圖6和7解釋的。各裝置72、82的顯示器70或LED 40、42指示這些裝置是否捕捉到MI IN信號61、45和/或^1 OUT信號63、47。復位按鈕68、48提供一復位電路，其被結構化為移除MI IN信號61、45在輸入64、44上發生的指示和^1 OUT信號63、47在輸入66、46上發生的指示。實例8如圖3和4所示，用於圖9和10的裝置72、82的指示電路34、54的電源88可為任何合適的電源，例如電池、跳間機構(例如，圖2的跳閘機構20)電源或外部電源。實例9圖4的處理器56優選地包含合適的診斷器以顯示觀察到輸入MI IN64和ZSI 0UT66處的信號的多個不同的變化。圖5示出故障電流90vs圖9的MI OUT信號63的時間圖。在92處，ZSI OUT信號63響應於檢測到故障電流94而被確立。此處，處理器56被結構化為確定MI OUT信號63是否對於小於預定的時間96 (例如但不限於大約10ms)發生，並與顯示器70合作以顯示(例如，『7SI OUT = 10ms NO TRIP") ZSI OUT信號63在MI OUT輸入66(圖4)發生且不與電路中斷器的對應的跳閘相聯繫。例如，示例性的故障電流 94僅與交流電波形的正半周(例如60Hz時的8. 33ms)相聯繫。由於故障電流94不持續， 跳閘機構(例如，圖2的20)不決定跳閘狀態且MI OUT信號63被清除。相反地，在98處，MI OUT信號63響應於檢測到持續交流電流波形的多個正和負半周期的故障電流100而確立。因此，處理器56確定MIOUT信號63對於大於預定的時間 96發生且因為MI OUT信號63在MIOUT輸入66 (圖4)上發生與顯示器70合作以顯示 (例如，『7SI OUT = YES」)，並與電路中斷器的對應的跳閘相聯繫。因此，ZSI IN信號61和MI OUT信號63中的一個或兩者有效的時間的測量可為由價值的診斷工具。下面結合圖8和例16-18討論其額外的例子。實例10參考圖6，配電系統102包含多個電路中斷器區域104，例如Z0NE1、Z0NE2和 Z0NE3 ；以及多個電路中斷器，例如斷路器CB1106、CB2108、CB3110、CB4112和CB5114。每一示例性的斷路器106、108、110、112、114在區域104之一中。例如，斷路器CBl 106和CB2108 在ZONE 3，斷路器CB3110和CB4112在Z0NE2，斷路器CB5114在ZONE 1。每一示例性的斷路器106、108、110、112、114與和圖9和10中的裝置72和82中的一個相同或相似的相應裝置M1116、M2118、M3120、M4122、M5124中對應的一個可操作地聯繫。儘管裝置116、118、 120、122、124被示為分別在斷路器106、108、110、112、114的外部，這些裝置的功能可為這些斷路器的內部的(參見例如圖2的裝置14)。如所示出的，例如，對於斷路器CB5114和裝置M5124，如上面聯繫圖2所討論的，裝置M51M包含第一輸入(ZSI IN)沈，其與斷路器CB5114的區域選擇聯鎖輸入(ZSI IN) 22電氣互連；第二輸入(ZSI OUT08，其與斷路器 CB5114的區域選擇聯鎖輸出(ZSI OUT04電氣互連。如圖所示，例如，對於斷路器CB3110 和斷路器 CB5114，Z0NE 2 的 CB3110 的 MI OUT 24 與相鄰上遊 ZONEl 的 CB5114 的 MI IN 22電氣互連。實例11如圖6所示，裝置116、118、120、122、124優選地包含收發器126(例如但不限於 無線收發器，如圖所示；有線收發器)，其被結構化為將輸入沈、觀處的區域選擇聯鎖信號的多個變換和多個變換時間傳送給通訊網絡127(例如但不限於無線通訊網絡，例如無線區域網路，如圖所示；有線通訊網絡)。例如，圖4中的處理器56能對輸入沈、28的多個低至高變換和/或輸入26、28的多個高至低變換進行計數，連同輸入沈、28為高和/或低的時間周期，並使用收發器1 對之進行傳送。