TW410318B - Variable trip fault indicator - Google Patents

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TW410318B
TW410318B TW088111616A TW88111616A TW410318B TW 410318 B TW410318 B TW 410318B TW 088111616 A TW088111616 A TW 088111616A TW 88111616 A TW88111616 A TW 88111616A TW 410318 B TW410318 B TW 410318B
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TW088111616A
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John Frederick Banting
Frank John Muench
Eugene Scott Knabe
Original Assignee
Mc Graw Edison Co
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

410318
五、發明說明(1) 發明背景 電 t 發明領域 所揭示之發明係關於故障 揭示之發明係關於一個以微 計。 相關技藝之說明 路指示器。更特別言之,所 腦控制之故障電路指示器設. 故障電流指不器(FC I s ) —趣皆安裝於電力分佈線之間 隔’或安裝於臨界負載之附近。FCls安裝之目的係用以在 故障沿線發生(在FCI與下一個FCI之間或在FCI與一個臨界 負載之間)時提供故障指示—般而言,FC I在此技藝中是 眾所周知的。 美國專利第5,241,444號發明揭示一個對預先定義在一 特定時間周期内電流增加(例如,在3循環内的5 0安培)而 反應之FC I。然而,反應被延遲以便使相對應之保險絲或 電流斷路器具有足夠的反應時間。之後,FCI便僅在它偵 測得一個隨之而生的線電流漏失時提供一個故障指示。 | 美國專利第5,1 6 8,4 1 4號亦敘述一個FC I。在該專利中,| F C I記錄一個故障(對一個交流電配電電路中過量電流情況丨 反應)。但僅於電流水平掉落至一個預先定義之臨界值(通i 常為零)時才有反應。 , 上述之FCI設計(包括上述二者)存在許多問題。第一項 |問題是先前的FC1設計之故障指示基礎為:過量電流之後丨 的電流漏失。這將導致許多問題,因為後鎖與感應電流 j (特別是在三相系統中)可使流過感應綠之電流無法降為 丨
第5頁 4i.v〇_8 五、發明說明(2) 零。事實上,後饋與/或感應電流與一般所認為之正常電 流水平之間可能並無太大差別。因此,當實際上一個故障 狀況存在之時,先前之F C I設計並無法普遍地指示一個故 丨障狀況。 I 先前FC I設計之第二項問題為:他們僅由個別電子元件 !所組成,而這些元件卻並非非常可靠,特別是當它們被暴 露於非常嚴苛之環境條件下時。因此,這些FC I經常故 障。而替換這些元件對於一些提供電力服務予大地區或郊 區之電力公司而言,成本高且極為不便。 而先前之F CI設計之第三項問題則為它們並非特別省 !電。例如,先前之設計在一段長時間内提供故障指示。這 極容易使提供電力給FC I的電池用盡電力。雖然電池可以 更新,但基於上述理由,更換電池將耗費大成本且並不方 便。 ! 在瞭解上述問題之後,便需要一種得以提供更為精確故 障電路指示之F C I設計,新設計之F C I線路也必須更為可靠 且更為省電。 