專利名稱：計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開并要求權(quán)利的概念一般涉及電路斷流器，特別涉及能夠與電路斷流器一起使用的計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知多種類型的電路斷流器，例如可以包括斷路器。斷路器典型地用于在多種預(yù)定的過流條件、欠壓條件和/或其他條件期間中斷到電路的電流。如通常所理解的，斷路器可以處于導(dǎo)通(ON)條件、關(guān)斷(OFF)條件或跳閘 (TRIPPED)條件下。盡管可以典型地通過斷路器的視覺檢查而辨別這樣的斷路器的條件， 但是這樣的視覺檢查通常是不切實(shí)際的。此外，斷路器的某些運(yùn)行參數(shù)——例如電流等等——可能難以確定。因此，希望提供一種克服已知斷路器的這些以及其他缺點(diǎn)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
這些和其他要求通過改進(jìn)的計(jì)量裝置而滿足，該計(jì)量裝置能夠連接至斷路器的端子。計(jì)量裝置有利地包括檢測(cè)裝置，其配置為檢測(cè)斷路器的狀態(tài)和斷路器的一個(gè)或多于一個(gè)的運(yùn)行參數(shù)。計(jì)量裝置可進(jìn)一步有利地包括通信裝置，其配置為將斷路器的狀態(tài)和/或斷路器的一個(gè)或多于一個(gè)運(yùn)行參數(shù)傳遞至另一個(gè)設(shè)備。計(jì)量裝置可以附加地包括獨(dú)立于斷路器的電源輸入?？商鎿Q地或附加地，計(jì)量裝置可以配置為經(jīng)由多種既定協(xié)議中的任何協(xié)議而與其他設(shè)備通信，并且計(jì)量裝置能夠改裝，以改變其與其他設(shè)備通信所使用的通信協(xié)議。因此，本發(fā)明公開并要求權(quán)利的概念的一個(gè)方面提供一種改進(jìn)的計(jì)量裝置，其能夠傳遞計(jì)量裝置所連接到的斷路器的至少第一參數(shù)。本發(fā)明公開并要求權(quán)利的概念的另一個(gè)方面提供一種改進(jìn)的計(jì)量裝置，其具有獨(dú)立于計(jì)量裝置所連接到的斷路器的電源輸入。本發(fā)明公開并要求權(quán)利的概念的另一個(gè)方面提供一種計(jì)量裝置，其能夠?qū)嗦菲鞯亩喾N運(yùn)行參數(shù)傳遞至另一個(gè)設(shè)備，并且這樣的通信是在多種既定通信協(xié)議中的任何協(xié)議下進(jìn)行的。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種改進(jìn)的計(jì)量裝置，其一般性質(zhì)可以表述為包括: 支座；連接裝置，其配置在支座上并且構(gòu)成為與電路斷流器電連接；檢測(cè)裝置，其配置在支座上并且構(gòu)成為檢測(cè)電路斷流器的至少第一運(yùn)行方面；通信裝置，其與檢測(cè)裝置通信，其中，通信裝置配置在支座上，并且構(gòu)成為將至少部分地基于至少第一運(yùn)行方面的、電路斷流器的至少第一參數(shù)傳遞至另一個(gè)設(shè)備，并且，檢測(cè)裝置和通信裝置中的至少一個(gè)包括電源輸入，其構(gòu)成為與電路斷流器外部的電源電連接，從而使得電流可用于檢測(cè)裝置和通信裝置中的所述至少一個(gè)。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種改進(jìn)的計(jì)量裝置，其一般性質(zhì)可以表述為包括支座；連接裝置，其配置在支座上并且構(gòu)成為與電路斷流器電連接；檢測(cè)裝置，其配置在支座
5上并且構(gòu)成為檢測(cè)電路斷流器的至少第一運(yùn)行方面；通信裝置，其與檢測(cè)裝置通信，其中， 通信裝置配置在支座上，并且構(gòu)成為將電路斷流器的多個(gè)參數(shù)傳遞至另一個(gè)設(shè)備，所述多個(gè)參數(shù)至少部分地基于至少第一運(yùn)行方面，包含電路斷流器的導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)斷狀態(tài)和跳閘狀態(tài)中的至少一個(gè)，并進(jìn)一步包含若干附加的參數(shù)，所述附加的參數(shù)包括電路斷流器的電流、電壓、功率因數(shù)、反向能量、總能量、總諧波失真、諧波百分比含量、波形捕獲和均方根電壓、高峰需量和當(dāng)前需量中的一個(gè)或多于一個(gè)。