實例12來自實例11的信息可在通訊網絡127上被傳送至合適的處理器128。處理器1 被結構化為接收來自裝置116、118、120、122、124的所述多個變換和所述多個變換時間的傳送，用於合適的處理和分析。實例Π進一步到實例11和12，圖4的處理器56可被結構化為通過其收發器1 在通訊網絡127上接收來自圖6的處理器128的復位信號130和/或時間同步信號132。當接收到復位信號130，每一裝置116、118、120、122、124的圖4的處理器56進行如同按下人工復位按鈕68的同樣的行動。因此，所有這些可在物理上分立的裝置可由一個位置復位。時間同步信號132優選地復位每一裝置116、118、120、122、124的處理器56的定時器(未示出) 或置位真實時鐘(未示出)，以使真實或相對時間可被分配給輸入26 J8處的區域選擇聯鎖信號的變換時間。再一次地，此動作可由處理器1 上的一個位置進行。優選地，處理器 128被結構化為提供以下中的至少一個(1)接收並在顯示器1 上為每一相應的斷路器 106、108、110、112、114顯示來自每一裝置116、118、120、122、124的區域選擇聯鎖輸入26、 觀的時間；(2)在基本上同一時間啟動每一裝置116、118、120、122、124的圖4的處理器56 的復位電路；以及(3)同步每一裝置116、118、120、122、124的時間。例如，這可以使所有裝置116、118、120、122、1M連接在一起以示出不同ZSI信號的定時(例如，哪一個第一發生、 第二、第三以及如此類推)，裝置都立刻被復位且裝置被時間同步以示出信號變換的真實或相對時間。實例14如圖6所示，優選地採用控向二極體130以防止從上遊斷路器或裝置到下遊裝置的^51 OUT觀輸入的不當反饋或從相同區域中的另一斷路器或裝置(例如，裝置M4122不應看到來自OUT信號；裝置M3120不應看到來自OUT信號)到裝置的MI OUT觀輸入的不當反饋。例如，如在ZONE 3中所示，阻塞二極體130在Z0NE2 中的IN輸入22和在ZONE 3中的OUT輸出M之間電氣連接。 同樣，如在ZONE 2中所示，阻塞二極體130在ZONE 1中的IN輸入22和在 ZONE 2中的CB3110的ZSIOUT輸出24之間電氣連接。實例I5當開關設備系統對於區域選擇聯鎖(MI)(例如，在圖6中所示)布線時，物理上地，有斷路器的單元在開關設備系統中蔓延。用於不同信號的ZSI布線根據工程師設計的布線圖在斷路器(例如，106、108、110、112、114)之間布線。ZSI輸入和ZSI輸出信號的問題是它們相對非常快地傳出斷路器且持續相對較短的時間。這些ZSI信號僅出現在斷路器跳閘單元上小於大約100ms。因此，合適的高速裝置(例如，116、118、120、122、124)捕獲這些信號，以獲知它們在正確的時間出現在正確的斷路器(例如，106、108、110、112、114)上。 對於每一斷路器，公開的裝置通過公用接地(例如，圖9和10的GND74)耦合到ZSI輸入22 和ZSI輸出M。公開的裝置監視ZSI輸入和ZSI輸出信號以捕獲這些信號並指示和保持該信號出現的指示。優選地，公開的裝置具有顯示器(例如，圖4的70)或其它合適的指示器 (例如，圖3的40、42)，其允許用戶(例如，消費者；製造開關設備、面板、開關板或其它ZSI 系統或裝置的人)確定ZSI布線正確地完成了且正確的ZSI信號被接收到或未接收到。接下來描述如何初始化來自跳閘單元的跳閘信號以促使跳閘單元發出OUT信號——例如圖9和10的63或47——從而使配電系統可被測試的例子。大的電流信號不能容易地施加到母線系統以測試該系統。只有當跳閘單元施加短延遲保護時ZSI信號才產生。該短延遲保護在對應的斷路器的持續額定電流的二至十倍的範圍內。對於相對較大的斷路器，這可為例如32000ampS。這太大、太危險且不實用而不能施加到整個系統。當用檢測器檢測斷路器時，通常，次級(secondary)電流每次被施加到一個且僅僅一個斷路器。