无线分支电路能量监测系统的制作方法
【专利摘要】一种诸如微型断路器的断路器(112)，其将状态和故障信息无线地发送给主能量监测模块(116)。无线断路器(112)包括收发器(114)和无需连接到中性导体而从线路电流导体感应地收获能量的电源。无线断路器(112)可在与现有断路器相同的封装内实现，当升级到采用主能量监测模块(116)的系统时，省去了更换面板(110)的需要。无线断路器(112)还可包括在其已经跳闸之后提供电能给断路器(112)的能量储存设备，使断路器(112)跳闸后能够发送信息。主能量监测模块(116)包括处理器(130)和用于评价和发送从断路器(112)接收到的信息到诸如网页(126)和智能电话(128)的其它应用程序的网关(120)。
【专利说明】无线分支电路能量监测系统发明领域
[0001]本发明涉及断路器，且更具体地涉及无线断路器。
[0002]发明背景
[0003]断路器在电力系统中，通过监测通过导电体而被提供给负载的电能的特性和当故障条件(例如，电弧故障、接地故障、和不安全的“过流”级别)被检测到时中断或断开电路(跳闸)来提供保护。断路器通常安装在断路器面板、或负载中心、经常在商业应用的公用房间和住宅应用的地下室。
[0004]许多现有的断路器面板安装只提供有限的关于由断路器所观测到的故障条件的性质的信息给电工和消费者。例如，住宅消费者可能仅能够确定断路器跳闸，却不知道为什么。更复杂的断路器包括用于检测电弧故障和接地故障的电路。当在通电导线和中性导体之间的电流不平衡时(例如当通过人不慎触及电路导致电流接地时)可发生接地故障。由于有缺陷的或被损坏的接线、开关等，发生带危险电弧的电弧故障。被设计用来检测接地故障和电弧故障的断路器可包括，用于监测断路器所连接的分支线路电流的电路和用于处理从线路电流中感测的数据的控制器。控制器还可包括用于存储该数据的存储器。然而，这种数据通常只在断路器做出跳闸决定时使用。再次，消费者或电工可确定断路器已跳闸，但不清楚导致跳闸的条件。
[0005]如果该数据在断路器外是可访问的，其对于随时间监测各个分支可以是有价值的，且还与系统中来自其它断路器的类似的数据相结合，用于整体地监测系统。例如，可跟踪在各个分支的电力的使用，可以在电路跳闸之前识别故障接线等。随着智能电网技术变得越来越普遍，则越来越期望的是从断路器中提取尽可能多的信息。
[0006]然而，利用能够对来自多个断路器的数据进行监测和整合的电路改造现有的电力系统是困难和昂贵的。例如，可能有必要使用额外的电路和外部接线连接修改现有的断路器，以集中和产生可用的和可访问的分支电路状态信息。然后，将需要用额外电路来改造断路器面板以与被修改的断路器的额外的接线连接交互。可能被涉及的且昂贵的是，需要额外的劳动来安装额外电路，其通常将由电工或工程师来执行。在这样的情况下，添加具有新的断路器的全新的断路器面板来代替改造现有设备，可能是更符合成本效益的。
[0007]此外，在断路器面板中的空间通常非常宝贵。随着消费者对电子产品需求的增加，现有的电力系统必须能够容纳更大的电力使用。微型断路器(“MCB”)已经推出，以最大化断路器面板的空间。MCB现在常用于住宅断路器，且包括大量的用户群。因为利用庞大客户群的机会，添加功能到MCB是可取的。然而，因为这些封装已经是空间有限的，所以改造微型断路器变得更加复杂。因为面板中的有限空间，通过在断路器壳体外部和面板内部增加组件和接线来改造现有断路器往往是不实际的。例如，在面板的分支电路接线空间中可能没有足够的空间以容纳诸如电流互感器和相关接线的组件。这造成了更大的挑战且更加昂贵，因为在断路器封装外部的组件被暴露易于损坏，且必须有某种形式的壳体来保护，这增加了材料成本和额外组件消耗的空间。因此，设计人员都面临着难题，其中在断路器面板中的空间限制使其不利于增加现有断路器的尺寸或扩充现有断路器，但断路器的小尺寸又使得其难以在断路器自身现有的封装内增加其功能性。
发明概要
[0008]本公开提供了断路器，其无线发送状态和故障信息给主能量监测模块。在一个实施方案中，无线收发器被集成在断路器的壳体中，与断路器中的控制器耦合。无线断路器包括电源，该电源通过使用围绕导体的电流互感器从线路电流导体感应地获得能量，而不需要连接到中性导体。