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種改進(jìn)的計(jì)量裝置，其一般性質(zhì)可以陳述為包括支座；連接裝置，其配置在支座上并且包括若干第一端子和若干第二端子，所述若干第一端子構(gòu)成為與電路斷流器的若干端子耦接，并且在電路斷流器的所述若干端子與檢測(cè)裝置的所述若干第二端子之間導(dǎo)通電流；檢測(cè)裝置，其配置在支座上并且構(gòu)成為檢測(cè)電路斷流器的至少第一運(yùn)行方面；通信裝置，其與檢測(cè)裝置通信，其中，通信裝置配置在支座上，并且構(gòu)成為將電路斷流器的至少第一參數(shù)傳遞至另一個(gè)設(shè)備，所述至少第一參數(shù)至少部分地基于至少第一運(yùn)行方面，并且包括電路斷流器的導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)斷狀態(tài)和跳閘狀態(tài)中的至少一個(gè)。


結(jié)合附圖閱讀下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述能夠獲得對(duì)本發(fā)明所公開并要求權(quán)利的概念的進(jìn)一步理解，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明公開并要求權(quán)利的概念的改進(jìn)計(jì)量裝置的頂部平面圖；圖2是圖1的計(jì)量裝置與斷路器可操作地連接的示意圖；圖3、4和5描述了與斷路器電連接的圖1的計(jì)量裝置；以及圖6是圖1的計(jì)量裝置的示意圖。在整個(gè)說明書中，類似的數(shù)字表示類似的部件。
具體實(shí)施例方式在圖1和6中總地示出根據(jù)本發(fā)明公開并要求權(quán)利的概念的改進(jìn)計(jì)量裝置4。如圖2-5中總地顯示的，計(jì)量裝置4構(gòu)成為與斷路器8電連接。更具體地，如相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)中通常理解的，斷路器8包括若干線路端子10和若干負(fù)載端子12。如這里所使用的，詞語“若干”及其變形廣義地表示任意非零的數(shù)量，包括一個(gè)的數(shù)量。計(jì)量裝置4可以有利地與斷路器8的線路端子10或負(fù)載端子12連接，但是在這里描述的實(shí)施方式中，計(jì)量裝置4被描述為與負(fù)載端子12電連接。從圖2可以理解，計(jì)量裝置4包括與斷路器8的鈴聲警報(bào)輸出連接的鈴聲警報(bào)輸入16，并且進(jìn)一步包括與斷路器8的輔助開關(guān)輸出連接的輔助開關(guān)輸入20。鈴聲警報(bào)輸入 16和輔助開關(guān)輸入20使得計(jì)量裝置4能夠確定斷路器8具有處于導(dǎo)通條件、關(guān)斷條件還是跳閘條件的運(yùn)行狀態(tài)。計(jì)量裝置4進(jìn)一步包括輔助電源輸入對(duì)，其可以獨(dú)立于斷路器8，并且即使在斷路器8處于關(guān)斷或跳閘條件下時(shí)，使得計(jì)量裝置4能被供電。在這里描述的典型實(shí)施方式中， 輔助電源輸入M接收M伏直流電，但是，在不背離本發(fā)明的概念的情況下，也可以使用其他電源。計(jì)量裝置4附加地包括協(xié)議輸出28，其可以使用多種既定通信協(xié)議中的任何協(xié)議提供與另一個(gè)設(shè)備的通信。作為例子，計(jì)量裝置4可以配置為使用INCOM通信協(xié)議與其他設(shè)備通信，INCOM協(xié)議是在所描述實(shí)施方式中使用的示例性協(xié)議?？商鎿Q地，計(jì)量裝置4可以配置為使用其他通信協(xié)議，例如但不限于ModBus、Ethernet、Wireless、DeviceNet RS-485、 PROFIBUS DP、QCPort和DNP3，然而，可在不背離本發(fā)明的概念的情況下，使用其他通信協(xié)議。有利地，可以僅通過將計(jì)量裝置4的印刷電路板移除并使用另一個(gè)電路板代替而將計(jì)量裝置4改裝為在與另一個(gè)設(shè)備通信時(shí)使用不同的協(xié)議，如將在下面更詳細(xì)描述的那樣。從圖3-5可以理解，通過使用連接器30和被容納在形成在斷路器8中的孔34中的若干緊固件32，可以使計(jì)量裝置4與斷路器8的線路端子10或負(fù)載端子12電連接。計(jì)量裝置4包括形成有若干突出肋38的殼體36，這些突出肋38能夠被容納在形成在斷路器 8上的槽40中。當(dāng)緊固件32被容納在孔34中并且與連接器30的對(duì)應(yīng)部分可螺旋地連接時(shí)，計(jì)量裝置4附著于斷路器8，并且與斷路器的線路端子10或負(fù)載端子12電連接。從圖6可以理解，計(jì)量裝置4可以被認(rèn)為包括連接裝置44，其在這里描述的示例性實(shí)施方式中包括多個(gè)輸入端子46和多個(gè)輸出端子48。輸入端子46可以與斷路器8的線路端子10或負(fù)載端子12連接，但是，如這里在其他地方所提出的那樣，輸入端子46在這里的示例性實(shí)施方式中被示為與負(fù)載端子12連接。輸出端子48可以包括可在斷路器8上提供的多種類型的端子接線片和布線結(jié)構(gòu)。計(jì)量裝置4的連接裝置44配置為在輸入端子46與輸出端子48之間導(dǎo)通電流，由此，計(jì)量裝置4可以被認(rèn)為用作斷路器8的擴(kuò)展。計(jì)量裝置4可以被認(rèn)為進(jìn)一步包括配置在殼體36上的檢測(cè)裝置50，和類似地配置在殼體36上的通信裝置M。在這點(diǎn)上，殼體36用作連接裝置34、檢測(cè)裝置50和通信裝置 M的支座，并且進(jìn)一步可以被認(rèn)為整體地或部分地包圍這些組件。檢測(cè)裝置50可以被認(rèn)為包括測(cè)量印刷電路板(PCB) 52，其包括可操作地連接在一起的模擬與數(shù)字采樣系統(tǒng)58和測(cè)量微處理器60。模擬與數(shù)字采樣系統(tǒng)58包括對(duì)于計(jì)量裝置4所連接到的斷路器8的每個(gè)極的電壓輸入。檢測(cè)裝置50進(jìn)一步包括對(duì)于斷路器8的每個(gè)極的Rogowski線圈64，每個(gè)Rogowski線圈64向模擬與數(shù)字采樣系統(tǒng)58提供電流輸入。模擬與數(shù)字采樣系統(tǒng)58向測(cè)量微處理器60提供信號(hào)，測(cè)量微處理器60可以具有來自輔助電源輸入M的、其自身的電源輸入。測(cè)量微處理器60可以使用從模擬與數(shù)字采樣系統(tǒng)58接收的電壓和電流數(shù)據(jù)，以得出斷路器8的多種運(yùn)行參數(shù)。在下面的表A中描述了斷路器8的一組示例性的運(yùn)行參數(shù)，注意，在不背離本發(fā)明的概念下，可以由測(cè)量微處理器60提供其他運(yùn)行參數(shù)或附加運(yùn)行參數(shù)或其二者。表 A
權(quán)利要求
1.一種計(jì)量裝置(4)，包括支座(36)；連接裝置(44)，其配置在支座上并且構(gòu)成為與電路斷流器(8)電連接；檢測(cè)裝置(50)，其配置在支座上并且構(gòu)成為檢測(cè)電路斷流器的至少第一運(yùn)行方面；通信裝置(M)，其與檢測(cè)裝置通信，通信裝置配置在支座上，并且構(gòu)成為將電路斷流器的至少第一參數(shù)傳遞至另一設(shè)備，所述至少第一參數(shù)至少部分地基于所述至少第一運(yùn)行方面；并且檢測(cè)裝置和通信裝置中的至少一個(gè)包括電源輸入(M)，其構(gòu)成為與電路斷流器外部的電源電連接，從而使得電流可用于檢測(cè)裝置和通信裝置中的所述至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量裝置，其中，檢測(cè)裝置構(gòu)成為將電路斷流器的鈴聲警報(bào)條件和電路斷流器的輔助開關(guān)條件中的至少一個(gè)檢測(cè)為所述至少第一運(yùn)行方面，且其中， 通信裝置構(gòu)成為將電路斷流器的導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)斷狀態(tài)和跳閘狀態(tài)中的至少一個(gè)作為電路斷流器的所述至少第一參數(shù)傳遞至所述另一設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)量裝置，其中，檢測(cè)裝置構(gòu)成為附加地將對(duì)于電路斷流器的若干極中的每一個(gè)的電壓和電流檢測(cè)為所述至少第一運(yùn)行方面，且其中，通信裝置構(gòu)成為進(jìn)一步將電路斷流器的多個(gè)附加參數(shù)作為電路斷流器的所述至少第一參數(shù)傳遞至所述另一設(shè)備，所述多個(gè)附加參數(shù)包括電路斷流器的功率因數(shù)、反向能量、總能量、總諧波失真、 諧波百分比含量、波形捕獲和均方根電壓、高峰需量和當(dāng)前需量中的一個(gè)或多于一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量裝置，其中，通信裝置使用預(yù)定的通信協(xié)議來將電路斷流器的所述至少第一參數(shù)傳遞至所述另一設(shè)備，通信裝置可以從計(jì)量裝置移除并由另一個(gè)通信裝置代替，所述另一個(gè)通信裝置使用另一種預(yù)定通信協(xié)議將電路斷流器的所述至少第一參數(shù)傳遞至所述另一設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量裝置，其中，連接裝置包括若干第一端子G6)和若干第二端子(48)，所述若干第一端子構(gòu)成為與電路斷流器的若干端子(10，12)耦接，并且在電路斷流器的所述若干端子與檢測(cè)裝置的所述若干第二端子之間導(dǎo)通電流。
6.一種計(jì)量裝置G)，其包括支座(36)；連接裝置(44)，其配置在支座上并且構(gòu)成為與電路斷流器(8)電連接；檢測(cè)裝置(50)，其配置在支座上并且構(gòu)成為檢測(cè)電路斷流器的至少第一運(yùn)行方面；以及通信裝置(54)，其與檢測(cè)裝置通信，通信裝置配置在支座上，并且構(gòu)成為將電路斷流器的多個(gè)參數(shù)傳遞至另一設(shè)備，所述多個(gè)參數(shù)至少部分地基于所述至少第一運(yùn)行方面，包含電路斷流器的導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)斷狀態(tài)和跳閘狀態(tài)中的至少一個(gè)，并且進(jìn)一步包含若干附加參數(shù)，所述若干附加參數(shù)包括電路斷流器的電流、電壓、功率因數(shù)、反向能量、總能量、總諧波失真、諧波百分比含量、波形捕獲和均方根電壓、高峰需量和當(dāng)前需量中的一個(gè)或多于一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)量裝置，其中，檢測(cè)裝置和通信裝置中的至少一個(gè)包括電源輸入(M)，其構(gòu)成為與電路斷流器外部的電源電連接，從而使得電流可用于檢測(cè)裝置和通信裝置中的所述至少一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量裝置，其中，檢測(cè)裝置構(gòu)成為將電路斷流器的鈴聲警報(bào)條件和電路斷流器的輔助開關(guān)條件中的至少一個(gè)檢測(cè)為所述至少第一運(yùn)行方面，并且構(gòu)成為將對(duì)于電路斷流器的若干極中的每一個(gè)的電壓和電流附加地檢測(cè)為所述至少第一運(yùn)行方面，其中，通信裝置構(gòu)成為將電路斷流器的導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)斷狀態(tài)和跳閘狀態(tài)中的至少一個(gè)傳遞至另一設(shè)備，這些狀態(tài)至少部分地基于鈴聲警報(bào)條件和輔助開關(guān)條件中的至少一個(gè)， 且其中通信裝置構(gòu)成為將若干附加參數(shù)傳遞至另一設(shè)備，所述若干附加參數(shù)至少部分地基于電壓和電流中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)量裝置，其中，通信裝置使用預(yù)定的通信協(xié)議來將電路斷流器的多個(gè)參數(shù)傳遞至另一設(shè)備，通信裝置可以從計(jì)量裝置移除并由另一通信裝置代替， 所述另一通信裝置使用另一種預(yù)定通信協(xié)議將電路斷流器的所述多個(gè)參數(shù)傳遞至所述另一設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)量裝置，其中，連接裝置包括若干第一端子06)和若干第二端子(48)，所述若干第一端子構(gòu)成為與電路斷流器的若干端子(10，12)耦接，并在電路斷流器的所述若干端子與檢測(cè)裝置的所述若干第二端子之間導(dǎo)通電流。
11.一種計(jì)量裝置(4)，其包括支座(36)；連接裝置(44)，其配置在支座上并且包括若干第一端子06)和若干第二端子(48)，所述若干第一端子構(gòu)成為與電路斷流器(8)的若干端子(10，12)耦接，并且在電路斷流器的所述若干端子與檢測(cè)裝置的所述若干第二端子之間導(dǎo)通電流；檢測(cè)裝置(50)，其配置在支座上并且構(gòu)成為檢測(cè)電路斷流器的至少第一運(yùn)行方面；以及通信裝置(M)，其與檢測(cè)裝置通信，通信裝置配置在支座上，并且構(gòu)成為將電路斷流器的至少第一參數(shù)傳遞至另一設(shè)備，所述至少第一參數(shù)至少部分地基于所述至少第一運(yùn)行方面，并且包括電路斷流器的導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)斷狀態(tài)和跳閘狀態(tài)中的至少一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)量裝置，其中，檢測(cè)裝置和通信裝置中的至少一個(gè)包括電源輸入(M)，其構(gòu)成為與電路斷流器外部的電源電連接，從而使得電流可用于檢測(cè)裝置和通信裝置中的所述至少一個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)量裝置，其中，檢測(cè)裝置構(gòu)成為將電路斷流器的鈴聲警報(bào)條件和電路斷流器的輔助開關(guān)條件中的至少一個(gè)檢測(cè)為所述至少第一運(yùn)行方面，且其中，通信裝置構(gòu)成為將電路斷流器的導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)斷狀態(tài)和跳閘狀態(tài)中的所述至少一個(gè)傳遞至另一設(shè)備，這些狀態(tài)至少部分地基于鈴聲警報(bào)條件和輔助開關(guān)條件中的所述至少一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)量裝置，其中，檢測(cè)裝置構(gòu)成為將對(duì)于電路斷流器的若干極中的每一個(gè)的電壓和電流附加地檢測(cè)為所述至少第一運(yùn)行方面，且其中，通信裝置構(gòu)成為進(jìn)一步將電路斷流器的多個(gè)附加參數(shù)作為電路斷流器的所述至少第一參數(shù)傳遞至另一設(shè)備，所述多個(gè)附加參數(shù)包括電路斷流器的功率因數(shù)、反向能量、總能量、總諧波失真、諧波百分比含量、波形捕獲和均方根電壓、高峰需量和當(dāng)前需量中的一個(gè)或多于一個(gè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)量裝置，其中，通信裝置使用預(yù)定的通信協(xié)議將電路斷流器的所述至少第一參數(shù)傳遞至所述另一設(shè)備，通信裝置可以從計(jì)量裝置移除并由另一個(gè)通信裝置代替，所述另一個(gè)通信裝置使用另一種預(yù)定通信協(xié)議將電路斷流器的所述至少第一參數(shù)傳遞至所述另一設(shè)備。
全文摘要
一種計(jì)量裝置(4)，其能夠連接至斷路器(8)的端子(10，12)，并包括檢測(cè)裝置(50)，檢測(cè)裝置被配置為檢測(cè)斷路器的狀態(tài)和斷路器的一個(gè)或多于一個(gè)運(yùn)行參數(shù)。計(jì)量裝置可以進(jìn)一步包括通信裝置(54)，其配置為將斷路器的狀態(tài)和/或斷路器的一個(gè)或多于一個(gè)運(yùn)行參數(shù)傳遞至另一個(gè)設(shè)備。計(jì)量裝置可以附加地包括獨(dú)立于斷路器的電源輸入(24)?？商鎿Q地或附加地，計(jì)量裝置可被配置為經(jīng)由多種既定協(xié)議中的任何協(xié)議與另一設(shè)備通信，計(jì)量裝置能夠改裝以改變其與另一設(shè)備通信所使用的通信協(xié)議。
文檔編號(hào)G01R31/327GK102419418SQ20111018952
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者D·A·霍斯科, J·L·拉格雷, J·P·西斯莉, K·R·郝斯塔德, P·J·伍德姆, T·M·沙克 申請(qǐng)人:伊頓公司