CN102087929B - 控制器和包含用于检测其故障的控制器的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制器和包含用于检测其故障的控制器的系统。一种用于负载(136)的控制器(100)包含：可分离触头(102)；被构造为断开以及闭合可分离触头的操作机构(104)；与操作机构合作以断开以及闭合可分离触头的处理器电路(106)；由处理器电路控制的输出(108)。输出被构造为使得远程电路分断器(110)断开与可分离触头串联电连接的电力电路(112)。处理器电路被构造为(400)检测控制器未能控制负载的故障并致动该输出。

Description

控制器和包含用于检测其故障的控制器的系统

技术领域

所公开的内容一般涉及电气开关设备，更具体地说，涉及控制器。所公开的内容还与包含控制器的系统有关。

背景技术

例如但不限于，在起动器应用中使用接触器，以便接通/关断负载并保护例如电动机或其它电气装置等的负载免受电流过载。接触器被用作电气开关设备，并且并入固定触头以及可动触头，其在被闭合时传导电力。

例如，三极、低压接触器具有三个触头组件，每个触头组件用于三相电气装置的一个相或极。每个触头组件可包含例如动触头和一对静触头。一个静触头为线路侧触头，另一静触头为负载侧触头。可动触头由致动组件控制，致动组件包含电枢和磁体组件，其由线圈激励，以便移动可动触头，从而形成静触头之间的桥接。当可动触头与两个静触头均接合时，电流可以从电源或线路流至负载、电动机或其它电气装置。当可动触头与静触头分离时，形成开路，线路和负载之间彼此电气隔离。

通常，使用一个线圈来操作用于全部三个触头组件的共用载体(carrier)。结果，低压接触器被构造为，每当三相输入的任一极或相中接收到故障状况或开关断开命令时，接触器的全部触头组件一同断开。简单的说，触头组件作为一个群体受到控制，与受到独立控制截然相反。

中压接触器通常包括空气间隙型、绝缘气体型和真空型。例如，真空接触器在真空中分断电弧。

例如，单相真空接触器包含其中保持为适当的高度抽真空的真空瓶、操作机构、交流(AC)电力线路端和负载端。例如，固定触头和可动触头被容纳在真空瓶内并分别电连接至线路端和可动瓶阀杆(bottlestem)。接触器的负载端通过分路器(shunt)电连接至从瓶体凸出的瓶阀杆。瓶阀杆离开瓶体的移动使得可动触头离开固定触头，并因此将触头分断为处于开路位置。例如，操作机构包含可绕轴承旋转的T形横杆(crossbar)以及具有电枢的线圈，电枢响应于线圈并附着到横杆以便旋转横杆。T形横杆具有动臂(kick-outarm)和枢转板臂(pivotplatearm)。

包含多个极的中压或真空接触器的实例在美国专利No.5,559,426；4,559,511；4,544,817；4,504,808；4,485,366；4,479,042和4,247,745中公开。

在对已知真空接触器进行维护以更换多个故障元件时，线圈、线圈磁体、电枢止动组件(armaturestopassemblies)、辅助触头组件、真空断路器和/或其它元件可能故障和/或被不正确地更换。这种故障和/或不正确的更换对用户来说可能是不明显的，直至当真空接触器遭受到后续的故障(例如但不限于，触点熔焊)以后。例如，反冲弹簧(kick-outspring)可能断裂，接触器锁闩(latch)机构可能解不开锁闩，或者在电枢板和线圈芯之间可能产生粘性物质，从而不允许反冲弹簧断开真空断路器并分断负载电流。在这种情况下，真空接触器不再能保护负载或其电力电路。因此，需要在将接触器安装在电力系统之前在维护期间验证接触器的健康。

当真空断路器的真空度下降时，其就不再能分断电流。在三相电动机电路中，三个真空断路器之一中的真空的丧失并不意味着真空接触器不能分断到电动机的电力，这是因为另外两个真空断路器仍然能够工作。然而，当第二个真空断路器的真空度下降时，这两个故障真空断路器持续产生电弧。这将击穿两个故障真空断路器的陶瓷外壳，其又能导致相到相的电弧放电以及到外壳的电弧放电。同时，电动机可能变成单相并且可能在熔断器或其它上游保护装置分断故障之前被损坏、烧毁或者以其他方式破坏。

在维护周期期间，将真空接触器从其外壳移除，并使每个真空断路器受到电力电势耐受试验(如，耐压(high-pot)试验)电平(例如但不限于，对7,200伏接触器为受到1分钟的16,000AC电压)。如果在真空断路器内动静触头之间存在电弧，则真空接触器故障。这是在将真空断路器装入真空接触器后对真空度下降进行检测的唯一已知的方法。这非常耗时、昂贵，需要体积庞大、昂贵的设备和熟练的技术人员，并且仅能在延长的停机维护时间期间进行。因此，许多真空度下降不能被检测出来，直到第二个真空断路器发生故障。该情况经常导致常常作为电动机起动器的真空接触器的丧失，太多的时候是电动机的丧失。

参见图1，电枢止动组件2调节电枢板6与线圈10的芯8之间的气隙4。气隙4在初始工厂试验期间被调节。如果电枢止动组件2断裂、磨损，或者如果存在硬件的松动，则这将导致线圈10的拾取电压(pick-upvoltage)要求的增大。这可导致真空接触器相对较为缓慢地闭合，真空接触器的缓慢闭合可导致触点熔焊。如果主触头12熔焊，电动机起动器就不能关断进入电动机的电流和电压。如果一个真空断路器——例如14——发生熔焊且其它两个真空断路器(未示出)丧失其触头间隙11，则存在分断电流的能力的丧失，这是因为它们位于共用组件上。这导致未熔焊的触头之间产生电弧，从而导致真空断路器14的真空密封外壳裂开。真空密封外壳的裂开导致真空接触器的丧失，通常是电动机起动器(未示出)的丧失，太多的时候是电动机(未示出)的丧失。

线圈电路——其包含线圈10——是将真空接触器闭合并保持闭合的重要部分。线圈10的两个示例性故障模式包括引线断裂和绕组短路。如果线圈10是健康的，则真空接触器将在例如约66毫秒内闭合。自耦变压器电路中的线圈电路故障经常导致自耦变压器故障。

线圈磁体组件——其包含电枢板6和线圈芯8——必须在对真空接触器进行工厂组装时准确地对齐，以具有例如45到60伏范围内相对较低的开断电压(drop-outvoltage)。每个真空接触器在出厂设定后都具有已知的开断电压，其与真空度下降或大气压力无关。如果线圈磁体组件没有准确对齐，如果该对齐由于磨损、灰尘或位于电枢板6与线圈芯8之间的气隙4中的磁性材料而改变，或者如果存在由于接触器闭合的冲击而导致的硬件松动，则不可能具有相对较低的开断电压。电枢板6与线圈芯8之间的粘性物质将导致较高的线圈分断电压。相对较高的开断电压引起电压降低(brownout)期间的电动机起动器关断、电动机启动期间的电压骤降、自动重合闸操作以及网络上的故障。

