本申請涉及電氣故障檢測系統(tǒng)及其檢測方法。
背景技術:
電路,諸如在飛行器和汽車配電系統(tǒng)中的那些電路使用電力母線排和數(shù)英里長的電絕緣布線以從電源將電力傳送至電負載。在絕緣中電氣故障或其它故障的情況下,大電流可能通過意料之外的介質,諸如電接地連接,另一母線排或通常不導電的介質(諸如空氣)傳輸,導致電路的不可預料的操作。電路的不可預料的操作可能使電路或其它意外耦連的介質失效。
絕緣的失效是非常難以定位的,因為它可能出現(xiàn)在數(shù)英里的布線上的任何地方。失效也是難以定位的,原因是出于實際目的,它可能對人眼不可見,特別是當失效是絕緣中的小的不連續(xù)或裂縫時。如果失效不能夠被定位,則導致的修復通常是完全更換布線束或系統(tǒng),不是更換單個失效的線路。
技術實現(xiàn)要素:
在一方面,電氣故障檢測系統(tǒng)包括:導體,所述導體從源向目的地傳送電信號;外皮,所述外皮包圍所述導體,并包括夾在第一和第二電絕緣層之間的導電屏蔽層;激勵源,所述激勵源與所述導電屏蔽層電耦連,并激勵(energizing)所述導電屏蔽層;以及故障檢測電路,所述故障檢測電路與所述導電屏蔽層電耦連。所述故障檢測電路被配置成檢測被激勵的導電屏蔽層的電特性的變化。
在又一方面,一種用于電導體的電氣故障檢測器,包括:外皮,所述外皮包圍所述導體,并包括夾在第一和第二絕緣層之間的導電屏蔽;傳感器,所述傳感器被配置成電耦連至所述屏蔽,并輸出與通過所述屏蔽傳送的電的電特性對應的信號;以及控制器,所述控制器電耦連至所述傳感器以接收所述信號并具有其中存儲用于感測的電特性的閾值的存儲器,其中,所述控制器被配置成將所述信號與所述閾值比較,并且當所述比較指示故障時提供指示。
在又一另外的方面,一種檢測導體中的故障的方法,所述導體具有包圍外皮,所述包圍外皮包括夾在第一和第二絕緣層之間的屏蔽,所述方法包括:感測通過所述屏蔽的電的電特性;將感測的電特性與和故障對應的閾值比較;以及當所述比較指示存在故障時,提供故障指示。
附圖說明
在圖中:
圖1是圖解說明電路和傳輸電纜的一部分的示意橫截面視圖。
圖2是布線和故障檢測電路的第二實施例的示意橫截面視圖,其中,電纜經(jīng)歷外部接地電氣故障。
圖3是布線和故障檢測電路的第二實施例的示意橫截面視圖,其中,電纜經(jīng)歷內部電氣故障。
圖4是布線和故障檢測電路的第三實施例的示意橫截面視圖,其中,電纜經(jīng)歷內部電弧電氣故障。
圖5是布線和故障檢測電路的第四實施例的示意橫截面視圖,其中,電纜經(jīng)歷外部接地電氣故障。
圖6是布線和故障檢測電路的第四實施例的示意橫截面視圖,其中,電纜經(jīng)歷內部電氣故障。
圖7是布線和故障檢測電路的第四實施例的示意橫截面視圖,其中,電纜經(jīng)歷內部電弧電氣故障。
圖8是檢測導體中的故障的方法的流程圖。
具體實施方式
描述的本發(fā)明的實施例涉及電路,諸如電力分配系統(tǒng),其能夠用在例如飛行器中。盡管此描述主要涉及用于飛行器的配電系統(tǒng),但也適用于使用從源到目的地傳送電力或一個或多個電信號的電路的任何環(huán)境,例如在汽車配電系統(tǒng)或者替代性能量分配系統(tǒng)中。因此,本發(fā)明的實施例同樣適用于從源向目的地傳送任意電信號或若干信號的任何電路。
圖1圖解說明用于電路,諸如電力分配系統(tǒng)的示例性電氣故障檢測系統(tǒng)10,其適合用在飛行器中。電氣故障檢測系統(tǒng)10包括電信號和/或電源(諸如發(fā)電機12)和電信號和/或電力的目的地(諸如電負載14)。發(fā)電機12和負載14顯示為由電力傳輸電纜電耦連,諸如母線排或電布線16。布線16還圖示為與故障檢測電路18電耦連。
