CN101567548B - 针对不同故障的断路器区域选择性联锁和运行方法 - Google Patents

Abstract

提供了具有区域选择性联锁特征的断路器系统和方法。该系统和方法包括：如果检测到第一故障情况或第二故障情况，那么从下游断路器向上游断路器传送选择性联锁信号。上游断路器在接收到该信号后，根据检测到第一故障信号还是第二故障信号而改变第二断路器的响应。

Description

针对不同故障的断路器区域选择性联锁和运行方法

技术领域

本文中公开的主题内容涉及一种用于在配电系统中提供断路器之间的区域选择性联锁(interlock)的系统。更具体而言，本文中所公开的主题内容涉及在瞬时跳闸情况时下游断路器和上游断路器之间的区域选择性联锁。

背景技术

空气断路器被普遍地用在配电系统中。一个典型的空气断路器(air circuit breaker：ACB)包括用于将电力源连接于被称作负载的电力消费者的组件的集合。在本文中，断路器所连接的电路被称为受保护电路。这些组件被称为主触头集合。在该集合中，主触头通常断开，以中断电力从电力源流向负载的路径，或者闭合，以提供电力从电力源流向负载的路径。ACB还包括被称为跳闸单元的、能够感测流到受保护电路的电流并将所感测电流的量与预确阈值进行比较的器件和感测器。跳闸单元的阈值和电流量跳闸特征用一般被称为“跳闸曲线”的图解形式来显示，该跳闸曲线向用户表明跳闸单元将在任何给定过载情况下进行跳闸所花时间。当在受保护电路检测出跳闸曲线参数之外的过电流故障情况时，跳闸单元激活使主触头集合断开的机械联动。

在该ACB的下游，可以安装其他ACB或者一个或多个有时被称为模塑壳断路器(molded case circuit breaker：MCCB)的小容量的断路器，以进一步保护和隔离配电系统的各部分。MCCB具有多种可用容量，且通常以多层或多级设置，且在各层内设置有多个MCCB。MCCB与空气断路器类似，包括通过机械联动集合而断开和闭合的主触头集合。与各MCCB相关联的跳闸单元感测流过受保护电路的那部分的电流。与ACB类似，MCCB利用跳闸曲线来确定给定情况何时处于预期参数之外。

由于ACB和MCCB均对故障情况有反应，因而可能出现电气故障使ACB和MCCB同时断开其各自触头集合的情形。通常，期望使最接近故障的断路器中断故障电流(一般被称为跳闸)，从而中断受保护电路最接近故障的最小部分。电路中受其源断路器和该电路中存在的任何断路器所限制的部分被称为源断路器的保护区域。如果该区域发生故障，则将其称为故障区域。将接近故障的故障电流中断防止对与其他受保护电路相关的其他运行的破坏或至少减小该破坏的量。为了避免使上游ACB或下游MCCB跳闸，协调受保护电路上的断路器系统。通过选择性的协调，将各断路器的跳闸曲线调节为允许下游断路器在不危害断路器系统在故障区域之上的功能性的情况下有机会先跳闸。

虽然现有的使用级联时间延迟进行协调的断路器适合于其预期目的，但是仍需要改进，尤其是对于断路器保护电路的速度，并且，为了减小损害和风险，尽快中断故障是重要的。

发明内容

本发明提供了具有第一断路器的断路器系统，该第一断路器具有第一跳闸单元。该第一跳闸单元包括第一处理器和电耦合到第一处理器的第一电流感测器。第一数据通信装置耦合成传送来自第一处理器的信号，其中，第一处理器对用于响应于通过第一电流感测器检测到第一故障情况而经由第一数据通信装置传送信号的可执行计算机指令作出响应。第一处理器还对用于响应于通过第一电流感测器检测到第二故障情况而经由第一数据通信装置传送信号的可执行计算机指令作出响应。