這使得難以辨認預期斷路器上遊是否已經看到了 ZSI信號。而且，在布線錯誤的情況下，難以辨認特定的斷路器是否錯誤地看到了來自被測試的斷路器的ZSI信號。如圖6所示，公開的裝置116、118、120、122、124耦合至MI IN輸入22和MI OUT 輸出M以捕獲入和出的ZSI信號，以確認ZSI布線是否正確。裝置116、118、120、122、IM 被添加到或包含在配電系統中的每一斷路器中以使所有的斷路器被覆蓋。以短延遲拾取水平(Short DelayPick-up level)向感興趣的斷路器施加次級測試電流。在此斷路器跳閘後，裝置116、118、120、122、IM被核查(例如，在每一裝置上局部地；在處理器1 上全局地)以確認來自被測試斷路器的MI OUT信號是否到達了正確數目的斷路器或相反地未到達不應接收該ZSI OUT信號的任何斷路器。然後，所有的裝置116、118、120、122、1M被復位或清除(例如，使用圖3和4的復位按鈕48或68在每一裝置上局部地；使用復位信號130 在處理器1 上全局地)，且處理在使用次級測試電流測試的另一斷路器中重複。參考圖7，示出了用於包含多個區域(例如但不限於如圖6的三個區域104所示) 的配電系統(例如，圖6的102)的ZSI測試過程140。在142中，在配電系統中使用多個電路中斷器(例如，斷路器106、108、110、112、114)，每一斷路器在配電系統的一個區域中且包含ZSI輸入(例如22)和ZSI輸出(例如24)。在144中，在一個區域(例如，ZONE 2) 中的一個斷路器(例如，CB3110) ^ZSI OUT輸出M與在另一上遊區域(例如，ZONE 1)中的另一個斷路器(例如，CB5114)的^1 IN輸入22電氣互連。接著，在146，產生這樣一個斷路器(例如，CB3110)的跳閘(例如，如上所討論的)。然後，在148，在這樣一個區域(例如，ZONE 2)中的這樣一個電路中斷器(例如，CB3110)的MI OUT輸出M輸出到在所述另一個上遊區域(例如，ZONE 1)中的所述另一個斷路器(例如，CB5114)的MI IN輸入22。 接著，在150，裝置(例如，116、118、120、122、1M)與每一電路中斷器(例如，106、108、110、 112,114)可操作地聯繫以監視其中的MI IN輸入22和^1 OUT輸出24。然後，在152，與每一電路中斷器可操作地聯繫的裝置指示其中的MI IN輸入22和^51 OUT輸出M是否發生。最後，在154，與每一電路中斷器可操作地聯繫的裝置被核查以驗證所述一個電路中斷器(例如，CB3110)的^1 OUT輸出M被正確數量的電路中斷器(例如，在此實例中，兩個示例性的CB 110,114)接收且相反地沒有被不應接收所述一個電路中斷器(例如，CB3110) WZSI OUT輸出的任何電路中斷器(例如，在此例中，另外三個示例性CB 106、108、112)接收。如上結合圖4和9所討論的，與每一電路中斷器(例如，106、108、110、112、114)可操作地聯繫的裝置(例如，116、118、120、122、124)的顯示器70指示在裝置的復位之後其中的MI OUT輸出M和MI IN輸入22的出現或未出現。依次，在裝置復位(例如，如上面結合圖3，4或實例13所討論的)後，導致另一個電路中斷器的跳間，例如在146中，且重複圖7的步驟148至154以核查對應的ZSI布線和邏輯。可知，此ZSI測試程序140可在具有或不具有處理器128的情況下使用示例性的裝置 116、118、120、122、124 執行。實例16參考圖8，定時圖示出由圖6的裝置MI 116、M3120和M51M監視的示例性的ZSI OUT和MI IN信號。儘管使用裝置的參考標記Ml、M3、M5描述，它們可作為替代地可使用相應的電路中斷器的參考標記CB1、CB3、CB5描述。在變換160處，由CB1106檢測到故障且MUSI OUT置位。