CN102412566A - 区域选择联锁测试方法与设备、电路中断器以及包含其的配电系统 - Google Patents

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    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
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    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations

Abstract

一种电路中断器设备(10)，包含电路中断器(12)和装置(14)。电路中断器包含可分离触点(16)、被结构化为断开与闭合可分离触点的操作机构(18)和与操作机构合作以跳闸断开可分离触点的跳闸机构(20)。跳闸机构包含区域选择联锁输入(22)和区域选择联锁输出(24)。装置包含与区域选择联锁输入电气互连的第一输入(26)、与区域选择联锁输出电气互连的第二输入(28)和被结构化为指示区域选择联锁输入在第一输入处发生或区域选择联锁输出在第二输入处发生的指示电路(30；34；54)。

Description

区域选择联锁测试方法与设备、电路中断器以及包含其的配电系统
技术领域
所公开的构思一般地涉及区域选择联锁，特别涉及区域选择联锁测试方法。所公开的构思还涉及区域选择联锁测试设备。所公开的构思进一步涉及电路中断器以及包含电路中断器的配电系统。
背景技术
电路中断器——例如但不限于断路器——用于防止电路由于例如过载条件、短路等过电流条件或例如电弧故障或接地故障等其他故障条件而受到损害。模制外壳断路器典型地包含每一相一对可分离的触点。可分离的触点可通过设置在外壳外的把手手动操作或响应于检测到的故障条件自动操作。典型地，这样的断路器包含：操作机构，其被设计为快速地断开和闭合可分离的触点；跳闸机构，例如跳闸单元，其检测多种故障条件以自动地使断路器跳闸。在检测到故障条件的基础上，该跳闸单元使操作机构跳闸到跳闸状态，其将可分离的触点移动到它们的断开位置。
区域选择联锁(ZSI)(例如也称为“区域联锁”)是一种这样的方法：其控制断路器，以便以相对很短的延迟时间提供选择，不论区域(例如但不限于线路侧区域；负载侧区域；多个上游(upstream)区域；多个下游(downstream)区域；多个分级水平(grading levels))的数目和故障在配电系统中的位置如何。在各个断路器中提供ZSI输入和ZSI输出。联锁可应用于相间故障或地故障(earth fault)或两者。
作为一个例子，区域联锁使用通信方案以将线路和负载断路器跳闸单元连接在一起。当故障发生时，跳闸单元进行通信以确定哪个负载侧断路器最接近于故障。最接近于故障的断路器中的跳闸单元优先于(override)任何用户定义延迟且立即断开，从而清除故障且允许线路侧断路器保持闭合。
如果ZSI用在几个区域中，被例如短路电流(即故障的上游)影响的每一断路器询问紧接在该被影响断路器的下游的断路器，以确定短路电流是否在邻近的下游区域存在或正在影响邻近的下游区域。在每一断路器上调整延迟设置tZSI，以保证紧接在故障上游的下游断路器有时间去中断故障电流。ZSI的优势随额外的区域而增加，因为基于时间的选择导致在系统上游电源端的无法接受的长延迟。
参考图1讨论了ZSI操作的几个实例，图1示出在上游ZONE1中使用多个电源的配电系统。在此例中，有两个下游区域ZONE2和ZONE3，但可使用任何合适数目的下游区域。作为第一实例，在位置3存在例如短路的故障。断路器CB1、CB2、CB3、CB5和CB7检测到该短路。CB7通过CB7的ZSI OUT信号阻塞CB5且，结果，也阻塞CB1、CB2和CB3，以便使它们在tZSI＝50ms内不跳闸。由于CB7未接收到来自下级、下游断路器的阻塞ZSI IN信号，CB7负责尽可能快地中断该短路。在断路器CB7有问题的事件中(例如，由于CB7不再可操作)，则上游CB5作为候补在其短暂的时间延迟设置tSD＝150ms之后跳闸。
作为第二实例，在位置2存在短路。断路器CB1、CB2、CB3和CB5检测到该短路，但CB7没有。由于此原因，CB5未接收到来自CB7的阻塞ZSI IN信号，但是提供阻塞ZSI OUT信号至CB1、CB2和CB3。此信息告诉CB5其是该短路上游最接近的断路器。CB5在tZSI＝50ms的延迟而非tSD＝150ms的延迟后跳闸。这里，清除时间减少了100ms(＝tSD-tZSI＝150ms-50ms)。
作为第三实例，在位置1存在短路。只有断路器CB1、CB2和CB3检测到该短路且它们未接收到来自下级、下游区域的任何断路器的阻塞ZSI IN信号。由于此原因，CB1、CB2和CB3在tZSI＝50ms后跳闸。这里，节约的时间是250ms(＝tSD-tZSI＝300ms-50ms)。
不存在完全测试和正确验证区域选择联锁系统的已知系统。
在区域选择联锁中存在改进的余地。
在电路中断器和包含采用区域选择联锁的电路中断器的配电系统中也存在改进的余地。
