用于防止电表故障的方法和设备技术

一种对电表的运行进行监视和控制并且防止电表的故障和/或对电表的损坏的方法和设备。对电气路线中电表和仪表插座之间的电连接的潜在故障状态进行检测，该电气路线通过电表从电源向电力负载提供电源。可以基于所述电连接附近的温度和通过所述电连接的电流来确定校正时间。校正时间表示在将发生所述电连接的预测故障之前的可用时间量。该方法基于所述校正时间或者用于检测所述电连接的潜在故障状态的信息来确定电表是否处于临近故障状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于防止电表故障的方法和设备
本专利技术涉及防止至少由于功率源和负载之间的电表插座的电连接的恶化引起的电表故障的方法和设备。
技术介绍
常规的电表包括功率源和负载之间的电连接。例如包括电表插座的恶化的电连接的恶化可以在电表内部产生高温热源。尽管可以将警报发送到公共事业公司，但是常规的仪表在这种电表受到过多的热量的情况下继续运行。在这种情况下的继续运行可以造成电表故障。
技术实现思路
因此，在此描述的方法和设备的一个目的是监视和控制电表的运行，并且在故障对电表造成损害发生之前预防性地断开到负载的电源。所述方法和设备的另一个目的是基于检测的潜在故障状态在电连接的预测故障要发生之前确定时间量。所述方法和设备的进一步目的是向公共事业公司发送所述时间量以便对电表进行适当的维护。附图说明当结合附图考虑，通过参考以下详细的描述，将容易地获得对本公开的多个方面及其伴随的许多优点的更全面的认识，在附图中：图1是包括用于对将功率源连接到负载的仪表的运行进行监视和控制的设备的系统的框图；图2是图示用于检测电连接的潜在故障状态以及用于确定仪表是否处于临近故障状态的示例性过程的流程图；图3是图示在断开开关被断开以切断到负载的电力之后用于闭合断开开关的示例性过程的流程图；图4示出了可以用于确定校正时间的算法的示例的查询表；图5是图示图4的查询表的温度、电流和校正时间的值之间的关系的三维图；图6是图示用于基于最大电流和/或最大温度来确定何时仪表处于临近故障状态的示例性过程的流程图。图7是图示用于基于校正时间来确定何时仪表处于临近故障状态的示例性过程的流程图；图8是图示用于基于电连接附近的温度与另一个检测的温度之间的温度差来确定何时仪表处于临近故障状态的示例性过程的流程图；图9是图示用于检测电连接的潜在故障状态以及用于确定仪表是否处于包括存储用于电流和温度的检测值的临近故障状态的示例性过程的流程图；图10是图示用于基于温度变化率来确定何时仪表处于临近故障状态的示例性过程的流程图；图11是图示用于基于参考温度变化率来确定何时仪表处于临近故障状态的示例性过程的流程图，该参考温度变化率基于电流变化率来确定；具体实施方式根据本专利技术的一个方面，提供了一种包括仪表(电表或者其它功率测量装置)的系统，以及用于对仪表的运行进行监视和控制以防止仪表的故障和/或对仪表的损坏的方法。该方法应用于电力线路中仪表的电连接，该电力线路通过仪表从功率源向负载提供电源。该方法包括检测所述电连接的至少一个潜在故障状态，并且基于所述检测的至少一个潜在故障状态确定校正时间。在所述电连接的预测故障将发生之前，该校正时间估算总时间。该方法包括基于所述检测的电连接的至少一个潜在故障状态和校正时间中的一个来确定是否仪表处于临近故障状态。该方法进一步包括当确定仪表处于临近故障状态时，在仪表内部通过开关断开到负载的电源。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种包括仪表(电表或者其它功率测量装置)的系统，以及用于监视和控制仪表的运行以防止仪表的故障和/或对仪表的损坏的设备。该设备监视通过仪表从功率源向负载提供电力的电连接的状态。通过仪表的触点来设置电连接，该触点可以在仪表插座中被接收以将功率源连接到负载。该设备包括检测电连接的至少一个潜在故障状态的检测单元。该设备进一步包括基于检测的电连接的至少一个潜在故障状态来确定校正时间的控制器。该控制器基于校正时间或者检测的电连接的至少一个故障状态来确定仪表是否处于临近故障状态。当确定仪表处于临近故障状态时，控制器通过仪表内部的开关来断开到负载的电源。现在参考附图，在附图中贯穿多个视图同样的附图标记指示相同或者相应的部分。图1是将电源13连接到电力负载15的线路2中的电连接1的框图。在线路2中通过电表11的触点17与功率板21的触点19之间的接触来设置电连接1。功率板的触点19提供接收电表11的触点17的仪表插座。电表11的外壳23容纳了控制器25和从控制器25向后端27发送信息的通信板24。后端27是与多个电表11进行通信的网络(未示出)的一部分。断开开关29设置在电表11内部的内部线路3中。可以通过控制器25来操作断开开关29以从电力负载15断开电源13。电表11也配备了至少一个用于检测电连接1附近的温度的温度传感器31和至少一个用于通过电连接1来检测电流的电流传感器33。此外，电表11配备了辅助功率连接35，使得当断开开关29被断开进而从电力负载15断开电源13时，电表11仍然有电，以及因此控制器25仍然有电。可以远程操作断开开关29。控制器25可以从后端27发送和接收信息，该信息包括针对阈值的更新值以及在示例性过程中使用并且在此更详细地讨论的查询表。对应于某些操作参数的检测或者可以由公共事业公司或其他用户确定的状态，可以动态地更新阈值。类似地，对应于电表11的操作参数的检测、或者可以表示不同的响应时间或者可允许的温度可以变化的速率的外部条件，可以动态地更新用于确定校正时间或者参考温度变化率的查询表。可以通过网络通信或者通过电表11的现场维修来提供更新。图2是图示示例性过程的流程图，该示例性过程如下：检测电连接1的潜在故障状态(即其中电连接已恶化并且可能造成热插座状态的状态)；基于检测的潜在故障状态来确定校正时间；基于校正时间或者电连接1的潜在故障状态来确定仪表11是否处于临近故障状态；以及当电表11处于临近故障状态时从电力负载15断开电源13。如图2所示，在断开开关状态检测步骤101中，确定断开开关是否处于断开或者闭合。如果断开开关29处于闭合状态，则示例性过程进入到温度和电流检测步骤103。在温度和电流检测步骤103中，控制器25从温度传感器31接收电连接1附近的最新温度(Tn)，并且从电流传感器33接收通过电连接1的最新电流(In)。控制器25在校正时间确定步骤105中使用最新温度(Tn)和最新电流(In)来确定校正时间(Ti)。为了确定校正时间(Ti)，控制器25可以访问与图4中所示的示例相类似的查询表来确定校正时间(Ti)，该查询表将最新温度(Tn)和最新电流(In)与校正时间(Ti)相关联。校正时间对应于在当前操作状态下(即如果温度和电流保持在它们的检测水平上)电连接1可能发生故障之前的估计时间。当校正时间(Ti)被确定时，控制器25将在校正时间分析步骤107中通过将校正时间(Ti)与时间阈值进行比较来确定电连接1是否处于正常状态。如果校正时间(Ti)高于时间阈值，则控制器25确定电连接1处于正常状态(即非反常)，并且示例性过程进入到临近故障状态确定步骤111。当校正时间(Ti)低于时间阈值时，控制器25控制通信板24向后端27发送最新温度(Tn)、最新电流(In)和校正时间(Ti)。这发生在校正时间报告步骤109中，并且表示电连接1的状态为反常。这提醒实体需要修理电表11并且提供了其中在电连接1的预测故障可能发生之前可以进行修理的时间量。当发送温度(Tn)、电流(In)和校正时间(Ti)，或者确定校正时间(Ti)不低于时间阈值时，控制器25进入到临近故障状态确定步骤111。临近故障状态是其中电表11的即刻持续操作将造成电连接1的故障即刻发生的状态。在临近故障状态步骤111中，基于校正时间和/或用于检测电连接1的至少一个潜在故本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对通过仪表插座电连接在功率源和负载之间的仪表的运行进行监视和控制的方法，包括：检测在所述仪表和所述仪表插座之间的电连接的至少一个潜在故障状态；基于检测的至少一个潜在故障状态来确定表示在所述电连接的预测故障之前的时间量的校正时间；基于所述校正时间和检测的至少一个潜在故障状态中的至少一个来确定所述仪表是否处于临近故障状态；以及当确定所述仪表处于所述临近故障状态时，用所述仪表断开到所述负载的电源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.19 US 13/622,8571.一种对通过仪表插座电连接在功率源和负载之间的仪表的运行进行监视和控制的方法，包括：检测在所述仪表和所述仪表插座之间的电连接的至少一个潜在故障状态；基于检测的至少一个潜在故障状态来确定表示在所述电连接的预测故障之前的时间量的校正时间；基于所述校正时间通过将所述校正时间与最小校正时间进行比较来确定所述仪表是否处于临近故障状态；基于检测的至少一个潜在故障状态来确定所述仪表是否处于所述临近故障状态；以及当确定所述仪表处于所述临近故障状态时，用所述仪表断开到所述负载的电源。2.根据权利要求1所述的方法，其中，断开电源包括向位置发送所述仪表正处于所述临近故障状态的通知。3.