专利名称：用于监测电接触的系统和方法
技术领域：
本文公开的主题大体涉及电接触，并且更具体而言，涉及用于以连续的基础或以周期的基础来监测电接触的系统和方法。
背景技术：
电连接典型地具有使用寿命。随着时间的过去，电连接的接触可退化，这可导致连接的机能有局部损耗或全部损耗。接触还可在装置的操作之后突然退化。如果未被有效地监测，则不同组件内的这些连接的退化可不利地影响这些组件的性能特性，以及降低相关联的系统的可靠性。为了保持电系统有足够的性能，常常与系统性能一起监测组件，以确定是否应该采取某些类型的维护、修理或更换措施。可持续地监测组件，或者可通过由视觉检查或使用合适的仪器所进行的一系列测试组成的周期性预防检验来监测组件。接触表面的逐步退化可导致引起局部温度升高的传导问题，这可影响系统性能，以及导致进一步的退化。接触还可在非常恶劣的条件下操作一次或几次就突然退化。退化程度对用户来说常常不明显，而且不可容易地确定装置是否可恢复有用的操作。然后这需要在使装置恢复服务之后手动测试的电池以及严密观察，或者更换装置，“以防万一”。在一些传统的电接触监测系统中，通过将针对低电阻测量而设计的特殊仪器连接到接触上(以提供低电阻的线路测试)的装置，或者使用用以提供温度的在线测量的红外扫描，来确定断路器的接触状况。这些传统的电接触监测系统不可令人满意地识别电接触的退化,诸如电接触的逐步退化。因此，当使用这些系统时，可引起迟延检测或不良的敏感度。
发明内容
根据一个实施例，提供一种方法，其包括基于施加于电接触的电信号和穿过电接触之后的测量的电信号来计算电接触的阻抗。该方法还包括使用计算的阻抗来确定电接触的状况。根据另一个实施例，提供一种系统，其包括配置成接收电信号信息的接收单元，电信号信息包括关于施加于电接触的电信号和穿过电接触之后的测量的电信号的信息。系统还包括处理单元，处理单元配置成使用测量的电信号信息来计算电接触的阻抗，以确定电接触的状况。根据又一个实施例，提供一种断路器，其包括一个或多个接触对和用于产生具有至少一个频率的电信号的信号发生器，其中，电信号施加于接触对(一个或多个)。断路器还包括处理单元，处理单元配置成测量在施加的信号穿过接触对(一个或多个)之后的该电信号，以及确定施加的电信号和测量的电信号之间的变化。处理单元进一步配置成使用该确定来确定接触的阻抗，以确定接触对(一个或多个)的状况。
附图以示例的方式而非限制的方式大体示出了本文献中论述的多种实施例，在图中，相同标号表不相同部件。图1是根据实施例的电接触监测系统的示意图。图2是示出了接触对的谱电阻标记的曲线图。图3是示出了接触对的谱电抗标记的曲线图。图4是在不同频率处的接触阻抗模的时间标图的曲线图。图5是在不同频率处的相位角的时间标图的曲线图。图6是根据实施例的、用于监测电接触的方法的流程图。
具体实施例方式当与附图结合起来阅读时，将更好地理解前述概述以及本文阐述的主题的某些实施例的以下详细描述。如本文所用，以单数叙述以及以词语“一”开头的要素或步骤应理解为不排除所述要素或步骤的复数，除非明确陈述了这种排除。此外，对本发明的“一个实施例”的引用无意于解释为排除也结合了所叙述的特征的另外的实施例的存在。此外，除非明确陈述相反的情况，否则“包括”或“具有”要素或多个要素(其具有特定的属性)的实施例可包括不具有那个属性的另外的这样的要素。在以下详细描述中，参照了附图，附图形成以下详细描述的一部分，以及在附图中，以说明的方式显示了其中可实践本文公开的主题的特定实施例。要理解的是，实施例可结合起来，或者可利用其它实施例，以及，可在不偏离本文公开的主题的范围的情况下作出结构变型、逻辑变型和电变型。因此，不以限制意义来理解以下详细描述，并且本文公开的主题的范围由所附权利要求及其等效物限定。在以下描述中，相同数字或参考标志符在所有图中将用来指示相同部件或要素。在此文献中，用语“一”用来包括一个或不止一个，并且用语“或者”用来指示非排它性的“或者”，除非另有说明。图1示出了根据实施例的电接触监测系统100的示意图。电接触监测系统100可为独立的监测系统。备选地，电接触监测系统100可形成另一个系统的一部分。例如，电接触监测系统100可形成断路器系统的一部分，或者包含在断路器中，以形成“智能”断路器。电接触监测系统100可监测多个断路器的状况，断路器可为不同的类型(例如，空气辅助式断路器、真空辅助式断路器或气体辅助式断路器)。应当注意，多种实施例可与用于其它装置的接触结合起来使用。例如，除了别的以外，可用总线-总线连接、线缆-总线连接或断路器-装备连接实现多种实施例。还应当注意，不同的实施例或测量可用于不同的应用或用于不同的装置。电接触监测系统100包括以一个或多个频率产生电信号103的信号发生器102 (例如交变信号发生器)。在一个实施例中，信号发生器102产生电信号103,跨过电接触而施加电信号103，电接触被示为接触对104 (例如，断路器的接触对)，以及其中，电信号103包括一个或多个频率。在多种实施例中，接触对104形成电路105的一部分，例如，如图1中显示的那样在点I和点2远处的电路(未显示)。例如，电路105可为用于功率分配等的智能电网。作为另一个示例，电路105可形成风力发电厂或太阳能发电厂等的功率转换系统的一部分。但是，应当注意，这些仅是示例，并且接触对104可形成任何电路的一部分。
