专利名称：涉及监测电路连接性的方法和系统的制作方法
技术领域：
本文公开的主题涉及监测电路连接性。
背景技术：
断路器和其它电气装置通常包括测量装置中电流的电路。例如，变流器或Rogowski线圈可连接到监测装置中电流的电路和逻辑处理器。电流测量电路中的组件可能会由于例如安装不当或电气装置使用中的磨损而变得断开或短路，从而导致装置中不期望的性能下降。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种电路保护系统，包括操作以用于测量电压源的第一相的电流的第一电流感测装置、操作以用于测量电压源的第二相的电流的第二电流感测装置、以及通信地连接到第一电流感测装置和第二电流感测装置的逻辑部分，逻辑部分操作以用于接收来自第一电流感测装置和第二电流感测装置的测量电流，确定第一相的测量电流在一时间段期间是否小于阈值电流值，并且响应于确定第一相的测量电流在该时间段期间不小于该阈值电流值，输出电压源的第一相中存在短路的指示。根据本发明的另一方面，一种用于操作电路保护装置的方法，包括接收在一时间段上电压源的第一相的测量电流，确定该电压源的第一相的测量电流在该时间段期间是否小于阈值，响应于确定电压源的第一相的测量电流在该时间段期间不小于该阈值，输出电压源的第一相短路的指示。从结合附图的下文描述，这些和其它优点及特征将变得更清楚。
在说明书的结论处的权利要求中具体指出并明确要求保护视为本发明的主题。从结合附图的下文详细描述，将显见到本发明的上述及其它特征和优点，在附图中图I示出了电路保护系统的电路图。图2示出了处理器部分和关联组件的示范框图。图3-7示出了图I的系统的感测电流的示例。图8示出了用于检测在图I系统中短路的典型方法的框图。通过参照附图并作为举例，详细描述解释了本发明的实施例、连同优点和特征。
具体实施例方式图I示出了电路保护(断路器)系统100的示范实施例的框图。系统100包括操作以用于感测紧邻线路或电流通路中的电流的感测装置102，其可以例如包括变压器、变流器或Rogowski线圈装置。感测装置102紧邻于线路101、103和105设置，线路101、103和105接受来自具有连接到负载107的相A-C(Va、Vb、Vc)151、153和155的多相电压源的电压。在示出的实施例中，开关装置104设置在电压源151、153、155和负载107之间。各电流感测装置102连接到可能包括例如桥式整流器部分(未示出)和关联的电路组件的相应的电流感测电路106。系统100可包括信号调节和模数转换器部分108。逻辑或处理器部分110通信地连接到电流感测装置102，并操作以用于接收来自各电流感测装置102的、指示各线路101、103和105中的感测电流的信号。逻辑或处理器部分(处理器)110可例如包括具有电平检测和滤波部分的数字或模拟电路或能执行逻辑功能的集成电路处理器。示出的实施例中的处理器110与开关装置104通信地连接，并可操作以用于开动或断开开关装置104。处理器110通信地连接到指示器或显示装置112，指示器或显示装置112操作以用于向用户呈现指示(例如，文本的、非文本的或音频的指示)。尽管本示例性实施例包括三个相的设置，另外的实施例可包括具有任何数量相的类似设置。
图2示出了处理器部分110和关联组件的典型框图，关联组件例如可通信地连接到处理器部分Iio的存储器部分202和输入装置204。下面进一步详细解释系统100的操作。在这点上，图3包括示出了正常操作期间各相感测电流(iA、302山、304 ;和ic、306)对时间(t)的示例的曲线图。每经过半个周期，各感测电流(i)达到零，这指示了系统100正常操作(即，各相间没有短路)。图4包括示出了当电流在各相中流动时，在线路103和105之间检测到短路(参见图1，短路由线路120表示)时的感测电流的示例的曲线图。在这点上，感测电流iB、304和ic、306每半个周期期间不能达到零，这指示了 B相和C相之间的矩路。图5包括示出了当电流在各相中流动且线路103和105的极性不同时，在线路103和105之间检测到短路(参见图1，短路由线路120表示)时的感测电流的示例的曲线图。再一次的，感测电流iB、304和ic、306每半个周期期间不能达到零，这指示了 B相和C之间的短路。图6包括示出了当电流在各相中流动且相B中的电流(iB)304是其它相中测量的电流的一半时，在线路103和105之间检测到短路(参见图1，短路由线路120表示)时的感测电流的示例的曲线图。感测电流iB、304和ie、306每半个周期期间不能达到零，这指示了 B相和C相之间的短路。图7包括示出了当电流(来自电压源Vb)未流过线路103时，在线路103和105之间检测到短路(参见图1，短路由线路120表示)时的感测电流的示例的曲线图。每半个周期期间，感测电流304和306在区域710是相同的，这指示了相B和C之间的短路。图8示出了用于操作(图I的)系统100的示范方法的框图。在框802中，测量和接收来自各相线路的电流。在框804中启动计时器(其可位于，例如，处理器110中)。在框806中，逻辑确定是否在两个或更多的相中测量到相同的电流。如果是，在框808中逻辑确定计时器是否已期满。如果是，在框810中识别短路的相。例如，如果在两个或更多的相中测量到相同的电流，具有相同测量电流的相被识别为短路的相。在框812中，计时器可复位，并且输出短路的通知或指示。如果需要，处理器110可开动或断开(图I中的)开关装置104。