CN108695816B - 电子保护设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及电子保护设备。一种用于包括一个或多个导体(P,N)的LV电线(100)的电子保护设备(1),包括:可与所述电线的对应导体电连接并且适于相互耦合或解耦的一对或多对电触点(2),所述电触点在所述保护设备处于闭合状态时被耦合,并且在所述保护设备处于跳闸状态或打开状态时被解耦;包括具有数据处理资源的控制器(31)的控制单元(3),所述控制器能够测试所述电子保护设备的操作状况;包括由所述控制器驱动的一个或多个信令设备(71)的信令布置(7)。所述信令布置包括适于在所述电子保护设备处于闭合状态时提供指示所述电子保护设备的操作状况的光信号(L1,L2,L3)的第一信令设备(71)。
Description
技术领域
本发明涉及用于低压电线的电子保护设备。
背景技术
为了本申请的目的,术语“低压”(LV)涉及低于1kV AC和1.5kV DC的操作电压。
如已知的,用于LV电线的电子保护设备通常包括配备有通常包括微控制器的电子控制单元的断路器。
电子保护设备旨在与电线的导体可操作地关联,并且通常适于采取三种不同的操作状态,即,闭合状态、跳闸状态和打开状态。
通常,电子保护设备在闭合状态下工作,在闭合状态下,其使得电流沿着电线的导体流动。
相反,当它处于跳闸状态或打开状态时,电子保护设备中断电流沿着电线的导体的电流流动。
通常,电子保护设备被设计成在电线中或者在一些情况下在保护设备本身中的故障状况下自动地从闭合状态转变(跳闸)到跳闸状态或打开状态。
典型的故障状况可以是例如接地故障状况、电弧故障状况、过电压状况、短路状况等。
如已知的,现有技术的许多电子保护设备都提供有信令装置,该信令装置适于向用户提供与可能引起其自动跳闸的故障状况有关的视觉信息。
所述电子保护设备的示例在US2005/0103613A1、US2010/0149711、US5926355和US5546266中公开。
但是,在目前可用的电子保护设备中,用户通常直到保护设备已经执行了自动跳闸和随后的重新闭合动作之后才能接收到关于保护设备的内部部件的操作状况的信息。
如容易理解的,这种缺点在安全性方面带来相关问题,因为用户不知道仍然处于闭合状态的电子保护设备是否正在正确工作,从而确保所要求的保护性能。实际上,(例如,在微控制器或在其供电电源中的)一些内部故障可能妨碍了电子保护设备的跳闸,即使电子保护设备不能再操作,该电子保护设备也可能保持在闭合状态。
现有技术的一些电子保护设备已经被提供有控制器,该控制器以一旦检测到所述电子保护设备的任何异常操作状况就立即命令对应的电子保护设备跳闸的方式进行配置。
但是,该解决方案不能减轻以上提到的问题并且可能导致电子保护设备的频繁和不期望的跳闸事件,因为可能经常发生电子保护设备的一些部件经受短暂的失灵,例如,在数据损坏事件的情况下或者在电磁干扰的情况下。显然,这种情况对电子保护设备的工作效率造成了相关限制。
在现有技术中,因此感觉到非常需要创新的电子保护设备,其能够以相对于相似类型的传统设备更简单和更安全地管理其操作寿命的方式提供改进的信令性能。
发明内容
为了响应这种需求,本发明提供了根据以下权利要求1和相关从属权利要求的电子保护设备。
根据本发明的电子保护设备包括可与电线的对应导体电连接并且适于相互耦合或解耦的一对或多对电触点。
当所述保护设备处于闭合状态时,所述电触点被耦合,并且当所述保护设备处于跳闸状态或处于打开状态时,所述电触点被解耦。
方便地,电子保护设备包括取决于所述电子保护设备的操作状态可在不同位置移动的手柄。
方便地,电子保护设备还包括适于与所述电触点和所述手柄机械地相互作用的操作机构以及适于致动所述操作机构的跳闸单元。
电子保护设备包括控制单元,该控制单元包括包含数据处理资源的控制器。
