專利名稱：涉及監(jiān)測電路連通性的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題涉及監(jiān)測電路連通性。
背景技術(shù)：
斷路器和其它電氣裝置往往包括測量裝置中的電流的電路。例如，電流變換器 (current transfomer)或羅高夫斯基線圈可連接到電路和邏輯處理器，以便監(jiān)測裝置中的電流。電流測量電路中的組件可由于例如不正確安裝或者隨電氣裝置的使用壽命消耗而變?yōu)閿嚅_，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤電流測量或者裝置中的電流測量的失敗。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，電路保護(hù)系統(tǒng)包括處理器；電流感測裝置，具有第一結(jié)點(diǎn)和第二結(jié)點(diǎn)；電流感測電路，連接到第一結(jié)點(diǎn)和第二結(jié)點(diǎn)，該電流感測電路，可操作以向處理器輸出指示由電流感測裝置所感測的電流的電壓；以及連接檢驗(yàn)部分，連接到第一結(jié)點(diǎn)、第二結(jié)點(diǎn)和處理器，該連接檢驗(yàn)部分可操作以感應(yīng)通過電流感測裝置的電流。按照本發(fā)明的另一方面，一種用于操作電路保護(hù)系統(tǒng)的方法包括發(fā)送通過電流感測裝置的測試信號(hào)；確定是否接收到測試信號(hào)；以及響應(yīng)確定沒有接收到測試信號(hào)而向用戶輸出指示。通過以下結(jié)合附圖的描述，這些及其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更明顯。


在本說明書的結(jié)束部分具體指出作為本發(fā)明的主題并且在權(quán)利要求中明確要求保護(hù)。通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)顯而易見，附圖包括圖I示出電路保護(hù)系統(tǒng)的電路圖。圖2示出電路保護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)備選示范實(shí)施例。圖3示出多相電路保護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)示范實(shí)施例。圖4示出包括用于操作電路保護(hù)系統(tǒng)的示范方法的框圖。詳細(xì)描述參照附圖、作為舉例來說明本發(fā)明的實(shí)施例以及優(yōu)點(diǎn)和特征。附圖標(biāo)記說明10、20結(jié)點(diǎn);100系統(tǒng);101線路;102感測裝置;103負(fù)載;104致動(dòng)器;105開關(guān)裝置；106整流器部分；108邏輯/處理器裝置；110電壓源；112模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分；114 二極管； 116 二極管；118電阻器；120電流感測部分；122調(diào)節(jié)部分；124指示器裝置；200電路保護(hù)系統(tǒng)；201結(jié)點(diǎn)；202開關(guān)裝置；212電阻器；214 二極管；216電阻器；230連接檢驗(yàn)部分；300 電路保護(hù)系統(tǒng)；305 短路；402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424 框。
具體實(shí)施例方式圖I示出電路保護(hù)系統(tǒng)100的一個(gè)示范實(shí)施例的電路圖。系統(tǒng)100包括感測裝置 102，該感測裝置102可包括可操作以感測附近線路或電流通路中的電流的例如電流變換器、電壓變換器(voltage transfomer)或者羅高夫斯基線圈裝置。感測裝置102設(shè)置成靠近線路101，線路101從電壓源(VJ 150接收電壓并且連接到負(fù)載103。在所示實(shí)施例中， 開關(guān)裝置105設(shè)置在'150與負(fù)載103之間。開關(guān)裝置可由致動(dòng)器104來操作，致動(dòng)器104 可操作以斷開開關(guān)裝置105。系統(tǒng)100包括電流感測部分120，其中包括連接到結(jié)點(diǎn)10和 20的感測裝置102以及連接到結(jié)點(diǎn)10和20的橋式整流器部分106。橋式整流器部分經(jīng)由電阻器110和信號(hào)調(diào)節(jié)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分(ADC) 112連接到邏輯部分或處理器裝置108。 邏輯或處理器部分(處理器)108可包括例如數(shù)字或模擬電路，其中具有電平檢測和濾波部分或能夠執(zhí)行邏輯功能的集成電路處理器。信號(hào)調(diào)節(jié)可包括例如濾波器、電容器和邏輯集成電路的布置，該布置輸出指示線路101中的所測量電流并且由感測裝置102所感測的信號(hào)。所調(diào)節(jié)模擬信號(hào)由ADC 112轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且輸出給處理器108。在操作中，處理器108監(jiān)測線路101中的所感測電流，以及如果例如所感測電流超過閾值，則可使用邏輯來斷開開關(guān)裝置105。要求確保感測裝置102在操作期間(經(jīng)由橋式整流器部分106)正確連接到處理器108。在這方面，系統(tǒng)100包括連接檢驗(yàn)部分(CVP) 130。CVP 130包括電壓源 (Vcc) 110，經(jīng)由電阻器112和二極管114連接到結(jié)點(diǎn)10 ;以及二極管116和電阻器118，經(jīng)由信號(hào)調(diào)節(jié)部分122連接到處理器108。信號(hào)調(diào)節(jié)部分122包括降低噪聲并且調(diào)節(jié)信號(hào)以供處理器108接收的濾波器。在操作中，來自Vcc 110的電流沿著通過結(jié)點(diǎn)10、感測裝置 102、結(jié)點(diǎn)20和信號(hào)調(diào)節(jié)部分122流動(dòng)到處理器108的流路。處理器108可通過接收指示 CVP 130的所連接流路的電壓，邏輯上確定感測裝置102連接到結(jié)點(diǎn)10和20。如果處理器 108確定感測裝置102沒有連接到結(jié)點(diǎn)10和20，則在一些實(shí)施例中，處理器可斷開開關(guān)裝置105。處理器108可經(jīng)由指示器裝置124來輸出關(guān)于缺少連接的指示。指示器裝置可包括例如顯示器上的文本指示器、顯示器上的非文本可視指示器、諸如燈光之類的可視指示器或者諸如可聽音或告警之類的非可視指示器。圖2示出電路保護(hù)系統(tǒng)200的一個(gè)備選示范實(shí)施例。系統(tǒng)200與上述系統(tǒng)100相似，并且包括例如設(shè)置成靠近線路101的感測裝置102 ;電流感測部分120 ;以及處理器 108。連接檢驗(yàn)部分(CVP)230包括電壓源(Vcc) 110和開關(guān)裝置202，開關(guān)裝置202可包括例如設(shè)置有連接到結(jié)點(diǎn)201的源極端子、經(jīng)由二極管214連接到結(jié)點(diǎn)10的漏極端子以及連接到處理器108的柵極端子的場效應(yīng)晶體管。備選地，開關(guān)裝置202可包括可操作以由處理器108來斷開和閉合的電/機(jī)械繼電器裝置或者其它類型的開關(guān)裝置。電阻器212和 216設(shè)置在CVP 230中并且連接到結(jié)點(diǎn)202。在操作中，開關(guān)裝置202由處理器108控制。 開關(guān)裝置202的閉合或激活允許來自電壓源110的電壓受到控制并且循環(huán)。因此，處理器 108可控制流經(jīng)由結(jié)點(diǎn)10、感測裝置102和結(jié)點(diǎn)20所定義的流路的信號(hào)。信號(hào)可包括例如恒定電壓、脈沖或方波；但是，備選實(shí)施例可包括任何類型的信號(hào)。圖3示出多相電路保護(hù)系統(tǒng)300的一個(gè)示范實(shí)施例。所示實(shí)施例包括兩相(A和 B)，但是類似布置可用于系統(tǒng)中的任何數(shù)量的相。為了便于說明，致動(dòng)器104和開關(guān)裝置 105布置未示出，但是，在本實(shí)施例中可包含致動(dòng)器104和開關(guān)裝置105。系統(tǒng)300包括電流感測部分120a，具有設(shè)置成靠近電壓源Vu 150a的感測裝置102 ;以及電流感測部件 120b，具有設(shè)置成靠近電壓源Vu 150b的感測裝置102。CPV 230a和230b按照與以上在圖 2中所述的相似的方式來設(shè)置。處理器108連接到電流感測部分120a、120b和CPV 230a、 230b。所示布置允許處理器108確定感測裝置102之間是否存在短路305。