布線16可以包括被配置成從源向目的地傳送電信號的電導體20,諸如將由發(fā)電機12產(chǎn)生的電力傳送至電負載14。在用于飛行器的配電系統(tǒng)的電氣故障檢測系統(tǒng)10的示例中,導體20可以被配置成以例如270vdc傳送電力。附加的電信號和/或電力傳輸特性可以被包括于其中。
布線16還可以包括外皮22,外皮22包圍導體20,并提供用于導體20的一層或多層電絕緣和/或電保護。在圖示的示例中,外皮22還可以包括一組夾層和/或包覆層,諸如包圍導體20的第一電絕緣層24,包括第一電絕緣層24的導電屏蔽層26和包圍導電屏蔽層26的第二電絕緣層28。在外皮22的前述的布置中,第一絕緣層24可以將導體20與導電屏蔽層26電隔離,而第二絕緣層28可以將導電屏蔽層26與外皮22外部的其它導電元件電隔離。
導體20和導電屏蔽層26可以由銅、導電絲網(wǎng)或適于傳導電或電信號目的的任何其它材料制成。導電屏蔽層26的至少一部分可以由激勵源用電流和/或電壓電激勵,或者可以具有與該部分的電激勵有關的已知電阻,例如以提供參考信號。第一和/或第二絕緣層24、28的至少一個的一個示例性組成可以包括聚氧二亞苯基-均苯四甲酰亞胺(poly-oxydiphenylene-pyromellitimide)、電絕緣合成芬芳聚酰胺聚合物膜,或者還可以包括任何電絕緣材料和/或涂層,以防止導體20和導電屏蔽層26之間和/或導電屏蔽層26和布線16外部的任何其它部件之間的電傳導。
本發(fā)明的實施例可以包括但不限于本文中描述的導體20、第一絕緣層24、導電屏蔽層26和第二絕緣層28材料的任何重復和/或組合。例如,盡管第一絕緣層24和第二絕緣層28圖示為具有相同的橫截面,但可以使用不同的材料。而且,任何前述層20、24、26、28可以選擇性、暫時地和/或永久地結合在一起形成復合層和/或材料。在本發(fā)明的又一另外的示例性實施例中,任何前述層20、24、26、28可以由柔性和/或剛性材料形成,以提供針對特定電路應用配置的和/或需要的總體的柔性或剛性布線16。
電氣故障檢測系統(tǒng)10適于檢測第二絕緣層28中何時有失效,這種失效使導電屏蔽層26電暴露于周圍的環(huán)境。這種失效條件在如圖2中所示的本發(fā)明的第二實施例中圖示,其中,絕緣體失效圖示為接地連接30。第二實施例類似于第一實施例;因此,用相同的數(shù)字標識相同的零件,要理解第一實施例的相同零件的描述適用于第二實施例,除非另外指出。接地連接30可以由第二絕緣層28中的任何不連續(xù)形成,該不連續(xù)將導電屏蔽層26的至少一部分電暴露于電接地外部部件。第二絕緣層28的這些不連續(xù)可能由暴露于外部環(huán)境或外部部件(諸如底座和/或支架)時第二絕緣層28的單個、偶然的和/或連續(xù)的裂縫、撕裂和/或磨損形成。盡管描述的在第二絕緣層28中的不連續(xù)不能使穿越導體20的電壓和/或電流暴露于外部環(huán)境,不過,這些不連續(xù)是不期望的,可以指示另外的不連續(xù),絕緣體斷裂,和/或電氣故障是迫近的和/或即將來臨的。
對于圖2的第二實施例,故障檢測電路18還可以包括但不局限于傳感器32和/或控制器34,傳感器32與導電屏蔽層26電耦連,并被配置成感測和/或測量耦連的導電屏蔽層26的電特性,控制器34例如可以提供由傳感器32感測的和/或測量的值的比較,以及響應于指示故障的比較提供指示和/或控制附加的功能。在一個示例中,導電屏蔽層26的電特性可以與由激勵源提供的參考信號相關。
如所示的,傳感器32與控制器34通信耦連。傳感器32的示例可以包括歐姆計、電流傳感器和/或電壓傳感器的任何組合。傳感器32還可以將感測的和/或測量的電特性傳送至控制器34以進一步處理。傳感器32的實施例可以包括但不局限于傳感器32將預處理的輸出傳送至控制器34的配置。例如,傳感器32可以被配置成將至少部分預處理的值傳送至控制器34,預處理的值包括但不限于絕對特性值、特性值的變化或提供感測的值高于/低于特性閾值和/或在特性閾值范圍之外或另外指示故障的存在的指示。替代性地,控制器34可以包括但不局限于一個或多個參考閾值,閾值范圍和/或預定的閾值或范圍,控制器34可以將上述的這些值或范圍與從傳感器32接收的感測的電特性比較。例如,控制器34可以包括、計算和/或在控制器的存儲器中存儲電阻、電流和/或電壓閾值,或電阻、電流和/或電壓閾值范圍。
可測量的示例性電流特性可以包括但不局限于瞬時電流/電壓、平均電流或電流的變化率。同樣,可測量的示例性電壓特性可以包括但不局限于瞬時電壓、平均電壓或電壓的變化率。盡管將傳感器32描述為“感測”和/或“測量”相應的電特性,但本發(fā)明的實施例可以包括感測和/或測量,其中,確定指示電特性或與電特性有關的但不是實際值(actualvalues)的值。另外,可以包括但不局限于其中傳感器32可以與控制器34集成的替代性配置。
在一個示例中,故障檢測電路18可以被配置成激勵導電屏蔽層26,并當傳感器32(諸如電壓傳感器)感測被激勵的導電屏蔽層26的電壓特性的變化時,在導電屏蔽層26的電壓等于和/或接近接地電壓時(例如處于或接近零電壓),檢測外皮22的接地故障和/或第二絕緣層28的斷裂30。在此示例中,故障檢測電路18可以包括激勵源,激勵源通過向屏蔽層26施加參考信號(包括但不限于已知電壓)激勵導電屏蔽層26??刂破?4然后可以將感測的從傳感器32接收的電特性與一個或多個閾值比較,以確定感測的特性是否滿足一個或多個閾值。如本文中使用的,使用術語“滿足”閾值表示感測的值滿足相應的閾值,諸如等于或小于閾值。要理解,這種確定可以被容易地更改,以由肯定/否定比較或真/假比較來滿足。響應于比較滿足閾值的任何確定,故障檢測電路18例如可以將故障和/或錯誤記錄到錯誤記錄系統(tǒng),包括指示錯誤的細節(jié)和方位,或者提供控制機制以停止電信號的傳輸和/或功率傳輸,如果可用,或者甚至經(jīng)由替代性導電路徑(無電氣故障)重新路由電信號和/或電力傳輸。
在另一示例中,故障檢測電路18可以被配置成激勵導電屏蔽層26,并當傳感器32(諸如電流傳感器)感測被激勵的導電屏蔽層26的電流特性的變化時,檢測外皮22的接地故障和/或第二絕緣層28的斷裂30??刂破?4然后可以將感測的例如以信號從傳感器32接收的電特性與一個或多個閾值比較,以確定感測的特性是否滿足一個或多個閾值。如上文解釋的,故障檢測電路18可以響應于比較滿足閾值的任何確定執(zhí)行許多響應動作和/或任務。
圖3圖解說明本發(fā)明的第二實施例的另一電氣故障情況,其中,出于示意目的,還示出具有絕緣體斷裂36和/或電氣故障的布線16的一部分,其中,第一絕緣層24中的不連續(xù)已經(jīng)使導電屏蔽層26的至少一部分暴露于導體20。在此示例中,描述的在第一絕緣層24中的不連續(xù)可能使穿越導體20的電壓和/或電流暴露于導電屏蔽層26。盡管描述的第一絕緣層24中的不連續(xù)可能不能使穿越導體20的電壓和/或電流暴露到外部環(huán)境,不過這些不連續(xù)是不期望的,并且還可能指示另外的不連續(xù),絕緣體斷裂和/或電氣故障是迫近的和/或即將來臨的。
在圖3中所示的替代性故障示例中,故障檢測電路18通過電路18和導電屏蔽層26之間的電耦連,可以被配置成激勵導電屏蔽層26,并檢測通過導電屏蔽層26傳送的電的電特性的變化。例如,故障檢測電路18可以被配置成當傳感器32(諸如電壓傳感器)感測導電屏蔽層26的電壓特性的變化,在導電屏蔽層26的電壓等于和/或接近導體20的電壓時,檢測外皮22的電氣故障和/或第一絕緣層24的絕緣體斷裂36??刂破?4然后可以將感測的從傳感器32接收的電特性與一個或多個閾值比較,以確定感測的特性是否滿足一個或多個閾值。如上文解釋的,故障檢測電路18可以響應于比較滿足閾值的任何確定執(zhí)行許多響應動作和/或任務。