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述至少一个潜在故障状态包括检测通过所述电连接的电流和所述电连接附近的温度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述校正时间包括将所述电连接附近的温度和通过所述电连接的电流与查询表中的时间值相关联，所述查询表将温度和电流与时间相关联。5.根据权利要求3所述的方法，其中，基于检测的至少一个潜在故障状态来确定所述仪表是否处于所述临近故障状态包括：基于所述电连接附近的温度和所述电连接附近的至少一个先前检测的温度来确定温度变化率；基于通过所述电连接的电流和通过所述电连接的至少一个先前检测的电流来确定电流变化率；基于所述电流变化率来确定参考温度变化率；将所述温度变化率与所述参考温度变化率进行比较；以及当温度变化率等于或者大于所述参考温度变化率时，确定所述仪表处于所述临近故障状态。6.根据权利要求3所述的方法，其中，基于检测的至少一个潜在故障状态来确定所述仪表是否处于所述临近故障状态包括：基于所述电连接附近的温度和所述电连接附近的至少一个先前检测的温度来确定温度变化率；将所述温度变化率与阈值温度变化率进行比较；以及当所述温度变化率等于或者大于所述阈值温度变化率时，确定所述仪表处于所述临近故障状态。7.根据权利要求3所述的方法，其中，基于检测的至少一个潜在故障状态来确定所述仪表是否处于所述临近故障状态包括：利用多个附加温度传感器中的至少一个温度传感器来检测至少一个附加温度，并且基于所述至少一个附加温度和所述电连接附近的温度来确定至少一个温度差；将所述至少一个温度差与阈值温度差进行比较；以及当所述至少一个温度差等于或者大于所述阈值温度差时，确定所述仪表处于所述临近故障状态。8.根据权利要求3所述的方法，其中，基于检测的至少一个潜在故障状态来确定所述仪表是否处于所述临近故障状态包括：将通过所述电连接的电流与最大电流进行比较；以及当通过所述电连接的电流大于所述最大电流时，确定所述仪表处于所述临近故障状态。9.根据权利要求3所述的方法，其中，基于检测的至少一个潜在故障状态来确定所述仪表是否处于所述临近故障状态包括：将所述电连接附近的温度与最大温度进行比较；以及当所述电连接附近的温度等于或者大于所述最大温度时，确定所述仪表处于所述临近故障状态。10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当所述校正时间小于阈值校正时间时，基于所述校正时间来确定检测的至少一个故障状态为反常；以及当检测的至少一个潜在故障状态为反常时，向位置发送所述校正时间。11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于所述校正时间来确定所述仪表是否处于所述临近故障状态包括：确定检测的至少一个潜在故障状态为反常；将所述校正时间与最小校正故障时间进行比较；以及当所述校正时间小于所述最小校正故障时间时，确定所述仪表处于所述临近故障状态。12.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定所述仪表处于所述临近故障状态时用所述仪表断开到所述负载的电源包括：操作断开开关以设置为断开状态，其中，所述断开开关处于所述仪表内部向所述负载提供电源的线路中。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：在所述断开开关被设置为所述断开状态之后，对所述电连接附近的温度进行监视；当所述电连接附近的温度低于阈值安全温度时，操作所述断开开关以设置处于闭合状态，并且用所述仪表将电源连接到所述负载。14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：在所述断开开关被设置为所述断开状态之后，对所述电连接附近的温度进行监视；当所述电连接附近的温度低于阈值安全温度时，向外部控制发送安全温度警报；以及当从所述外部控制接收到闭合命令时，操作所述断开开关以设置处于闭合状态，并且用所述仪表将电源连接到所述负载。15.一种对通过仪表插座电连接在功率源和负载之间的仪表的运行进行监视和控制的设备，包括：检测单元，其被配置为对所述仪表和所述仪表插座之间的电连接进行监视，并且对所述电连接的至少一个潜在故障状态进行检测；以及控制器，其被配置为：基于所述电连接的检测的至少一个潜在故障状态来确定校正时间，所述校正时间表示在所述电连接的预测故障之前的时间量，基于所述校正时...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·L·里德，贾里德·鲁德，安德鲁·杜丁，迈克尔·布朗，威廉·R·马扎，
申请(专利权)人：胜赛斯光谱有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US