發明總結 所揭示之發明提供一種更為精確、可靠以及省電之故障 i電路指示器,這些功能之增強係由一個微電腦控制之F C I 設計所達成;其中之微電腦以及内嵌之軟體取代了先前設 計中多種分離式電子元件之功能,並因此得以改良FCI之 可靠度°另外,微電腦以及内嵌軟體足以將FC I置於多種 操作狀態之一,其中並包括一種省電之”睡眠"狀態,此舉 410Z 8 丨五、發明說明(3) !得以大幅延長電池壽命。另外,所揭示之發明(與先前之 | !設計不同)以首先偵測一種電流之不正常改變(例如電流在! ! - t |時間上的大幅提高(亦即,di/dt)或者電流在一個預定臨 i I界值的提高)而得以提供較高精確度之故障電路指示。- ! 因此,所揭示之發明之一項目的係在提供更為精確之故1 障電路指示。 所揭示之發明的,另一項目的為提供一個更為精確之 丨 FCI。 丨 所揭示之發明的另一項目的為提供一個更為省電之 | :FCI。 丨 j : | 所揭示之發明的另一項目的則為將上述各項特點結合至i j 一個FCI,而該FCI可直接與配電系統連接或經由任何一個i 現存之系統測試點而與系統連接)。 I 依照所揭示之發明的一個層面,這些目的與其他目的可i 由一個故障電流指示器所達成。該指示器包括用以測量線ί I電流之電流感應裝置以及產生一個故障電流訊號之電流感丨 I應裝置。該指示器亦包含用以測量線電壓之電壓感應裝 | 置,以及用以提供一個故障指示(故障電流訊號(伴隨一個i 電壓漏失)之函數)之方法。
I 依照所揭示之發明的另一個層面,上述目的與其他目的 可由一個故障電流指示器(包含一個連接至配電系統上的 i 一個測試點的電流感應電路)所達成。電流感應電路包括 J ; i感應式測量線電流之方法。其中之電流感應電路包括一個I 故障電流偵測電路(用以回應所測得之線電流而產生一個 41〇3"δ I五、發明說明(4) |故障電流訊號)。故障電流指示器亦包括一個連接至測試 點之電壓感應電路。其中之電壓感應電路包含一個線電壓丨. 測量電路;一個微電腦包含自電流感應電路接收故障指示 訊號之方法以及自電壓感應電路接收線電壓測量之方法。· 最後,故障電路指示器包含一個連接至微電腦之活動式故1 障指示器。其中之微電腦尚包含用以激化故障指示器之方 i 法(若確定故障電流訊號已產生,且其後並伴隨一個線電 i 壓之漏失)。 |
依照所揭示之發明的另一個層面,上述目.的或其他目的 可由一種產生故障電流指示之方法所達成。該方法之步驟 :包含測量線電壓與根據線電流測量而產生一個故障電流訊 號。之後便測量線電壓而一個故障指示則被提供作為一個丨 故障電流訊號的一項功能(若伴隨著一個電壓的漏失)= I 依照所揭示之發明的另一個層面。這些或其他目的可 由一種產生電流指示器之方法所達成,該方法之步驟包含卜 j 感應式測量線電流,並回應所測量之線電流而產生一個故i 障電流訊號。之後,便經由一個測試點而測量線電壓。而丨 一個故障指示器則被激化(若確定故障電流訊號已產生, | 且扮隨著一個線電壓之漏失)。 i I圖示簡單說明 . 在下文中,本發明係參考所示之具體實施例而作說明。 其中: ;
圖1表示一個一般電路之概念,該電路係用以描述所揭 示之發明連接至一個配電系統測試點; I
第8頁 410318 I五、發明說明(5) j 圖2表示所揭示之發明的一項第一具體實施例。 I 圖3 A - 3 D則用以說明相關於故障電流指示器控制演算法 i之特別技術;以及 圖4表示所揭示之發明的一個第二具體實施例。 |發明之詳細說明 | 為求更加瞭解本發明。下列細節將參考附圖而做說明, 其中將說明所揭示之發明之各種具體實施例,而於下述討 s备各附圖所使用之參考數字相互一致。 圖1為依照所揭示之發明的一項較佳具體實施例的一個 可變行程故障電路指示器(FCI ) 100之方塊圖。如圖中所 不’FCI 1〇〇包含一個電流感應電路1〇5、一個電壓感應電 路 110、 路 120、 一個故障指示器電路115、一個故障指示器重設電 一個電力供應1 2 5以及一個微電腦1 3 0。 ^圓1顯示FC I 1 00係經由任何一個現存之測試點(例如測 5式點1 5 0 )而連接至一個配電系統1 4 0。雖然一個精通此技 =者將瞭解尚存在有其他將FC I連接至配電系統之方法, 但經由測試點連接至配電系統卻具有許多優點,最明顯之 優點則為:一般而言,極容易取得測試點。因此,取得一 個連接至測試點之FC I (不論是用以讀取、重設或者其他智 慧式維修FC I之目的)也同樣容易。 F C Ϊ 1 0 〇的一項更為詳盡之實施方式如圖2所示。如上所 解釋’FCI 1〇〇包含一個電流感應電路1〇5。圖2中,電流 >感應電路丨〇 5包含一個變壓器2 〇 ϊ、一個溫度補償電路 〇 3、—個低通濾波器2 0 5、一個電流偵測器2 0 7以及〆個 410316 I五、發明說明(6) ' ' " I二極體橋209。變壓器2〇 i自通過測試點之配電系統纜線中 |載取線電流。之後,電.流便通過變壓器2〇1而至溫度補償 i電路20 3。溫度補償電路2〇3包括一個電熱調節器2ΐι。溫 i度補償電路2 03為變壓器線圈提供溫度補償。其次,電流 |通過低通濾波器20 5(自電流訊號中移除高頻元素)以及二 |極體橋2 0 9 (整流電流訊號)。最後,電流流至電流偵測電 路2 07 (包含一個運算放大器21Ό。當電流之變化率(亦 |即,di/dt)升高至一個特定水平(由相關於不同電阻電容 i (用以偏壓運算放大器21 7)之值所定義)時,運算放大器 2 Π輸出一個訊號以通知微電腦1 3 〇。 電壓感應電路包含一對測試點連接器2丨9 ^ 一個二極體 :橋221。一個濾波器以及訊號調節電路223與一個電壓漏失 ;電路2 2 5。如名稱所暗示,測試點連接器2 1 9切入測試點以 丨便接收線電壓。之後,二極體橋221便整流電壓訊號^濾 坡器與sil號调卽電路223包含一個電阻、一個電容、以及 ;〜個齊納二極體。濾波器以及訊號調節電路223避免名義 電壓訊號過度驅動微電腦1 3 〇。名義電壓係用以追蹤線電 :壓之用。電壓漏失電路2 25也採用一個運算放大器2 27 /若 :.有線電壓之漏失,則運算放大器227將輸出一個電壓漏失 :訊號以警告微電腦130。 ; 如前文中所提及,FCi 1〇〇包括一個岁障指示器電路115 ^从及一個故障指示器重設電路12〇。故障指示器電路丨15可 !以許多舊不同方法實現》在—個較佳之具體實施例中(並 i且如圖2所示),故障指示器電路1 1 5係使用一個限制電流
第10頁 41〇3^8 發明說明(7) =以及-個發光二極體(LED)而實現。故障指示器重設 電路120亦可以多種不同方法實現、然而,在其中一種較 ^之具體實施例中,重設電路係以一個手動電磁 之 磧取切換而實現。 微電腦1 3 0之基本功能為:自電流與電壓感應電路接收 各種輸出訊號並執行故障電流指示器(F c丨)控制演算法。 更特別而言,微電膦1 3 0自電壓感應電路丨〗〇接收名義電壓 與電壓漏失訊號,並自電流感應電路丨〇 5接收輸出訊號, 並自故障指示器重設電路120接收重設訊號。之後,微電 腦1 30便根據這些訊號執行FCI控制演算法。經由採用故障 電路指示器控制演算法,微電腦1 3 〇可以控制並且/或提供 故障指示(亦即,故障指示器電路11 5之操作)、詢問、消 入制止、以及省電功能。F C I控制演算法將於下文中更加 詳盡描述。
一般而言’ F C I 1 0 0具有四個操作狀態:一個睡眠/重設 狀態、一個清醒狀態、一個故障指示狀態、以及一個靜止 狀態。睡眠/重設狀態本質上為一個省電狀態,其中F C I 1 〇 〇監視線電壓(亦即,名義電壓)以及電流。若偵測到故 障電流,則F C I 1 0 0便轉換至清醒狀態。若電壓掉落至預 先定義之水準以下(在偵測到一個.故障電流之後則將導 致F CI 1 〇 0自清醒狀態轉換至故障指示狀態。而當處於故 障指示狀態之時。FC1 1 〇〇提供一項已偵測到故障之指 示,例如:閃爍的LED。假設FCI 100被手動重設或重新供 給電能,則F C I 1㈣在轉換至靜止狀態之前便維持在故障
第11頁
五、發明說明(8)
; I !指示狀態一段預定的時間,例如:2小時。FC I 1 〇 〇停留在I 丨靜止狀態直到F C I被詢問、手動重設、或者重新供給電 | I能。之後,FCI 100便回復昱睡眠/重設狀態。 ! i 圖3A至3D說明一個用以實現FCI控制演算法之特別技 | |術。最初,FCI控制演算法將FCI 1〇〇置於睡眠/重設狀 | !態。如圖3八之步驟301所示,卩(:1控制演算法將^'(:11〇〇置 | |於睡眠/重設狀態之目的係在於省電。在睡眠/重設狀態 下,FCI 100採用其電壓感應電路1 1 0作為監視線電壓之 用。F C I 1 〇 〇在此點監視線電壓之目的係在於決定是否曾 經發生任何自動開關動作。若確定線電壓在此狀態下漏 1 失,則FC I 1 〇 〇將以(例如)設定電壓漏失狀態旗號之方式 I 丨記錄此事件。 | j _ ' 如上所述,FCI 100採用電流感應電路105以偵測故障電j 流。事實上,若電流感應電路1 〇 5確實偵測到故障電流,| 電流感應電路1 〇 5將告知微電腦1 30,而FC I控制演算法將| |使FCI 1〇〇自睡眠/重設狀態轉換至清醒狀態(如步驟3〇3所 j示)。之後’FCI 100便依據決策步驟305而決定電壓漏失 |狀悲旗號是否已經設定’若電壓潙失狀態旗號已經設定 丨 j (如決策步驟305之'1 YES"路徑所示),則亦將決定是否係由j |於一個自動開關操作之湧入電壓而導致F CI 1 0 0轉換至清丨 i @生狀癌。如步驟3 0 7所示,F C I 1 〇 〇將忽略湧入電壓,且 F C〖控制演算法將F C I 1 0 0推回為睡眠/重設狀態。然而,I 若電壓狀態旗號並未設定(如離開決策步驟3〇5之"Ν〇”路徑 所不),F C I控制演算法將決定電流是否超過一個預定之最
第12頁 i 41q^8 一___ !五、發明說明(9) 一 _ ~ |小臨界值(如決策步驟30 9所示),最小電流臨界值之範例:. 丨值可為200安培。若電流並未超過預定之最小臨界值(如離| :開決策步驟3 0 9之',Ν(Γ路徑所示),則FCI控制演算法將決 |定不正常電壓狀況是否由暫態波動所引起(如步驟3 u所 I !示)。然而,若電流超過最小臨界值(如離開决策步驟3 〇 9 i之"YES”路徑所示)eFci控制演算法將進入一個等待期間 (如步驟3 05所示)。若有一個故障狀態出現,則等待期間 將給線電壓掉落之時間,一個充分的等待時間可以為5 〇〇 丨毫秒。 ! ! ! 此時’FC1 1 〇〇將監視一個測試點電壓’以便確知是否 i有電壓漏失之情況發生(如決策步驟317所示)。更特別 丨 i地,FCi 1〇〇決定線電壓是否掉落至一個名義電壓水準之 i下的一個預定量或百分比。在一種較佳之具體實施例中,L :FCI 1〇〇將尋找電壓是否掉落至名義電壓水平之以下。 i若電壓掉落之程度並未小於名義電壓之6〇%(如離開決策步; I驟317之"NO"路徑所示),則FCI 100將決定該不正常電流 | |狀況是否係因於一個高電流暫態(如步驟319所示)。】桃 j |而’若線電壓掉落至名義電壓之60%(如離開決策步驟j :之” YES"路徑所示)以下,則FCI 1〇〇將決定該不正常電沒 |狀況事實上是否係因為一個故障電流狀沉而產生^因^^’1' | FCI控制演算法設定一個故障條件狀態旗號,並使fci : I自清醒狀態轉移至故障指示狀態(如步驟321所示)。 i I 在故障指示狀態中,F C I控制演算法將導致故障指示11 1 :使L E D指示器閃燦(如步驟3 2 3所示)。如前所述,ρ [ I保持 i
