用于測(cè)試電子跳閘裝置的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】描述電子跳閘裝置（100），其包括測(cè)試電流發(fā)生器（102）和泄漏電流檢測(cè)電路（104）。該測(cè)試電流發(fā)生器（102）耦合于導(dǎo)體并且配置成響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置（100）的選擇而向該導(dǎo)體提供具有一定幅度的測(cè)試電流。該導(dǎo)體是線路導(dǎo)體或中性導(dǎo)體。泄漏電流檢測(cè)電路（104）配置成檢測(cè)中性導(dǎo)體與所述線路導(dǎo)體之間的電流差。泄漏電流檢測(cè)電路（104）配置成如果檢測(cè)的電流差小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置（100）的選擇而提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示。
【專利說(shuō)明】用于測(cè)試電子跳閘裝置的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域大體上涉及電子跳閘裝置，并且更具體地，涉及用于測(cè)試剩余電流裝置(RCD)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前用于保護(hù)例如住宅或商業(yè)環(huán)境的斷路器大體上檢測(cè)過(guò)電流狀況的存在并且釋放用于使斷路器觸點(diǎn)分離的操作機(jī)構(gòu)。斷路器還可例如通過(guò)包括電子跳閘裝置而包括接地故障檢測(cè)能力。電子跳閘裝置也可稱為電子跳閘控制單元。在斷路器檢測(cè)到導(dǎo)體之間(例如在線路導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間)的電流未平衡時(shí)斷開(kāi)電路的斷路器可稱為剩余電流裝置(RCD )。RCD包括例如接地故障電路中斷器(GFCI)、接地故障中斷器(GFI)、設(shè)備泄漏電流中斷器(ALCI)、具有過(guò)載保護(hù)的剩余電流斷路器(RCBO)和具有過(guò)載保護(hù)的電子剩余電流斷路器(eRCBO)。
[0003]一些已知的系統(tǒng)包括RCD測(cè)試電路。當(dāng)用戶使用該測(cè)試電路發(fā)起RCD的測(cè)試時(shí)，提供大于RCD的跳閘閾值的泄漏電流。如果RCD電路正確地運(yùn)行，RCD感測(cè)形成的電流不平衡并且使電路跳閘。如本文使用的，包括電路跳閘的RCD電路的測(cè)試稱為RCD電路的主動(dòng)測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)方面，電子跳閘裝置包括測(cè)試電流發(fā)生器和泄漏電流檢測(cè)電路。該測(cè)試電流發(fā)生器耦合于導(dǎo)體并且配置成響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置的選擇而向?qū)w提供具有一定幅度的測(cè)試電流。該導(dǎo)體是第一導(dǎo)體或第二導(dǎo)體。泄漏電流檢測(cè)電路配置成檢測(cè)第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間的電流差。泄漏電流檢測(cè)電路配置成如果檢測(cè)的電流差小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置的選擇而提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示。
[0005]在另一個(gè)方面，描述用于操作耦合于線路導(dǎo)體、中性導(dǎo)體和地的電子跳閘裝置的方法。該方法響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置的選擇而向線路導(dǎo)體和中性導(dǎo)體中的一個(gè)提供具有一定幅度的測(cè)試電流、檢測(cè)中性導(dǎo)體與線路導(dǎo)體之間的電流差以及如果檢測(cè)的電流差小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置的選擇而提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示。
[0006]在另一個(gè)方面，剩余電流裝置(RCD)包括傳感器、測(cè)試電流發(fā)生器和檢測(cè)電路。該傳感器配置成檢測(cè)至少兩個(gè)導(dǎo)體之間的電流差并且輸出與該電流差成比例的檢測(cè)信號(hào)。測(cè)試電流發(fā)生器配置成響應(yīng)于測(cè)試RCD的選擇而提供測(cè)試信號(hào)以產(chǎn)生由傳感器能檢測(cè)的電流差。檢測(cè)電路耦合于傳感器。檢測(cè)電路配置成將檢測(cè)信號(hào)與跳閘閾值比較并且如果檢測(cè)信號(hào)超過(guò)該跳閘閾值則輸出跳閘信號(hào)。檢測(cè)電路配置成響應(yīng)于測(cè)試RCD的選擇而將檢測(cè)信號(hào)與測(cè)試閾值比較并且提供RCD是否正確運(yùn)行的指示。測(cè)試閾值小于跳閘閾值。
[0007]提供一種電子跳閘裝置，其包括:
測(cè)試電流發(fā)生器，其耦合于導(dǎo)體并且配置成響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇而向所述導(dǎo)體提供具有一定幅度的測(cè)試電流，其中所述導(dǎo)體包括第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體中的一個(gè)；以及
泄漏電流檢測(cè)電路，其配置成檢測(cè)所述第一導(dǎo)體與所述第二導(dǎo)體之間的電流差，所述泄漏電流檢測(cè)電路配置成如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇來(lái)提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示。
[0008]優(yōu)選的，所述第一閾值與所述測(cè)試電流的幅度成比例。
[0009]優(yōu)選的，所述泄漏電流檢測(cè)電路配置成如果檢測(cè)的電流差超過(guò)第二閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇來(lái)提供跳閘信號(hào)以使所述電子跳閘裝置跳閘，所述第二閾值大于所述第一閾值。
[0010]優(yōu)選的，所述泄漏電流檢測(cè)電路配置成如果檢測(cè)的電流差在由所述第一閾值和所述第二閾值界定的范圍內(nèi)則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇來(lái)提供成功指示。
[0011]優(yōu)選的，所述電子跳閘裝置進(jìn)一步包括跳閘電路，所述跳閘電路配置成使斷路器跳閘來(lái)中斷通過(guò)所述電子跳閘裝置的電流以使所述電子跳閘裝置跳閘，其中所述泄漏電流檢測(cè)電路耦合于所述電子跳閘裝置并且進(jìn)一步配置成如果檢測(cè)的電流差超過(guò)跳閘閾值則向所述跳閘電路提供跳閘信號(hào)，所述跳閘閾值大于所述第二閾值。
[0012]優(yōu)選的，所述電子跳閘裝置進(jìn)一步包括能閉合開(kāi)關(guān)，用于提供測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇，其中所述泄漏電流檢測(cè)電路進(jìn)一步配置成響應(yīng)于所述能閉合開(kāi)關(guān)持續(xù)比預(yù)定時(shí)段更長(zhǎng)地閉合而使所述電子跳閘裝置跳閘。
[0013]提供一種用于操作耦合于線路導(dǎo)體、中性導(dǎo)體和地的電子跳閘裝置的方法，所述方法包括:
響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇向所述線路導(dǎo)體和所述中性導(dǎo)體中的一個(gè)提供具有一定幅度的測(cè)試電流；
檢測(cè)所述中性導(dǎo)體與所述線路導(dǎo)體之間的電流差；以及
如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇來(lái)提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示。