如果在框806中未测量到相同的电流，在框814中，比较该电流与阈值电流值(例如，近似或等于零)。如果一个或多个电流值未达到或降至阈值以下，并且框816中计时器还未期满，则在框818中，将短路的相识别为未达到低于阈值的相。在框812中，复位计时器并可执行短路通知和/或开动开关装置。在框814中，如果所有的电流达到阈值电流值，在框818中复位计时器。·框810包括识别短路的相(如果检测到)。在这种情况，逻辑可确定哪一个测量电流是相之间短路的指示。如果超过一个测量电流指示了短路，则关联的相可被识别为如上面图3-7中讨论的短路的相。示出的实施例的技术效果和益处包括操作以用于检测电路保护装置中的相之间短路的方法和系统，其通过感测和分析装置的各相中的测量电流并响应于感测到短路输出指示和/或断开断路器触点。尽管本发明仅联系有限的实施例进行了详细描述，但易于理解的是本发明不限于这些公开的实施例。更确切地，本发明可修改以结合上文未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的改变、变更、替换或等效布置。另外，虽然描述了本发明的多种实施例，但是要理解的是，本发明的方面可仅包括描述的实施例中的一些。因此，本发明并不受上述描述的限制，而是仅由所附权利要求的范围来限制。附图标记100 系统101 线路102感测装置103 线路104开关装置105 线路 106电流感测传感器/电路107 负载108信号调节和模数转换器110逻辑或处理器112指示器或显示装置151电压源153 电压源155 电压源202存储器204输入装置302感测电流304感测电路306感测电流710 区域802 框804 框806 框808 框810 框812 框
814 框816 框
818 框
权利要求
1.一种电路保护系统，包括 第一电流感测装置(102)，其操作以用于测量电压源的第一相(151)的电流； 第二电流感测装置(102)，其操作以用于测量所述电压源的第二相(153)的电流；以及通信地连接到所述第一电流感测装置(102)和所述第二电流感测装置(102)的逻辑部分(110)，所述逻辑部分(110)操作以用于接收来自所述第一电流感测装置(102)和所述第二电流感测装置(102)的测量电流，确定所述第一相(151)的所述测量电流在一时间段期间是否小于阈值电流值，并且响应于确定所述第一相(151)的所述测量电流的值在所述时间段期间不小于所述阈值电流值，输出所述电压源的所述第一相(151)中存在短路的指/Jn ο
2.根据权利要求I的系统，其中，所述逻辑部分(110)进一步操作以用于响应于确定所述电压源的所述第一相(151)的所述测量电流和所述电压源的所述第二相(153)的所述测量电流在所述时间段期间不小于所述阈值电流值，输出所述电压源的所述第一相(151)和所述第二相(153)中存在短路的指示。
3.根据权利要求I的系统，其中，所述逻辑部分(110)进一步操作以用于响应于确定所述电压源的所述第二相(153)的所述测量电流在所述时间段期间不小于所述阈值电流值，输出所述电压源的所述第二相(153)中存在短路的指示。
4.根据权利要求I的系统，其中，所述逻辑部分(110)进一步操作以用于确定所述电压源的所述第一相(151)的所述测量电流是否等于所述电压源的所述第二相(153)的所述测量电流，并且响应于确定所述电压源的所述第一相(151)的所述测量电流等于所述电压源的所述第二相(153)的所述测量电流时，输出所述电压源的所述第一相(151)和所述第二相(153)之间存在短路的指示。
5.根据权利要求I的系统，其中，所述逻辑部分(110)包括操作以用于测量所述时间段的计时器部分。
6.根据权利要求I的系统，其中，所述系统包括操作以用于从负载(107)断开所述电压源的所述第一相(151)的开关部分(104)。
7.根据权利要求6的系统，其中，所述开关部分(104)进一步操作以用于从所述负载(107)断开所述电压源的所述第二相(153)。
8.根据权利要求7的系统，其中，所述逻辑部分(110)通信地连接到所述开关部分(104)，并且操作以用于响应于输出所述电压源的所述第一相(151)与所述电压源的所述第二相(153)之间存在短路的指示，开动所述开关部分(104)。
9.根据权利要求I的系统，其中，所述第一电流感测装置(102)包括Rogowski线圈装置。
10.根据权利要求I的系统，其中，所述第一电流感测装置(102)包括变流器装置。
全文摘要
本发明涉及监测电路连接性的方法和系统。一种电路保护系统(100)，包括操作以用于测量电压源的第一相(151)的电流的第一电流感测装置(102)、操作以用于测量电压源的第二相(153)的电流的第二电流感测装置(102)、以及通信地连接到第一电流感测装置(102)和第二电流感测装置(102)的逻辑部分(110)，该逻辑部分(110)操作以用于接收来自第一电流感测装置(102)和第二电流感测装置(102)的测量电流，确定第一相(151)的测量电流在一时间段期间是否小于阈值电流值，并且响应于确定第一相(151)的测量电流在该时间段期间不小于该阈值电流值时，输出电压源的第一相(151)中存在短路的指示。
文档编号G01R31/02GK102621438SQ20121007721
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者C·B·威廉斯, K·J·帕特尔 申请人:通用电气公司