接触对104是能够提供电接触以使得提供电路径或连接的任何装置。例如，接触对104可为在继电器或开关中采用的任何适当的电接触。在一个实施例中，在操作中，信号发生器102产生具有单个频率信号的电信号103。在其它实施例中，信号发生器102产生具有包括多个不同的频率的频率范围的电信号103。例如，信号发生器102可产生具有I kHz至I MHz之间的频率范围的电信号103。因此，信号发生器102可产生具有单个频率或在I kHz至I MHz之间的多个频率等的电信号103。但是，会构想到其它范围。例如，信号发生器102可产生具有高达20 MHz的频率的电信号103。应当注意，一个或多个频率可以待监测或识别的特定的接触状况为基础。在多种实施例中，电信号103的频率是比用于电路105的供应频率更高的频率。电信号103可为不同类型的信号。在一个实施例中，跨过接触对104而施加的电信号103是交流信号。例如，交流信号可具有高达100安(A)的电流值。电信号103还可具有不同的电压，例如，高达10伏的电压。再次，诸如基于特定的应用，电信号103的电流和电压可更高或更低。信号发生器102对接触对104产生电信号103 (由显示电流106的箭头示出)，接触对104包括被检查的或正被监测的电接触。在一个实施例中，为了限制或防止电信号103的流106泄漏到电路105中以及为了引导流106通过接触对104，可对电路105提供电感器108。例如，电感器108可在接触对104之前(朝向图1中的点I)定位在电路105内，使得信号发生器102在电感器108和接触对104之间连接到电路105上。在备选实施例中，或者另外，传输线110的固有电感可限制或防止电信号103泄漏到电路105中。在多种实施例中，通过接触对104周期性地注入(或施加)产生的电信号103。可按预先确定的间隔注入电信号103，间隔可为固定的或可变的。在接触对104被监测的时期中的一些或全部期间，还可持续地施加电信号103。当电信号103穿过接触对104时，处于一个或多个频率的结果的测量信号可随接触对104的表面状况而改变。例如，接触对104的不同的表面状况可影响处于不同频率的电信号103的响应，尤其诸如接触对104的表面的点蚀、灰尘淀积、粗糙度、碳淀积、硫化物腐蚀、锈、水分、腐烂、变质和/或氧化。在多种实施例中，使用诸如结果的或测量的电信号的响应来确定和识别接触对104的表面状况。例如，基于注入频率和测量响应，可使用如本文中更加详细地描述的那样的电阻抗谱(EIS)来确定影响接触对104的表面的特定状况(以及状况的程度)。例如，可分析处于一个或多个频率的测量信号的阻抗的改变或变化，以确定接触对104的状况。在一个实施例中，还提供隔离电容器112来限制或防止电路105的现场的操作电流泄漏到电接触监测系统100中。但是，隔离电容器112还允许信号发生器102所产生的电信号103穿过其中。为了限制或防止在电信号103穿过接触对104之后电信号103泄漏至Ij电路105中，可对电路105添加电感器114。电感器114可在接触对104之后(朝向图1中的点2)定位在电路105中，使得隔离电容器112在电感器114和接触对104之间连接到电路105上。在备选实施例中，或者另外，传输线110的固有电感可限制或防止电信号103泄漏到电路105中。另外，在其中施加的电信号103是跨过电接触对104而施加的电压且测量结果的电流的一些实施例中提供电流传感器116。在一个实施例中，施加的电信号103可为电流信号，并且电流传感器116测量施加的电流信号。当施加的电信号103是电流时，电流传感器116得到的测量可用作信号发生器102的反馈，以针对诸如预先确定的值调谐或校准施加的电信号103。在另一个实施例中，可使用反馈来监测隔离电容器112的机能，以防止现场的电流泄漏到处理单元118。例如，当电流传感器116检测到高的输入电流泄漏到电接触监测系统100中时，电流传感器116可中断电路连接性，并且提供警报(例如，操作者听得见或看得见的警报)。