CN101599629B - 通用跳闸单元 - Google Patents

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Abstract

提供了一种与断路器装置一起使用的通用跳闸单元，其包括通信单元和控制器，该通信单元构造成与断路器装置的特色模块通信并且由此接收有关断路器装置的操作特征的关键断路器特色参数。控制器包括存储器和部件，通用记录、先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数存储在该存储器上，控制器构造成根据从通用记录所确定的信息来控制通信单元以接收关键断路器特色参数，当在断路器装置中的电流和电压中的至少一个超过由先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数所限定的相应预定阈值时所述部件执行跳闸保护。

Description

通用跳闸单元
技术领域
本公开涉及一种跳闸单元，并且更特别地，涉及通用跳闸单元(universal trip unit)。
背景技术
在断路器中，跳闸单元可以被认为是断路器的大脑。也就是说，跳闸单元包含微处理器、液晶显示器(LCD)、定额插头(rating plug)和模拟电路以提供电路保护。在这种负载下，跳闸单元经由变流器和/或Rogowski传感器接收有关通过断路器电流的信息，并且处理该信息以为使用者提供反馈或为相关的断路器提供跳闸功能。当电流超过预定阈值时，跳闸单元为中断电流的断路器通量开关发出跳闸信号。
然而，实际中，由于断路器的操作者可以应用各种类型的断路器，所以他们会需要存储大量的备用跳闸单元，以防用于特定类型断路器的特定跳闸单元发生故障。就占用空间和关联成本而言，所需存储大量备用跳闸单元将是昂贵的。
发明内容
根据本发明的方面，提供了与断路器装置一起使用的通用跳闸单元，并且该通用跳闸单元包括通信单元和控制器，把该通信单元构造成与断路器装置的特色模块(personality module)通信且由此接收有关断路器装置的操作特征的关键断路器特色参数(key breakerpersonality parameter)，该控制器包括存储器和部件，把通用记录(universal register)、先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数存储在该存储器上，该控制器构造成根据从通用记录所确定的信息来控制通信单元以接收关键断路器特色参数，当在断路器装置中的电流和电压中的至少一个超过如由先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数所限定的相应预定阈值时该部件执行跳闸保护。
根据本发明的另一个方面，提供了通用跳闸单元，并且该通用跳闸单元包括电源单元、通信单元和控制器，把该通信单元耦合到电源单元上并且构造成接收关键断路器特色参数，该控制器包括存储器和根据如由先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数所限定的检测状态来执行跳闸保护的部件，把通用记录、先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数存储在该存储器上，该控制器构造成根据从通用记录所确定的信息来控制器通信单元以接收关键断路器特色参数。
根据本发明的另一个方面，提供了操作断路器装置的通用跳闸单元的方法，并且该方法包括当识别通用跳闸单元时也辨识通用跳闸单元的通用记录、根据从通用记录所确定的信息接收来自断路器装置的关键断路器特色参数以及控制通用跳闸单元的部件以当在断路器装置中的电流和电压中的至少一个超过如由先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数所限定的相应预定阈值时执行跳闸保护。
通过本发明的技术可以实现另外的特征和优点。在本文中将详细描述本发明的其它实施例和方面，并且把这些其它实施例和方面认为是所要求的本发明的一部分。为了通过优点和特征来更好地理解本发明，参考描述和附图。
附图说明
在权利要求中特别指出并明确主张本发明的主旨。结合附图通过下列详细描述，本发明前述的和其它的方面、特征和优点将显而易见，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的断路器装置的视图；
图2是根据本发明的实施例的断路器装置的示意图；和
图3是根据本发明的实施例的操作断路器装置的方法的流程图。
零件列表
1断路器装置
2接收单元
3特色模块
3a存储器单元
4附件
5辅助单元
10通用跳闸单元
11LCD液晶显示器
12菜单按钮
13部件识别构件
20壳体
30电源单元
40通信单元
50控制器
60存储器
70部件
R通用记录
P1先前所存储的关键参数
P2关键断路器特色参数
I电流
C通信线路
操作110辨识通用记录
操作120接收关键断路器特色参数
操作124读取关键断路器特色参数
操作125发出请求
操作130控制通用跳闸单元
具体实施方式
参考图1和图2，提供了与断路器装置1一起使用的通用跳闸单元10。这里，断路器装置1可以是当前待售的或操作中的任何断路器，并且把通用跳闸单元10构造成可与这些断路器中的许多断路器一起操作。一般地，断路器装置1包括接收单元2、特色模块3以及备选的附件4，接收单元2具有足以把通用跳闸单元10接收在其中的形状和大小，附件4可以包括并联跳闸装置、欠压释放装置(under-voltage release)、合闸线圈(close coil)等等，并且断路器装置1可以包括液晶显示器(LCD)11、允许操作者操作通用跳闸单元10的菜单按钮12和部件识别构件13。
特色模块3包含存储某些信息的存储器，比如非易失性存储器单元3a。该信息可以包括确定将由断路器装置1所提供的跳闸保护等级的关键断路器特色参数P2。关键断路器特色参数P2可以包括，但不限于，帧大小、短路功率(short circuit rating)、传感器和断路器(CB)标准，比如断路器装置1的国际电工技术委员会(IEC)标准、保险商实验室(UL)标准或美国国家标准化组织(ANSI)标准。
通过大致以这种方式所构建的断路器装置1，通用跳闸单元10包括壳体20、电源单元30、通信单元40和控制器50，壳体20允许把它可移动的插入到断路器装置1的接收单元2中，当把壳体20插入到接收单元2中时电源单元30接收功率，把通信单元40耦合到电源单元30上以与特色模块3通信且从其接收关键断路器特色参数P2。控制器50包括比如非易失性存储器的存储器60，把也识别通用跳闸单元10的通用记录R、有关跳闸保护的一般操作特征的先前所存储的关键参数P1和所接收的关键断路器特色参数P2存储在该存储器60上。控制器50进一步包括部件70，把该部件70构造成当在断路器装置1中的电流和电压中的至少一个超过如由先前所存储的关键参数P1和所接收的关键断路器特色参数P2所限定的相应预定阈值时执行跳闸保护。
当把通用跳闸单元10插入到断路器装置1中时，电源单元30可以经由穿过断路器装置1的电流I或可选地从比如24V辅助单元的辅助单元5接收功率，可以把该辅助单元耦合到断路器装置1和通用跳闸单元10二者上或其中之一上。以这种方式，为通用跳闸单元10提供必需的功率以执行断路器装置1的跳闸保护。
根据本发明的各个实施例，通信单元40可以与特色模块3通信。也就是说，通信单元40可以经由有线接口和/或无线接口与特色模块3通信。在一个这样的实施例中，通信单元40沿着通信线路C与特色模块3通信。这里，通信线路C可以包括5V+布线(wiring)、接地布线和Inter-Integrated Circuit(I2C)总线布线，以便在通信单元40和特色模块3之间的通信穿过I2C总线是可能的。
根据本发明的实施例，通用记录R可以包括保存在控制器50的存储器60的非易失性存储器中的数值数据，把数值数据设定成特定值，比如零。当把通用跳闸单元10安装到断路器装置1中时，控制器50读取保存在存储器60中的通用记录R，并且通过被确定与通用记录R包含在一起的信息，由此也辨识通用跳闸单元10。
然后，根据从通用记录R所确定的信息，控制器50控制通信单元40以读取保存在断路器装置1的特色模块3中的关键断路器特色参数P2。可选地，根据从通用记录R所确定的信息，控制器50可以控制通信单元40以对特色模块3发出关键断路器特色参数P2的请求。一旦接收到关键断路器特色参数P2，就把该关键断路器特色参数P2存储在控制器50的存储器60的非易失性存储器中。
然后，当在断路器装置1中的电流和电压中的至少一个超过如由先前所存储的关键参数P1和所接收的关键断路器特色参数P2所限定的相应预定阈值时，控制器50的部件70执行断路器装置1的跳闸保护。
根据本发明的另一个方面，提供通用跳闸单元10，并且该通用跳闸单元10包括电源单元30、通信单元40和控制器50，把该通信单元40耦合到电源单元30上并且构造成接收关键断路器特色参数P2。控制器50包括存储器60，把通用记录R、先前所存储的关键参数P1和所接收的关键断路器特色参数P2存储在该存储器60上。根据从通用记录R所确定的信息，把控制器50构造成控制通信单元40以接收关键断路器特色参数P2。此外，控制器50进一步包括部件70以根据如由先前所存储的关键参数P1和所接收的关键断路器特色参数P2所限定的检测状态来执行跳闸保护。
根据本发明的又一方面并且参考图3，提供了操作断路器装置1的通用跳闸单元10的方法，并且该方法包括当识别通用跳闸单元10时也辨识通用跳闸单元10的通用记录R(操作110)、根据从通用记录R所确定的信息接收来自断路器装置1的关键断路器特色参数P2(操作120)以及当在断路器装置1中的电流和电压中的至少一个超过如由先前所存储的关键参数P1和所接收的关键断路器特色参数P2所限定的相应预定阈值时控制通用跳闸单元10的部件70以执行跳闸保护(操作130)。
根据本发明的进一步实施例，关键断路器特色参数P2的接收(操作120)可以进一步包括根据从通用记录R所确定的信息读取关键断路器特色参数P2(操作124)，和/或根据从通用记录R所确定的信息发出关键断路器特色参数P2的请求(操作125)。
尽管已经参考示范性实施例描述了本公开，但是本领域中的那些技术人员将能理解的是，在不偏离本公开的范围的情况下，可以做出各种改变并且可以用等价物来替代本公开的元件。此外，在不偏离本公开的本质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定的情形或材料适应本公开的教义。所以，预期的是，本公开并不限于被公开为计划实施本公开的最佳模式的特定示范性实施例，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围中的所有实施例。

