本发明专利技术涉及一种电路中断装置，其具有用于周期性地测试所述装置的各种功能及结构的自动监测电路。所述自动监测电路起始自动监测例程，除其它之外，所述自动监测例程还产生自测试故障条件且确定所述装置内的检测机构是否适当地检测自测试故障。处理早期检测信号在不干扰检测电路的正常操作的情况下且在不导致所述装置内的错误跳闸的情况下确定是否适当地检测所述自测试故障。所述自动监测电路的额外功能性准许所述装置适当地接线，也就是说不错接线的自动验证，且确定所述装置是否已达到其使用寿命的终止。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】GFCI测试监测器电路相关串请案的交叉参考此申请案含有与以下申请案中所含有的标的物有关的标的物:斯蒂芬.P..西蒙尼(St印hen P.Simonin)的标题为“具有增强型磁场的螺线管线圈(SOLENOID COILHAVING AN ENHANCED MAGNETIC FIELD) ”的第13/422，797号同在申请中的美国专利申请案、盖塔诺?波斯尼亚(Gaetano Bonasia)及肯尼?帕德罗(Kenny Padro)的标题为“用于电装置的增强型自动监测电路及方法(ENHANCED AUTO-MONITORING CIRCUIT AND METHODFOR AN ELECTRICAL DEVICE) ”的第13/422，790号美国专利申请案以及盖塔诺.波斯尼亚(Gaetano Bonasia)等人的标题为“具有抵抗振动的错接线保护的可重新安装电路中断装置(REINSTALLABLE CIRCUIT INTERRUPTING DEVICE WITH VIBRAT1N RESISTANT MISffIREPROTECT1N) ”的第13/422，793号美国专利申请案，所述申请案让与其受让人，且所述申请案中的每一者的全部内容以引用方式明确地并入本文中。
本专利技术一般来说涉及切换式电装置。更特定来说，本专利技术针对于在检测到一或多个条件时从“复位”或闩锁状态切换为“跳闸”或非闩锁状态的自测试电路中断装置，例如接地故障电路中断器(GFCI)装置。与本文中所揭示的本专利技术一致的此些装置具有比先前已知的GFCI装置所提供的自测试能力更稳健的自测试能力。
技术介绍
具有朝向断开位置偏置的接触件的GFCI装置需要用于将接触件设定及固持于闭合位置中的闩锁机构。同样地，具有朝向闭合位置偏置的接触件的切换式电装置需要用于将接触件设定及保持于断开位置中的闩锁机构。常规类型的装置的实例包含电路中断类型的装置，例如断路器、电弧故障中断器及GFCI (举几个例子)。为在美国进行商业出售，GFCI装置必须符合由保险商实验室(UL)连同业内领先的制造商以及其它产业成员(例如，各种安全团体)确立的标准。涵盖GFCI装置的一个UL标准为UL-943，称为“安全标准-接地故障电路中断器”。UL-943适用于既定用于人员保护的A类单相及三相GFCI且包含对此些GFCI装置的功能、构造、性能及标记的最少要求。除其它之外，UL-943还需要特定故障电流电平及GFCI装置应跳闸的响应定时要求。通常，在检测到具有高于5毫安培(mA)的电平的接地故障时需要GFCI跳闸。进一步来说，当高电阻接地故障施加到装置时，UL-943的当前版本规定装置应跳闸且根据方程式T= (20/1) h43防止电流递送到负载，其中T是指时间且以秒为单位来表达，且I是指电流且以毫安培为单位来表达。因此，在5mA故障的情形中，装置必须检测故障且在7.26秒或更少内跳闸。在此些安全相关的标准为适当的情况下，且由于GFCI装置由于其在20世纪70年代早期的引入而直接被誉为挽救许多生命，因此其贯穿住宅及商业电网已变得普遍存在。然而，如同大多数机电装置，GFCI装置易受故障影响。举例来说，驱动机械电流中断器装置的电子组件中的一或多者可短路或以其它方式变得有缺陷(故障检测器电路中或装置内的其它地方的组件也可以)，从而使装置不能够适当地检测接地故障及/或适当地中断电流的流动。出于此原因，一直以来需要GFCI装置具备使得能够手动测试装置在遭遇故障时跳闸的能力的监督电路。此些监督电路通常具有在按压时致动热导体及中性导体上的模拟的接地故障的TEST按钮。如果装置正适当地起作用，那么检测到模拟故障且装置将跳闸，即，致动机械中断器以断开连接装置的线侧(例如，其中供应输入AC电力)与负载侧(其中用户连接他或她的电器等且其中连接下游插座或额外GFCI装置)的电流路径。由行业安全团体执行的研究指示很多时候公众不定期测试其GFCI装置以用于适当操作，即，通过按压TEST按钮。