在断路器系统中，还提供了具有第二跳闸单元的第二断路器。第二跳闸单元具有第二处理器和电耦合到第二处理器的第二电流感测器。第二数据通信装置可操作耦合成接收来自第一数据通信装置的信号并向所述第二处理器传送信号。其中，第二处理器对用于将第二断路器的跳闸响应在信号起因于第一故障情况时改变为第一联锁序列并在信号起因于第二故障情况时改变为第二联锁序列的可执行计算机指令作出响应。

本发明还提供了一种断路器区域选择性联锁系统。区域选择性联锁系统包括第一电流感测器。第一处理器电耦合到第一电流感测器，其中，第一处理器对响应于用第一电流感测器检测到第一故障情况而传送联锁信号的可执行计算机指令作出响应。该第一处理器还对响应于用第二电流感测器检测到第二故障情况而传送该信号的可执行计算机指令作出响应。其中，该第一处理器还对响应于检测到预定故障等级(level)而使第一断路器跳闸的可执行计算机指令作出响应。

断路器区域选择性联锁系统还包括第二电流感测器。第二处理器电耦合到第二电流感测器并为通信而耦合到第一处理器。第二处理器对响应于接收到起因于第一故障情况的信号而改变跳闸曲线参数以及延迟响应于接收到起因于第二故障情况的信号而延迟跳闸响应的可执行计算机指令作出响应。其中，第二处理器还对响应于第二电流感测器检测到在瞬时跳闸阈值参数或之上的电流等级而使第二断路器跳闸的可执行计算机指令作出响应。

还提供一种操作连接到受保护电路的断路器系统的方法。该方法包括用第一断路器中的第一跳闸单元检测电气故障。确定电气故障是否满足第一阈值参数。确定电气故障是否满足第二阈值参数。确定电气故障是否在第一瞬时跳闸等级参数之上。如果满足第一阈值参数或第二阈值参数，则向第二断路器中的第二跳闸单元传送联锁信号。使第一断路器跳闸，以中断流到受保护电路的电流。用第二断路器中的第二跳闸单元接收联锁信号。如果满足第一阈值参数，则在第二跳闸单元中发起第一联锁序列。最后，如果满足第二阈值参数，则在第二跳闸单元中发起第二联锁序列。

附图说明

现在参考附图，这些附图仅意味着示范，而不是限定，在附图中，相似单元被相似地标记。

图1是具有根据示范性实施例的断路器的系统的受保护电路的示意图。

图2是根据示范性实施例的断路器跳闸单元的图示。

图3是示范性断路器跳闸曲线的图例。

图4是区域选择性联锁运行模式中的示范性断路器跳闸曲线的图示。

图5是断路器跳闸曲线的调节示意图。

图6是根据示范性实施例的下游断路器和上游断路器的运行流程图。

具体实施方式

图1显示了与在设施28内的服务负载22的受保护电路连接的断路器系统20。电力源24、例如公用电网连接到断路器26。断路器26通常位于设施28的进线口。在大型设施中，例如在本示范性实施例中，断路器26为空气断路器(ACB)，其具有与来自电力源24的三相电连接并向该设施内的不同子电路分配电力的能力和容量。电负载22可以为任意类型的负载，包括但不限于照明系统、过程电动机、数据中心、加热和通风系统等。

在ACB 26的下游，受保护电路分支为多个子电路30、32、34。这些子电路可以包括附加的配电及控制设备，例如使所供给电力的电特征具有各负载所需的特征的变压器36、38。变压器38可以将电压逐步降低至120V以供例如照明电路使用。各子电路30、32、34还可以再分为更精确的底层子电路40。子电路还可以包括电控制器件，该电控制器件包括但不限于例如保险丝和接触器。应当领会，子电路的数量和子电路的层数可为多个，并且图1的图示旨在示范，而不是限定。