一些真空接触器包含视情况可选的机械锁闩附加装置或组件16，其使得真空接触器像断路器一样动作。合闸线圈10将电枢17拉动为闭合，锁闩弹簧18将锁闩组件16推到适当位置，从而防止真空接触器在合闸线圈10去激励时断开。接着，为了断开真空接触器，激励分闸线圈20，从而将锁闩组件16拉离电枢17并允许反冲弹簧22断开真空接触器。

辅助触头——如24——被用于确定真空接触器是闭合还是断开。当辅助触头24工作时，其通常反映出主触头12的断开或闭合状态。在主触头12接触、但还未被封入(sealedin)时，辅助触头24典型地被设定为从断开状态变化到闭合状态。换句话说，辅助触头24用于报告主触头12的断开或闭合位置。然而，由于磨损、破裂、硬件松动、导体断裂、或者导体开始松动或在维护中未被正确安装，辅助触头24可给出主触头12的位置的错误的指示。

在对中压接触器进行首次激励之前，对其进行多种交接试验。下面对这些交接试验的一些非限制性实例进行讨论。

工频介电耐受(或AC耐压试验)试验测试真空接触器。示例性试验电压为两倍的线间电压加上2000VAC，施加60秒，击穿放电(火花放电)为故障。例如，对于国际电工委员会(IEC)，对于7.2kV等级设备，电压为20,000伏。

真空完整性试验向真空断路器两端提供AC高压试验。试验电压随特定真空断路器制造商的不同而不同。例如，该电压可以为16,000VAC，施加时间为60秒，击穿放电为故障。

通过手工闭合真空接触器并验证辅助触头24在真空断路器14的主触头12闭合的同时闭合，检查辅助触头24的正常操作。

真空接触器通过使用辅助控制电力来闭合，并对接触电阻进行测量。例如，这对IEC来说是强制性的，但对UL，CSA和NEMA来说是可选的。

对所有电力连接的紧固性进行机械检查。这通过使用转矩扳手依照制造商的说明书来进行。

对所有电气控制导体进行检查以验证其位于适当的位置并且电连接是适当地紧固的。

对外壳的单元中真空接触器的放置进行检查，并验证所有电力连接都是牢固的，并且，如果进行了栓接，栓接也按照制造商的规范进行了扭转。另外，验证所有控制连接是牢固的。

如果有机械互锁的话，对其进行检查以确定其是否处于正常工作状态。

当已知的电动机保护继电器检测到电动机问题(例如，但不限于，I²t；接地故障)时，保护继电器发起接触器的断开并宣布跳闸。如果单相或三相电流继续流动，则在适合的时间延迟后，电动机保护继电器激励输出，该输出可被配置为断开上游的电路分断器。

已知由自动控制电路(例如，可编程逻辑控制器(PLC)；分布式控制系统(DCS))在特定情况下告知接触器进行分断。

控制器存在改进的空间。

进一步地，包含控制器的系统存在改进的空间。

发明内容

相信已知的技术不知道：如果控制电路已经告知接触器进行分断，且接触器没有分断到负载的电流。

另外，据信并不知道：如果PLC、DCS或控制电路告知接触器进行分断且电流继续流动，电动机保护继电器将激励可被配置为断开上游电路分断器的输出。

据信并不知道：如果接触器在相应的控制电路要求接触器分断时未能分断且没有分断或如果电流继续流动，则将告知上游电路分断器分断相应的负载。

根据公开内容的方面，当不管何种原因而发起控制器分断、并且电流(例如，单相或三相电流)继续流动时，致动控制器输出，其被构造为使得远程电路分断器断开与控制器的可分离触头串联电连接的电力电路。另外，根据本公开内容的其它方面，如果控制器被确定为断开，则控制器的可分离触头将再次闭合(例如，但不限于，以消除三相真空断路器中导致接触器、电动机起动器和电动机控制中心损害的电弧放电以及电动机中对之产生损害的单相运行(single-phasing))。

这些和其它需求通过公开内容的实施方式得以满足，其中，控制器检测其多种故障。

根据本公开内容的一个方面，一种用于负载的控制器包含：可分离触头；被构造为断开以及闭合可分离触头的操作机构；与操作机构合作以断开以及闭合可分离触头的处理器电路；由处理器电路控制的输出，该输出被构造为使得远程电路分断器断开与可分离触头串联电连接的电力电路，其中，处理器电路被构造为对控制器未能控制负载进行检测并对输出进行致动。

处理器电路可包含处理器、存储器、被构造为检测与可分离触头可操作地关联的电压的第一传感器以及被构造为检测流经可分离触头的电流的第二传感器；处理器可被构造为在存储器中存储：所述控制器未能断开或分断电流的原因、控制器未能断开或分断电流的时间和日期、施加给可分离触头的电压、流经可分离触头的电流。

操作机构可包含辅助触头；处理器电路可包含：处理器；被构造为检测与可分离触头操作性相关联的电压的第一传感器；被构造为检测流经可分离触头的电流的第二传感器；被构造为每当可分离触头意图为断开时就由处理器执行的程序；该程序可被构造为确定电压被施加到可分离触头、电流正在流经可分离触头、辅助触头指示可分离触头为闭合的，并做出响应地对可分离触头进行再次闭合并致动输出。

操作机构可包含辅助触头；处理器电路可包含：处理器，被构造为检测与可分离触头可操作地关联的电压的第一传感器；被构造为检测流经可分离触头的电流的第二传感器；被构造为每当可分离触头意图为断开时就由处理器执行的程序；程序可被构造为确定电压被施加到可分离触头、电流正在流经可分离触头、辅助触头指示可分离触头为断开的，并做出响应地致动输出。

处理器电路可包含：处理器；被构造为检测与可分离触头可操作地相关联的电压的第一传感器；被构造为检测流经可分离触头的电流的第二传感器；被构造为每当可分离触头意图为闭合时就由处理器执行的程序；程序可被构造为确定电压被施加到可分离触头、电流正在流经可分离触头、辅助触头为断开的，并做出响应地指示辅助触头的故障。

程序可进一步被构造为每当所述可分离触头意图为断开时由处理器执行，确定电流并非正在流经可分离触头、辅助触头为闭合的，并做出响应地指示辅助触头的故障。

处理器电路可包含：处理器；被构造为检测流经可分离触头的电流的传感器；被构造为每当可分离触头意图为闭合时就由处理器执行的程序；程序可被构造为确定电流并非正在流经可分离触头、辅助触头为断开的，并做出响应地对操作机构未能闭合可分离触头进行指示。

