智能断路器制造技术

本发明专利技术提供一种智能断路器。所述断路器包含：外壳；电路保护装置，其安置于所述外壳内且可操作以i)感测与通过所述断路器的至少一个电流路径相关联的操作条件，和ii)基于所述所感测的操作条件选择性断开所述至少一个电流路径；处理装置，其以通信方式耦合到所述电路保护装置，所述处理装置可操作以从所述电路保护装置收集操作条件数据，所述操作条件数据包含所述所感测的操作条件和指示所述电路保护装置是否已断开所述至少一个电流路径的跳脱指示；以及至少一个通信接口，其以通信方式耦合到所述处理装置，所述至少一个通信接口可操作以从所述处理装置接收所述操作条件数据以促进将所述操作条件数据导出到远程计算装置。

Intelligent Circuit Breaker

【技术实现步骤摘要】
智能断路器
本专利技术的领域大体上涉及断路器，例如接地故障电路中断(GFCI)断路器、电弧故障电路中断(AFCI)断路器或双重功能电路中断(DFCI)断路器，且更具体地说涉及具有通信和处理能力的断路器。
技术介绍
断路器是用于保护电路不受电气故障影响的众所周知的装置。至少一些已知的断路器可为所谓的“智能”断路器，其具有监视操作条件的微控制器。微控制器可确定故障条件，且作为响应而致使开关断开相关联电路。至少一些已知的“智能”断路器可另外提供发生的故障类型的通知。然而，虽然至少一些“智能”断路器传递故障到其它装置，但此类断路器在诊断故障的原因方面可能相对有限。
技术实现思路
在一个方面中，提供一种断路器。所述断路器包含：外壳；电路保护装置，其安置于所述外壳内，所述电路保护装置可操作以i)感测与通过所述断路器的至少一个电流路径相关联的操作条件，和ii)基于所述所感测的操作条件选择性断开所述至少一个电流路径；处理装置，其以通信方式耦合到所述电路保护装置，所述处理装置可操作以从所述电路保护装置收集操作条件数据，所述操作条件数据包含所述所感测的操作条件和指示所述电路保护装置是否已断开所述至少一个电流路径的跳脱指示；以及至少一个通信接口，其以通信方式耦合到所述处理装置，所述至少一个通信接口可操作以从所述处理装置接收所述操作条件数据以促进将所述操作条件数据导出到远程计算装置。在另一方面中，提供一种配电中心。所述配电中心包含：安装轨道，其包含汇流条；至少一个断路器，其安装到所述安装轨道且电耦合到所述汇流条，所述至少一个断路器包含：外壳；电路保护装置，其安置于所述外壳内，所述电路保护装置可操作以i)感测与通过所述断路器的至少一个电流路径相关联的操作条件，和ii)基于所述所感测的操作条件选择性断开所述至少一个电流路径；处理装置，其以通信方式耦合到所述电路保护装置，所述处理装置可操作以从所述电路保护装置收集操作条件数据，所述操作条件数据包含所述所感测的操作条件和指示所述电路保护装置是否已断开所述至少一个电流路径的跳脱指示；以及至少一个通信接口，其以通信方式耦合到所述处理装置，所述至少一个通信接口可操作以从所述处理装置接收所述操作条件数据以促进将所述操作条件数据导出到远程计算装置。在又一方面中，提供一种监视断路器的操作的方法。所述方法包含：感测与通过所述断路器的至少一个电流路径相关联的操作条件，所述操作条件由安置于所述断路器的外壳内的电路保护装置感测；由所述电路保护装置基于所述所感测的操作条件选择性断开所述至少一个电流路径；确定所述至少一个电流路径选择性断开，且产生对应的跳脱指示；在安置于所述断路器的外壳内的处理装置处从所述电路保护装置收集操作条件数据，所述操作条件数据包含所述所感测的操作条件和所述跳脱指示；以及使用以通信方式耦合到所述处理装置的通信接口将所述操作条件数据导出到远程计算装置。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中相同的标号表示相同的零件，在附图中：图1图示了具有通信和处理能力的示范性断路器。图2图示了具有通信和处理能力的另一示范性断路器。图3图示了图2的断路器的特写视图。图4图示了用于使用具有通信和处理能力的断路器监视电路的示范性方法的示意图。