第13頁 41〇318 五 '發明說明(10) 在故障指示狀態一個預定之時期,例如:2小時。在此期 i 間,F C I 1 0 〇持續決定該時間周期是否已到期(如決策步驟 3 2 5所示)。若該時間周期並未到期(如離開決策步驟3 2 5之 i "NO"路徑所示),則FCI 100將保持在故障指示狀態,而-丨 L E D也將持續閃燦。雖然圖3 A並未顯示,若(在故障指示狀 態期間)系統電壓被回存或FCI 100被手動重設,則LED停 止閃、燦而FC I控制演算法將使FC I 1 0 0轉換回睡眠/重設狀 態6若時間周期並未到期(一如離開決策步驟3 2 5之1’YES” 路徑所示),FC I控制演算法將導致FC I 1 0 0自故障指示狀 態轉換至靜止狀態(如步驟3 2 7所示)。
靜止狀態亦為一種省電狀態。因此,FC I控制演算法防 止LED在靜止狀態期間閃爍。此舉可延長電池對FC I 1 0 0之 供電壽命。然而,當處於靜止狀態之時。故障條件狀態旗I i號維持為設定狀態,因此FCI 100保持一個用以指示已偵 | 測到故障電流之資訊。 I FCI 100維持在靜止狀態直到系統電力回復、FCI 100被! 詢問、或者手動重設之時 <=因此,F C I 1 0 0必須決定是否 | 有任何事件發生(如決策步驟329所示)。若並無任何前述 | 事項發生(一如離開決策步驟329之"NO”路徑所示)則FC I ! 100將維持在靜年狀態。然而,若發生其中一項事件(一如I 離開決策步驟3 2 5之11 Y E S ”路徑所示)°則F C I控制演算法將 使F C I由靜止狀態轉移至睡眠/重設狀態。應注意的是:依 據本發明之一項較佳之具體實施例,若任何前述事件發生 時,FCI控制演算法將kFCi轉移回睡眠/重設狀態之前使
第14頁 410318 五'發明說明⑴) i i LED在-短暫時間内閃爍(例如:2分鐘 右系統在圖3A所說明之過程中的任一步驟遭除去能量 (亦即’系統經歷一次電壓漏失)之後並被重新供給能量,; 貝J FC I控制演异法將使fc I 1 〇 〇轉換回睡眠/重設狀態。圖 3B說明一種用以在上述事件發生時控制“^ ι〇〇之特定技 I術。例如·若系統被重新供給能量(如步驟3 3 1所示),則丨 FC I 1 〇 〇首先於決定前述之故障條件狀態旗號是否已設定 (如決策步驟333所示)。若故障條件狀態旗號並未設定(一 如離開決策步驟3 3 3之"Ν ΟM路徑所示),則f c I 1 〇 〇將經由 電壓感應電路而重建一項名義電壓水平(如步驟33 5所 |示之後,FU控制演算法便使FCI 1〇〇轉移回睡眠/重設 i狀悲。然而,若故障條件狀態旗號已如離開決策步騾3 3 3 | |之” YES1'路徑而設定時,則FCI i 〇〇將決定線電壓是否已回: i復至一個點(目前大於名義電壓水平之一個預定百分 :比)(如決策步驟3 3 7所示)。如前所述,在本發明之一項較 佳之具體實施例中,其預定之名義電壓水平百分比為 丨 60%。 ’ 經由決定線電壓究竟是大於或小於名義電壓水平之 | 60%,FCI 100決定現在究竟存在一種正常狀況或故障狀 |況。例如,若FCI 100決定線電壓並未大於名義電壓水平 !之60%(一如離開決策步驟33 7之"NO"路徑所示)並因此顯示 —種故障狀況的持續出現,則FCI控制演算法將使fci ι〇〇 轉移至故障指示狀態或保持在故障指示狀態,其中led將 閃爍一段預定時間(如步驟3 39所示)。然而,若線電壓大 410318
五、發明說明(12) |於名義電壓水平之6 0 %,則如決策步驟3 3 7之"γ £ S,,路徑所 !示,FC I控制演算法將使LED提供某項指示以告知系統已回; |復至正常狀態(如步驟341所示)。之後,FCI^制演算法將: i使FCI轉移至睡眠/重設狀態(如步驟343所示)' 而在另一項具體實施例中,FCI控制演算法可使代! ! 回復至睡眠/重設狀態,其中之故障條件狀態旗號維持在 設定狀悲。F CI 1 0 0將維持故障條件狀態旗號一段短時間! | (例如:1 2小時)。在此期間,Fc J ! 〇 〇可容易地被詢問。i I 前文並已述及代1 可於任何時間手動重設。圖3C說i 明一項手動重设FCI 100之特定技術(如步驟^45所示若 FCI 1“被手動重設。步驟347便將決定故障條件狀態旗號| !是否為設定狀態。若故障條件狀態旗號並未設定(一如離 i開決策步驟3 47之"Ν(Γ路徑所示)·,表示並無故障狀態產 丨生,則F C I控制演算法將使故障指示電路丨1 5提供一項指 標,指示必須重設FCI 10〇(如步驟349所示)ρ之後,便重! 設名義系統電壓(如步驟351所示),在!^!控制演算法使 ;