在無效信號162處，由於沒有下遊斷路器，MlZSI IN無效。在變換164 處，到CB3110 ^ M3ZSI IN跟隨MlZSI OUT。然後，在變換166處，CB3110做出響應地置位 M3ZSI OUT。在變換168處，到CB5114的]\KZSI IN跟隨M3ZSI OUT。然後，在變換170處， CB5114做出響應地置位IffiZSI OUT。MlZSI OUT持續，直到在變換172處，CB1106斷開並清除在160檢測的故障。由於沒有下遊斷路器，MlZSI IN依然無效。在變換174處，到CB3110的M3MI IN跟隨MlZSI OUT且變為無效。然後，在變換176處，由於故障電流已經被CBl 106中斷，CB3110做出響應地清除M3MI OUT。在變換178處，到CB5114的M5MI IN跟隨M3MI OUT且變為無效。然後，在變換180處，由於故障電流已經被CB1106中斷，CB5114做出響應地清除M5MI OUT。例如，在變換160和172之間，裝置M1116的圖4的處理器56被結構化為確認ZSI OUT輸出24(它的MI OUT輸入28)是否發生達大於預定的時間(例如但不限於50ms)且與顯示器70合作以顯示(例如，ZSI OUT = 50ms TRIP)從而指示MI OUT輸出M發生在它的MI OUT輸入28上且與對應的電路中斷器CB1106的跳閘相聯繫。實例17例如，在變換160、164和168和相應的變換172、174和178之間，裝置M1116、M3120 和M5124的圖4的處理器56被結構化為確認MI IN輸入22是否與MI OUT輸出M同時發生且與顯示器70合作以顯示MIOUT輸出M發生在裝置的ZSI OUT輸入觀上並與下面的跳閘中的一個聯繫(1)電路中斷器CB1106(由於裝置M1116看到MI OUT = 50msTRIP ； ZSI IN = off ；因此，CBl 106下遊沒有斷路器)；(2)相鄰的下遊電路中斷器CB1106 (由於裝置M3120看到MI OUT = 60ms TRIP ；ZSI IN = on 55ms ；因此，在位於鄰近的上遊ZONE 2中的CB3110下遊的鄰近ZONE 3中有鄰近的下遊電路中斷器CB1106)；以及(3)非鄰近的下遊電路中斷器 CB1106(由於裝置 M5124 看到 ZSI OUT = 60msTRIP ；ZSI IN = on 60ms ； 因此，在位於非鄰近的上遊ZONE 1中的CB5114下遊的非鄰近ZONE 3有非鄰近的下遊電路中斷器CBl 106) ο實例18如從上面的實例16和17可見的，圖4的指示電路M優選地被結構化為分析在 ZSI IN輸入洸處的MI IN輸入22和在MI OUT輸入沘處的MI OUT輸出M的定時。實例19儘管公開了可分離的觸點16，可使用合適的固態可分離的觸點。例如，公開的電路中斷器10包含合適的電路中斷器機構，例如由操作機構18斷開與閉合的可分離的觸點 16，但公開的構思可用於電路中斷器機構(例如但不限於固態或FET開關、接觸器觸點)和 /或基於固態的控制/保護裝置(例如但不限於驅動器、軟起動器)的廣泛領域。已經詳細地描述了公開的構思的具體實施例，本領域技術人員將會明白，在公開的內容的整體教導下可開發對細節的多種修改和替代。因此，公開的具體配置僅僅為說明性的，而非用於限制由所附權利要求的完整範圍以及任何和所有其等價內容公開的構思的範圍。參考標記表10電路中斷器設備12電路中斷器14 裝置16可分離的觸點18操作機構20跳閘機構22區域選擇聯鎖輸入M區域選擇聯鎖輸出26第一輸入28第二輸入30指示電路32 指示；34指示電路36置位-復位觸發器38置位-復位觸發器40指示燈，例如發光二極體(LED)42指示燈，例如LED44 輸入(ZSI IN/)