图5图示了具有通信和处理能力的另一示范性断路器。图6图示了具有通信和处理能力的另一示范性断路器。图7图示了具有通信和处理能力的另一示范性断路器。图8图示了具有通信和处理能力的另一示范性断路器。图9图示了带有具有通信和处理能力的断路器的配电中心。图10图示了图9的配电中心的一部分的放大视图。图11图示了带有具有通信和处理能力的断路器的另一配电中心。图12图示了图11的配电中心的一部分的放大视图。图13是说明用于从断路器获取操作条件数据的示范性方法的流程图。图14是说明用于收集和分布断路器的操作条件数据的示范性方法的流程图。图15是可安装在断路器上以为断路器提供通信和处理能力的电路板的框图。除非另外指明，否则本文中所提供的图式用来说明本专利技术的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本专利技术的一或多个实施例的广泛多种系统。由此，附图并非意在包括所属领域的技术人员已知的实践本文中所公开的实施例所需的所有常规特征。具体实施方式在以下说明书和权利要求书中，将引用若干用语，所述用语应界定为具有以下含义。除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包含复数参考。“任选”或“任选地”意指随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，且所述描述包含事件发生的情况和事件不发生的情况。如本文在整个说明书以及权利要求书中所使用的近似类语言可以应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，通过例如“大约”和“大体上”等术语修饰的值将不限于指定的确切值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精度。此处以及在整个说明书以及权利要求书中，范围限制可以是组合的和/或互换的，除非上下文或语言另外指示，否则此类范围得以识别并且包含其中所含的所有子范围。本专利技术的实施例涉及具有通信和处理能力的断路器。断路器包含用于与远程计算机系统通信的通信接口。断路器进一步包含存储操作数据和故障事件数据的非易失性存储器。此非易失性存储器可为可装卸的以用于导出所存储的数据，和/或断路器可将所存储的数据在有线和/或无线通信信道上传输到远程计算装置(例如，运行管理软件的计算装置)。操作数据可包含(例如)电流读数、电压读数、功率读数、能量使用读数、波形捕获、温度、瞬时事件和/或造成断路器跳脱的条件。此数据可随后用于故障处理、软件更新、个别化定制解决方案、基于云的诊断软件/数据库/管理系统，和/或分支电路层级计量。当前，至少一些已知断路器可收集和分析相似数据，但所述数据通常是使用包含于断路器内的微控制器进行分析以产生结果数据。结果数据可传送到外部装置，但由至少一些已知断路器收集的原始数据不提供到外部装置。本专利技术的示范性实施例描述一种断路器，其将完整数据集存储到可装卸式存储器以用于稍后分析，或局部存储完整数据以用于稍后导出到远程计算装置(例如，运行管理软件的计算装置)。本文所述的实施例允许最终用户查看瞬时事件数据以确定断路器跳脱的原因。先前，至少一些已知断路器并不存储此数据用于后续分析。因此一般已知断路器跳脱，但可能不进行进一步分析。相比之下，本文所描述的断路器的实施例将操作数据和故障事件数据存储到可装卸式和/或非可装卸式存储器装置，且将所存储的数据导出到远程管理计算装置。所存储的数据可包含电流、电压和/或能量消耗测量值。也可监视瞬时事件。在示范性实施例中，存储器是非易失性的以使得跳脱事件不会造成数据丢失。数据可经由TCP/IP、Modbus、蓝牙、NFC、蜂窝式数据或任何其它安全数据传输协议传输到远程管理计算装置。本文所描述的断路器连续地存储操作数据，且能够将此数据导出到将处理数据的管理计算装置。图1图示了具有通信和处理能力的示范性微型断路器(MCB)10的部分透明透视图。MCB10包含外壳12，其包围例如GFCI、AFCI或DFCI等电路保护装置14。电路保护装置14进一步包含切换组件和感测组件。感测组件监视与通过MC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种断路器，其包括：外壳；电路保护装置，其安置于所述外壳内，所述电路保护装置可操作以i)感测与通过所述断路器的至少一个电流路径相关联的操作条件，以及ii)基于所述所感测的操作条件选择性断开所述至少电流路径；处理装置，其以通信方式耦合到所述电路保护装置，所述处理装置可操作以从所述电路保护装置收集操作条件数据，所述操作条件数据包含所述所感测的操作条件以及指示所述电路保护装置是否已断开所述至少一个电流路径的跳脱指示；以及至少一个通信接口，其以通信方式耦合到所述处理装置，所述至少一个通信接口可操作以从所述处理装置接收所述操作条件数据以促进将所述操作条件数据导出到远程计算装置。

【技术特征摘要】
2017.11.08 US 15/806,7381.一种断路器，其包括：外壳；电路保护装置，其安置于所述外壳内，所述电路保护装置可操作以i)感测与通过所述断路器的至少一个电流路径相关联的操作条件，以及ii)基于所述所感测的操作条件选择性断开所述至少电流路径；处理装置，其以通信方式耦合到所述电路保护装置，所述处理装置可操作以从所述电路保护装置收集操作条件数据，所述操作条件数据包含所述所感测的操作条件以及指示所述电路保护装置是否已断开所述至少一个电流路径的跳脱指示；以及至少一个通信接口，其以通信方式耦合到所述处理装置，所述至少一个通信接口可操作以从所述处理装置接收所述操作条件数据以促进将所述操作条件数据导出到远程计算装置。2.根据权利要求1所述的断路器，其中所述至少一个通信接口包括可操作以接合存储卡的存储卡接口，且其中所述处理装置可操作以当所述存储卡接合所述存储卡接口时将所述操作条件数据存储到所述存储卡。3.根据权利要求2所述的断路器，其中所述存储卡接口通过所述外壳中界定的孔口可接达。4.根据权利要求1所述的断路器，其中所述至少一个通信接口包括可操作以接合耦合到所述远程计算装置的通信电缆的通信端口，且其中所述处理装置可操作以使用所述通信端口通过所述通信电缆将所述操作条件数据传输到所述远程计算装置。5.根据权利要求1所述的断路器，其中所述至少一个通信接口包括无线通信接口，且其中所述处理装置可操作以使用所述无线通信接口将所述操作条件数据无线地发射到所述远程计算装置。6.根据权利要求1所述的断路器，其中所述操作条件包含测得的电压、测得的电流、测得的功率以及测得的温度中的至少一个。7.根据权利要求1所述的断路器，其中所述电路保护装置包括电弧故障电路中断、接地故障电路中断和双重功能电路中断中的至少一个。8.根据权利要求1所述的断路器，其中所述至少一个通信接口包括第一通信接口和第二通信接口，其中所述第一和第二通信接口在所述外壳的表面上彼此接近，其中所述第一通信接口包括可操作以接合通信电缆的通信端口，且其中所述第二通信接口包括可操作以接合存储卡的存储卡接口。9.一种配电中心，其包括：安装轨道，其包括汇流条；至少一个断路器，其安装到所述安装轨道且电耦合到所述汇流条，所述至少一个断路器包括：外壳；电路保护装置，其安置于所述外壳内，所述电路保护装置可操作以i)感测与通过所述断路器的至少一个电流路径相关联的操作条件，以及ii)基于所述所感测的操作条件选择性断开所述至少一个电流路径；处理装置，其以通信方式耦合到所述电路保护装置，所述处理装置可操作以从所述电路保护装置收集操作条件数据，所述操作条件数据包含所述所感测的操作条件以及指示所述电路保护装置是否已断开所述至少一个电流路径的跳脱指示；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·D·马什卡雷尼亚什，T·R·鲁特，R·E·伊格拉，C·G·莫洛伊，J·R·拜拉热安，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH