在停电之前具有寿命终止指示的保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电线装置，其包括耦合至多个线路端或多个负载端、检测电路、故障检测电路以及电路断路器组件的自动自测试组件。该自动自测试组件用于根据预定的周期性测试计划在ＡＣ线路周期的预定半周期期间使得该检测电路产生模拟传感器故障信号，监测与该模拟传感器故障信号相对应的故障检测信号，以及基于对该故障检测信号的监测而产生测试结果信号。自动自测试组件还包括抗噪声确定电路，其用于对多个测试结果进行评估以便提供抗噪声寿命终止信号。响应于该抗噪声寿命终止信号而使连接该多个线路端和多个负载端的导电通路之一断路。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种电路保护装置，尤其涉及一种具有寿命终止指示器的保护装置。
技术介绍
电路保护装置的示例包括接地故障断路器(GFCIs)、电弧故障断路器(AFCIs)、或 者在一个保护装置中既包括GFCIs又包括AFCI的装置。电路一般包括至少一个保护装置。 当然，电路用于将AC电从断路器箱传输到分布在电路中的一个或多个负载电路。负载电路 可以包括任何电力装置，如照明装置、设备或者其它的这种装置。保护装置的功能旨在消除那些可以导致电击或者火灾危险的故障状态。大多数常 见的故障状态是接地故障和电弧故障。因此，保护装置必须首先检测故障条件，然后响应于 此而取消对负载电路供电。保护装置使处于打开状态的触点断开以切断保护装置的线路端 子和负载端子之间的连接。电弧故障是两个或多个导体之间的电气放电。电弧故障可由在带电导线、或中线、 或者带电导线及中线二者上的损坏的绝缘引起的。坏损的绝缘会引起两个导线之间的低功 率电弧以及可能引起火灾。因此，电弧故障断路器(AFCI)在一旦发生电弧故障的情况下对 电路进行保护。电弧故障通常以由“特定标记”表征的高频电流信号的方式显现。换句话 说，电弧故障信号一般包括在某个频带中的能量集中。因此，AFCI可用于检测各种高频信 号，即标记(signature)，且响应于此而断开电路。接地故障是当载流(带电)导线与地接触而形成不想要的电流通路时出现的一种 状态。所述不想要的电流通路代表着电击危险。接地故障还可以导致火灾。接地故障可由 多种原因引起。如果负载电路内的导线绝缘被损坏，则带电线会接地，对用户形成电击危 险。当装置接触水时，也可能发生接地故障。接地故障也可能由于设施内的损坏的绝缘引 起的。接地故障在带电线和中线之间产生差分电流。在正常工作状态下，在带电线中流 动的电流应当与在中线中流动的电流相等。因此，GFCI —般通过感测带电线和中线之间的 差分电流来将带电线中的电流与中线中的返回电流进行比较。GFCI可以通过启动警报和/ 或断开电路进行响应。电路中断一般由断开电源和负载之间的线路来实现。当负载中线端或者与负载中线端相连接的导体接地时，产生接地中性状态。该状 态不表示立即电击危险。另一方面，接地中性状态是一种隐伏的双重故障状态，其可能导致 致命的后果。公认的是当差分电流大于或等于约6mA时，GFCI跳闸。然而，当负载中线接 地时，由于一部分返回通路电流被引向地面，GFCI变得不敏感。当这种情况发生时，在GFCI 跳闸之前，可能产生直至30mA的差分电流。因此，当带电线和负载中线均接地时，GFCI可 能没有跳闸，导致用户遭受严重的伤害或者死亡。因此，需要提供一种能够对所有如上所述的故障状态进行自测试的保护装置。此 夕卜，需要自测试装置来检测某些组件的故障，例如硅控整流器(SCR)。如果检测到故障模式，则将装置驱动到闭锁(lock-out)模式，以便使电源与负载永久地去耦合。另外，需要装置 来警告用户以上刚描述的寿命终止状态。换句话说，在将装置驱动到闭锁之前包括寿命终 止指示的装置特别有好处。
技术实现思路
本专利技术解决了如上所述需要。本专利技术还提供了用于检测已到达寿命终止状态的若 干种方法。本专利技术的保护装置还提供了一种有利的指示，其警告用户已出现装置故障。该装 置向用户提供了预定量的时间，以便在该装置永久地对负载端子停电之前替换保护装置。 在经过预定量的时间之后，保护装置永久地对负载端子停电。本专利技术提供了用于指示已出现寿命终止或者装置故障的多种方法。在一个实施例 中，指示器由自测试机构自动地启动，所述自测试机构自动地识别寿命终止状态。在本专利技术 给出的另外一种方法中，寿命终止状态由手动地按压测试按钮进行检测。测试按钮启动了 测试过程。如果响应于测试过程，该保护装置不能产生测试合格信号，那么指示器被接通。在另一个实施例中，寿命终止/装置故障指示过程可包括在该装置没有产生寿命 终止测试合格信号的情况下断开保护装置。尽管用户能够复位该保护装置从而恢复对负载 端供电，但是，在经过预定量时间之后，该保护装置永久地停止向负载端供电。本专利技术的一个方面涉及一种电线装置，其包括与多个线路端或者多个负载端相耦 合的自动自测试组件、检测电路、故障检测电路以及电路断路器组件。根据预定的定期测试 计划，该自动自测试装置用于使检测电路在AC线路周期的预定的半个周期期间产生模拟 传感器故障信号，监测与该模拟传感器故障信号对应的故障检测信号，以及在监测故障检 测信号的基础上产生测试结果信号。该自动自测试组件还包括抗噪声(noise immunized) 确定电路，其用于评估多个测试结果从而给出抗噪声寿命终止信号。响应于该抗噪声寿命 终止信号，与多个线路端和多个负载端相连接的导电通路之一被中断。本专利技术的其他特征及优点将在以下内容中进行详细说明，并且根据如下描述在某 种程度上对于本领域技术人员来说本专利技术的这些其它特征和优点是显而易见的，或者通过 实施此处所描述的专利技术(包括带有权利要求以及附图的详细说明书)可以认识到这些特征 和优点。应该理解，上述的一般性说明以及其后的详细说明仅仅是本专利技术的示范，旨在给出一种用于理解本专利技术所请求的性质和特性的概述或者框架。包含有附图以提供对本专利技术 的进一步理解，其被并入并构成说明书的一部分。附图举例说明了本专利技术的各种实施例，且 与说明书共同来解释本专利技术的原理和操作。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的电路保护装置的示意图；图2是根据本专利技术的第二实施例的电路保护装置的示意图；图3是根据本专利技术的第三实施例的电路保护装置的示意图；图4示出了本专利技术的寿命终止指示和闭锁特征的时序。图5是示出本专利技术的手动测试特征的时序图；图6是示出本专利技术的复位功能的时序图；图7是根据本专利技术的包括停电机构的保护电路的示意图；图8是图7所示的停电机构的透视图；图9是根据本专利技术的第四实施例的电路保护装置的示意图；图10是根据本专利技术的第五实施例的停电机构的部分剖面图；图11示出了在跳闸状态下的图10的机构；以及图12是根据本专利技术的另一个实施例的电路断路器的详图。具体实施方式现在将具体给出本专利技术的示范性实施例作为参考，其中在附图中示出了示范性实 施例的示例。只要可能，在整个附图中将使用相同的附图标记指代相同的或者近似的部分。 本专利技术的保护装置的示范性实施例在图1中示出，在全文中普遍地用附图标记10标明。正如此处的描述以及在图1中描绘的那样，公开了根据本专利技术的一个实施例的电 路保护装置10的示意图。GFCI 10包括接地故障断路器电路以及自动自测试电路。跨接在 线路上的金属氧化物变阻器15(m0Vist0r 15)可用于防止在导线11、13上传送的高电压电 涌对装置10的损害。通常movistor 15的尺寸为12mm。接地故障电路包括差分变压器2，其用于感测负载侧接地故障。变压器3用作接地 中性传送器，用于感测接地中性故障状态。差分变压器2和接地中性变压器3都耦合至检 测器电路16。电源18向GFI检测器电路16供电以进行整周期操作。检测器电路16处理 变压器输出。基于变压器输出，检测器16在输出管脚20上提供输出信号。如图1所示，检 测器输出信号由电路21进行滤波。控制门1116耦合至检测器16并且用于接收检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电线装置，其特征在于包括：多个线路端和多个负载端；耦合至所述多个线路端的检测电路，所述检测电路用于响应在所述多个线路端和／或所述多个负载端上传播的至少一个故障状态产生传感器故障信号；耦合至所述检测电路的故障检测电路，所述故障检测电路用于当所述传感器故障信号超过预定电平时产生故障检测信号；耦合至所述故障检测电路的电路断路器组件，所述电路断路器组件包括一组活动触点，其用于响应所述故障检测信号而被驱动进入跳闸状态以及响应复位激活而被驱动进入复位状态；耦合至所述多个线路端或所述多个负载端、所述检测电路、所述故障检测电路和所述电路断路器组件的自动自测试组件，所述自动自测试组件用于根据预定的周期性测试计划在ＡＣ线周期的预定半周期期间使得所述检测电路产生模拟传感器故障信号，监测与所述模拟传感器故障信号对应的所述故障检测信号，以及基于对所述故障检测信号的监测而产生测试结果信号，所述自动自测试组件还进一步包括抗噪声确定电路，其用于对多个测试结果进行评估以便提供抗噪声寿命终止信号，响应所述抗噪声寿命终止信号而使连接所述多个线路端和所述多个负载端的至少一个导电通路断路。

【技术特征摘要】
US 2008-10-8 12/247,848一种电线装置，其特征在于包括多个线路端和多个负载端；耦合至所述多个线路端的检测电路，所述检测电路用于响应在所述多个线路端和/或所述多个负载端上传播的至少一个故障状态产生传感器故障信号；耦合至所述检测电路的故障检测电路，所述故障检测电路用于当所述传感器故障信号超过预定电平时产生故障检测信号；耦合至所述故障检测电路的电路断路器组件，所述电路断路器组件包括一组活动触点，其用于响应所述故障检测信号而被驱动进入跳闸状态以及响应复位激活而被驱动进入复位状态；耦合至所述多个线路端或所述多个负载端、所述检测电路、所述故障检测电路和所述电路断路器组件的自动自测试组件，所述自动自测试组件用于根据预定的周期性测试计划在AC线周期的预定半周期期间使得所述检测电路产生模拟传感器故障信号，监测与所述模拟传感器故障信号对应的所述故障检测信号，以及基于对所述故障检测信号的监测而产生测试结果信号，所述自动自测试组件还进一步包括抗噪声确定电路，其用于对多个测试结果进行评估以便提供抗噪声寿命终止信号，响应所述抗噪声寿命终止信号而使连接所述多个线路端和所述多个负载端的至少一个导电通路断路。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自动自测试组件包括至少一个指示器， 其用于响应所述寿命终止检测信号而发出指示信号。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述指示信号是可视信号、可听信号，或者 可视可听信号。4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个指示器包括至少一个发光元件。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个发光元件用于发出编码信号 以表示多种情况之一。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多种情况包括多个故障模式，所述多个 故障模式包括开路电磁线圈、短路电磁线圈、短路SCR或开路SCR。7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所表示的多种情况包括寿命终止状态、...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA芬利，TN帕卡德，BF麦克贝思，
申请(专利权)人：帕西西姆公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]