背景

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電盤中的斷路器,該斷路器能夠?qū)⑻l信息光傳遞到鄰近斷路器,該鄰近斷路器將跳閘信息信號(hào)中繼發(fā)回到該跳閘的斷路器,該跳閘的斷路器然后在其面上顯示跳閘信息.

相關(guān)技術(shù)的討論

隨著小型斷路器的功能的增加，期望有關(guān)分支電路的更多數(shù)據(jù)在負(fù)載中心處可用。信息的重要類型可以識(shí)別哪些斷路器已經(jīng)在負(fù)載中心中跳閘以及引起斷路器跳閘的電氣故障的類型。然而，小型電子斷路器只有在主觸頭被閉合時(shí)才由線路側(cè)供電是常見的。這造成了關(guān)于向用戶提供關(guān)于斷路器跳閘的原因的指示的問(wèn)題，因?yàn)橐坏┲饔|頭分開，電力即從電子器件中移除。

因此，用于提供來(lái)自跳閘的斷路器的這樣的數(shù)據(jù)的若干方案已經(jīng)被開發(fā)。然而，以往的方案已經(jīng)承受了實(shí)現(xiàn)這樣的系統(tǒng)中的復(fù)雜性。

概述

本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)允許直接在電子斷路器及其近鄰之間的通信來(lái)進(jìn)行操作。如典型情況一樣，面板中的斷路器被安裝成使得存在面向其左側(cè)壁和右側(cè)壁中的至少一個(gè)的鄰近的斷路器。本發(fā)明的每個(gè)斷路器包括光通信接口，該光通信接口與鄰近的斷路器上的相同的光通信接口(即，光端口)對(duì)準(zhǔn)。允許數(shù)據(jù)從跳閘了的或正在跳閘的斷路器傳遞到被供電了的鄰近的斷路器，并且然后通過(guò)光端口中繼發(fā)回到跳閘了的的斷路器并且在其面上的可見指示器處顯示。由于斷路器之間的通信裝置自包含在斷路器內(nèi)，安裝并且操作斷路器而無(wú)需任何附加的連接、面板修改或?qū)嗦菲靼惭b過(guò)程的變化。

根據(jù)本發(fā)明的一些方面，通過(guò)負(fù)載中心內(nèi)的通信裝置整個(gè)地包含在斷路器內(nèi)來(lái)最小化系統(tǒng)的復(fù)雜性。因此，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)的改進(jìn)集中在對(duì)斷路器裝置本身的改進(jìn)，所以本發(fā)明的各方面可以適合于使用已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝的現(xiàn)有的配電盤的改裝應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的一些方面，提供了一種指示器系統(tǒng)，用于已經(jīng)跳閘并且因此沒(méi)有電力來(lái)提供其自身的跳閘指示的小型電子斷路器，該指示器系統(tǒng)包括跳閘狀態(tài)中的斷路器和非跳閘狀態(tài)中的鄰近(相鄰)的斷路器，這兩個(gè)斷路器具有對(duì)準(zhǔn)的指示光管和數(shù)據(jù)傳輸線。跳閘了的或正在跳閘的斷路器在其觸頭斷開和停電之前發(fā)送“跳閘數(shù)據(jù)的通知”信號(hào)，或者依靠諸如電容器的儲(chǔ)存功率來(lái)來(lái)進(jìn)行該工作。鄰近(即，未跳閘)的斷路器具有數(shù)據(jù)收發(fā)器，該數(shù)據(jù)收發(fā)器接收跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)，將其進(jìn)行編碼，并且然后經(jīng)由可見光源通過(guò)斷路器的相同側(cè)上它的出站可見光管將該跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)中繼發(fā)回。跳閘的發(fā)生已經(jīng)打開了跳閘斷路器上的機(jī)械快門，允許其將通過(guò)它的頂壁(還被稱為斷路器“面”)的中繼發(fā)回的跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)通過(guò)可見指示窗口來(lái)進(jìn)行顯示。