圖4圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第三實施例用于電路的替代性電氣故障檢測系統(tǒng)10。第三實施例類似于第一和第二實施例;因此,以相同的數(shù)字增加100標識相同的零件,要理解第一和第二實施例的相同零件的描述適用于第三實施例,除非另外指出。先前實施例和第三實施例之間的不同在于布線116還包括電容器140,電容器140在遠離故障檢測電路18的位置將導體20與導電屏蔽層26電耦連。
在此意義上,圖4圖解說明形式為導體20的激勵源,導體20經(jīng)由電容器140與導電屏蔽層26電耦連,其可以通過將參考信號(例如功率信號,諸如電壓)的至少一部分從導體20傳送至導電屏蔽層26來激勵導電屏蔽層26。參考電信號可以沿導電屏蔽層26發(fā)送,使得傳感器32感測實際的屏蔽層26的信號,控制器34將實際的屏蔽層26的信號與參考信號比較。如果布線中存在故障,則故障會改變參考信號,感測的實際屏蔽層26信號會與參考信號不同。此不同可以由控制器34確定。電容器140的一個非限制性示例可以包括高頻耦合電容器,使得dc電壓可以被阻止通過電容器140傳送,同時仍允許和/或傳送高頻信號。出于示意目的,還示出在導體20中具有電弧故障142的布線116的一部分,其中,電弧故障142物理地位于故障檢測電路18和電容器140之間。
電弧故障142可能出現(xiàn)在例如這樣的環(huán)境中,例如電連接(諸如導體20)中的物理缺陷或不連續(xù)使導體20的信號和/或功率傳輸能力的永久性或暫時性損失。在物理間隔出現(xiàn)時,除了短距離的間隔之外,分開的導體端子144之間的電壓差可以允許電弧電擊在端子144之間。電力系統(tǒng)可以將電弧事件視作由端子144兩端的電壓降引起的突然或短暫的電流降低。在具有振動的環(huán)境中,例如飛行器,電連接中的物理缺陷可能引起暫時性電弧事件,原因是振動可能重新連接和斷開處于物理缺陷點處的電端子144。暫時性電弧事件例如可以在導體上生成高頻信號,高頻信號會通過電容器140傳送。
在圖4中所示的替代性電弧故障142的示例中,故障檢測電路18通過電路18和導電屏蔽層26之間的電耦連,可以被配置成檢測通過導電屏蔽層26傳送的電的電特性的變化。例如,故障檢測電路18可以被配置成當傳感器32(諸如電壓和/或電流傳感器)感測指示串聯(lián)電弧故障142的導電屏蔽層26的相應的電壓和/或電流特性的高頻變化時,檢測電路18和電容器140之間的串聯(lián)電弧故障(aseriesarcingfault)142??刂破?4然后可以將感測的從傳感器32接收的高頻電特性與一個或多個高頻閾值比較,以確定感測的特性是否滿足一個或多個閾值。如上文解釋的,故障檢測電路18可以響應于比較滿足閾值的任何確定,執(zhí)行許多響應動作和/或任務。
圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第四實施例用于電路的替代性故障檢測器。第四實施例類似于第一、第二和第三實施例;因此,用相同的數(shù)字增加200標識相同的零件,要理解第一、第二和第三實施例的相同零件的描述適用于第四實施例,除非另外指出。之前的實施例和第四實施例之間的不同在于布線216還包括在遠離故障檢測電路218的位置將導體20與導電屏蔽層26電耦連的電阻元件或電阻器240。在這個意義上,圖5圖解說明形式為導體20的激勵源,導體20經(jīng)由電阻器240與導電屏蔽層26電耦連,激勵源可以激勵導電屏蔽層26以從由導體20傳送的電信號提供參考信號。之前的實施例與第四實施例之間的不同在于故障檢測電路218還與導體20電耦連。電阻器240的一個非限制性示例可以包括高電阻電阻器,諸如數(shù)量級為10千歐,以便限制可能穿過電阻器240因此穿越導電屏蔽層26的電流。出于示意目的,還示出具有絕緣體斷裂30和/或接地故障的布線216的一部分,其中,第二絕緣層28中的不連續(xù)已經(jīng)將導電屏蔽層26的至少一部分暴露于電接地外部部件。