作为本公开内容的另一方面，控制器包含：可分离触头；包含被构造为断开以及闭合可分离触头的多个线圈的操作机构；与所述多个线圈合作以断开以及闭合可分离触头的处理器；由处理器控制的输出；由处理器控制的控制电路，其中，控制电路被构造为使得所述多个线圈断开以及闭合可分离触头，且其中，处理器被构造为检测可分离触头的故障并致动输出。

所述多个线圈可为一个线圈；操作机构可进一步包含被构造为指示如线圈控制的可分离触头的断开状态或闭合状态的辅助触头；处理器可包含存储器，存储器具有与第一电压对应的第一预定值和与第二电压对应的第二预定值，期望线圈在第一电压处闭合可分离触头，期望线圈在第二电压处断开可分离触头；控制电路可被构造为向线圈施加电压；处理器可进一步包含程序，该程序被构造为，当可分离触头闭合时，如果施加给线圈的电压大于第一预定值，或者当可分离触头断开时，如果施加给线圈的电压大于第二预定值，则致动输出。

作为本公开内容的另一方面，一种控制器包含：可分离触头；包含被构造为断开以及闭合可分离触头的线圈和被构造为对可分离触头的断开状态或闭合状态进行指示的辅助触头的操作机构；被构造为检测与可分离触头可操作地关联的电压的第一传感器；被构造为检测流经可分离触头的电流的第二传感器；与线圈合作以断开以及闭合可分离触头的处理器；由处理器控制的输出，其中，处理器被构造为检测可分离触头或辅助触头的故障并致动输出。

处理器可包含程序，该程序被构造为每当可分离触头意图为闭合时由处理器执行；且该程序可被构造为，由检测到的电压确定电压被施加到可分离触头，由检测到的电流确定电流正在流经可分离触头，并确定辅助触头指示可分离触头为断开的，做出响应地在输出上对辅助触头的故障进行指示。

处理器可包含程序，该程序被构造为每当可分离触头意图为闭合时由处理器执行；该程序可被构造为，由检测到的电流确定电流并非正在流经可分离触头，并确定辅助触头指示可分离触头为断开的，做出响应地在输出上对未能闭合可分离触头进行指示。

处理器可包含程序，该程序被构造为每当可分离触头意图为断开时由处理器执行；该程序可被构造为，由检测到的电流确定电流正在流经可分离触头，并确定辅助触头指示可分离触头为断开的，做出响应地再次闭合可分离触头并在输出上对未能分断电流进行指示。

处理器可包含程序，该程序被构造为，每当可分离触头意图为断开时由处理器执行；该程序可被构造为，由检测到的电流确定电流正在流经可分离触头，并确定辅助触头指示可分离触头为闭合的，做出响应地在输出上指示操作机构的故障。

作为本公开内容的另一方面，一种用于控制负载的系统包含：控制器，包含可分离触头、被构造为断开以及闭合可分离触头的操作机构、与操作机构合作以断开以及闭合可分离触头的处理器、由处理器控制的输出，其中，处理器被构造为对控制器未能控制负载进行检测并对输出进行致动；电路分断器，其位于控制器的上游并响应于其输出；与可分离触头串联电连接的电力电路，其中，电路分断器被构造为，响应于控制器的被致动的输出，断开与可分离触头串联电连接的电力电路。

附图说明

结合附图阅读下文对优选实施例的描述，可以获得对所公开内容的全面理解，其中：

图1是接触器线圈、操作机构和真空断路器的简化框图；

图2是根据本公开内容的实施方式的三极中压接触器的框图；

图3是用于图2的处理器的接触器健康校准程序的流程图；

图4是用于图2的处理器的接触器健康测试程序的流程图；

图5A-5B构成了用于图2的处理器的辅助触头和线圈健康测试程序的流程图；

图6是图2的接触器线圈控制电路的原理框图。

具体实施方式

在这里采用的术语“多个”应当表示一个或大于一个的整数个(即，复数个)。

这里采用的术语“处理器”表示能够存储、检索和处理数据的可编程模拟和/或数字装置；计算机；工作站；个人电脑；微处理器；微控制器；微型计算机；中央处理单元；主计算机；小型计算机；服务器；网络处理器；或任何适合的处理装置或设备。

这里采用的术语“致动(activate)”表示使其有效；引起实际的操作或结果；或者使得输出从无效状态变为有效状态。

这里采用的术语“低压”应当表示任何小于约600V_RMS的电压。

这里采用的术语“中压”应当表示任何大于低压并且处于约600V_RMS至约52kV_RMS范围内的电压。

这里采用的术语“控制器”表示接触器与保护继电器的组合。

这里采用的术语“保护继电器”可包含：例如但不限于，多个电流和/或电压传感器，处理器电路，断开以及闭合接触器的控制电路。保护继电器和/或电流和/或电压传感器可以是接触器的一部分或与接触器分立。

这里采用的术语“接触器”包括：例如但不限于，低压接触器；中压接触器；或者电操作的低压或中压断路器。接触器可包含：例如但不限于，操作机构，多个可分离触头。接触器和断路器还可包含辅助触头。

本公开内容结合例如三极真空接触器的磁闭合接触器来描述，但是本公开内容也可用于具有任意数量的极的宽广范围内的控制器。例如但不限于，本公开内容的方面可有利地用于电操作的低压或中压断路器。

参见图2，示出了示例性三极控制器或接触器100。在该示例中，由处理器电路106、传感器124与126和控制电路128构成的保护继电器是控制器或接触器100的一部分。然而，可以理解，这样的保护继电器可与接触器分立，接触器包含例如可分离触头102、操作机构104以及视情况可选的辅助触头114。

示例性三极控制器或接触器100包含：可分离触头102，被构造为断开以及闭合可分离触头102的操作机构104(例如，示例性线圈116)，与操作机构104协作以断开以及闭合可分离触头102的处理器电路106，由处理器电路106控制的输出108。在图2的示例中，输出108被构造为使得远程电路分断器110(以假想线图形示出)断开与接触器100的可分离触头102串联电连接的电力电路112(以假想线图形示出)。如同将在下文中结合图5A-5B更加详细论述的那样，处理器电路106被构造为检测接触器100未能控制负载136的故障并致动输出108。

示例1

像传统中那样，示例性操作机构104可包含辅助触头114(Ma)，辅助触头114被构造为对由线圈116控制的可分离触头102的断开状态或闭合状态进行指示。尽管示出了一个线圈116，但本公开的内容也可用于具有任意数量的线圈(例如但不限于，合闸线圈；分闸线圈；机械锁闩线圈)的接触器。