因而，电信号作为施加的电信号103穿过接触对104 (以及在一些情况下，穿过电流传感器116)，并且作为其响应而测量电信号120 (也称为测量的电信号)，可将该电信号作为输入提供给处理单元118，以进行处理，诸如以执行接触状况检测。处理单元118可为可包含在硬件、软件中或其组合中的任何类型的处理器或计算机器。应当注意，处理单元118可包括接收单元(或其它接收器)，以接收电信号120 (或与电信号120有关的信息)，以及其它信号或数据，例如，施加的电信号103的频率和值。例如，处理单元118还接收信号发生器102产生的电信号103。在这个信号路径中，可使用另一个隔离电容器122和电流传感器124来限制或防止电路105的现场的操作电流泄漏到处理单元118。隔离电容器122和电流传感器124的操作类似于如上面描述的那样的隔离电容器112和电流传感器116的操作。在一个实施例中，处理单元118使用EIS技术来分析接收的信号(即，电信号103和120)，以确定一个或多个接触状况。例如，处理单元118可分析接收的信号，以监测处于一个或多个频率的施加的信号和结果的测量信号之间(例如，施加的电信号103和电信号120之间)的变化。在一个实施例中，可针对原始的接触对104状况(即，当接触对104是新的时候存在的接触对的表面状况)校准处理单元118。施加的电信号103也可用来校准处理单元118。备选地，可针对其它接触状况或任何其它因素来校准处理单元118。在一些实施例中，处理单元118的校准允许电接触监测系统100通过限定基线测量来在识别或预测接触对104状况时减少或避免假阳性。处理单元118还可用来根据施加的电信号103和测量的电信号120来计算阻抗的实部和阻抗的虚部。因而，在多种实施例中，跨过电接触(例如，接触对104)而施加电信号103作为施加的电信号。施加的电信号103具有至少一个频率。然后测量或监测到响应，例如电信号120，其为测量的电信号，并且在施加的电信号103穿过电接触时测量响应。处理单元118然后可使用处于不同频率的施加的信号和测量信号来确定接触对104的状况。在多种实施例中，处理单元118可计算阻抗(例如如本文更加详细地描述的那样包括处于一个或多个频率的电接触的电阻属性、电容属性或电感属性中的至少一个的复数阻抗)，以确定电接触的状况。例如，施加的电信号103可为电压信号，并且测量的电信号120可为电流。在其它实施例中，施加的电信号103可为电流信号和结果的测量电压。图2是用谱接触电阻标记202示出曲线204和曲线206的曲线图200，曲线204是新的或良好的断路器或接触的电阻标图，并且曲线206是损坏的断路器或接触的电阻标图，它们两者均在一频率范围内。图3是用谱接触电抗标记302示出曲线304和曲线306的曲线图300，曲线304是新的或良好的断路器或接触的电抗标图，并且曲线306是损坏的断路器或接触的电抗标图，它们两者均在一频率范围内。曲线图200和300用于单个断路器或接触，但是可针对多个断路器或接触来标绘类似的曲线图。在多种实施例中，可从阻抗数据中提取电模型参数，例如，以量化断路器接触的退化状态。应当注意，电阻是复数阻抗的实部，且电抗是复数阻抗的虚部。另外，频率是测量阻抗所处的注入信号的频率。在多种实施例中，处理单元118可分析接触对104的谱标记，以确定不同的接触状况。例如，处理单元118可使用电信号120来确定接触对的电阻属性、电容属性或电感属性，以识别对应于电信号120的标记的特定的接触状况。例如，可分析或比较沿着一个或多个曲线的多个点，或者可执行形态型分析。应当注意，新的接触对的电容谱可包括接触对电阻和空气电容两者。当接触对104在使用中时，接触对104大体会经历接触对材料的连续的时间相关退化，使得接触对104的阻抗谱可包括由于接触对104的表面状况的原因而引起的电阻、电容和/或电感。电信号120的标记的变化与接触对104的不同类型和水平的退化相关或对应。例如，在使用一段时间之后的电信号120的标记可具有电阻增大的电容标记。在一个实施例中，可计算接触对104的电容属性，使得电容属性包括电容实部和电容虚部的组合。接触对104的电容可由下列等式表示
Z = R + jXc等式 I
其中，Z表示接触对104的总电容，R表示电容实部，并且Xe表示电容虚部。备选地，可使用接触对104的响应的阻抗标图。在使用一段时间之后的电信号120的标记具有电阻增大的电感标记。在一个实施例中，可计算接触对104的电感属性，使得电感属性包括电感实部和电感虚部的组合。接触对104的电感可由下列等式表示
L = Rl + jXl等式 2