根據(jù)本發(fā)明的一些方面，具有箱、可分離電觸頭和電子傳感/數(shù)據(jù)裝置的電子斷路器具有：數(shù)據(jù)收發(fā)器，其具有用于接收鄰近跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)的數(shù)據(jù)輸入側(cè)和用于輸出自身跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)的數(shù)據(jù)輸出側(cè)；可見光發(fā)射器，其連接到數(shù)據(jù)收發(fā)器，以輸出所接收的鄰近的跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)作為包括可見光的跳閘指示；電子器件，其用于將自身跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)進(jìn)行編碼并且將其報(bào)告給數(shù)據(jù)收發(fā)器；斷路器的頂壁上的可見光指示器窗口；用于可見光指示器窗口的快門，該快門能夠在包括可見光的跳閘指示從斷路器中輸出時(shí)阻擋可見光指示器窗口，并且在斷路器跳閘時(shí)不阻擋可見光指示器窗口；左側(cè)指示器光管和右側(cè)指示器光管，每個(gè)雙向光管能夠用于從鄰近斷路器接收包括可見光的跳閘指示(當(dāng)在跳閘位置中時(shí)快門打開)，并且用于將包括可見光的跳閘指示從斷路器內(nèi)傳輸?shù)洁徑鼣嗦菲?快門關(guān)閉)；箱中的左側(cè)光端口和右側(cè)光端口，每個(gè)光端口是通過(guò)斷路器箱通向指示器光管的光通路，左側(cè)雙向數(shù)據(jù)線和右側(cè)雙向數(shù)據(jù)線，用于接收鄰近斷路器的跳閘的(即，來(lái)自鄰近斷路器的)通知(即，跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào))，并且用于將自跳閘的通知傳輸?shù)洁徑鼣嗦菲?；以及每個(gè)雙向數(shù)據(jù)線連接到數(shù)據(jù)收發(fā)器。

在本發(fā)明的其他方面中，負(fù)載中心可以包括以上類型中的多個(gè)電子斷路器，每個(gè)斷路器被放置成與相鄰斷路器對(duì)齊并且將斷路器中的至少兩個(gè)并排放置且光端口對(duì)準(zhǔn)，其中，第一斷路器的收發(fā)器接收其數(shù)據(jù)線上近鄰的跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)并且將該近鄰的跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)通過(guò)指示器光管和對(duì)準(zhǔn)的光端口經(jīng)由可見的led進(jìn)行傳輸。

附圖簡(jiǎn)述

根據(jù)本文公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，在閱讀下面詳細(xì)的描述后并且參考示例性附圖后，所公開的實(shí)施例的上述優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中：

圖1是用小型電子斷路器填充的負(fù)載中心面板的正視圖。

圖2a是示例性斷路器的正視圖，以及圖2b是兩個(gè)并排的示例性斷路器的正視圖。

圖3a是供電的示例性斷路器中的跳閘指示操作的示意圖。

圖3b是未供電的示例性斷路器中的跳閘指示操作的示意圖。

圖4是用于未供電的斷路器的示例性光分流器的示意側(cè)視圖圖示。

公開的具體實(shí)施方式

首先，要理解的是，包括所公開的實(shí)施例的方面的實(shí)際、真實(shí)的商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)將要求許多的實(shí)施特定決定來(lái)實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的商業(yè)實(shí)施例的最終目標(biāo)。這樣的實(shí)施特定決定可以包括但可能不限于遵循系統(tǒng)相關(guān)約束、商業(yè)相關(guān)約束、政府相關(guān)約束和其他約束，這些約束可以因具體實(shí)施、位置和時(shí)間而變化。雖然在絕對(duì)意義上開發(fā)者的努力可能是復(fù)雜的并且耗時(shí)的，但是對(duì)于受益于本公開的本領(lǐng)域的技術(shù)人員，這樣的努力仍然是常規(guī)工作。

還應(yīng)該理解的是，本文公開的和教導(dǎo)的實(shí)施例容易受到許多和各種修改和替代形式的影響。因此，諸如但不限于“一(a)”等的單數(shù)術(shù)語(yǔ)的使用并不旨在作為對(duì)各項(xiàng)數(shù)量的限制。類似地，用在書面描述中的諸如但不限于“頂部(top)”、“底部(bottom)”、“左(left)”、“右(right)”、“上面(upper)”、“下面(lower)”、“向下(down)”、“向上(up)”、“側(cè)面(side)”等的任何關(guān)系術(shù)語(yǔ)是在具體參考附圖中為了清楚起見，并且并不旨在限制本發(fā)明的范圍。

通過(guò)研究附圖并且特別參考圖1，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，他們正在看由負(fù)載中心21表示的配電盤，該負(fù)載中心21具有由面板27表示并且具有由統(tǒng)稱為23的小型斷路器(有時(shí)只被稱為“斷路器”)填充的各個(gè)槽位置的外殼。斷路器23被示出布置在兩個(gè)緊密間隔的列29a、29b中，但也可以布置在單個(gè)列或行中。在這樣的布置中，要注意到的是，諸如示例性斷路器23a的大多數(shù)斷路器在受驗(yàn)斷路器23a的右側(cè)23b、左側(cè)23c和前側(cè)23d具有鄰近斷路器。雖然是在住宅負(fù)載中心的背景下進(jìn)行說(shuō)明和描述的，但是要理解的是，本發(fā)明適用于商業(yè)負(fù)載中心和工業(yè)負(fù)載中心以及配電盤、oem斷路器面板應(yīng)用以及包含多個(gè)斷路器的任何外殼。

尤其如圖4所示，如本領(lǐng)域中眾所周知的，每個(gè)電子斷路器23具有箱31、為靜觸頭33和活動(dòng)觸頭35的可分離電觸頭和在其線路側(cè)端子39和負(fù)載側(cè)端子41之間的傳感/數(shù)據(jù)收集裝置37(諸如電流路徑38上的電流互感器等等以及相關(guān)的電子器件)。本發(fā)明的各方面特別感興趣的是每個(gè)示例性斷路器23可以配備數(shù)據(jù)收發(fā)器43。還參考圖2a和圖2b，每個(gè)斷路器具有通過(guò)光端口62、64的左側(cè)可見光管57和右側(cè)可見光管59(每側(cè)壁處一個(gè))，光端口62、64是斷路器箱31中的開口。如果必要或需要，透鏡可以用在光端口處。斷路器23a在斷路器頂壁(面)65上具有左側(cè)可見光指示器窗口61和右側(cè)可見光指示器窗口63，該可見光指示器窗口與可見光管57、59進(jìn)行光通信。斷路器23a在斷路器箱內(nèi)的左側(cè)可見光管57和右側(cè)可見光管59處具有左側(cè)可見光led67和右側(cè)可見光led69。斷路器23a具有左側(cè)雙向數(shù)據(jù)線71和右側(cè)雙向數(shù)據(jù)線73，左側(cè)雙向數(shù)據(jù)線71和右側(cè)雙向數(shù)據(jù)線73在本發(fā)明的某些方面中可以是用于光通信的光學(xué)“光管”；以及數(shù)據(jù)收發(fā)器43，該數(shù)據(jù)收發(fā)器43具有用于接收鄰近跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)的數(shù)據(jù)輸入側(cè)和用于輸出自身跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)的數(shù)據(jù)輸出側(cè)。在所示的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)收發(fā)器包括左側(cè)通道數(shù)據(jù)收發(fā)器和右側(cè)通道數(shù)據(jù)收發(fā)器。要理解的是，如果需要，至數(shù)據(jù)收發(fā)器的數(shù)據(jù)傳輸可以由適當(dāng)?shù)墓鈧鬏斞b置通過(guò)附加對(duì)準(zhǔn)的光端口處的斷路器箱，或者如果適當(dāng)，可以使用其他裝置。每個(gè)雙向數(shù)據(jù)線被連接到數(shù)據(jù)收發(fā)器43的適當(dāng)相應(yīng)的通道。參考圖2b，可以看出的是，在操作上，受驗(yàn)跳閘的斷路器75定位到鄰近斷路器77的左邊，該鄰近斷路器77是未跳閘的、接通的并且因此完全由負(fù)載中心21的線路側(cè)供電。當(dāng)斷路器是保持在負(fù)載中心中它們各自的槽中時(shí)，鄰近斷路器77的左指示器光管79是與受跳閘的斷路器75的右指示器光管59對(duì)準(zhǔn)。

在箱31的左壁45和右壁47中分別定位了光端口62、64，用于雙向指示器光管。光端口是放置在固定位置中的以用于允許光信號(hào)通過(guò)箱壁，并且如果需要，光端口可以包括透鏡。每個(gè)光端口分別通向相應(yīng)的光管57、59，其中每個(gè)光管是包含在箱31中并且被連接到光數(shù)據(jù)收發(fā)器43或者其單獨(dú)的操作部分，如硬件和設(shè)計(jì)可規(guī)定的。要理解的是，如果需要，前壁49(將參考號(hào)放在圖2a.rwn的頂部上)可同樣裝備有如在圖1中的方向箭頭所指示的通信線路和光管。要理解的是，例如，兩極斷路器可以具有兩個(gè)正向光端口來(lái)與兩個(gè)前壁近鄰進(jìn)行通信。注意，不是所有的配電盤是兩列設(shè)計(jì)，并且在受驗(yàn)斷路器缺少前面鄰近的斷路器的一列設(shè)計(jì)中，可以不嚴(yán)格要求前光端口和光管。

每個(gè)斷路器23的電子器件81(圖4)或其子集能夠?qū)Πü收蠑?shù)據(jù)的跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)進(jìn)行編碼并將其報(bào)告給數(shù)據(jù)收發(fā)器43。每個(gè)斷路器的收發(fā)器能夠例如通過(guò)其雙向數(shù)據(jù)線中的一個(gè)或多個(gè)將斷路器的跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)傳輸?shù)礁郊庸舛丝冢⑶夷軌蚪邮锗徑l數(shù)據(jù)的通知信號(hào)并且用作中繼器，將鄰近跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線進(jìn)行中繼并且中繼輸出到鄰近斷路器。

特別參照?qǐng)D4，斷路器配有鏈接到活動(dòng)觸頭35的機(jī)械操作的快門93，以用于由于分離的電觸頭而提供到斷路器的可見光指示器窗口63的光通信路徑。當(dāng)由于跳閘或切斷斷路器觸頭33、35時(shí)，機(jī)械連桿驅(qū)動(dòng)快門93從斷路器23的可見光指示器窗口61、63下出來(lái)。這允許從仍然具有電力的鄰近斷路器77發(fā)出的跳閘指示照亮未供電的跳閘斷路器75的可見光指示器窗口61、63。