45ZSI IN 信號46 輸入(ZSI OUT/)47ZSI OUT 輸出48復位按鈕54指示電路56合適的處理器，例如微計算機(μ C)60指示燈，例如LED61ZSI IN 信號62指示燈，例如LED63ZSI OUT 信號64 輸入(ZSI IN)65 μ C 輸出(Ρ4)66 輸入(ZSI OUT)67 μ C 輸出(Ρ3)68復位按鈕70視情況可選的顯示器72 裝置74 接地(GND)基準82 裝置84狀態指示燈，例如LED84 μ C 輸出(Ρ5)88 電源90故障電流92ZSI OUT 信號確立94故障電流96預定的時間98ZSI OUT 信號確立100故障電流102配電系統104多個區域106電流中斷器，例如斷路器CBl108 斷路器 CB2110 斷路器 CB3112 斷路器 CB4114 斷路器 CB5116 裝置 Ml118 裝置 M2120 裝置 M3122 裝置 M4
124裝置M5
126收發器
127通訊網絡
128處理器
129顯示器
130復位信號
132時間同步信號
140ZSI測試過程
142步驟
144步驟
146步驟
148步驟
150步驟
152步驟
154步驟
160變換
162無效信號
164變換
166變換
168變換
170變換
172變換
174變換
176變換
178變換
180變換
權利要求
1.一種電路中斷器設備(10)，包含電路中斷器(12)，包含可分離觸點(16)，被結構化為斷開以及閉合所述可分離觸點的操作機構(18)，以及與所述操作機構合作以跳閘斷開所述可分離觸點的跳閘機構(20)，所述跳閘機構包含區域選擇聯鎖輸入0 和區域選擇聯鎖輸出(24)；以及裝置(14)，包含與所述區域選擇聯鎖輸入電氣互連的第一輸入06)，與所述區域選擇聯鎖輸出電氣互連的第二輸入( )，以及被結構化為指示所述區域選擇聯鎖輸入在所述第一輸入上發生或所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入上發生的指示電路(30 ；34 ；54)。
2.權利要求1的電路中斷器設備(10)，其中，所述指示電路進一步被結構化為分析所述第一輸入處的所述區域選擇聯鎖輸入和所述第二輸入處的所述區域選擇聯鎖輸出的定時。
3.權利要求1的電路中斷器設備(10)，其中，所述指示電路包含復位電路08，68)，復位電路被結構化為移除所述區域選擇聯鎖輸入在所述第一輸入發生的第一指示和所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入發生的第二指示。
4.權利要求3的電路中斷器設備(10)，其中，所述復位電路包含復位輸入(R/；P0)；且其中，所述指示電路進一步被結構化為響應於在所述第一輸入發生的所述區域選擇聯鎖輸入而輸出(40;70)所述第一指示，響應於在所述第二輸入發生的所述區域選擇聯鎖輸入而輸出02 ；70)所述第二指示，以及響應於所述復位輸入的激活而移除所述第一指示和所述第一指不。
5.權利要求1的電路中斷器設備(10)，其中，所述指示電路包含兩個觸發器(36，38) 和兩個指示燈G0，42)。
6.權利要求1的電路中斷器設備(10)，其中，所述指示電路包含處理器(56)和顯示器 (70)；且其中，所述處理器被結構化為與所述顯示器合作以顯示所述區域選擇聯鎖輸入在所述第一輸入發生或所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入發生。
7.權利要求6的電路中斷器設備(10)，其中，所述處理器進一步被結構化為確定所述區域選擇聯鎖輸出是否持續發生小於預定時間(96)，並與所述顯示器合作，以顯示所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入發生且不與所述電路中斷器的對應的跳間相關聯。
8.權利要求6的電路中斷器設備(10)，其中，所述處理器進一步被結構化為確定所述區域選擇聯鎖輸出是否持續發生大於預定時間，並與所述顯示器合作，以顯示所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入發生且與電路中斷器的跳間相關聯。