其中，L表示接触对104的 总电感，Rl表示电感实部，并且Π表示电感虚部。再次参照图1，在一个实施例中，处理单元118可存储处于对应于不同的表面状况的不同的频率或频率范围的多个标记，这可以注入的频率和/或被监测的特定的接触对104为基础。应当注意，可根据之前的测试来确定预先确定的标记，之前的测试可包括实际测试(诸如使用来自相似类型的接触对的多个之前的结果)或仿真。备选地，处理单元118可存储限定或对应于多个表面状况的不同的阶段或水平的预先确定的准则或不同的标记。因而，使用EIS和标记(一个或多个)，处理单元118可识别或预测一个或多个接触对状况(例如，退化的表面状况)。在另一个实施例中，处理单元118可仅使用施加的电信号103和测量的电信号120之间的差异来确定一个或多个状况。图4是示出了多个时间标图的一个示例的曲线图400,其显示了接触阻抗模和施加的电信号的频率(以赫兹为单位)之间的关系。应当注意，显示了处于各个测量频率(而非时域)的阻抗，其为处于同一频率的电压与电流的比。因而，图4中显示的阻抗谱分析在频域中示出阻抗测量。标图404、406、408和410对应于在时间零点、24小时、42小时和60小时处的、银接触由于氢化硫(H2S)而加速老化的测量数据。显示了关于具有I Hz至1. 00Ε+09 Hz的频率范围的施加的电信号103的数据。线402示出了银接触对的阻抗在零至六十小时的时间间隔里的增大。如可看到的那样，阻抗随着接触对104的退化的增加而增大。标图404、406、408和410简单示出了接触对104随着时间的过去的退化。因而，使用不同的谱阻抗标记，可确定一个或多个接触对状况和状况的程度或水平。图5是示出了多个时间标图的一个示例的曲线图500，其显示了测量的电信号(例如电信号120)的相位角和施加的电信号(例如电信号103)的频率(以赫兹为单位)之间的关系。图5还示出了对于给定的相位角，随着时间的过去，施加的信号和接收的信号之间频率偏移。标图504、506、508和510对应于在时间零点、24小时、42小时和60小时处的、银接触再次由于H2S而加速老化的测量数据。显示了关于具有I Hz至1.00E+09 Hz的频率范围的施加的电信号103的数据。线502示出了，对于恒定的相位值，频谱会随着接触对104的退化而偏移。因而，使用不同的谱标记，可确定一个或多个接触对状况和状况的程度或水平。在多种实施例中，处理单元118分析处于一个或多个频率的接收的信号，如图4和5中大体示出的那样。例如，处理单元118在确定至少一个接触对状况时可使用接收的信号的响应和接收的信号的阻抗、相位角、电压或电流中的至少一个及其组合。在另一个实施例中，处理单元118可基于被检查或正被监测的接触对104的确定的电阻属性、确定的电感属性或确定的电容属性来确定至少一个接触对状况。在多种实施例中，处理单元118还可基于预定义的模型来预测接触对104的状况，其中，预定义的模型包括使用测量的电信号120的频率、阻抗、相位角、电压或电流中的至少一个。在一些情况下，处理单元118可基于预定义的模型来预测接触对104状况，其中，使用不同的电压信号来创建该模型，其中，信号具有频率范围，或者可具有单个频率，以及接收的信号的EIS相位响应与使用诸如图4和5中显示的数据的施加的信号有关。在一个实施例中，处理单兀118可使用测量的电信号120的响应、测量的电信号120的阻抗、测量的电信号120的相位角、测量的电信号120的电压或测量的电信号120的电流中的至少一个来指示接触对104的逐步退化。例如，随着接触对104退化，测量的电信号120的EIS相位角会减小，可使用任何适当的EIS分析技术(例如，比较测量响应与来自前向模型的预测响应)来确定这一点。使用接触对104的EIS的相位角的变化的结果，处理单元基于例如沿着谱阻抗标记曲线的点或与预测值的比较来确定接触对104的逐步退化或损伤。多种实施例可提供特定的接触对状况或退化水平的通知。例如，回到图1，一旦确定和/或预测至少一个接触对状况(例如，预定义的状况)，处理单元118就可提供那个信息的通知，例如，将接触对104的状况告知电接触监测系统100的用户的警报126。可使用任何类型的通知技术来提供警报126。例如，警报126可为给用户的手机的文本消息。警报126可为声音和/或光信号。而且，警报126可提供为与表示接触对104的状况的指示(例如，表示是否需要立刻更换接触对104的数字)一起发送的电子邮件消息。备选地，警报126可为文本、声音、光、电子信号、电子邮件或其组合中的任一个。处理单元118提供的信息可为模拟信号或数字信号。可在有线网络或无线网络上传送信号。处理单元118可将信息传输到中央监测位置，其中，从多个电接触监测系统100的多个被监测的接触对104接收类似的信号。在另一个实施例中，处理器118可将测量的电信号120传输到中央监测位置，其中，测量的电信号120可用于进一步的处理，诸如告知技术员需要更换断路器。备选地，电信号120可发送到另一个系统。例如，其它系统可为断路器开关系统。还可在电路105离线时使用电接触监测系统100。当电路105不操作和/或没有电流时，电路105可离线。备选地，可在电路105是现场操作或者是带电电路时使用电接触监测系统100。当电路操作地连接到电源上时，电路在现场，或者电路带电。