故障檢測電路218通過電路218和導電屏蔽層26之間以及電路218和導體20之間的電耦連,可以被配置成檢測通過導電屏蔽層26傳送的電的電特性的變化。例如,在當前的配置中,導電屏蔽層26可以用與導體20耦連的電流和/或電壓電激勵,或者可以具有與電激勵有關的已知的電阻,使得位于故障檢測電路218和電阻器240之間的絕緣體斷裂30產(chǎn)生通過導電屏蔽層26傳送的電的電特性的變化。
在一個示例中,故障檢測電路218可以被配置成當傳感器32(諸如電壓傳感器)感測導電屏蔽層26和/或導體20的電壓特性的變化,在感測的電壓等于和/或接近接地電壓(例如處于或接近零伏)時檢測位于故障檢測電路218和電阻器240之間的外皮22的接地故障和/或第二絕緣層28的斷裂30??刂破?4然后可以將感測的從傳感器32接收的電壓特性與一個或多個閾值比較,以確定感測的電壓特性是否滿足一個或多個閾值。在另一非限制性示例中,電流傳感器可以感測電流特性的變化,諸如由于接地故障電流的突然涌流,這可以由控制器34與一個或多個閾值比較,以確定感測的電流特性是否滿足一個或多個閾值。如上文解釋的,故障檢測電路218可以響應于比較滿足閾值的任何確定執(zhí)行許多響應動作和/或任務。
圖6圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的另一電氣故障情況,其中,出于示意目的,還示出具有第一絕緣層24的絕緣體斷裂36和/或電氣故障的布線216的一部分,其中,第一絕緣層24中的不連續(xù)已經(jīng)使導電屏蔽層26的至少一部分暴露于導體20。在此示例中,描述的第一絕緣層24中的不連續(xù)可能使穿越導體20的電流和/或電流暴露于導電屏蔽層26。
在一個示例中,故障檢測電路218通過電路218和導電屏蔽層26之間以及電路218和導體20之間的電耦連,可以被配置成檢測位于故障檢測電路218和電阻器240之間的第一絕緣層24的絕緣體斷裂36。故障檢測電路218可以在傳感器32(諸如電壓傳感器)感測導電屏蔽層26的電壓特性的變化,在導電屏蔽層26的電壓等于和/或接近導體20的電壓時,檢測第一絕緣層24的絕緣體斷裂36??刂破?4然后可以將感測的從傳感器32接收的電壓特性與一個或多個閾值比較,以確定感測的電壓特性是否滿足一個或多個閾值。如上文解釋的,故障檢測電路218可以響應于比較滿足閾值的任何確定執(zhí)行許多響應動作和/或任務。
圖7圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第四實施例用于電路的替代性故障檢測器,其中,出于示意目的,還示出在導體20中具有電弧故障142的布線216的一部分,其中,電弧故障142物理地位于故障檢測電路218和電阻器240之間。
在此替代性電弧故障142的示例中,故障檢測電路218通過電路18和導電屏蔽層26之間以及電路218和導體20之間的電耦連,可以被配置成檢測通過導電屏蔽層26和/或導體20傳送的電的電特性的變化。例如,故障檢測電路18可以被配置成當傳感器32諸如電壓和/或電流傳感器感測導電屏蔽層26的相應的電壓和/或電流特性的高頻變化時,或者當導體20的不連續(xù)使電流停止流動,指示串聯(lián)電弧故障142時,檢測電路218和電阻器240之間的串聯(lián)電弧故障142??刂破?4然后可以將感測的從傳感器32接收的電特性與一個或多個特性閾值比較,以確定感測的特性是否滿足一個或多個閾值。如上文解釋的,故障檢測電路18可以響應于比較滿足閾值的任何確定執(zhí)行許多響應動作和/或任務。