发明内容
这些需求以及其它需求通过所公开的构思的实施例来满足，其提供了一种装置，包含：与区域选择联锁输入电气互连的第一输入、与区域选择联锁输出电气互连的第二输入以及被结构化为指示区域选择联锁输入在第一输入上发生或区域选择联锁输出在第二输入上发生的指示电路。
根据公开的构思的一个方面，电路中断器设备包含：电路中断器，其包含可分离的触点、被结构化为断开与闭合可分离触点的操作机构以及与操作机构合作以跳闸断开可分离触点的跳闸机构，跳闸机构包含区域选择联锁输入和区域选择联锁输出；一装置，其包含与区域选择联锁输入电气互连的第一输入、与区域选择联锁输出电气互连的第二输入和被结构化为指示区域选择联锁输入在第一输入上发生或区域选择联锁输出在第二输入上发生的指示电路。
作为公开的构思的另一方面，配电系统包含多个区域以及多个电路中断器设备，每一电路中断器设备在多个区域中的一个中且包含：可分离触点；被结构化为断开与闭合可分离触点的操作机构；与操作机构合作以跳闸断开可分离触点的跳闸机构，跳闸机构包含区域选择联锁输入和区域选择联锁输出；一装置，其包含与区域选择联锁输入电气互连的第一输入、与区域选择联锁输出电气互连的第二输入和被结构化为指示区域选择联锁输入在第一输入上发生或区域选择联锁输出在第二输入上发生的指示电路，其中，在一个区域中的一个电路中断器的区域选择联锁输出与在区域中的另一上游区域中的另一电路中断器的区域选择联锁输入电气互连。
每一电路中断器的装置可被结构化为向通讯网络传送第一输入处的区域选择联锁输入以及第二输入处的区域选择联锁输出的多个变换和多个变换时间。
通讯网络可包含处理器，其被结构化为接收来自每一电路中断器的装置的所述多个变换和所述多个变换时间的传送。
指示电路可包含复位电路，其被结构化为移除区域选择联锁输入发生在第一输入的第一指示和区域选择联锁输出发生在第二输入的第二指示。处理器可进一步被结构化为提供下列中的至少一个：(1)显示每一电路中断器中第一输入上的区域选择联锁输入和第二输入上的区域选择联锁输出的定时；(2)在大约同一时间启动每一电路中断器的复位电路；以及(3)使得每一电路中断器的装置的定时同步。
作为公开的构思的另一方面，区域选择联锁测试设备包含：被结构化为与电路中断器的区域选择联锁输入电气互连的第一输入；被结构化为与电路中断器的区域选择联锁输出电气互连的第二输入；被结构化为指示区域选择联锁输入在第一输入上发生或区域选择联锁输出在第二输入上发生的指示电路。
作为公开的构思的另一方面，区域选择联锁测试的方法用于包含多个区域的配电系统。该方法包含：在配电系统中使用多个电路中断器，每一电路中断器在配电系统的区域之一中且包含区域选择联锁输入和区域选择联锁输出；将区域之一中的一个电路中断器的区域选择联锁输出与在区域中的另一个上游区域中的另一电路中断器中的区域选择联锁输入电气互连；在电路中断器之一中引起跳闸；输出区域之一中的一个电路中断器的区域选择联锁输出至在区域中的另一个上游区域中的另一电路中断器的区域选择联锁输入；使用与各个电路中断器可操作地联系的装置以监视其中的区域选择联锁输入和区域选择联锁输出；从与各个电路中断器可操作地联系的该装置指示其中的区域选择联锁输入和区域选择联锁输出是否发生；核查与各个电路中断器可操作地联系的装置，以验证所述电路中断器之一的区域选择联锁输出被正确数量的电路中断器接收且相反地没有被任何不应接收所述电路中断器之一的区域选择联锁输出的断路器接收。
附图说明
结合附图阅读下面的优选实施例的详细描述将得到所公开的构思的完整理解，其中：
图1是具有区域选择联锁的为多电源设计的配电系统安装的示意图；
图2是根据公开的构思的实施例的电路中断器设备的示意性框图；
图3和4是根据公开的构思的其它实施例的用于区域选择联锁测试设备或电路中断器设备的指示电路的示意性框图；
图5是故障电流vs电路中断器区域选择联锁输出信号的定时图；
图6是根据公开的构思的其它实施例的配电系统的示意性框图；
图7是根据公开的构思的另一实施例的区域选择联锁测试过程的流程图；
图8是用于图6的配电系统的区域选择联锁输入和输出信号的定时图；
图9和10是根据公开的构思的其它实施例的区域选择联锁测试装置的立体图。
具体实施方式
如此处所使用的，术语“多个”意为一个或大于一的整数个(即复数个)。
如此处所使用的，术语“处理器”意为：可编程的模拟和/或数字装置，其可存储、检索和处理数据；计算机；工作站；个人计算机；微处理器；微控制器；微型计算机；中央处理单元；主机计算机；迷你计算机；服务器、网络处理器或任何合适的处理装置或设备。
结合单极断路器介绍了所公开的构思，但所公开的构思可应用于具有任何数量的极或相的电路中断器，其中，区域选择联锁应用于任何故障，例如但不限于相和地之间、相和相之间的故障和/或地或接地(earth orground)故障。
