【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及电路中断器,特别涉及包含与可分离触点串联的双金属的断路器。本专利技术也涉及用于确定双金属温度和/或双金属电阻的方法。
技术介绍
断路器用于保护电气电路免受由于例如过负载条件或相对较高水平的短路或故障条件等过电流条件引起的损害。在用于住宅和轻型商业应用的小的断路器(通常被称为微型断路器)中,这样的保护典型地由热-磁跳闸装置提供。这种跳闸装置包含双金属,其响应于持续过电流条件发热并弯曲。双金属又打开弹簧产生动力的操作机构,该机构断开断路器的可分离触点,以便中断在被保护电力系统中流动的电流。 在某些断路器应用(例如但不限于电弧故障检测)中,热双金属元件两端之间的电压被用作断路器负载电流的间接测量。用双金属元件检测电流被作为温度的函数的、元件阻抗的变化变得复杂化。这种变化产生被测电流幅值测量中的不准确度。例如,取决于所用双金属材料的类型,在断路器正常运行范围内,双金属元件的阻抗可随着温度变化大约70%之多。 对于大多数金属典型的是,双金属阻抗具有正的温度系数(PTC)。换句话说,电阻随着温度增大。如果断路器电子电路的设计假设双金属电阻是恒定的 ...
【技术保护点】
一种断路器(2),其包含: 外壳(4); 可分离触点(6); 双金属(8),其与所述可分离触点串联电气连接,所述双金属包含依赖于温度的电阻(10)和输出(12),所述输出(12)具有表征流经所述可分离触点的电流的电压(14); 操作机构(18),其被结构化为断开和闭合所述可分离触点; 温度传感器(20),其在所述双金属的远端,所述温度传感器包含输出(22),所述输出具有表征环境温度的信号(24);以及 跳闸电路(26),其与所述操作机构协作,以便跳闸断开所述可分离触点,所述跳闸电路包含: 第一电路(28),其包含:第一输入(32),其与所述双金属的输出电气互连,以便输入表征 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种断路器(2),其包含外壳(4);可分离触点(6);双金属(8),其与所述可分离触点串联电气连接,所述双金属包含依赖于温度的电阻(10)和输出(12),所述输出(12)具有表征流经所述可分离触点的电流的电压(14);操作机构(18),其被结构化为断开和闭合所述可分离触点;温度传感器(20),其在所述双金属的远端,所述温度传感器包含输出(22),所述输出具有表征环境温度的信号(24);以及跳闸电路(26),其与所述操作机构协作,以便跳闸断开所述可分离触点,所述跳闸电路包含第一电路(28),其包含第一输入(32),其与所述双金属的输出电气互连,以便输入表征流经所述可分离触点的电流的所述电压;第二输入(34),其与所述温度传感器的输出电气互连,以便输入表征环境温度的所述信号;实时热模型(29),其被结构化为提供作为表征流经所述可分离触点的电流的所述电压以及表征环境温度的所述信号的函数的、所述双金属的校正后的依赖于温度的电阻(36);输出(38),其包含电流值(40),所述电流值为表征流经所述可分离触点的电流的所述电压以及所述校正后的依赖于温度的电阻的函数,以及第二电路(31),其包含输入(42),其具有所述电流值;输出(44),其被结构化为响应于预定电流条件致动所述操作机构。2.根据权利要求1的断路器(2),其中,所述第一电路包含处理器(46),其被结构化为重复执行作为所述实时热模型的迭代算法(58;58')。3.根据权利要求2的断路器(2),其中,所述处理器被进一步结构化为周期性地输入(68,70)表征流经所述可分离触点的电流的所述电压以及表征环境温度的所述信号。4.根据权利要求2的断路器(2),其中,所述处理器进一步在所述迭代算法的初始迭代上被结构化为确定(62,72,78,80;80')(a)由所述环境温度加上预定值,确定所述双金属的初始绝对温度(68),(b)确定所述双金属消耗的瞬时功率(78),(c)确定所述双金属在所述环境温度之上的温升(80;80'),以及在所述迭代算法的随后迭代上被结构化为确定(72,78,80;80')(d)由所述环境温度的随后输入加上所述双金属在所述环境温度之上的所述温升,确定所述双金属的随后绝对温度(72),(e)确定所述双金属消耗的随后瞬时功率(78),以及(f)确定所述双金属在所述随后输入的环境温度之上的随后温升(80,80')。5.根据权利要求4的断路器(2),其中,所述预定值为常数(u)。6.根据权利要求5的断路器(2),其中,所述常数为零。7.根据权利要求4的断路器(2),其中,所述处理器被进一步结构化为作为所述双金属的所述随后绝对温度的预定函数,计算(74)所述双金属的所述校正后的依赖于温度的电阻。8.根据权利要求7的断路器(2),其中,所述处理器被进一步结构化为由所述双金属的所述电压除以所述双金属的所述校正后的依赖于温度的电阻计算(76)所述电流值。9.根据权利要求7的断路器(2),其中,所述处理器被进一步结构化为由所述双金属的所述电压的平方除以所述双金属的所述校正后的依赖于温度的电阻计算(78)所述双金属消耗的所述随后瞬时功率。10.根据权利要求7的断路器(2),其中,所述处理器被进一步结构化为由下式计算作为所述双金属在所述环境温度之上的所述温升的ΔT(n)且其中,Rθ为所述双金属的热电阻,Cθ为所述双金属的热电容,Ts为所述初始迭代与所述随后迭代之间的采样周期,Qbimetal(n)为对于所述随后迭代由所述双金属消耗的所述瞬时功率,Qbimetal(n-1)为对于所述初始迭代由所述双金属消耗的所述瞬时功率,ΔT(n-1)为对于所述初始迭代的所述双金属在所述环境温度之上的所述温升。11.根据权利要求4的断路器(2),其中,所述处理器进一步在所述随后迭代之后的另一迭代上被结构化为确定(72,78,80;80')(g)由所述环境温度的另一输入加上所述双金属的所述随后温升,确定所述双金属的另一绝对温度(72),(h)确定对于所述随后迭代之后的所述另一迭代由所述双金属消耗的另一瞬时功率(78),以及(i)确定所述双金属在所...
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