各层的子电路通常始于例如断路器42或断路器44的断路器。将各断路器44电连接以接收来自ACB 26的电力。在该示范性实施例中，这些低层断路器42、44为模塑壳断路器(MCCB)。各MCCB可以为单相或多相，这取决于连接MCCB的下游负载22的要求。应当领会，虽然在本文中针对示范性实施例使用了术语ACB和MCCB，但是，所要求保护的发明不限于此。为清楚起见，本文中使用了术语ACB和MCCB，但是，这些断路器可以互换，并且，此类互换性处于所要求保护的发明的范围内。

ACB 26包括用户接口46，该用户接口46可以包括显示器和诸如键盘的输入装置。显示器可以为LED(发光二极管)显示器、LCD(液晶二极管)显示器、CRT(阴极射线管)显示器等。用户接口46允许操作员观察ACB 26的运行情况和状态，例如从电力源24接收的电压和电流或者例如触头的位置。用户接口26还允许操作员改变ACB26的各种运行参数。如下文更详细所述，用户接口26允许操作员调节用户定义的跳闸曲线，定义拾取(pick up)阈值，对所需区域选择性运行及将联锁何种类型的保护进行标识，以及将提供与低层电路中断路器42、44的协调和区域选择性联锁的时机推迟。

ACB 26还包括具有处理器50和电流感测器系统52的跳闸单元48。将跳闸单元进行可操作耦合，以从用户接口26接收指令并激活ACB的运行机构(未显示)。备选地，处理器50还可以通过用户接口或通过诸如但不限于电子数据卡、声音激活装置、可手动操作选择及控制装置、辐射波长及电子或电气传递器的其他装置来接受指令。

如下文所述，跳闸单元48监视流过断路器的电力的情况。处理器50将由电流感测器52测量的电流的电特征与预定参数进行比较。在该示范性实施例中，预定参数是按照由如图3和图4所示的一个或多个跳闸曲线所定义的时间和电流等级的函数。如果电特征在预定参数之外，则处理器激活使触头断开的运行机构并中断进入受保护电路的电力。

与ACB类似，下游的低层MCCB 42、44包括具有处理器和电流感测器的跳闸单元54。跳闸单元54配置成，监视流过各个MCCB 42、44并流到低层子电路40的电流。各MCCB 42、44将还包括允许操作员监视MCCB 42、44的情况并调节诸如跳闸曲线的用户可定义设定的用户接口(未显示)。MCCB 42、44的用户接口可以如ACB 26那样包括显示器和键盘。备选地，MCCB 42、44的用户接口可以为允许操作员在不同出厂设定参数之间进行选择的选择器开关。

将参照图2描述跳闸单元48、54。应当领会，跳闸单元48、54可以在结构上基本不同，然而，出于示范目的，将按照其共同功能组件描述跳闸单元48、54。处理器50是能够例如通过用户接口46接受数据和指令，执行指令以处理数据，并呈现结果的合适电子装置。处理器50可以为微处理器、微型计算机、迷你计算机、光学计算机、插件式计算机、复杂指令集计算机、ASIC(专用集成电路)、精简指令集计算机(RISC)、模拟计算机、数字计算机、分子计算机、量子计算机、细胞结构计算机、超导计算机、超级计算机、固态计算机、单板计算机、缓冲计算机、计算机网络、桌上型计算机、膝上型计算机、或上述各项的任意混合。

处理器50能够将由电流感测器52提供的模拟电压或电流等级转换为表示流过导体56的电流的等级的数字信号。备选地，电流感测器52可以配置成向处理器50提供数字信号，或者可以将模数(A/D)转换器58耦合在电流感测器52和处理器50之间，以便将由电流感测器52提供的模拟信号转换为由处理器50进行处理的数字信号。处理器50把数字信号用作控制断路器的各种过程的输入。数字信号代表包括但不限于联锁信号、主触头位置、闭合弹性位置等的一个或多个系统20数据。

