[发明专利]用于检测配电系统中的导电故障的声学传感器系统

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请相关于题为“ACOUSTIC APPARATUS AND ACUSTIC SENSOR APPARATUS INCLUDING A CLAMP”(代理案号No.10-mPCS-245(PDA))的____递交的No.____的共同转让、共同待决的美国专利申请；题为“ACOUSTIC SENSOR SYSTEM，ACOUSTIC SIGNATURE SIMULATOR，AND ELECTRICAL DISTRIBUTION SYSTEM”(代理案号No.10-mPCS-246(PDA))的____递交的No.____的共同转让、共同待决的美国专利申请；题为“ACOUSTIC APPARATUS AND ACUSTIC SENSOR APPARATUS INCLUDING A FASTENER”(代理案号No.10-mPCS-248(PDA))的____递交的No.____的共同转让、共同待决的美国专利申请。

技术领域

概括地说，本发明涉及由导电故障引起的声学噪声，更具体地，涉及用于配电系统的声学传感器系统。

背景技术

不存在检测配电系统中的不良(loose)电连接的已知的成本有效的技术和产品。红外成像扫描已经广泛地用于寻找这样的不良电连接，但是这没有提供连续(例如“24-7”或每天24小时，每周7天)检测和监视，并且限于仅检测看得见的接头处，并且使得操作者暴露于潜在的危险条件下。

其他已知产品在每个电接头处采用温度感测。然而，由于成本，这并未被广泛采用。

由于跨不良电连接的相对小的压降，认为几乎不可能从电流和电压提取不良电连接特征(除非当这逐步升级为大弧(major arc)故障或弧闪(arc flash)事件)，除了通过监视在每个电连接处的压降。

美国专利No.7,148,696公开了通过弧故障或发热接触生成声学特征。声学传感器直接“侦听”由故障生成的特征噪声，而不管存在什么类型的电负载，或故障是在什么类型的环境中生成的。通过弧故障或发热接触生成的声学噪声具有一个或多个特定波长的声学信号，所述波长直接相关于例如弧及其谐振频率的基本特性，或交流电源调制的频率及其谐波。由声学传感器来检测弧故障的声学信号。向一跳闸(trip)机构发送产生的跳闸信号，例如使得可分离的触点跳闸打开，以中断弧故障。

需要在导电故障(例如不良的电连接)的最早阶段有效检测它们以防止潜在设备损害和/或人身伤害的成本有效的技术和产品。

存在改进声学传感器系统的空间。

也存在改进导电故障的检测的空间。

发明内容

通过所公开的概念的实施例满足了这些和其他需求，在所述实施例中多个声学传感器检测配电系统的导电故障。

根据所公开概念的一方面，一种声学传感器系统用于具有若干相位的配电系统。所述声学传感器系统包括：被构造为检测所述配电系统的导电故障的多组声学传感器，其中所述多组中的每一组包括若干声学传感器，以及其中所述若干声学传感器中的每一个声学传感器用于所述配电系统的所述若干相位中相应的一个相位。

所述配电系统包括多个汇流条和多个区域；且其中所述若干声学传感器中的每一个声学传感器耦接到所述配电系统的所述区域中相应的一个区域处的所述汇流条中相应的一个汇流条，以便所述多组声学传感器操作地关联于所述配电系统的所有汇流条和所有区域。

所述多组声学传感器中的每一组声学传感器可被构造为使用通信系统与远程站通信，以在检测到导电故障时发送关于所检测的导电故障和所述多个区域中相应的一个区域的指示。

所述配电系统可以是包括多个汇流条和多个区域的三相配电系统；且所述多组声学传感器中相应的一组传感器可耦接到所述三相配电系统的所述区域中相应的一个区域处的所述汇流条中的三个汇流条，以便所述多组声学传感器操作地关联于所述三相配电系统的所有汇流条和所有区域。

所述配电系统可被阻止声学传播的多个断路器分区为多个区域。

所述多组声学传感器中的每一组声学传感器可进一步被构造为使用通信系统周期性地向远程站发送通信，以便确认其正常运行。

所述若干声学传感器中的至少一个声学传感器可被构造为夹住所述配电系统的电力导体。