Аппарат для трансляции диагностической информации об отказах из устройства защиты цепи

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности контроля последовательности отключений. Аппарат (100) и способ обеспечивают трансляцию диагностической информации, предоставляемой устройством защиты цепи, таким как прерыватель цепи, в формате графического отображения. Эти аппарат и способ обеспечивают посредством датчика (120) контроль последовательности отключений, осуществляемый устройством защиты цепи, как функции времени в течение операции считывания, чтобы индицировать тип состояния отказа из множества состояний отказов для предыдущего наступления события отключения, или диагностическую информацию. Эти аппарат и способ обеспечивают последующее определение периода времени контролируемой последовательности отключений и определение типа состояния отказа на основе определенного периода времени. Осуществляется вывод информации об определенном типе состояния отказа. Контроль последовательности отключений возможен с помощью датчиков, таких как акустический датчик (например, микрофон), щуп для измерения напряжения или щуп для измерения тока, с целью обнаружения операции устройства защиты цепи, такой как обнаружение нахождения устройства либо в положении "включено", либо в положении "отключено". 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Данное изобретение относится к области защиты цепей, а конкретнее к подходу, применяемому для трансляции диагностической информации, предоставляемой устройством защиты цепи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Для защиты цепей от состояний электрических отказов и токов перегрузки многих типов используют прерыватели цепи. Когда прерыватель цепи прерывает подачу тока в цепь, человеку может быть трудно найти и устранить отказ, не зная об этом прерывании. Как следствие, некоторые прерыватели цепи в настоящее время имеют конструктивные особенности, позволяющие пользователю проводить диагностику. Одна распространенная конструктивная особенность, позволяющая проводить диагностику, предусматривает использование светоизлучающих диодов (СИДов) на прерывателе цепи, чтобы указать причину отключения прерывателя цепи. СИДы на прерывателе цепи можно использовать для отображения кода отключения, который указывает конкретный тип состояния отказа. Однако у использования СИДов есть недостаток, заключающийся в удорожании и усложнении прерывателя цепи.

[0003] Еще одна конструктивная особенность, позволяющая проводить диагностику прерывателя цепи, описана в патенте США № 8243411 (Brett Larson) («патент Ларсона») под названием “Electronic Miniature Circuit Breaker With Trip Indication Using The Breaker Tripping Function As The Feedback Mechanism” («Электронный миниатюрный прерыватель цепи с индикацией отключения, в котором функция отключения выключателя используется в качестве механизма обратной связи»). В одном варианте осуществления патента Ларсона, конфигурация прерывателя цепи обеспечивает передачу диагностической информации, такой, как тип состояния отказа, касающейся предыдущего наступления события отключения, путем осуществления (или индикации) последовательности отключений как функции времени, проходящего в течение операции считывания. Например, состояние короткого замыкания через дугу индицируется отключением прерывателя цепи после определенной временной задержки (например, происходит перевод рукоятки в положение «включено», а затем - в положение «отключено» ("отключено") после задержки в две секунды), а состояние короткого замыкания на «землю» индицируется отключением прерывателя цепи после еще одной определенной временной задержки (например, происходит перевод рукоятки в положение "включено", а затем - в положение «отключено» после задержки в четыре секунды), при этом контакты прерывателя цепи замкнуты в положении "включено" и разомкнуты в положении "отключено".

[0004] Хотя конструктивная особенность, позволяющая проводить диагностику, согласно патенту Ларсона не приводит ни каким-либо дополнительным затратам, ни к значительному усложнению прерывателя цепи, некоторым пользователям может быть трудно различить разные периоды времени индикации последовательности отключений во время операции считывания. Перевод рукоятки прерывателя цепи в положение «отключено» во время операции считывания также может сбивать с толку пользователей с небольшим техническим опытом или вообще не имеющих его. Помимо этого, количество типов состояний отказов, передаваемых как функция времени прерывателем цепи и воспринимаемых на основании ощущений человека, испытываемых в связи с определением периода времени индикации последовательности отключений в течение операции считывания, ограничено, поскольку людям нелегко различать периоды времени, разность между которыми находится в секундном или субсекундном диапазоне.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Соответственно, в данном изобретении предложены аппарат и способ трансляции диагностической информации, предоставляемой устройством защиты цепи, таким, как прерыватель цепи. Эти аппарат и способ обеспечивают посредством датчика контроль последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи, как функции времени в течение операции считывания, чтобы индицировать тип состояния отказа из множества состояний отказов для предыдущего наступления события отключения, или диагностическую информацию, определение периода времени контролируемой последовательности отключений, определение типа состояния отказа на основе определенного периода времени и вывод информации, указывающей определенный тип состояния отказа. Контроль последовательности отключений возможен с помощью датчиков, таких, как акустический датчик (например, микрофон), щуп для измерения напряжения или щуп измерения для тока, с целью обнаружения операции устройства защиты цепи, такого, как обнаружение нахождения устройства либо в положении "включено", либо в положении "отключено". Помимо этого, с периодами времени, меньшими, чем те, которые органы чувств человека способны распознать, могут быть связаны два разных типа состояний отказов из множества состояний отказов.