应当领会，虽然仅在图2中图示了并在本文中论述了一个电流感测器52和导体56，但是断路器26、42、44对于断路器的各相电或各“极(pole)”一般具有一个此类电流感测器52。断路器的各极输送单相电的电流。在诸如ACB 26的“多极”断路器中，断路器将具有通常为三极或四极的多个极，各极输送经过断路器的不同相电。将各极单独连接到各极的主触头及其对应的运行机构。

如下文将更详细所述，处理器50通过数据传送介质60可操作地与系统20的一个或多个组件耦合。数据传送介质60包括但不限于双绞线、同轴电缆、以及光缆。数据传送介质60也包括但不限于使用诸如IEEE 802.11的协议的无线、射频及红外信号传送系统。数据传送介质60也可以包括一个或多个数据中继器(relay)61，该数据中继器61将数据传送介质60的各部分集聚以减小至上游断路器跳闸单元的连接数。在图1所示的实施例中，传送介质60将ACB 26耦合到低层断路器42、44。处理器50配置成经由数据传送介质60提供运行信号并接收数据。

通常，处理器50接受来自电流感测器52的数据，并提供有某些指令以便来自电流感测器52的数据与预定运行参数进行比较。处理器50向断路器运行机构的启动装置提供运行信号。处理器50还可以接受来自断路器内的其他感测器的、表示例如运行机构的位置的其他数据。处理器50将运行参数与预定变化(variance)(例如，电流和时间)进行比较，并且，如果超过预定变化则产生可以用来向操作员指示警报或激活使主触头断开的运行机构的信号。另外，信号可以发起适合系统20的运行其他控制方法，例如对下游断路器42、44和例如ACB 26的上游断路器之间的响应进行协调以便对变化之外的运行参数进行补偿。例如，如果MCCB 42中的电流感测器52检测出预定阈值之上的电流情况，那么，这可以表示短路的电气故障情况。如下文将更详细所述，为了防止诸如ACB 26的上游断路器因检测到相同的故障情况而跳闸，MCCB 42的处理器50可以向上游的ACB 26传送联锁信号，使ACB 26执行防止向设施28的电力中断的指令。从电流感测器52接收的数据可以显示在经由显示器导线管(conduit)62和键盘导线管64耦合到处理器50的用户接口46上。

除了耦合到系统20内的一个或多个组件之外，处理器50还可以耦合到诸如局域网(LAN)和因特网的外部计算机网络。LAN将一个或多个远程计算机相互连接，这些计算机配置成使用诸如TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)、RS-232、ModBus等众所周知的计算机通信协议来与处理器50进行通信。

现参考图2，图2显示了处理器50的示意图。处理器50包括中央处理单元或控制器66，该中央处理单元或控制器66耦合到随机存取存储器(RAM)装置68、非易失存储器(NVM)装置70、只读存储器(ROM)装置72、一个或多个输入/输出(I/O)控制器74以及与数据传送介质60接口的数据通信装置76。

I/O控制器74耦合到监视断路器运行的感测器78以及用户接口46，以便在这些装置和数据总线80之间提供数字信号。I/O控制器74还耦合到从感测器78接收模拟数据信号的模数(A/D)转换器82。

数据通信装置76以数据传送介质60所支持的数据通信协议提供处理器50和数据传送介质60之间的通信。ROM装置72存储控制器66的诸如包括初始化参数的主功能固件的应用程序代码以及引导程序代码。应用程序代码还包括图4中所示的程序指令，以使控制器66执行包括激活断路器运行机构、产生警报、以及响应于接收联锁信号而延迟跳闸的任何断路器运行控制方法。

NVM装置70是诸如EPROM(可擦除可编程只读存储器)芯片、磁盘驱动器等的任意形式的非易失存储器。存储于NVM装置中的是用于应用程序代码的多个操作参数。可以在本地使用键盘或备选地使用远程计算机而向NVM装置70输入多个操作参数。应当认识到，应用程序代码可以存储于NVM装置70而不是ROM装置72。