这种控制器能够优选地通过循环地执行存储在存储器中的软件测试例程来测试所述电子保护设备的操作状况,更特别地是所述电子保护设备的内部部件的操作状况。
该电子保护设备包括信令布置,该信令布置包括由所述控制器驱动并且能够向电子保护设备外部发射光信号的一个或多个信令设备。
所述信令布置包括第一信令设备,其适于当电子保护设备处于闭合状态时提供指示电子保护设备的操作状况的光信号。
优选地,如果所述控制器确定电子保护设备的正常操作状况,则所述控制器适于在非警报状态下驱动所述第一信令设备。
优选地,当所述第一信令设备在所述非警报状态下被驱动时,所述第一信令设备至少提供指示电子保护设备的正常操作状况的第一光信号。
附图说明
本发明还有的特性和优点将从附图中仅通过非限制性示例的方式示出的电子保护设备的示例性实施例的详细描述中变得显而易见,其中:
图1是根据本发明的电子保护设备操作地与其相关联的LV电线的框图;
图2A-2B是根据不同可能的配置的根据本发明的电子保护设备(处于闭合状态)的框图;
图3是图示图2A-2B的电子保护设备的操作的框图。
具体实施方式
参考所引用的图,本发明涉及电子保护设备1,该电子保护设备1在操作中与LV电线100相关联。
电线100包括一个或多个相导体P,并且优选地包括中性导体N。
优选地,电线100包括单相导体P和中性导体N。
在下文中,仅仅为了简单起见,而不旨在限制本发明的范围,将参考电子保护设备1在具有单相导体P和中性导体N的电线中的安装来描述电子保护设备1。如本领域技术人员将明确理解的,实际上,电线100可以根据需要具有用于其自己的导体的不同布置。
电线100旨在电连接电源SC和可以是任何类型的电负载LD。
在操作中,电子保护设备1允许或中断电源SC与电负载LD之间(更确切地说,与电源SC和电负载LD电连接的电力线100的上游部分100A和下游部分100B之间)的电流流动。
方便地,电子保护设备1可以根据如图2A-2B所示的不同配置来布置。
当电子保护设备1根据图2A中所示的配置(通常专用于北美市场)进行布置时,电子保护设备1可以在其操作寿命期间采取三种不同的操作状态,即,闭合状态、跳闸状态和打开状态。
当电子保护设备1根据图2B中所示的配置(通常专用于欧洲和其它国际市场)进行布置时,电子保护设备1可以在其操作寿命期间采取两种不同的操作状态,即,闭合状态和打开状态。
当电子保护设备1在闭合状态下操作时,电子保护设备1允许电流沿着电线100在电线100的上游部分100A和下游部分100B之间流动。
当电子保护设备1在跳闸状态或在打开状态下操作时,电子保护设备1能够中断沿着电线100的电流流动,从而使电线100的上游部分100A和下游部分100B电断开。
电子保护设备1包括适于固定到支撑结构(未示出)的外壳10(优选地由电绝缘材料制成)。
外壳10有利地限定容纳电子保护设备1的内部部件的内部空间。
电子保护设备1包括多个输入端子IN和多个输出端子OUT。
在大多数安装配置中(图1),输入端子IN旨在电连接到电源SC,而输出端子OUT旨在电连接到电负载LD。
在这些情况下,每个输入端子IN电连接到电线的上游部分100A的对应导体P,N,该对应导体又与电源SC电连接,并且每个输出端子OUT电连接到电线的负载部分100B的对应导体P,N,该对应导体又与电负载LD电连接。
但是,根据替代安装配置(未示出),输入端子IN可以电连接到电负载LD,并且输出端子OUT可以电连接到电源SC。
通常,输入端子IN和输出端子OUT的数量取决于电线100的导体的数量。
输入端子IN和输出端子OUT可以由位于外壳10处或其附近的导电连接器形成。
电子保护设备1包括有利地容纳在由外壳10限定的内部空间中的一对或多对电触点2。
当电子保护设备1根据图2A中所示的配置进行布置时,电子保护设备1包括用于电线100的每个相导体P的一对电触点2,而没有电触点2与中性导体N操作地相关联。
