電力電纜截面檢測斷路器及控制該斷路器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣裝置領(lǐng)域，尤其是電路斷路器。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種控制電路斷路器的方法，尤其是用于自動校準(zhǔn)斷路器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了能源效率以及提高電氣裝置的安全性，可以在裝置內(nèi)，例如在公寓或工業(yè)建筑內(nèi)設(shè)置電氣管理和監(jiān)控單元。
[0003]這些管理單元通常直接安裝在裝置的電力網(wǎng)絡(luò)上，用于實(shí)施管理用電的服務(wù)，并在發(fā)生故障的情況下予以警告。因此，用戶可以控制其消耗量并在可能發(fā)生故障的情況下受到警告。
[0004]管理單元通常安裝在公寓的配電板(由配電板上游的電能供應(yīng)器提供的電源的進(jìn)入點(diǎn))上。通常設(shè)置該單元，以便測量來自為網(wǎng)絡(luò)供電的配電板的輸出電力電纜的消耗量。
[0005]這些輸出電力電纜通常與斷路器相關(guān)聯(lián)，所述斷路器用于保護(hù)由該輸出電纜供電的網(wǎng)絡(luò)的電力線路。管理單元尤其是可以進(jìn)一步適于檢測斷路器跳閘，以便警告用戶在其公寓內(nèi)發(fā)生了電氣故障。
[0006]然而，當(dāng)斷路器的校準(zhǔn)與待保護(hù)線路的電氣性能不匹配時(shí)，斷路器則不容易提供充分保護(hù)或意外跳閘。
[0007]然而，管理單元能夠檢測斷路器的運(yùn)行異常，另一方面，其沒有設(shè)計(jì)用來警告這種異常，例如，在配電板上安裝斷路器的過程中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明將改善這種現(xiàn)狀。
[0009]本發(fā)明尤其是驗(yàn)證斷路器的校準(zhǔn)與待保護(hù)電源線的特性的匹配，并且根據(jù)這些特性進(jìn)一步調(diào)節(jié)斷路器的校準(zhǔn)。
[0010]為此目的，本發(fā)明的第一方面涉及一種斷路器，用于保護(hù)至少一條電力線路，該電力線路包括至少一條電力電纜。所提供的斷路器至少包括:
[0011]電力電纜直徑傳感器；以及，
[0012]連接到直徑傳感器的數(shù)據(jù)處理單元，用于接收直徑值。
[0013]此外，處理單元能夠驗(yàn)證直徑值大于或等于根據(jù)斷路器的分配電流確定的極限值。
[0014]分配電流的含義是斷路器能夠永久支持的電流的最大值(與斷路器的額定功率相對應(yīng))。
[0015]檢測電力電纜直徑可用于評估電纜的尺寸，并確定該尺寸的電學(xué)性能是否能夠支持分配電流的電流強(qiáng)度。
[0016]在技工安裝斷路器時(shí)，尤其可以進(jìn)行驗(yàn)證該直徑的尺寸。因此，當(dāng)證實(shí)所檢測的電力電纜直徑對于有關(guān)斷路器額定功率的最大電流強(qiáng)度(即分配電流)所需的尺寸而言不是足夠時(shí)，就會發(fā)出警告，警告操作員電纜與斷路器的特性不匹配。
[0017]然后，被警告的技工可以更改電纜和/或斷路器，以便一旦安裝斷路器，便適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)電力線路。實(shí)際上，通過這種驗(yàn)證關(guān)于待保護(hù)電力線路的特性的斷路器的校準(zhǔn)，包含該斷路器的電氣裝置將更安全。
[0018]應(yīng)注意，測量直徑(例如，其單位為毫米)可用于確定電力電纜的截面(通常單位為平方毫米)，乃至確定電纜的電學(xué)特性(特別是電纜可支持的無故障風(fēng)險(xiǎn)的最大電流強(qiáng)度)。
[0019]在一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，處理單元可進(jìn)一步適于根據(jù)直徑值確定至少一個(gè)使待保護(hù)線路的斷電器跳閘的第一閾值。
[0020]這樣，可以使斷路器參數(shù)化，以便根據(jù)相關(guān)電力電纜的截面調(diào)整其跳閘閾值。如此調(diào)整跳閘閾值特別地可用于避免亂真跳閘，通常在斷路器的額定功率相對于相關(guān)電纜的尺寸不恰當(dāng)?shù)那闆r下，導(dǎo)致所述亂真跳閘。
[0021]跳閘閾值的含義是當(dāng)斷路器處于使用狀態(tài)(電路閉合)時(shí)，使斷路器變?yōu)樘l狀態(tài)(電路斷開)的極限電流。例如，在消耗高峰期間或者短路時(shí)固有的超電壓期間，可以達(dá)到該極限電流。
[0022]有利的是，斷路器可進(jìn)一步包括電流傳感器，其適于測量電力線路上的電流和電位差。處理單元還能夠從電流傳感器收集數(shù)據(jù)，并根據(jù)收集的數(shù)據(jù)以及電纜的直徑值確定使斷電器跳閘的第二閾值。
[0023]在這個(gè)實(shí)施例中，可以根據(jù)在與斷路器相關(guān)聯(lián)的線路上測得的耗電量，在電纜直徑極限范圍內(nèi)調(diào)整斷路器的跳閘閾值。
[0024]因此根據(jù)下列內(nèi)容使斷路器自動參數(shù)化:
[0025]-其額定功率；
[0026]-相關(guān)的一條或多條電纜的直徑；
[0027]-待保護(hù)的一個(gè)或多個(gè)電力線路上的用電情況。
[0028]根據(jù)電纜截面調(diào)整跳閘閾值改善了斷路器的跳閘反應(yīng)度。該改善的反應(yīng)度明顯地避免任何過熱，通常在斷路器的額定功率相對于電纜的尺寸不恰當(dāng)?shù)那闆r下，(尤其是電力負(fù)荷較大時(shí))在待保護(hù)線路上引起所述的過熱。因此，應(yīng)注意的是，跳閘潛在因素通過所提供的斷路器大大減少，并且提高了線路的電力保護(hù)。
[0029]因此，調(diào)整斷路器的跳閘閾值使之能夠根據(jù)下列內(nèi)容調(diào)整由斷路器提供的電力安全性:
[0030]-受斷路器保護(hù)的電力網(wǎng)絡(luò)部分的配置(相關(guān)電纜的尺寸)，以及，
[0031]-連接到這部分的設(shè)備(測得的用電消耗量)。
[0032]可以根據(jù)測得的用電量，在由與斷路器相關(guān)的電纜尺寸限制的范圍內(nèi)，動態(tài)地調(diào)整跳閘閾值。
[0033]而且，可以檢測到裝置誤差，比如插入斷路器的多條電纜各自截面不同。
[0034]有利的是，斷路器可進(jìn)一步包括至少一個(gè)存儲器，所述存儲器適于對從每個(gè)傳感器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔。
[0035]因此，保存由斷路器傳感器記錄的直徑和消耗量的測量值，尤其用于傳達(dá)給用戶、技工或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)體。保存的測量值提供關(guān)于消耗量、安裝或者在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)在斷路器中發(fā)生的故障事件的信息。為此目的，可為來自傳感器的測量數(shù)據(jù)標(biāo)記時(shí)間。
[0036]有利的是，斷路器可進(jìn)一步包括至少一個(gè)通信接口，處理單元適于根據(jù)請求通過通信接口傳輸直徑值或者由一個(gè)或多個(gè)傳感器收集的數(shù)據(jù)。
[0037]根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，斷路器可以把測量數(shù)據(jù)從傳感器傳輸?shù)嚼邕h(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)體，或者傳輸給用戶(通常通過智能手機(jī)上的應(yīng)用程序進(jìn)行傳輸)。該傳達(dá)的測量數(shù)據(jù)特別能夠部署服務(wù)，以便監(jiān)測公寓里的故障和耗電量。還需注意的是，在電力網(wǎng)絡(luò)起始處(配電板的輸出電纜)執(zhí)行時(shí)，由斷路器測量的消耗量測量值顯示出相關(guān)線路上的綜合用電情況。
[0038]此外，處理單元能夠確定至少一個(gè)閾值，用于根據(jù)通過通信接口接收的校準(zhǔn)指令使待保護(hù)線路的斷路器跳閘。
[0039]例如，用戶或許想要改變其約定特征，尤其是通過增加約定的電力。于是，電能供應(yīng)器(或者包括斷路器在內(nèi)的配電板的管理單元)把校準(zhǔn)指令發(fā)送到斷路器(尤其是發(fā)送到配電板的主斷路器)。在適當(dāng)?shù)那闆r下，如果閾值不超出電纜尺寸限制的范圍，可以增加跳閘閾值。
[0040]因此，由能源供應(yīng)商提供的電源特性會通過斷路器校準(zhǔn)的自適應(yīng)而改變，而不存在斷路器保護(hù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。
[0041 ]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，斷路器通過通信接口收到控制指令時(shí)，可以處于使用狀態(tài)或進(jìn)行跳閘。
[0042]尤其是，可以由用戶通過為此目的提供的應(yīng)用程序發(fā)送控制指令，例如用以遠(yuǎn)程控制其消耗量，或者對接收的警告做出響應(yīng)。
[0043]有利的是，斷路器可進(jìn)一步包括由處理單元控制的電力供應(yīng)單元。該電力供應(yīng)單元適于:
[0044]-調(diào)整所接收的電力，以及，
[0045]-根據(jù)調(diào)整的電力為所保護(hù)電力線路供電。
[0046]因此，例如，可以根據(jù)確定的跳閘閾值限制輸送的電力，使輸送的電力能夠適于斷路器下游的電纜的直徑。
[0047]有利的是，斷路器可包括電子模塊，其用于監(jiān)測處理單元的運(yùn)行。尤其應(yīng)用該模塊，以便在檢測到斷路器停止運(yùn)行的情況下，使斷路器跳閘。
[0048]應(yīng)注意，“跳閘”的含義是斷路器從使用狀態(tài)(電路閉合)變?yōu)樘l狀態(tài)(電路斷開)的動作。
[0049]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，處理單元可進(jìn)一步適于:
[0050]通過直徑值或所收集的數(shù)據(jù)檢測運(yùn)行異常；以及，
[0051 ]發(fā)出警告。
[0052]因此，可以警告技工和/或用戶有關(guān)電力電纜的直徑與斷路器的額定功率的不匹配，或者有關(guān)在公寓的電力網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的故障。警告可以通過具體說明產(chǎn)生警告的潛在故障從而特別指出安裝的不符合性。
[0053]根據(jù)一個(gè)可能的實(shí)施例，電纜直徑傳感器是一個(gè)激光裝置。
[0054]本發(fā)明的第二方面涉及到一種電氣裝置，該電氣裝置包括至少一個(gè)上文所述的斷路器。例如，這種電氣裝置可以是公寓的配電板或者工業(yè)建筑或公共設(shè)施(通常為賓館或醫(yī)院)的電力網(wǎng)絡(luò)。
[0055]根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種控制用于保護(hù)具有至少一條電力電纜的至少一個(gè)電力線路的斷路器的方法。該方法的特征在于，它至少包括以下步驟:
[0056]從電力電纜直徑傳感器收集數(shù)據(jù)；以及，
[0057]驗(yàn)證直徑值大于或等于根據(jù)斷路器分配電流所確定的極限值。
[0058]在安裝斷路器階段，該方法能夠確定電纜直徑是否與斷路器的額定功率匹配?？梢园l(fā)出一個(gè)信號(光信號、聲信號或警告)，用于通知安裝者所執(zhí)行的驗(yàn)證的結(jié)果。
[0059]根據(jù)一個(gè)特別有利的實(shí)施例，控制方法可進(jìn)一步包括一個(gè)確定步驟，根據(jù)直徑值確定使保護(hù)線路的斷電器跳閘的至少一個(gè)第一閾值。
[0060]因此，該方法能夠使斷路器的斷路水平自動適應(yīng)所檢測的電纜直徑。
[0061]此外，方法可進(jìn)一步包括下列步驟:
[0062]-從測量電力線路上電流和電位差的電流傳感器中收集數(shù)據(jù)；以及，
[0063]-根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)和電纜的直徑值確定使斷電器跳閘的第二閾值