| FCI 1〇〇轉換至睡眠/重設狀態(如步驟353所示)之前。 I I 前文亦述及FCI 10〇可辨認—個電壓漏失事件,如圖3D i I之步驟35 7所示,若電壓漏失電路22 5在測試點偵測到〆,: 丨|線電壓之快速漏失(同時並無電流增加)時,FC【控制演算| 法便將設定電壓漏失狀態旗標。一旦線電壓回復(孤伴隨| 著自動開關運作之結束)之後,F c丨控制演算法在大約1 〇丨 秒後將重設電壓漏失狀態旗號(如步驟3 5 9所示)^之後, 控制演算法便將使FCI 1〇0轉換至睡眠/重設狀態(如少!
41〇318 ~—----------------------___ I五、發明說明(13) I驟3 6 1所示)。 | 圖4說明本發明之另一種具體實施例。更特別而言,則 j圖4係用以說明一個FCI 400。如同FCI 100(如圖1及圖2所. |示)一般’ F C I 4 0 0根據一項電流之不正常改變(伴隨著一. 個線電壓之漏失)而提供故障指示。然而,與FC I 1 〇 〇之間 j的差異為:FCI 40 0以靜電方式(而#經由—個已存在之測 |試點)而自配電系統纜線取得婊電壓。 I 圖4中,FC I 4 00包括一個電源個狀態’旗號設定電 路、一個狀態旗號重設電路、一個湧入電流抑制電路、一 個電流行程水平設定電路、一個電流感應電路、以及—對 |銅盤。銅盤被置於接近配電系統欖線之處。因此,通過電 纜之電壓以及環繞於電纜四周之電場將於銅盤上產生電 -荷。應注意的是,銅盤上所建立之電壓亦可用以驅動電 | 源。因此,F C I 4 0 0並不需要一個電池’其電源包含二極 體橋DB2、二極體D2與D8、電阻Rl 1與R12、以及電容C5與 丨 C 6。電源用以驅動狀態旗號設定電路以及狀態旗號重設電 路。狀態旗號設定電路包含電感L3A、電阻R7、二極體D1 ! 以及電晶體Q5。狀態旗號重設電路包含電感L3B、二極體 | D4、D5、D6與D7、電阻R8與R9以及電容C4與C9。 i 建立電流行程水平之電路包括一組跳接帽連接。如圖4 所'示’跳接帽連接包括JP1、JP2、JP3與JP4。就如一位精 通此技藝者所將快速瞭解的是:電流行程水平係依據短_ | 之跳接帽連接以及開路之跳接帽連接而定,電流行程水平 設定電路亦包括電阻R 1、R2、R3、R4與R6、以及電晶體 |
胃17頁 410318 丨五、發明說明(14) ;Q2。 ; ! 湧入抑制電流之運作原理乃對相關於電源之電容放電。 I湧入抑制電路包括二極體橋B3 ;電阻RIO、R13、R14、R16 I與R18 ;電容C3、C7與C8 ;齊納二極體D3與電晶體Q3與 丨Q6。
I ! 電流感應電路包括一個變壓器L1、一個溫度補償電路、 | —個低通濾波器、二極體橋DB1以及電容C1。一個溫度補 |償電壓依次包含電熱調節器、可變電阻VI以及電阻R5。低 :通濾波器包含電感L2與電容C2。
I 丨 應注意的是,如圖4所示之另一種具體實施例並未如圖1 1 I .
|與圖2之具體實施例一般包含一個微電腦。然而,應瞭解 I
I
圖4所示之具體實施例可改變為包含一個微電腦》 I 本發明已參考一些具體實施例而說明。然而,精通此技 i ! i 藝者將瞭解:除上述之具體實施例外。亦可以其他特定形| 式將本發明具體化而並未偏離本發明之精神。上述之具體| |實施例僅為說明性質且其應用範圍並不僅限於上述。本發| |明之範圍如附註之申請專利範圍所述(而非上陳敘述),而I |所有落於申請專利範圍之内的變體與等效應用亦包括在 !
I内0 I I 1
第18頁

Claims (1)

  1. i六、申請專利範圍 I 1 . 一種在一個配電系統中的故障 I 用以測量線電流並產生一個故障 ί置; ! I 用以測量線電壓之電壓感應裝置;以及 丨 ! 用以提供一個故障指示為伴隨有一個電壓漏失之故障電 I
    指示器_,包含: 丨丨訊號之電流感應裝 流訊號之函數之裝置。 ί 2.如申請專利範圍第1項之故障電流指示器,其中該故 | ; ; 障電流指示器連接至一個配電系統測試點,而其中該電流i |感應裝置包含: | ; 感應式測量線電流之裝置。 ’ 3. 如申請專利範圍第2項之故障電流指示器。其中該電 i 流感應裝置尚包括: 用以確定在一個時期内線電壓之改變是否超過一個預定| 之改變範圍的裝置。 4. 如申請專利範圍第2項之故障電流指示器。其中該電 | |流感應裝置尚包含: ] : 用以決定線電流大小是否超過一個預定臨界點之。 5. 如申請專利範圍第1項之故障電流指示器。其中該電 壓感應裝置包含: 用以測量直接自測試點連接至該配電系統之線電壓的裝丨 I «σ I 置。 6.如申請專利範圍第1項之故障電流指示器,其中該電 壓感應裝置包含:
    第19頁 410318 六、申請專利範圍 : 丨置。 ! ! 7.如申請專利範圍第1項之故障電流指示器,其中用以 丨 提供一個故障指示作為故障電流訊號(伴隨有一個電壓之 | 漏失)之一個功能的裝置包含: 用以比較一個出現的線電壓與一個標稱線電壓之裝置; 用以判定出現之線電壓是否大於、小於或等於一個預定! ! | 之標稱線電壓百分比之裝置。 ! 8 . —種在一配電系統中之故障電流指示器,包含: 一個連接至一位於配電系統測試點的電流感應電路,其| I I 中該電流感應電路包含用於感應式測量線電流之裝置,且’ |其中該電流感應電路包括一個用以產生一個故障電流訊號丨 以回應感應式測量所得之線電流之故障電流偵測電路; i 一個連接至測試點之電壓感應電路,其中該電壓感應電 路包括一個線電壓測量電路; j 一個微電腦,包括用以自該電流感應電路接收故障指示1 訊號之裝置以及用以自該電壓感應電路接收線電壓測量值丨 之裝置;以及 i 一個操作式連接至微電腦之故障指示器,其中該微電腦i 尚包括用以在若被決定一個故障電流訊號已產生,並伴隨丨 有線電壓之漏失時,使該故障指示器運作之裝置。 I 9.如申請專利範圍第8項之故障電流指示器,其中該故 障電流偵測電路包含: | 判定線電流之變化率是否超過線電流一個預定之最小變丨 化率之配置;以及
    第20頁 410318 六、申請專利範圍 I 若該線電流之變化率超過線電流之最小變化率,用以產 生故障電流訊號之配置。 10.如申請專利範圍第8項之故障電流指示器,其中該故 ! i障電流偵測電路包含: | 用以判定線電流大小是否超過一個預定大小臨界值之配 置;以及 丨 I ! 若線電流之大小超過預定之大小臨界點時,用以產生故丨 障電流訊號之配置。 ! Π.如申請專利範圍第8項之故障電流指示器,其中用以i 使該故障指示器運作之配置包含: 判定該線電壓大小是否掉落至一個標稱電壓位準以下一 i 預定量之配置。 | 12. 如申請專利範圍第8項之故障電流指示器,其中該微i |電腦尚包含: i | I 在湧入電流使該電流感應電路產生故障電流訊號時,用i 以防止該故障指示裝置激化之湧流抑制裝置。 丨 13. 如申請專利範圍第12項之故障電流指示器,其中該 電壓感應電路尚包含一個電壓漏失偵測電路,且其中之湧1 !流抑制裝置包含判定該電壓感應電路是否在該故障電流訊丨 號產生之前彳貞測到一個電壓漏失之配置。 丨 14. 如申請專利範圍第8項之故障電流指示器,其中該微I 電腦尚包含: 用以限制該故障指示器活動時間之能源保存裝置。 1 5.如申請專利範圍第1 4項之故障電流指示器。其中該
    第21頁 410318 I~ ------------------------------------1 丨六、申請專利範圍 丨 能源保存裝置包含: 、 用以使該故障指示器在一個預定時間之後不再活動之配 1 I 置;以及 丨 I 用以在該故障指示器不活動期間將故障指示資訊儲存於-丨 ; | i 一記憶體内之詢問裝置。 ^ 1 6.如申請專利範圍第8項之故障電流指示器,其中該微:’ 電腦尚包含: ' 用以將該故障指示資訊維持在一個記憶體中一段時間 丨 (之後便重設該故障電流指示器)之重設抑制裝置。 : 1 7. —種用以在一個配電系統中產生一個故障電流指示 1 之方法,包含下列步驟: I 測量線電流: | 根據線電流測量值而產生一個故障電流訊號; ί_ 測量線電壓;以及 1 若伴隨有一個電壓漏失時,則提供一個故障指示為故障 I 電流訊號之函數。 1 8.如申請專利範圍第1 7項之方法,其中該測量線電流 之步驟包含下列步驟: j 感應式測量線電流。 : ! 1 9.如申請專利範圍第1 7項之方.法,其中該測量線電壓 、 之步驟包含下列步驟: 丨 I 直接自一個連接至該配電系統之測試點測量線電壓。 i 2 0 .如申請專利範圍第1 7項之方法,其中該測量線電壓 之步驟包含下列步驟:
    第22頁 410318 六、申請專利範圍 以靜電方式自一個配電系統之纜線測量線電壓。 2 1. —種在一個配電系統中產生一個電流指示器之方 法,包含下列步驟: 感應式測量線電流; 障電流訊號; 測量線電壓;以及 並伴隨有一個線電壓 其中該回應所測得 步驟包含下列步驟: 該線電流的一個預定 之最大變化率,則產 其中該回應所測得 步驟包含下列步驟: 定之大小臨界點;以 界值時,則發出該故 尚包含下列步驟: 流之結果; 流訊號係湧入電流之 回應所測得之線電流而產生一個故 經由一個連接至配電系統之測試點 若判定一個故障電流訊號已經產生 之漏失,則驅動一個故障指示器。 2 2.如申請專利範圍第21項之方法 之線電流而產生一個故障電流訊號之 判定線電流的一個變化率是否超過 之最小變化率;以及 若該線電壓之變化率超過該線電流 生該故障電流訊號。 2 3,如申請專利範圍第2 1項之方法: 之線電流而發出一個故障電流訊號之 判定該線電流大小是否超過一個預 及 若該線電流大小超過預定之大小臨 障電流訊號。 2 4.如申請專利範圍第2 1項之方法, 判定該故障電流訊號是否係湧入電 若該電流感應電路所產生之故障電 結果,則防止該故障指示器之運作。
    O:\59\59353.PTD 第23頁 _4103 R_^ I六、申請專利範圍 1 25.如申請專利範圍第24項之方法,其中判定該故障電 i ! 流訊號是否係湧入電流之結果的步驟包含下列步驟: i 判定在該故障電流訊號之前是否產生一個電壓漏失。 ! 2 6.如申請專利範圍第2 1項之方法尚包含下列步驟: 限制該故障指示器運作之時間量。 2 7.如申請專利範圍第2 6項之方法,其中該限制故障指 |示器運作時間量之過程包含下列步驟: ! 使該故障指示器在一個預定時間之後不再運作;以及 | 在該故障指示器不運作期間將該故障指示資訊儲存在一 | 個記憶體中。 i 2 8.如申請專利範圍第2 1項之方法,尚包含下列步驟: I I 在該故障電流指示器重設定之後,將該故障指示資料維| 持在一個記憶體中一段時間。
    第24頁
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