CN102608482A - 涉及监测电路连通性的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

电路保护系统包括:逻辑部分(108);电流感测装置(102),具有第一结点(10)和第二结点(20);电流感测电路(120),连接到第一结点(10)和第二结点(20),电流感测电路(120)可操作以向逻辑部分(108)输出指示由电流感测装置(102)所感测的电流的电压;以及连接检验部分(130),连接到第一结点(10)、第二结点(20)和逻辑部分(108),连接检验部分(130)可操作以感应通过电流感测装置(102)的电流。

Description

涉及监测电路连通性的方法和系统
技术领域
本文所公开的主题涉及监测电路连通性。
背景技术
断路器和其它电气装置往往包括测量装置中的电流的电路。例如,电流变换器(current transfomer)或罗高夫斯基线圈可连接到电路和逻辑处理器,以便监测装置中的电流。
电流测量电路中的组件可由于例如不正确安装或者随电气装置的使用寿命消耗而变为断开,从而导致错误电流测量或者装置中的电流测量的失败。
发明内容
按照本发明的一个方面,电路保护系统包括:处理器;电流感测装置,具有第一结点和第二结点;电流感测电路,连接到第一结点和第二结点,该电流感测电路,可操作以向处理器输出指示由电流感测装置所感测的电流的电压;以及连接检验部分,连接到第一结点、第二结点和处理器,该连接检验部分可操作以感应通过电流感测装置的电流。
按照本发明的另一方面,一种用于操作电路保护系统的方法包括:发送通过电流感测装置的测试信号;确定是否接收到测试信号;以及响应确定没有接收到测试信号而向用户输出指示。
通过以下结合附图的描述,这些及其它优点和特征将变得更明显。
附图说明
在本说明书的结束部分具体指出作为本发明的主题并且在权利要求中明确要求保护。通过以下结合附图的详细描述,本发明的上述及其它特征和优点显而易见,附图包括:
图1示出电路保护系统的电路图。
图2示出电路保护系统的一个备选示范实施例。
图3示出多相电路保护系统的一个示范实施例。
图4示出包括用于操作电路保护系统的示范方法的框图。
详细描述参照附图、作为举例来说明本发明的实施例以及优点和特征。
附图标记说明
10、20结点;100系统;101线路;102感测装置;103负载;104致动器;105开关装置;106整流器部分;108逻辑/处理器装置;110电压源;112模数转换器部分;114二极管;116二极管;118电阻器;120电流感测部分;122调节部分;124指示器装置;200电路保护系统;201结点;202开关装置;212电阻器;214二极管;216电阻器;230连接检验部分;300电路保护系统;305短路;402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424框。
具体实施方式
图1示出电路保护系统100的一个示范实施例的电路图。系统100包括感测装置102,该感测装置102可包括可操作以感测附近线路或电流通路中的电流的例如电流变换器、电压变换器(voltage transfomer)或者罗高夫斯基线圈装置。感测装置102设置成靠近线路101,线路101从电压源(VL)150接收电压并且连接到负载103。在所示实施例中,开关装置105设置在VL150与负载103之间。开关装置可由致动器104来操作,致动器104可操作以断开开关装置105。系统100包括电流感测部分120,其中包括连接到结点10和20的感测装置102以及连接到结点10和20的桥式整流器部分106。桥式整流器部分经由电阻器110和信号调节与模数转换器部分(ADC)112连接到逻辑部分或处理器装置108。逻辑或处理器部分(处理器)108可包括例如数字或模拟电路,其中具有电平检测和滤波部分或能够执行逻辑功能的集成电路处理器。信号调节可包括例如滤波器、电容器和逻辑集成电路的布置,该布置输出指示线路101中的所测量电流并且由感测装置102所感测的信号。所调节模拟信号由ADC 112转换成数字信号,并且输出给处理器108。在操作中,处理器108监测线路101中的所感测电流,以及如果例如所感测电流超过阈值,则可使用逻辑来断开开关装置105。要求确保感测装置102在操作期间(经由桥式整流器部分106)正确连接到处理器108。