9.權利要求6的電路中斷器設備(10)，其中，所述處理器進一步被結構化為確定所述區域選擇聯鎖輸入是否與所述區域選擇聯鎖輸出同時發生，並與所述顯示器合作，以顯示所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入發生且與下列之一的跳間相關聯(1)所述電路中斷器；(2)鄰近的下遊電路中斷器；(3)非鄰近的下遊電路中斷器。
10.權利要求6的電路中斷器設備(10)，其中，所述指示電路進一步包含與所述處理器可操作地關聯的狀態指示燈(84)。
11.權利要求1的電路中斷器設備(10)，其中，所述指示電路進一步被結構化為指示發生所述第一輸入處的所述區域選擇聯鎖輸入和所述第二輸入處的所述區域選擇聯鎖輸出■~ 者 O
12.權利要求1的電路中斷器設備(10)，其中，所述裝置從電池、所述跳閘機構或外部電源被供電(88)。
13.一種配電系統(102)，包含多個區域(104)；以及多個電路中斷器設備(106，108，110，112，114)，各個所述電路中斷器設備在所述區域中的一個之中，並包含可分離觸點(16)，被結構化為斷開以及閉合所述可分離觸點的操作機構(18)，和所述操作機構合作以跳閘斷開所述可分離觸點的跳閘機構(20)，所述跳閘機構包含區域選擇聯鎖輸入02)和區域選擇聯鎖輸出(M)，以及裝置(116，118，120，122，124)，其包含與所述區域選擇聯鎖輸入電氣互連的第一輸入06)，與所述區域選擇聯鎖輸出電氣互連的第二輸入( )，以及被結構化為指示所述區域選擇聯鎖輸入在所述第一輸入發生或所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入發生的指示電路(30 ；34 ；54)，其中，所述區域中的一個中的所述電路中斷器中的一個的區域選擇聯鎖輸出與所述區域中的另一個上遊區域中的所述電路中斷器中的另一個電路中斷器的區域選擇聯鎖輸入電氣互連。
14.權利要求13的配電系統(102)，其中，各個所述電路中斷器的所述裝置被結構化為 (126)為向通訊網絡(127)傳送所述第一輸入處的所述區域選擇聯鎖輸入和所述第二輸入處的所述區域選擇聯鎖輸出的多個變換和多個變換時間。
15.權利要求14的配電系統(102)，其中，所述通訊網絡包含處理器(1 )，其被結構化為接收來自各個所述電路中斷器的所述裝置的所述多個變換和所述多個變換時間的傳送。
16.權利要求15的配電系統(102)，其中，所述指示電路包含復位電路08，68)，復位電路被結構化為移除所述區域選擇聯鎖輸入在所述第一輸入發生的第一指示和所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入發生的第二指示；且其中，所述處理器進一步被結構化為提供以下中的至少一個(1)顯示(129)各個所述電路中斷器中第一輸入處的區域選擇聯鎖輸入和第二輸入處的區域選擇聯鎖輸出的定時；( 在大約同一時間啟動(130)各個所述電路中斷器的復位電路；以及(3)同步(132)各個所述電路中斷器的所述裝置的定時。
17.權利要求13的配電系統(102)，其中，所述區域的所述一個中的所述電路中斷器的所述一個的區域選擇聯鎖輸出是所述區域的第二個中的所述電路中斷器的第一個的所述區域選擇聯鎖輸出；其中，所述區域中的所述另一個上遊區域中的所述電路中斷器中的所述另一個的區域選擇聯鎖輸入是所述區域中的第一個上遊區域中的所述電路中斷器中的第二個的區域選擇聯鎖輸入；其中，所述區域中的第二個區域中的所述電路中斷器中的第三個的區域選擇聯鎖輸出也與所述區域中的所述第一個上遊區域中的所述電路中斷器中的所述第二個的區域選擇聯鎖輸入電氣互連；其中，第一阻塞二極體(130)電氣連接在所述區域中的第二個中的所述電路中斷器中的第一個的區域選擇聯鎖輸出和所述區域中的第一個上遊區域中的所述電路中斷器中的第二個的區域選擇聯鎖輸入之間；且其中，第二阻塞二極體(130)電氣連接在所述區域中的所述第一個上遊區域中的所述電路中斷器中的所述第二個的區域選擇聯鎖輸入和所述區域中的第二個中的所述電路中斷器中的第三個的區域選擇聯鎖輸出之間。