盡管已經(jīng)圖示了串聯(lián)電弧故障142,其中,單個導體20已經(jīng)分離,導致故障142在導體20的軸向長度的相對方向,本發(fā)明的實施例可以適用于一個或多個串聯(lián)電弧故障142出現(xiàn)在相對于導體的軸向長度的基本垂直的方向的檢測上。可能出現(xiàn)在基本垂直方向的串聯(lián)電弧故障的一個示例可以包括但不局限于螺栓式導體20連接,其中,至少兩個導體20被至少部分地軸向包裹,并由機械緊固件諸如螺栓電耦連在一起。在此示例中,如果機械緊固件松動,則包裹導體20可能分離,以致串聯(lián)電弧故障可能出現(xiàn)。而且,本發(fā)明的實施例可以包括附加的導電屏蔽層26,其包圍并與第一導電屏蔽層26電絕緣,以便提供第二故障檢測系統(tǒng)10,或者以便提供能夠檢測相同導體20上的不同故障的故障檢測系統(tǒng)10。
圖8圖解說明示出檢測在導體和/或外皮中的故障的方法300的示例性流程圖。方法300以感測步驟320開始,其中,傳感器32感測通過導電屏蔽層26的電的電特性。接著,方法300執(zhí)行比較步驟330,其中,控制器34將感測的電特性與對應于故障的閾值比較。
比較步驟330還可以包括將感測的電特性與對應于第一或第二電絕緣層24、28的至少一個的外皮22的故障的電壓、電阻或電流閾值的至少一個比較,并如上文描述的當滿足比較時,確定第一或第二電絕緣層24、28的至少一個的外皮22故障出現(xiàn)。例如,控制器34可以從傳感器32接收感測的電特性,諸如電壓,并且可以將特性轉換成值,成為一些其它數(shù)字形式以用于指示特性。然后通過具有用于確定特性與閾值的比較是否滿足閾值的可執(zhí)行指令集的計算機程序將特性和/或值可以與存儲在控制器34的存儲器中的指示故障的閾值進行比較。在本文中使用術語“滿足”閾值表示特性滿足預定的閾值,諸如等于或小于閾值。要理解,這種確定可以被容易地改變,以由肯定/否定比較或真/假比較滿足。
計算機程序可以包括計算機程序產(chǎn)品,計算機程序產(chǎn)品可以包括用于承載或具有其上存儲的機器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結構的機器可讀介質。此機器可讀介質可以是任何可用介質,這些介質可以由通用或專用計算機或具有控制器34的其它機器訪問。通常,此計算機程序可以包括具有執(zhí)行特定任務或實現(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的技術效果的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結構、算法等。機器可執(zhí)行指令、關聯(lián)的數(shù)據(jù)結構和程序代表用于執(zhí)行如本文中公開的信息的交換的程序代碼的例子。機器可執(zhí)行指令可以包括例如指令和數(shù)據(jù),這引起通用計算機、專用計算機或專用處理機器執(zhí)行特定的功能或功能組。
在另一示例性方法300中,比較步驟330還可以包括將感測的電特性與對應于導體20的串聯(lián)電弧故障的高頻閾值比較,將感測的電特性與對應于導體20的串聯(lián)電弧故障的電流閾值比較,和/或將感測的電特性與對應于導體20的串聯(lián)電弧故障的電壓閾值比較,并在滿足比較時,確定導體20的串聯(lián)電弧故障出現(xiàn)。
最后,方法300執(zhí)行提供步驟340,其中,當比較指示存在故障時,控制器34和/或故障檢測系統(tǒng)10的至少一個提供故障指示。提供步驟340還可以包括但不限于將故障指示提供至錯誤記錄系統(tǒng),并記錄故障指示,將故障指示的方位提供至錯誤記錄系統(tǒng),并記錄故障指示的方位,響應于提供故障指示停止通過導體20傳送的任何電信號的傳輸,和/或響應于提供故障指示通過替代性導體路徑重新路由通過導體20傳送的任何電信號的傳輸。
