JP6651630B2 - 地絡過電流制御システム及びその使用方法 - Google Patents
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Description
本特許出願は、参照により本明細書に援用されている、2015年12月17日出願の米国仮特許出願第62/268,739号の利益を主張するものである。
Claims (21)
- 地絡過電流制御システムであって、
電気コネクタであって、接地部材を含む、電気コネクタと、
接地回路であって、第1のセクション及び第2のセクションを含み、前記第1のセクションは、前記電気コネクタの接地部材に電気的に接続されていて、前記第2のセクションは、接地基準に電気的に接続されている、接地回路と、
該接地回路の第1のセクションと前記接地回路の第2のセクションとの間に動作可能に位置付けられたスイッチ素子であって、前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に接続された第1の状態、並びに前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に絶縁された第2の状態で動作するように構成されている、スイッチ素子と、
該スイッチ素子が前記第1の状態である間、前記接地回路の第1及び第2のセクションを通過する電流を示す第1の信号を生成するように構成された第1のセンサシステムと、
前記スイッチ素子が前記第2の状態である間、前記接地回路の第1のセクションと前記接地基準との間の電圧を示す第2の信号を生成するように構成された第2のセンサシステムと、
コントローラであって、
電流閾値及び電圧閾値を記憶することと、
前記第1の信号を前記第1のセンサシステムから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第1の状態である間、前記第1の信号に基づいて前記接地回路内の電流を判定することと、
該電流が前記電流閾値を超えている場合、前記スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更した場合、前記第2の信号を前記第2のセンサシステムから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第2の状態である間、前記接地回路の第1のセクションと前記接地基準との間の電圧を判定することと、
該電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記スイッチ素子を前記第2の状態から前記第1の状態に変更するコマンドを生成することと、を行うように、構成された、コントローラと、を備える、地絡過電流制御システム。 - 前記スイッチ素子は、MOSFETである、請求項1に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記第1のセンサシステムは、電圧センサを含む、請求項1に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記第1のセンサシステムは、抵抗部材を更に含む、請求項3に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記抵抗部材は、前記スイッチ素子と前記接地基準との間に配設された個別の抵抗器である、請求項4に記載の地絡過電流制御システム。
- スイッチ素子は、内部抵抗を有し、前記抵抗部材は、スイッチ部材の内部抵抗である、請求項4に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記第2のセンサシステムは、電圧センサを含む、請求項1に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記第1のセンサシステム及び第2のセンサシステムのそれぞれは、アナログ・デジタル変換器を含む、請求項1に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記電気コネクタの接地部材は、前記電気コネクタ及び接続部分を概ね取り囲むシールドを含む、請求項1に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記接地回路の第1のセクションと前記接地基準との間に延在する補助接地セグメントを更に備え、該補助接地セグメントは、少なくとも1つの抵抗器を含む、請求項1に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記補助接地セグメントは、第1の抵抗器及び第2の抵抗器を含み、該第1及び第2の抵抗器は、前記補助接地セグメントに沿って直列に配列され、前記第2のセンサシステムは、前記第1の抵抗器と前記接地基準との間の電圧を示す前記第2の信号を生成するように構成されている、請求項10に記載の地絡過電流制御システム。
- 信号回路と、信号スイッチ素子と、を更に備え、前記電気コネクタは、信号コンタクトを更に含み、
前記信号回路は、第1のセクション及び第2のセクションを含み、前記信号回路の第1のセクションは、前記電気コネクタの信号コンタクトに電気的に接続され、
前記信号スイッチ素子は、前記信号回路の第1のセクションと前記信号回路の第2のセクションとの間に動作可能に位置付けられ、前記信号スイッチ素子は、前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に接続された第1の状態、並びに前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に絶縁された第2の状態で動作するように構成され、
前記コントローラは、
前記電流が前記電流閾値を超えている場合、前記信号スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記信号スイッチ素子を前記第2の状態から前記第1の状態に変更するコマンドを生成することと、を行うように更に構成されている、請求項1に記載の地絡過電流制御システム。 - 前記電流が前記電流閾値を超えている場合、前記コントローラは、前記スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に移動させるコマンドを生成する前に、前記信号スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更するコマンドを生成するように更に構成されている、請求項12に記載の地絡過電流制御システム。
- 前記電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記コントローラは、前記スイッチ素子を前記第2の状態から前記第1の状態に移動させるコマンドを生成した後に、前記信号スイッチ素子を前記第2の状態から前記第1の状態に変更するコマンドを生成するように更に構成されている、請求項13に記載の地絡過電流制御システム。
- 接地回路上の過電流を制御する方法であって、前記接地回路は、第1のセクション及び第2のセクションを含み、前記第1のセクションは、電気コネクタの接地部材に電気的に接続され、前記第2のセクションは、接地基準に電気的に接続され、スイッチ素子は、前記接地回路の第1のセクションと前記接地回路の第2のセクションとの間に動作可能に位置付けられ、前記スイッチ素子は、前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に接続された第1の状態、並びに前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に絶縁された第2の状態で動作するように構成され、