示例2

系统118包含远程电路分断器110、电力电路112和接触器100。电路分断器110位于接触器100的上游并响应其输出108。电路分断器110被构造为，响应于接触器100的被致动的输出108，断开与可分离触头102串联电连接的电力电路112。

示例3

示例性处理器电路106可包含处理器120、存储器122、被构造为对与可分离触头102可操作地关联的电压进行检测的第一传感器124、被构造为对流经可分离触头102的电流进行检测的第二传感器126(例如，但不限于，多个罗戈夫斯基线圈)。处理器电路120与线圈116协同工作以断开以及闭合可分离触头102。处理器电路120或操作机构104优选为包含由处理器120进行控制的控制电路128。控制电路128被构造为使得线圈116断开以及闭合可分离触头102。处理器120被构造为检测可分离触头102(例如，多个真空断路器)和/或辅助触头114的故障并致动输出108和/或警报输出130。

处理器电路106、控制电路128和传感器124及126可以是、也可以不是接触器100的一部分。线圈116和辅助触头114是接触器100的一部分。

示例4

接触器100未能控制负载136的故障可能是接触器100的部件的故障，该部件例如为构成接触器100的可分离触头102的多个真空断路器。

示例5

接触器100可以是中压真空接触器。

示例6

接触器100未能控制负载136的故障可能是接触器100的部件的故障，该部件例如为操作机构104，其包含辅助触头114。

示例7

存储器122可包含与第一电压对应的第一预定值132和与第二电压相对应的第二预定值134，预期线圈116在第一电压处闭合可分离触头102，预期线圈116在第二电压处断开可分离触头102。

示例8

在接触器100的初始设置和试验期间，进行试验(联系图3参见下文的示例10)以验证“初始安装的”拾取和开断电压。该试验可通过改变控制电路128的输出以确定接触器100在什么拾取电压等级下闭合以及接触器100在什么开断电压等级下断开而完成，其中，控制电路128可以是例如但不限于脉冲宽度调制(PWM)线圈控制电路。

在随后的维护期间或之后(例如但不限于，在系统停机维护期间；在接触器的维护期间或之后)，接触器处理器120改变(联系图4参见下文的示例11)PWM线圈控制电路128的输出并确定接触器100在什么拾取电压等级下闭合以及接触器100在什么开断电压等级下断开。如果这些电压中的任意一个相应地与对应的“初始安装的”拾取和开断电压显著不同，例如可在输出130上输出适当的报警消息或其它适合的警报。这通知维护人员或其它操作人员或用户哪个电压已经改变，以及，视情况可选地，能够对隔离可能的问题源头的多种附加试验提出建议。

示例9

多种因素影响了对一个真空断路器中的真空度下降的检测。例如，海平面的大气压力为每平方英寸14.7磅(PSI)。400A，7.2kV的真空断路器的波纹管(bellows)为约2平方英寸。为了将该真空断路器拉至断开需要海平面处的大约30磅的力。用于启动三相电动机(参见例如图2的三相负载136)的真空接触器(参见例如图2的接触器100)具有由共用轴组件(参见例如图1的共用轴组件26)操作的三个真空断路器(参见例如图2的可分离触头102)。这些力通过在接触器线圈116去激励时将三个真空断路器保持为断开的反冲弹簧(参见例如图1的反冲弹簧22)得以平衡。

在高度3000英尺处，大气压力为13.2PSI，在高度9000英尺处，大气压力为10.3PSI。因此，在该示例中有必要对最终海拔进行补偿。

在不同的气候条件下，大气压力在正常高压和正常低压条件之间可能改变约±3％。然而，在飓风中，大气压力可能下降高达-7％。

拾取电压——其为闭合和封入真空断路器所需的电压——可能在真空接触器之间从约75伏的高电压变化到约60伏的低电压。其为真空接触器制造中的许多容许误差和变量的函数。在组装之后，拾取电压不变。因此，在该示例中，有必要对真空接触器原始拾取电压进行补偿。

另一变量是有多少真空断路器具有完全的真空个具有三个良好的真空断路器的真空接触器闭合需要例如65伏。对于一个真空断路器有真空度下降的情况，真空接触器需要例如80伏来闭合。对于两个真空断路器有真空度下降的情况，真空接触器需要例如100伏来闭合。

示例10

参见图3，示出了接触器健康校准程序200。例如，可在图2的接触器100的最初现场交接期间对拾取电压进行校准。对于真空接触器，检查和验证真空的完整性、辅助触头的操作、锁闩机构(参见例如图1的锁闩组件16)的正确操作——如果提供了的话，对于电枢止动组件(参见例如图1的电枢止动组件2)，检查和验证其是否位于正确的位置。例如，如果电枢止动组件变得松动，则这将增大闭合接触器100所需的线圈电压。可以以与对于真空断路器的真空度下降情况相同的方式对该情形进行检查。

当真空接触器100被安装并且由控制电力进行激励时，执行程序200。在此之前，对真空接触器100进行适当的交接试验，并且真空接触器安装在合适的外壳的相应单元中。

首先，在202中，图2的处理器120使用电压传感器124来测量三相线路电压204中的每一个。接着，在206中，如果存在任意线路电压，则程序200在退出之前在输出130(例如，显示器)上显示出适当的消息(例如，“准备好”)。“准备好”意味着当接触器100闭合时，对应的负载136将被激励。否则，在210中，确定是否没有在前记录的线圈电压试验数据132、134(例如但不限于，在存储器122中在一开始存有空值)。如果否，则在214中，程序200在输出130上显示适当的消息(例如，“需要接触器校准试验，按开始”)。否则，在212中，程序200在退出之前在输出130上显示适当的消息(例如，“没有线路电压”)。

214之后，在216中，检查所按下的开始按钮218的致动。该试验仅在去激励电路上进行，这是因为触头闭合缓慢并且可能发生熔焊。如果被致动，则在220中，处理器120通过增大提供给线圈控制电路128的PWM导通时间比例来增大线圈电压。接着，在222中，确定辅助触头114是否闭合。如果否，则重复220。否则，在224中，测量或计算(例如，由提供给线圈控制电路128的PWM导通时间比例)线圈电压。接着，在226中，处理器120调节该值以补偿大气压力的预期变化，并在228处将之记录为不被超过的合闸线圈电压132。接着，在230中，处理器120开始通过调节PWM导通时间比例来降低线圈电压。接着，在232中，确定辅助触头114是否断开。如果否，则重复230。否则，在234中，处理器120计算/测量线圈电压，并且，在236中，调节该值以补偿低控制电路电压(例如，但不限于，对应于45到60伏范围内的开断电压)中的预期变化，并且，在238中，在程序200退出之前将之记录为不被超过的分闸线圈电压134。