Claims (20)

1.一种与多个断路器装置中的任何一个一起使用的通用跳闸单元，所述多个断路器装置各具有特色模块并且所述通用跳闸单元能够安装至所述多个断路器装置中的每一个，所述通用跳闸单元包括：
通信单元，其构造成与所述多个断路器装置中的所述一个的特色模块通信，并且由此从所述特色模块接收有关所述断路器装置的操作特征的关键断路器特色参数；和
控制器，其包括：
存储器，在所述存储器上存储有通用记录、先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数，所述控制器构造成，在所述通用跳闸单元安装在所述多个断路器装置中的所述一个中之后，控制所述通信单元以根据从所述通用记录所确定的信息来从所述多个断路器装置中的所述一个的特色模块接收所述多个断路器装置中的所述一个的关键断路器特色参数，和
部件，当在所述断路器装置中的电流和电压中的至少一个超过由先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数所限定的相应预定阈值时，所述部件执行跳闸保护。
2.根据权利要求1所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述通用跳闸单元进一步包括壳体，以允许把所述通用跳闸单元可移动地插入到所述断路器装置的接收单元中。
3.根据权利要求1所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述通用跳闸单元进一步包括电源单元以从所述断路器装置接收功率。
4.根据权利要求1所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述通用跳闸单元进一步包括电源单元以从24V辅助单元接收功率。
5.根据权利要求1所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述通用记录包括设定成特定值的数值数据。
6.根据权利要求5所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述控制器构造成辨识所述通用记录的特定值。
7.根据权利要求5所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述通用记录的所述特定值设定成零。
8.根据权利要求1所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述关键断路器特色参数至少包括所述断路器装置的帧大小、短路功率、传感器和断路器(CB)标准。
9.根据权利要求1所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述控制器控制所述通信单元以根据从所述通用记录所确定的信息读取所述关键断路器特色参数。
10.根据权利要求1所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述控制器控制所述通信单元以根据从所述通用记录所确定的信息请求发送所述关键断路器特色参数。
11.根据权利要求1所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述控制器的存储器包括非易失性存储器。
12.一种通用跳闸单元，其包括：
电源单元；
通信单元，其耦合到所述电源单元上并且构造成从多个断路器装置的任何一个的特色模块接收关键断路器特色参数，所述通用跳闸单元安装在所述断路器装置中；和
控制器，包括：
存储器，在所述存储器上存储有通用记录、先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数，所述控制器构造成，在所述通用跳闸单元安装在所述多个断路器装置中的所述一个中之后，控制所述通信单元以根据从所述通用记录所确定的信息从所述多个断路器装置中的所述一个的特色模块接收所述多个断路器装置中的所述一个的关键断路器特色参数，和
部件，其根据由先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数所限定的检测状态来执行跳闸保护。
13.根据权利要求12所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述通用记录包括设定成特定值的数值数据。
14.根据权利要求12所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述关键断路器特色参数包括至少反映帧大小、短路功率、传感器和断路器(CB)标准的数据。
15.根据权利要求12所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述控制器控制所述通信单元以根据从所述通用记录所确定的信息读取所述关键断路器特色参数。
16.根据权利要求12所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述控制器控制所述通信单元以根据从所述通用记录所确定的信息请求发送所述关键断路器特色参数。
17.根据权利要求12所述的通用跳闸单元，其特征在于，所述控制器的存储器包括非易失性存储器。
18.一种操作用于安装在多个断路器装置中的任何一个中的通用跳闸单元的方法，所述多个断路器装置各具有特色模块，所述方法包括：
在所述通用跳闸单元安装在所述多个断路器装置中的所述一个中之后辨识所述通用跳闸单元的通用记录；
在辨识之后，根据从所述通用记录所确定的信息，从所述多个断路器装置中的所述一个的特色模块接收所述多个断路器装置中的所述一个的关键断路器特色参数；和
控制所述通用跳闸单元的部件，以当在所述断路器装置中的电流和电压中的至少一个超过由先前所存储的关键参数和所接收的关键断路器特色参数所限定的相应预定阈值时，执行跳闸保护。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，接收所述关键断路器特色参数包括根据从所述通用记录所确定的信息读取所述关键断路器特色参数。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，接收所述关键断路器特色参数包括根据从所述通用记录所确定的信息发出所述关键断路器特色参数的请求。
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