此研究进一步揭示，已服务延长时间周期的一些GFCI装置变得无功能且不能够适当地检测故障条件，因此使装置不安全。具体来说，发现在延长使用之后GFCI装置未能在发生故障时跳闸，因此使装置操作为电插座但在存在故障条件的情况下不安全。由于并非定期测试装置，因此恶化此不安全条件。也就是说，人们鉴于装置充分地递送电力的事实(实际上此时装置为可能威胁生命的重大隐患)而错误地认为装置是可操作的。在所述领域中采用的GFCI装置变得越来越不可操作且不安全的发现结合人们不定期测试其GFCI装置(而不管制造商的用以进行此操作的明确指令)的认识起始对UL-943标准的可能改变的调查以需要GFCI装置自身进行自测试(例如，自动监测)而不需要人类干预。UL-943的预期改变进一步包含警告消费者失去保护及/或装置从服务自动移除其自身(例如，永久地跳闸)的要求。此外，将必须在不干扰装置的主要功能(即，在遭遇实际故障时跳闸)的情况下执行这些额外自测试操作。上文所提及的经修订自测试功能性还并非UL-943证明的要求，而是期望其将是迅速的。为此显著UL改变做准备且鉴于集成电路成本的貌似无尽减少，许多GFCI制造商为了支持先前模拟设计而已迀移到数字技术(例如，微处理器及微控制器)以提供接地故障保护及自监测功能性两者。然而，迄今为止所提供的数字解决方案并非理想的。举例来说，数个相关技术GFCI设计(包含针对于提供自测试功能性的那些GFCI设计)遭受误跳闸，其中在既不存在真实接地故障、手动产生的模拟的接地故障也不存在自动自测试故障时致动中断器的情形。许多人认为此不利条件因对自动自测试的额外要求(此导致在装置内产生额外感应电流)而恶化。因此期望提供一种提供特定自测试能力(包含在UL-943的下一个版本中提议的那些自测试能力)但最小化与误跳闸相关联的风险的GFCI装置。
技术实现思路
考虑到与相关技术GFCI装置相关联的疑难问题(包含但不限于上文所论述的疑难问题)，根据本专利技术的一或多个示范性实施例的电路通常涉及连续地监测GFCI装置的性能的自动监测电路。更具体来说，例如微控制器或微处理器的处理装置经配置以基于所存储软件程序而周期性地执行自动监测例程以用于测试及验证GFCI装置内的各种子电路的可行性及功能性。为测试GFCI装置的适当电流隔离，操作耦合到微控制器的驱动器以每当执行或运行自动监测例程时起始表示接地故障的测试信号，且监测不同电路节点以确认装置的适当操作。寿命终止指示器也耦合到微控制器以指示GFCI装置是否未能适当地检测测试信号或发生了装置内的某一其它故障。为避免在产生测试信号时使机械电流中断装置跳闸，而且允许尽可能多的GFCI装置电路执行其既定功能，提供利用数字组件(例如，GFCI集成电路装置及微控制器)的各种功能性的独特监测器电路。具体来说，为提供在正常条件下不干扰及导致错误跳闸的情况下监测GFCI装置的故障检测能力的自动测试功能，与本专利技术一致的实施例包含与GFCI集成电路(IC)装置的中断器驱动输出相关联的具体选择的滤波器电容器。电容器及其它相关电路组件的适当选择防止中断器驱动电路(例如，硅控制的整流器(SCR))起动或接通，直到遭遇真实故障本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电路中断装置，其包括：一或多个线导体，其用于电连接到外部电力供应器；一或多个负载导体，其用于电连接到外部负载；中断装置，其连接到所述线导体及所述负载导体，且在所述电路中断装置处于复位条件中时将所述线导体电连接到所述负载导体，且在所述电路中断装置处于跳闸条件中时将所述线导体与所述负载导体断开连接；故障检测电路，其检测所述电路中断装置中的故障条件且在检测到所述故障条件时产生故障检测信号，其中将所述故障检测信号提供到所述中断装置以将所述电路中断装置置于所述跳闸条件中；自动监测电路，其电耦合到所述故障检测电路及所述中断装置且连续地监测一或多个信号以确定所述电路中断装置的操作状态，其中所述所监测信号中的至少一者包含第一自动监测输入信号，至少部分地由所述故障检测电路所产生的预触发信号的值来确定所述第一自动监测输入信号的值，其中所述预触发信号不激活所述中断装置以将所述电路中断装置置于所述跳闸条件中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·西莫宁，
申请(专利权)人：豪倍公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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