当电子保护设备1根据图2B中所示的配置进行布置时,电子保护设备1包括用于电线100的每个相导体P和中性导体N的一对电触点2。
每对电触点2与对应的输入端子IN和输出端子OUT电连接。
根据本领域技术人员已知的解决方案可以实现电触点2与对应的输入端子IN和输出端子OUT之间的电连接。
在操作中,电触点2彼此耦合或彼此分离。
当电触点2相互耦合时,保护设备1处于闭合状态,并且允许在对应的输入端子IN和输出端子OUT之间的电流流动。以这种方式,使得在分别与输入端子IN和输出端子OUT电连接的电线100的上游部分100A和下游部分100B之间能够电流流动。
当电触点2被解耦时,保护设备1处于跳闸状态或打开状态,并且在对应的输入端子IN和输出端子OUT之间的电流流动被中断。以这种方式,它中断了分别与输入端子IN和输出端子OUT电连接的电线100的上游部分100A和下游部分100B之间的电流流动。
本领域技术人员将明确理解的是,在操作中,为了明显的电连续性和电流平衡的目的,电子保护设备的所有电触点对2以协调的方式在耦合状态或解耦状态下操作。
每对电触点2包括固定触点21和可移动触点22。
优选地,如所引用的图中所示,固定触点21与对应的输出端子OUT电连接,而可移动触点22与对应的输入端子IN电连接。
但是,在本发明的一些实施例中,固定触点21可以与对应的输入端子IN电连接,并且可移动触点22可以与对应的输出端子OUT电连接。
方便地,电子保护设备1包括手柄8。
优选地,手柄8至少部分地从外壳10突出。
手柄8是可移动的,优选地围绕合适的旋转轴可移动,并且它可以由保护设备1的内部部件、由用户或由外部装备致动。
当电子保护设备1根据图2A中所示的配置进行布置时,手柄8可在三个位置之间,即,在分别对应于电子保护设备的闭合状态、跳闸状态或打开状态的第一位置ON、第二位置TRIP或第三位置OFF中可逆地移动。
换句话说,当电子保护设备处于闭合状态、跳闸状态或打开状态时,手柄8分别位于第一位置ON、第二位置TRIP或第三位置OFF中。
当电子保护设备1根据图2B中所示的配置进行布置时,手柄8仅在两个位置之间,即,在分别对应于电子保护设备的闭合状态或打开状态的第一位置ON或第三位置OFF中可逆地移动。
换句话说,当电子保护设备处于闭合状态或打开状态时,手柄8分别位于第一位置ON或第三位置OFF中。
方便地,电子保护设备1包括有利地容纳在由外壳10限定的内部空间中的操作机构5。
操作机构5与电触点2和手柄8可操作地连接,并且在操作中,它与电子保护设备的这些部件机械地相互作用。
更特别地,操作机构5移动可移动触点22,以便将后者与对应的固定触点21耦合或与对应的固定触点21分离。
当电子保护设备1根据图2A中所示的配置进行布置时,操作机构5在电子保护设备的闭合至跳闸状态转换期间在第一位置ON和第二位置TRIP之间移动手柄8,并且在电子保护设备的跳闸至打开或打开至闭合状态转换(重新闭合动作)期间由手柄8致动。
当电子保护设备1根据图2B中所示的配置进行布置时,操作机构5在电子保护设备的闭合至打开状态转换期间在第一位置ON和第三位置之间移动手柄8,并且在电子保护设备的打开至闭合状态转换(重新闭合动作)期间由手柄8致动。
电子保护设备1包括适于机械地致动操作机构5的跳闸单元6。
在操作中,跳闸单元6致动操作机构5,以便使电子保护设备从闭合状态转变为跳闸状态(图2A的配置)或者从闭合状态转变为打开状态(图2B的配置)。
优选地,跳闸单元6由电线100馈电。
作为示例,跳闸单元6可以与电子保护设备1的输出端子OUT或输入端子IN电连接,电子保护设备1的输出端子OUT或输入端子IN可操作地与电线100的相导体P和中性导体N相关联。
可以根据安装需求实现的其它替代解决方案对于本领域技术人员来说是可能的和明显的。
电子保护设备1包括有利地容纳在由外壳10限定的内部空间中的控制单元3。
控制单元3包括控制器31,控制器31可以包括数据处理资源,优选地是数字类型的数据处理资源,例如,能够执行存储的软件指令的一个或多个微控制器。
控制器31的重要功能在于确定是否存在需要电子保护设备1从闭合状态跳闸到跳闸状态(图2A的配置)或从闭合状态到打开状态(图2B的配置)的干预状况。
控制器31能够检查电线100是否经受故障状况,例如,接地故障状况、电弧故障状况、短路状况、过电压状况等。
控制器31可以通过执行包括方便地存储在所述控制器的存储器中的合适软件指令的检查例程312来确定电线100中故障状况的存在。
在接收到来自电子保护设备1中的可操作地与电线100的导体相关联并且与控制单元3通信的内部或外部传感器16、17(例如,电流或电压传感器)的检测信号D时,控制器31可以方便地执行所述检查例程312。
通过执行所述检查例程312,控制器31可以实现合适的检查算法来检查电线100的操作状况。
所述检查算法可以是已知的类型,并且为了简洁起见将不在这里进一步描述。
控制器31能够测试电子保护设备1的操作状况并确定所述电子保护设备是否经受故障状况。
更特别地,电子保护设备1能够测试所述电子保护设备的一个或多个内部部件的操作状况并确定所述部件是否经受故障状况。
为了清楚起见,如果电子保护设备1的部件布置在所述电子保护设备的内部空间内,则该部件被称为“内部部件”。
电子保护设备1的内部部件可以包括控制器31的固件部件、布置在外壳10的内部并且可操作地耦合到控制器31的数据处理设备的固件部件、控制单元3的电子电路系统、布置在外壳10的内部并且与控制单元3可操作地耦合的传感器或电子电路,等等。
优选地,控制器31通过执行包括方便地存储在所述控制器的存储器中的合适软件指令的合适测试例程311来测试电子保护设备1的操作状况。
优选地,所述测试例程311由控制器31循环地执行。作为示例,所述测试例程311的执行循环可能花费几分钟。
在执行所述测试例程311期间,控制器31可以向电子保护设备的硬件部件提供合适的测试信号并且响应于所述测试信号检查所述硬件部件的行为和/或它可以实现合适的测试算法以检查数据处理寄存器或存储器的内容和/或检查其自己的固件部件或与所述控制器交互的其它数据处理设备的固件部件的行为。
以上提到的测试算法可以是已知的类型,并且为了简洁起见,这里将不再进一步描述。
除了以上之外,如果控制器31从外部设备(未示出)或从电子保护设备1的测试接口19(例如,测试按钮)接收到可以由用户手动激活的干预信号,则控制器31还可以确定干预状况的存在。
方便地,当控制器31确定存在干预状况时,控制器31生成第二控制信号C2以激活跳闸单元6。
优选地,控制单元3包括驱动接口32,驱动接口32被配置为接收控制信号C2并且响应于控制信号C2而激活跳闸单元6。
优选地,控制单元3由电线100馈电。
作为示例,控制单元3可以与电子保护设备1的输出端子OUT或输入端子IN电连接,电子保护设备1的输出端子OUT或输入端子IN可操作地与电线100的相导体P和中性导体N相关联。
可以根据安装需求实现的其它替代解决方案对于本领域技术人员来说是可能的和明显的。
在操作中,电子保护设备1根据将在以下参考图2A、图2B的配置简要描述的操作模式从提到的操作状态之一转变到另一个操作状态。
图2A的配置
当跳闸单元6机械地致动操作机构5时,电子保护设备1自动地(即,没有用户或外部装备的干预)从闭合状态转变到跳闸状态。
例如,当跳闸单元6包括对电线100中的短路或过载状况敏感的磁热跳闸布置时,或者当控制器31确定存在干预状况时,响应于被控制器31激活,跳闸单元6可以以自主的方式使操作机构5跳闸。
响应于被跳闸单元6致动,操作机构5将电触点2分离并且将手柄8从第一位置ON移动到第二位置TRIP。
