由电流互感器供电的电子跳闸单元和包括其的断路器制造技术

一种断路器，包括：可分离的一组触头，所述一组触头可在闭合位置和打开位置之间运动；操作机构，所述操作机构被配置成打开所述一组触头；导体，所述导体耦连至所述一组触头；电流互感器，所述电流互感器耦连至所述导体；以及跳闸电路，所述跳闸电路耦连至所述操作机构和所述电流互感器，并被配置成当通过所述导体的电流超过比所述电流互感器的饱和阈值更大的电流阈值时，使所述操作机构打开所述一组触头。所述跳闸电路还被配置成在所述一组触头闭合之后的间隔中改变所述电流阈值并在此后提供固定的电流阈值。

Electronic tripping unit and its circuit breaker powered by a current transformer

A circuit breaker includes a set of separable contacts, the group of contact between open and closed positions; operating mechanism, the operating mechanism is configured to open the contact group; conductor, the conductor is coupled to the a group of contacts; current transformer. The current transformer is coupled to the conductor; and tripping circuit, the tripping circuit coupled to the operating mechanism and the current transformer, and is configured as a current through the conductor than the current transformer saturation current threshold when the greater the the operating mechanism to open the group of contacts. The tripping circuit is also configured to change the current threshold in the interval after the contact of a group of contacts and to provide a fixed current threshold thereafter.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由电流互感器供电的电子跳闸单元和包括其的断路器
本专利技术的主题一般涉及断路器和其操作方法，并且更具体地涉及包括电流互感器和电子跳闸单元的断路器。
技术介绍
断路器常常用来保护电路诸如配电布线不受由于短路或过载引起的过热的影响。断路器通常包括被配置成由致动器机构打开和闭合的至少一组触头。致动器机构通常被配置成响应于人工或其它机械输入(例如通过电动致动器的运动)打开和闭合触头，并且还被配置成响应于来自跳闸单元的输入快速地打开。断路器的跳闸单元可以以许多方式操作。例如，热磁断路器的跳闸单元通常响应于断路器中导体的电流和温度跳开断路器触头。这些跳闸单元可以使用电流互感器以感测所称的“瞬间”电流水平跳闸的电流，并且可以使用机械和/或机电装置提供热跳闸。
技术实现思路
根据本专利技术的主题的示例性实施例，一种断路器可以包括：可分离的一组触头，所述一组触头可在闭合位置和打开位置之间运动；操作机构，所述操作机构被配置成打开所述一组触头；导体，所述导体耦连至所述一组触头；电流互感器，所述电流互感器耦连至所述导体；以及跳闸电路，所述跳闸电路耦连至所述操作机构和所述电流互感器。所述跳闸电路可以被配置成当通过所述导体的电流水平超过比所述电流互感器的饱和阈值更大的电流阈值时，使所述操作机构打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述断路器可以包括电源电路，所述电源电路耦连至所述电流互感器。所述电源电路可以被配置成将功率从所述电流互感器供应至所述跳闸电路。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸电路可以被配置成基于所述一组触头的状态改变所述电流阈值的水平。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸电路可以被配置成在所述一组触头闭合之后的间隔中改变所述电流阈值，并在此后提供固定的电流阈值。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸电路可以包括：耦连至所述电流互感器的电流检测电路、参考信号发生器电路和跳闸信号发生器电路。所述电流检测电路可以被配置成响应于所述电流互感器生成电流检测信号。所述参考信号发生器电路可以被配置成生成在所述一组触头闭合之后的所述间隔中变化的参考信号。所述跳闸信号发生器电路可以被配置成响应于电流检测信号与所述参考信号的比较生成跳闸信号。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述参考信号发生器电路可以包括电压调节器、并联连接的第一电阻器和第一电容器以及并联连接的第二电阻器和第二电容器。所述电压调节器可以具有耦连至所述电流互感器的输出的输入电压和耦连至第一节点的输出电压。第一电阻器和第一电容器可以耦连至所述第一节点和第二节点。第二电阻器和第二电容器可以耦连至所述第二节点和地。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸信号发生器电路可以包括：第一可变电阻器，所述第一可变电阻器耦连至所述电流检测信号；以及瞬时跳闸比较器，其第一输入耦连至所述第二节点，其第二输入耦连至所述第一可变电阻器。所述跳闸信号可以是所述瞬时跳闸比较器的输出。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述断路器可以包括热传感器，所述热传感器热耦连至所述导体。所述热传感器可以被配置成生成温度信号。所述跳闸电路还可以被配置成响应于所述温度信号打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述热传感器可以包括热二极管。所述跳闸电路还可以被配置成响应于所述热二极管两端的电压打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述热传感器可以包括生成第一温度信号的第一热传感器。所述断路器还可以包括第二热传感器。所述第二热传感器可以被配置成生成指示所述断路器的环境温度的第二温度信号。所述跳闸电路还可以被配置成响应于所述第一和第二温度信号打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸电路可以被配置成响应于所述第一温度信号与参考温度信号的比较打开所述一组触头。所述跳闸电路可以被配置成响应于所述第二温度信号改变所述参考温度信号。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸电路还可以包括峰值检测电路。所述峰值检测电路可以被配置成检测来自所述电流互感器的超过参考峰值的输出电流的峰值。所述参考峰值可以对应于通过所述一组触头的电流水平，在此电流水平，所述跳闸电路被配置成使所述操作机构打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述参考峰值可以被配置成当功率被施加至所述断路器时从初始参考峰值上升到稳态参考峰值。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述参考峰值从所述初始参考峰值到所述稳态参考峰值的上升可以响应于由所述电流互感器的输出进行的对电容器的充电。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述稳态参考峰值可以被配置成通过改变所述跳闸电路内的可变电阻器元件而可动态地调节。根据本专利技术的主题的示例性实施例，一种断路器可以包括：可分离的一组触头，所述一组触头能够在闭合位置和打开位置之间运动；操作机构，所述操作机构被配置成打开所述一组触头；导体，所述导体耦连至所述一组触头；热二极管，所述热二极管热耦连至所述导体；以及跳闸电路，所述跳闸电路耦连至所述操作机构和所述热二极管。所述跳闸电路可以被配置成响应于所述热二极管使所述操作机构打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述断路器可以包括环境热传感器。所述环境热传感器可以被配置成测量所述断路器的环境温度。所述跳闸电路可以被配置成响应于所述热二极管和所述环境热传感器使得所述操作机构打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸电路可以被配置成响应于来自所述热二极管的温度信号与参考温度信号的比较打开所述一组触头。所述跳闸电路可以被配置成响应于来自所述环境热传感器的环境温度信号改变所述参考温度信号。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述参考温度信号可以被配置成通过改变所述跳闸电路内的可变电阻器元件而被动态地调节。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸电路可以是第一跳闸电路。所述第一跳闸电路可以包括；电流互感器，所述电流互感器耦连至所述导体；以及第二跳闸电路，所述第二跳闸电路耦连至所述电流互感器和所述操作机构。所述第二跳闸电路可以被配置成响应于通过所述一组触头的比所述电流互感器的饱和水平更大的电流水平，使得所述操作机构打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述第一跳闸电路和所述第二跳闸电路可以由所述电流互感器的输出供电。根据本专利技术的主题的示例性实施例，一种断路器可以包括：可分离的一组触头，所述一组触头能够在闭合位置和打开位置之间运动；操作机构，所述操作机构被配置成打开所述一组触头；导体，所述导体耦连至所述一组触头；第一热传感器，所述第一热传感器热耦连至所述导体；第二热传感器；以及跳闸电路，所述跳闸电路耦连至所述操作机构并耦连至所述第一和第二热传感器。所述第一热传感器可以被配置成生成指示所述导体的温度的第一温度信号。所述第二热传感器可以被配置成生成指示所述断路器的环境温度的第二温度信号。所述跳闸电路可以被配置成响应于所述第一和第二温度信号使所述操作机构打开所述一组触头。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述跳闸电路可以被配置成响应于所述第一温度信号与参考温度信号的比较，打开所述一组触头。所述跳闸电路可以被配置成响应于所述第二温度信号改变所述参考温度信号。在本专利技术的主题的示例性实施例中，所述参考温度信号可以被配置成通过改变所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器，包括：可分离的一组触头，所述一组触头能够在闭合位置和打开位置之间运动；操作机构，所述操作机构被配置成打开所述一组触头；导体，所述导体耦连至所述一组触头；电流互感器，所述电流互感器耦连至所述导体；以及跳闸电路，所述跳闸电路耦连至所述操作机构和所述电流互感器，并被配置成当通过所述导体的电流水平超过比所述电流互感器的饱和阈值更大的电流阈值时，使所述操作机构打开所述一组触头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 US 14/6638901.一种断路器，包括：可分离的一组触头，所述一组触头能够在闭合位置和打开位置之间运动；操作机构，所述操作机构被配置成打开所述一组触头；导体，所述导体耦连至所述一组触头；电流互感器，所述电流互感器耦连至所述导体；以及跳闸电路，所述跳闸电路耦连至所述操作机构和所述电流互感器，并被配置成当通过所述导体的电流水平超过比所述电流互感器的饱和阈值更大的电流阈值时，使所述操作机构打开所述一组触头。2.根据权利要求1所述的断路器，还包括电源电路，所述电源电路耦连至所述电流互感器，并被配置成将功率从所述电流互感器供应至所述跳闸电路。3.根据权利要求1所述的断路器，其中，所述跳闸电路被配置成基于所述一组触头的状态改变所述电流阈值的水平。4.根据权利要求3所述的断路器，其中，所述跳闸电路被配置成在所述一组触头闭合之后的间隔中改变所述电流阈值，并在此后提供固定的电流阈值。5.根据权利要求4所述的断路器，其中，所述跳闸电路包括：电流检测电路，所述电流检测电路耦连至所述电流互感器，并被配置成响应于其生成电流检测信号；参考信号发生器电路，所述参考信号发生器电路被配置成生成在所述一组触头闭合之后的所述间隔中变化的参考信号；以及跳闸信号发生器电路，所述跳闸信号发生器电路被配置成响应于所述电流检测信号与所述参考信号的比较生成跳闸信号。6.根据权利要求5所述的断路器，其中，所述参考信号发生器电路包括：电压调节器，所述电压调节器的输入电压耦连至所述电流互感器的输出，所述电压调节器的输出电压耦连至第一节点；并联连接并耦连至所述第一节点和第二节点的第一电阻器和第一电容器；以及并联连接并耦连至所述第二节点和地的第二电阻器和第二电容器。7.根据权利要求6所述的断路器，其中，所述跳闸信号发生器电路包括：第一可变电阻器，所述第一可变电阻器耦连至所述电流检测信号；以及瞬时跳闸比较器，所述瞬时跳闸比较器的第一输入耦连至所述第二节点，瞬时跳闸比较器的第二输入耦连至所述第一可变电阻器，其中，所述跳闸信号是所述瞬时跳闸比较器的输出。8.根据权利要求1所述的断路器，还包括热传感器，所述热传感器热耦连至所述导体，并被配置成生成温度信号，并且其中，所述跳闸电路还被配置成响应于所述温度信号打开所述一组触头。9.根据权利要求8所述的断路器，其中，所述热传感器包括热二极管，并且其中，所述跳闸电路还被配置成响应于所述热二极管两端的电压打开所述一组触头。10.根据权利要求8所述的断路器，其中，所述热传感器包括生成第一温度信号的第一热传感器，其中，所述断路器还包括第二热传感器，所述第二热传感器被配置成生成指示所述断路器的环境温度的第二温度信号，并且其中，所述跳闸电路还被配置成响应于所述第一温度信号和所述第二温度信号打开所述一组触头。11.根据权利要求10所述的断路器，其中，所述跳闸电路被配置成响应于所述第一温度信号与参考温度信号的比较打开所述一组触头，并且其中，所述跳闸电路被配置成响应于所述第二温度信号改变所述参考温度信号。12.根据权利要求1所述的断路器，其中，所述跳闸电路还包括：峰值检测电路，所述峰值检测电路被配置成检测来自所述电流互感器的超过参考峰值的输出电流的峰值，其中，所述参考峰值对应于通过所述一组触头的电流水平，在此电流水平，所述跳闸单元被配置成使所述操作机构打开所述一组触头。13.根据权利要求12所述的断路器，其中，所述参考峰值被配置成当功率被施加至所述断路器时从初始参考峰值上升到稳态参考峰值。14.根据权利要求13所述的断路器，其中，所述参考峰值从所述初始参考峰值到所述稳态参考峰值的上升响应于由所述电流互感器的输出进行的对电容器的充电。15.根据权利要求13所述的断路器，其中，所述稳态参考峰值被配置成通...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑庆杰，周信，J·L·拉格雷，T·J·米勒，伍堂顺，欧阳穗，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国,US