在224和234中，尽管处理器120可测量线圈电压，但获知PWM导通时间比例的导通时间百分比并计算电压更为简单。当辅助触头114闭合或断开时，处理器120获知导通百分比，并因此得到施加给线圈116的电压。由此，所施加的线圈电压响应于程序200增大/减小提供给PWM控制电路128的PWM导通时间比例而增大/减少。

在226和236中，在任一区域中大气压力正常改变的最大值为约±3％。将导通时间百分比乘以适当的预定值(例如，但不限于，1.10；限制误跳闸和/或报警的数量的值；任意适合的值)以达到不被超过的对应电压132、134。这也补偿了源电压中的变化。处理器120将结果得到的值132，134存储在存储器122中，以便由图4的程序300在此之后取回。

示例11

参见图4，示出了接触器健康试验程序300。该程序300在301处基于适当的周期性(例如，但不限于，六个月；一年；任意适当的时间)开始。接着，在302中，处理器120测量来自图2的电压传感器124的三相线路电压304中的每一个。接着，在306中，如果存在任何线路电压，则程序300在308处退出。否则，在310中，确定预定的试验周期(例如，但不限于，六个月；任意适当的时间)是否已经经过。如果否，则程序300在312处退出。否则，在314中，将适合的消息或其它适合的指示在输出130(例如，但不限于，显示器)上输出(例如，但不限于，“推荐接触器健康试验，按开始”)。接着，在316中，检查图2的开始按钮218的致动。如果被致动，则在318中，处理器120通过增大提供给线圈控制电路128的PWM导通时间比例来增大线圈电压。接着，在320中，确定辅助触头(Ma)114是否闭合。如果否，则重复318。否则，在332中，测量线圈电压(例如，如在图3的224，234中所做的)。接着，在324中，如果测量得到的线圈电压大于在图2的存储器122中存储的合闸线圈电压132，则在326中，在输出130上致动报警(例如，但不限于，“线圈合闸电压过高”)，并在程序300退出之前在328处将该事件记录入日志。例如，真空度下降或电枢止动松动可能会导致相对较高的线圈合闸电压。

另一方面，如果测量得到的线圈电压小于或等于所存储的合闸线圈电压132，则在330中，处理器120通过减少给线圈控制电路128的PWM导通时间比例来减少线圈电压。接着，在332中，确定辅助触头(Ma)114是否断开。如果否，则重复330。否则，在334中，对线圈电压进行测量(例如，如同在图3的224，234中所做的那样)。其次，在336中，如果所测量的线圈电压大于所存储的分断电压134，则在340中，在输出130处致动报警(例如，但不限于，“线圈分闸电压过高”)，并在程序300退出之前在342处将该事件记录入日志。例如，错误调节的电枢板或真空度的下降可能导致较高的线圈分闸电压。否则，如果所测量的线圈电压小于或等于所存储的分闸电压134，则程序300在338处退出。

通过在318、320中首次闭合接触器100、此后在330中持续减少提供给线圈116的电压、直至辅助触头114在332中断开，在334中对开断电压进行测量。随后，在336中将开断电压与在接触器100的现场交接时校准的值134进行比较。在对线圈磁体组件的正确对齐和辅助触头114的操作进行检查和验证之后，开断电压在接触器100的最初现场交接期间被校准。

示例12

参见图5A-5B，示出了辅助触头和线圈健康试验程序400。每当图2的接触器100闭合时，程序400在401处开始运行。例如，当辅助触头(Ma)114未闭合和/或负载电流未开始流动时，可以检测出线圈116的潜在问题。

首先，在402中，处理器120使用图2的电压传感器124来测量三相线路电压404中的每一个。接着，在406中，处理器120检查闭合接触器命令407(图2)。如果闭合命令407有效并且所有系统电压都存在，则在408中，处理器120通过将适合的闭合PWM导通时间值提供给控制电路128来命令接触器100闭合。如果不是全部三个系统电压都存在，则将不允许接触器100闭合并且将宣布存在报警情况(例如，“没有线电压”)。否则，重复406。接着，在410中，处理器使用三相电流传感器126来测量三相负载电流412。接着，在414中，确定是否对于全部相有负载电流流动。如果是，则在416中，确定辅助触头(Ma)114是否闭合。如果否，则在418中宣布报警事件(例如，“辅助触头故障警报”)并在程序400退出之前在420处将该事件记录入日志。例如但不限于，继续对此以及其他警报和/或跳闸进行显示，直至复位。

步骤414实质上是从所检测到的电流判断接触器100是否闭合。示例接触器100具有三个联合操作并同时闭合的真空断路器。在402中考虑系统电压。如果有任一电流流过，则认为接触器100已经闭合。因此，对示例的三相电路，正常情况下有全部三相电流流动。如果仅有一个电流流动，则存在接地故障并且，处理器120从程序400跳转，并考虑等级更高的接地故障状况并跳闸。如果仅有两个电流流动，则处理器120从程序400跳转，处理更高优先级别的单相运行状况并跳闸。因此，通常来说，当全部三个电流流动时，处理器120继续程序400。然而，将会明了，本公开的内容可以用于具有任意相数的接触器。

另一方面，在对于全部相存在示例性系统电压时，如果三相电流中的任何一个都没有流动，则在422中，确定辅助触头(Ma)114是否闭合。如果否，则在424处宣布报警事件(例如，“闭合失败警报”)并在程序400退出之前在426处将该事件记录入日志。例如但不限于，该事件可能由机械互锁(未示出)阻塞(例如但不限于，如果被不正确地调节)接触器100并防止其闭合或由线圈故障而引起。否则，在428中，如果辅助触头114正确闭合，则程序400退出。

在416中，如果辅助触头114闭合，则在430中，处理器120检查断开接触器命令431(图2)。如果断开命令431有效，则在432中，处理器120通过从控制电路128撤除PWM导通时间值来命令接触器100断开。否则，重复430。接着，在434中，全部系统电压都存在，但是如果没有任何检测到的负载电流流动，则在436中，确定辅助触头(Ma)114是否闭合。如果否，则在438中，程序400退出。否则，在440中宣布报警事件(例如，“辅助触头故障”)并在程序400退出之前在442处对该事件进行记录。

在434的“否”分支，确定没有任何负载电流流动并且接触器100分断了全部负载电流。然而，在434的“是”分支，检测到至少有一个负载电流流动。在该情况下，如同将结合445所解释的那样，由于在至少两个示例性真空断路器中产生了电弧放电，对示例性的三相接触器100进行再次闭合。这里，电动机起动器(未示出)失去了对负载的控制，并需要上游电路分断器110来分断电力电路112，因为接触器100不能分断电力电路112。然而，可以理解，本公开的内容可用于具有任意相数的接触器。与步骤414不同，步骤434和444到450或者444到456优先于处理接地故障(一个电流流动)或单相运行(两个电流流动)的其它程序(未示出)。

再次，在434中，程序400的这一部分在接触器100意图为断开时运行。在此，全部系统电压都存在，并且如果检测到任一电流流动，则在444中，确定辅助触头(Ma)114是否闭合。如果否，则在445中，接触器100再次闭合。设置该步骤是因为，如果接触器100意图为断开但仍有电流流动且辅助触头114指示其为断开的，则听任接触器断开可导致故障真空断路器的外壳破裂并导致接触器、电动机起动器(未示出)和电动机控制中心(未示出)受损。通过重新闭合接触器，真空断路器不会破裂，并且这样的损害不会发生。由于电动机起动器已经失去了对负载的控制，接下来的步骤450提供了分断电路分断器110(图2)的能力。这允许用户在限制金钱损失时将负载改变到另一电动机控制中心。在该故障情形下，尽管不是立刻丧失全部三个真空断路器，但是一个丧失，另外两个对负载进行分断。然而，当第二个真空断路器故障时，电流继续流入两根电动机引线。这将导致三相电动机单相运行，从而增大两个激励相的电流，并损坏或者烧毁或以其他方式破坏电动机。这防止了真空断路器罩(envelope)的故障，否则该故障可导致对接触器100、电动机起动器(未示出)、电动机控制中心(未示出)和/或电动机/负载造成不可修复的损坏。通过再次闭合接触器100，电动机使得全部三相被激励，电流将保持在以前所处于的原位，并且电动机将继续工作，直至分断电路分断器110将其关断。

接着，在446中，宣布跳闸并在输出130(例如，显示器)上进行指示(例如，显示“跳闸-真空断路器未能断开”)。接着，在448中，对该事件进行报警或记录(例如，“跳闸-真空断路器未能断开”)，并且在450中，在程序400退出之前激励接触器故障继电器451(图2)。如果相应的电路在输出108(如图2中所示)上被配置，则接触器故障继电器451引起上游电路分断器110跳闸。

否则，在444中，如果辅助触头114闭合，则在452中，宣布进行跳闸并在输出130(例如，显示器)上进行指示(例如，显示“跳闸-接触器未能断开”)。这使得未能断开或分断电流的原因、未能断开或分断电流的时间和日期、跳闸时来自电压传感器124的当前三相电压和来自电流传感器126的三相电流被记录，并使得在该事件之前以及之后的三相电压和三相电流的快照(snapshot)被储存在存储器122中。例如但不限于，这些动作是对于这一以及其他跳闸和/或报警事件而进行的。接着，在454中，对事件进行报警或者记录(例如，“跳闸-接触器未能断开”)，并且在456中，在程序400退出之前激励接触器故障继电器451。如果相应的电路在输出108(如图2中所示)上被配置，则接触器故障继电器451使得上游电路分断器110跳闸。

示例13

参见图6，操作机构104包含控制电路128和线圈116。处理器120和控制电路128优选使得线圈116的反电动势(EMF)立即减小以减少可分离触头102的分断时间。

示例性的控制电路128包含电容器150、如场效应晶体管(FET)502的开关、用于驱动FET502的脉冲宽度调制(PWM)驱动器504。当PWM驱动器504开通FET502时，二极管506反向偏置并且不导通。另一方面，当PWM驱动器504关断FET502时，线圈116的反电动势使得二极管506正向偏置并导通流经线圈116的环流直至FET502再次开始导通。该环流使得可分离触头102保持闭合直至FET502再次开始导通。

示例性控制电路128还包含合适的充电电路，如示例性的全波桥508，用来从控制电压510对电容器500充给足够的能量，以便至少对于控制电压510丧失后的预定时间使可分离触头102保持闭合并使处理器120保持为可运行的。在激励线圈116之后，在接触器闭合操作期间，PWM驱动器504对于预定时间将提供给线圈116的电压降低至预定电压，该预定电压将可分离触头102保持为闭合。

控制电路128还包含：第二开关，其与第一FET502串联电连接，例如为示例性的FET512；瞬态吸收器(transorb)514，其与线圈116并联电连接。处理器120通过使得第二FET512关断来断开可分离触头102。FET512的关断使得线圈116的反向EMF以预定电压通过瞬态吸收器514导通，这使得可分离触头102在预定时间后断开。

示例性控制电压510可以为例如但不限于120VAC、125VDC或240VAC。例如，该电压510优选对电容器500充给足够的能量，以便对于控制电压510丧失后的约300毫秒使接触器100保持闭合并使处理器120保持为可运行。

当处理器120接收到闭合接触器命令407(图2)时，其使得PWM驱动器504以具有适合导通时间的PWM信号516开通FET502。处理器120还使得FET驱动器518开通第二FET512。PWM信号516的非限制性示例性速率为约1000Hz。

因此，示例性控制电路为脉冲宽度调制控制电路128，其被构造为响应于图3和4的增大提供给脉宽调制控制电路128的脉冲宽度调制导通时间比例的程序200、300来增大施加给线圈116的电压。如果适合，程序200，300能在辅助触头114(图2)指示可分离触头102的闭合状态时或在它们指示可分离触头102的断开状态时，确定所施加的电压。

本公开的内容可以验证接触器线圈116的拾取和开断电压，这些电压是接触器健康的好指标。通过检测接触器100的控制负载136的故障，上游电路分断器110可断开电力电路112，从而防止下游电动机起动器(未示出)、电动机负载电缆(未示出)或负载(例如，136)受到不可修复的损坏。在已知的现有方案下，只有当电动机过载继电器要求跳闸并且电流继续流动时，才能得知接触器或其部件发生了故障。本公开的内容能够检测出并显示接触器误操作的原因。这使得能够迅速采用正确动作，这是因为已经知道了原因并且不需要进行广泛和昂贵的工程调查。

例如在三相系统中，本公开的内容可以检测出单个真空断路器(例如，102)的真空度下降，并允许安排维修时间，而不是一直等到第二个真空断路器(例如，102)的真空度下降并发生灾难性的故障(例如，接触器、电动机起动器和/或电动机的损失)。

本公开的内容还可以检测出接触器100是否粘闭(stuckclosed)(例如，接触器电枢(例如，图1的17)粘闭；锁闩组件(例如，图1的16)没有解开锁闩；反冲弹簧(例如，图1的22)破损；电枢板(例如，图1的6)与线圈芯(例如，图1的8)之间有粘性物质，从而阻碍了其断开)。在每种情况下，接触器100都失去了保护负载136和电力电路112不受过电流和故障的能力。因此，接触器故障继电器451被激励并且有效输出108使得上游电路分断器110跳闸。