描繪的順序只出于示意目的,不旨在以任何方式限制方法300,要理解方法300的各部分可以以不同的邏輯次序繼續(xù),可以包括附加或中間部分,或在不減少描述的方法下,描述的方法300的各部分可以分成多個部分,或描述的方法的各部分可以被省略。例如,方法的一個實施例可以包括在感測步驟320之前,通過導體20傳送至少一個功率信號或數(shù)據(jù)信號。
本公開可以包括除了上面的圖中所示的那些之外許多其它可能的實施例和配置。例如,本發(fā)明的一個實施例包括但不限于用于感測至少一個導體20和/或導電屏蔽層26的電阻并將感測的電阻與電阻閾值比較的歐姆計,以便確定絕緣體斷裂30、36和/或電弧故障142是否出現(xiàn)或是否已經(jīng)出現(xiàn)。另外,可以重新安排各個部件的設計和布局,使得可實現(xiàn)許多不同的在線配置。
本文中公開的實施例提供用于電路的電氣故障檢測器。技術效果是上文描述的實施例基于導電屏蔽層的電特性的感測,實現(xiàn)導體或包圍導體的外皮中電氣故障的檢測??梢栽谏厦娴膶嵤├袑崿F(xiàn)的一個優(yōu)點是上文描述的實施例通過在所有的絕緣層失效之前檢測絕緣體斷裂電氣故障,提供在外皮中絕緣體斷裂電氣故障的有源檢測。通過在完全的絕緣體失效之前識別絕緣體斷裂故障,電力短路到意外的接地連接,因此降低或消除由電氣故障事件產(chǎn)生的任何局部熱量,這些熱量可能導致電火花、煙霧、部件的熔化或損壞,或電氣系統(tǒng)或更大的結構諸如飛行器的災難性失效。
上文描述的實施例的另一優(yōu)點是電氣故障檢測器可以檢測電弧故障事件,提高通過檢測附加類型的電氣故障的電氣故障檢測。而且,在某些實施例中,其中,電氣故障在故障檢測電路和將導體與導電屏蔽層耦連的另一電部件之間,故障的方位可以在位置上位于前述的故障檢測電路和電部件之間。
在一個或多個電系統(tǒng)或記錄系統(tǒng)中故障檢測電路和/或檢測電路的網(wǎng)絡能夠準確地定義何處正發(fā)生電氣故障,給維護人員提供有限量的布線以檢查失效。而且,精確定義何處正發(fā)生電氣故障減少或消除任何附加的維護時間和/或與必須手動測試和定位電氣故障關聯(lián)的成本。這可以允許魯棒性非常高的系統(tǒng),其中,由于一個或多個故障檢測器與任何給定的故障點鄰近,故障事件可以被快速地定位。另外,通過定義失效點,系統(tǒng)能夠允許重新路由故障周圍的電力(如果可用),提供電力網(wǎng)絡中的冗余。
上文描述的實施例的又一另外的優(yōu)點是冗余絕緣層提供單個絕緣層的雙重災難性保護,以提供針對由于絕緣體的裂縫、撕裂和/或磨損造成的絕緣體斷裂的魯棒性更高的防御。附加保護提供檢測單層故障,并在兩個絕緣層完全失效之前更換外皮的機會。因此,上文描述的實施例提供用于電路諸如飛行器電力分配系統(tǒng)的提高的安全性,因此提高電路的總體安全性。
在還沒有被描述的程度上,根據(jù)需要,各個實施例的不同的特征和結構可以與其它實施例結合使用。在一個或多個實施例中不能夠圖示的一個特征不意味著解讀為其不能夠被圖示,而是出于描述的簡潔進行的。因此,不同實施例的各個特征可以根據(jù)需要混合和匹配以形成新的實施例,而不管新實施例是否被明確地描述。本文中描述的特征的組合或置換由本公開覆蓋。
本書面說明書使用示例來公開本發(fā)明(包括最佳模式),還使得任意本領域技術人員可實踐本發(fā)明(包括制造和使用任意裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任意結合的方法)。本發(fā)明的專利范圍由權利要求書限定,并且可以包括本領域技術人員想到的其他示例。如果這樣的其他示例具有與權利要求書的文字語言并非不同的結構元件、或者如果這樣的其他示例包括與權利要求書的文字語言具有非實質性區(qū)別的等同結構元件,則這樣的其他示例意欲落入權利要求的范圍內。