[发明专利]断路器跳闸单元

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及断路器，并且具体涉及具有电子跳闸单元的断路器。

背景技术

断路器跳闸单元通过测量电流和控制主要操作来为线缆、电动机以及其它负载提供保护，以保护免受线缆、电动机或负载的过热。断路器设计的一种传统方法使用通过电流加热的双金属元件，另一种方法使用电子器件来估计与电流平方成比例的加热(I2R加热)。通常，断路器还将具有保护免受非常高的电流电平(例如，短路)的系统，例如使用测量通过断路器的电流的电子器件和/或磁激励闩锁。响应于断路器之一的打开，从线缆或负载移除电流以防止线缆的过热。在电子跳闸单元应用中，这些保护装置中的很多从负载电流导出操作功率，并且将在打开闭合操作之后去激励和重新初始化，允许用户立刻重置断路器。

一种类型的电子断路器，使用基于微处理器或ASIC的电路以询问测量的电流。在检测到不希望的条件的情况下，微处理器传送信号到机电系统，该系统打开断路器并且中断电流。一些电子断路器已经包括完全冗余的微处理器，其并行地监视电流数据。应该意识到，这些冗余微处理器提供整个系统的冗余，并且由于制造成本和物理空间约束，其并非在所有应用中都实用。其它断路器并入了与微处理器并联的固定RC电路作为冗余装置。在检测到不希望的条件之后的固定延迟之后，RC电路打开断路器。RC电路同等对待所有不希望的条件，而不论严重性或加载简档。

尽管现有断路器适合于其打算的用途，但是通过在保护电路中提供具有成本效率的有限功能性冗余的跳闸单元，可推进断路器的技术。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供用于断路器的跳闸单元，其具有配置用于监视受保护电路中的电流的至少一个传感器以及机电跳闸系统。该跳闸单元包括第一控制器，其可操作地耦合以接收来自至少一个传感器的电流信号，并且电耦合到机电跳闸系统，该第一控制器包括第一处理器，对可执行计算机指令进行响应，用于传送第一信号到机电跳闸系统，以响应于第一电流条件的检测。第二控制器可操作地与第一控制器并联耦合以接收来自至少一个传感器的电流信号，并且电耦合到机电跳闸系统，该第二控制器包括第二处理器，其对可执行计算机指令进行响应，用于检测第一电流条件并且在从传送第一信号起的预先确定的第一时间段之后，传送第二信号到机电跳闸系统。其中，第一处理器在第一精度水平测量电流信号，并且第二处理器在第二精度水平测量电流信号，第一精度水平高于第二精度水平。

根据本发明的另一方面，用于断路器的跳闸单元具有配置用于监视受保护电路中的电流的多个传感器以及机电跳闸系统。跳闸单元包括主要控制器，其电耦合到多个传感器和机电跳闸系统，该主要控制器包括多个第一A/D转换器，每个部署成接收来自多个传感器中的相应传感器的第一信号，主要控制器具有第一处理器和第一存储器，该第一处理器对于可执行计算机指令做出响应，用于累加第一电流数据并且在第一存储器中存储第一电流数据。次要控制器电耦合到多个传感器和机电跳闸系统，次要控制器包括第二A/D转换器，部署成接收来自多个传感器中的每个传感器的第二信号，次要控制器电耦合以接收来自第一存储器的第三信号，次要控制器具有第二处理器和第二存储器，第二处理器对可执行计算机指令作出响应，用于在预先确定的第一时间段之后传送第四信号到机电跳闸系统，以响应于指示第一电流条件的第三信号。

根据本发明的再一方面，提供一种操作断路器的方法。该方法包括提供可配置成监视受保护电路中的电流的至少一个传感器。提供机电跳闸系统。提供具有主要控制器和次要控制器的电子跳闸装置，彼此并联的每个控制器可操作地耦合到至少一个传感器和机电跳闸系统，主要控制器具有第一处理器并且次要控制器具有第二处理器。从至少一个传感器传送第一信号到主要控制器和次要控制器，第一信号指示第一电流条件。通过次要控制器检测第一电流条件。对第一电流条件分类。等待预先确定的第一时间量，其中，由第一电流条件的分类来确定预先确定的第一时间量的长度。一旦预先确定的第一时间量到期，通过第二控制器传送第二信号到机电跳闸系统。

根据结合附图的以下描述，这些以及其它优点和特征将变得更加显然。

附图说明

在说明书结论处的权利要求中具体指出并且明确要求保护被视为本发明的主题。根据结合附图的以下详细描述，本发明的前述和其它的特征以及优点将是显然的，其中：

图1是根据本发明实施例的断路器的功能框图；

图2是根据本发明另一实施例的断路器的示意框图；