[0006] Аппарат и способ согласно данному изобретению обеспечивают различные преимущества. Например, эти аппарат и способ обеспечивают диагностическую информацию, такую, как состояния отказов, в форме, которую легко сможет распознать пользователь, и не требуют никакого удорожания или усложнения устройства защиты цепи. Аппарат и способ также не требуют измерения вручную времени протекания последовательности отключений, и поэтому обеспечивают повышенную точность трансляции типа диагностической информации, индицируемого устройством защиты цепи, в течение операции считывания. Помимо этого, аппарат и способ позволяют передавать больше типов диагностической информации посредством устройства защиты цепи как функцию времени в пределах заданного интервала времени, и предпочтительны, в частности, когда применяются в сочетании более сложными устройствами защиты цепей, такими, как многополюсные прерыватели цепи, а также прерыватели цепи, которые содержат совокупность разных прерывателей цепей, например, прерыватель цепи, отключающий при коротком замыкании через дугу, и прерыватель цепи, отключающий при коротком замыкании на землю.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] Описание различных возможных вариантов осуществления поясняется в связи с прилагаемыми чертежами, на которых показано:

[0008] фиг. 1 - блок-схема возможного диагностического трансляционного аппарата для трансляции диагностической информации, предоставляемой из устройства защиты цепи как последовательность отключений, осуществляемая как функция времени, в течение операции считывания, в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения;

[0009] фиг. 2 - блок-схема возможного процесса диагностической трансляции, посредством которого диагностический трансляционный аппарат согласно фиг. 1 транслирует диагностическую информацию в форме последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи как функция времени, в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения;

[0010] фиг. 3 - блок-схема последовательности операций возможного процесса диагностической трансляции, посредством которого диагностический трансляционный аппарат согласно фиг. 1 транслирует диагностическую информацию в форме последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи как функция времени, в соответствии с дополнительным вариантом осуществления данного изобретения;

[0011] фиг. 4A и 4B - возможные базы данных диагностической информации, показанные в форме диаграммы, которые сохраняют информацию как разные типы или подтипы диагностируемых состояний, таких, как состояния отказов, в зависимости от периода времени последовательности отключений, осуществляемой одним или несколькими устройствами защиты цепи в течение операции считывания, в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения; и

[0012] на фиг. 5A, 5B и 5C представлены возможные виды спереди и вид сзади, соответственно, диагностического трансляционного аппарата согласно фиг. 1 в соответствии с еще одним вариантом осуществления данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0013] В соответствии с различными описываемыми вариантами осуществления, предложены диагностический трансляционный аппарат и способ диагностической трансляции, которые обеспечивают трансляцию диагностической информации, предоставляемой устройством защиты цепи, посредством последовательности отключений (также именуемой «индикацией отключений»), осуществляемой как функция времени, в течение операции считывания. Диагностическая информация обеспечивает передачу диагностируемых состояний, таких, как состояние отказа, которое можно выразить как код ошибки (например, код отключения) и которое наступает в зависимости от события отключения в устройстве защиты цепи. Устройство защиты цепи может включать в себя любого типа прерыватель цепи или выключатель цепи, такой, как однополюсный прерыватель цепи, многополюсный прерыватель цепи, выключатель ь цепи, отключающий при коротком замыкании через дугу (AFCI), выключатель короткого замыкания на землю (GFCI), или их комбинацию. Пример устройства защиты цепи описан в патенте Ларсена, о котором шла речь выше в разделе «Уровень техники».

[0014] На фиг. 1 изображена блок-схема возможного диагностического трансляционного аппарата 100. Как показано на фиг. 1, диагностический трансляционный аппарат 100 включает в себя контроллер 110, множество датчиков 120, пользовательский интерфейс (пользовательские интерфейсы) 130, запоминающее устройство 140, интерфейс (интерфейсы) 150 связи, источник 160 питания и устройство (устройства) 170 вывода. Источник 160 питания может включать в себя батарейный блок питания, который может быть аккумуляторным, или блок, который обеспечивает соединение с внешним источником питания.

[0015] Датчики 120 контролируют или обнаруживают действия устройства 14 защиты цепи, соединенного с цепью 10 (например, распределительной цепью), и выдают сигналы в контроллер 110. Упомянутые действия могут включать в себя перевод устройства 14 защиты цепи в положение "включено" и в положение "отключено". Датчики 120 могут включать в себя щуп для измерения напряжения или щуп измерения для тока, который можно использовать для измерения электрических характеристик, таких, как напряжение или ток, характерных для цепи 10 или нагрузки 12, соединенной с цепью 10. Путем измерения электрических характеристик цепи 10 или нагрузки 12, можно обнаружить, когда устройство 14 защиты цепи находится в положении "включено", таком, как если бы в цепи 10 или нагрузке 12 обнаруживалась пороговая величина тока или напряжения, или в положении "отключено", таком, как если бы ток или напряжение в цепи 10 или нагрузке 12 не обнаруживались.

[0016] Датчики 120 могут так же включать в себя акустический датчик, такой, как микрофон, для контроля или обнаружение звуков. Акустический датчик можно использовать для обнаружения акустического образа, связанного с механическими операциями устройства 14 защиты цепи, когда его переводят в положение "включено" и положение "отключено". Помимо этого, датчики 120 могут включать в себя датчики других типов, такие, как датчик движения, который можно использовать для обнаружения такого движения, связанного с механическими операциями устройства 14 защиты цепи, как движение его рукоятки, когда его переводят в положение "включено" и положение "отключено".

[0017] Датчики 120 могут так же включать в себя схемы кондиционирования сигналов, пороговые детекторы, фильтры и аналого-цифровые преобразователи для обработки считываемых данных перед выдачей в контроллер 110, или могут быть соединены с этими схемами, детекторами, фильтрами и преобразователями.

[0018] Пользовательский интерфейс (пользовательский интерфейсы) 130 может (могут) включать в себя множество пользовательских устройств вода, посредством которых пользователь может вводить информацию или команды в диагностический трансляционный аппарат 100. Пользовательский интерфейс (пользовательский интерфейсы) 130 может (могут) содержать двухпозиционный выключатель 132 , кнопку 134 пуска и селекторный переключатель 136. Конфигурация двухпозиционного выключателя 132 обеспечивает прием входного воздействия пользователя для включения или отключения диагностического трансляционного аппарата 100. Конфигурация кнопки 134 пуска обеспечивает прием входного воздействия пользователя для начала операции диагностической трансляции информации, предоставляемой устройством защиты цепи посредством последовательности отключений в течение операции считывания. Конфигурация селекторного переключателя 136 обеспечивает прием входного воздействия пользователя для идентификации типа или категории устройства защиты цепи, подлежащего контролю. Пользовательский интерфейс (пользовательский интерфейсы) 130 может (могут) содержать другие устройства ввода, такие, как клавиатура или дисплей с сенсорным экраном, посредством которых пользователь может вводить информацию или команды, включая команды, выдаваемые посредством двухпозиционного выключателя 132, кнопки 134 пуска и селекторного переключателя 136.