只有当手柄8由用户或由外部装备机械地致动时,电子保护设备1才从跳闸状态变换到打开状态。响应于手柄8从第二位置TRIP移动到第三位置OFF,操作机构5维持电触点2分离。
只有当手柄8由用户或由外部装备机械地致动时,电子保护设备1才从闭合状态变换到打开状态,反之亦然。响应于手柄8从第三位置OFF移动到第一位置ON,操作机构5将电触点2耦合。
响应于手柄8从第一位置ON移动到第三位置OFF,操作机构5使电触点2解耦。
图2B的配置
当跳闸单元6机械地致动操作机构5时,电子保护设备1自动地(即,在没有用户或外部装备的干预的情况下)从闭合状态转变到打开状态。
例如,当跳闸单元6包括对电线100中的短路或过载状况敏感的磁热跳闸布置时,或者当控制器31确定存在干预状况时,响应于被控制器31激活,跳闸单元6可以以自主的方式使操作机构5跳闸。
响应于被跳闸单元6致动,操作机构5将电触点2分离并且将手柄8从第一位置ON移动到第三位置OFF。
当手柄8由用户或由外部设备机械地致动时,电子保护设备1从闭合状态转变到打开状态,反之亦然。响应于手柄8从第三位置OFF移动到第一位置ON,操作机构5将电触点2耦合。
响应于手柄8从第一位置ON移动到第三位置OFF,操作机构5使电触点2解耦。
电子保护设备1包括信令布置7,信令布置7包括能够发射光信号的一个或多个信令设备(标号71)。
方便地,所述一个或多个信令设备以发射的光信号从电子保护设备1的外壳10的外部可见的方式布置。
优选地,所述一个或多个信令设备包括向外壳10外部发射光信号的一个或多个LED。
有利地,控制器31能够通过生成合适的控制信号C1来控制信令设备的操作。
优选地,信令布置7包括电路接口72,以在从控制器31接收到的控制信号C1的基础上驱动所述信令设备。
优选地,信令布置7由电线100馈电。
作为示例,信令布置7可以与电子保护设备1的输出端子OUT或输入端子IN电连接,电子保护设备1的输出端子OUT或输入端子IN可操作地与电线100的相导体P和中性导体N相关联。
可以根据安装需求实现的其它替代解决方案对于本领域技术人员来说是可能的和明显的。
电子保护设备1相对于当前可用的电子保护设备的重要区别特征在于信令布置7包括第一信令设备71,当所述电子保护设备处于以上提到的闭合状态时,第一信令设备71在操作中提供指示所述电子保护设备的操作状况的光信号L1、L2、L3。
优选地,信令设备1是由控制器31通过电路接口72驱动的LED。
优选地,在操作中,如果所述控制器优选地在执行以上提到的测试例程311时确定电子保护设备的正常操作状况,则控制器31在非警报状态NAL下驱动第一信令设备71。
当然,即使当它已经在非警报状态NAL下驱动第一信令设备71时,控制器31也优选地通过执行以上提到的测试例程311来继续测试电子保护设备的操作状况。
如将在以下说明的,当确定电子保护设备1(更特别地其内部部件)的某些故障状态时,控制器31将采取进一步的行动。
优选地,当第一信令设备71由控制器31在非报警状态NAL下驱动时,第一信令设备71提供指示电子保护设备1的正常操作状况的第一光信号L1。
优选地,第一光信号L1由预定颜色(例如,绿色)的连续光信号形成。
由于上述解决方案,电子保护设备1在安装或日常维护控制期间提供相关的优点,特别是当电子保护设备安装在地下室或黑暗的环境中时。
实际上,由于信令设备71根据“通常工作(normally on)”的操作模式操作,因此即使电子保护设备在跳闸状态下没有跳闸,用户也可以通过简单地观察电子保护设备来立即了解电子保护设备是否正在正确工作。
有利地,即使当控制器1在执行以上提到的测试例程311时确定电子保护设备的故障状况时,控制器1也以确保用户的安全状况的方式和以让用户立即获得关于电子保护设备的内部部件发生的故障的类型和严重性的视觉信息的方式来管理信令设备71的操作。
优选地,在操作中,如果控制器1确定电子保护设备1的第一可恢复故障状况,则控制器31在第一警报状态AL1下驱动第一信令设备71,其中所述第一信令设备被切断。以这种方式,没有光信号朝向电子保护设备的外部。
优选地,以上提到的第一可恢复故障状况包括由控制器31认为是“可恢复”的故障状况,因为在统计上它们通常是由于跳闸事件不是强制性或方便的短暂类型的故障事件或干扰引起的。
优选地,所述第一可恢复故障状况包括与电子保护设备的第一内部硬件部件有关的故障状况(例如,布置在外壳10内部的传感器或电子电路或控制单元3的电子电路系统的失灵)或与控制器31或更一般地与控制单元3的存储器相关的故障状况(例如,存储器堆栈溢出状况)或与由控制器执行的特定操作有关的故障状况(例如,看门狗超时状况)。
优选地,在操作中,控制器31在已经在第一警报状态AL1下驱动第一信令设备71之后继续测试电子保护设备1的操作状况。
优选地,在操作中,如果控制器31再次确定电子保护设备的正常操作状况,则控制器31将第一信令设备71从第一警报状态AL1驱动到非警报状态NAL。否则,控制器31继续将第一信令设备71维持在第一警报状态AL1中。
实践中,如果以上提到的第一可恢复故障状况确实是短暂类型的,则第一信令设备71将在已切断给定时间间隔之后再次发出正常操作状况的信号。否则,它将继续保持切断,从而使用户意识到电子保护设备的某些特定部件可能经受永久性故障状况。
优选地,在操作中,如果控制器31确定电子保护设备1的第二可恢复故障状况,则控制器31在第二警报状态AL2下驱动第一信令设备71。
优选地,当第一信令设备71在第二警报状态AL2下被驱动时,第一信令设备71至少提供指示电子保护设备1的故障状况的第二光信号L2。
优选地,第二光信号L2由闪烁的光信号形成。
优选地,以上提到的第二可恢复故障状况包括在电子保护设备的跳闸事件期间检测到的异常操作状况(例如,异常跳闸时间),例如,由于用户通过手动干预测试接口19执行的跳闸测试引起跳闸。
此外,这些故障状况被控制器31方便地认为是“可恢复的”,因为在统计上它们通常是由于短暂类型的干扰引起的。
为此,在已经在第二警报状态AL2下驱动第一信令设备71之后,控制器31以多少类似于上述的方式行动。
优选地,在操作中,在已经在第二警报状态AL2下驱动第一信令设备71之后,控制器31等待对电子保护设备1进行的手动测试,并且它将第一信令设备71维持在第二警报状态AL2中,直到所述手动测试由用户执行。
用户可以通过干预测试接口19来执行这种手动测试。
如果故障状况是由于短暂类型的干扰引起的,则手动测试导致电子保护设备1跳闸到跳闸状态(图2A的配置)或打开状态(图2B的配置)。然后,用户可以随后移动手柄8以再次使电子保护设备(重新闭合动作)处于闭合状态。
优选地,在操作中,控制器31在用户已经对所述电子保护设备执行以上提到的重新闭合动作之后再次测试电子保护设备的操作状况。
优选地,在操作中,如果控制器31再次确定电子保护设备的正常操作状况,则控制器31将第一信令设备71从第二警报状态AL2驱动到非警报状态NAL。否则,控制器31继续将第一信令设备71维持在第二警报状态AL2中。
如果故障状况是由于永久类型的干扰引起的,则手动测试不会导致电子保护设备1跳闸到跳闸状态或打开状态。
在这种情况下,控制器31继续将第一信令设备71保持在第二警报状态AL2中。
实践中,如果以上提到的第二可恢复故障状况确实是短暂类型的,则第一信令设备71将在手动测试之后再次发出正常操作状况的信号。否则,它将继续保持在第二警报状态AL2中,从而使用户意识到电子保护设备的一些特定部件可能经受永久性故障状况。
优选地,在操作中,如果控制器31确定电子保护设备1的第一不可恢复故障状况,则控制器31在第三警报状态AL3下驱动第一信令设备71。