[0014]優(yōu)選的，如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值小于第一閾值則提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示包括如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇而提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示，所述第一閾值與所述測(cè)試電流的幅度成比例。
[0015]優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括:
將檢測(cè)的電流差與第二閾值比較，其中所述第二閾值大于所述第一閾值；以及如果檢測(cè)的電流差超過(guò)所述第二閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇而提供跳閘信號(hào)來(lái)使所述電子跳閘裝置跳閘。
[0016]優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括如果檢測(cè)的電流差在由所述第一閾值和所述第二閾值界定的范圍內(nèi)則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇來(lái)提供成功指示。
[0017]優(yōu)選的，提供跳閘信號(hào)來(lái)使所述電子跳閘裝置跳閘包括向跳閘電路提供所述跳閘信號(hào)，所述跳閘電路配置成使斷路器跳閘來(lái)中斷通過(guò)所述電子跳閘裝置的電流。
[0018]優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括:
確定已經(jīng)維持測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇的時(shí)間的長(zhǎng)度；以及 如果所述時(shí)間的長(zhǎng)度比預(yù)定時(shí)段更長(zhǎng)則使所述電子跳閘裝置跳閘。
[0019]提供一種剩余電流裝置(RCD)，其包括: 傳感器，其配置成檢測(cè)至少兩個(gè)導(dǎo)體之間的電流差并且輸出與檢測(cè)的電流差成比例的檢測(cè)信號(hào)；
測(cè)試電流發(fā)生器，其配置成響應(yīng)于測(cè)試所述RCD的選擇來(lái)提供測(cè)試信號(hào)以產(chǎn)生由所述傳感器能檢測(cè)的電流差；
檢測(cè)電路，其耦合于傳感器，所述檢測(cè)電路配置成:
將檢測(cè)信號(hào)與跳閘閾值比較并且如果所述檢測(cè)信號(hào)超過(guò)所述跳閘閾值則輸出跳閘信號(hào)；以及
響應(yīng)于測(cè)試所述RCD的選擇將所述檢測(cè)信號(hào)與測(cè)試閾值比較并且提供所述RCD是否正確操作的無(wú)跳閘指示，其中所述測(cè)試閾值小于所述跳閘閾值。
[0020]優(yōu)選的，所述RCD進(jìn)一步包括跳閘電路，所述跳閘電路耦合于所述檢測(cè)電路并且配置成響應(yīng)于所述跳閘信號(hào)而中斷通過(guò)所述RCD的電流。
[0021 ] 優(yōu)選的，所述傳感器包括電流互感器。
[0022]優(yōu)選的，所述RCD進(jìn)一步包括指示器電路，所述指示器電路耦合于所述檢測(cè)電路來(lái)提供無(wú)跳閘指示，所述指示器電路配置成提供所述RCD是否正確操作的視覺(jué)指示。
[0023]優(yōu)選的，所述測(cè)試電流發(fā)生器配置成響應(yīng)于測(cè)試所述RCD的選擇而選擇性地提供具有超過(guò)所述跳閘閾值的幅度的測(cè)試信號(hào)。
[0024]優(yōu)選的，所述測(cè)試電流發(fā)生器配置成接收被動(dòng)測(cè)試所述RCD的選擇并且響應(yīng)于被動(dòng)測(cè)試所述RCD的選擇而提供具有小于所述跳閘閾值的幅度的測(cè)試信號(hào)。
[0025]優(yōu)選的，所述測(cè)試電流發(fā)生器配置成接收被動(dòng)測(cè)試所述RCD的選擇并且響應(yīng)于被動(dòng)測(cè)試所述RCD的選擇而提供具有大于所述跳閘閾值的幅度的測(cè)試信號(hào)，并且其中所述檢測(cè)電路配置成響應(yīng)于被動(dòng)測(cè)試所述RCD的選擇而使施加到所述檢測(cè)信號(hào)的增益減少。
[0026]優(yōu)選的，所述測(cè)試閾值比所述跳閘閾值要小與施加到所述檢測(cè)信號(hào)的增益響應(yīng)于被動(dòng)測(cè)試所述RCD的選擇而減少的百分比大致上相同的百分比。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是示范性電子跳閘裝置的框圖。
[0028]圖2是包括在圖1中示出的電子跳閘裝置的示范性剩余電流裝置(RCD)的框圖。
[0029]圖3是適合用作在圖1中示出的電子跳閘裝置的第一示范性電子跳閘裝置的圖。
[0030]圖4是適合用作在圖1中示出的電子跳閘裝置的第二示范性電子跳閘裝置的圖。
[0031]圖5是適合用作在圖1中示出的電子跳閘裝置的第三示范性電子跳閘裝置的圖。
[0032]圖6是適合用作在圖1中示出的電子跳閘裝置的第四示范性電子跳閘裝置的圖。
[0033]圖7是適合用作在圖1中示出的電子跳閘裝置的第五示范性電子跳閘裝置的圖。
[0034]圖8是適合與在圖1-7中示出的示范性電子跳閘裝置一起使用的示范性方法的流程圖。
[0035]圖9是適合用作在圖1中示出的電子跳閘裝置的第六示范性電子跳閘裝置的圖。
[0036]圖10是適合用作在圖1中示出的電子跳閘裝置的第七示范性電子跳閘裝置的圖。
[0037]圖11是適合與在圖1、9和10中示出的示范性電子跳閘裝置一起使用的示范性方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0038]本文描述的方法和設(shè)備便于測(cè)試剩余電流裝置(RCD)，而不中斷到由RCD保護(hù)的負(fù)載的電力輸送。盡管在本文關(guān)于RCD描述,本文描述的方法和設(shè)備也可包括在電子跳閘裝置、斷路器和/或任何其他適合的電路保護(hù)裝置內(nèi)或與其結(jié)合使用。
[0039]本文描述的方法和設(shè)備的技術(shù)效果包括以下中的至少一個(gè):Ca)響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置的選擇而在線路導(dǎo)體和中性導(dǎo)體中的至少一個(gè)內(nèi)提供測(cè)試電流；(b)檢測(cè)線路導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的電流差；以及(C)如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置的選擇而提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示。
[0040]圖1是示范性電子跳閘裝置100的框圖。圖2是包括電子跳閘裝置100的示范性RCD 200的框圖。在示范性實(shí)施例中，電子跳閘裝置100包括測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102、泄漏電流檢測(cè)電路104和跳閘電路106。電子跳閘裝置100還包括測(cè)試指示器電路108。電子跳閘裝置100包括在RCD 200內(nèi)，該RCD 200包括在電路(未示出)內(nèi)。電子跳閘裝置100在感測(cè)到接地故障狀況時(shí)通過(guò)中斷電路(即，斷開(kāi)電路)而便于保護(hù)電路。
[0041]測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置100的選擇而生成測(cè)試信號(hào)。在示范性實(shí)施例中，測(cè)試電子跳閘裝置100的選擇是通過(guò)用戶的選擇，例如經(jīng)由按壓按鈕、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，等。在其他實(shí)施例中，測(cè)試電子跳閘裝置100的選擇可以是來(lái)自另一個(gè)電子裝置或系統(tǒng)、指示RCD 200測(cè)試電子跳閘裝置100的信號(hào)。在示范性實(shí)施例中，測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102生成意向性測(cè)試泄漏電流。測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102還可描述為引起意向性測(cè)試泄漏電流。該測(cè)試電流具有已知的幅度并且用于自測(cè)試裝置100。