本公开的内容可进一步对可分离触头102和/或辅助触头114的故障进行检测和报警。

尽管已经详细描述了本公开的特定实施方式，但本领域技术人员可以理解，根据本公开的全面教导可以开发出对这些细节的多种更改和替换。由此，所公开的具体配置仅仅是示例性的，而不对公开内容的范围进行限制，该范围由所附权利要求及其任意义及全部等价内容的全部广度给出。

附图标记列表

2电枢止动组件

4气隙

6电枢板

8芯

10线圈

11触头间隙

12主触头

14真空断路器

16可选机械锁闩附加装置或组件

17电枢

18锁闩弹簧

20分闸线圈

22反冲弹簧

24辅助触头

26共用轴组件

100三极控制器或接触器

102可分离触头

104操作机构

106处理器电路

108输出

110远程电路分断器

112电力电路

114辅助触头(Ma)

116线圈

118系统

120处理器

122存储器

124第一传感器

126第二传感器(例如，多个罗戈夫斯基线圈)

128控制电路

130警报输出

132第一预定值

134第二预定值

136三相负载

200接触器健康校准程序

202步骤

204三相系统电压

206步骤

208步骤

210步骤

212步骤

214步骤

216步骤

218步骤

220步骤

222步骤

224步骤

226步骤

228步骤

230步骤

232步骤

234步骤

236步骤

238步骤

300接触器健康测试程序

301步骤

302步骤

304三相系统电压

306步骤

308步骤

310步骤

312步骤

314步骤

316步骤

318步骤

320步骤

322步骤

324步骤

326步骤

328步骤

330步骤

332步骤

334步骤

336步骤

338步骤

400辅助触头和线圈健康测试程序

401步骤

402步骤

404三相系统电压

406步骤

407闭合接触器命令

408步骤

410步骤

412三相负载电流

414步骤

416步骤

418步骤

420步骤

422步骤

424步骤

426步骤

428步骤

430步骤

431断开接触器命令

432步骤

434步骤

436步骤

438步骤

440步骤

442步骤

444步骤

445步骤

446步骤

448步骤

450步骤

451接触器故障继电器

452步骤

454步骤

456步骤

500电容器

502开关，如场效应晶体管(FET)

504脉冲宽度调制(PWM)驱动器

506极管

508充电电路，如示例性的全波桥

510控制电压

512第二开关，如示例性的FET

514第二FET

516PWM信号

518FET驱动器

Claims (28)

1.一种用于控制负载(136)的控制器(100)，所述控制器包含：

可分离触头(102)；

操作机构(104)，被构造为断开以及闭合所述可分离触头；

处理器电路(106)，与所述操作机构合作以断开以及闭合所述可分离触头；以及

输出(108)，由所述处理器电路控制，所述输出被构造为使得远程电路分断器(110)断开与所述可分离触头串联电连接的电力电路(112)，

其中，所述处理器电路被构造为(400)检测所述控制器的故障并致动所述输出。

2.权利要求1的控制器(100)，其中，所述控制器的所述检测到的故障(446；452)为所述控制器未能断开电流的故障。

3.权利要求2的控制器(100)，其中，所述处理器电路包含处理器(120)、存储器(122)、被构造为检测与所述可分离触头操作性相关联的电压的第一传感器(124)以及被构造为检测流经所述可分离触头的电流的第二传感器(126)；且其中，所述处理器被构造为(446；452)在所述存储器中存储所述控制器未能断开电流的所述故障的原因、所述控制器未能断开电流的时间和日期、施加给所述可分离触头的电压、流经所述可分离触头的电流。

4.权利要求1的控制器(100)，其中，所述操作机构包含辅助触头(114)；其中，所述处理器电路包含处理器(120)、被构造为检测与所述可分离触头操作性相关联的电压的第一传感器(124)、被构造为检测流经所述可分离触头的电流的第二传感器(126)、被构造为每当所述可分离触头意图为断开时由所述处理器执行的程序(400)；且其中，所述程序被构造为(402，406，434，444，456)确定电压被施加到所述可分离触头、电流正在流经所述可分离触头、所述辅助触头指示所述可分离触头为闭合，并做出响应地致动所述输出。

5.权利要求4的控制器(100)，其中，所述处理器电路进一步被构造为对所述控制器未能断开的所述故障进行报警(454)。

6.权利要求1的控制器(100)，其中，所述操作机构包含辅助触头(114)；其中，所述处理器电路包含处理器(120)、被构造为检测与所述可分离触头操作性相关联的电压的第一传感器(124)、被构造为检测流经所述可分离触头的电流的第二传感器(126)、被构造为每当所述可分离触头意图为断开时由所述处理器执行的程序(400)；且其中，所述程序被构造为(402，406，434，444，450)确定电压被施加到所述可分离触头、电流正在流经所述可分离触头、所述辅助触头指示所述可分离触头为断开的，做出响应地重新闭合所述可分离触头并致动所述输出。

7.权利要求6的控制器(100)，其中，所述处理器电路进一步被构造为对所述控制器未能断开的所述故障进行报警(448)，所述故障为所述可分离触头的故障。

8.权利要求1的控制器(100)，其中，所述控制器的所述故障为所述控制器的部件的故障；且其中，所述控制器的所述部件为真空断路器(102)，其构成所述控制器的所述可分离触头。

9.权利要求1的控制器(100)，其中，所述控制器为中压真空控制器(100)；且其中，所述可分离触头包含真空断路器(102)。

10.权利要求1的控制器(100)，其中，所述控制器的所述故障为所述控制器的部件的故障；其中，所述控制器的所述部件为所述操作机构(104)；且其中，所述操作机构包含辅助触头(114)。

11.权利要求10的控制器(100)，其中，所述处理器电路包含处理器(120)、被构造为检测与所述可分离触头操作性相关联的电压的第一传感器(124)、被构造为检测流经所述可分离触头的电流的第二传感器(126)、被构造为每当所述可分离触头意图为闭合时由所述处理器执行的程序(400)；且其中，所述程序被构造为(402，406，414，416，418)确定电压被施加到所述可分离触头、电流正在流经所述可分离触头、所述辅助触头为断开的，并做出响应地指示所述辅助触头的故障。

12.权利要求11的控制器(100)，其中，所述程序进一步被构造为(432)每当所述可分离触头意图为断开时由所述处理器执行，确定(434，436，440)电流并非正在流经所述可分离触头、所述辅助触头为闭合的，并做出响应地指示所述辅助触头的故障。

13.权利要求10的控制器(100)，其中，所述处理器电路包含处理器(120)、被构造为检测流经所述可分离触头的电流的传感器(126)、被构造为每当所述可分离触头意图为闭合时由所述处理器执行的程序(400)；且其中，所述程序被构造为(414，422，424)确定电流并非正在流经所述可分离触头、所述辅助触头为断开的，并做出响应地指示所述操作机构未能闭合所述可分离触头的故障。

14.一种用于控制负载(136)的控制器(100)，包含：

可分离触头(102)；

操作机构(104)，包含被构造为断开以及闭合所述可分离触头的多个线圈(116)；

处理器(120)，与所述多个线圈合作以断开以及闭合所述可分离触头；

由所述处理器控制的输出(108)；以及

由所述处理器控制的控制电路(128)，

其中，所述控制电路被构造为使得所述多个线圈断开以及闭合所述可分离触头，且

其中，所述处理器被构造为(300)检测所述可分离触头的故障并致动所述输出。

15.权利要求14的控制器(100)，其中，所述多个线圈为线圈(116)；其中，所述操作机构进一步包含被构造为指示由所述线圈控制的所述可分离触头的断开状态或闭合状态的辅助触头(114)；其中，所述处理器包含存储器(122)，存储器(122)具有与第一电压对应的第一预定值(132)和与第二电压对应的第二预定值(134)，期望所述线圈在第一电压闭合所述可分离触头，期望所述线圈在第二电压断开所述可分离触头；其中，所述控制电路被构造为向所述线圈施加电压；且其中，所述处理器进一步包含程序(300)，程序(300)被构造为，当所述可分离触头闭合时，如果施加给所述线圈的电压大于所述第一预定值，或者当所述可分离触头断开时，如果施加给所述线圈的电压大于所述第二预定值，则致动(326，340)所述输出。

16.权利要求15的控制器(100)，其中，所述处理器进一步包含输入(218)；且其中，所述程序被构造为(310，316)，如果没有向所述可分离触头施加电压以及如果所述输入有效，由所述处理器周期性地执行。

17.权利要求15的控制器(100)，其中，所述控制电路为脉宽调制控制电路(128)，其被构造为响应于所述程序增大提供给所述脉宽调制控制电路的脉宽调制导通时间比例而增大(318)所施加的电压；且其中，所述程序进一步被构造为(322，324，326)，当所述辅助触头指示所述可分离触头为闭合状态时确定所施加的电压，以及，如果施加给所述线圈的电压大于所述第一预定值，则致动所述输出。

18.权利要求15的控制器(100)，其中，所述控制电路为脉宽调制控制电路(128)，其被构造为响应于所述程序减少提供给所述脉宽调制控制电路的脉宽调制导通时间比例而减少(330)所施加的电压；且其中，所述程序进一步被构造为(334，336，340)，当所述辅助触头指示所述可分离触头为断开状态时，确定所施加的电压，以及，如果施加给所述线圈的电压大于所述第二预定值，则致动所述输出。

19.权利要求15的控制器(100)，其中，程序为第一程序(300)；且其中，所述处理器进一步包含被构造为确定所述第一和第二预定值的第二程序(200)。

20.权利要求19的控制器(100)，其中，所述控制电路为脉宽调制控制电路(128)，其被构造为响应于所述第二程序增大提供给所述脉宽调制控制电路的脉宽调制导通时间比例而增大(220)所施加的电压；且其中，所述第二程序被构造为，当所述辅助触头指示所述可分离触头为闭合状态时，确定(222，224，226，228)所施加的电压，并由以第三预定值受到调节的所述所施加的电压确定所述第一预定值。

21.权利要求19的控制器(100)，其中，所述控制电路为脉宽调制控制电路(128)，其被构造为响应于所述第二程序减少提供给所述脉宽调制控制电路的脉宽调制导通时间比例而减少(230)所施加的电压；且其中，所述第二程序被构造为，当所述辅助触头指示所述可分离触头为断开状态时，确定(232，234，236，238)所施加的电压，并由以第三预定值受到调节的所述所施加的电压确定所述第二预定值。

22.权利要求14的控制器(100)，其中，所述可分离触头为多个真空断路器(102)。

23.一种用于控制负载(136)的控制器(100)，包含：

可分离触头(102)；

操作机构(104)，包含被构造为断开以及闭合所述可分离触头的线圈(116)和被构造为对所述可分离触头的断开状态或闭合状态进行指示的辅助触头(114)；

第一传感器(124)，被构造为检测与所述可分离触头操作性相关联的电压；

第二传感器(126)，被构造为检测流经所述可分离触头的电流；

处理器(120)，与所述线圈合作以断开以及闭合所述可分离触头；以及

由所述处理器控制的输出(108)，

其中，所述处理器被构造为(300，400)检测所述可分离触头或所述辅助触头的故障并致动所述输出。

24.权利要求23的控制器(100)，其中，所述处理器包含程序(400)，程序(400)被构造为每当所述可分离触头意图为闭合时由所述处理器执行；且其中，所述程序被构造为(402，406，414，416，418)，由检测到的电压，确定电压被施加到所述可分离触头，由检测到的电流，确定电流正在流经所述可分离触头，确定所述辅助触头指示所述可分离触头为断开的，并做出响应地在所述输出上指示所述辅助触头的故障。

25.权利要求23的控制器(100)，其中，所述处理器包含程序(400)，程序(400)被构造为每当所述可分离触头意图为闭合时由所述处理器执行；且其中，所述程序被构造为(414，422，424)，由检测到的电流，确定电流并非正在流经所述可分离触头，确定所述辅助触头指示所述可分离触头为断开的，并做出响应地在所述输出上指示未能闭合所述可分离触头的故障。

26.权利要求23的控制器(100)，其中，所述处理器包含程序(400)，程序(400)被构造为每当所述可分离触头意图为断开时由所述处理器执行；且其中，所述程序被构造为(434，444，445，448，450)，由检测到的电流确定电流正在流经所述可分离触头，确定所述辅助触头指示所述可分离触头为断开的，做出响应地重新闭合所述可分离触头并在所述输出上指示未能分断所述电流的故障。

27.权利要求23的控制器(100)，其中，所述处理器包含程序(400)，程序(400)被构造为每当所述可分离触头意图为断开时由所述处理器执行；且其中，所述程序被构造为(434，444，454，456)，由检测到的电流确定电流正在流经所述可分离触头，所述辅助触头指示所述可分离触头为闭合的，并做出响应地在所述输出上指示所述操作机构的故障。

28.一种用于控制负载(136)的系统(118)，所述系统包含：

控制器(100)，包含：

可分离触头(102)，

操作机构(104)，被构造为断开以及闭合所述可分离触头，

处理器(120)，与所述操作机构合作以断开以及闭合所述可分离触头，以及

由所述处理器控制的输出(108)，

其中，所述处理器被构造为(400)对所述控制器的故障进行检测并致动所述输出；

电路分断器(110)，其位于所述控制器的上游并响应于所述控制器的所述输出；以及

电力电路(112)，其与所述可分离触头串联电连接，

其中，所述电路分断器被构造为，响应于所述控制器的被致动的所述输出，断开与所述可分离触头串联电连接的所述电力电路。