18.—種區域選擇聯鎖測試設備(72 ；82)，其包含被結構化為與電路中斷器(10)的區域選擇聯鎖輸入02)電氣互連的第一輸入46)；被結構化為與所述電路中斷器的區域選擇聯鎖輸出04)電氣互連的第二輸入 46)；以及被結構化為指示所述區域選擇聯鎖輸入在所述第一輸入發生或所述區域選擇聯鎖輸出在所述第二輸入發生的指示電路(30 ；34 ；54)。
19.一種用於包含多個區域(104)的配電系統(102)的區域選擇聯鎖測試方法(140)， 該方法包含在所述配電系統中使用(14 多個電路中斷器(106，108，110，112，114)，各個所述電路中斷器在所述配電系統的所述區域的一個之中並包含區域選擇聯鎖輸入0 和區域選擇聯鎖輸出04)；將所述區域的一個中的所述電路中斷器的一個的區域選擇聯鎖輸出與所述區域中的另一個上遊區域中的所述電路中斷器的另一個的區域選擇聯鎖輸入電氣互連(144)；在所述電路中斷器中的所述一個中產生(146)跳閘；將所述區域中的所述一個中的所述電路中斷器的所述一個的區域選擇聯鎖輸出輸出 (148)到所述區域中的所述另一個上遊區域中的所述電路中斷器的所述另一個的所述區域選擇聯鎖輸入；使用(150)與各個所述電路中斷器可操作地關聯的裝置(72 ；82)以監視其中的區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出；從與各個所述電路中斷器可操作地關聯的所述裝置指示(15 其中的區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出是否發生；以及核查(154)與各個所述電路中斷器可操作地關聯的所述裝置以驗證所述電路中斷器的所述一個的區域選擇聯鎖輸出被正確數量的所述電路中斷器接收且相反地沒有被不應接收所述區域的所述一個中的所述電路中斷器的所述一個的所述區域選擇聯鎖輸出的任何所述電路中斷器接收。
20.權利要求19的區域選擇聯鎖測試方法(140)，進一步包含使用與各個所述電路中斷器可操作地關聯的所述裝置的顯示器(70)以指示其中的區域選擇聯鎖輸出和區域選擇聯鎖輸入的發生或未發生。
21.權利要求20的區域選擇聯鎖測試方法(140)，進一步包含復位08 ；68 ； 130)與各個所述電路中斷器可操作地關聯的所述裝置；產生(146)所述電路中斷器中的另一個的跳閘；輸出(148)所述電路中斷器中的所述另一個的區域選擇聯鎖輸出；使用(150)與各個所述電路中斷器可操作地關聯的所述裝置，以監視其中的區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出；從與各個所述電路中斷器可操作地關聯的所述裝置指示(15 其中的區域選擇聯鎖輸入和區域選擇聯鎖輸出是否發生；以及核查(154)與各個所述電路中斷器可操作地關聯的所述裝置以驗證所述電路中斷器的所述另一個的區域選擇聯鎖輸出被正確數量的所述電路中斷器接收且相反地沒有被不應接收所述電路中斷器的所述另一個的區域選擇聯鎖輸出的任何所述電路中斷器接收。
全文摘要
一種電路中斷器設備(10)，包含電路中斷器(12)和裝置(14)。電路中斷器包含可分離觸點(16)、被結構化為斷開與閉合可分離觸點的操作機構(18)和與操作機構合作以跳閘斷開可分離觸點的跳閘機構(20)。跳閘機構包含區域選擇聯鎖輸入(22)和區域選擇聯鎖輸出(24)。裝置包含與區域選擇聯鎖輸入電氣互連的第一輸入(26)、與區域選擇聯鎖輸出電氣互連的第二輸入(28)和被結構化為指示區域選擇聯鎖輸入在第一輸入處發生或區域選擇聯鎖輸出在第二輸入處發生的指示電路(30；34；54)。
文檔編號G01R31/08GK102412566SQ20101017166
公開日2012年4月11日 申請日期2010年2月10日 優先權日2009年2月10日
發明者J·L·拉格雷 申請人:伊頓公司