[0042]泄漏電流檢測(cè)電路104監(jiān)測(cè)電流來(lái)檢測(cè)接地故障狀況。在電路的正常操作期間，從電力源202 (在圖2中示出)通過(guò)第一導(dǎo)體進(jìn)入裝置100的電流(在本文稱為線路電流)大致上等于從負(fù)載204 (在圖2中示出)通過(guò)第二導(dǎo)體返回到裝置100的電流，在本文稱為負(fù)載電流。在裝置100具有超出一個(gè)線路導(dǎo)體的實(shí)施例(例如具有三個(gè)線路導(dǎo)體的三相裝置100)中，所有線路導(dǎo)體上的電流的矢量和是線路電流，并且在正常操作中，大致上等于正常操作期間的負(fù)載電流。在接地故障狀況的情況下，例如從負(fù)載204到地的短路(即，從負(fù)載204到地的非預(yù)期路徑)，返回到裝置100的負(fù)載電流小于進(jìn)入裝置100的線路電流。泄漏電流檢測(cè)電路104識(shí)別負(fù)載電流與線路電流之間的差，其在本文稱為泄漏電流。如果負(fù)載電流與線路電流之間的差大于預(yù)定義跳閘閾值，跳閘電路106斷開(kāi)，從而使電力源202與負(fù)載204去耦合。
[0043]在示范性實(shí)施例中，測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102通過(guò)響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置100的選擇而向線路導(dǎo)體或中性導(dǎo)體(未示出)提供具有已知幅度的測(cè)試電流而意向性地在線路電流與負(fù)載電流之間形成差。在范性實(shí)施例中，泄漏電流檢測(cè)電路104配置成檢測(cè)線路導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的電流差。在其他實(shí)施例中，泄漏電流檢測(cè)電路104配置成檢測(cè)線路導(dǎo)體與地之間或中性導(dǎo)體與地之間的電流差。在具有超出一個(gè)線路導(dǎo)體的實(shí)施例中，泄漏檢測(cè)電路104將多個(gè)線路導(dǎo)體上的電流的和視為單個(gè)線路導(dǎo)體電流并且檢測(cè)線路導(dǎo)體電流和與中性導(dǎo)體電流之間的電流差。
[0044]未感測(cè)到測(cè)試泄漏電流是裝置100未正確運(yùn)行的指示。泄漏電流檢測(cè)電路104配置成確定檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值是否小于第一閾值。在示范性實(shí)施例中，該第一閾值大致上等于測(cè)試泄漏電流的幅度。從而，在示范性實(shí)施例中，如果泄漏檢測(cè)電路104未檢測(cè)到其的絕對(duì)值等于或大于測(cè)試電流的幅度的電流差，則泄漏檢測(cè)電路104知道電子跳閘裝置100未正確地運(yùn)行。在其他實(shí)施例中，第一閾值可以是任何其他適合的值，其包括與測(cè)試泄漏電流的幅度成比例的值。如果檢測(cè)的電流差不包括測(cè)試電流(例如，如果電流差不等于或超過(guò)測(cè)試電流的幅度)，響應(yīng)于測(cè)試電子跳閘裝置100的用戶選擇，示范性泄漏電流檢測(cè)電路104提供錯(cuò)誤指示而不使電子跳閘裝置100跳閘(在本文有時(shí)稱為無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示)。如本文使用的，“被動(dòng)測(cè)試”、“被動(dòng)測(cè)試(testing)”和“被動(dòng)測(cè)試(test)”限定為測(cè)試RCD，其包括測(cè)試電子跳閘裝置100而不使裝置跳閘作為測(cè)試的部分。相似地，“被動(dòng)試驗(yàn)”限定為RCD測(cè)試，其包括電子跳閘裝置100的測(cè)試(其不包括使裝置跳閘作為測(cè)試的部分)。
[0045]泄漏電流檢測(cè)電路104通過(guò)指示器電路108提供錯(cuò)誤指示。在示范性實(shí)施例中，該指示器電路108對(duì)用戶提供電子跳閘裝置100的測(cè)試通過(guò)或未通過(guò)的視覺(jué)指示。該指示可包括但不限于，視覺(jué)指示(例如，照明LED)和/或聽(tīng)覺(jué)指示(例如，發(fā)出警報(bào))。在其他實(shí)施例中，另外或備選地，泄漏電流檢測(cè)電路104提供錯(cuò)誤指示而不是通過(guò)指示器電路108。例如，在一些實(shí)施例中，泄漏檢測(cè)電路108向另一個(gè)裝置或系統(tǒng)提供指示電子跳閘裝置100通過(guò)或未通過(guò)測(cè)試的信號(hào)。例如，泄漏檢測(cè)電路可向系統(tǒng)控制器或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供電子信號(hào)，其指示電子跳閘裝置100通過(guò)或未通過(guò)測(cè)試。指示電子跳閘裝置100通過(guò)或未通過(guò)測(cè)試的信號(hào)可使用任何適合的通信協(xié)議通過(guò)有線或無(wú)線通信傳送。在示范性實(shí)施例中，指示器電路108包括LED。如果電子跳閘裝置100通過(guò)測(cè)試則LED發(fā)光并且如果電子跳閘裝置100通過(guò)測(cè)試則不發(fā)光。在其他實(shí)施例中，LED可發(fā)光來(lái)指示電子跳閘裝置100未通過(guò)測(cè)試并且不發(fā)光來(lái)指示通過(guò)測(cè)試。在再其他實(shí)施例中，可使用電子跳閘裝置100通過(guò)或未通過(guò)測(cè)試的視覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)指示(其包括多個(gè)LED)的任何其他適合的組合。
[0046]在一些實(shí)施例中，電子跳閘裝置100配置成允許用戶主動(dòng)測(cè)試電子跳閘裝置100，其包括使電子跳閘裝置100跳閘。在這樣的實(shí)施例中，用戶可選擇在跳閘或被動(dòng)測(cè)試的情況下主動(dòng)測(cè)試電子跳閘裝置100而不使電子跳閘裝置100跳閘。測(cè)試在沒(méi)有電子跳閘的情況下出現(xiàn)，如上文以及本文別的地方描述的。在跳閘的情況下測(cè)試電子跳閘裝置100促使跳閘電路106響應(yīng)于測(cè)試電流的檢測(cè)而跳閘。在一些實(shí)施例中，主動(dòng)測(cè)試促使泄漏電流檢測(cè)電路104響應(yīng)于檢測(cè)的電流大于或等于第一閾值而發(fā)起跳閘。在其他實(shí)施例中，主動(dòng)測(cè)試促使測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102提供跳閘測(cè)試信號(hào)，其具有大于第二閾值(其可以是跳閘閾值)的幅度。在這樣的實(shí)施例中，如果檢測(cè)的電流的絕對(duì)值大于或等于大于第一閾值的第二閾值(其等于跳閘測(cè)試信號(hào)或與其成比例)，泄漏電流檢測(cè)電路104促使跳閘電路106跳閘。在一些實(shí)施例中，電子跳閘裝置100的跳閘附帶電子跳閘裝置100是否通過(guò)電子跳閘裝置100的測(cè)試的一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)指示。當(dāng)檢測(cè)的電流等于或超過(guò)跳閘閾值時(shí)，泄漏電流檢測(cè)電路104發(fā)起跳閘而不管是執(zhí)行主動(dòng)測(cè)試、被動(dòng)測(cè)試或沒(méi)有執(zhí)行測(cè)試。
[0047]圖3是適合用作電子跳閘裝置100的示例電子跳閘裝置300。來(lái)自源202 (未在圖3中示出)的電力通過(guò)電子跳閘裝置300的線路導(dǎo)體和中性導(dǎo)體提供給負(fù)載204。在正常(即，非測(cè)試)操作期間，如被本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員很好理解的，電子跳閘裝置300作為常見(jiàn)的R⑶電路操作。一般，泄漏檢測(cè)電路104監(jiān)測(cè)通過(guò)電子跳閘裝置300的電流并且在檢測(cè)到超過(guò)跳閘閾值的泄漏電流時(shí)用信號(hào)通知跳閘電路106來(lái)跳閘，并且由此中斷到負(fù)載204的電力輸送。
[0048]測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102包括第一開(kāi)關(guān)302和第二開(kāi)關(guān)304，用于接收測(cè)試電子跳閘裝置300的用戶選擇。當(dāng)選擇第一開(kāi)關(guān)302時(shí)，即按壓、撥動(dòng)等，它發(fā)起電子跳閘裝置300的主動(dòng)試驗(yàn)，其包括電子跳閘裝置300的跳閘。第二開(kāi)關(guān)304發(fā)起沒(méi)有電子跳閘裝置300跳閘的電子跳閘裝置300的被動(dòng)試驗(yàn)。在示范性實(shí)施例中，第一和第二開(kāi)關(guān)302和304是常開(kāi)、推式、接觸開(kāi)關(guān)。在其他實(shí)施例中，可使用任何其他適合類型的開(kāi)關(guān)，其包括常閉開(kāi)關(guān)。
[0049]當(dāng)用戶啟用第一開(kāi)關(guān)302來(lái)發(fā)起主動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，來(lái)自中性導(dǎo)體的第一點(diǎn)306的電流通過(guò)泄漏檢測(cè)電路104的傳感器310而耦合于中性導(dǎo)體的第二點(diǎn)308。在其他實(shí)施例中，第一點(diǎn)306和第二點(diǎn)308是線路導(dǎo)體上的點(diǎn)。從第一點(diǎn)306耦合于第二點(diǎn)308的電流在本文有時(shí)稱為測(cè)試信號(hào)。傳感器310檢測(cè)經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)302而提供的測(cè)試信號(hào)。更特定地，在示范性實(shí)施例中，傳感器310是電流互感器，其檢測(cè)線路導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的電流的不平衡。在其他實(shí)施例中，傳感器310可以是任何其他適合的傳感器。耦合于第一開(kāi)關(guān)302的第一電阻器312確定從第一點(diǎn)306稱合于第二點(diǎn)308的電流的量或幅度。選擇第一電阻器312的電阻以允許足夠的電流在第一點(diǎn)306和第二點(diǎn)308之間流動(dòng)來(lái)超過(guò)跳閘閾值。如果電子跳閘裝置300正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104將響應(yīng)于由傳感器310檢測(cè)的超過(guò)跳閘閾值的電流不平衡而促使跳閘電路106跳閘。在一些實(shí)施例中，泄漏檢測(cè)電路104還促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置300通過(guò)或未通過(guò)測(cè)試。
[0050]當(dāng)用戶啟用第二開(kāi)關(guān)304來(lái)選擇發(fā)起被動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，來(lái)自中性導(dǎo)體的第三點(diǎn)314的電流通過(guò)電流互感器310而輸送到第二點(diǎn)308。在其他實(shí)施例中，第三點(diǎn)314和第二點(diǎn)308是線路導(dǎo)體上的點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)304將電流從第一點(diǎn)306輸送到第二點(diǎn)308。在一些實(shí)施例中，除了第二點(diǎn)308，第二開(kāi)關(guān)304還向沿中性導(dǎo)體的點(diǎn)提供電流。傳感器310檢測(cè)線路導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的電流的不平衡。耦合于第二開(kāi)關(guān)304的第二電阻器316確定從第三點(diǎn)314輸送到第二點(diǎn)308的電流的量。選擇第二電阻器316的電阻來(lái)允許不超過(guò)跳閘閾值的一定幅度的電流在第三點(diǎn)314與第二點(diǎn)308之間流動(dòng)。因?yàn)橛蓚鞲衅?10檢測(cè)的電流不平衡不超過(guò)跳閘閾值，泄漏檢測(cè)電路104將不促使跳閘電路106跳閘。相反，如果電子跳閘裝置300正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路指示電子跳閘裝置300通過(guò)測(cè)試。如果電子跳閘裝置300未正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置300未通過(guò)測(cè)試。
[0051]泄漏電流檢測(cè)電路104包括傳感器310、增益元件318和接地故障檢測(cè)器320。如上文描述的，傳感器310是電流傳感器，其配置成檢測(cè)線路導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的差。在其他實(shí)施例中，傳感器31配置成檢測(cè)線路導(dǎo)體與地之間或中性導(dǎo)體與地之間的電流差。中性導(dǎo)體與線路導(dǎo)體之間的電流不平衡促使傳感器310向增益元件318輸出與檢測(cè)的電流差成比例的信號(hào)。增益元件318向來(lái)自傳感器310的信號(hào)施加預(yù)定量的增益并且將放大的信號(hào)傳遞給接地故障檢測(cè)器320。接地故障檢測(cè)器320將放大的信號(hào)與一個(gè)或多個(gè)閾值比較來(lái)確定是否存在接地故障狀況。如果放大的信號(hào)超過(guò)跳閘閾值，接地故障檢測(cè)器320促使跳閘電路106中斷通過(guò)電子跳閘裝置300的電力流。如果存在實(shí)際接地故障，或如果電子跳閘裝置300正確地運(yùn)行并且已經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)302生成測(cè)試信號(hào)，放大的信號(hào)將典型地超過(guò)跳閘閾值。
[0052]接地故障檢測(cè)器320的輸出322耦合于測(cè)試指示器電路108。輸出322與由傳感器310檢測(cè)的電流不平衡成比例。在示范性實(shí)施例中，輸出322是其的幅度與電流不平衡成比例的電壓。在其他實(shí)施例中，輸出322是脈寬調(diào)制信號(hào)，其的占空比與電流不平衡成比例。測(cè)試指示器電路108將輸出322與參考信號(hào)比較來(lái)確定電流不平衡是否超過(guò)第一閾值，在本文也稱為測(cè)試閾值。該測(cè)試閾值是在啟用第二開(kāi)關(guān)304來(lái)發(fā)起電子跳閘裝置300的測(cè)試而不使電子跳閘裝置300跳閘時(shí)提供的預(yù)期電流不平衡。從而，測(cè)試指示器電路108確定是否已經(jīng)檢測(cè)到由第二開(kāi)關(guān)304提供的測(cè)試信號(hào)。測(cè)試閾值小于跳閘閾值。如上文描述的，第二開(kāi)關(guān)304提供具有小于由跳閘閾值所表示的量的幅度的電流。在示范性實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)304提供跳閘閾值電流的大約20%的電流。從而，由測(cè)試指示器電路108所利用的測(cè)試閾值是跳閘閾值的20%。在其他實(shí)施例中，使用跳閘閾值與測(cè)試閾值之間的其他關(guān)系O
[0053]由比較器324結(jié)合電阻器R1-R4執(zhí)行輸出322與測(cè)試閾值的比較。如果輸出322超過(guò)測(cè)試閾值，指示器電路108改變發(fā)光二極管(LED) 326的狀態(tài)。在示范性實(shí)施例中，指示器電路108在輸出322超過(guò)測(cè)試閾值時(shí)使LED 326發(fā)光來(lái)指示電子跳閘裝置300通過(guò)測(cè)試。當(dāng)輸出322未超過(guò)測(cè)試閾值時(shí)，指示器電路未使LED 326發(fā)光，從而指示電子跳閘裝置300未通過(guò)測(cè)試。在其他實(shí)施例中，使LED 326發(fā)光來(lái)指示電子跳閘裝置300未通過(guò)測(cè)試并且使之關(guān)閉來(lái)指示電子跳閘裝置300通過(guò)測(cè)試。在一些實(shí)施例中，除了 LED 326，或除LED326之外,指示器電路108還包括指示器。例如,在一些實(shí)施例中，指示器電路108包括聽(tīng)覺(jué)指示，用于指示電子跳閘裝置300是否通過(guò)測(cè)試。
[0054]圖4是適合用作電子跳閘裝置100的示例電子跳閘裝置400。除如下文描述的外，電子跳閘裝置400大致上與電子跳閘裝置300 (在圖3中示出)相同并且采用相似的方式操作。電子跳閘裝置300和400的共同組件由相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。
[0055]在電子跳閘裝置400中，測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102包括多位置開(kāi)關(guān)402而不是第一和第二開(kāi)關(guān)302和304 (在圖3中示出)。多位置開(kāi)關(guān)402允許用戶選擇發(fā)起沒(méi)有電子跳閘裝置400跳閘的電子跳閘裝置400的被動(dòng)測(cè)試或選擇發(fā)起包括電子跳閘裝置400跳閘的電子跳閘裝置400的主動(dòng)試驗(yàn)。在示范性實(shí)施例中，多位置開(kāi)關(guān)402在缺乏通過(guò)用戶的輸入的情況下返回到斷開(kāi)位置，如在圖4中示出。當(dāng)用戶使開(kāi)關(guān)移到第一位置以連接到第一觸點(diǎn)404時(shí)，來(lái)自中性導(dǎo)體的第三點(diǎn)314的電流通過(guò)電流互感器310而耦合于第二點(diǎn)308。當(dāng)用戶使開(kāi)關(guān)移到第二位置以連接到第二觸點(diǎn)406時(shí)，來(lái)自中性導(dǎo)體的第一點(diǎn)306的電流通過(guò)電流互感器310而耦合于中性導(dǎo)體的第二點(diǎn)308。電子跳閘裝置400的剩余部分如上文關(guān)于電子跳閘裝置300描述的那樣操作。
[0056]圖5是適合用作電子跳閘裝置100的示例電子跳閘裝置500。電子跳閘裝置500與電子跳閘裝置300和400所共有的組件由相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。來(lái)自源202 (未在圖5中示出)的電力通過(guò)電子跳閘裝置500的線路導(dǎo)體和中性導(dǎo)體提供給負(fù)載204。在正常(S卩，非測(cè)試)操作期間，如將被本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員很好理解的，電子跳閘裝置500作為公共RCD電路操作。一般，泄漏檢測(cè)電路104監(jiān)測(cè)通過(guò)電子跳閘裝置500的電流并且在檢測(cè)到超過(guò)跳閘閾值的泄漏電流時(shí)用信號(hào)通知跳閘電路106 (未在圖5中示出)來(lái)跳閘，并且由此中斷到負(fù)載204的電力輸送。
[0057]測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102包括第一開(kāi)關(guān)302和第二開(kāi)關(guān)304。第一開(kāi)關(guān)302發(fā)起電子跳閘裝置500的主動(dòng)測(cè)試，其包括電子跳閘裝置500的跳閘。第二開(kāi)關(guān)304發(fā)起沒(méi)有電子跳閘裝置500跳閘的電子跳閘裝置500的被動(dòng)試驗(yàn)。
[0058]當(dāng)用戶啟用第一開(kāi)關(guān)302時(shí)，來(lái)自第一點(diǎn)306的電流耦合于中性導(dǎo)體的第二點(diǎn)308。傳感器310檢測(cè)經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)302而提供的測(cè)試信號(hào)。稱合于第一開(kāi)關(guān)302的第一電阻器312確定從第一點(diǎn)306稱合于第二點(diǎn)308的電流的量。選擇第一電阻器312的電阻以允許足夠的電流在第一點(diǎn)306和第二點(diǎn)308之間流動(dòng)來(lái)超過(guò)跳閘閾值。如果電子跳閘裝置500正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104將響應(yīng)于由傳感器310檢測(cè)的電流不平衡而促使跳閘電路106跳閘。在一些實(shí)施例中，泄漏檢測(cè)電路104還促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置500通過(guò)或未通過(guò)測(cè)試。
[0059]當(dāng)用戶啟用第二開(kāi)關(guān)304時(shí)，來(lái)自中性導(dǎo)體的第一點(diǎn)306的電流耦合于中性導(dǎo)體上的第四點(diǎn)502。傳感器310檢測(cè)線路導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的電流的不平衡。耦合于第二開(kāi)關(guān)304的第二電阻器316確定從第三點(diǎn)314耦合于第二點(diǎn)308的電流的量。因?yàn)橛蓚鞲衅?10檢測(cè)的電流不平衡不超過(guò)跳閘閾值，泄漏檢測(cè)電路104將促使跳閘電路106跳閘。相反，如果電子跳閘裝置500正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置500通過(guò)測(cè)試。如果電子跳閘裝置300未正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置500未通過(guò)測(cè)試。
[0060]在電子跳閘裝置500中，泄漏電流檢測(cè)電路104包括傳感器310、信號(hào)調(diào)節(jié)器504、分壓器和濾波器506以及控制器508。在該實(shí)施例中，傳感器310是電流傳感器，其包括兩個(gè)傳感器線圈(NX線圈510和DX線圈512)。NX線圈510檢測(cè)中性導(dǎo)體與地之間的泄漏電流。DX線圈512檢測(cè)中性導(dǎo)體與線路導(dǎo)體之間的電流差。線圈510和512輸出與檢測(cè)的電流不平衡成比例的信號(hào)。來(lái)自傳感器310的信號(hào)被傳遞給信號(hào)調(diào)節(jié)器504，其使信號(hào)濾波并且緩沖。在一些實(shí)施例中，信號(hào)調(diào)節(jié)器504另外或備選地使來(lái)自傳感器310的信號(hào)放大?？刂破?08將調(diào)節(jié)的信號(hào)與一個(gè)或多個(gè)閾值比較來(lái)確定是否存在接地故障狀況。如果調(diào)節(jié)的信號(hào)超過(guò)跳閘閾值(無(wú)論是因?yàn)閷?shí)際接地故障或因?yàn)榈谝婚_(kāi)關(guān)302已經(jīng)由用戶啟用)，接地故障檢測(cè)器320促使跳閘電路106中斷通過(guò)電子跳閘裝置500的電力流。
[0061]分壓器和濾波器506耦合于第二開(kāi)關(guān)304以在啟用第二開(kāi)關(guān)304時(shí)向控制器508提供信號(hào)。從而，分壓器和濾波器506向控制器508提供指示不使電子跳閘裝置500跳閘的測(cè)試已經(jīng)發(fā)起的信號(hào)。作為響應(yīng)，控制器508將來(lái)自傳感器310的檢測(cè)的電流不平衡信號(hào)與小于跳閘閾值的測(cè)試閾值比較。在該示范性實(shí)施例中，測(cè)試閾值是在第一閾值與第二閾值(其大于第一閾值)之間的電流的范圍。如果檢測(cè)的電流不平衡在測(cè)試閾值范圍內(nèi)，控制器508促使指示器電路104指示電子跳閘裝置500通過(guò)測(cè)試。如果檢測(cè)的電流不平衡小于第一閾值，控制器促使指示器電路指示電子跳閘裝置500未通過(guò)測(cè)試。如果檢測(cè)的電流不平衡大于第二閾值，可能存在實(shí)際故障并且控制器促使跳閘電路106使電子跳閘裝置500跳閘。在示范性實(shí)施例中，控制器508是微控制器。在其他實(shí)施例中，控制器508是一個(gè)或多個(gè)中央處理單元、微處理器、微控制器、精簡(jiǎn)指令集電路(RISC)、專用集成電路(ASIC)、邏輯電路和能夠執(zhí)行本文描述的功能的任何其他電路或處理器。
[0062]圖6是適合用作電子跳閘裝置100的示例電子跳閘裝置600。電子跳閘裝置500與電子跳閘裝置300、400和500所共有的組件由相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。來(lái)自源202 (未在圖6中示出)的電力通過(guò)電子跳閘裝置600的線路導(dǎo)體和中性導(dǎo)體提供給負(fù)載204。在正常(SP，非測(cè)試)操作期間，如將被本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員很好理解的，電子跳閘裝置600作為公共RCD電路操作。一般，泄漏檢測(cè)電路104監(jiān)測(cè)通過(guò)電子跳閘裝置600的電流并且在檢測(cè)到超過(guò)跳閘閾值的泄漏電流時(shí)用信號(hào)通知跳閘電路106 (未在圖6中示出)來(lái)跳閘，并且由此中斷到負(fù)載204的電力輸送。
[0063]測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102包括第一開(kāi)關(guān)302和第二開(kāi)關(guān)304。第一開(kāi)關(guān)302發(fā)起電子跳閘裝置500的主動(dòng)試驗(yàn)，其包括電子跳閘裝置500的跳閘。第二開(kāi)關(guān)304發(fā)起沒(méi)有電子跳閘裝置500跳閘的電子跳閘裝置500的被動(dòng)測(cè)試。在電子跳閘裝置600中，在經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)302而跳閘的情況下的測(cè)試采用與在上文關(guān)于電子跳閘裝置500描述的相同的方式出現(xiàn)。
[0064]在該實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)304未連接到中性導(dǎo)體來(lái)提供測(cè)試電流。相反，響應(yīng)于用戶閉合第二開(kāi)關(guān)304，獨(dú)立的電流源602生成具有小于通過(guò)傳感器310的跳閘閾值的幅度的測(cè)試電流。第二開(kāi)關(guān)304經(jīng)由調(diào)節(jié)電路604而耦合于控制器508。當(dāng)閉合第二開(kāi)關(guān)304時(shí)，信號(hào)提供給控制器508來(lái)指示第二開(kāi)關(guān)304已經(jīng)閉合?？刂破?08促使電流源602引導(dǎo)測(cè)試電流通過(guò)傳感器310的DX線圈512。在示范性實(shí)施例中，由電流源602提供的已知測(cè)試電流是這樣的電流，其具有已知幅度和與在線路或中性導(dǎo)體上行進(jìn)的電流相似的波形。在其他實(shí)施例中，已知電流具有已知波形，其可與在線路或中性導(dǎo)體上行進(jìn)的電流的波形不同。例如，測(cè)試電流可具有與線路或中性導(dǎo)體中的電流的頻率不同的頻率。傳感器310檢測(cè)測(cè)試電流并且經(jīng)由信號(hào)調(diào)節(jié)器504中的一個(gè)向控制器508提供與檢測(cè)的電流不平衡成比例的信號(hào)。因?yàn)橛蓚鞲衅?10檢測(cè)的電流不平衡未超過(guò)跳閘閾值，泄漏檢測(cè)電路104將不促使跳閘電路106跳閘。相反，如果電子跳閘裝置600正確地運(yùn)行，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置600通過(guò)測(cè)試。如果電子跳閘裝置300未正確地運(yùn)行，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置600未通過(guò)測(cè)試。
[0065]控制器508將從信號(hào)調(diào)節(jié)器504接收的調(diào)節(jié)信號(hào)與由電流源602生成并且通過(guò)傳感器310的已知電流比較。因?yàn)榭刂破?08如上文描述的那樣耦合于第二開(kāi)關(guān)304，控制器知道何時(shí)閉合第二開(kāi)關(guān)304來(lái)發(fā)起電子跳閘裝置600的測(cè)試而不跳閘。作為響應(yīng)，控制器508將來(lái)自傳感器310的檢測(cè)的電流不平衡信號(hào)與第一閾值(其小于已知電流)和第二閾值(其大于由電流源602生成的已知電流)之間的范圍比較。如果檢測(cè)的電流不平衡在測(cè)試閾值范圍內(nèi)，控制器508促使指示器電路104指示電子跳閘裝置500通過(guò)測(cè)試。如果檢測(cè)的電流不平衡小于第一閾值，控制器促使指示器電路指示電子跳閘裝置500未通過(guò)測(cè)試。如果檢測(cè)的電流不平衡大于第二閾值范圍，可能存在實(shí)際故障并且控制器促使跳閘電路106使電子跳閘裝置500跳閘。
[0066]圖7是適合用作電子跳閘裝置100的示例電子跳閘裝置700。電子跳閘裝置700與電子跳閘裝置300、400、500和600所共有的組件由相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。來(lái)自源202 (未在圖7中示出)的電力通過(guò)電子跳閘裝置700的線路導(dǎo)體和中性導(dǎo)體提供給負(fù)載204。在正常(即，非測(cè)試)操作期間，如將被本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員很好理解的，電子跳閘裝置700作為公共RCD電路操作。一般，泄漏檢測(cè)電路104監(jiān)測(cè)通過(guò)電子跳閘裝置700的電流并且在檢測(cè)到超過(guò)跳閘閾值的泄漏電流時(shí)用信號(hào)通知跳閘電路106 (未在圖7中示出)來(lái)跳閘，并且由此中斷到負(fù)載204的電力輸送。
[0067]測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102包括第一開(kāi)關(guān)302和第二開(kāi)關(guān)304。第一開(kāi)關(guān)302發(fā)起電子跳閘裝置500的測(cè)試，其包括電子跳閘裝置500的跳閘。第二開(kāi)關(guān)304發(fā)起沒(méi)有電子跳閘裝置500跳閘的電子跳閘裝置500的測(cè)試。
[0068]當(dāng)用戶啟用第一開(kāi)關(guān)302時(shí)，來(lái)自第一點(diǎn)306的電流耦合于中性導(dǎo)體的第二點(diǎn)308。傳感器310檢測(cè)經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)302而提供的測(cè)試信號(hào)。稱合于第一開(kāi)關(guān)302的第一電阻器312確定從第一點(diǎn)306稱合于第二點(diǎn)308的電流的量。選擇第一電阻器312的電阻以允許足夠的電流在第一點(diǎn)306和第二點(diǎn)308之間流動(dòng)來(lái)超過(guò)跳閘閾值。如果電子跳閘裝置700正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104將響應(yīng)于由傳感器310檢測(cè)的電流不平衡而促使跳閘電路106跳閘。在一些實(shí)施例中，泄漏檢測(cè)電路104還促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置700通過(guò)或未通過(guò)測(cè)試。
[0069]當(dāng)用戶啟用第二開(kāi)關(guān)304時(shí)，來(lái)自中性導(dǎo)體的第一點(diǎn)306的電流耦合于中性導(dǎo)體上的第四點(diǎn)502。傳感器310檢測(cè)線路導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的電流的不平衡。耦合于第二開(kāi)關(guān)304的第二電阻器316確定從第一點(diǎn)306稱合于第四點(diǎn)502的電流的量。第二電阻器316大小適于允許足夠的電流在第一點(diǎn)306和第四點(diǎn)502之間流動(dòng)來(lái)超過(guò)跳閘閾值。然而，施加到感測(cè)的電流不平衡的增益減少了已知量使得泄漏檢測(cè)電路104將不促使跳閘電路106跳閘。相反，如果電子跳閘裝置700正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置700通過(guò)測(cè)試。如果電子跳閘裝置700未正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置700未通過(guò)測(cè)試。
[0070]在電子跳閘裝置700中，泄漏電流檢測(cè)電路104包括傳感器310、信號(hào)調(diào)節(jié)器504、分壓器和濾波器506、反饋和增益電路702以及控制器704。傳感器310的線圈510和512輸出與檢測(cè)的電流不平衡成比例的信號(hào)。來(lái)自傳感器310的信號(hào)被傳遞給信號(hào)調(diào)節(jié)器504，其使信號(hào)濾波并且緩沖。控制器704將調(diào)節(jié)的信號(hào)與一個(gè)或多個(gè)閾值比較來(lái)確定是否存在接地故障狀況。如果調(diào)節(jié)的信號(hào)超過(guò)跳閘閾值(無(wú)論是因?yàn)閷?shí)際接地故障或因?yàn)榈谝婚_(kāi)關(guān)302已經(jīng)由用戶啟用)，控制器704促使跳閘電路106跳閘來(lái)中斷通過(guò)電子跳閘裝置700的電力流。
[0071]分壓器和濾波器506耦合于第二開(kāi)關(guān)304以及反饋和增益電路702。當(dāng)啟用第二開(kāi)關(guān)304時(shí)，反饋和增益電路702改變控制器704的增益以使由傳感器310感測(cè)的電流不平衡的值減少了已知量。控制器704將減少的不平衡信號(hào)與第一閾值(也稱為測(cè)試閾值)t匕較，該第一閾值比跳閘閾值要小增益所減少的量。從而，例如，如果反饋和增益控制器702使施加到傳感器310的輸出的增益減少了 50%，控制器704將不平衡信號(hào)與具有跳閘閾值的50%的測(cè)試閾值比較。如果檢測(cè)的電流不平衡在由第一閾值和第二閾值界定的測(cè)試閾值范圍內(nèi)，控制器702促使指示器電路104指示電子跳閘裝置700通過(guò)測(cè)試。如果檢測(cè)的電流不平衡小于第一閾值，控制器促使指示器電路指示電子跳閘裝置700未通過(guò)測(cè)試。如果檢測(cè)的電流不平衡大于測(cè)試閾值范圍的最大值(即，第二閾值)，可能存在實(shí)際故障并且控制器促使跳閘電路106使電子跳閘裝置700跳閘。在示范性實(shí)施例中，控制器704是模擬接地故障ASIC。在其他實(shí)施例中，控制器704是一個(gè)或多個(gè)中央處理單兀、微處理器、微控制器、精簡(jiǎn)指令集電路(RISC)、邏輯電路和能夠執(zhí)行本文描述的功能的任何其他電路或處理器。
[0072]圖8是操作例如電子跳閘裝置100、500、600或700的電子跳閘裝置的方法800的
流程圖。
[0073]圖9是適合用作電子跳閘裝置100的另一個(gè)示例電子跳閘裝置900。電子跳閘裝置900與電子跳閘裝置300、400、500、600和700所共有的組件由相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。除如下文描述的外，電子跳閘裝置900采用與上文描述的電子跳閘裝置500大致上相同的方式操作。明顯地，電子跳閘裝置900不包括用于發(fā)起包括電子跳閘裝置900的跳閘的主動(dòng)測(cè)試的第一開(kāi)關(guān)302和第一電阻器312。
[0074]在電子跳閘裝置900中，測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102包括測(cè)試開(kāi)關(guān)902，用于發(fā)起包括電子跳閘裝置900的跳閘的電子跳閘裝置900的主動(dòng)測(cè)試，并且發(fā)起沒(méi)有電子跳閘裝置900的跳閘的電子跳閘裝置900的被動(dòng)測(cè)試。當(dāng)用戶啟用測(cè)試開(kāi)關(guān)902時(shí)，來(lái)自第一點(diǎn)306的電流耦合于中性導(dǎo)體的第二點(diǎn)308。傳感器310檢測(cè)經(jīng)由測(cè)試開(kāi)關(guān)902而提供的該測(cè)試信號(hào)。稱合于測(cè)試開(kāi)關(guān)902的電阻器312確定從第一點(diǎn)306稱合于第二點(diǎn)308的電流的幅度。選擇第一電阻器312的電阻使得在第一點(diǎn)306和第二點(diǎn)308之間流動(dòng)的電流不超過(guò)跳閘閾值。因?yàn)橛蓚鞲衅?10檢測(cè)的電流不平衡不超過(guò)跳閘閾值，泄漏檢測(cè)電路104將不促使跳閘電路106跳閘。相反，如果電子跳閘裝置900正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置900通過(guò)測(cè)試。如果電子跳閘裝置300未正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置900未通過(guò)測(cè)試。
[0075]在該示范性實(shí)施例中，控制器508監(jiān)測(cè)測(cè)試開(kāi)關(guān)902有多久保持啟用。在示范性實(shí)施例中，測(cè)試開(kāi)關(guān)902是常開(kāi)開(kāi)關(guān)并且啟用測(cè)試開(kāi)關(guān)902使測(cè)試開(kāi)關(guān)902閉合來(lái)提供測(cè)試電流，如上文描述的。在其他實(shí)施例中，可使用任何其他適合的開(kāi)關(guān)，其包括例如常閉開(kāi)關(guān)。如果啟用測(cè)試開(kāi)關(guān)902的時(shí)間的長(zhǎng)度超過(guò)時(shí)間閾值，控制器508主動(dòng)測(cè)試裝置900并且促使跳閘電路106跳閘。時(shí)間閾值比泄漏檢測(cè)電路104確定電子跳閘裝置900是否通過(guò)或未通過(guò)由測(cè)試開(kāi)關(guān)902發(fā)起的被動(dòng)測(cè)試并且促使測(cè)試指示器108指示結(jié)果所花費(fèi)的時(shí)間的量要長(zhǎng)。從而，用戶可通過(guò)持續(xù)小于時(shí)間閾值的時(shí)間長(zhǎng)度地閉合測(cè)試開(kāi)關(guān)902而被動(dòng)地測(cè)試電子跳閘裝置900而不使電子跳閘裝置900跳閘。在示范性實(shí)施例中，時(shí)間閾值是十秒。在其他實(shí)施例中，可使用任何其他適合的時(shí)間閾值。如果用戶期望使電子跳閘裝置900跳閘，例如來(lái)測(cè)試跳閘電路106的運(yùn)行，用戶只需要使測(cè)試開(kāi)關(guān)902持續(xù)比時(shí)間閾值更長(zhǎng)地維持在閉合位置。
[0076]圖10是適合用作電子跳閘裝置100的另一個(gè)示例電子跳閘裝置1000。電子跳閘裝置1000與電子跳閘裝置300、400、500、600、700和900所共有的組件由相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。除如下文描述的外，電子跳閘裝置1000采用與上文描述的電子跳閘裝置600大致上相同的方式操作。明顯地，電子跳閘裝置1000不包括用于發(fā)起包括電子跳閘裝置1000的跳閘的測(cè)試的第一開(kāi)關(guān)302和第一電阻器312。
[0077]在電子跳閘裝置1000中，測(cè)試信號(hào)發(fā)生器102包括測(cè)試開(kāi)關(guān)902，用于發(fā)起包括電子跳閘裝置1000的跳閘的電子跳閘裝置1000的主動(dòng)測(cè)試，并且發(fā)起沒(méi)有電子跳閘裝置1000的跳閘的電子跳閘裝置1000的被動(dòng)測(cè)試。當(dāng)用戶啟用測(cè)試開(kāi)關(guān)902時(shí)，控制器508促使電流源602生成通過(guò)傳感器310的小于跳閘閾值的已知測(cè)試電流。傳感器310檢測(cè)測(cè)試電流并且經(jīng)由信號(hào)調(diào)節(jié)器504中的一個(gè)向控制器508提供與檢測(cè)的電流不平衡成比例的信號(hào)。因?yàn)橛蓚鞲衅?10檢測(cè)的電流不平衡不超過(guò)跳閘閾值，泄漏檢測(cè)電路104將不促使跳閘電路106跳閘。相反，如果電子跳閘裝置1000正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置1000通過(guò)測(cè)試。如果電子跳閘裝置1000未正確地操作，泄漏檢測(cè)電路104促使測(cè)試指示器電路108指示電子跳閘裝置1000未通過(guò)測(cè)試。
[0078]在該示范性實(shí)施例中，控制器508監(jiān)測(cè)測(cè)試開(kāi)關(guān)902有多久保持啟用。如果啟用測(cè)試開(kāi)關(guān)902的時(shí)間的長(zhǎng)度超過(guò)時(shí)間閾值，控制器508促使跳閘電路106跳閘。時(shí)間閾值比泄漏檢測(cè)電路104確定電子跳閘裝置1000是否通過(guò)或未通過(guò)由測(cè)試開(kāi)關(guān)902發(fā)起的被動(dòng)測(cè)試并且促使測(cè)試指示器108指示結(jié)果所花費(fèi)的時(shí)間的量要長(zhǎng)。從而，用戶可通過(guò)持續(xù)小于時(shí)間閾值的時(shí)間長(zhǎng)度地啟用的測(cè)試開(kāi)關(guān)902而測(cè)試電子跳閘裝置1000而不使電子跳閘裝置1000跳閘。如果用戶期望使電子跳閘裝置1000跳閘，例如來(lái)測(cè)試跳閘電路106的運(yùn)行，用戶只需要使測(cè)試開(kāi)關(guān)902持續(xù)比時(shí)間閾值更長(zhǎng)地維持在閉合位置。
[0079]圖11是操作例如電子跳閘裝置100、500、600或700的電子跳閘裝置的方法1100的流程圖。
[0080]盡管在上文示出并且描述有單個(gè)線路導(dǎo)體，根據(jù)本公開(kāi)的電子跳閘裝置，例如電子跳閘裝置100、300、400、500、600、700、900或1000，可包括超出一個(gè)的線路導(dǎo)體。具體地，在一些實(shí)施例中，電子跳閘裝置包括兩個(gè)線路導(dǎo)體。在其他實(shí)施例中，電子跳閘裝置包括三個(gè)線路導(dǎo)體。在電子跳閘裝置包括超出一個(gè)線路導(dǎo)體的實(shí)施例中，采用與上文描述的單個(gè)線路導(dǎo)體電流中的電流相同的方式對(duì)待通過(guò)多個(gè)線路導(dǎo)體的電流的矢量和。
[0081]本文描述用于操作電子跳閘裝置的示范性方法和設(shè)備。更具體地，本文描述的方法和設(shè)備便于測(cè)試RCD來(lái)確保RCD是操作性的。方法和設(shè)備允許選擇性地測(cè)試RCD而不使RCD跳閘。測(cè)試而不跳閘便于測(cè)試RCD而不中斷到連接到RCD的負(fù)載的電力流。本文描述的方法和設(shè)備從而便于在其中到負(fù)載的電力中斷可能不可期望的以及RCD測(cè)試否則可能未常規(guī)地執(zhí)行的情形中的測(cè)試。方法和設(shè)備還允許選擇性測(cè)試RCD而不使RCD跳閘。這允許用戶測(cè)試RCD的跳閘機(jī)構(gòu)的功能性來(lái)確保RCD不僅正確地檢測(cè)接地故障，而且正確地使它的負(fù)載斷電。
[0082]本文描述的方法和設(shè)備便于電子跳閘裝置的高效且經(jīng)濟(jì)操作。在本文詳細(xì)描述和/或說(shuō)明方法和設(shè)備的示范性實(shí)施例。方法和設(shè)備不限于本文描述的特定實(shí)施例，而相反，每個(gè)設(shè)備的組件以及每 個(gè)方法的步驟可獨(dú)立并且與本文描述的其他組件和步驟分開(kāi)使用。每個(gè)組件和每個(gè)方法步驟還可以與其他組件和/或方法步驟結(jié)合使用。
[0083]該書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，其包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域內(nèi)任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員想到的其他示例。這樣的其他示例如果它們具有不與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件則規(guī)定在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0084]部件列表
【權(quán)利要求】
1.一種電子跳閘裝置(100)，包括: 測(cè)試電流發(fā)生器(102)，其耦合于導(dǎo)體并且配置成響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置(100)的選擇而向所述導(dǎo)體提供具有一定幅度的測(cè)試電流，其中所述導(dǎo)體包括第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體中的一個(gè)；以及 泄漏電流檢測(cè)電路(104)，其配置成檢測(cè)所述第一導(dǎo)體與所述第二導(dǎo)體之間的電流差，所述泄漏電流檢測(cè)電路(104)配置成如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)差小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置(100)的選擇而提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示。
2.如權(quán)利要求1所述的電子跳閘裝置(100)，其中，所述第一閾值與所述測(cè)試電流的幅度成比例。
3.如權(quán)利要求2所述的電子跳閘裝置(100)，其中，所述泄漏電流檢測(cè)電路(104)配置成如果檢測(cè)的電流差超過(guò)第二閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置(100)的選擇而提供用于使所述電子跳閘裝置(100)跳閘的跳閘信號(hào)，所述第二閾值大于所述第一閾值。
4.如權(quán)利要求3所述的電子跳閘裝置(100)，其中，所述泄漏電流檢測(cè)電路(104)配置成如果檢測(cè)的電流差在由所述第一閾值和所述第二閾值界定的范圍內(nèi)則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置(100)的選擇而提供成功指示。
5.如權(quán)利要求3所述的電子跳閘裝置(100)，進(jìn)一步包括跳閘電路(106)，所述跳閘電路(106)配置成使斷路器跳閘來(lái)中斷通過(guò)所述電子跳閘裝置(100)的電流以使所述電子跳閘裝置(100)跳 閘，其中所述泄漏電流檢測(cè)電路(104)耦合于所述電子跳閘裝置(100)并且進(jìn)一步配置成如果檢測(cè)的電流差超過(guò)跳閘閾值則向所述跳閘電路(106)提供跳閘信號(hào)，所述跳閘閾值大于所述第二閾值。
6.如權(quán)利要求1所述的電子跳閘裝置(100)，進(jìn)一步包括能閉合開(kāi)關(guān)，其用于提供測(cè)試所述電子跳閘裝置(100)的選擇，其中所述泄漏電流檢測(cè)電路(104)進(jìn)一步配置成響應(yīng)于所述能閉合開(kāi)關(guān)持續(xù)比預(yù)定時(shí)段更長(zhǎng)地閉合而使所述電子跳閘裝置(100)跳閘。
7.一種用于操作耦合于線路導(dǎo)體、中性導(dǎo)體和地的電子跳閘裝置(100)的方法，所述方法包括: 響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置(100)的選擇而向所述線路導(dǎo)體和所述中性導(dǎo)體中的一個(gè)提供具有一定幅度的測(cè)試電流； 檢測(cè)所述中性導(dǎo)體與所述線路導(dǎo)體之間的電流差；以及 如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置的選擇而提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值小于第一閾值則提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示包括如果檢測(cè)的電流差的絕對(duì)值小于第一閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置(100)的選擇而提供無(wú)跳閘錯(cuò)誤指示，所述第一閾值與所述測(cè)試電流的幅度成比例。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括: 將檢測(cè)的電流差與第二閾值比較，其中所述第二閾值大于所述第一閾值；以及 如果檢測(cè)的電流差超過(guò)所述第二閾值則響應(yīng)于測(cè)試所述電子跳閘裝置(100)的選擇而提供跳閘信號(hào)來(lái)使所述電子跳閘裝置(100)跳閘。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，提供跳閘信號(hào)來(lái)使所述電子跳閘裝置(100)跳閘包括向跳閘電路(106)提供所述跳閘信號(hào)，所述跳閘電路(106)配置成使斷路器跳閘來(lái)中斷通過(guò)所述電子跳閘裝置( 100)的電流。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK103792459SQ201310519639
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】S.R.托普查拉, C.B.威廉斯, A.K.巴拉蒂, R.卡拉, C.納加瓦拉姆 申請(qǐng)人:通用電氣公司