電流閾値及び電圧閾値を記憶することと、
前記スイッチ素子が前記第1の状態である間、前記接地回路の第1及び第2のセクションを通過する電流を示す第1の信号を第1のセンサシステムから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第1の状態である間、前記第1の信号に基づいて前記接地回路内の電流を判定することと、
該電流が前記電流閾値を超えている場合、前記スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更した場合、前記接地回路の第1のセクションと前記接地基準との間の電圧を示す第2の信号を第2のセンサから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第2の状態である間、前記接地回路の第1のセクションと前記接地基準との間の電圧を判定することと、
該電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記スイッチ素子を前記第2の状態から前記第1の状態に変更するコマンドを生成することと、を含む、方法。 - 前記第1のセンサシステムは、電圧センサを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記第1のセンサシステムは、抵抗部材を更に含む、請求項16に記載の方法。
- 前記接地回路の第1のセクションと前記接地基準との間に延在する補助接地セグメントを更に備え、該補助接地セグメントは、少なくとも1つの抵抗器を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記補助接地セグメントは、第1の抵抗器及び第2の抵抗器を含み、該第1及び第2の抵抗器は、前記補助接地セグメントに沿って直列に配列され、前記第2の信号は、前記第1の抵抗器と前記接地基準との間の電圧を示している、請求項18に記載の方法。
- 地絡過電流制御システムであって、
電気コネクタであって、接地部材を含む、電気コネクタと、
接地回路であって、第1のセクション及び第2のセクションを含み、前記第1のセクションは、前記電気コネクタの接地部材に電気的に接続されていて、前記第2のセクションは、接地基準に電気的に接続されている、接地回路と、
該接地回路の第1のセクションと前記接地回路の第2のセクションとの間に動作可能に位置付けられたスイッチ素子であって、前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に接続された第1の状態、並びに前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に絶縁された第2の状態で動作するように構成されている、スイッチ素子と、
該スイッチ素子が前記第1の状態である間、前記接地回路の第1及び第2のセクションを通過する電流を示す第1の信号を生成するように構成された第1のセンサシステムと、
コントローラであって、
電流閾値を記憶することと、
前記地絡過電流制御システムに電力を最初に提供する場合、前記第2の状態から前記第1の状態に前記スイッチ素子を変更するコマンドを生成することと、
前記第1の信号を前記第1のセンサシステムから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第1の状態である間、前記第1の信号に基づいて前記接地回路内の電流を判定することと、
該電流が前記電流閾値を超えている場合、前記スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更するコマンドを生成することと、を行うように構成された、コントローラと、を備える、地絡過電流制御システム。 - 地絡過電流制御システムであって、
第1及び第2の電気コネクタであって、接地部材及び信号コンタクトを含む、第1及び第2の電気コネクタと、
接地回路であって、第1のセクション及び第2のセクションを含み、前記第1のセクションは、前記第1及び第2の電気コネクタの接地部材に電気的に接続されていて、前記第2のセクションは、接地基準に電気的に接続されている、接地回路と、
第1及び第2の信号回路であって、第1のセクション及び第2のセクションを含み、前記第1の信号回路の第1のセクションは、前記第1の電気コネクタの信号コンタクトに電気的に接続されていて、前記第2の信号回路の第1のセクションは、前記第2の電気コネクタの信号コンタクトに電気的に接続されている、第1及び第2の信号回路と、
前記接地回路の第1のセクションと前記接地回路の第2のセクションとの間に動作可能に位置付けられた接地回路スイッチ素子であって、前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に接続された第1の状態、並びに前記第1のセクション及び第2のセクションが電気的に絶縁された第2の状態で動作するように構成されている、接地回路スイッチ素子と、
第1及び第2の信号スイッチ素子であって、前記信号回路のうちの一方の第1のセクションと同一の信号回路の第2のセクションとの間に動作可能に位置付けられ、前記信号回路のうちの一方の第1のセクションと前記同一の信号回路の第2のセクションとが電気的に接続された第1の状態、及び前記信号回路のうちの一方の第1のセクションと前記同一の信号回路の第2のセクションとが電気的に絶縁された第2の状態で動作するように構成されている、第1及び第2の信号スイッチ素子と、
前記接地回路スイッチ素子が前記第1の状態である間、前記接地回路の第1及び第2のセクションを通過する電流を示す第1の信号を生成するように構成された第1のセンサシステムと、
前記接地回路スイッチ素子が前記第2の状態である間、前記接地回路の第1のセクションと前記接地基準との間の電圧を示す第2の信号を生成するように構成された第2のセンサシステムと、
コントローラであって、
電流閾値及び電圧閾値を記憶することと、
前記第1の信号を前記第1のセンサシステムから受信することと、
前記接地回路スイッチ素子が前記第1の状態である間、前記第1の信号に基づいて前記接地回路内の電流を判定することと、
該電流が前記電流閾値を超えている場合、前記第1及び第2の信号スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記第1及び第2の信号スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更した後、前記接地回路スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記接地回路スイッチ素子を前記第1の状態から前記第2の状態に変更した場合、前記第2の信号を前記第2のセンサシステムから受信することと、
前記接地回路スイッチ素子が前記第2の状態である間、前記接地回路の第1のセクションと前記接地基準との間の電圧を判定することと、
該電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記接地回路スイッチ素子を前記第2の状態から前記第1の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記接地回路スイッチ素子を前記第2の状態から前記第1の状態に変更した後、前記第1及び第2の信号スイッチ素子を前記第2の状態から前記第1の状態に変更するコマンドを生成することと、を行うように、構成された、コントローラと、を備える、地絡過電流制御システム。
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