[0009]因此，无线断路器可使用与现有断路器相同的封装尺寸来实现，允许无线断路器在现有的面板中简易替换。特别地，无线功能和电源可在住宅MCB的现有包装尺寸内实现，且因此可用作用于有用户群的现有的MCB的简易替换。当升级到采用主能量监测模块的系统时，这消除了更换面板的需要。对比于现有的断路器，其也最小化任何额外材料和安装无线断路器所需的劳动。
[0010]根据本公开的另一个方面，无线断路器包括能量储存设备，诸如电容器或电池，用于跳闸后为断路器供电。这允许跳闸发生后，断路器无线发送跳闸的存在连同有关导致跳闸条件的信息到主能量监测模块。
[0011]主能量监测模块包括处理器，该处理器用于评估从无线断路器无线接收到的一个或多个分支电路的信息的处理器。主能量监测模块包括用于与其它应用(诸如网页和智能手机)接口的网关。包括跳闸的存在和跳闸的环境的有价值的信息，可以被收集并通过网页和智能手机直接发送给客户或电工。
[0012]附图概要说明
[0013]在阅读下面的详细描述并参考附图时，本发明上述的和其它优点将变得明显。
[0014]图1是根据本公开的一个方面的断路器监测系统的框图；
[0015]图2是根据本公开的一个方面的断路器的框图；
[0016]图3是与图2不同的断路器框图；以及
[0017]图4是与图2和3不同的断路器的框图。
[0018]虽然本发明容许各种修改和替代形式，但是具体的实施方案已通过附图中的实例的形式示出，且将在本文详细描述。然而，应该理解的是，本发明并不旨在限定于所公开的特定形式。相反，本发明将覆盖所有修改、等价物和替换，这些都落入在所附权利要求中被限定的本发明精神和范围内。
[0019]示出的实施方案的详细说明
[0020]图1表示断路器监测系统100的框图。断路器监测系统100包括具有多个断路器112的断路器面板110。每个断路器112包括无线电发射器/接收器(“收发器”)114，用于发送和接收无线数据。面板110可以是现有面板，其中一个或多个现有断路器已被替换为无线断路器112。
[0021]断路器监测系统100还包括主能量监测模块(“主模块”)116，其远离断路器面板110。主模块116包括无线电收器118，用于接收由断路器112的无线电收发器114发送的数据。其还包括耦合到收发器118的CPU 130 (例如，微处理器、控制器等)，用于处理从断路器112接收到的信息。主模块116可与面板110集成或被传输协议和无线电收发器114的功率所允许的距离物理地分离。
[0022]每个示出的断路器112是单刀断路器，其测量在单个分支电路上的电流的特性(例如，以安培为单位的电流大小)，且发送该信息到主模块116。一个断路器113 (例如，双刀断路器)，还测量并收集来自每相的电压数据，并利用无线收发器115发送该数据到主模块116。可替代地，电压数据可由具有电压测量电路的多个单刀断路器112进行测量和收集。在另一个替代方案中，主模块116可使用直接用导线连接到面板的电压测量模块132直接测量面板电压。
[0023]主模块116从所有的分支电路收集无线发送的数据，且执行计算以产生感兴趣的能量使用数据给监测各个分支电路或系统100的消费者和电工。断路器112还可传输其它数据，诸如“跳闸”或“邻近跳闸”事件和报警。断路器112还可从高级保护功能发送数据。一旦来自断路器112的数据被主模块116检索到，该数据就可被处理、分析并发送到各种其它应用。
[0024]在图2中示出了无线断路器200的框图。断路器200被示出为单相断路器，然而本公开的原理也适用于多相断路器。断路器200包括包覆断路器电路的壳体210。例如，壳体210可以是标准的MCB封装，允许断路器200用作有用户群的现有住宅MCB的简易替代。断路器200接收分支电路导线212上的线路电流。断路器200还被通过导线212耦合到负载214。负载214还被耦合到中性导体216。从导线212到中性导体216提供给负载214的电压通常为120V或240V。断路器200不被连接到中性导体216。
[0025]断路器200包括跳闸电路218，其可包括跳闸螺线管，其当电流超过阈值时通过中断导线212上承载的电流来切断电路。其它标准的过流保护组件(未示出)可被包括在断路器200中。断路器200还包括控制和感测电路220，其感测线路电流的特性，例如电流的总量、电流的频率等。控制和感测电路220被耦合到跳闸电路218，且可发送给跳闸电路218指令以跳闸和切断线路电流导体212。控制和感测电路220包括电流感测设备，诸如电流互感器222，其可以是在壳体210内围绕导线212的线圈，且在线路电流导体212中产生正比于线路电流的电流。可替代地，电流感测设备可以是并联电阻、霍尔效应传感器、或感测线路电流导体212上的电流的特性的其他设备。控制和感测电路220还包括中央处理单元(CPU)、控制器、或处理器。控制和感测电路220的CPU可执行存储的指令程序，用于本文所述的系统和方法的一个或多个方面。这些指令可存储在存储器224，诸如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)。该存储器224可与CPU集成或为单独的模块。控制和感测电路220可记录在一个时间段内(例如，一秒、一分钟等)的线路电流的感测特性，并把其存储在存储器224中。
[0026]断路器200还包括收发器226，用于发送来自断路器200的信息到主模块116。收发器226可使用多个协议(诸如w1-f1、蓝牙、无线传感器网络等)中的任何一个通过无线电频率来发送信息。控制和感测电路220和收发器226可配置为，定期(例如，每秒、每分钟等)或在特定事件(例如，断路器跳闸)时，发送关于被存储在存储器中的感测特性的信息到主模块116。例如，控制和感测电路220可以一定的采样率采样电流互感器222的输出，且收发器226可周期地发送关于流经与断路器200相关联的分支电路的电流的采样状态信息到主模块116，其可记录随着时间推移的信息，关联被测量的电流信息和与该分支电路相关联的电压，并提供给电工或消费者关于该线路上能量使用的信息。
[0027]断路器200还包括用于提供电能到断路器200组件的电源228。例如，电源228被耦合到控制和感测电路220和收发器226，以提供电力给这些组件。由于这种类型的断路器封装通常不具有中性连接，用于控制和感测电路220和收发器226的电能是由使用放置在断路器200内部的负载电流导体212周围的电流互感器230的负载电流提供的。因此，电源228可配置为从线路电流感应地获得电能而不是从连接到中性连接的单独线路获得电能。可替换地，用于感测的电流互感器222也可耦合到电源228，用于产生感应电流以给断路器200上电。由于电源228直接从由线路电流感应的电流产生电能，不需要到断路器200的额外线路-中性连接。因此，断路器200可作为有相同构造要素的且没有特殊的接线或安装要求的现有断路器的简易替换。
[0028]当断路器跳闸(例如，跳闸电路218跳闸并断开线路电流导体212)时，电源228可不再从线路电流导体212汲取电能。为了在跳闸后提供电能给断路器运行，断路器200包括耦合到电源228的能量储存设备232。能量储存设备可以是当电源228从线路电流导体212产生电力期间由电源228充电的电容。可替换地，能量储存设备232可以是电池。电容器可比电池更小并更符合成本效益，而跳闸后电池可能能够提供更长时间的电能。
[0029]由于能量储存设备232可在跳闸事件之后提供电能到电源228，断路器200可在发生跳闸事件时或在跳闸事件之后使用该电能以发送信息到主模块116。例如，当断路器200跳闸时，控制和感测电路220可从存储器224检索关于线路电流的大部分电流信息，并引发收发器226发送该信息至主模块116。该信息可包括的跳闸的存在和状态信息(例如，刚好在跳闸之前的电流特性，包括用于测量的时间段的电流的大小和频率)。该信息可被主模块116使用，以帮助理解为什么与断路器200相关联的分支电路跳闸。
[0030]断路器200还可包括配置以检测跳闸事件的加速计234。当跳闸电路218跳闸时，其释放摇晃断路器200的机械能量。加速计234可检测关于机械能的释放的运动，并发送信号给控制和感测电路220指示跳闸。控制和感测电路220可使用来自加速计234的信号作为何时其应该开始发往主模块的跳闸和状态信息的发送的指示。
[0031]断路器200还包括耦合到控制和感测电路220的用户接口 236。例如，用户接口236包括，显示分支电路电流接近或超过阈值(诸如手柄评级)的指示的LED显示器。用户接口还可包括激活断路器特征的按钮，例如“按压测试”功能，以验证该断路器200正常工作和/或强制将信息发送给主模块116的按钮。
[0032]图3是另一无线断路器300的框图。断路器300包括CPU或微处理器310和用于发送来自CPU 310的信息到主模块116的收发器312。CPU 310包括存储器，其用于存储由CPU 310执行的指令和用于存储由CPU 310收集的用于发送的数据。断路器300包括跳闸电路314，其耦合至CPU 310和线路电流导体316 (其承载用于与断路器300相关联的分支电路的电流)。跳闸电路314可包括，例如，跳闸螺线管和其它电路，诸如存储能量的电容器，以用于使跳闸螺线管跳闸。
[0033]断路器300包括用于感测和测量在线路电流导体316上所承载的电力的各种特性的电子器件。例如，断路器300可包括用于测量线路电流导体316上的电力电压的电压测量模块318。为了测量电压，断路器300接受中性连接319以测量线路到中性点的电压。如果断路器300不需要测量电压，所述中性连接319和电压测量模块318可省略。
[0034]断路器300包括电流互感器320，其被配置以从线路电流导体316上承载的电流产生感应电流。电流互感器320耦合到线路电流模块322，其构成将被CPU 310的ADC端口接收的线路电流的条件。CPU 310测量从线路电流模块322接收的信号，以确定在线路电流导体316上的线路电流的大小。电流互感器320还耦合到多个滤波器324，其可以是模拟滤波器。例如，滤波器324可允许某些频率通过到达CPU 310的ADC端口。通过监测这些端口，CPU可识别指示故障状况的线路电流导体316上的线路电流的频率。CPU 310也可测量和记录用于分析的频率。
[0035]断路器300还包括电弧故障感测电路326，其感测危险电弧故障条件。该电弧故障感测电路326耦合到CPU 310，且被配置为在检测到电弧故障时将电弧故障信号发送给CPU310。一旦接收到电弧故障信号，CPU 310可引起跳闸电路314断开电路。在CPU 310还可存储电弧故障的指示和线路电流的状态。CPU 310还可引起收发器312发送指示和状态信息到主模块116。断路器300还可包括耦合到CPU 310的加速计328，用于当其如上述那样地断开电路时，检测来自跳闸电路314释放的机械能。
[0036]电源330将提供电力给断路器300的组件，包括CPU 310、收发器312、电压测量模块318、线路电流模块322、滤波器324、接地故障检测电路326和加速计328。电源330包括电流互感器332，用于从线路电流导体316产生感应电流。可替换地，电源330可耦合到可提供感应电流的电流互感器320。当单个电流互感器同时用于提供电能和提供用于测量的线路电流的表示时，可节省断路器300内的空间。电源330也可耦合到能量储存设备334，诸如电容器或电池。电路被断开之后，能量储存设备334可提供电能给断路器组件，例如，以发送跳闸和状态信息到主模块116。断路器300还可包括用于其它功能的电路，诸如耦合至CPU 310且还耦合到用户接口(未示出)的按压测试电路336。
[0037]图4中示出了另一断路器400的框图。断路器400被同时连接到线路电流导体410和中性导体412。可包括跳闸螺线管和电容器的跳闸电路414，被示出为断开中性导体412，但是其也可能会断开线路电流导体410。跳闸电路414耦合到CPU 416,CPU 416从感测电路接收输入，且一旦感测到故障条件就指示跳闸电路414跳闸。例如，感测电路可包括电压感测模块418，其包括用于比较线路电流导体410和中性导体412上的电压以及发送表示该电压的信号到CPU 416的ADC端口的电路。感测电路还可包括线路电流模块420和一组滤波器422，以用于分别将指示线路电流大小和频率的信号发送给CPU 416。线路电流模块420和滤波器422耦合到电流互感器424，电流互感器424产生表示流过线路电流导体410的电流的感应电流。断路器400包括耦合到CPU 416的收发器428，用于从CPU416发送数据到主模块116。
[0038]断路器400还包括接地故障感测电路426，其感测在线路电流导体410和中性导体412之间的电流的不平衡。接地故障感测电路426耦合到CPU416，且被配置为在检测到接地故障时将接地故障信号发送到CPU 416。例如，接地故障感测电路426可以被耦合到差动电流互感器427，其感测在线路电流导体410和中性导体412之间的电流的差。例如，如果线路电流导体410分流接地，由差动电流互感器427感测的差动电流将增加。接地故障感测电路426检测该差动电流的增加，且将其传送到CPU 416。在接收到接地故障信号时，CPU 416可引起跳闸电路414断开中性导体412。CPU 416还可存储指接地故障指示和线路电流状态。CPU 416还可引起收发器428发送指示和状态信息到主模块116。断路器400还可包括耦合到CPU 416的加速计434，用于当其断开电路时，检测从跳闸电路414释放的机械能。
[0039]断路器组件由电源430提供电能。在本实施方案中，电源430从线路电流导体410和中性导体412直接汲取电力。电源430也可被耦合到能量储存设备432，诸如电容器或电池。电路被断开之后，能量储存设备432可提供电能给断路器组件，例如，以发送跳闸和状态信息到主模块116。
[0040]断路器400还可包括用于其它功能的电路，诸如耦合至CPU 416并还被耦合到用户接口(未示出)的按压测试电路436。
[0041]进一步参考图1，主模块116从电路断路器112接收在每个分支电路中流动的电流的大小和诸如跳闸事件的任何警报。主模块116可以基于电压的大小(由主模块116的电压监测模块132感测到的或从断路器113接收的电压的大小)和分支电流的大小(由断路器112感测的每个分支电路的分支电流的大小)，估计每个分支电路的电能。主模块116的CPU 130可根据该数据计算RMS电压、RMS电流，并且估计每个分支的有功功率和整个系统的有功功率。CPU 130还可产生关于断路器已经跳闸的警报，且可预测故障，例如通过从所收集的数据检测邻近热跳闸条件。CPU 130还可存储其接收和计算的历史数据。该数据可存储在主模块116的存储器134中，其可以是CPU 130包括的存储器或独立的存储器模块。例如，该CPU 130可存储关于整个系统的电力需求历史和关于每个单独的分支电路的电力需求历史。CPU 130还可在存储器134中存储每个分支电路的历史跳闸事件和历史邻近跳闸事件。
[0042]当断路器112配备更复杂的测量电路(诸如测量电流频率、检测电弧故障和检测接地故障的电路)时，主模块116可根据从断路器112无线接收的数据计算更高级的信息。例如通过确定电压和电流之间(主模块116感测的电压和分支断路器112感测的电流)的相位角，CPU 130可执行更复杂的算法以计算有功功率的更精确的测量。断路器112可相对于发送到主模块116的时间对电流样本进行时间标记(使用上述断路器CPU)。然后主模块116可逆转在其记录的电压样本中的相对时间以解码相位角信息。由CPU 130计算的信息可包括RMS电压、RMS电流、有功功率、无功功率、电流数据(波形数据)和接地故障信号数据。此外，该线路电压相位可与特定断路器的电流测量相匹配，允许该系统为可自动配置，使得例如CPU 130能够发现单刀断路器附着到哪个相。CPU 130还可产生关于近跳闸热跳闸条件的功率因数警报和指示特定断路器已经跳闸的警报。CPU 130可在存储器134中存储该数据。
[0043]主模块116使得其收集和计算的数据可通过在主模块116中耦合到CPU 130的网络网关120应用于外部设备。这提供了用于客户、系统管理员、电工或客户服务实体方便地从主模块116，甚至从现场外的位置查看数据的方法。例如，网关120可从主模块116将信息发送到网页126、智能电话或平板电脑应用程序128、或专用的显示器124。网关120与网络122接口，网络122可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)、内联网和/或因特网中的任何一个。网关120包括用于与网络122两端的其他组件进行通信必需的协议。本地显示器124可或者直接耦合到主模块116或通过网关120和网络122耦合到主模块116。
[0044]来自主模块116的信息可被消费者或客户在远离家的时候用于远程监视他或她的电力使用情况。例如，如果当客户正在度假时给客户的冰箱和冰柜供电的分支电路跳闸，则食物可能腐败且应用设备可能被损坏。同样地，如果冬季给客户的热水浴缸供电的分支电路跳闸，则浴缸中的水可能冻结，损坏浴缸。客户可通过登录到网页126或通过他或她的智能电话上的应用程序128远程监测这些特定分支电路的能量使用。当这些分支电路发生跳闸或接近跳闸条件时，主模块116还可发送警告(通过电子邮件、通过短信等发送到智能手机应用程序128)。
[0045]当分支断路器112包含用于高级保护功能(诸如接地故障和电弧故障保护)的电路时，更详细的信息可由主模块116接收并传送到用于排除诊断故障的远程位置。例如，断路器112可将导致最后跳闸事件的分支电流波形发送到主模块116。电工或者在专用显示器124上读取显示的信息或者通过网页126或智能电话应用程序128查看信息，可检测在特定的分支电路上的问题(诸如中性导体松动)，该问题可降低连接到该分支的应用设备的性能或损坏连接到该分支的应用设备。应用设备的制造商还可使用由主模块116收集的信息，以评估连接到分支电路的应用设备的运行状况。例如，主模块116可记录在应用设备的分支上的电力使用的特性，且有效地获知应用设备电力的使用的“痕迹”。主模块116可检测该分支上电力使用何时发生改变并可警告客户或应用设备制造商应用设备的潜在损害。由主模块116收集和处理的信息，也可用于跟踪特定分支电路上的能量使用，以帮助消费者了解他或她正在哪些方面使用电能以及消费者可如何降低能量使用和省钱。
[0046]主能量监测模块的优点以及其处理和分发分支电路数据的能力可以被实现，而无需安装全新的面板。而是，根据本公开的无线断路器可安装在现有的面板中的现有传统断路器的位置，需要很少或不需要额外的设备或劳动。额外的无线功能被包括在和现有的断路器是同一个的封装中。因此，无线断路器可作为现有传统断路器的直接替代，而不需要额外的接线。这节省了面板内的空间。其也允许用于改造无线断路器而无需更换整个面板，且还允许以分阶段的方式来替换断路器，其中所选择的分支电路可以用无线断路器进行改造而其它的分支电路继续使用现有的断路器。
[0047]将额外的无线电、电能和感测组件包覆在其自身提高对这些组件的保护的断路器封装中，省去了对额外的硬件的需要，而如果这些组件被安装在断路器的面板外侧则这些额外的硬件是必要的。通过从线路电流导体直接收获能量以通过电流互感器给无线断路器供电，可以节省断路器封装内的空间，且可消除对连接到断路器的额外连接的需要。
[0048]因为跳闸发生后无线断路器存储能量一段时间，关于包括跳闸之前分支电路电流的状态的、跳闸的有价值的信息，可被保存并被发送到主模块用于分析。然后，主模块不仅可确定跳闸发生，而且可确定为什么发生跳闸。主模块还可通过互联网或智能电话直接分发该信息给客户、技术员或电工。
[0049]虽然已经示出且描述了本发明的特定的实施方案和应用，但是应当理解的是，本发明不限于本文公开的精确的结构和组成，且根据前述说明进行的各种修改、改变和变化可以是明显的，而这并不脱离在所附权利要求中所限定的本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种断路器，包括: 感测电路，其被配置为感测线路电流特性； 控制器，其被耦合到所述感测电路； 无线发射器，其被耦合到所述控制器；以及 电源，其包括被配置为从所述线路电流产生感应电流的第一电流互感器，并提供电能给所述控制器和所述无线发射器； 其中，所述控制器被配置引起所述无线发射器将从所述断路器感测的特性发送到主能量监测模块。
2.根据权利要求1所述的断路器，还包括耦合到所述电源的电能储存元件，其中所述电能储存元件被配置为，在所述线路电流中断时，提供电能到所述无线发射器，以将所感测到的特性发送到所述主能量监测模块。
3.根据权利要求2所述的断路器，还包括: 壳体，其中所述感测电路、控制器、无线发射器、及电源，被包覆在所述壳体内。
4.根据权利要求3所述的断路器，其中所述壳体是微型断路器壳体。
5.根据权利要求1所述的断路器，其中所述线路电流的特性是故障条件。
6.根据权利要求5所述的断路器，其中所述控制器还被配置为将在所感测的故障条件之前的关于所述线路电流的状态信息发送至所述主能量监测模块。
7.根据权利要求1所述的断路器，还包括: 跳闸电路，其被配置为中断所述线路电流； 其中所述感测电路包括加速计，所述加速计被配置为检测所述跳闸电路的跳闸事件；以及 其中所述无线发射器被配置为，在所述加速计检测到所述跳闸电路的跳闸事件时，发送关于所述跳闸事件的信息到所述主能量监测模块。
8.根据权利要求1所述的断路器，其中由所述第一电流互感器产生的感应电流正比于所述线路电流，且其中所述感测电路感测由所述第一电流互感器产生的所述感应电流。
9.一种断路器，包括: 感测电路，其被配置为感测线路的电流特性； 控制器，其被耦合到所述感测电路； 无线发射器； 电源；以及 电能储存元件，其被耦合到所述电源，并被配置为在失去所述线路电流之后，提供电能给所述无线发射器； 其中所述控制器被配置为，在失去所述线路电流之后，引起所述无线发射器发送关于所述特性的数据到主能量监测模块。
10.根据权利要求9所述的断路器，其中所述电能储存元件是电容器或电池。
11.根据权利要求9所述的断路器，其中所述感测电路包括电弧故障检测器或接地故障检测器。
12.根据权利要求9所述的断路器，还包括: 存储器，其被配置为存储所述断路器的状态； 其中，所述线路电流的特性是故障条件，且由所述无线发射器发送的关于所述特性的数据是在所述故障之前被存储在所述存储器中的所述断路器的状态。
13.根据权利要求9所述的断路器，还包括电流互感器，其被配置为从所述线路电流产生感应电流，并提供所述感应电流以给所述断路器供电。
14.根据权利要求13所述的断路器，其中所述电流互感器被配置为提供所述感应电流给所述电能储存元件以给所述电能储存元件充电。
15.根据权利要求9所述的断路器，其中所述感测电路包括加速计。
16.根据权利要求9所述的断路器，还包括微型断路器壳体，其中所述感测电路、所述控制器、所述无线发射器、所述电源和所述电能储存元件被包覆在所述壳体中。
17.—种系统，包括: 线路电流导体； 断路器，其被耦合到所述线路电流导体，被配置为监测所述线路电流导体和在发生故障条件时跳闸，所述断路器包括: 感测电路，其被配置为感测所述线路电流导体中的线路电流的特性； 控制器，其被耦合到所述感测电路； 电源，其包括第一电流互感器，所述第一电流互感器被配置为从所述线路电流产生感应电流；和 无线发射器；以及 主能量监测模块，其包括无线接收器； 其中主模块的无线接收器被配置为接收关于从所述断路器的所述无线发射器发送的被感测的特性的数据。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述断路器还包括电能储存元件，所述电能储存元件被配置为在所述线路电流被激活时用所述感应电流进行充电，且在所述线路电流中断后提供电能给所述断路器。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述主能量监测模块还包括网关，所述网关被配置为将从所述断路器接收的所述数据传送到远程应用程序。
20.根据权利要求17所述的系统，其中所述故障感测电路包括加速计。
【文档编号】H02H1/00GK104350656SQ201380029884
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2012年6月11日
【发明者】罗伯特·尔格, 威廉姆·布罗格哈默, 布雷特·拉尔森, 保罗·A·里德 申请人:施耐德电气美国股份有限公司