在示范操作中， 處理器可通過激活CPV 230a的裝置202 (同時(shí)CPV 230b的裝置202保持為不活動(dòng))，來發(fā)起連通性測試。如果短路305存在，則來自CPV 230a的信號(hào)將通過短路305傳播，并且在結(jié)點(diǎn)20b由處理器108來檢測。因此，處理器108可通過依次激活和停用各相的CPV230，來檢測并且識(shí)別相A與B之間的短路。圖4示出包括用于操作上述系統(tǒng)的示范方法的框圖。在這方面，在框402，啟動(dòng)定時(shí)器A (位于處理器108中)。如果定時(shí)器A在框404已經(jīng)到期，則在框406，發(fā)送通過傳感器的測試信號(hào)。例如，處理器108可激活(圖3的)CPV 230a的裝置202。在框408，處理器108確定是否接收到來自無關(guān)聯(lián)電路的測試信號(hào)(例如測試信號(hào)在經(jīng)過CPV 230b的一部分時(shí)被感測)，如果是，則短路可存在，并且在框410輸出錯(cuò)誤指示。在框412，處理器108 確定是否接收到來自關(guān)聯(lián)CPV 230a電路的信號(hào)。如果是，則在框414，復(fù)位定時(shí)器A和B， 可停用CPV 230a的裝置202，從而在框416停止測試信號(hào)，并且在框402啟動(dòng)定時(shí)器A。如果在框412沒有接收到來自關(guān)聯(lián)電路的測試信號(hào)，則在框418，可啟動(dòng)定時(shí)器B (位于處理器 108中)。框420確定定時(shí)器B是否已經(jīng)到期。如果是，則在框422，輸出連接錯(cuò)誤指示。如果不是，則框424確定是否接收到來自關(guān)聯(lián)電路的測試信號(hào)，如果是，則在框426復(fù)位定時(shí)器A和B，并且在框416停止測試信號(hào)。定時(shí)器B可用于延遲在框422的連接錯(cuò)誤的輸出。 定時(shí)器到期的閾值可設(shè)置成包括零的任何值，以便設(shè)置預(yù)期的延時(shí)。在框422所輸出的連接錯(cuò)誤指示可包括任何適當(dāng)?shù)闹甘荆渲邪ɡ顼@示器上的文本或非文本指示器、諸如燈光之類的可視指示器或者諸如可聽信號(hào)或告警之類的非可視指示器。錯(cuò)誤指示的接收還可用于根據(jù)需要邏輯上斷開斷路器或(圖2的)開關(guān)裝置105。雖然僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)容易理解，本發(fā)明并不局限于這類所公開實(shí)施例。相反，本發(fā)明能夠修改為結(jié)合前面沒有描述的任何數(shù)量的變化、變更、替換或等效布置，但是它們與本發(fā)明的精神和范圍一致。另外，雖然已經(jīng)描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，但是要理解，本發(fā)明的方面可以僅包含所述實(shí)施例的一部分。因此，本發(fā)明不能被看作受到前面描述限制，而僅由所附權(quán)利要求的范圍來限制。
權(quán)利要求
1.一種電路保護(hù)系統(tǒng)，包括邏輯部分(108)；電流感測裝置(102)，具有第一結(jié)點(diǎn)(10)和第二結(jié)點(diǎn)(20)； 電流感測電路(120)，連接到所述第一結(jié)點(diǎn)(10)和所述第二結(jié)點(diǎn)(20)，所述電流感測電路(120)可操作以向所述邏輯部分(108)輸出指示由所述電流感測裝置(102)所感測的電流的電壓；以及連接檢驗(yàn)部分(130)，連接到所述第一結(jié)點(diǎn)(10)、所述第二結(jié)點(diǎn)(20)和所述邏輯部分 (108)，所述連接檢驗(yàn)部分(130)可操作以感應(yīng)通過所述電流感測裝置(102)的電流。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述連接檢驗(yàn)部分(130)還包括連接到所述第二結(jié)點(diǎn)(20)的第二二極管(116)以及連接到所述第二二極管(116)并且通信上連接到所述邏輯部分(108)的第二電阻器(118)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述連接檢驗(yàn)部分(130)包括電壓源(110)，連接到第一電阻器(112);以及第一二極管(114)，連接到所述第一電阻器(112)和所述第一結(jié)點(diǎn)(10)。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述連接檢驗(yàn)部分(130)包括通信上連接到開關(guān)裝置(202)的電壓源，所述開關(guān)裝置(202)通信上連接到所述第一結(jié)點(diǎn)(10)和所述邏輯部分 (108)。
5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述連接檢驗(yàn)部分(130)包括第三電阻器(212)，連接到電壓源和第三結(jié)點(diǎn)(201)；第四電阻器(216)，通信上連接到所述第三結(jié)點(diǎn)(201)和所述邏輯部分(108);以及開關(guān)裝置(202)，其源極端子連接到所述第三結(jié)點(diǎn)(201)、柵極端子連接到所述邏輯部分(108)以及漏極端子連接到第四二極管(214)，所述第四二極管(214)連接到所述第一結(jié)點(diǎn)(10)。
6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述連接檢驗(yàn)部分包括第三電阻器(212)，連接到電壓源和第三結(jié)點(diǎn)(201)；第四電阻器(216)，通信上連接到所述第三結(jié)點(diǎn)(201)和所述邏輯部分(108);以及開關(guān)裝置(202)，連接到所述第三結(jié)點(diǎn)(201)和所述第四二極管(214)，所述第四二極管連接到所述第一結(jié)點(diǎn)(10)，所述開關(guān)裝置(202)可操作以響應(yīng)接收到來自所述邏輯部分 (108)的信號(hào)而斷開和閉合。
7.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述電流感測電路包括橋式整流器部分(106)，連接到所述第一結(jié)點(diǎn)(10)和所述第二結(jié)點(diǎn)(20)；信號(hào)調(diào)節(jié)部分(122)，連接到所述橋式整流器部分(106);以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分(112)，連接到所述信號(hào)調(diào)節(jié)部分(122)。
8.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述邏輯部分(108)通信上連接到指示器裝置 (124)，所述邏輯部分(108)可操作以響應(yīng)確定所述電流感測裝置(102)沒有連接在所述第一結(jié)點(diǎn)(10)與所述第二結(jié)點(diǎn)(20)之間而向用戶輸出指示。
9.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括第二電流感測裝置(102)，具有第四結(jié)點(diǎn)(10)和第五結(jié)點(diǎn)(20)；第二電流感測電路(120)，連接到所述第四結(jié)點(diǎn)(10)和所述第五結(jié)點(diǎn)(20)，所述電流感測電路(120)可操作以向所述邏輯部分(108)輸出指示由所述第二電流感測裝置所感測的電流的電壓；以及第二連接檢驗(yàn)部分(230)，連接到所述第四結(jié)點(diǎn)(10)、所述第五結(jié)點(diǎn)(20)和所述邏輯部分(108)，所述第二連接檢驗(yàn)部分(230)可操作以感應(yīng)通過所述第二電流感測裝置(102) 的電流。
10.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述電流感測裝置(102)包括變換器裝置。
全文摘要
電路保護(hù)系統(tǒng)包括邏輯部分(108)；電流感測裝置(102)，具有第一結(jié)點(diǎn)(10)和第二結(jié)點(diǎn)(20)；電流感測電路(120)，連接到第一結(jié)點(diǎn)(10)和第二結(jié)點(diǎn)(20)，電流感測電路(120)可操作以向邏輯部分(108)輸出指示由電流感測裝置(102)所感測的電流的電壓；以及連接檢驗(yàn)部分(130)，連接到第一結(jié)點(diǎn)(10)、第二結(jié)點(diǎn)(20)和邏輯部分(108)，連接檢驗(yàn)部分(130)可操作以感應(yīng)通過電流感測裝置(102)的電流。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102608482SQ20111046274
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者C·B·威廉斯 申請(qǐng)人:通用電氣公司