[0019] Устройства 170 вывода могут включать в себя дисплей, множество светоизлучающих диодов (СИДов) и динамик или другие устройства, которые способны передавать информацию пользователю. Интерфейс (интерфейсы) 150 связи может (могут) включать в себя цепи связи для осуществления проводной связи с внешним устройством, таким как интерфейс USB- или Ethernet-кабеля, или для осуществления беспроводной связи с внешним устройством через беспроводную персональную сеть беспроводную локальную сеть, сотовую сеть или беспроводную глобальную сеть. Интерфейс (интерфейсы) 150 связи можно использовать для приема обновлений в базу 142 данных диагностической информации (например, новых или пересмотренных периодов времени и кодов ошибок для текущего или новых типов устройств защиты цепей) из внешнего устройства, для сообщения данных, присутствующих в транслируемой диагностической информации 144, внешнему устройству, или для обеспечения дистанционного управления диагностическим трансляционным аппаратом 100 посредством внешнего устройства.

[0020] Запоминающее устройство 140 может хранить компьютерные исполняемые коды или программы, которые при исполнении их контроллером 110 управляют операциями диагностического трансляционного аппарата 100. Запоминающее устройство 140 также включает в себя базу 142 данных диагностической информации, хранящую информацию, касающуюся таких диагностируемых состояний, как состояния отказов, как функцию периода времени последовательности отключений. Примеры базы 142 данных диагностической информации показаны на фиг. 4A и 4B и описаны ниже со ссылками на эти чертежи. В базе 142 данных диагностической информации можно также хранить различные категории диагностируемых состояний для разных типов устройств защиты цепей, такие, как информация об изготовителе, бренде, продукте или модели. Таким образом, конфигурация диагностического трансляционного аппарата 100 может обеспечить трансляцию диагностической информации для разных типов устройств защиты цепей.

[0021] Помимо этого, запоминающее устройство 140 может хранить транслируемую диагностическую информацию 144, которая включает в себя текущую или ранее транслированную диагностическую информацию одного или нескольких устройств защиты цепей. Транслируемая диагностическая информация 144 может включать в себя такую диагностическую информацию, как тип или подтип состояния отказа или другого диагностируемого состояния, а также период времени контролируемой последовательности отключений, время и/или дата операции диагностической трансляции и тип контролируемого устройства защиты цепи. Запоминающее устройство 140 может быть энергозависимым или энергонезависимым запоминающим устройством.

[0022] Контроллер 110 осуществляет связь с запоминающим устройством 140. Контроллер 110 представляет собой обрабатывающую систему, такую, как a микроконтроллер или микропроцессор, которая управляет операциями диагностического трансляционного аппарата 100, включая операцию диагностической трансляции, как говорилось в данном описании. Например, конфигурация контроллера 110 обеспечивает контроль - посредством одного или нескольких датчиков 120 - последовательности отключений, осуществляемой устройством 14 защиты цепи, как функции времени в течение операции считывания для индикации диагностируемого состояния, такого, как тип состояния отказа из множества состояний отказов для предыдущего наступления события отказа, или диагностической информации. Конфигурация контроллера 110 также обеспечивает определение периода времени контролируемой последовательности отключений, определение типа состояния отказа на основе определенного периода времени и индикацию определенного типа состояния отказа и другой диагностической информации для пользователя посредством одного или нескольких устройств 170 вывода.

[0023] На фиг. 2 представлена блок-схема, иллюстрирующая возможный процесс 200 диагностической трансляции, предназначенный для трансляции диагностической информации в форме последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи, соединенным с цепью, в соответствии с вариантом осуществления. В целях пояснения, процесс 200 рассматривается ниже применительно к контроллеру 110 и другим компонентам диагностического трансляционного аппарата 100, показанного на фиг. 1.

[0024] На этапе 202 контроллер 110 контролирует посредством одного или нескольких датчиков 120 последовательность отключений, осуществляемую устройством защиты цепи, как функцию времени, в течение операции считывания, чтобы индицировать тип диагностируемого состояния, такого, как состояние отказа из множества состояний отказов, для предыдущего наступления события отключения, или диагностическую информацию. Как говорилось выше, датчики 120 могут контролировать или измерять электрические характеристики в цепи или нагрузке, соединенной с цепью, которые отражают режим работы устройства защиты цепи, или звуки либо движения, связанные с режимом работы устройства защиты цепи. Сигналы с датчиков 120 можно приводить к требуемым параметрам перед дискретизацией.

[0025] На этапе 204 контроллер 110 определяет период времени контролируемой последовательности отключений на основе информации, предоставляемой посредством сигналов, выдаваемых из датчиков 120. Например, путем оценки сигналов из датчиков 120, контроллер 110 может обнаружить, когда устройство защиты цепи сначала находится в положении "включено" и когда устройство защиты цепи находится в положении "отключено". Период времени - это интервал времени с момента, когда контакт устройства защиты цепи сначала находится в положении "включено" (например, замкнутом положении), до момента, когда контакт переводится в положение "отключено" (например, разомкнутое положение), в течение операции считывания.

[0026] На этапе 206 контроллер 110 определяет тип диагностируемого состояния, такой, как тип состояния отказа, на основе, по меньшей мере, определенного периода времени. Контроллер 110 может осуществлять поиск в базе 142 данных диагностической информации, хранящей данные, касающиеся множества состояний отказов в зависимости от времени, и идентифицировать тип диагностируемого состояния, например, состояния отказа, которое согласуется с определенным периодом времени из базы 142 данных диагностической информации. Например, если определенный период времени составляет 1955 миллисекунд, то предыдущее событие отключения в устройстве защиты цепи относится к состоянию короткого замыкания через дугу и - несколько специфически - связано с параллельным коротким замыканием через дугу на правом полюсе двухполюсного устройства защиты цепи от производителя A (таким, как показанное на фиг. 4B). Помимо определенного периода времени, тип диагностируемого состояния можно также определять на основе дополнительных параметров, таких, как тип устройства защиты цепи (например, на основе количества полюсов, изготовителя, изделия, бренда, номера модели, серийного номера или другой информации для идентификации конкретного типа устройства защиты цепи, подлежащего му контролю). Таким образом, контроллер 110 способен транслировать диагностическую информацию из устройств защиты цепей различных типов.

[0027] На этапе 208 контроллер 110 сохраняет в запоминающем устройстве 140 диагностическую информацию об определенном типе диагностируемого состояния, такого, как состояние отказа, для предыдущего события отключения, которое произошло в устройстве защиты цепи. Диагностическая информация о событии отключения может включать в себя идентификатор типа устройства защиты цепи, дату и/или время операции диагностической трансляции и информацию об определенном типе состояния отказа, такую, как выраженная в форме кода или кодов ошибки (например, кода или кодов отключения).

[0028] На этапе 210 контроллер 110 индицирует определенный тип диагностируемого состояния, такого, как состояние отказа, посредством устройства 170 вывода. Определенный тип диагностируемого состояния можно вывести в формате графического отображения или формате аудиоинформации. Например, определенный тип диагностируемого состояния можно вывести как текст или код (коды) отключения посредством дисплея, как аудиоинформацию посредством динамика, или как код ошибки посредством избирательного свечения множества СИДов. Тип диагностируемого состояния или другую диагностическую информацию также можно передавать во внешнее устройство посредством интерфейса (интерфейсов) 150 связи.

[0029] На фиг. 3 представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая возможный процесс 300 диагностической трансляции, посредством которого диагностический трансляционный аппарат 100 согласно фиг. 1 транслирует диагностическую информацию в форме последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи, в соответствии с дополнительным вариантом осуществления. В целях пояснения, процесс 300 рассматривается ниже применительно к контроллеру 110 и другим компонентам диагностического трансляционного аппарата 100, показанного на фиг. 1.

[0030] На этапе 302 включают диагностический трансляционный аппарат 100 посредством двухпозиционного выключателя 132. Контроллер 110 диагностического трансляционного аппарата 100 исполняет подпрограмму инициализации на этапе 304. На этапе 306 контроллер 110 определяет, осуществляет ли диагностический трансляционный аппарат 100 связь с внешним устройством посредством порта связи (например, любого из интерфейсов 150 связи). Внешнее устройство может быть удаленным сервером, который приводится в действие изготовителем устройства защиты цепи, объектом, который управляет операциями устройства защиты цепи для бытовых или промышленных потребителей, либо объектами третьих сторон. Если диагностический трансляционный аппарат 100 осуществляет связь с внешним устройством, то диагностический трансляционный аппарат 100 входит в режим связи, управляемый внешним устройством, на этапе 308. Например, диагностический трансляционный аппарат 100 может осуществлять (рассматриваемую здесь) операцию диагностической трансляции под управлением внешнего устройства и передавать итоговую транслируемую диагностическую информацию внешнему устройству.

[0031] Если диагностический трансляционный аппарат 100 не осуществляет связь с внешним устройством, то диагностический трансляционный аппарат 100 указывает, что диагностический трансляционный аппарат 100 готов к осуществлению операции диагностической трансляции (например, указывает «Готов к проверке») посредством устройства 170 вывода на этапе 310. На этапе 312 контроллер 110 входит в режим энергосбережения. На этапе 314 контроллер 110 проверяет, активировал ли пользователь операцию диагностической трансляции посредством кнопки 134 пуска. Если нет, процесс 300 на этапе 314 продолжает проверку на предмет активации. В противном случае, если кнопка 134 пуска активирована, контроллер 110 выходит из режима экономии электроэнергии и оценивает сигналы, выдаваемые датчиков 120, на этапе 316. Перед активацией кнопки 134 пуска, пользователь также может выбрать тип устройства защиты цепи, подлежащего контролю, посредством селекторного переключателя 136. На этапе 318 контроллер 110 ощущает, что устройство защиты цепи включено, например - переведено в положение "включено", основываясь на сигналах, выдаваемых из одного или нескольких датчиков 120.

[0032] На этапе 320 контроллер 110 запускает таймер сразу же после включения устройства защиты цепи. Контроллер 110 проверяет, наступило ли состояние переполнения таймера, на этапе 322. Например, состояние переполнения наступает, если таймер превышает заранее определенный порог времени. Если состояние переполнения таймера наступило, контроллер 110 указывает, что произошла ошибка (например, указывает «Ошибку») посредством устройства 170 вывода на этапе 324. В противном случае, контроллер 110 поддерживает работу таймера и продолжает оценивать сигналы из датчиков 120 на предмет наступления состояния отключения, например - достижения положения "отключено" устройством защиты цепи. На этапе 326 контроллер 110 ощущает, что устройство защиты цепи сработало, основываясь на выходных сигналах из одного или нескольких датчиков 120. Затем контроллер 110 определяет период времени последовательности отключений, например - момент появления или длительность поддержания положения "включено" устройства защиты цепи в течение операции считывания. Например, контроллер 110 вычисляет интервал времени с момента, когда контакт устройства защиты цепи сначала находится в положении "включено" (например, замкнутом положении) до момента, когда контакт переводится в положение "отключено" (например, разомкнутое положение), в течение операции считывания.

[0033] На этапе 330 контроллер 110 определяет диагностируемое состояние, такое, как относящееся к типу состояния отказа, с помощью базы 142 данных диагностической информации в соответствии, по меньшей мере, с определенным периодом времени и сохраняет диагностическую информацию, включая определенное диагностируемое состояние, в транслируемой диагностической информации 144 в запоминающем устройстве 140. Хранимая диагностическая информация может включать в себя идентификатор устройства защиты цепи, тип или подтип состояния отказа и время и/или дату операции диагностической трансляции.

[0034] На этапе 332 контроллер 110 индицирует диагностическую информацию, такую, как определенное диагностируемое состояние (например, состояние отказа), пользователю посредством устройства 170 вывода. Например, возможен вывод определенного типа диагностируемого состояния в формате графического отображения или формате аудиоинформации, таком, о котором шла речь выше в контексте процесса 200 согласно фиг. 2. На этапе 334 контроллер 110 входит в режим экономии электроэнергии и продолжает проверку для посылки запроса на активацию новой операции диагностической трансляции, такой, как проводимая пользователем посредством кнопки 134 пуска. На этапе 336 пользователь отключает диагностический трансляционный аппарат 100 посредством двухпозиционного выключателя 132.

[0035] На фиг. 4A и 4B представлены возможные базы 400 и 450 данных диагностической информации, соответственно, показанные в форме диаграммы. Конфигурация баз 400 и 450 данных позволяет поддерживать информацию, касающуюся различных типов или подтипов диагностируемых состояний, таких, как разные типы состояний отказов или других состояний, которые передаются устройствами защиты цепей одного или нескольких типов, как функцию периода времени последовательности отключений. Например, как показано на фиг. 4A, устройство защиты цепи может осуществлять последовательность отключений, имеющую период времени 2000 миллисекунд (или 2 секунды) в течение операции считывания, чтобы указать, что предыдущее событие отключения в устройстве защиты цепи относится к состоянию короткого замыкания через дугу. Диагностический трансляционный аппарат 100 согласно фиг. 1 можно использовать для контроля последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи в течение операции считывания, и для определения периода времени последовательности отключений, в этом примере составляющего 2000 миллисекунд. Затем диагностический трансляционный аппарат 100 может определять - из базы 400 данных диагностической информации, - что наступление предыдущего события отключения в устройстве защиты цепи относится к состоянию короткого замыкания через дугу, при условии, что определенный период времени составляет 2000 миллисекунд.

[0036] Как дополнительно показано на фиг. 4A, в базе 400 данных диагностической информации состояние короткого замыкания на землю и состояние заземленной нейтрали связаны с последовательностью отключений, имеющей период времени 25 миллисекунд и 45 миллисекунд, соответственно. Состояние короткого замыкания через дугу связано с последовательностью отключений, имеющей период времени 2000 миллисекунд. Состояние окончания индикации связано с последовательностью отключений, имеющей период времени 5000 миллисекунд.

[0037] Как говорилось выше, человеческие чувства, как правило не позволяют воспринимать различия между последовательностями отключений, имеющими периоды времени, разности между которыми находятся в секундном или субсекундном диапазоне. Как следствие, на устройство защиты цепи могут быть наложены ограничения по количеству типов состояний отказов и других состояний, которые можно отслеживать, хранить, а затем передавать посредством последовательности отключений, осуществляемой как функция времени в ограниченных временных рамках (например, 5 секунд, как показано на фиг. 4A). Вместе с тем, когда его используют в сочетании с диагностическим трансляционным аппаратом 100, устройству защиты цепи можно придать конфигурацию, обеспечивающую отслеживание и сохранение более широкого диапазона диагностируемых состояний, а также передачу их посредством последовательности отключений в ограниченных временных рамках. Скажем, по сравнению с примером согласно фиг. 4A, база 450 данных диагностической информации согласно фиг. 4B включает в себя дополнительные типы и подтипы диагностируемых состояний, зависящих от периода времени последовательности отключений для одного или несколькими типов устройства защиты цепи (например, однополюсного прерывателя цепи, многополюсного прерывателя цепи, прерывателя цепи, отключающего при коротком замыкании на землю, и прерывателя цепи, отключающего при коротком замыкании через дугу, или их комбинации).

[0038] Как показано на фиг. 4B, база 450 данных диагностической информации включает в себя информацию, касающуюся подтипов диагностируемого состояния для одного или нескольких типов устройств защиты цепей. Например, база 450 данных диагностической информации включает в себя шесть разных подтипов состояния кроткого замыкания через дугу для двух разных типов изготовителей во временных рамках 165 миллисекунд, и эти подтипы являются следующими: 1 полюс, параллельное дуговое короткое замыкание - изготовитель А (1925 миллисекунд); 1 полюс, последовательное короткое замыкание через дугу - изготовитель А (1940 миллисекунд); 2 полюса, параллельное дуговое короткое замыкание через дугу ( на правом полюсе – изготовитель A (1955 миллисекунд); 2 полюса, последовательное дуговое короткое замыкание на правом полюсе – изготовитель A (1970 миллисекунд); 2 полюса, параллельное короткое замыкание на левом полюсе - изготовитель А (1985 миллисекунд); 2 полюса, последовательное дуговое короткое замыкание на левом полюсе - изготовитель А (2000 миллисекунд); 1 полюс, параллельное дуговое короткое замыкание через дугу - изготовитель В (2015 миллисекунд); 1 полюс, последовательное дуговое короткое замыкание - изготовитель В (2030 миллисекунд); 2 полюса, параллельное дуговое короткое замыкание на правом полюсе – изготовитель В (2045 миллисекунд); 2 полюса, последовательное дуговое короткое замыкание на правом полюсе – изготовитель В (2060 миллисекунд); 2 полюса, параллельное дуговое короткое замыкание на левом полюсе - изготовитель А (2075 миллисекунд); и 2 полюса, последовательное дуговое короткое замыкание на левом полюсе - изготовитель В (2090 миллисекунд). Помимо этого, база 450 данных диагностической информации включает в себя информацию о таких диагностических состояниях, как состояние короткого замыкания на землю, которое может быть следующим: заземленная нейтраль (25 миллисекунд), порог один короткого замыкания на землю (45 миллисекунд) порог два короткого замыкания на землю (60 миллисекунд). База 450 данных диагностической информации также включает в себя информацию о других диагностических состояниях, таких, как следующие: ошибка один диагностики (4980 миллисекунд), ошибка два диагностики (4990 миллисекунд) и окончание индикации (5000 миллисекунд). Как показано на фиг. 4B, диагностируемое состояние может иметь период времени, который отличается менее чем на одну секунду, 100 миллисекунд, 60 миллисекунд, 15 миллисекунд, или даже 10 миллисекунд, от периода времени другого диагностируемого состояния.

[0039] На фиг. 5A, 5B и 5C представлены возможные перспективные изображения диагностического трансляционного аппарата, такого, как диагностический трансляционный аппарат 100 согласно фиг. 1 в соответствии с еще одним вариантом осуществления. Как показано на фиг. 5A, диагностический трансляционный аппарат 100 включает в себя коробку 510 (например, корпус или футляр), выполненную из изолированного материала. Датчики диагностического трансляционного аппарата 100 могут включать в себя электрический щуп 520 и микрофон 522, любой из которых можно использовать для обнаружения положения "включено" и положения "отключено" ранее сработавшего устройства защиты цепи, которое соединено с цепью. В этом примере электрический щуп 520 включает в себя штепсельную вилку с тремя плоскими контактами, конфигурация которой обеспечивает ее вставление в электрическую розетку (например, сетевую розетку), которая соединена с цепью и позволяет замерять напряжение или ток, подаваемый через цепь или нагрузку, соединенную с цепью. Электрическая вилка обеспечивает пользователю безопасный и простой способ контроля последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи, избавляя от необходимости вступления в контакт с находящимися под напряжением проводниками или находиться в непосредственной близости к ним. Вместе с тем, электрический зонд 520 может включать в себя щупов для измерения тока или напряжения других типов, которые можно использовать для замера напряжения или тока в устройстве защиты цепи на щитке автоматов защиты сети или в других местах в цепи. Помимо этого, в непосредственной близости к устройству защиты цепи можно разместить микрофон 522 для обнаружения звуков, связанных с механическими операциями устройства защиты цепи.

[0040] Диагностический трансляционный аппарат 100 также включает в себя пользовательские интерфейсы, такие, как двухпозиционный выключатель 132, кнопка 134 пуска и селекторный переключатель 136. В этом примере селекторный переключатель 136 выполнен с возможностью перевода между тремя положениями для выбора одного из трех разных типов устройств защиты цепей, подлежащих контролю, например, типа A, типа B или типа C. Устройства вывода диагностического трансляционного аппарата 100 могут включать в себя дисплей 540, множество СИДов 542 и динамик 544. Дисплей 540 может быть дисплеем с сенсорным экраном.

[0041] Как дополнительно показано на фиг. 5B, диагностический трансляционный аппарат 100 может выводить информацию, касающуюся предыдущего события отключения, которое произошло в устройстве защиты цепи. Выводимая информация основана на диагностической информации, транслируемой за счет контроля последовательности отключений, осуществляемых устройством защиты цепи в течение операции считывания, такой, как описанная выше со ссылками на фиг. 2 и 3. В этом примере диагностический трансляционный аппарат 100 осуществляет посредством дисплея 540 вывод такой информации, как тип устройства защиты цепи (например, XXXXX), период времени последовательности отключений (например, 1955 миллисекунд), и вывод диагностической информации, касающейся события отключения (например, «Состояние дугового короткого замыкания » и «2П, параллельное короткое замыкание на землю на правом полюсе устройства защиты цепи от изготовителя A»).

[0042] На фиг. 5C показан вид сзади диагностического трансляционного аппарата 100. Как показано на фиг. 5C, диагностический трансляционный аппарат 100 может включать в себя множество магнитов 550. Магниты 550 позволяют пользователю размещать диагностический трансляционный аппарат 100 на любой подходящей поверхности металла, такой, как в узле нагрузки (например, на щитке автоматов защиты сети). Таким образом, пользователю не нужно непрерывно держать диагностический трансляционный аппарат 100 во время осуществления операции диагностической трансляции.

[0043] Например, магниты 550 полезны, в частности, при обнаружения акустического образа положения "включено" и положения "отключено" с помощью микрофона 522 (такого, как показанный на фиг. 5A). Пользователь может прикрепить диагностический трансляционный аппарат 100 к подходящей поверхности металла на щитке автоматов защиты сети около ранее сработавшего устройства защиты цепи, подлежащего контролю, включить диагностический трансляционный аппарат 100 и начать операцию диагностической трансляции. Затем пользователь может инициировать операцию считывания устройством защиты цепи (могущую предусматривать возврат устройства защиты цепи в положение ВКЛ), и при этом не нужно будет держать диагностический трансляционный аппарат 100. После этого, диагностический трансляционный аппарат 100 автоматически обнаруживает положение "включено" и последующее положение "отключено" последовательности отключений, осуществляемых устройством защиты цепи 100 в течение операции считывания, и определяет период времени последовательности отключений. Затем диагностический трансляционный аппарат 100 определяет диагностическую информацию, соответствующую определенному периоду времени, и выводит для пользователя информацию, которая относится к предыдущему событию отключения в устройстве защиты цепи, таком, как показанное на фиг. 5B.

[0044] Хотя описанный здесь диагностический трансляционный аппарат 100 можно использовать с такими устройствами защиты цепей, как прерыватель цепи или прерыватель цепи, его можно использовать с любым устройством или любой системой, конфигурация которого или которой обеспечивает передачу информации разных типов посредством последовательности отключений, осуществляемой как функция времени. Например, подобный аппарат можно использовать для трансляции диагностической информации из модулей расширения прерывателя цепи, из розеток или других устройств, встроенных в прерыватель цепи или осуществляющих связь с ним. Упомянутый аппарат можно также использовать для трансляции диагностической информации, которая касается событий, относящихся к другим типам и не являющихся событиями отключения, и которую может отслеживать и сохранять устройство защиты цепи. Помимо этого, диагностический трансляционный аппарат 100 описан как карманное устройство, но он также может быть встроен в узел нагрузки или добавлен в него.

[0045] Хотя проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления и приложения данного изобретения, следует понять, что данное изобретение не ограничивается точной конструкцией и ее составами, описанными здесь, а из вышеизложенных описаний могут быть очевидны изменения, находящиеся в рамках существа и объема притязаний изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения.

1. Способ трансляции диагностической информации, предоставляемой устройством защиты цепи, причем способ содержит этапы, на которых:

контролируют посредством датчика диагностическую последовательность отключений, осуществляемую устройством защиты цепи, как функцию времени для индикации типа состояния отказа из множества состояний отказов для предыдущего наступления события отключения или другую диагностическую информацию;

определяют период времени контролируемой диагностической последовательности отключений;

определяют тип состояния отказа на основе определенного периода времени; и

выводят информацию, индицирующую определенный тип состояния отказа,

причем диагностическая последовательность отключений содержит последовательность операций, осуществляемую устройством защиты цепи от включения до отключения устройства защиты цепи, и инициируется после наступления события отключения в устройстве защиты цепи в качестве операции считывания,

причем различные периоды времени для диагностической последовательности отключений соответствуют различным типам состояния отказа.

2. Способ по п. 1, в котором период времени является интервалом времени с момента, когда контакт устройства защиты цепи сначала находится в замкнутом положении до момента, когда контакт переводится в разомкнутое положение, в течение операции считывания.

3. Способ по п. 1, в котором контроль включает в себя обнаружение звуков, связанных с механической операцией устройства защиты цепи.

4. Способ по п. 1, в котором контроль включает в себя измерение одного из: напряжения или тока в цепи, соединенной с устройством защиты цепи.

5. Способ по п. 4, в котором измерение включает в себя вставление электрического щупа в электрическую розетку, которая соединена с цепью.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап сохранения в запоминающем устройстве информации об определенном типе состояния отказа предыдущего события отключения для устройства защиты цепи.

7. Способ по п. 1, в котором определение вывода типа состояния отказа содержит этапы, на которых:

осуществляют поиск в базе данных диагностической информации, которая хранит данные, касающиеся состояний отказов, в зависимости от времени; и

идентифицируют тип состояния отказа, который согласуется с определенным периодом времени из базы данных диагностической информации.

8. Способ по п. 1, в котором связывают два разных типа состояния отказа из множества состояний отказов с периодами времени, которые находятся в диапазоне от секундного до субсекундного друг от друга.

9. Способ по п. 1, в котором определяют тип состояния отказа на основе определенного периода времени и типа устройства защиты цепи.

10. Аппарат для трансляции диагностической информации, предоставляемой устройством защиты цепи, содержащий:

запоминающее устройство;

датчик для контроля диагностической последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи;

устройство вывода;

контроллер, осуществляющий связь с запоминающим устройством, датчиком и устройством вывода и выполненный с возможностью:

контроля посредством датчика диагностической последовательности отключений, осуществляемой устройством защиты цепи, как функции времени, чтобы индицировать тип состояния отказа из множества состояний отказов для предыдущего наступления события отключения, или другой диагностической информации;

определения периода времени контролируемой диагностической последовательности отключений;

определения типа состояния отказа на основе определенного периода времени; и

индикации определенного типа состояния отказа посредством устройства вывода,

причем диагностическая последовательность отключений содержит последовательность операций, осуществляемую устройством защиты цепи от включения до отключения устройства защиты цепи, и инициируется после наступления события отключения в устройстве защиты цепи в качестве операции считывания,

причем различные периоды времени для диагностической последовательности отключений соответствуют различным типам состояния отказа.

11. Аппарат по п. 10, в котором период времени является интервалом времени с момента, когда контакт устройства защиты цепи сначала находится в замкнутом положении, до момента, когда контакт переводится в разомкнутое положение, в течение операции считывания.

12. Аппарат по п. 10, в котором датчик представляет собой акустический датчик для обнаружения звуков, связанных с механической операцией устройства защиты цепи.

13. Аппарат по п. 10, в котором датчик содержит электрический щуп для измерения одного из: напряжения или тока в цепи, соединенной с устройством защиты цепи.

14. Аппарат по п. 10, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью сохранения в запоминающем устройстве информации об определенном типе состояния отказа предыдущего события отключения для устройства защиты цепи.

15. Аппарат по п. 10, в котором для определения вывода типа состояния отказа контроллер осуществляет поиск в базе данных диагностической информации, которая хранит данные, касающиеся состояний отказов, в зависимости от времени, и идентифицирует тип состояния отказа, который согласуется с определенным периодом времени из базы данных диагностической информации.

16. Аппарат по п. 10, в котором два разных типа состояния отказа из множества состояний отказов связаны с периодами времени, которые находятся в диапазоне от секундного до субсекундного друг от друга.

17. Аппарат по п. 10, в котором контроллер выполнен с возможностью определения типа состояния отказа на основе определенного периода времени и типа устройства защиты цепи.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение контроля состояния устройств, для которых невозможна целенаправленная перегрузка в результате прохождения импульсного тока.

Изобретение относится к коммутационному аппарату (1), по меньшей мере, с одним первым электрическим входом (2) коммутационного аппарата, а также, по меньшей мере, с одним первым электрическим выходом (3) коммутационного аппарата и, по меньшей мере, с одним вторым электрическим выходом (4) коммутационного аппарата, причем в первом рабочем состоянии коммутационного аппарата первый вход (2) коммутационного аппарата схемно соединен с первым выходом (3) коммутационного аппарата, причем во втором рабочем состоянии коммутационного аппарата первый вход (2) коммутационного аппарата схемно соединен со вторым выходом (4) коммутационного аппарата, в котором для достижения технического результата - осуществления безразрывного контроля функционирования устройства защитного отключения - коммутационный аппарат (1) выполнен для осуществления безразрывного перехода из первого рабочего состояния во второе рабочее состояние и/или из второго рабочего состояния в первое рабочее состояние.

Изобретение относится к области электротехники. Предложено устройство для контроля состояния цепи напряжения постоянного тока, содержащее первый и второй полюсы питания для формирования рабочего напряжения для цепи постоянного тока; первый плавкий предохранитель (7a), соединенный с первым полюсом питания, причем первый плавкий предохранитель имеет полюс (7a1) питания и выходной полюс (7a2); второй плавкий предохранитель (7b), соединенный со вторым полюсом питания, причем второй плавкий предохранитель имеет входной полюс (7b1) и выходной полюс (7b2); средство для формирования одного или нескольких опорных напряжений (UОПОРНa, UОПОРНb, UОПОРНс); средство (3a,..., 3h, 3m,..., 3t) для формирования первого измерительного напряжения (U1a, U1b, U1c, U1d) между выходным полюсом (7a2) первого плавкого предохранителя и полюсом (7b1) питания второго плавкого предохранителя; средство для формирования второго измерительного напряжения (U1a, U1b, U1c, U1d) между выходным полюсом второго плавкого предохранителя и полюсом питания первого или второго плавкого предохранителя; средство (4a, 4b, 4c) для сравнения одного или нескольких опорных напряжений и измерительных напряжений для оценки состояния первого и второго плавких предохранителей; и средство (6) для индикации результата сравнения.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности срабатывания при сокращении аппаратных средств.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля перехода двухфазного короткого замыкания (КЗ) в трехфазное при неуспешном автоматическом повторном включении (АПВ) секционирующего выключателя (СВ) радиальной линии.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа отключения головного и отключения секционного выключателей при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования с определением вида короткого замыкания (КЗ).

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения вводного выключателя шин и ложного отключения вводного выключателя трансформатора подстанции.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа отключения головного выключателя (ГВ) и отключения секционного выключателя (СВ) шин при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения и отказа автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию, при неустойчивом коротком замыкании (КЗ).

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения, автоматического повторного включения (АПВ) и отказа отключения головного выключателя (ГВ) линии при переходе двухфазного короткого замыкания (КЗ) в трехфазное.

Изобретение относится к вращающемуся модулю переключателя, содержащему первый неподвижный контакт (110) и второй неподвижный контакт (112), подвижный контакт (130) для создания электрического соединения между первым неподвижным контактом (110) и вторым неподвижным контактом (112), причем переключатель содержит вращающий приводной механизм (120) для вращения подвижного контакта (130).

Выключатель (1), в частности низковольтный выключатель, для соединения между электрическими контактами содержит позиционирующий механизм (2) между замкнутым положением и разомкнутым положением электрических контактов.

Изобретение относится к электротехнике, к устройству управления электрическим коммутационным устройством. Технический результат состоит в упрощении конструкции путем уменьшения количества деталей.

Изобретение относится к области электротехники и касается устройства распознавания трех состояний, а именно «включено», «выключено» и «разъединено» электрического разъединителя (1).

Изобретение относится к высоковольтному выключателю, имеющему первичный выключатель, задействующий силовую линию, и расположенное на плате выключателя электронное устройство, которое получает от функционально встроенного устройства измерения тока и/или устройства измерения напряжения сигналы и посылает управляющие команды и команды действия первичному выключателю для реализации функций измерения, обработки и защиты в целом.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству отключения электрического тока, содержащему корпус, два неподвижных контакта, подвижный контакт, регулировочный механизм, включающий в себя привод для перемещения подвижного контакта по направлению к подвижным контактам, и размыкающее средство для выборочного отсоединения подвижного контакта от неподвижных контактов.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа и повышение быстродействия релейной защиты, которая его реализует. В способе релейной защиты все режимы сети разделяют на две группы. На первую группу защита призвана реагировать, а на вторую - нет. Проводят обучение релейной защиты для гарантирования ее селективности. Обучают не реагировать на режимы второй группы. Роль учителя отводят имитационной модели электрической сети, в составе которой находится энергообъект. Наблюдаемые электрические величины преобразуют в двумерный сигнал и отображают его на собственной плоскости. Согласно способу, в отличие от известных технических решений подобного типа, где каждый режим реального объекта или же его имитационной модели отображается точкой на плоскости двумерного сигнала, каждый режим отображается годографом - геометрическим местом отображений изменяющегося двумерного сигнала за время наблюдения. На предварительном этапе обучения защиты определяют область отображений годографов режимов, воспроизводимых имитационной моделью. Это режимы второй группы. Их отображения создают блокирующую область. По своему функциональному назначению она запрещает действие релейной защиты. После обучения, когда защита работает на реальном объекте, ее поведение подчиняют ряду условий, вытекающих из взаимоположения годографа наблюдаемого режима и имеющейся блокирующей области. 2 з.п. ф-лы, 15 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности контроля последовательности отключений. Аппарат и способ обеспечивают трансляцию диагностической информации, предоставляемой устройством защиты цепи, таким как прерыватель цепи, в формате графического отображения. Эти аппарат и способ обеспечивают посредством датчика контроль последовательности отключений, осуществляемый устройством защиты цепи, как функции времени в течение операции считывания, чтобы индицировать тип состояния отказа из множества состояний отказов для предыдущего наступления события отключения, или диагностическую информацию. Эти аппарат и способ обеспечивают последующее определение периода времени контролируемой последовательности отключений и определение типа состояния отказа на основе определенного периода времени. Осуществляется вывод информации об определенном типе состояния отказа. Контроль последовательности отключений возможен с помощью датчиков, таких как акустический датчик, щуп для измерения напряжения или щуп для измерения тока, с целью обнаружения операции устройства защиты цепи, такой как обнаружение нахождения устройства либо в положении включено, либо в положении отключено. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх