电力电缆截面检测断路器及控制该断路器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气装置领域，尤其是电路断路器。本发明进一步提供一种控制电路断路器的方法，尤其是用于自动校准断路器的方法。
【背景技术】
[0002]为了能源效率以及提高电气装置的安全性，可以在装置内，例如在公寓或工业建筑内设置电气管理和监控单元。
[0003]这些管理单元通常直接安装在装置的电力网络上，用于实施管理用电的服务，并在发生故障的情况下予以警告。因此，用户可以控制其消耗量并在可能发生故障的情况下受到警告。
[0004]管理单元通常安装在公寓的配电板(由配电板上游的电能供应器提供的电源的进入点)上。通常设置该单元，以便测量来自为网络供电的配电板的输出电力电缆的消耗量。
[0005]这些输出电力电缆通常与断路器相关联，所述断路器用于保护由该输出电缆供电的网络的电力线路。管理单元尤其是可以进一步适于检测断路器跳闸，以便警告用户在其公寓内发生了电气故障。
[0006]然而，当断路器的校准与待保护线路的电气性能不匹配时，断路器则不容易提供充分保护或意外跳闸。
[0007]然而，管理单元能够检测断路器的运行异常，另一方面，其没有设计用来警告这种异常，例如，在配电板上安装断路器的过程中。
【发明内容】
[0008]本发明将改善这种现状。
[0009]本发明尤其是验证断路器的校准与待保护电源线的特性的匹配，并且根据这些特性进一步调节断路器的校准。
[0010]为此目的，本发明的第一方面涉及一种断路器，用于保护至少一条电力线路，该电力线路包括至少一条电力电缆。所提供的断路器至少包括:
[0011]电力电缆直径传感器；以及，
[0012]连接到直径传感器的数据处理单元，用于接收直径值。
[0013]此外，处理单元能够验证直径值大于或等于根据断路器的分配电流确定的极限值。
[0014]分配电流的含义是断路器能够永久支持的电流的最大值(与断路器的额定功率相对应)。
[0015]检测电力电缆直径可用于评估电缆的尺寸，并确定该尺寸的电学性能是否能够支持分配电流的电流强度。
[0016]在技工安装断路器时，尤其可以进行验证该直径的尺寸。因此，当证实所检测的电力电缆直径对于有关断路器额定功率的最大电流强度(即分配电流)所需的尺寸而言不是足够时，就会发出警告，警告操作员电缆与断路器的特性不匹配。
[0017]然后，被警告的技工可以更改电缆和/或断路器，以便一旦安装断路器，便适当地保护电力线路。实际上，通过这种验证关于待保护电力线路的特性的断路器的校准，包含该断路器的电气装置将更安全。
[0018]应注意，测量直径(例如，其单位为毫米)可用于确定电力电缆的截面(通常单位为平方毫米)，乃至确定电缆的电学特性(特别是电缆可支持的无故障风险的最大电流强度)。
[0019]在一个特别有利的实施例中，处理单元可进一步适于根据直径值确定至少一个使待保护线路的断电器跳闸的第一阈值。
[0020]这样，可以使断路器参数化，以便根据相关电力电缆的截面调整其跳闸阈值。如此调整跳闸阈值特别地可用于避免乱真跳闸，通常在断路器的额定功率相对于相关电缆的尺寸不恰当的情况下，导致所述乱真跳闸。
[0021]跳闸阈值的含义是当断路器处于使用状态(电路闭合)时，使断路器变为跳闸状态(电路断开)的极限电流。例如，在消耗高峰期间或者短路时固有的超电压期间，可以达到该极限电流。
[0022]有利的是，断路器可进一步包括电流传感器，其适于测量电力线路上的电流和电位差。处理单元还能够从电流传感器收集数据，并根据收集的数据以及电缆的直径值确定使断电器跳闸的第二阈值。
[0023]在这个实施例中，可以根据在与断路器相关联的线路上测得的耗电量，在电缆直径极限范围内调整断路器的跳闸阈值。
[0024]因此根据下列内容使断路器自动参数化:
[0025]-其额定功率；
[0026]-相关的一条或多条电缆的直径；
[0027]-待保护的一个或多个电力线路上的用电情况。
[0028]根据电缆截面调整跳闸阈值改善了断路器的跳闸反应度。该改善的反应度明显地避免任何过热，通常在断路器的额定功率相对于电缆的尺寸不恰当的情况下，(尤其是电力负荷较大时)在待保护线路上引起所述的过热。因此，应注意的是，跳闸潜在因素通过所提供的断路器大大减少，并且提高了线路的电力保护。
[0029]因此，调整断路器的跳闸阈值使之能够根据下列内容调整由断路器提供的电力安全性:
