本发明专利技术描述了合规的电路保护装置，该合规的电路保护装置用于危险环境中，而不会对潜在易爆环境状况产生点燃风险。感测特征部和系统可评估布线限制和用户选择的兼容性设置，检测松动的连接和操作参数以确保装置的安全操作，并且智能地诊断和管理电路保护装置以及较大电力系统的所关注问题。电力系统的所关注问题。电力系统的所关注问题。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强的安全智能的危险场所合规的电路保护装置、系统和方法
技术介绍
[0001]本专利技术的领域整体涉及电路保护装置，并且更具体地讲，涉及危险环境合规的电路保护装置，包括智能反馈控制，以确保在危险环境中运行的电力系统中的电路保护装置的正确安装和使用中的增强安全性、操作安全性和维修。
[0002]为了满足为各种电气负载提供电力的电力系统的需要，存在各种不同类型的电路保护装置。例如，各种不同装置和组件是已知的，它们在电源电路和电气负载之间提供断路功能。在拥有此类装置的情况下，可手动地或自动地从电源选择性地切换输出功率，以便于电力系统的维修保养以及解决过电气故障状况。断路器装置和可熔断路开关装置是两种熟知类型的装置，它们各自提供用于响应过电流和电气故障状况的不同的能力并且将负载侧电气设备与线路侧电源电路电隔离，从而保护负载侧设备和电路免受电力系统中的其他破坏性过电流状况的影响。
[0003]虽然已知的电路保护器断路装置可用于满足许多电气系统的需要，但是对于其中电路保护器位于危险场所中的某些类型的电气系统和应用而言，它们在一些方面仍然是不利的。因此，现有的电路保护器断路装置尚未完全满足市场需求。因此需要改进。
附图说明
[0004]参考以下附图描述非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另外指明，否则类似的附图标记在各个附图中指代类似的部分。
[0005]图1是根据本专利技术的第一示例性实施方案的合规的危险场所无弧电路保护装置的透视图。
[0006]图2是处于示例性固态构型的图1所示的电路保护装置的简化示意图。
[0007]图3是图1和图2所示的电路保护装置的框图。
[0008]图4是图1至图3所示的电路保护装置的配电板安装的框图，并且示出了分别为不同电气负载供电的可选设置输入。
[0009]图5是确保为图4所示的电路保护装置设置兼容性和故障安全措施的示例性过程算法的流程图。
[0010]图6示出了用于确定图5所示算法的布线限制的检测技术。
[0011]图7示出了包括图1至图3所示的电路保护装置的电源传感器反馈系统。
[0012]图8是根据本专利技术的第二示例性实施方案的合规的危险场所无弧电路保护装置的透视图。
[0013]图9是处于示例性混合构型的图8所示的电路保护装置的简化示意图。
[0014]图10是图8和图9所示的电路保护装置的框图。
[0015]图11概略地示出了图8至图10所示的电路保护装置的热管理特征部。
[0016]图12示出了包括合规的易爆场所电路保护装置的示例性配电板。
[0017]图13示出了可用本专利技术的合规的危险场所无弧电路保护装置的示例性实施方案
检测和管理的各种不同电气负载的电源电压和电流波形特征的示例性波形。
[0018]图14示出了可用本专利技术的合规的危险场所无弧电路保护装置的示例性实施方案检测和管理的受保护负载电路中的示例性电流特征变化。
具体实施方式
[0019]为了在最大程度上理解本文所述的专利技术构思，下文阐述了对现有技术的讨论，因为其涉及由在危险场所中运行的电力系统引起的问题，随后阐述了解决了此类问题并且满足了本领域中的长期存在但未满足的需求的电路保护装置、系统和方法的示例性实施方案。
[0020]I、现有技术
[0021]电力系统有时会在危险环境中工作，存在着因点燃周围气体或蒸汽粉尘、纤维或飞尘而导致爆炸的危险。这种危险环境可能仅在例如炼油厂、石油化工厂、粮仓、废水和/或处理设施以及其他工业设施中出现，其周围环境中产生有不稳定条件，增加了火灾或爆炸的风险。空气中的可燃气体、可燃蒸汽或可燃粉尘或其他易燃物质的暂时或持续存在给这些设施的整体安全和可靠运行带来了重大考验，包括但不限于电力系统本身的安全运行，在某些情况下，借助常规电路保护装置可能会在正常运行时和电气故障时产生点燃源。因此，根据爆炸或火灾风险的评估概率，已经颁布了许多关于在爆炸环境中的电气产品使用的标准，以提高在危险场所中的安全性。
[0022]例如，保险业实验室(Underwriter
’
sLaboratories，UL)标准UL 1203规定了危险场所用防爆防粉尘燃烧的电气设备的标准。目前，存在防爆和防尘点燃外壳，可用于包封或容纳电气产品，包括但不一定限于自身不是防爆和防尘点燃的电路保护装置。通过结合适当的防爆和防尘点燃外壳，电气设备制造商可获得UL认证，证明其符合适用于危险场所的评级标准，UL认证是制造商成功将产品推向北美市场或接受UL标准UL 1203的任何其他市场的能力的重要方面。
[0023]美国国家电气规范(NEC)通常按照级和段对危险场所进行分类。I级场所是其中可存在可燃蒸气和气体的那些场所。II级场所是其中存在可燃粉尘的那些场所。III级场所是由于可点燃纤维或飞絮的存在而变得危险的那些场所。I级，1段涵盖了在正常操作条件下、在频繁维修或维护操作下可能存在可燃气体或蒸气的场所，或工艺设备的故障或错误操作也可能导致电气设备同时发生故障的场所。1段比例如2段存在更大的爆炸风险，在2段中，可燃气体或蒸汽通常在封闭系统中处理，限制在合适的外壳内，或者通常通过积极的机械通风来防止。
[0024]国际电工委员会(IEC)同样将危险场所分类为0区、1区或2区，其代表空气中承载有量足以产生爆炸性或可燃性混合物的可燃气体或蒸汽的场所。如IEC的定义，0区场所是指连续存在或长时间存在具有可点燃浓度的可燃气体或蒸气的场所。1区场所是指由于维修或维护操作，或由于具有可点燃浓度的可燃气体或蒸汽的泄漏或可能释放导致的具有可点燃浓度的可燃气体或蒸汽可能存在或可经常存在的场所，或者是一个与0区场所相邻的场所，具有可点燃浓度的蒸汽可从0区场所传递而来。
[0025]由于电气装置(诸如下文所述的那些)在某些情况下可为点燃源，通常会将防爆、阻燃或防点燃壳体设置在NEC的1段或2段场所和/或IEC的1区或2区场所中，以容纳原本造
成点燃风险的电气装置。在本文中，术语“防爆”或“阻燃”是指被设计成能够容纳指定可燃蒸气
‑
空气混合物的内部爆炸的壳体。此外，防爆外壳必须相对于周围空气在安全温度下操作。
[0026]已知常规断路器装置、各种类型的开关装置和接触器装置包括可连接到电源或线路侧电路的输入端子、可连接到一个或多个电气负载的输出端子，以及相应输入端子和输出端子之间的成对机械开关触点。每对机械开关触点通常包括静止触点和连接到致动器元件的活动触点，该致动器元件使活动触点沿着预定的运动路径朝向和远离静止触点移位，以连接和断开通过装置的电路路径，从而电连接或断开输入端子和输出端子。当开关触点断开时，装置用于将连接到输出端子的一个或多个电气负载与连接到输入端子的电源隔离。上述机械开关装置中的致动器元件可出于电路保护目的而自动移动，以响应于线路侧电路中的过电流或故障状况而断开机械开关触点，并且将电气负载与电气故障状况电隔离以防止它们被损坏，或者，致动器元件可以是可手动移本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于易爆环境的可配置和合规的电路保护系统，所述系统包括：至少一个开关装置，所述至少一个开关装置包括：壳体；线路侧端子和耦接到所述壳体的负载侧端子；总线结构，所述总线结构位于所述壳体中并且包括至少一个固态开关元件，所述至少一个固态开关元件能够以无弧方式操作以将所述负载侧端子连接到所述线路侧端子并且将所述负载侧端子与所述线路侧端子断开连接；和控制器，所述控制器被配置为：接收用于操作所述至少一个固态开关元件以保护所连接的电气负载的多个不同设置中的选定设置；以及确定所接收的设置是否超过所述易爆环境的布线限制；由此所述开关装置在所述易爆环境中使用是合规的，而无需单独提供的防爆外壳。2.根据权利要求1所述的可配置和合规的电路保护系统，其中所述控制器被进一步配置为确定所述布线限制。3.根据权利要求2所述的可配置和合规的电路保护系统，其中所述控制器被进一步配置为比较所接受的布线限制和所确定的布线限制。4.根据权利要求2所述的可配置和合规的电路保护系统，其中所述控制器被进一步配置为确定用于连接到所述线路侧端子和负载侧端子的线规。5.根据权利要求4所述的可配置和合规的电路保护系统，其中所述控制器被配置为根据紧固件的位置确定所述线规，所述紧固件完成与所述线路侧端子或所述负载侧端子的连接。6.根据权利要求1所述的可配置和合规的电路保护系统，其中所述控制器被进一步配置为接受温度输入，并且基于所述温度输入，所述控制器被配置为确定是否已超过布线限制。7.根据权利要求6所述的可配置和合规的电路保护系统，其中所述控制器被进一步配置为响应于所述温度输入来操作所述至少一个固态开关元件，以将所述壳体的表面温度保持在或低于所述易爆环境的额定温度，从而防止所述壳体成为所述易爆环境中的点燃源。8.根据权利要求1所述的可配置和合规的电路保护系统，其中所述控制器被进一步配置为将所接受的设置传送给开关装置的网络中的至少一个其他开关装置。9.根据权利要求1所述的可配置和合规的电路保护系统，其中所述控...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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