处理器50包括具体化为图6中所示的应用程序代码的运行控制方法。这些方法一般具有软件形式，具体化为供控制器66执行而写入的计算机指令。可以用包括但不限于汇编语言、VHDL(Verilog硬件描述语言)、VHSIC HDL(超高速集成电路硬件描述语言)、Fortran(公式转换语言)、C、C++、Visual C++、Java、ALGOL(算法语言)、BASIC(初学者通用符号指令代码)、visual BASIC、ActiveX、PHP、Perl、HTML(超文本链接标示语言)、以及上述语言的任意组合或至少之一的衍生语言的任何语言对软件进行编码。另外，操作员可以使用诸如电子表格或数据库的现有软件应用，并使各种单元(cell)与算法中所列举的变量相关联。此外，软件可与其他软件无关或者以诸如集成软件的形式与其他软件相关。

跳闸单元48、54中的NVM 70包括与用于断路器26、42、44的运行的参数相关的数据。这些数据包括诸如图3所示的跳闸曲线84、86。跳闸曲线84、86将期望电流等级和不期望电流等级之间的边界定义为时间的函数。本文中出于示范性的目的，跳闸曲线84代表下游断路器的跳闸曲线，而跳闸曲线86代表上游断路器的跳闸曲线。在配电系统中，可能产生若干不同类型的故障。如本领域所众所周知的，跳闸曲线84、86在图上由考虑到诸如但不限于感测器容限和机械反应时间的“带”或区域来代表。如果上升的电流等级存在太长时间段，则一种常常被称为过载区88的类型使断路器26、42、44跳闸。如果诸如马达、压缩机的若干装置同时启动而导致电路中电流的暂时升高，那么，可能产生过载。过载区中跳闸曲线的曲率意在在不存在因暂时情况而导致的不期望或“有害”跳闸的情况下允许断路器保持其功能性。在一般被称为短时拾取区96、98的某个电流等级，断路器的反应时间因产生损害配电系统内线路的电势(potential)的高故障等级(level)而降低。接下来沿着跳闸曲线的是一般被称为瞬时拾取区90的区。由于该故障的大小，断路器将以少到不能察觉的延迟进行跳闸。瞬时区意在当产生诸如短路情况的高等级(level)故障时使断路器跳闸。跳闸曲线的最后区被称为“超驰(override)”区97、99。超驰区的目的是防止对断路器造成损害。应当领会，虽然图3图示了单对跳闸曲线，但是断路器26、42、44中各个断路器可以根据断路器的大小和其所附电路的形态而具有不同的跳闸曲线。另外，不是所有断路器将包含以上所述的所有区。例如，不是所有断路器都利用超驰区97、99。跳闸单元48、54还可以检测到诸如超出接地故障阈值、或者超出长期RMS或过载阈值的其他故障情况。

在该示范性实施例中，断路器26、42、44允许操作员为其特定应用定义跳闸曲线86。用户定义的跳闸曲线86具有允许操作员更精确地定义ACB 26、MCCB 42及MCCB 44之间的协调的优点。如图3和图4所示，操作员可以修改跳闸曲线86以产生用户定义的跳闸曲线93。操作员可以定义短时拾取95和瞬时拾取89。还可以修改区91中的延时，以进一步控制断路器的反应时间。通常，超驰区97、99不是用户可定义的且保持不变。如下文中更详细所述，用户定义的跳闸曲线86还允许操作员使用区域选择性联锁系统，该区域选择性联锁系统在跳闸曲线的短时区和瞬时区中根据故障的类型和等级使用不同特征。

将参照图6描述断路器之间用于协调的示范性实施例方法及区域选择性联锁系统。应当领会，虽然该描述针对ACB 26和MCCB 42对运行进行讨论，但是，这仅出于示范的目的。在不脱离要求保护的发明所指的范围的情况下，也可以在MCCB 42和MCCB 44之间或者ACB 26和MCCB 44之间应用同样的运行。

下游MCCB 42的跳闸单元54的运行过程100开始于框102，并继续在框104中监视流过MCCB 42的电流。过程100继续前进至确定是否越过第一阈值的判决框106。被比较的该阈值是用户可选择的。该阈值可以为短时区96的均方根(root mean square：RMS)值。该阈值还可以基于瞬时跳闸区90中的样本值。用户还具有选择RMS短时值或瞬时样本值的选项，在这种情况下，如果满足任一参数，则判决框106提供肯定的响应。参照图3，电流(current)RMS值在由箭头85所表示的范围内被触发，而瞬时样本值在由箭头83所表示的范围内被触发。

如果未检测到瞬时区90中的阈值情况，则在框106中产生否定的响应。于是，过程100返回到框104并继续监视电流。应当领会，如本领域所众所周知，过程100将包括监视过载区88类型的故障的步骤。

如果在框106中，接收到肯定的响应，则过程100继续前进至框108，在框108中，由线110代表的选择性联锁信号被立即传送至将如下所述采取进一步行动的上游ACB 26。在传送信号之后，过程100行进至框104继续监视电流。

与第一阈值判决框106并列，过程100还将所测量的电流值与框111中的第二准则进行比较。判决框111确定是否越过瞬时区阈值90，或者是否超过短时区阈值96的“累加器”。由于短时区96中的输入电流可以变化，因而短时跳闸算法使用累加器来确定在某周期时段内越过阈值的次数。一旦累加器计满，或者如果越过瞬时阈值，则判决框111返回肯定的响应并继续前进至框112。在框112中，跳闸单元54激活MCCB 42的运行机构，使主触头分离并中断MCCB的下游的电流。过程100在框114停止，并等待操作者采取消除所检测故障情况的矫正措施。如果判决框111返回否定，则过程100返回到框104并监视电流。

上游断路器ACB 26的跳闸单元48，以独立且并列于MCCB 42的跳闸单元54的方式运行。运行跳闸单元48的过程116开始于开始框118并继续前进至查询框120，在该查询框120中确定是否从下游断路器MCCB 42接收到选择性联锁信号。在该示范性实施例中，选择性联锁信号110是与上游ACB 26的跳闸单元48中的控制器66有关的中断。这允许过程116内对选择性连锁信号110反应的步骤在ACB 26的运行内迅速采取优先级。

如果查询框120结果为否定，那么，过程116继续前进至查询框122，在该查询框122中，控制器66使用工厂定义的跳闸曲线84来确定是否已检测出过载区或瞬时区中的故障。如果查询框122结果为否定，那么，过程116返回框118并继续监视电流。如果查询框122结果为肯定，那么，在框124中，ACB 26激活其运行机构导致主触头的断开和ACB 26的下游的电流中断。过程116接着在框126中停止并等待操作者采取矫正行动。

如果接收到选择性联锁信号110，那么，查询框120返回肯定的响应。由于操作员可以在判决框106中选择不同阈值或组合阈值，因此，过程116根据在判决框106中被越过的哪些阈值，将对联锁信号110的联锁序列(sequence)响应进行分支。如果联锁信号110起因于瞬时区90的电流样本值，那么过程116继续前进至框128。框128在采取进一步响应之前，将ACB 26的响应延迟预定量的电周期(如由电流频率所确定的)。过程116接着继续前进至框122并使用跳闸曲线86以确定故障是否产生。

如果联锁信号110起因于短时电流RMS值，那么过程116继续前进至框130，将控制器66所使用的跳闸曲线从出厂设定跳闸曲线86切换为用户定义跳闸曲线93。应当领会，即使是转换为用户定义跳闸曲线86，也仍然具有延迟ACB 26的响应并允许下游断路器有机会消除故障的效果。达到该效果，是因为用户定义的短时区95、延时区91、以及瞬时区89不与下游断路器的跳闸曲线84相重叠。在框128中调节响应延迟或在框130中从出厂设定跳闸曲线84改变为用户定义的跳闸曲线93之后，过程116返回到查询框122。在此确定是否检测到故障。应当领会，如果将跳闸曲线改变为用户定义的跳闸曲线93，那么，查询框122使用用户定义跳闸曲线93以确定是否存在不期望的电气情况，否则使用跳闸曲线84。该设置具有这样的优点：如果下游断路器MCCB 42不能完全消除电气故障，那么，上游断路器ACB 26可以提供电流中断功能。如上所述，如果检测到电气故障，那么，在框124将ACB运行机构激活，中断电流，并且过程116在框126停止。还应当领会，如果上游断路器ACB 26检测到由箭头87(图4)表示的范围内的故障，那么，ACB 26将对故障产生反应而不管传送了何种联锁信号。如果没有检测到电气故障，那么，过程116返回到框118监视电流。

应当领会，过程100、116可在任何下游断路器和上游断路器之间发生。此外，诸如MCCB 42的断路器可以定位在下游断路器44和ACB 26之间。在该实施例中，MCCB 44将发出选择性联锁信号110，并且MCCB 42和ACB 26将遵循过程116并相应地修改其运行。

应当领会，本文中所描述的、用于在瞬时区中产生电气故障的情况下协调断路器系统的区域选择性联锁系统及方法为配电网的设计、运行以及维护提供了有利条件。该系统和方法允许操作员对跳闸曲线进行定制以便用应用所需的方式提供协调功能。该系统和方法也提供在高等级(level)故障的情况下上游断路器具有更快响应时间的优点。该系统和方法还提供当配电系统及其所附负载随时间改变时保持断路器系统的预期功能的优点。

可用软件、固件、硬件或其组合实现本文所公开的实施例的性能。作为一个示例，所公开的实施例的一个或多个方面可以包含在具有诸如计算机可用介质的制品(例如，一个或多个计算机程序产品)中。介质在其中具体化为例如用于提供和促进本发明的性能的计算机可读程序代码构件。该制品可以作为计算机系统的一部分而被包括或被单独出售。此外，可以提供至少一个机器可读的程序存储构件，该构件确实包含至少一个供机器实现所公开实施例的性能而可执行的指令程序。

此外，本文中所描绘的附图只是示例。在不脱离本发明的要旨的情况下，可以存在对这些附图或附图中所述的步骤(或操作)的多个变型。例如，步骤可按照不同顺序执行，或者可对步骤进行添加、删除或修改。所有这些变型被认为是所要求保护的发明的一部分。该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并还使本领域技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及实现任何所包含方法。本发明的专利范围由权利要求书限定，并可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其它示例不具有与权利要求书的文字语言不同的结构要素，或者如果它们不包括具有与权利要求书的文字语言足够不同的方面，那么这些其它示例意在位于权利要求书的范围内。部件列表20断路器的系统22负载24电力源26断路器(“ACB”)28设施30子电路32子电路34子电路36变压器38变压器40低层子电路42低层断路器44低层断路器46ACB用户接口48ACB跳闸单元50ACB跳闸单元处理器52跳闸单元电流感测器54MCCB跳闸单元56导体58A/D转换器60数据传送介质61数据中继器62到用户接口显示器的导线管64到用户接口键盘的导线管66控制器68RAM70非易失存储器72ROM74I/O控制器76数据通信装置78感测器80数据总线82A/D转换器84跳闸曲线(出厂设定)86跳闸曲线87箭头88过载区89瞬时区(用户定义)90瞬时区91短时区92过载区93用户定义跳闸曲线94瞬时区96短时拾取97超驰区98短时拾取99超驰区100MCCB 42运行过程102开始框104监视电流106故障情况查询框108信号传送框110选择性联锁信号线111第二阈值判决框112激活断路器的跳闸114停止框116ACB 26运行过程118开始框120接收信号查询框122故障检测查询框124断路器跳闸框126停止框128延迟响应框130切换跳闸曲线框。