参考图2，电路中断器设备10包含电路中断器12和装置14，例如区域选择联锁测试设备。如惯例那样，电路中断器12包含可分离的触点16、被结构化为断开和闭合可分离触点16的操作机构18和与操作机构18合作以跳闸断开可分离的触点16的跳闸机构20(例如但不限于跳闸单元)。跳闸机构20包含区域选择联锁输入22和区域选择联锁输出24。例如但不限于，如惯例中那样，跳闸单元决定何时跳闸，从区域选择联锁输入22输入ZSI IN信号，并向区域选择联锁输出24输出ZSI OUT信号。装置14包含与区域选择联锁输入22电气互连的第一输入26、与区域选择联锁输出24电气互连的第二输入28以及被结构化为在32指示区域选择联锁输入22发生在第一输入26或区域选择联锁输出24发生在第二输入28的指示电路30。
尽管图2的装置14被示为在电路中断器10的内部，此装置的功能可在电路中断器的外部，如通过例如图6中的示例性装置116、118、120、122、124所示。
实例1
图3示出一示例性指示电路34，其包含两个置位-复位触发器36、38和两个对应的指示灯，例如发光二极管(LED)40、42。例如，每当输入44(ZSI IN/)低有效，触发器36置位，使得LED 40提供对应的ZSI IN信号指示。每当输入46(ZSI OUT/)低有效，触发器38置位，使得LED42提供对应的ZSI OUT信号指示。然后，每当复位按钮48按下，两个触发器36、38复位，使得LED 40、42移除对应的ZSI IN和ZSI OUT信号指示。
实例2
图4示出另一示例性指示电路54，其包含合适的处理器——例如微计算机(μC)56——和两个指示灯——例如LED 60、62。μC56包含输入P0、P1、P2和输出P3、P4、P5。例如，每当输入64(ZSI IN)高有效，μC输出65(P4)置位低有效，使得LED 60提供对应的ZSI IN信号指示。每当输入66(ZSI OUT)高有效，μC输出67(P3)置位低有效，使得LED62提供对应的ZSI OUT信号指示。然后，每当复位按钮68按下，两个输出65、67复位高无效，使得LED 60、62移除对应的ZSI IN和ZSI OUT信号指示。
实例3
尽管公开了所公开的指示电路30、34、54的几个示例性实施例，合适的指示电路可使用任何一个或更多的晶体管逻辑、逻辑门、模/数逻辑或基于处理器的实现方式。例如，图3中的逻辑采用数字逻辑触发器完成，而图4的μC56本质上不昂贵且可提供相对更多功能的，如下面将讨论的。
实例4
如图4和9所示，指示电路54也可包含由μC56驱动的视情况可选的显示器70。μC56被结构化为与显示器70合作以显示例如ZSI IN信号61(图9)在输入64上发生或ZSI OUT信号63(图9)在另一个输入66上发生。例如，图9示出了对应的装置72，其包含显示器70、复位按钮68和接地(GND)基准74。例如，显示器70显示，在复位后，对于有效的ZSI IN信号61，ZSI IN＝YES，且显示，在复位后，对于无效的ZSI OUT信号63，ZSI OUT＝NONE。尽管没有示出，可以理解，例如，显示器70显示，在复位后，对于无效的ZSI IN信号61，ZSI IN＝NONE，且显示，在复位后，对于有效的ZSI OUT信号63，ZSI OUT＝YES。尽管没有示出，进一步可以理解，在复位后，ZSI IN信号61和ZSI OUT信号63均可为有效或无效，且显示器70显示这些信号状态的对应的指示。
实例5
参考图3和10，装置82包含如图10所示的LED 40与42、复位按钮48和接地(GND)基准74。例如，对于在复位后有效的ZSI IN信号45(图10)，LED 40点亮，且对于在复位后无效的ZSI OUT信号47(图10)，LED42熄灭。尽管没有示出，可以理解，例如，对于在复位后无效的ZSI IN信号45，LED 40熄灭，且对于在复位后有效的ZSI OUT信号47，LED 42点亮。尽管没有示出，进一步可以理解，在复位后，LED 40、42均可响应于信号45、47的对应状态为有效或无效。
实例6
再次参考图4，指示电路54可进一步包含状况指示灯，例如LED 84，其由μC输出(P5)86驱动。例如但不限于，LED 84可指示指示电路54的状况，例如μC 56的健康度。
实例7
如图9和10所示，公开的装置82、72包含具有由相应的复位按钮48、68形成的复位输入的复位电路，以允许显示器70或LED 40、42被清除或熄灭以用于后续的测试，如下面将结合图6和7解释的。各装置72、82的显示器70或LED 40、42指示这些装置是否捕捉到ZSI IN信号61、45和/或ZSI OUT信号63、47。复位按钮68、48提供一复位电路，其被结构化为移除ZSI IN信号61、45在输入64、44上发生的指示和ZSI OUT信号63、47在输入66、46上发生的指示。
实例8
如图3和4所示，用于图9和10的装置72、82的指示电路34、54的电源88可为任何合适的电源，例如电池、跳闸机构(例如，图2的跳闸机构20)电源或外部电源。
实例9
