[发明专利]具有热容量测量和显示的电子跳闸单元

说明书

本发明公开了用于提供关于电路断路器中的热过载状况和危险接近跳闸事件的信息的系统和方法。该系统和方法向用户提供关于热过载和危险接近跳闸事件的详细信息，包括直到将由于热过载而发起跳闸剩余多少时间，以及该电路断路器的实时热容量在热过载状况结束之后为多少。

背景技术

技术领域

本发明所公开的概念整体涉及电路断路器，并且具体地涉及捕获有关电路断路器中的热过载事件的信息。

背景信息

电路断路器(例如但不限于电路断流器)通常用于保护电路不受过电流状况的损害，诸如过载状况、短路或其他故障状况，例如电弧故障或接地故障。电路断流器通常包括可分离触点。可分离触点可通过操作者柄部手动操作，或响应于检测到的故障状况而自动操作。通常，此类电路断流器包括：操作机构，该操作机构被设计成快速断开和闭合可分离触点；和跳闸机构(诸如跳闸单元)，该跳闸机构感测使断流器自动地跳闸的多个故障状况。在感测到故障状况时，跳闸单元使操作机构跳闸断开可分离触点。

可致使电路断路器跳闸单元发起跳闸的一类故障状况是过电流热过载。超过电路断路器额定值的限制的低水平电流是危险的并且可导致绝缘击穿或火灾。这些热过载状况通过将过电流安培数的平方乘以过载发生的时间长度以获得能量值I²t来测量。热过载故障的此I²t能量被配置用于应用能力并且由电路断路器跳闸单元跟踪。除了提供用于指示跳闸由热过载引起的机构之外，通常期望电路断路器提供用于指示热过载接近引起跳闸但实际上未引起跳闸的机构。电路断路器通常包括用于指示发生“危险接近”事件的某种类型的警报，其中断路器由于热过载而接近跳闸，然而，这些警报通常在本质上是二进制的并且仅指示危险接近事件发生但不提供关于电路断路器接近跳闸的程度的详细信息。由于触发热过载警报的电流水平可广泛变化，因此该信息可能是至关重要的。例如，较低热过载可能不会在几分钟内导致跳闸，而较高热过载可在数秒内导致跳闸。

因此，在捕获有关电路断路器中的热过载事件的信息方面存在改进空间。

发明内容

通过本发明所公开的概念的实施方案满足这些需求和其他需求，

其中用于电路断路器的电子跳闸单元向用户提供关于该电路断路器中的热过载状况和危险接近跳闸事件的信息，包括直到将由于热过载而发起跳闸剩余多少时间，以及该电路断路器的实时热容量在热过载状况结束之后为多少。

根据本发明所公开的概念的一个方面，一种用于电路断路器的电子跳闸单元包括：处理器和用户界面。该处理器包括定时器并且被构造成接收感测流过该电路断路器的母线的电流的电流传感器的输出。该处理器被配置为基于所感测的电流来检测该电路断路器中的热过载状况，在检测到该热过载状况之后确定直到超过该电路断路器的最大热容量剩余多少时间的倒计时，确定该电路断路器在离开该热过载状况时的该当前热容量，以及在该用户界面上显示该倒计时和该当前热容量。该电子跳闸单元被配置为在如果所感测的电流超过该最大热容量时发起该电路断路器的跳闸。

根据本发明所公开的概念的另一个方面，一种电路断路器包括：第一端子和第二端子；母线，该母线设置在该第一端子与该第二端子之间；可分离触点，该可分离触点被构造成能够在闭合位置与断开位置之间移动，使得当该可分离触点处于该断开位置时，该第一端子和该第二端子彼此电断开；操作机构，该操作机构被构造成断开和闭合该可分离触点；电流传感器，该电流传感器被配置为感测流过该母线的电流；和电子跳闸单元，该电子跳闸单元被构造成致动该操作机构。该电子跳闸单元包括处理器和用户界面。该处理器包括定时器并且被构造成接收感测流过该电路断路器的母线的电流的电流传感器的输出。该处理器被配置为基于所感测的电流来检测该电路断路器中的热过载状况，在检测到该热过载状况之后确定直到超过该电路断路器的最大热容量剩余多少时间的倒计时，确定该电路断路器在离开该热过载状况时的该当前热容量，以及在该用户界面上显示该倒计时和该当前热容量。该电子跳闸单元被配置为在如果所感测的电流超过该最大热容量时发起该电路断路器的跳闸。