在这方面,系统100包括连接检验部分(CVP)130。CVP 130包括:电压源(Vcc)110,经由电阻器112和二极管114连接到结点10;以及二极管116和电阻器118,经由信号调节部分122连接到处理器108。信号调节部分122包括降低噪声并且调节信号以供处理器108接收的滤波器。在操作中,来自Vcc 110的电流沿着通过结点10、感测装置102、结点20和信号调节部分122流动到处理器108的流路。处理器108可通过接收指示CVP 130的所连接流路的电压,逻辑上确定感测装置102连接到结点10和20。如果处理器108确定感测装置102没有连接到结点10和20,则在一些实施例中,处理器可断开开关装置105。处理器108可经由指示器装置124来输出关于缺少连接的指示。指示器装置可包括例如显示器上的文本指示器、显示器上的非文本可视指示器、诸如灯光之类的可视指示器或者诸如可听音或告警之类的非可视指示器。
图2示出电路保护系统200的一个备选示范实施例。系统200与上述系统100相似,并且包括例如:设置成靠近线路101的感测装置102;电流感测部分120;以及处理器108。连接检验部分(CVP)230包括电压源(Vcc)110和开关装置202,开关装置202可包括例如设置有连接到结点201的源极端子、经由二极管214连接到结点10的漏极端子以及连接到处理器108的栅极端子的场效应晶体管。备选地,开关装置202可包括可操作以由处理器108来断开和闭合的电/机械继电器装置或者其它类型的开关装置。电阻器212和216设置在CVP 230中并且连接到结点202。在操作中,开关装置202由处理器108控制。开关装置202的闭合或激活允许来自电压源110的电压受到控制并且循环。因此,处理器108可控制流经由结点10、感测装置102和结点20所定义的流路的信号。信号可包括例如恒定电压、脉冲或方波;但是,备选实施例可包括任何类型的信号。
图3示出多相电路保护系统300的一个示范实施例。所示实施例包括两相(A和B),但是类似布置可用于系统中的任何数量的相。为了便于说明,致动器104和开关装置105布置未示出,但是,在本实施例中可包含致动器104和开关装置105。系统300包括:电流感测部分120a,具有设置成靠近电压源VLA 150a的感测装置102;以及电流感测部件120b,具有设置成靠近电压源VLB 150b的感测装置102。CPV 230a和230b按照与以上在图2中所述的相似的方式来设置。处理器108连接到电流感测部分120a、120b和CPV 230a、230b。所示布置允许处理器108确定感测装置102之间是否存在短路305。在示范操作中,处理器可通过激活CPV 230a的装置202(同时CPV 230b的装置202保持为不活动),来发起连通性测试。如果短路305存在,则来自CPV 230a的信号将通过短路305传播,并且在结点20b由处理器108来检测。因此,处理器108可通过依次激活和停用各相的CPV230,来检测并且识别相A与B之间的短路。
图4示出包括用于操作上述系统的示范方法的框图。在这方面,在框402,启动定时器A(位于处理器108中)。如果定时器A在框404已经到期,则在框406,发送通过传感器的测试信号。例如,处理器108可激活(图3的)CPV 230a的装置202。在框408,处理器108确定是否接收到来自无关联电路的测试信号(例如测试信号在经过CPV 230b的一部分时被感测),如果是,则短路可存在,并且在框410输出错误指示。在框412,处理器108确定是否接收到来自关联CPV 230a电路的信号。如果是,则在框414,复位定时器A和B,可停用CPV 230a的装置202,从而在框416停止测试信号,并且在框402启动定时器A。如果在框412没有接收到来自关联电路的测试信号,则在框418,可启动定时器B(位于处理器108中)。框420确定定时器B是否已经到期。如果是,则在框422,输出连接错误指示。如果不是,则框424确定是否接收到来自关联电路的测试信号,如果是,则在框426复位定时器A和B,并且在框416停止测试信号。定时器B可用于延迟在框422的连接错误的输出。定时器到期的阈值可设置成包括零的任何值,以便设置预期的延时。在框422所输出的连接错误指示可包括任何适当的指示,其中包括例如显示器上的文本或非文本指示器、诸如灯光之类的可视指示器或者诸如可听信号或告警之类的非可视指示器。错误指示的接收还可用于根据需要逻辑上断开断路器或(图2的)开关装置105。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明,但是应当容易理解,本发明并不局限于这类所公开实施例。相反,本发明能够修改为结合前面没有描述的任何数量的变化、变更、替换或等效布置,但是它们与本发明的精神和范围一致。另外,虽然已经描述本发明的各个实施例,但是要理解,本发明的方面可以仅包含所述实施例的一部分。因此,本发明不能被看作受到前面描述限制,而仅由所附权利要求的范围来限制。