图4的处理器56优选地包含合适的诊断器以显示观察到输入ZSI IN64和ZSI OUT66处的信号的多个不同的变化。图5示出故障电流90vs图9的ZSI OUT信号63的时间图。在92处，ZSI OUT信号63响应于检测到故障电流94而被确立。此处，处理器56被结构化为确定ZSI OUT信号63是否对于小于预定的时间96(例如但不限于大约10ms)发生，并与显示器70合作以显示(例如，“ZSI OUT＝10ms NO TRIP”)ZSI OUT信号63在ZSI OUT输入66(图4)发生且不与电路中断器的对应的跳闸相联系。例如，示例性的故障电流94仅与交流电波形的正半周(例如60Hz时的8.33ms)相联系。由于故障电流94不持续，跳闸机构(例如，图2的20)不决定跳闸状态且ZSI OUT信号63被清除。
相反地，在98处，ZSI OUT信号63响应于检测到持续交流电流波形的多个正和负半周期的故障电流100而确立。因此，处理器56确定ZSIOUT信号63对于大于预定的时间96发生且因为ZSI OUT信号63在ZSIOUT输入66(图4)上发生与显示器70合作以显示(例如，“ZSI OUT＝YES”)，并与电路中断器的对应的跳闸相联系。
因此，ZSI IN信号61和ZSI OUT信号63中的一个或两者有效的时间的测量可为由价值的诊断工具。下面结合图8和例16-18讨论其额外的例子。
实例10
参考图6，配电系统102包含：多个电路中断器区域104，例如ZONE1、ZONE2和ZONE3；以及多个电路中断器，例如断路器CB1106、CB2108、CB3110、CB4112和CB5114。每一示例性的断路器106、108、110、112、114在区域104之一中。例如，断路器CB1106和CB2108在ZONE 3，断路器CB3110和CB4112在ZONE2，断路器CB5114在ZONE 1。每一示例性的断路器106、108、110、112、114与和图9和10中的装置72和82中的一个相同或相似的相应装置M1116、M2118、M3120、M4122、M5124中对应的一个可操作地联系。尽管装置116、118、120、122、124被示为分别在断路器106、108、110、112、114的外部，这些装置的功能可为这些断路器的内部的(参见例如图2的装置14)。如所示出的，例如，对于断路器CB5114和装置M5124，如上面联系图2所讨论的，装置M5124包含：第一输入(ZSI IN)26，其与断路器CB5114的区域选择联锁输入(ZSI IN)22电气互连；第二输入(ZSI OUT)28，其与断路器CB5114的区域选择联锁输出(ZSI OUT)24电气互连。如图所示，例如，对于断路器CB3110和断路器CB5114，ZONE 2的CB3110的ZSI OUT 24与相邻上游ZONE1的CB5114的ZSI IN 22电气互连。
实例11
如图6所示，装置116、118、120、122、124优选地包含收发器126(例如但不限于：无线收发器，如图所示；有线收发器)，其被结构化为将输入26、28处的区域选择联锁信号的多个变换和多个变换时间传送给通讯网络127(例如但不限于：无线通讯网络，例如无线局域网络，如图所示；有线通讯网络)。例如，图4中的处理器56能对输入26、28的多个低至高变换和/或输入26、28的多个高至低变换进行计数，连同输入26、28为高和/或低的时间周期，并使用收发器126对之进行传送。
实例12
来自实例11的信息可在通讯网络127上被传送至合适的处理器128。处理器128被结构化为接收来自装置116、118、120、122、124的所述多个变换和所述多个变换时间的传送，用于合适的处理和分析。
实例13
进一步到实例11和12，图4的处理器56可被结构化为通过其收发器126在通讯网络127上接收来自图6的处理器128的复位信号130和/或时间同步信号132。当接收到复位信号130，每一装置116、118、120、122、124的图4的处理器56进行如同按下人工复位按钮68的同样的行动。因此，所有这些可在物理上分立的装置可由一个位置复位。时间同步信号132优选地复位每一装置116、118、120、122、124的处理器56的定时器(未示出)或置位真实时钟(未示出)，以使真实或相对时间可被分配给输入26、28处的区域选择联锁信号的变换时间。再一次地，此动作可由处理器128上的一个位置进行。优选地，处理器128被结构化为提供以下中的至少一个：(1)接收并在显示器129上为每一相应的断路器106、108、110、112、114显示来自每一装置116、118、120、122、124的区域选择联锁输入26、28的时间；(2)在基本上同一时间启动每一装置116、118、120、122、124的图4的处理器56的复位电路；以及(3)同步每一装置116、118、120、122、124的时间。例如，这可以使所有装置116、118、120、122、124连接在一起以示出不同ZSI信号的定时(例如，哪一个第一发生、第二、第三以及如此类推)，装置都立刻被复位且装置被时间同步以示出信号变换的真实或相对时间。
实例14
如图6所示，优选地采用控向二极管130以防止从上游断路器或装置到下游装置的ZSI OUT 28输入的不当反馈或从相同区域中的另一断路器或装置(例如，装置M4122不应看到来自CB3110的ZSI OUT信号；装置M3120不应看到来自CB4112的ZSI OUT信号)到装置的ZSI OUT 28输入的不当反馈。例如，如在ZONE 3中所示，阻塞二极管130在ZONE2中的CB3110的ZSI IN输入22和在ZONE 3中的CB1106的ZSI OUT输出24之间电气连接。同样，如在ZONE 2中所示，阻塞二极管130在ZONE 1中的CB5114的ZSI IN输入22和在ZONE 2中的CB3110的ZSIOUT输出24之间电气连接。
实例15
当开关设备系统对于区域选择联锁(ZSI)(例如，在图6中所示)布线时，物理上地，有断路器的单元在开关设备系统中蔓延。用于不同ZSI信号的ZSI布线根据工程师设计的布线图在断路器(例如，106、108、110、112、114)之间布线。ZSI输入和ZSI输出信号的问题是它们相对非常快地传出断路器且持续相对较短的时间。这些ZSI信号仅出现在断路器跳闸单元上小于大约100ms。因此，合适的高速装置(例如，116、118、120、122、124)捕获这些信号，以获知它们在正确的时间出现在正确的断路器(例如，106、108、110、112、114)上。对于每一断路器，公开的装置通过公用接地(例如，图9和10的GND74)耦合到ZSI输入22和ZSI输出24。公开的装置监视ZSI输入和ZSI输出信号以捕获这些信号并指示和保持该信号出现的指示。优选地，公开的装置具有显示器(例如，图4的70)或其它合适的指示器(例如，图3的40、42)，其允许用户(例如，消费者；制造开关设备、面板、开关板或其它ZSI系统或装置的人)确定ZSI布线正确地完成了且正确的ZSI信号被接收到或未接收到。
接下来描述如何初始化来自跳闸单元的跳闸信号以促使跳闸单元发出ZSI OUT信号——例如图9和10的63或47——从而使配电系统可被测试的例子。大的电流信号不能容易地施加到母线系统以测试该系统。只有当跳闸单元施加短延迟保护时ZSI信号才产生。该短延迟保护在对应的断路器的持续额定电流的二至十倍的范围内。对于相对较大的断路器，这可为例如32000amps。这太大、太危险且不实用而不能施加到整个系统。当用检测器检测断路器时，通常，次级(secondary)电流每次被施加到一个且仅仅一个断路器。这使得难以辨认预期断路器上游是否已经看到了ZSI信号。而且，在布线错误的情况下，难以辨认特定的断路器是否错误地看到了来自被测试的断路器的ZSI信号。
如图6所示，公开的装置116、118、120、122、124耦合至ZSI IN输入22和ZSI OUT输出24以捕获入和出的ZSI信号，以确认ZSI布线是否正确。装置116、118、120、122、124被添加到或包含在配电系统中的每一断路器中以使所有的断路器被覆盖。以短延迟拾取水平(Short DelayPick-up level)向感兴趣的断路器施加次级测试电流。在此断路器跳闸后，装置116、118、120、122、124被核查(例如，在每一装置上局部地；在处理器128上全局地)以确认来自被测试断路器的ZSI OUT信号是否到达了正确数目的断路器或相反地未到达不应接收该ZSI OUT信号的任何断路器。然后，所有的装置116、118、120、122、124被复位或清除(例如，使用图3和4的复位按钮48或68在每一装置上局部地；使用复位信号130在处理器128上全局地)，且处理在使用次级测试电流测试的另一断路器中重复。
参考图7，示出了用于包含多个区域(例如但不限于如图6的三个区域104所示)的配电系统(例如，图6的102)的ZSI测试过程140。在142中，在配电系统中使用多个电路中断器(例如，断路器106、108、110、112、114)，每一断路器在配电系统的一个区域中且包含ZSI输入(例如22)和ZSI输出(例如24)。在144中，在一个区域(例如，ZONE 2)中的一个断路器(例如，CB3110)的ZSI OUT输出24与在另一上游区域(例如，ZONE 1)中的另一个断路器(例如，CB5114)的ZSI IN输入22电气互连。接着，在146，产生这样一个断路器(例如，CB3110)的跳闸(例如，如上所讨论的)。然后，在148，在这样一个区域(例如，ZONE 2)中的这样一个电路中断器(例如，CB3110)的ZSI OUT输出24输出到在所述另一个上游区域(例如，ZONE 1)中的所述另一个断路器(例如，CB5114)的ZSI IN输入22。接着，在150，装置(例如，116、118、120、122、124)与每一电路中断器(例如，106、108、110、112、114)可操作地联系以监视其中的ZSI IN输入22和ZSI OUT输出24。然后，在152，与每一电路中断器可操作地联系的装置指示其中的ZSI IN输入22和ZSI OUT输出24是否发生。最后，在154，与每一电路中断器可操作地联系的装置被核查以验证所述一个电路中断器(例如，CB3110)的ZSI OUT输出24被正确数量的电路中断器(例如，在此实例中，两个示例性的CB 110、114)接收且相反地没有被不应接收所述一个电路中断器(例如，CB3110)的ZSI OUT输出的任何电路中断器(例如，在此例中，另外三个示例性CB 106、108、112)接收。
