度；在柔性导体38与负载导体12之间的电连接37的温度)，并且向电子跳闸单元26的处理器28(例如，但不限于，微处理器)提供感测的温度值24。采用导体温度以确定在断路器端子4、6的其中之一处或在固定触点40与可动触点42之间的接口(Interface)处是否存在任何过热，这归因于如下事实，即随着在断路器端子4、6或可分离触点8处的温度升高，在相应断路器导体处的温度将相应地升高，如将结合图2讨论的。
[0037]示例5
[0038]温度传感器22优选地相对轻巧，例如，但不限于，热电偶、无线无源表面声波(SAW)温度传感器、红外温度传感器，或任何其它适当的电流传感器。处理器28及其第二例程36输入感测的温度值24以确定是否超过预定温度水平。如果是，则电子跳闸单元26通过对跳闸线圈33供电来使断路器2跳闸。
[0039]示例6
[0040]可选地，当采用不提供电隔离的温度传感器(例如热电偶)时，可在温度传感器22与处理器28之间采用诸如光学隔离器(未示出)之类的光电耦合器来提供电隔离。
[0041]示例7
[0042]图2示出沿着示例225塑壳断路器(未示出)的电流导通路径(未示出)的计算的温度分布50、52、54和测量的温度56、58、60、62、64。参考图1，可将温度传感器22附接到、耦接到或安装在载流断路器导体(例如38和/或12)附近以便感测导体温度24。随着在可分离触点8与断路器端子4、6处的温度升高(降低)，在温度传感器位置处的温度升高(降低)。
[0043]图2的计算的温度分布52相对于计算的温度分布50具有5°C温度升高，而计算的温度分布54相对于计算的温度分布50具有5°C温度降低。测量的温度56、58、60、62、64分别对应五个示例导体位置:(I)负载端子位置66 ; (2)温度传感器位置68 ; (3)可分离触点位置70的可动触点臂侧；(4)可分离触点位置70的线路导体侧；以及(5)线路端子位置72。
[0044]用于计算的温度分布50、52、54以及测量的温度56、58、60、62、64的水平轴74是用于与沿着如下项的各种位置相对应的温度:负载线缆、负载线缆端子接口、断路器外部的负载导体、断路器内部的负载导体、双金属(其不需要成为本公开概念的部分)、编织带或柔性导体、可动触点臂、可分离触点、断路器内部的线路导体、断路器外部的线路导体、线路线缆端子接口以及线路线缆。
[0045]可将温度传感器大约放置在断路器内部负载导体与编织带之间的常规双金属的位置处，该双金属然后耦接到可动触点臂，以便监测载流导体温度。该固定的位置68 (其对应图1的柔性导体38与负载导体12之间的电连接37)适当地接近大约在编织带(其对应图1的柔性导体38)处的最大温度位置。然而，因为编织带或柔性导体38在一端处随着图1的可动触点臂44移动，优选将图1的温度传感器22放置在固定(不动)位置处。
[0046]在图2中，如果例如对于温度分布50，在负载线缆/负载端子接口位置处由于在该位置处的电连接故障而存在上升到57°C以上的温度，则在温度传感器位置处的温度上升将高于75 °C。
[0047]示例8
[0048]图3示出用于图1的处理器28的第二跳闸例程36。在该示例中，数个温度值24是多个温度值(TA、TB和T。)，并且例程36确定多个温度值中的最大温度值(Tm)并将最大温度值(Tm)与预定温度限值(IY)相比较以确定过温条件。
[0049]首先，在76处，例程36开始以适当的预定时间间隔(例如，但不限于，每隔60秒；任何适当的时间间隔)进行数据采样。在78、80和82处，从多个温度传感器22读取相应温度值TA、T#P T。。然后，在84处，从三个示例温度值TA、TjP T。的最大值中确定最大温度值(TM)。在86处，确定最大温度值(Tm)是否超过预定温度限值(!Y)。若否，则在期望时间间隔之后重复76。否则，如果最大温度值(Tm)超过预定温度限值(IV)，则在88处对跳闸线圈33 (图1)供电以跳闸断开可分离触点8 (图1)。
[0050]在图3中，示例例程36用于三相断路器(未示出)，在该三相断路器中采用三个极(未示出)和三个对应的温度传感器22，每个极(图1示出单个极)对应一个温度传感器22。备选地，对于单断路器极或对于单极断路器，可采用多个温度传感器22。在采用多个温度传感器22的情况下，将在(或者单极的，或者来自多极的)不同导体位置处测量的多个温度值中的最大温度值(Tm)与预定温度限值(IY)相比较。备选地，可采用多个温度限值，多个温度值中的每一个对应一个温度限值。
