电路保护设备故障诊断翻译器的制造方法
【专利说明】电路保护设备故障诊断翻译器
[0001]发明人:杰里米.D.施罗德;罗伯特.B.艾萨克森;和蒂莫西.J.沃茨
[0002]领域
[0003]本公开涉及电路保护的领域，并且更具体地，涉及用于对由电路保护设备提供的诊断信息进行翻译的方法。
[0004]背景
[0005]断路器被用来保护电路免于许多不同类型的电气故障和过流状况。当断路器中断到电路的电流时，对于没有关于中断的任何知识的人去对被保护的电路进行故障检测可能是有挑战性的。因此，一些断路器现在合并用户诊断特征。一个常见的诊断特征涉及在断路器上使用发光二极管(LED)来指示断路器为什么被跳闸的原因。在断路器上的LED可以被用来显示跳闸代码，其指示故障状况的特定类型。然而，LED的使用具有给断路器增加成本和复杂性的缺点。
[0006]另一种断路器诊断特征被在名称为“Electronic Miniature Circuit BreakerWith Trip Indicat1n Using The Breaker Tripping Funct1n As The FeedbackMechanism”的Brett Larson的专利号为8,243,411的美国专利(“Larson专利”)中描述。在Larson专利的一个实施例中，断路器被配置成通过在读出操作期间根据时间来实现的跳闸序列(或指示)来传达关于先前发生的跳闸事件的诊断信息(诸如故障状况的类型)。例如，电弧故障状况被通过使断路器在一定的时间延迟之后跳闸(例如，手柄被移动到接通(0N)位置，并且然后在两秒的延迟之后被移动到跳闸(TRIPPED)位置)来指示，并且接地故障状况被通过使断路器在另一一定的时间延迟之后跳闸(例如，手柄被移动到接通位置，并且然后在四秒的延迟之后被移动到跳闸位置)来指示，其中，断路器的触点在接通位置被闭合并且在跳闸位置被打开。
[0007]虽然Larson专利的诊断特征没有导致任何额外的成本或给断路器增加显著的复杂性，但是对于某些用户来在读出操作期间的跳闸序列的不同指示时间段之间进行区分可能是困难的。断路器手柄到跳闸位置的移动也可以在在读出操作期间迷惑技术经验很少或没有技术经验的用户。此外，通过依靠人的感官来确定在读出操作期间的跳闸序列的指示时间段，断路器被限制在可根据时间来传达的若干类型的故障状况，因为人类不能轻易辨别在秒到亚秒范围不同的时间段。
[0008]概述
[0009]因此，本公开提供用于对由电路保护设备(诸如断路器)提供的诊断信息进行翻译的装置以及方法。该装置和方法通过传感器监视由电路保护设备在读出操作期间根据时间来实现的跳闸序列以指示针对先前发生的跳闸事件或诊断信息的来自多个故障状况的故障状况的类型，确定所监视的跳闸序列的时间段，基于所确定的时间段确定故障状况的类型，以及输出指示所确定的故障状况的类型的信息。跳闸序列可以被使用诸如声学传感器(例如，麦克风)、电压探针或电流探针的传感器来监视以检测电路保护设备的操作(如该设备是处于接通位置还是处于跳闸位置)。此外，来自多个故障状况的两种不同类型的故障状况可以与小于可通过人类识别来辨别的时间段的时间段相关联。
[0010]本公开的装置和方法提供了各种好处。例如，该装置和方法以可以由用户容易理解的形式来提供诊断信息(如故障状况指示)，并且不需要针对电路保护设备的任何额外的成本或复杂性。该装置和方法也不需要跳闸序列的基于人的时间测量，以及因此，改进了在翻译由电路保护设备在读出操作期间指示的诊断信息的类型方面时的准确度。此外，该装置和方法允许更多类型的诊断信息来由电路保护设备根据指定时间间隔内的时间来传达，并且当被结合更复杂的电路保护设备采用时是特别有用的，更复杂的电路保护设备例如多极断路器和包括不同的电路中断器(例如，电弧故障电路中断器和接地故障电路中断器)的组合的断路器。
[0011]附图简述
[0012]各种示例性实施例的描述被结合附图来进行说明，在附图中:
[0013]图1根据本公开的实施例示出了用于翻译从电路保护设备提供的如在读出操作期间根据时间来实现的跳闸序列的诊断信息的示例性诊断翻译设备的框图；
[0014]图2是根据本公开的实施例示出了示例性诊断翻译过程的流程图，图1的诊断翻译设备通过该示例性诊断翻译过程翻译以由电路保护设备根据时间实现的跳闸序列的形式的诊断信息；
[0015]图3是根据本公开的另外的实施例示出了示例性诊断翻译过程的流程图，图1的诊断翻译设备通过该示例性诊断翻译过程翻译以由电路保护设备根据时间实现的跳闸序列的形式的诊断信息；
[0016]图4A和4B是根据本公开的实施例的被以图表形式示出的示例性诊断信息数据库，其保持关于与可由一个或多个电路保护设备在读出操作期间实现的跳闸序列的时间段相关的例如故障状况的诊断状况的不同类型或子类型的信息；以及
[0017]图5A、5B和5C分别是根据本公开的另一个实施例的图1的诊断翻译设备的示例性正视图、正视图和后视图。
[0018]详细描述
[0019]根据各种公开的实施例，提供了诊断翻译设备和方法，其翻译由电路保护设备通过在读出操作期间根据时间实现的跳闸序列(也被称为“跳闸指示”)提供的诊断信息。诊断信息传达诸如故障状况的诊断状况，其可以被表示为关于在电路保护设备上发生的跳闸事件的错误代码(例如，跳闸代码)。电路保护设备可以包括任何类型的断路器或电路中断器(诸如单极断路器、多极断路器、电弧故障电路中断器(AFCI)或接地故障电路中断器(GFCI)或它们的组合)。电路保护设备的示例被在Larson专利中进行描述，Larson专利被在上文背景部分中进行论述。
[0020]图1示了出诊断翻译设备100的示例性组件的框图。如图1中所示，诊断翻译设备100包括控制器110、多个传感器120、用户接口(多个)130、存储器140、通信接口(多个)150、电源160和输出设备(多个)170。电源160可以包括可以是可再充电的电池电源单元或提供到外部电源的连接的单元。
[0021 ]传感器120监视或感测被连接到电路10 (例如，分支电路)的电路保护设备14的活动，并且输出信号到控制器110。活动可以包括电路保护设备14何时被置于接通位置以及何时被置于跳闸位置。传感器120可以包括电压传感器或电流传感器，其可以被用来感测电气特性(诸如通过电路10或被连接到电路10的负载12的电压或电流)。通过感测电路10或负载12的电气特性，检测何时电路保护设备14被置于接通位置(诸如如果电流或电压的阈值量被在电路10或负载12上检测到)或者检测何时电路保护设备14被置于跳闸位置(诸如何时在电路10或负载12上没有电流或电压被检测到)是可能的。
[0022]传感器120还可以包括用于监视或感测声音的声学传感器(诸如麦克风)。声学传感器可以被用来检测关于电路保护设备14被置于接通位置以及跳闸位置时的机械操作的声学信号。此外，传感器120可以包括其他类型的传感器(诸如运动传感器)，其可以被用来感测关于电路保护设备14(诸如它的手柄)被置于接通位置以及跳闸位置时的机械操作的移动。
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