在一些实施例中，电接触监测系统100可同时或并发地监测多个接触对104。例如，接触对104可与多个其它接触对104串联地或并联地连接。在用于监测并联连接的多个接触对104的操作的布置中，其中，当接触闭合时，各个接触对104可具有基本不同的阻抗，可提供单独的电接触监测系统100，以使其与各个这样的多个接触对104连接。单个电接触监测系统100可同时或并发地用具有多个接触对104的多个电路中的各个来监测多个电路。电接触监测系统100可监测多个接触对104，并且报告接触对104的全部或子集的状况的联合结果。图7示出了根据多种实施例的、用于监测电接触的方法600。在一个实施例中，方法700包括分析至少一个电接触对，诸如电接触对104 (其在图1中显示)。具体而言，在602处，跨过接触对而施加电信号(例如，电信号103)，其中，电信号具有至少一个频率(例如，频率调制的电信号)。在一个实施例中，可使用产生交变电信号的信号发生器来产生电信号。然后，在604处，在信号穿过接触对之后，测量对施加的电信号的响应。应当注意，测量信号可穿过一个或多个隔离电容器，以限制或防止电路的现场的操作电流泄漏到处理部分中且影响方法600。测量信号穿过用来限制或防止施加的电信号泄漏到处理部分中且影响方法600的一个或多个电感器。备选地或另外，传送信号的传输线的固有电感限制或防止电信号103泄漏到处理部分中且影响方法700。在606处,监测施加的电信号和测量的电信号(例如，电信号120)之间的变化。例如，使用处理单元118，变化的监测可处于多个频率。然后在608处，使用测量的电信号来确定接触对的电阻属性、电感属性和/或电容属性中的至少一个，测量的电信号包括可使用任何适当的信号频率分离技术来分离的一个或多个频率分量。在610处，可针对预定义的接触对状况校准测量的电信号。例如，可使用在接触对是新的时候存在的接触对的表面状况来进行校准，即，设定基线测量和频率响应。可使用施加的电信号来进行校准，以限制或避免接触对状况的假阳性确定，如本文描述的那样。此后，在612处，使用EIS来确定或预测至少一个接触对状况。例如，接触对状况可尤其为接触对的表面的点蚀、灰尘淀积、粗糙度、碳淀积物、硫化物腐蚀、锈、水分、腐烂、变质和/或氧化中的一个。EIS分析可包括在步骤614、616和/或618处进行一个或多个不同的确定。例如，在新的接触对中，阻抗谱主要包括接触对电阻和空气电容属性。但是，在不是新的接触对中，由于接触的表面状况的原因，阻抗谱可包括接触对电阻和电容属性。应当注意，电容属性可包括电容实部和电容虚部的组合，如本文描述的那样。因而，在614处，可使用施加的电信号和测量的电信号之间的变化来确定接触对的至少一个状况。另外或备选地，在616处，可使用确定的电阻属性、确定的电感属性或确定的电容属性来确定至少一个状况。在618处，可使用测量的电信号的响应、测量的电信号的接触阻抗、相位角、电压或的电流或其任何组合来确定至少一个状况。例如，如本文描述的那样，这些确定尤其可以谱阻抗标记或预测值为基础。应当注意，确定的可为接触对的当前状态，或者可包括诸如基于电流测量沿着谱阻抗标记曲线的位置来指示接触对的逐步退化。当具有被监测的接触对的电路未处于操作状态时，可离线地执行方法600。备选地，可现场执行方法600，其中，接触对在电路内操作地连接。
可基于可对应于一个或多个被监测的接触对的单个频率响应或多个频率响应来作出确定。可比较响应与预先确定或建模的响应，以识别特定的状况或状况的水平。一旦关于接触对状况作出了多种确定，在620处，可在检测到至少一个预定义的接触对状况之后提供通知。例如，状况可基于沿着预测曲线的位置来指示接触对在总使用寿命的百分之十内。通知以及一般的监测信息可传输到中央监测位置，其中，针对多种接触对状况来处理信息。因而，可在本地或远程地作出确定。在多种实施例中，确定阻抗包括确定处于一个或多个频率的电阻属性、电感属性或电容属性中的一个或多个或至少两个。在一些实施例中，在多个频率处结合电压和电流。在一些实施例中，使用作为频率函数的电阻、电容和/或电感的标图来(例如)确定标绘曲线的变化或偏移。而且，退化的标记可仅使用测量信号或结果的信号来进行分析，或涉及(bother)施加的信号和测量信号。多种实施例的至少一个技术效果在于，接触对的状况的确定有所改进，以及/或者用以预测接触的状况的能力有所改进。多种实施例和/或组件，例如其中的模块、元件或组件和控制器，也可实现为一个或多个计算机或处理器的一部分。计算机或处理器可包括计算装置、输入装置、显示器单元和例如用于访问互联网的接口。计算机或处理器可包括微处理器。微处理器可连接到通信总线上。计算机或处理器还可包括存储器。存储器可包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。计算机或处理器可进一步包括存储装置，存储装置可为硬盘驱动器或可移动存贮器驱动器，诸如光盘驱动器、固态盘驱动器(例如，闪存RAM)等。存储装置也可为用于将计算机程序或其它指令加载到计算机或处理器中的其它类似的装置。如本文所用，用语“计算机”或“模块”可包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，其包括使用微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、逻辑电路和能够执行本文描述的功能的任何其它电路或处理器的系统。以上示例仅是示例性的，并且因而无论如何无意于限制用语“计算机”的定义和/或含义。计算机或处理器执行存储在一个或多个存储元件中的指令集，以便处理输入数据。存储元件还可如期望或需要的那样存储数据或其它信息。存储元件可呈处理机内的信息源或物理存储器元件的形式。指令集可包括指示计算机或处理器作为处理机来执行特定操作(诸如本发明的多种实施例的方法和过程)的多种命令。指令集可呈软件程序的形式，软件程序可形成有形的非暂时性计算机可读介质或媒体的一部分。软件可呈多种形式，诸如系统软件或应用软件。另外，软件可呈一组单独的程序或模块、较大的程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。软件还可包括呈面向对象的程序设计的形式的模块化程序设计。处理机可响应于操作者命令，或者响应于之前的处理的结果，或者响应于另一个处理机作出的请求，来处理输入数据。如本文所用，用语“软件”、“固件”和“算法”是可互换的，并且包括存储在存储器中供计算机执行的任何计算机程序，存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM (NVRAM)存储器。以上存储器类型仅是示例性的，并且因而不限制可用于存储计算机程序的存储器的类型。
要理解，以上描述只是说明性而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互结合使用。另外，可对本发明多种实施例的教导进行很多修改以适合具体情况或材料，而没有背离其范围。本文描述的尺寸和材料类型打算定义本发明多种实施例的参数且决非限制，实施例只是示范性实施例。本领域技术人员在看了以上描述后，许多其它实施例对他们将是显然的。因此，本发明多种实施例的范围应当参照所附权利要求连同这类权利要求涵盖的完整等效范围共同确定。在所附权利要求中，术语“包括”和“在其中”用作相应术语“包含”和“其中”的易懂英语对等词。此外，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标记，而不是意在对它们的对象施加数字要求。此外，所附权利要求的限制并不是按照部件加功能格式编写的，并且不是意在根据美国专利法第112条第六款来解释，除非并直到这类要求权益的限制明确使用词语“用于…的部件”并跟随没有进一步结构的功能陈述。本书面描述使用 示例来公开包括最佳模式的本发明，并还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种方法，包括 基于施加于电接触的电信号和穿过所述电接触之后的测量的电信号来计算所述电接触的阻抗；以及 使用所计算的阻抗来确定所述电接触的状况。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定所施加的电信号和所述测量的电信号之间的变化。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括针对预定义的电接触状况校准所述测量的电信号。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用所述计算的阻抗来预测所述电接触的至少一个状况。