[0051]虽然已经详细描述了本公开概念的具体实施例，本领域技术人员将理解，根据本公开的全面教导可产生对这些细节的各种修改和变更。因此，公开的特定布置仅意为说明性，并不作为对本公开概念范围的限制，所附权利要求及其任意或全部等效物的完整广度将给出本公开概念的范围。
【主权项】
1.一种断路器(2)，所述断路器包括: 第一端子(4)； 第二端子(6); 可分离触点⑶； 多个导体(10、12、38)，其电连接在所述第一端子与所述第二端子之间的所述可分离触占.V， 操作机构(14)，其被构造为断开和闭合所述可分离触点； 电流传感器(16)，其被构造为感测流过所述可分离触点的电流(18)并输出电流值(20)； 数个温度传感器(22)，其输出与所述多个导体中的数个导体相对应的数个温度值(24);以及 电子跳闸电路(26)，其与所述操作机构配合以跳闸断开所述可分离触点，所述电子跳闸电路包括处理器(28)，所述处理器(28)包括第一输入端(30)、第一例程(32)、数个第二输入端(34)以及第二例程(36)，所述第一输入端(30)输入来自所述电流传感器的所述电流值，所述第一例程(32)输入来自所述第一输入端的所述电流值，并且使(33)所述操作机构响应于过流条件而跳闸断开所述可分离触点，所述数个第二输入端(34)输入来自所述数个温度传感器的所述数个温度值，所述第二例程(36)将所述数个温度值(TA、TB、T。)与数个温度限值OY)相比较(86)，并且使(88、33)所述操作机构响应于过温条件而跳闸断开所述可分离触点。
2.如权利要求1所述的断路器(2)，其中所述第一端子是线路端子(4);其中所述第二端子是负载端子(6);其中所述多个导体包括线路导体(10)、负载导体(12)以及柔性导体(38)，所述线路导体(10)电连接到所述线路端子，所述负载导体(12)电连接到所述负载端子；其中所述可分离触点包括固定触点(40)和可动触点(42);其中所述操作机构包括承载所述可动触点的可动触点臂(44);其中所述柔性导体电连接在所述可动触点臂与所述负载导体之间；并且其中所述数个温度传感器中的至少一个接近在所述柔性导体与所述负载端子之间的电连接(37)，以便感测所述电连接(37)的温度。
3.如权利要求1所述的断路器(2)，其中所述数个温度值是数个模拟温度值(24);并且其中所述处理器还包括模数转换器(46)，所述模数转换器(46)用于将所述数个模拟温度值转换成数个数字温度值以便由所述第二例程输入。
4.如权利要求1所述的断路器(2)，其中所述数个温度值是数个数字温度值(24);并且其中所述数个数字温度值由所述第二例程输入。
5.如权利要求1所述的断路器(2)，其中所述数个温度值是多个温度值(24、Ta、Tb、T。)；并且其中所述第二例程确定所述多个温度值中的最大温度值(Tm)，并且将所述最大温度值与单个温度限值OY)相比较(86)以确定(88)所述过温条件。
【专利摘要】一种断路器(2)包括第一和第二端子(4、6)、可分离触点(8)、电连接在所述端子之间的触点的导体(10、12、38)，以及断开和闭合所述触点的操作机构(14)。电流传感器(16)感测流过所述触点的电流(18)并输出电流值(20)。数个温度传感器(22)输出对应于数个所述导体的数个温度值(24)。电子跳闸电路(26)与所述操作机构配合以跳闸断开所述触点，并且包括处理器(28)，所述处理器(28)包括第一输入端(30)、第一例程(32)、数个第二输入端(34)以及第二例程(36)，所述第一输入端(30)输入所述电流值，所述第一例程(32)输入来自所述第一输入端的电流值，并且使(33)所述操作机构响应于过流而跳闸断开所述触点，所述数个第二输入端(34)输入所述数个温度值，所述第二例程(36)将数个温度值(TA、TB、TC)与数个限值(TL)相比较(86)，并且使(88、33)所述操作机构响应于过温而跳闸断开所述触点。
【IPC分类】H02H5-04, H01H11-00, H01H71-12
【公开号】CN104641442
【申请号】CN201380048762
【发明人】X·周
【申请人】伊顿公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年7月2日
【公告号】EP2898524A1, US8885313, US20140078633, WO2014046765A1