优选地,当第一信令设备71在第三警报状态AL3下被驱动时,第一信令设备71至少提供指示电子保护设备1的故障状况的第三光信号L3。
优选地,第三光信号L3包括闪烁的光信号,其也可以与第二光信号L2相一致。
优选地,以上提到的第一不可恢复故障状况包括控制器31板上固件部件或与其操作耦合的数据处理设备(例如,CPU寄存器、RAM、I/O端口等)的异常操作状况。
优选地,以上提到的第一不可恢复故障状况包括由控制器31认为是“不可恢复的”故障状况,因为在统计上它们不与短暂类型的干扰或故障事件有联系。
优选地,在操作中,在已经在第三警报状态AL3下驱动第一信令设备71之后,控制器31将所述信令设备维持在这种操作状态中。
实践中,如果确定了第一不可恢复的故障状况,则第一信令设备71被驱动并且保持在第三警报状态AL3中,从而使用户意识到电子保护设备的一些特定部件经受永久性故障状况。
优选地,在操作中,如果控制器31确定电子保护设备1的第二不可恢复的故障状况,则控制器31如上所述方便地通过输出合适的控制信号C2激活跳闸单元6来命令电子保护设备1跳闸到跳闸状态(图2A的配置)或打开状态(图2B的配置)。
优选地,以上提到的第二不可恢复的故障状况包括由控制器31用于与信令布置7交互的硬件部件310(例如,与所述信令布置通信的I/O端口)的异常操作状况。
在信令布置7(更特别地,信令设备71)由于它不能被控制器31适当地驱动而不被允许正确操作的情况下,上述解决方案显然旨在确保用户的安全状况。
如上所述,在操作中,控制器31能够确定是否存在需要将电子保护设备1从闭合状态跳闸到跳闸状态或打开状态的干预状况,以及如果确定存在干预状况,那么能够激活跳闸单元6。
优选地,在操作中,控制器31以向用户提供与例如由于电线100中的故障或者由于外部干预命令而引起电子保护设备1的可能跳闸的干预状况有关的信息的方式驱动信令设备71。
优选地,在操作中,在发生由干预状况的确定引起的跳闸事件之后,控制器31等待对电子保护设备1的重新闭合动作,其例如可以由用户手动执行。
优选地,在操作中,在执行以上提到的对所述电子保护设备的手动重新闭合动作之后,控制器31驱动第一信令设备71短时间间隔(例如,5s)处于第四警报状态AL4下。
优选地,当第一信令设备71在第四警报状态AL4下被驱动时,第一信令设备71至少提供指示已经由控制器31确定的干预状况的第四光信号L4。
光信号L4可以包括例如以不同闪烁模式闪烁的光信号,每个模式指示由控制器31确定的对应干预状况,例如,指示电弧故障状况的光信号、指示接地故障状况的光信号等。
在经过以上提到的时间间隔之后,控制器1如上所述方便地开始操作,从而测试电子保护设备1的内部部件的操作状况。
为了清楚起见,第一信令设备71相对于如由控制器31确定的电子保护设备1的操作状况的操作总结在下表中:
实践中,已经发现根据本发明的电子保护设备完全实现了预期的目标和目的。
根据本发明的电子保护设备1相对于相同类型的传统设备提供了改进的信令功能,因为它能够提供关于所述电子保护设备的内部部件的操作状况的视觉信息。
即使所述电子保护设备1处于闭合状态时,也可以向用户通知关于所述电子保护设备1的内部部件的可能故障的性质和严重性,从而确保服务的连续性。
电子保护设备1具有紧凑的结构,其尺寸与当前可用的电子保护设备相似。
已经证明电子保护设备1易于在工业上制造,并且相对于当前可用的电子保护设备具有竞争力的成本。
Claims (11)
1.一种电子保护设备(1),所述电子保护设备(1)用于包括一个或多个导体(P,N)的LV电线(100),所述电子保护设备(1)包括:
-可与所述LV电线的对应导体电连接并且适于相互耦合或解耦的一对或多对电触点(2),所述电触点在所述电子保护设备处于闭合状态时被耦合,并且在所述电子保护设备处于跳闸状态或打开状态时被解耦;
-包括具有数据处理资源的控制器(31)的控制单元(3),所述控制器能够测试所述电子保护设备的内部部件的操作状况;
-包括由所述控制器驱动的一个或多个信令设备(71)的信令布置(7);
其特征在于,所述信令布置包括适于在所述电子保护设备处于闭合状态时提供指示所述电子保护设备的内部部件的操作状况的光信号(L1,L2,L3)的第一信令设备(71),
如果所述控制器确定所述电子保护设备的内部部件的正常操作状况,则所述控制器(31)在非警报状态(NAL)下驱动所述第一信令设备(71),当所述第一信令设备在所述非警报状态下被驱动时,所述第一信令设备提供指示所述电子保护设备的内部部件的正常操作状况的第一光信号(L1),
如果所述控制器确定所述电子保护设备的内部部件的第一可恢复故障状况,则所述控制器(31)在第一警报状态(AL1)下驱动所述第一信令设备(71),当所述第一信令设备在所述第一警报状态(AL1)下被驱动时,所述第一信令设备被切断,以及
所述控制器(31)在已经在所述第一警报状态(AL1)下驱动所述第一信令设备(71)之后继续测试所述电子保护设备的操作状况,并且如果所述控制器再次确定所述电子保护设备的内部部件的正常操作状况,则所述控制器(31)将所述第一信令设备(71)从所述第一警报状态(AL1)驱动到所述非警报状态(NAL),并且所述第一信令设备再次提供所述第一光信号(L1)。
2.如权利要求1所述的电子保护设备,其特征在于,所述第一光信号(L1)包括预定颜色的连续光信号。
3.如权利要求1或2所述的电子保护设备,其特征在于,如果所述控制器确定所述电子保护设备的内部部件的第二可恢复故障状况,则所述控制器(31)在第二警报状态(AL2)下驱动所述第一信令设备(71)。
4.如权利要求3所述的电子保护设备,其特征在于,当所述第一信令设备在所述第二警报状态(AL2)下被驱动时,所述第一信令设备提供指示所述电子保护设备的内部部件的故障状况的第二光信号(L2)。
5.如权利要求3所述的电子保护设备,其特征在于,所述控制器(31)将所述第一信令设备(71)维持在所述第二警报状态(AL2)中,至少直到用户已经对所述电子保护设备执行手动测试为止。
6.如权利要求1或2所述的电子保护设备,其特征在于,如果所述控制器确定所述电子保护设备的内部部件的第一不可恢复故障状况,则所述控制器(31)在第三警报状态(AL3)下驱动所述第一信令设备(71)。
7.如权利要求6所述的电子保护设备,其特征在于,当所述第一信令设备在所述第三警报状态(AL3)下被驱动时,所述第一信令设备提供指示所述电子保护设备的内部部件的故障状况的第三光信号(L3)。
8.如权利要求1或2所述的电子保护设备,其特征在于,如果所述控制器确定所述电子保护设备的内部部件的第二不可恢复故障状况,则所述控制器(31)命令所述电子保护设备跳闸到所述跳闸状态或所述打开状态。
9.如权利要求1或2所述的电子保护设备,其特征在于,所述电子保护设备包括:
-在对应于所述电子保护设备的闭合状态的第一位置(ON)中、在对应于所述电子保护设备的跳闸状态的第二位置(TRIP)中或在对应于所述电子保护设备的打开状态的第三位置(OFF)中可移动的手柄(8);
-适于与所述电触点和所述手柄机械地相互作用的操作机构(5);
-适于致动所述操作机构(5)的跳闸单元(6)。
10.如权利要求1或2所述的电子保护设备,其特征在于,所述电子保护设备包括:
-在对应于所述电子保护设备的闭合状态的第一位置(ON)中和在对应于所述电子保护设备的打开状态的第三位置(OFF)中可移动的手柄(8);
-适于与所述电触点和所述手柄机械地相互作用的操作机构(5);
-适于致动所述操作机构(5)的跳闸单元(6)。
11.如权利要求1或2所述的电子保护设备,其特征在于,所述第一信令设备(71)包括LED。
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