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用电阻抗谱(EIS)来确定或预测所述状况。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定所施加的电信号的相位角变化，以识别所述状况。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用所述测量的电信号的响应以及所述测量的电信号的阻抗、相位角、电压或电流中的至少一个来确定所述状况。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述计算的阻抗，使用电阻属性、电 容属性或电感属性中的至少两个来确定所述状况。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定所述电接触的逐步退化。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述电接触操作地与电路连接的情况下，现场确定所述电接触的所述状况。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所施加的电信号包括多个频率。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述状况包括关于所述电接触的至少一个接触属性，其包括所述电接触的点蚀、氧化物、灰尘、碳、压力或粗糙度中的至少一个。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括监测多个电接触，以确定所述接触的所述状况。
14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在检测到至少一个预定义的状况之后提供警报。
15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述测量的电信号或所述状况的指示传输到中央监测位置，其中，在断路器开关中使用所述测量的电信号。
16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于预定义的模型来预测所述状况，其中，所述预定义的模型使用所述测量的电信号的频率、阻抗、相位角、电压或电流中的至少一个。
17.—种系统,包括 配置成接收电信号信息的接收单元，所述电信号信息包括关于施加于电接触的电信号和穿过所述电接触之后的测量的电信号的信息；以及 处理单元，其配置成使用所述测量的电信号信息来计算所述电接触的阻抗，以确定所述电接触的状况。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述处理进一步配置成使用电阻抗谱(EIS)来进行下者中的至少一个确定或预测所述状况。
19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述处理单元进一步配置成使用所述测量的电信号的响应和所述测量的电信号的阻抗、相位角、电压或电流中的至少一个来确定至少一个状况。
20.根据权利要求17所述的系统，其中，所述处理单元进一步配置成确定所述电接触的逐步退化。
21.根据权利要求17所述的系统，进一步包括配置成产生所述电信号的信号发生器，其中，产生的所述电信号使用与施加于所述电接触的功率信号的频率不同的至少一个频率。
22.—种断路器，包括 一个或多个接触对； 用于产生具有至少一个频率的电信号的信号发生器，其中，所述电信号施加于所述接触对；以及 处理单元，其配置成测量所施加的电信号穿过所述接触对之后的所述信号，以及确定所述施加的电信号和所测量的电信号之间的变化，所述处理单元进一步配置成使用所述变化来确定所述接触对的阻抗，以确定所述接触对的状况。
全文摘要
本发明的名称为“用于监测电接触的系统和方法”。提供一种用于监测电接触的系统和方法。一种方法，包括基于施加于电接触的电信号和穿过该电接触之后的测量的电信号来计算该电接触的阻抗。该方法还包括使用计算的阻抗来确定电接触的状况。
文档编号G01R27/02GK103048613SQ201210385398
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月12日 优先权日2011年10月14日
发明者S.马哈林加姆, M.瓦尔德斯, T.阿索肯, A.M.梅 申请人:通用电气公司