如上结合图4和9所讨论的，与每一电路中断器(例如，106、108、110、112、114)可操作地联系的装置(例如，116、118、120、122、124)的显示器70指示在装置的复位之后其中的ZSI OUT输出24和ZSI IN输入22的出现或未出现。
依次，在装置复位(例如，如上面结合图3，4或实例13所讨论的)后，导致另一个电路中断器的跳闸，例如在146中，且重复图7的步骤148至154以核查对应的ZSI布线和逻辑。
可知，此ZSI测试程序140可在具有或不具有处理器128的情况下使用示例性的装置116、118、120、122、124执行。
实例16
参考图8，定时图示出由图6的装置MI 116、M3120和M5124监视的示例性的ZSI OUT和ZSI IN信号。尽管使用装置的参考标记M1、M3、M5描述，它们可作为替代地可使用相应的电路中断器的参考标记CB1、CB3、CB5描述。在变换160处，由CB1106检测到故障且M1ZSI OUT置位。在无效信号162处，由于没有下游断路器，M1ZSI IN无效。在变换164处，到CB3110的M3ZSI IN跟随M1ZSI OUT。然后，在变换166处，CB3110做出响应地置位M3ZSI OUT。在变换168处，到CB5114的M5ZSI IN跟随M3ZSI OUT。然后，在变换170处，CB5114做出响应地置位M5ZSI OUT。
M1ZSI OUT持续，直到在变换172处，CB1106断开并清除在160检测的故障。由于没有下游断路器，M1ZSI IN依然无效。在变换174处，到CB3110的M3ZSI IN跟随M1ZSI OUT且变为无效。然后，在变换176处，由于故障电流已经被CB1106中断，CB3110做出响应地清除M3ZSI OUT。在变换178处，到CB5114的M5ZSI IN跟随M3ZSI OUT且变为无效。然后，在变换180处，由于故障电流已经被CB1106中断，CB5114做出响应地清除M5ZSI OUT。
例如，在变换160和172之间，装置M1116的图4的处理器56被结构化为确认ZSI OUT输出24(它的ZSI OUT输入28)是否发生达大于预定的时间(例如但不限于50ms)且与显示器70合作以显示(例如，ZSI OUT＝50ms TRIP)从而指示ZSI OUT输出24发生在它的ZSI OUT输入28上且与对应的电路中断器CB1106的跳闸相联系。
实例17
例如，在变换160、164和168和相应的变换172、174和178之间，装置M1116、M3120和M5124的图4的处理器56被结构化为确认ZSI IN输入22是否与ZSI OUT输出24同时发生且与显示器70合作以显示ZSIOUT输出24发生在装置的ZSI OUT输入28上并与下面的跳闸中的一个联系：(1)电路中断器CB1106(由于装置M1116看到ZSI OUT＝50msTRIP；ZSI IN＝off；因此，CB1106下游没有断路器)；(2)相邻的下游电路中断器CB1106(由于装置M3120看到ZSI OUT＝60ms TRIP；ZSI IN＝on 55ms；因此，在位于邻近的上游ZONE 2中的CB3110下游的邻近ZONE 3中有邻近的下游电路中断器CB1106)；以及(3)非邻近的下游电路中断器CB1106(由于装置M5124看到ZSI OUT＝60msTRIP；ZSI IN＝on 60ms；因此，在位于非邻近的上游ZONE 1中的CB5114下游的非邻近ZONE 3有非邻近的下游电路中断器CB1106)。
实例18
如从上面的实例16和17可见的，图4的指示电路54优选地被结构化为分析在ZSI IN输入26处的ZSI IN输入22和在ZSI OUT输入28处的ZSI OUT输出24的定时。
实例19
尽管公开了可分离的触点16，可使用合适的固态可分离的触点。例如，公开的电路中断器10包含合适的电路中断器机构，例如由操作机构18断开与闭合的可分离的触点16，但公开的构思可用于电路中断器机构(例如但不限于固态或FET开关、接触器触点)和/或基于固态的控制/保护装置(例如但不限于驱动器、软起动器)的广泛领域。
已经详细地描述了公开的构思的具体实施例，本领域技术人员将会明白，在公开的内容的整体教导下可开发对细节的多种修改和替代。因此，公开的具体配置仅仅为说明性的，而非用于限制由所附权利要求的完整范围以及任何和所有其等价内容公开的构思的范围。
参考标记表
10电路中断器设备
12电路中断器
14装置
16可分离的触点
18操作机构
20跳闸机构
22区域选择联锁输入
24区域选择联锁输出
26第一输入
28第二输入
30指示电路
32指示
34指示电路
36置位-复位触发器
38置位-复位触发器
40指示灯，例如发光二极管(LED)
42指示灯，例如LED
44输入(ZSI IN/)
45ZSI IN信号
46输入(ZSI OUT/)
47ZSI OUT输出
48复位按钮
54指示电路
56合适的处理器，例如微计算机(μC)
60指示灯，例如LED
61ZSI IN信号
62指示灯，例如LED
63ZSI OUT 信号
64输入(ZSI IN)
65μC输出(P4)
66输入(ZSI OUT)
67μC输出(P3)
68复位按钮
70视情况可选的显示器
72装置
74接地(GND)基准
82装置
84状态指示灯，例如LED
84μC输出(P5)
88电源
90故障电流
92ZSI OUT信号确立
94故障电流
96预定的时间
98ZSI OUT信号确立
100故障电流
102配电系统
104多个区域
106电流中断器，例如断路器CB1
108断路器CB2
110断路器CB3
112断路器CB4
114断路器CB5
116装置M1
118装置M2
120装置M3
122装置M4
124装置M5
126收发器
127通讯网络
128处理器
129显示器
130复位信号
132时间同步信号
140ZSI测试过程
142步骤
144步骤
146步骤
148步骤
150步骤
152步骤
154步骤
160变换
162无效信号
164变换
166变换
168变换
170变换
172变换
174变换
176变换
178变换
180变换

Claims (21)

1.一种电路中断器设备(10)，包含：
电路中断器(12)，包含：
可分离触点(16)，
被结构化为断开以及闭合所述可分离触点的操作机构(18)，以及
与所述操作机构合作以跳闸断开所述可分离触点的跳闸机构(20)，所述跳闸机构包含区域选择联锁输入(22)和区域选择联锁输出(24)；以及
装置(14)，包含：
与所述区域选择联锁输入电气互连的第一输入(26)，
与所述区域选择联锁输出电气互连的第二输入(28)，以及
被结构化为指示所述区域选择联锁输入在所述第一输入上发生或所述区域选择联锁输出在所述第二输入上发生的指示电路(30；34；54)。
2.权利要求1的电路中断器设备(10)，其中，所述指示电路进一步被结构化为分析所述第一输入处的所述区域选择联锁输入和所述第二输入处的所述区域选择联锁输出的定时。
3.权利要求1的电路中断器设备(10)，其中，所述指示电路包含复位电路(48，68)，复位电路被结构化为移除所述区域选择联锁输入在所述第一输入发生的第一指示和所述区域选择联锁输出在所述第二输入发生的第二指示。
4.权利要求3的电路中断器设备(10)，其中，所述复位电路包含复位输入(R/；P0)；且其中，所述指示电路进一步被结构化为响应于在所述第一输入发生的所述区域选择联锁输入而输出(40；70)所述第一指示，响应于在所述第二输入发生的所述区域选择联锁输入而输出(42；70)所述第二指示，以及响应于所述复位输入的激活而移除所述第一指示和所述第二指示。
5.权利要求1的电路中断器设备(10)，其中，所述指示电路包含两个触发器(36，38)和两个指示灯(40，42)。
6.权利要求1的电路中断器设备(10)，其中，所述指示电路包含处理器(56)和显示器(70)；且其中，所述处理器被结构化为与所述显示器合作以显示所述区域选择联锁输入在所述第一输入发生或所述区域选择联锁输出在所述第二输入发生。
7.权利要求6的电路中断器设备(10)，其中，所述处理器进一步被结构化为确定所述区域选择联锁输出是否持续发生小于预定时间(96)，并与所述显示器合作，以显示所述区域选择联锁输出在所述第二输入发生且不与所述电路中断器的对应的跳闸相关联。
8.权利要求6的电路中断器设备(10)，其中，所述处理器进一步被结构化为确定所述区域选择联锁输出是否持续发生大于预定时间，并与所述显示器合作，以显示所述区域选择联锁输出在所述第二输入发生且与电路中断器的跳闸相关联。
9.权利要求6的电路中断器设备(10)，其中，所述处理器进一步被结构化为确定所述区域选择联锁输入是否与所述区域选择联锁输出同时发生，并与所述显示器合作，以显示所述区域选择联锁输出在所述第二输入发生且与下列之一的跳闸相关联：(1)所述电路中断器；(2)邻近的下游电路中断器；(3)非邻近的下游电路中断器。
10.权利要求6的电路中断器设备(10)，其中，所述指示电路进一步包含与所述处理器可操作地关联的状态指示灯(84)。
11.权利要求1的电路中断器设备(10)，其中，所述指示电路进一步被结构化为指示发生所述第一输入处的所述区域选择联锁输入和所述第二输入处的所述区域选择联锁输出二者。
12.权利要求1的电路中断器设备(10)，其中，所述装置从电池、所述跳闸机构或外部电源被供电(88)。
13.一种配电系统(102)，包含：
多个区域(104)；以及
多个电路中断器设备(106，108，110，112，114)，各个所述电路中断器设备在所述区域中的一个之中，并包含：
可分离触点(16)，
被结构化为断开以及闭合所述可分离触点的操作机构(18)，
和所述操作机构合作以跳闸断开所述可分离触点的跳闸机构(20)，所述跳闸机构包含区域选择联锁输入(22)和区域选择联锁输出(24)，以及
装置(116，118，120，122，124)，其包含：
与所述区域选择联锁输入电气互连的第一输入(26)，
与所述区域选择联锁输出电气互连的第二输入(28)，以及
被结构化为指示所述区域选择联锁输入在所述第一输入发生或所述区域选择联锁输出在所述第二输入发生的指示电路(30；34；54)，
其中，所述区域中的一个中的所述电路中断器中的一个的区域选择联锁输出与所述区域中的另一个上游区域中的所述电路中断器中的另一个电路中断器的区域选择联锁输入电气互连。
14.权利要求13的配电系统(102)，其中，各个所述电路中断器的所述装置被结构化为(126)为向通讯网络(127)传送所述第一输入处的所述区域选择联锁输入和所述第二输入处的所述区域选择联锁输出的多个变换和多个变换时间。
15.权利要求14的配电系统(102)，其中，所述通讯网络包含处理器(128)，其被结构化为接收来自各个所述电路中断器的所述装置的所述多个变换和所述多个变换时间的传送。
16.权利要求15的配电系统(102)，其中，所述指示电路包含复位电路(48，68)，复位电路被结构化为移除所述区域选择联锁输入在所述第一输入发生的第一指示和所述区域选择联锁输出在所述第二输入发生的第二指示；且其中，所述处理器进一步被结构化为提供以下中的至少一个：(1)显示(129)各个所述电路中断器中第一输入处的区域选择联锁输入和第二输入处的区域选择联锁输出的定时；(2)在大约同一时间启动(130)各个所述电路中断器的复位电路；以及(3)同步(132)各个所述电路中断器的所述装置的定时。
17.权利要求13的配电系统(102)，其中，所述区域的所述一个中的所述电路中断器的所述一个的区域选择联锁输出是所述区域的第二个中的所述电路中断器的第一个的所述区域选择联锁输出；其中，所述区域中的所述另一个上游区域中的所述电路中断器中的所述另一个的区域选择联锁输入是所述区域中的第一个上游区域中的所述电路中断器中的第二个的区域选择联锁输入；其中，所述区域中的第二个区域中的所述电路中断器中的第三个的区域选择联锁输出也与所述区域中的所述第一个上游区域中的所述电路中断器中的所述第二个的区域选择联锁输入电气互连；其中，第一阻塞二极管(130)电气连接在所述区域中的第二个中的所述电路中断器中的第一个的区域选择联锁输出和所述区域中的第一个上游区域中的所述电路中断器中的第二个的区域选择联锁输入之间；且其中，第二阻塞二极管(130)电气连接在所述区域中的所述第一个上游区域中的所述电路中断器中的所述第二个的区域选择联锁输入和所述区域中的第二个中的所述电路中断器中的第三个的区域选择联锁输出之间。
18.一种区域选择联锁测试设备(72；82)，其包含：
被结构化为与电路中断器(10)的区域选择联锁输入(22)电气互连的第一输入(44；46)；
被结构化为与所述电路中断器的区域选择联锁输出(24)电气互连的第二输入(44；46)；以及
被结构化为指示所述区域选择联锁输入在所述第一输入发生或所述区域选择联锁输出在所述第二输入发生的指示电路(30；34；54)。
19.一种用于包含多个区域(104)的配电系统(102)的区域选择联锁测试方法(140)，该方法包含：
在所述配电系统中使用(142)多个电路中断器(106，108，110，112，114)，各个所述电路中断器在所述配电系统的所述区域的一个之中并包含区域选择联锁输入(22)和区域选择联锁输出(24)；
将所述区域的一个中的所述电路中断器的一个的区域选择联锁输出与所述区域中的另一个上游区域中的所述电路中断器的另一个的区域选择联锁输入电气互连(144)；
在所述电路中断器中的所述一个中产生(146)跳闸；
将所述区域中的所述一个中的所述电路中断器的所述一个的区域选择联锁输出输出(148)到所述区域中的所述另一个上游区域中的所述电路中断器的所述另一个的所述区域选择联锁输入；
使用(150)与各个所述电路中断器可操作地关联的装置(72；82)以监视其中的区域选择联锁输入和区域选择联锁输出；
从与各个所述电路中断器可操作地关联的所述装置指示(152)其中的区域选择联锁输入和区域选择联锁输出是否发生；以及
核查(154)与各个所述电路中断器可操作地关联的所述装置以验证所述电路中断器的所述一个的区域选择联锁输出被正确数量的所述电路中断器接收且相反地没有被不应接收所述区域的所述一个中的所述电路中断器的所述一个的所述区域选择联锁输出的任何所述电路中断器接收。
20.权利要求19的区域选择联锁测试方法(140)，进一步包含：
使用与各个所述电路中断器可操作地关联的所述装置的显示器(70)以指示其中的区域选择联锁输出和区域选择联锁输入的发生或未发生。
21.权利要求20的区域选择联锁测试方法(140)，进一步包含：
复位(48；68；130)与各个所述电路中断器可操作地关联的所述装置；
产生(146)所述电路中断器中的另一个的跳闸；
输出(148)所述电路中断器中的所述另一个的区域选择联锁输出；
使用(150)与各个所述电路中断器可操作地关联的所述装置，以监视其中的区域选择联锁输入和区域选择联锁输出；
从与各个所述电路中断器可操作地关联的所述装置指示(152)其中的区域选择联锁输入和区域选择联锁输出是否发生；以及
核查(154)与各个所述电路中断器可操作地关联的所述装置以验证所述电路中断器的所述另一个的区域选择联锁输出被正确数量的所述电路中断器接收且相反地没有被不应接收所述电路中断器的所述另一个的区域选择联锁输出的任何所述电路中断器接收。
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