[0030]-受断路器保护的电力网络部分的配置(相关电缆的尺寸)，以及，
[0031]-连接到这部分的设备(测得的用电消耗量)。
[0032]可以根据测得的用电量，在由与断路器相关的电缆尺寸限制的范围内，动态地调整跳闸阈值。
[0033]而且，可以检测到装置误差，比如插入断路器的多条电缆各自截面不同。
[0034]有利的是，断路器可进一步包括至少一个存储器，所述存储器适于对从每个传感器收集的数据进行归档。
[0035]因此，保存由断路器传感器记录的直径和消耗量的测量值，尤其用于传达给用户、技工或远程计算机实体。保存的测量值提供关于消耗量、安装或者在规定时间段内在断路器中发生的故障事件的信息。为此目的，可为来自传感器的测量数据标记时间。
[0036]有利的是，断路器可进一步包括至少一个通信接口，处理单元适于根据请求通过通信接口传输直径值或者由一个或多个传感器收集的数据。
[0037]根据这个实施例，断路器可以把测量数据从传感器传输到例如远程计算机实体，或者传输给用户(通常通过智能手机上的应用程序进行传输)。该传达的测量数据特别能够部署服务，以便监测公寓里的故障和耗电量。还需注意的是，在电力网络起始处(配电板的输出电缆)执行时，由断路器测量的消耗量测量值显示出相关线路上的综合用电情况。
[0038]此外，处理单元能够确定至少一个阈值，用于根据通过通信接口接收的校准指令使待保护线路的断路器跳闸。
[0039]例如，用户或许想要改变其约定特征，尤其是通过增加约定的电力。于是，电能供应器(或者包括断路器在内的配电板的管理单元)把校准指令发送到断路器(尤其是发送到配电板的主断路器)。在适当的情况下，如果阈值不超出电缆尺寸限制的范围，可以增加跳闸阈值。
[0040]因此，由能源供应商提供的电源特性会通过断路器校准的自适应而改变，而不存在断路器保护失败的风险。
[0041 ]根据一个有利的实施例，断路器通过通信接口收到控制指令时，可以处于使用状态或进行跳闸。
[0042]尤其是，可以由用户通过为此目的提供的应用程序发送控制指令，例如用以远程控制其消耗量，或者对接收的警告做出响应。
[0043]有利的是，断路器可进一步包括由处理单元控制的电力供应单元。该电力供应单元适于:
[0044]-调整所接收的电力，以及，
[0045]-根据调整的电力为所保护电力线路供电。
[0046]因此，例如，可以根据确定的跳闸阈值限制输送的电力，使输送的电力能够适于断路器下游的电缆的直径。
[0047]有利的是，断路器可包括电子模块，其用于监测处理单元的运行。尤其应用该模块，以便在检测到断路器停止运行的情况下，使断路器跳闸。
[0048]应注意，“跳闸”的含义是断路器从使用状态(电路闭合)变为跳闸状态(电路断开)的动作。
[0049]根据一个有利的实施例，处理单元可进一步适于:
[0050]通过直径值或所收集的数据检测运行异常；以及，
[0051 ]发出警告。
[0052]因此，可以警告技工和/或用户有关电力电缆的直径与断路器的额定功率的不匹配，或者有关在公寓的电力网络中发生的故障。警告可以通过具体说明产生警告的潜在故障从而特别指出安装的不符合性。
[0053]根据一个可能的实施例，电缆直径传感器是一个激光装置。
[0054]本发明的第二方面涉及到一种电气装置，该电气装置包括至少一个上文所述的断路器。例如，这种电气装置可以是公寓的配电板或者工业建筑或公共设施(通常为宾馆或医院)的电力网络。
[0055]根据第三方面，本发明涉及一种控制用于保护具有至少一条电力电缆的至少一个电力线路的断路器的方法。该方法的特征在于，它至少包括以下步骤:
[0056]从电力电缆直径传感器收集数据；以及，
[0057]验证直径值大于或等于根据断路器分配电流所确定的极限值。
[0058]在安装断路器阶段，该方法能够确定电缆直径是否与断路器的额定功率匹配。可以发出一个信号(光信号、声信号或警告)，用于通知安装者所执行的验证的结果。
[0059]根据一个特别有利的实施例，控制方法可进一步包括一个确定步骤，根据直径值确定使保护线路的断电器跳闸的至少一个第一阈值。
[0060]因此，该方法能够使断路器的断路水平自动适应所检测的电缆直径。
[0061]此外，方法可进一步包括下列步骤:
[0062]-从测量电力线路上电流和电位差的电流传感器中收集数据；以及，
[0063]-根据所收集的数据和电缆的直径值确定使断电器跳闸的第二阈值