專利名稱：具有浪涌電流意識的電路測試閉合器裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電路閉合前提供電路測試功能的裝置及方法。
背景技術(shù)：
電路中斷和重合設(shè)備用來隔離配電系統(tǒng)中的故障狀態(tài)，并且一旦清 除了故障狀態(tài)則重合該電路。配電系統(tǒng)中的故障可能由于多種原因而發(fā) 生，并且典型地為瞬時故障。故障的檢測和隔離減輕了故障對系統(tǒng)的損 害。故障后電路的自動重合使配電系統(tǒng)快速返回正常操作，并且無需操 作者干預(yù)。
重合器設(shè)備可以被設(shè)計為在故障中斷后進行操作，以重合故障過的 線路或多條線路。重合后，如果故障未被清除，則重合器設(shè)備將檢測故 障并再次進行操作以打開并隔離該故障。在確定故障為持久故障(即為 需要修理干預(yù)的故障)并且重合器封鎖以隔離該故障之前，閉合、故障 感應(yīng)以及重開處理可能幾次發(fā)生。
然而，重合回故障的處理具有有害的影響，可能使配電電路和連接 的負載重復(fù)遭受故障電流和其他潛在的損害電流異常。鑒于重合器設(shè)備 的閉合、感應(yīng)、重開操作性質(zhì)，在故障清除或重合器被封鎖之前，這可 能幾次發(fā)生。


圖1是圖示配電體系結(jié)構(gòu)的單個線路和該配電體系結(jié)構(gòu)內(nèi)單個線路 故障的電路圖。
圖2是故障電流波形和確定持久線路故障的對應(yīng)測試脈沖序列的圖示。
圖3是故障電流波形和確定瞬時線路故障與服務(wù)恢復(fù)的對應(yīng)測試脈沖序列的圖示。
圖4描述了圖示故障測試和服務(wù)恢復(fù)的處理的流程圖。
圖5是響應(yīng)于測試脈沖的電壓和電流環(huán)波形的圖示。
圖6和圖7是響應(yīng)于指示針對給定負載狀態(tài)的持久故障和瞬時故障 的測試脈沖的電流波形的附加圖示。
圖8是根據(jù)這里描述的一種實施方式適合于提供測試脈沖的電路測 試閉合器的示意性剖面圖。
圖9是圖8中圖示的電路測試閉合器的致動部分的放大圖。
圖10是適合用于圖8中圖示的電路測試閉合器的致動部分的可替換 實施方式的放大圖。
圖11是根據(jù)這里描述的另一種實施方式適合于提供測試脈沖的電路 測試閉合器的示意性剖面圖。
圖12是處于已致動狀態(tài)的圖11中圖示的電路測試閉合器的示意性 剖面圖。
圖13是根據(jù)這里描述的另一種實施方式的電路測試閉合器的框圖。 圖14是圖13的電路測試閉合器的部分的一種實施方式的原理表示。
具體實施例方式
電路測試閉合器能夠閉合中壓(MV)配電電路并在下一電流零點處 中斷產(chǎn)生的電流。電路測試閉合器具有由其支配的電流和電壓測量元件， 或者為其必備的感應(yīng)元件或者由外部感應(yīng)元件所提供。 一旦檢測到線路 故障，則電路測試閉合器可操作來斷開接觸以隔離該故障。接著，電路 測試閉合器測試故障的線路來確定該故障是否被清除。如果故障已經(jīng)清 除，電路測試閉合器重合線路以恢復(fù)服務(wù)。可以以使電流異常最小化的 方式完成閉合。如果故障是持久性的，則在測試協(xié)議完成后，閉合器被 封鎖、隔離故障直到可以做出修理。
根據(jù)這里描述的一種或更多種實施方式的電路測試閉合器可以包括 控制器以及包含操作程序的機器可讀介質(zhì)，或者可以例如通過無線通信 適當?shù)劓溄拥揭豢刂破?，所述控制器包括包含操作程序的機器可讀介質(zhì)。故障隔離后，控制器允許電路測試閉合器在重合之前系統(tǒng)地測試配電電 路。系統(tǒng)測試可以包括生成測試電流脈沖的短閉合序列，可以評估所述 測試電流脈沖來確定線路的故障狀態(tài)。此外，.控制器可以協(xié)調(diào)脈沖時刻
和隨后的線路閉合，以減小電流異常的可能性并確保遏制(quench)由 測試電流環(huán)引起的電弧(arc)。
參照圖1，配電系統(tǒng)100包括交流電(電能)源102。如圖1中所描 述，所述源為來自高壓配電源的降壓變壓器，所述髙壓配電源由對輔助 配電網(wǎng)絡(luò)106進行饋送的發(fā)生源(generation source)(未描繪)提供。所 述輔助配電網(wǎng)絡(luò)包括通過保險絲或電路斷路設(shè)備U0耦合到變壓器104 的配電總線108。配電總線108供給多個配電線路112、 114、 116以及118， 每個所述配電線路通過保險絲或電路斷路設(shè)備(例如設(shè)備120)耦合到配 電總線。為了進行圖示，和電容負載124—樣，多個典型電感/電阻負載 (例如多個負載)通過保險絲或電路斷路設(shè)備(例如設(shè)備122)被耦合到 配電線路112。線路112可以通過電路測試閉合器130分割成第一部分 126和第二部分128。線路112還可以通過另一電路測試閉合器132連接 到第二電能源(未描繪)。此外，雖然這些線路被示出為單個導(dǎo)線，但是 應(yīng)理解，這些線路可以表示多相交流電配電系統(tǒng)的多個相，例如三相。 在這種安排中，典型地針對每個相提供電路測試閉合器。
如果線路112，或者線路112的任意相出現(xiàn)故障，例如耦合到地134， 則電路測試閉合器130可操作來檢測故障134并斷開以將該故障與能量 源隔離開。如果故障出現(xiàn)在電路測試閉合器130和能量源之間，則電路 測試閉合器可操作來將線路112的第二部分128與能量源隔離開，從而 第二部分128可以通過閉合電路測試閉合器132來耦合到第二能量源， 由此至少恢復(fù)配電網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的部分服務(wù)。
電路測試閉合器130可以操作來以任何合適和已知的方式檢測故 障，例如在預(yù)定數(shù)目的循環(huán)(cycle)內(nèi)檢測在閾值之上的電流。電路測 試閉合器130檢測初始故障134的方式對于電路測試閉合器130的整個 操作來說并不重要，可以采用任何合適的故障檢測方法。參照圖2，在三 相配電網(wǎng)絡(luò)200中，存在三相202、 204以及206。至少兩個循環(huán)中存在過量電流，這表明相204中有故障。該故障導(dǎo)致電路測試閉合器(諸如 與三相202、 204以及206中的每一個相關(guān)聯(lián)的電路測試閉合器130)斷 開，以隔離該故障。接著，在開始重合處理之前，電路測試閉合器開始 確定故障是否被清除的過程。
盡管測試處理可以以三相中的任意一相開始，但可預(yù)測故障出現(xiàn)在 哪一相上并以該相開始該處理。在沒有此知識的情況下，可以使用反復(fù) 試驗處理。g卩，可以測試第一相202，如果未發(fā)現(xiàn)故障，則可以測試第二 相204等等，直到發(fā)現(xiàn)一相具有持久故障或者所有三相都沒有故障(這 指示故障已經(jīng)清除)。圖2通過電流脈沖、測試電流環(huán)或"查驗(ping)" 的方式圖示了線路測試。通過閉合電流測試閉合器以受控方式并在一短 的時段(例如循環(huán)片段)內(nèi)生成電流脈沖。分析產(chǎn)生的電流脈沖，并確 認相位上存在故障。如圖2中所示出的，在約60個循環(huán)或l秒的時間段 上兩次測試相204，兩次測試都指示故障。所以，針對相202、 204以及 206的電路測試閉合器被封鎖，直到采用修理措施清除了持久故障。
通過"查驗"相，僅生成較小的瞬時測試電流環(huán)，例如圖2中的測試 電流環(huán)208和210。這些較小的瞬時電流環(huán)不會將應(yīng)力引入到配電網(wǎng)絡(luò) 200中，僅有將線路閉合為故障才會引入應(yīng)力。測試電路環(huán)足夠來確定故 障是否已經(jīng)被清除或者是否為持久故障。第一查驗可以在初始故障之后 立刻發(fā)生，隨后的査驗在時間上等距隔開，或者根據(jù)進度被隔開，其中 查驗之間的剩余時間段根據(jù)情況可以被縮短或延長。
除電路測試閉合器生成第二測試電流環(huán)時(如在測試電流環(huán)210'指 示的)，故障已經(jīng)被清理之外，圖3圖示了與圖2中相同的情形。倘若剩 下的相是無故障的，則針對此實施例假設(shè)電路測試閉合器閉合每一相來 為配電網(wǎng)絡(luò)200恢復(fù)服務(wù)。電路測試閉合器可以以預(yù)定順序和/或根據(jù)合 適的協(xié)議重合相，以減小閉合處理期間的電流異常。
如從前面討論中所理解的，電路測試閉合器針對后面的故障隔離， 采用算法或協(xié)議，進行測試，并閉合以恢復(fù)服務(wù)，或者進行測試并且如 果檢測到的故障為持久故障，則封鎖。圖4圖示了可以釆用的方法400。 根據(jù)三個閉合的相(步驟402)，電路測試閉合器可以針對故障進行監(jiān)控，或者其他診斷系統(tǒng)可以針對故障進行監(jiān)控。即，諸如電路測試閉合器130
的電路測試閉合器可以包括足夠的感應(yīng)能力，來感應(yīng)并確定它所連接到 的線路/相中故障的存在。另選的是，另一控制元件可以被布置在系統(tǒng)中， 來針對故障進行感應(yīng)并做出控制決定。在這種結(jié)構(gòu)中，電路測試閉合器
130可以包括通信鏈路，來控制元件接收影響電路測試閉合器130的操作 的操作命令和指令。
在一種情況下，針對故障監(jiān)控每一相(步驟404)。在三個相中的一 個中不存在故障時，系統(tǒng)繼續(xù)針對故障進行監(jiān)控。 一旦故障發(fā)生(步驟 404)，電路測試閉合器可以響應(yīng)于該故障確定是否斷開這些相(步驟 406)。如果這些相仍然閉合，則系統(tǒng)繼續(xù)針對故障進行監(jiān)控(步驟404)。 否則，針對每個相的電路測試閉合器斷開，以在被斷開的所有三個相中 隔離產(chǎn)生的故障(步驟408，或者如果用戶進行了選擇，則進行單相隔離)。 然后，電路測試閉合器啟動測試處理，以確定故障是瞬時的還是持久的， 如果為持久故障，則確定故障在哪一相上發(fā)生。
首先確定要測試哪一相(步驟410)?？梢曰谶@樣的情況進行確定， 即如果己經(jīng)測試了一個或更多個相并發(fā)現(xiàn)它們無故障，則因此選擇并測 試未測試的相中的剩余的相。初始地，電路測試閉合器和/或控制元件可 以具有相位可能有的故障發(fā)生之前該相位的操作特性的知識。在這種情 況下，可以確定首先測試可疑的相。確定了測試的相之后(步驟410)， 測試過程開始。此外，可以期望檢査橫跨要閉合的接觸部分(即閉合器 接觸部分)的電壓零點。 一個替換為感應(yīng)源側(cè)電壓的電壓零點。源側(cè)電 壓感應(yīng)具有只需感應(yīng)閉合器的一側(cè)的優(yōu)勢，但是準確性較低。更多準確 的互接觸(cross-contact)電壓感應(yīng)或源側(cè)電壓感應(yīng)的選擇可以依賴于用 來生成測試脈沖的裝置。
為了確定相是否經(jīng)歷了故障電流或負載電流，電路測試閉合器可操 作來以脈沖方式閉合相，以生成測試電流環(huán)。測試電流環(huán)是相是有故障 還是故障被清除的指示。為了生成測試電流環(huán)，橫跨該相的電壓被測量 以確定電壓零點(VQ)(步驟412)。確定電壓零點允許在電壓波形中一點 處生成電流環(huán)，從而生成的電流環(huán)足夠用來評估，但是不生成如果相被閉合到故障中和/或在電壓波形的較小優(yōu)勢點處可能發(fā)生的過大的電流 環(huán)。電壓波形上電壓零點之后的優(yōu)勢點是這樣的點，即該點具有足夠的 電壓來破壞弱絕緣并接近零點以在脈沖電流開始之后立即提供電流零 點。盡管它是有優(yōu)勢的并且可以期望選擇電壓波形的該點來生成電流環(huán) 以幫助控制電流環(huán)的特性，但是不需要如描述的那樣選擇該時刻。
已經(jīng)確定了電壓零點以后，則可以在電壓零點后的時刻ti生成電流
環(huán)。圖5中圖示的電壓波形500示出了電壓零點后的時刻"處電壓波形 500的遞減部分上的點502。該電流循環(huán)由靠近電路測試閉合器的接觸部 分的脈沖生成。即，電路測試閉合器內(nèi)的接觸部分在短時段(循環(huán)的片 段，但是足夠長來在相中生成電流環(huán))內(nèi)聚集，并然后被分離。在圖5 中還圖示了響應(yīng)于閉合該相的脈沖的電流環(huán)504。分析產(chǎn)生的電流環(huán)，以 確定它是否為負載或故障的指示(步驟416)。即，可以分析各種特性， 例如電流環(huán)的大小、電流環(huán)的形狀、電流環(huán)的偏移，來確定相是否有故 障。
如果觀察到的電流環(huán)的特性為負載和無故障狀態(tài)的指示，并且所有 相都無故障(步驟418)，則所述三個相可以再次被閉合(步驟420)。在 該點處恢復(fù)服務(wù)，并且所有三個相被再次閉合(步驟402)。
如果指示有故障，則被測試的相仍斷開，直到下一測試間隔(步驟 422)。然而，如果測試量超過預(yù)定值(步驟424，所述預(yù)定值例如為預(yù)置 的進行的測試的數(shù)目)，則該故障可以被認為是持久的并封鎖該相(步驟 426)。否則， 一旦重合間隔過期(步驟428)，電流環(huán)生成處理重復(fù)。
對于重合間隔，該間隔可以由常量時間組成，例如在測試之間的范 圍0.5-15秒中選擇的時間段。另選的是，該間隔可以變化。例如，故障 后可以相對快速地(例如在0.5秒內(nèi))進行第一測試。如果檢測到故障， 則可以在約1.5秒處進行下一測試，而在約15秒處進行第三測試等?？?以基于電路測試閉合器重置并準備另一測試的能力、基于與直到瞬時故 障清理的平均時間有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)、或者基于和設(shè)備特性數(shù)據(jù)和/或歷史 系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)不同的其他合適數(shù)據(jù)來選擇精確的間隔和間隔之間正確的 時間增加率?？梢灾付ǔ^測試量之前的測試數(shù)目，例如在n個測試后進行封鎖。另選的是，測試量可以基于從故障起算的時間，例如故障后
封鎖m秒。如果如隨后的多個測試所指出的故障所識別出的，故障在持 續(xù)，則可以進行其他診斷以確定故障的類型和位置。
盡管描述了順序的處理，即測試一相并然后移動到下一相，但是可 同時測試這些相。在這種情況下，針對每個相的電路測試閉合器可以基 本同時地以脈沖方式閉合，來生成測試電流環(huán)以供分析。此外，盡管方 法400描述為僅在每個相被確定無故障后重合三個相的每一個，但是可 能在確定該相無故障之后在移動到測試另一相之前單獨閉合該相。
上面參考的圖示中的電流環(huán)210、210'以及504典型地為這樣的情況， 即在電路測試閉合器的上游或下游存在很少或沒有電容負載。存在電容 負載時，電路測試閉合器的脈沖閉合所產(chǎn)生的電流環(huán)會表現(xiàn)得很不同。 圖6圖示了響應(yīng)于脈沖閉合(即通過電路測試閉合器進行的"査驗")的 電流環(huán)602和604。圖6還與故障電流600成比例地圖示了測試電流環(huán) 602和604。在每種情況下，上游都存在電容負載。測試電流環(huán)602在大 小和形狀上為故障的指示。另一方面，測試電流環(huán)604為臨時故障清除 后的負載的指示。圖7圖示了響應(yīng)于脈沖閉合(即通過電路測試閉合器 進行的"查驗")的電流環(huán)702和704。圖7還與故障電流700成比例地圖 示了電流環(huán)702和704。在每種情況下，上游和下游都存在電容負載。測 試電流環(huán)702在大小和形狀上為故障的指示。另一方面，測試電流環(huán)704 為臨時故障清除后的負載的指示。
應(yīng)理解，針對各種負載狀態(tài)的故障和負載電流環(huán)可以被特征化，并 被測試閉合器利用來從測試的相的故障狀態(tài)確定負載狀態(tài)。例如，平均
電流與短路電流的大小的比例相對較高(即，平均Itestb。,"l。"自)指
示永久故障的線路段。另選的是，平均電流與短路電流的大小的比例相 對較低(即，平均ItesU。。p^'Iw^)指示無故障的線路段。然而，可能 不總是能夠知道短路電流，因此，可能不能夠比較測試環(huán)電流和短路電 流。在這種情況下，可能用相對值定義測試。例如，與閾值(例如800amp) 相比較較高的測試環(huán)電流，和/或在較長持續(xù)時間內(nèi)(例如對于閉合角度 120。的4ms)的高于較低閾值(例如100amp)的測試環(huán)電流，指示永久故障的段。相對較低的平均測試環(huán)電流(例如小于100amp)或者在相對 較短持續(xù)時間內(nèi)的平均測試環(huán)電流(例如小于4ms)可以為無故障線路 的指示。
可以觀察電流脈沖的其他特性來確定永久故障的存在。例如，可觀 察電流脈沖的峰值電流。脈沖的峰值電流超過500A可以指示永久故障。 另選的是，作為故障電流的平方根(RMS)的百分比的峰值脈沖電流超 過33%可以指示永久故障。具有超過75*脈沖持續(xù)時間(ms)的峰值電流 并且超過4ms的持續(xù)時間的脈沖可以指示永久故障。
可觀察電流脈沖的積分(integral)來指示永久故障的存在。例如， 具有超過2A，s的電荷的脈沖可以指示永久故障。類似地，具有超過0.001 倍RMS—fault_current (故障電流平方根)(A)的電荷的脈沖可以指示永 久故障。
電流脈沖的di/dt符號的變化數(shù)目可以為臨時故障的指示器。脈沖的 di/dt具有超過10次的符號變化可以指示臨時故障。類似地，脈沖的具有 奇數(shù)次符號變化的di/dt也可以指示臨時故障。
電流脈沖期間在負載側(cè)的平均電壓可以為故障的指示器。電路測試 期間超過0.1pu的平均負載側(cè)電壓可以指示臨時故障。另選的是，電路測 試期間超過0.033x (脈沖持續(xù)時間(ms)-4) +0.05的平均電壓可以指示臨
時故障。
電流脈沖的能量可以為故障的指示器。能量在1333，(脈沖持續(xù)時間 (ms)-4)并且持續(xù)時間超過4ms的脈沖可以指示永久故障。
電流脈沖I2t可以為故障的指示器。I2t超過1000A2t的脈沖可以指示 永久故障。I2t超過0.5x(Ix短路RMS-500)的脈沖也可以指示永久故障。
故障前負載電流和當前脈沖電流或參數(shù)的比值和/或當前脈沖的波 形可以指示故障。故障前負載電流可以與其他脈沖參數(shù)結(jié)合使用來增加 故障檢測準確性。例如，平均電流超過2，I故障前負載RMS+100的脈沖 可以指示永久故障?？梢允褂梅逯惦娏骱碗姾烧业筋愃脐P(guān)系。
脈沖波形和具體波形的標識可以指示永久故障。標準差超過0.1的 規(guī)格化信號誤差指示臨時故障。信號誤差可以被定義為實際測試環(huán)電流和理想純電感電路的測試環(huán)電流之間的差。類似地，脈沖波形標識技術(shù) 可以被用來估計短路電流的大小。例如，知道脈沖的脈沖角度(e)和平 均電流，可能使用下面的等式估計短路電流-
T一j^_o - ")_
腿短路電流一I. —-2普si,
基于估計的短路電流的大小，可針對給出的最小吸動電流(pickup current)確定饋電線(feeder)是否有故障。將理解，還可以采用這些技 術(shù)的各種組合。
由故障隔離導(dǎo)致斷電(de-energize)的電路將可能包括一個或更多個 電源變壓器(例如圖1， 104)。在特定環(huán)境中，電源變壓器可能包括殘留 通量。在不合適的重新激勵的情況下，變壓器芯可能被驅(qū)動為飽和狀態(tài)、 引起類似于故障的電流。如果這在電流環(huán)生成期間生成以確定故障的持 久性，則故障測試閉合器可能在不存在故障的情況下指示永久故障。
可通過如這里描述的任意一種故障測試閉合器的實施方式那樣配置 故障測試閉合器以跟蹤變壓器中的通量，來避免電流脈沖生成期間變壓 器飽和?？梢酝ㄟ^對激勵電壓積分來確定變壓器磁通量。 一旦斷電，電 壓積分變成時不變的，并且積分所得的大小和極性提供了殘留通量的直 接指示。當電壓極性與殘留磁通量相反時選擇重新激勵避免了初始激勵 期間的浪涌電流(inrushcurrent)。
避免將變壓器浪涌電流誤解釋為故障電流的另一種方法是如這里描 述的任意一種故障測試閉合器的實施方式那樣配置故障測試閉合器，以 按順序兩次產(chǎn)生脈沖，對每個脈沖使用不同極性。故障將允許故障電流 在兩個脈沖期間流動，而變壓器浪涌電流不會在兩個極性的脈沖期間都 流動。然而，為了避免在每個測試循環(huán)期間生成兩個脈沖并且限制脈沖 操作的總數(shù)，可能初始使用單個脈沖極性并且只有第一脈沖指示可能有 故障時才重新產(chǎn)生脈沖。限制脈沖的總數(shù)的另一替換是在測試序列中對 除最后脈沖之外的所有脈沖使用單個極性。如果在序列的最后或可能的 緊接最后的脈沖處仍然指示故障，則最后的脈沖或最后的脈沖之后重新 產(chǎn)生的脈沖可以被用來確認可能的故障。
如所描述的，閉合器130可以包括控制器或者可以被耦合到包含用于提供故障測試功能的控制程序的控制器?？梢越Y(jié)合這些控制器或者可 以結(jié)合其他進行控制與做決定的設(shè)備及技術(shù)來采用描述的各種測試。例 如，小波變換分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以被用來實現(xiàn)用于確定測試的線路段的 故障狀況的這些或其他算法。在這種情況下，控制器適合于高效地區(qū)分 與各種故障狀態(tài)下的故障線路相關(guān)聯(lián)的電流脈沖波形和無故障的線路的 電流脈沖波形。如果在電路測試期間避免了下游變壓器的飽和，則可以 提高準確性。變壓器浪涌電流可能具有相對較高的峰值電流和較長的持 續(xù)電流脈沖，使得較難從臨時故障中區(qū)分永久故障。通過基于通量大小 選擇初始閉合角度可以減小飽和效應(yīng)。因此，對于正的通量，可接受的 初始閉合角度剛好在緊隨負的峰值電壓的電壓零點之前，而對于負的通 量，可以使用剛好在緊隨正的峰值電壓的電壓零點之前的初始閉合。此 外，通過測試兩個極性的電流脈沖可以減小源自飽和變壓器的浪涌電流
的混淆(confUsion stemming)。故障線路將在兩個極性都展示故障的脈沖 指示，而由浪涌電流導(dǎo)致的故障指示將至少在一個極性處不存在。
盡管前面描述了供接地系統(tǒng)中使用的基于單相的算法，但是該算法 可以被擴展到供未接地系統(tǒng)使用。通過首先將它應(yīng)用于兩個相中(使用 相到相電壓——并同時閉合兩極)，然后將它應(yīng)用于第三極——但是只有 前兩極無故障時才應(yīng)用(使用相到地電壓)，完成該擴展。
這里結(jié)合的和結(jié)合圖2-4描述的配電系統(tǒng)100和方法采用了電路測 試閉合器，例如電路測試閉合器130。電路測試閉合器可以是機械設(shè)備、 機電設(shè)備、或固態(tài)電子設(shè)備。圖8是電路測試閉合器800的橫截面視圖。 電路測試閉合器800包括具有靜態(tài)接觸部分804和動態(tài)接觸部分806的 真空中斷器802。如本領(lǐng)域所熟知的，接觸部分804和806被布置在真空 瓶808中，并且動態(tài)接觸部分806從真空瓶808向外耦合到絕緣的致動 桿810，通過互輪管(bellow) 812維持其真空。致動桿810耦合到包括 主致動器816和輔致動器818的致動器組件814。如本領(lǐng)域所熟知的，真 空中斷器802、絕緣致動桿810以及致動器組件814被布置在合適的外殼 (未描繪)內(nèi)。如這里所描述的，還可以提供與合適控制程序相結(jié)合的 處理器來控制電路測試閉合器800的操作。圖9是致動器組件814的放大圖。操作元件被保留在一對端板820 和822 (該對端板820和822在被縱向螺桿824與螺帽826固定)之間并 在多個鋼定子(stator)構(gòu)件828內(nèi)。主致動活塞830可以在致動器組件 814內(nèi)從斷開位置軸向滑動到閉合位置(圖9中圖示的為閉合位置)。主 致動活塞830耦合到彈簧保持器832，來保持繞主接觸套圈(ferrule) 836 布置的主^觸壓縮彈簧834。通過保持斷開磁體838使主致動活塞830保 持斷開，并且可以通過激勵主活塞線圈840而來提供磁力克服保持斷開 磁體838的力和主致動活塞830的內(nèi)部移動摩擦阻力，將主致動活塞830 驅(qū)動到閉合位置。主致動活塞830、彈簧保持器832、主接觸壓縮彈簧834 以及主接觸套圈836被安排為一同從斷開位置移動到閉合位置，直到接 觸部分804和806接通，這時主接觸套圈836停止。 一旦接觸部分804 和806接通，主致動活塞830繼續(xù)移動通過可移動接觸部分806嚙合真 空中斷器802的靜態(tài)接觸部分804的位置，從而主接觸壓縮彈簧834被 壓縮，分別在靜態(tài)接觸部分804和可移動接觸部分806上提供需要的接 觸力。通過主致動活塞保持閉合磁體842將主致動活塞830保持在閉合 位置。
為了斷開接觸部分804和806，結(jié)合接觸壓縮彈簧834的力，用和 極性相反的足夠電流給主活塞線圈840施以脈沖，來克服主致動活塞保 持閉合磁體842的力，并且主致動活塞830向斷開位置移動。主致動活 塞830持續(xù)向斷開位置移動，并且彈簧保持器832碰撞螺接到主接觸套 圈836的端部上的彈性螺帽844，這樣，將接觸部分804和806拉為斷開。
輔致動器818包括用于在主接觸套圈836和主接觸壓縮彈簧834上 滑動而布置的輔傳動活塞846。通過輔傳動保持閉合磁體848將輔傳動活 塞846保持在閉合位置。在保持的閉合位置中，輔傳動活塞846壓縮輔 傳動活塞846的軸肩(shoulder)部分852和固定到致動器組件814的端 部的彈簧保持器854之間的輔傳動壓縮彈簧850。在電路測試閉合器800 的正常斷開和閉合操作中，輔傳動活塞846被保持在閉合位置。
在故障導(dǎo)致主致動活塞830移動到斷開位置并由此斷開了接觸部分 804和806之后，電路測試操作被設(shè)置為開始。向主致動器816施以脈沖，并且在主致動活塞線圈840中產(chǎn)生磁力克服主致動活塞保持斷開磁體 838。主致動活塞830與主接觸套圈836和經(jīng)由絕緣連接桿810耦合的可 移動接觸部分806 —起移向閉合位置。在主致動活塞830開始移向閉合 位置后不久，輔致動器818被施以脈沖，在輔傳動活塞線圈858中產(chǎn)生 磁力，將輔傳動活塞846從保持的閉合位置拉幵。輔傳動活塞846開始 被輔傳動壓縮彈簧850驅(qū)動，在與主致動活塞830相反的方向上移動。 主致動器816的脈沖影響接觸部分804和806的閉合，以生成短電流環(huán)。 如上面所描述的，主致動器816的脈沖可以被定時，從而接觸部分804 和806在電壓波上緊隨電壓零點的特定點處閉合。
也控制主致動器816和輔致動器818的脈沖之間的定時，以確保主 致動活塞830和輔致動器846之間的碰撞幾乎與接觸部分804和806的 閉合瞬時發(fā)生。在接觸點處，主致動活塞830繼續(xù)向閉合位置運行，以 充壓主接觸壓縮彈簧834。接觸部分804和806保持接觸。現(xiàn)在，輔傳動 活塞846比主致動活塞830運行得快得多，并且一旦碰撞，就由至少部 分充壓的主接觸壓縮彈簧834進一步提供能量來向斷幵位置驅(qū)動主致動 活塞830。隨著主致動活塞830向斷開位置運行，如正常操作那樣，與螺 接到主接觸套圈836的端部的彈性螺帽844的碰撞將接觸部分拉為斷開。 主致動活塞830和輔傳動活塞846之間的碰撞在主致動活塞830上創(chuàng)造 了足夠碰撞力，來將其朝斷開地向回驅(qū)動，并與彈性螺帽844碰撞以達 到接觸部分804和806的分離以及足夠的斷開間隙來消除電弧。輔致動 器818的脈沖的定時、向正在前進的主致動活塞830撤回輔傳動活塞846 的運行時間、主致動活塞830的反向運行以及主致動活塞830與彈性螺 帽844碰撞可以足夠精確，導(dǎo)致接觸部分804和806基本在電流環(huán)零點 (例如見上面的電流環(huán)210、 201，以及504)處斷開。 一旦接觸部分804 和806斷開，并通過主致動活塞保持斷開磁體838將主致動活塞830保 持在它的保持斷幵位置，可以向輔致動器818施以脈沖來將輔傳動活塞 846返回到它的保持閉合位置。
圖10圖示了可在電路測試閉合器800內(nèi)操作的致動組件1014的可 替換實施方式。致動組件1014包括主致動器1016和輔致動器1018。致動組件1014在和致動組件814相同原理下進行操作，所述原理為在生成 測試電流環(huán)之后并與電流環(huán)零點基本合拍地提供接觸部分804與806相 對于電壓波的協(xié)調(diào)閉合，和接觸部分804與806的幾乎瞬時的斷開。在 這種概念中，故障后，主致動器1014被保持斷開，其中通過主致動活塞 保持斷開磁體1038保持主致動活塞。在由輔傳動活塞保持閉合磁體1048 將輔傳動活塞1046保持在閉合位置的情況下，輔致動器1018位于閉合 位置。向主致動器1016施以脈沖，來朝閉合位置驅(qū)動主致動活塞1030， 將主接觸套圈1036和可移動接觸部分806移向閉合位置。向輔傳動線圈 1058施以脈沖，來拉開輔傳動活塞1046。和上面針對致動器814所描述 的一樣，將輔傳動線圈1058的脈沖的定時定時為使輔傳動活塞1046與 主致動器1016的碰撞和接觸部分804與806的接觸幾乎瞬時發(fā)生。然而， 致動器1014的不同在于，用凹槽(recess) 1060和接觸面1062形成輔致 動器，在所述凹槽內(nèi)，主接觸套圈1036縱向滑動。還用軸肩1064形成 主接觸套圈。在接觸面1062嚙合軸肩1064的情況下，輔傳動活塞1046 直接碰撞主接觸套圈1036。該碰撞驅(qū)動接觸部分804和806斷開。但是， 在碰撞處，主致動活塞1030仍然移向閉合位置。在被套圈1036上的輔 傳動活塞1046初始碰撞后不久，輔傳動活塞1046碰撞主致動活塞1030， 將其朝斷開位置向回驅(qū)動。兩種碰撞的組合朝斷開位置驅(qū)動主致動活塞 1030、主接觸套圈1036以及動態(tài)接觸部分806，創(chuàng)造了足夠的間隙來消 除與電流環(huán)零點幾乎瞬時出現(xiàn)的電弧。在主致動活塞1030和主接觸套圈 1036保持在斷幵位置的情況下，可以向輔傳動活塞1046施以脈沖，使其 回到它的正常閉合位置。
需要調(diào)和的接觸閉合和斷開，以確保在接觸部分804和806之間創(chuàng) 造足夠的間隙來消除測試電流環(huán)弧。即使在故障時，特別是和滿故障電 流相比較時，測試電流環(huán)在大小上較小，在持續(xù)時間上較短。因此，比 需要來消除滿故障電流弧的間隙更小的間隙將令人滿意地消除測試電流 環(huán)弧，例如約3-4mm可以是足夠的。然而，即使接觸早發(fā)生或晚發(fā)生幾 毫秒，感生的較小環(huán)都將或者太小而不能獲得用于清除的足夠斷開間隙， 或者在大小上太大，由此使上游電源系統(tǒng)遭受相當大的故障電流。電路測試閉合器800的保持斷開磁體安排被采用為斷開閉鎖機制。保持斷開 磁體安排在設(shè)備的生命過程中提供一致的斷開力。此外，閉合器800允 許主致動活塞不受阻礙地向閉合運行，直到接觸。采用如針對閉合器800 示出的保持斷開磁體安排，考慮了這樣的設(shè)計，即可以在+/-11113的公差 內(nèi)獲得多次接觸。在此接觸范圍內(nèi)感生的測試電流環(huán)在大小上都足夠小， 以達到電路測試的目標，并且在持續(xù)時間上足夠大，以允許有充足時間 發(fā)生接觸分離。
圖11和圖12圖示了電路測試閉合器1100。該電路測試閉合器包括 主接觸部分1102和輔助接觸部分1104，每個接觸部分分別耦合到主致動 器1106和輔助致動器1108。如圖11中所示出的，接觸部分1102和1104 都位于完全斷開位置。接觸部分1102和1104可以針對正常操作開始接 觸，在圖12中，主接觸致動器1106中的偏動彈簧1110提供了接觸力。 偏動彈簧1110還提供柔度(compliance),所述柔度最小化了被傳輸?shù)街?致動器1106的碰撞力。
主致動器1106和輔助致動器1108中的每一個包括電磁線圈1112和 1114，用于分別相對于基底1120和1122驅(qū)動電樞(armature)組件1116 和1118。各個電樞組件1116和1118的移動導(dǎo)致接觸部分1102和1104 相互朝向或相互遠離的對應(yīng)移動。這樣，接觸部分1102和1104可以被 接通來導(dǎo)致短接觸，以生成測試電流環(huán)。
故障后，接觸部分1102和1104分別位于它們各自的完全斷開位置。 為了生成測試電流環(huán)，將輔助致動器激勵到它的閉合位置，由此將主接 觸部分1102和輔助接觸部分1104之間的間隙1124減半。主致動器1106 被激勵來導(dǎo)致主接觸部分1102閉合并與輔助接觸部分1104接通。主致 動器1106的定時是這樣的定時，即主接觸部分1102和輔助接觸部分1104 剛好在電壓波上的電壓零點之前接通。主接觸部分1102碰撞輔助接觸部 分1104。該碰撞移開輔助電樞組件1118，并充分斷開輔助接觸部分1104， 輔助致動器1108中的斷開彈簧1124 (在約2ms內(nèi))完全斷幵輔助接觸部 分1104。還可以向輔助致動器1108施以脈沖，來使其剛好在接觸之前到 達斷開位置，以減小保持力，從而接觸1102和1104接觸到一起的更多的碰撞能量可以獲得來加速輔助接觸部分1104離開主接觸部分1102。
碰撞后，主接觸部分1102繼續(xù)向它的完全閉合位置運行?，F(xiàn)在，輔 助接觸部分1104位于它的完全斷開位置。盡管間隙不是完全斷開間隙， 但是足夠來消除測試電流環(huán)弧。出于封鎖的目的，在斷開彈簧1128的幫 助下，主致動器1106將主接觸部分縮回到它的完全斷開位置。
參照圖13，閉合器1300包括機電切換設(shè)備1302 (例如真空中斷器 組件)和耦合在配電系統(tǒng)1306的供給側(cè)1306與負載側(cè)1307之間的電流 脈沖生成器1304。 一旦故障檢測隔離了故障并且一旦清除了故障，切換 設(shè)備1302可操作來攜帶相對較高的電流負載，以重合線路段恢復(fù)服務(wù)。 電流脈沖生成器1304可以是一對可控硅整流器(SCR)或三端雙向可控 硅開關(guān)(圖14)。故障檢測和隔離后，為了測試電路，即為了生成電流脈 沖，在電源-頻率電壓波上的卯和150度之間開啟SCR對(Q1或Q2) 中的任一個。可以在其后但是在第一電源-頻率電流零點之前的任意點處 移除選通信號。延遲選通信號的移除可以有益地防止不期望的可能欺騙 檢測算法的較早電路清除。當產(chǎn)生的較小的電流環(huán)穿過零點時，非選通 SCR關(guān)閉，并且分析產(chǎn)生的較小電流環(huán)來確定電路是否有故障。
在圖13圖示的實施方式中，電流脈沖生成器1304不攜帶連續(xù)電流。 可以通過控制器1308或其他合適的控制手段提供真空中斷器1302和電 流脈沖生成器1304的控制。然而，SCR可以攜帶連續(xù)電流、切換負載， 并中斷故障。因此，對于特定應(yīng)用，特別是對于諸如120V-600V電壓的 利用，可消除開關(guān)設(shè)備1302并僅利用電流脈沖生成器1304來提供電流 攜帶功能、負載轉(zhuǎn)換、故障中斷以及測試電流脈沖生成。盡管圖14圖示 單個SCR對，但是可以使用串行串禾B/或串行/并行串。
單個SCR可以被用來替換圖14中描繪的三端雙向可控硅開關(guān)安排。 在這種安排中，開關(guān)設(shè)備1302被用于所有正常轉(zhuǎn)換，而SCR未被選通。 開關(guān)設(shè)備1302可以用于故障中斷，其中在故障中斷期間SCR未被開啟。 如果SCR用于故障中斷，則斷開操作應(yīng)該被定時，從而幵關(guān)設(shè)備1302 剛好在正的流動電流(going current)上的電流零點之后斷開。然后，SCR 被選通，并且電流傳遞到SCR中。當SCR在下一電源-頻率電流零點處中斷電流時，開關(guān)設(shè)備1302的接觸部分必須移動得足夠快，來抵抗瞬時 恢復(fù)電壓。對于電路測試，除了只有一個SCR的一個極性可以被確認之 外，如上面描述的那樣開啟和關(guān)閉SCR。
當與機電開關(guān)設(shè)備(例如通過常規(guī)磁致動器驅(qū)動的真空中斷器)、固 體開關(guān)(例如SCR) —起使用時，可以在沒有這些機制的情況下，在電 流零點處提供精確的波上點(point-on-wave)閉合和中斷。僅使用SCR 來在一個方向傳導(dǎo)的實施方式可以證明在中等或較低電壓(例如4kV或 以下)處更經(jīng)濟并且可行。此外，因為不關(guān)心機械磨損，所以相對于機 電開關(guān)設(shè)備，固態(tài)轉(zhuǎn)換部件允許在閉合或封鎖之前進行多得多的電路測 試。
盡管本公開可以進行各種修改和替換形式，但是還是通過這里描述 的實施方式和圖中的實施例以示例的方式示出了特定實施方式。然而， 應(yīng)該理解，本公開并不意圖將本發(fā)明限制在描述的具體形式，相反，本 發(fā)明意圖覆蓋所附權(quán)利要求書限定的所有修改、替換以及等同物。
還應(yīng)該理解，除非在本發(fā)明中使用語句"如這里使用的，由此定義的 術(shù)語'—'意思是"或類似語句來在表達上定義，否則并不意圖在表達上 或通過含義來限制該術(shù)語的意思超過它的簡單或普通的意思，并且不應(yīng) 該將該術(shù)語解釋為限制在基于本發(fā)明的任何段落中做出的任何表述(不 同于權(quán)利要求書的語言)的范圍內(nèi)。本發(fā)明最后的權(quán)利要求書中引用的 任何術(shù)語以和單個意思一致的方式被本發(fā)明引用，這樣做僅僅是為了清 晰，從而不會混淆讀者，并且不意圖通過含義或其他限制將該要求保護 的術(shù)語限制為所述單個意思。除非通過引用詞語"方法"和未引用任何結(jié) 構(gòu)的功能來定義要求保護的元件，否則沒有這樣的意圖，即基于35 U.S.C.&112，第6節(jié)的應(yīng)用來解釋任何要求保護的元件的范圍。
權(quán)利要求
1.一種閉合配電電路的方法，所述方法包括通過瞬間閉合所述電路在所述電路中生成測試信號；根據(jù)所述測試信號確定故障的存在；以及在不存在故障時閉合所述電路。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中生成測試信號包括在所述電路中 生成測試電流環(huán)。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中生成測試信號包括提供包含第一 接觸部分與第二接觸部分的閉合器、使所述第一接觸部分和所述第二接 觸部分之間接觸，以及碰撞所述第一接觸部分或所述第二接觸部分中的 一個，來與所述第一接觸部分和所述第二接觸部分之間的接觸基本同時 地分離所述第一接觸部分和所述第二接觸部分。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中碰撞所述第一接觸部分或所述第 二接觸部分中的一個包括碰撞與所述第一接觸部分和所述第二接觸部分 中的所述一個相關(guān)聯(lián)的致動器的部分。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中碰撞包括將與所述第一接觸部分 或所述第二接觸部分中的所述一個相關(guān)聯(lián)的致動器的部分和所述第一接 觸部分或所述第二接觸部分的致動器的部分進行碰撞。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中碰撞包括碰撞所述第一接觸部分 或所述第二接觸部分中的一個，來與感生測試電流環(huán)的電流零點基本同 時地分離所述第一接觸部分和所述第二接觸部分。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述測試信號包括確定所述 電壓波的電壓零點，和相對于所述電壓零點瞬間閉合所述電路。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中確定電壓零點包括橫跨提供所述 故障斷開的接觸部分來確定電壓零點。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中確定電壓零點包括在提供所述故 障斷開的接觸部分的源側(cè)上確定電壓零點。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中生成所述測試信號包括在所述電壓零點之前瞬間閉合所述電路。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，所述方法包括 通過瞬間閉合所述電路在所述電路內(nèi)生成第二測試信號； 根據(jù)所述第二測試信號確定所述故障的存在；以及 在所述故障不存在時閉合所述電路。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中評估所述測試信號包括評估所述測試信號的大小或持續(xù)時間。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中評估所述測試信號包括將平均 測試信號電流和短路電流進行比較。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中評估所述測試信號包括將平均 測試信號電流和電流閾值進行比較。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中評估所述測試信號包括將平均 測試信號持續(xù)時間電流和持續(xù)時間閾值進行比較。
16. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中評估所述測試信號包括評估從 信號特性組中選擇的所述測試信號的特性，所述信號特性組包括測試 信號電流脈沖峰值電流、測試信號電流脈沖的積分、測試信號電流脈沖 的di/dt的符號的改變數(shù)、測試信號電流脈沖期間所述負載惻的平均電壓、 測試信號電流脈沖的能量、測試信號電流脈沖I2t、故障前負載電流和測 試信號電流脈沖的比值以及測試信號電流脈沖的波形。
17. —種電路測試閉合器，該電路測試閉合器包括第一電接觸部分，所述第一電接觸部分相對于第二電接觸部分可以 從所述接觸部分未接通的斷開位置移動到其中所述接觸接通的閉合位置；耦合到所述第一接觸部分的第一致動器，所述第一致動器具有對應(yīng) 于所述第一接觸部分位于所述閉合位置的第一位置，和對應(yīng)于所述第一 接觸部分位于所述斷開位置的第二位置；第二致動器，所述第二致動器可相對于所述第一致動器可移動，以 將所述第一致動器的第一位置與所述第一致動器嚙合，來在所述第一致 動器上引入碰撞力以將所述第一致動器向所述第一致動器的第二位置驅(qū)動；以及針對相對于所述第一致動器的操作對所述第二致動器進行定時，以 與所述第一致動器到達所述第一致動器的第一位置基本同時地引入所述 碰撞力。
18. 如權(quán)利要求17所述的電路測試閉合器，針對相對于電壓零點的 操作對第一致動器進行定時。
19. 如權(quán)利要求17所述的電路測試閉合器，所述第一致動器和所述 第二致動器是可電磁致動的。
20. 如權(quán)利要求17所述的電路測試閉合器，所述電路測試閉合器包 括第一偏動構(gòu)件，用于將所述第一致動器保持在所述第一位置；和第 二偏動構(gòu)件，用于將所述第一致動器保持在所述第二位置。
21. 如權(quán)利要求20所述的電路測試閉合器，其中所述第一偏動構(gòu)件和所述第二偏動構(gòu)件分別包括第一磁體和第二磁體。
22. 如權(quán)利要求20所述的電路測試閉合器，其中所述第一偏動構(gòu)件和所述第二偏動構(gòu)件分別包括第一彈簧和第二彈簧。
23. 如權(quán)利要求17所述的電路測試閉合器，所述電路測試閉合器包括耦合到所述第一致動器和所述第二致動器的真空中斷器，所述真空中 斷器包括所述第一電接觸部分和所述第二電接觸部分。
24. 如權(quán)利要求23所述的電路測試閉合器，所述第二電接觸部分可 相對于所述第一電接觸部分移動，所述第二電接觸部分被耦合到所述第 二致動器。
25. —種電路測試閉合器，所述電路測試閉合器包括-第一電接觸部分和第二電接觸部分，所述第一電接觸部分相對于所述第二電接觸部分可移動來進行接觸或不接觸，所述第一電接觸部分和 所述第二電接觸部分適合于耦合到配電系統(tǒng)的第一導(dǎo)電體和第二導(dǎo)電 體；耦合到所述第一接觸部分的致動器組件，其將所述第一接觸部分相 對于所述第二接觸部分從其中所述第一接觸部分和所述第二接觸部分接 通的第一位置移動到其中所述第一接觸部分和所述第二接觸部分未接通的第二位置；以及致動器，所雄致動器可操作來將所述第一接觸部分從所述第二位置 移動到所述第一位置，來在所述配電系統(tǒng)中生成測試電流環(huán)。
26. —種電路測試閉合器，所述電路測試閉合器包括-耦合在配電系統(tǒng)的供給側(cè)和負載側(cè)之間的故障隔離開關(guān)設(shè)備；以及 耦合到所述開關(guān)設(shè)備的電流脈沖生成器，所述電流脈沖生成器在故障隔離后在所述配電系統(tǒng)中生成用于測試所述配電系統(tǒng)的電流脈沖。
27. 如權(quán)利要求26所述的電路測試閉合器，其中所述電流脈沖生成器包括固體開關(guān)。
28. 如權(quán)利要求26所述的電路測試閉合器，其中所述電流脈沖生成器和所述故障隔離開關(guān)設(shè)備包括固體開關(guān)。
29. 如權(quán)利要求26所述的電路測試閉合器，其中所述電流脈沖生成 器包括可控硅整流器。
30. 如權(quán)利要求26所述的電路測試閉合器，其中所述電流脈沖生成 器和所述故障隔離開關(guān)設(shè)備包括可控硅整流器。
31. —種閉合配電電路的方法，所述方法包括 通過瞬間閉合所述電路以生成具有第一極性的電流環(huán)來在所述電路中生成第一測試信號；根據(jù)所述第一測試信號確定故障的存在；一旦指示故障，就通過瞬間閉合所述電路以生成具有和所述第一極 性相反的第二極性的電流環(huán)來在所述電路中生成第二測試信號； 根據(jù)所述第二測試信號確定故障的存在； 以及在故障不存在時閉合所述電路。
32. 如權(quán)利要求31所述的方法，所述方法包括在所述電路中生成多 個第一測試信號；根據(jù)所述多個第一測試信號的各第一測試信號確定故障的存在；以及然后生成所述第二測試信號。
33. 如權(quán)利要求31所述的方法，所述方法包括生成測試信號序列， 所述測試信號序列包括至少一個第一測試信號和至少一個第二測試信 號。
34. 如權(quán)利要求31所述的方法，所述方法包括將所述第二測試信號 生成為第一測試信號序列的最后一個測試信號。
35. 如權(quán)利要求31所述的方法，所述方法包括將所述第二測試信號生成為測試信號序列的倒數(shù)第二的第一測試信號之后的最終測試信號。
36. 如權(quán)利要求31所述的方法，所述方法包括僅當所述第一測試信號為故障的指示時生成所述第二測試信號。
37. —種閉合配電電路的方法，所述方法包括 通過瞬間閉合所述電路以生成具有和變壓器殘留通量相反的極性的電流環(huán)來在所述電路中生成測試信號；根據(jù)所述測試信號確定故障的存在；以及 在故障不存在時閉合所述電路。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法，所述方法包括將變壓器殘留通量確 定為生成所述測試信號時或剛好在生成所述測試信號之前的電壓積分的 積分所得的極性。
39. —種電路測試閉合器，包括故障隔離開關(guān)設(shè)備，所述故障隔離開關(guān)設(shè)備耦合在配電系統(tǒng)的供給 側(cè)和負載側(cè)之間；以及耦合到所述故障隔離開關(guān)設(shè)備的電流脈沖生成器，所述電流脈沖生 成器在故障隔離后，為了測試所述配電系統(tǒng)，在所述配電系統(tǒng)中生成具 有第一極性的第一電流脈沖和具有第二極性的第二電流脈沖。
40. 如權(quán)利要求39所述的電路測試閉合器，其中電流脈沖生成器包括與所述故障隔離開關(guān)設(shè)備耦合的致動器。
41. 如權(quán)利要求39所述的電路測試閉合器，所述電路測試閉合器能夠被操作為僅當所述第一電流脈沖的測試結(jié)果指示故障時生成所述第二 電流脈沖。
42. 如權(quán)利要求39所述的電路測試閉合器，所述電路測試閉合器能夠被操作為將所述第二電流脈沖生成為電流脈沖序列的電流脈沖。
43. 如權(quán)利要求39所述的電路測試閉合器，所述電路測試閉合器能 夠被操作為在第一電流脈沖序列后生成所述第二電流脈沖。
44. 如權(quán)利要求39所述的電路測試閉合器，所述電路測試閉合器能 夠被操作為將所述第二電流脈沖生成為電流脈沖序列的最后一個電流脈 沖。
全文摘要
一種電路測試閉合器能夠閉合配電電路并在下一電流零點中斷產(chǎn)生的電流。一旦檢測到故障，所述電路測試閉合器可操作來斷開接觸以隔離所述故障。接著，所述電路測試閉合器測試故障的線路，以確定是否已經(jīng)清除了所述故障。所述電路測試閉合器可以生成具有第一極性的第一測試信號和具有與所述第一極性相反的第二極性的第二測試信號。所述第二測試信號的生成可以被限制為當所述第一測試信號指示了故障時發(fā)生。
文檔編號H02H11/00GK101297447SQ200680039930
公開日2008年10月29日 申請日期2006年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者亞歷杭德羅·蒙特內(nèi)格羅, 克里斯多佛·R·萊托, 約翰·C·奧普弗, 雷蒙德·P·奧利里 申請人:施恩禧電氣有限公司