Claims (10)

1.一种电路保护系统,包括:
逻辑部分(108);
电流感测装置(102),具有第一结点(10)和第二结点(20);
电流感测电路(120),连接到所述第一结点(10)和所述第二结点(20),所述电流感测电路(120)可操作以向所述逻辑部分(108)输出指示由所述电流感测装置(102)所感测的电流的电压;以及
连接检验部分(130),连接到所述第一结点(10)、所述第二结点(20)和所述逻辑部分(108),所述连接检验部分(130)可操作以感应通过所述电流感测装置(102)的电流。
2.如权利要求1所述的系统,其中,所述连接检验部分(130)还包括连接到所述第二结点(20)的第二二极管(116)以及连接到所述第二二极管(116)并且通信上连接到所述逻辑部分(108)的第二电阻器(118)。
3.如权利要求2所述的系统,其中,所述连接检验部分(130)包括:
电压源(110),连接到第一电阻器(112);以及
第一二极管(114),连接到所述第一电阻器(112)和所述第一结点(10)。
4.如权利要求2所述的系统,其中,所述连接检验部分(130)包括通信上连接到开关装置(202)的电压源,所述开关装置(202)通信上连接到所述第一结点(10)和所述逻辑部分(108)。
5.如权利要求2所述的系统,其中,所述连接检验部分(130)包括:
第三电阻器(212),连接到电压源和第三结点(201);
第四电阻器(216),通信上连接到所述第三结点(201)和所述逻辑部分(108);以及
开关装置(202),其源极端子连接到所述第三结点(201)、栅极端子连接到所述逻辑部分(108)以及漏极端子连接到第四二极管(214),所述第四二极管(214)连接到所述第一结点(10)。
6.如权利要求2所述的系统,其中,所述连接检验部分包括:
第三电阻器(212),连接到电压源和第三结点(201);
第四电阻器(216),通信上连接到所述第三结点(201)和所述逻辑部分(108);以及
开关装置(202),连接到所述第三结点(201)和所述第四二极管(214),所述第四二极管连接到所述第一结点(10),所述开关装置(202)可操作以响应接收到来自所述逻辑部分(108)的信号而断开和闭合。
7.如权利要求1所述的系统,其中,所述电流感测电路包括:
桥式整流器部分(106),连接到所述第一结点(10)和所述第二结点(20);
信号调节部分(122),连接到所述桥式整流器部分(106);以及
模数转换器部分(112),连接到所述信号调节部分(122)。
8.如权利要求1所述的系统,其中,所述逻辑部分(108)通信上连接到指示器装置(124),所述逻辑部分(108)可操作以响应确定所述电流感测装置(102)没有连接在所述第一结点(10)与所述第二结点(20)之间而向用户输出指示。
9.如权利要求1所述的系统,其中,所述系统还包括:
第二电流感测装置(102),具有第四结点(10)和第五结点(20);
第二电流感测电路(120),连接到所述第四结点(10)和所述第五结点(20),所述电流感测电路(120)可操作以向所述逻辑部分(108)输出指示由所述第二电流感测装置所感测的电流的电压;以及
第二连接检验部分(230),连接到所述第四结点(10)、所述第五结点(20)和所述逻辑部分(108),所述第二连接检验部分(230)可操作以感应通过所述第二电流感测装置(102)的电流。
10.如权利要求1所述的系统,其中,所述电流感测装置(102)包括变换器装置。
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