Claims (10)

1.一种断路器系统(20)，包括：

具有第一跳闸单元(48)的第一断路器(26)，所述第一跳闸单元(48)具有第一处理器(50)、电耦合到所述第一处理器(50)的第一电流感测器(52)以及耦合成传送来自所述第一处理器(50)的信号的第一数据通信装置(60)，其中，所述第一处理器(50)对用于响应于通过所述第一电流感测器(52)检测到第一故障情况而经由所述第一数据通信装置(60)传送信号的可执行计算机指令作出响应，所述第一处理器(50)还对用于响应于通过所述第一电流感测器(52)检测到第二故障情况而经由所述第一数据通信装置(60)传送所述信号的可执行计算机指令作出响应；

具有第二跳闸单元(48)的第二断路器(42、44)，所述第二跳闸单元(54)具有第二处理器(50)、电耦合到所述第二处理器(50)的第二电流感测器(52)以及可操作耦合成接收来自所述第一数据通信装置(60)的所述信号并向所述第二处理器(50)传送所述信号的第二数据通信装置(60)，其中，所述第二处理器(50)对用于将所述第二断路器(42、44)的跳闸响应在所述信号起因于所述第一故障情况时改变为第一联锁序列并在所述信号起因于所述第二故障情况时改变为第二联锁序列的可执行计算机指令作出响应。

2.如权利要求1所述的断路器系统(20)，其中，所述第一故障情况是越过了短时RMS电流阈值的情况。

3.如权利要求2所述的断路器系统(20)，其中，所述第二故障情况是超过在瞬时拾取阈值识别的瞬时样本电流阈值的足够量的故障。

4.如权利要求3所述的断路器系统(20)，其中，所述第二联锁序列是跳闸响应的延迟。

5.如权利要求3所述的断路器系统(20)，其中，所述第二处理器(50)对用于接收来自用户接口(46)的阈值选择输入信号并在感测到所述第一故障情况或所述第二故障情况时响应于所述阈值选择输入信号而进行激活的可执行计算机指令作出响应。

6.如权利要求3所述的断路器系统(20)，其中，所述第二处理器(50)对用于接收来自用户接口(46)的阈值选择输入信号并响应于所述阈值选择输入信号而激活所述第一故障情况和所述第二故障情况的可执行计算机指令作出响应。

7.一种操作连接到受保护电路的断路器系统(20)的方法，所述方法包括：

用第一断路器(26)中的第一跳闸单元检测(122)电气故障；

确定(106)所述电气故障是否满足第一阈值参数；

确定(111)所述电气故障是否满足第二阈值参数；

确定(111)所述电气故障是否在第一瞬时跳闸等级参数之上；

如果满足所述第一阈值参数或所述第二阈值参数，则向第二断路器(42、44)中的第二跳闸单元(54)传送(110)联锁信号；

使所述第一断路器(26)跳闸(112)，以中断至所述受保护电路的电流；

用第二断路器(42、44)中的第二跳闸单元(54)接收(120)所述联锁信号(110)；

如果满足所述第一阈值参数，则在所述第二跳闸单元(54)中发起(108)第一联锁序列；以及

如果满足所述第二阈值参数，则在所述第二跳闸单元(54)中发起(108)第二联锁序列。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一阈值参数是短时RMS电流阈值，并且其中，所述第一联锁序列将所述第二跳闸单元的有效跳闸曲线(84)从第一跳闸曲线改变为第二跳闸曲线(86)。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述第二跳闸曲线(86)是用户定义跳闸曲线(93)。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述第二阈值参数为瞬时样本电流阈值，且所述第二联锁序列将所述第二断路器(42、44)的跳闸响应延迟预定的时间量。

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