在操作中，本發(fā)明的系統(tǒng)的各方面將如下工作。受驗(yàn)斷路器(即，圖2b中左邊的斷路器75)在通過(guò)它的電子器件81(圖4)監(jiān)視它的操作時(shí)感測(cè)即將發(fā)生跳閘的條件，或者在本發(fā)明的一些方面，如果配備了諸如儲(chǔ)備電容器等的后跳閘電源，可以感測(cè)實(shí)際的跳閘信號(hào)。在這一點(diǎn)上，受驗(yàn)斷路器將對(duì)諸如跳閘時(shí)間、引起跳閘的故障類型等的任何相關(guān)信息進(jìn)行編碼的跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)從它的數(shù)據(jù)收發(fā)器43通過(guò)它的右側(cè)數(shù)據(jù)通信線路73發(fā)出到未跳閘的鄰近斷路器77的左側(cè)數(shù)據(jù)通信線路83中。鄰近斷路器77的數(shù)據(jù)收發(fā)器85對(duì)跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)進(jìn)行編碼并且將作為跳閘指示的跳閘數(shù)據(jù)的通知信號(hào)通過(guò)它的左側(cè)可見光源87(其如果需要，可以是適當(dāng)?shù)膌ed)進(jìn)行中繼。跳閘指示從左側(cè)可見光源87行進(jìn)通過(guò)鄰近斷路器的左側(cè)指示器光管79。來(lái)自指示器管79的光101(圖3a和圖3b)并不照射鄰近斷路器的可見光指示器窗口91，因?yàn)槿鐖D3a的細(xì)節(jié)所示，在其電觸頭處于閉合位置中時(shí)，該窗口被從下面由連接到鄰近斷路器77的活動(dòng)觸頭35的快門93阻擋。例如，快門可能機(jī)械操作上類似于已知的小型斷路器的機(jī)械跳閘指示器，諸如來(lái)自施耐德電氣的visitrip^tm，但相反的是，即，一旦跳閘則撤回其標(biāo)志部分而不是將其推進(jìn)。跳閘指示光101通過(guò)斷路器箱中的對(duì)準(zhǔn)的光端口進(jìn)入到跳閘的斷路器75并且進(jìn)入到跳閘的斷路器的右側(cè)指示器光管59。如圖3b的細(xì)節(jié)所示，由于其活動(dòng)觸頭35的運(yùn)動(dòng)，跳閘的斷路器75的快門95(圖3b)已經(jīng)從跳閘的斷路器75的指示器窗口61、63下方撤回，從而允許跳閘指示光照射跳閘的斷路器75的右側(cè)可見光指示器窗口63。

要注意的是，在本發(fā)明的一些方面中，如果需要，提供可見指示的斷路器可以為所有鄰近斷路器提供唯一指示。例如，如果左側(cè)近鄰和右側(cè)近鄰都跳閘了，居中斷路器可以向每個(gè)跳閘的斷路器提供不同的指示。還要注意的是，為清楚起見，斷路器的面上的指示器窗口被示出為兩個(gè)獨(dú)立的指示器窗口。獨(dú)立的指示器窗口示出例如旨在用于左邊的跳閘的斷路器的可見光如何也不被發(fā)送到右邊的斷路器。出于美觀的目的，這可能用防止反射到相對(duì)的指示光管的導(dǎo)光材料做出來(lái)從外面看起來(lái)像單個(gè)窗口。還要注意的是，可能使用相同的光管用于數(shù)據(jù)和可見光。在本發(fā)明的該方面中，跳閘數(shù)據(jù)可以是可見的或不可見的(諸如紅外線)。跳閘斷路器可以通過(guò)閃爍(調(diào)制)其可見的led來(lái)發(fā)送跳閘數(shù)據(jù)。鄰近斷路器接收該數(shù)據(jù)并且將適當(dāng)?shù)目梢姽庵甘景l(fā)回到跳閘的斷路器。還要注意的是，在本發(fā)明的一些方面中，提供給跳閘的斷路器的指示可以是閃爍的、不閃爍或按順序(代碼)閃爍的。另外，指示可以是任何可見的顏色。閃爍(或不閃爍)和顏色的組合允許許多可能的指示類型。在其他方面，指示還可以以提供可見指示的方式進(jìn)行調(diào)制，并且還允許更多詳細(xì)的信息數(shù)字化傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。

雖然已經(jīng)說(shuō)明和描述了本公開的具體方面、實(shí)施和應(yīng)用，但是要理解的是，本公開并不限于本文公開的精確構(gòu)造和組成，并且根據(jù)上述描述，各種修改、變化和變型可以是明顯的，而不脫離在所附權(quán)利要求中定義的所公開的實(shí)施例的范圍。