電路保護(hù)設(shè)備故障診斷翻譯器的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】電路保護(hù)設(shè)備故障診斷翻譯器
[0001]發(fā)明人:杰里米.D.施羅德;羅伯特.B.艾薩克森;和蒂莫西.J.沃茨
[0002]領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)涉及電路保護(hù)的領(lǐng)域，并且更具體地，涉及用于對(duì)由電路保護(hù)設(shè)備提供的診斷信息進(jìn)行翻譯的方法。
[0004]背景
[0005]斷路器被用來(lái)保護(hù)電路免于許多不同類(lèi)型的電氣故障和過(guò)流狀況。當(dāng)斷路器中斷到電路的電流時(shí)，對(duì)于沒(méi)有關(guān)于中斷的任何知識(shí)的人去對(duì)被保護(hù)的電路進(jìn)行故障檢測(cè)可能是有挑戰(zhàn)性的。因此，一些斷路器現(xiàn)在合并用戶(hù)診斷特征。一個(gè)常見(jiàn)的診斷特征涉及在斷路器上使用發(fā)光二極管(LED)來(lái)指示斷路器為什么被跳閘的原因。在斷路器上的LED可以被用來(lái)顯示跳閘代碼，其指示故障狀況的特定類(lèi)型。然而，LED的使用具有給斷路器增加成本和復(fù)雜性的缺點(diǎn)。
[0006]另一種斷路器診斷特征被在名稱(chēng)為“Electronic Miniature Circuit BreakerWith Trip Indicat1n Using The Breaker Tripping Funct1n As The FeedbackMechanism”的Brett Larson的專(zhuān)利號(hào)為8,243,411的美國(guó)專(zhuān)利(“Larson專(zhuān)利”)中描述。在Larson專(zhuān)利的一個(gè)實(shí)施例中，斷路器被配置成通過(guò)在讀出操作期間根據(jù)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的跳閘序列(或指示)來(lái)傳達(dá)關(guān)于先前發(fā)生的跳閘事件的診斷信息(諸如故障狀況的類(lèi)型)。例如，電弧故障狀況被通過(guò)使斷路器在一定的時(shí)間延遲之后跳閘(例如，手柄被移動(dòng)到接通(0N)位置，并且然后在兩秒的延遲之后被移動(dòng)到跳閘(TRIPPED)位置)來(lái)指示，并且接地故障狀況被通過(guò)使斷路器在另一一定的時(shí)間延遲之后跳閘(例如，手柄被移動(dòng)到接通位置，并且然后在四秒的延遲之后被移動(dòng)到跳閘位置)來(lái)指示，其中，斷路器的觸點(diǎn)在接通位置被閉合并且在跳閘位置被打開(kāi)。
[0007]雖然Larson專(zhuān)利的診斷特征沒(méi)有導(dǎo)致任何額外的成本或給斷路器增加顯著的復(fù)雜性，但是對(duì)于某些用戶(hù)來(lái)在讀出操作期間的跳閘序列的不同指示時(shí)間段之間進(jìn)行區(qū)分可能是困難的。斷路器手柄到跳閘位置的移動(dòng)也可以在在讀出操作期間迷惑技術(shù)經(jīng)驗(yàn)很少或沒(méi)有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)。此外，通過(guò)依靠人的感官來(lái)確定在讀出操作期間的跳閘序列的指示時(shí)間段，斷路器被限制在可根據(jù)時(shí)間來(lái)傳達(dá)的若干類(lèi)型的故障狀況，因?yàn)槿祟?lèi)不能輕易辨別在秒到亞秒范圍不同的時(shí)間段。
[0008]概述
[0009]因此，本公開(kāi)提供用于對(duì)由電路保護(hù)設(shè)備(諸如斷路器)提供的診斷信息進(jìn)行翻譯的裝置以及方法。該裝置和方法通過(guò)傳感器監(jiān)視由電路保護(hù)設(shè)備在讀出操作期間根據(jù)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的跳閘序列以指示針對(duì)先前發(fā)生的跳閘事件或診斷信息的來(lái)自多個(gè)故障狀況的故障狀況的類(lèi)型，確定所監(jiān)視的跳閘序列的時(shí)間段，基于所確定的時(shí)間段確定故障狀況的類(lèi)型，以及輸出指示所確定的故障狀況的類(lèi)型的信息。跳閘序列可以被使用諸如聲學(xué)傳感器(例如，麥克風(fēng))、電壓探針或電流探針的傳感器來(lái)監(jiān)視以檢測(cè)電路保護(hù)設(shè)備的操作(如該設(shè)備是處于接通位置還是處于跳閘位置)。此外，來(lái)自多個(gè)故障狀況的兩種不同類(lèi)型的故障狀況可以與小于可通過(guò)人類(lèi)識(shí)別來(lái)辨別的時(shí)間段的時(shí)間段相關(guān)聯(lián)。
[0010]本公開(kāi)的裝置和方法提供了各種好處。例如，該裝置和方法以可以由用戶(hù)容易理解的形式來(lái)提供診斷信息(如故障狀況指示)，并且不需要針對(duì)電路保護(hù)設(shè)備的任何額外的成本或復(fù)雜性。該裝置和方法也不需要跳閘序列的基于人的時(shí)間測(cè)量，以及因此，改進(jìn)了在翻譯由電路保護(hù)設(shè)備在讀出操作期間指示的診斷信息的類(lèi)型方面時(shí)的準(zhǔn)確度。此外，該裝置和方法允許更多類(lèi)型的診斷信息來(lái)由電路保護(hù)設(shè)備根據(jù)指定時(shí)間間隔內(nèi)的時(shí)間來(lái)傳達(dá)，并且當(dāng)被結(jié)合更復(fù)雜的電路保護(hù)設(shè)備采用時(shí)是特別有用的，更復(fù)雜的電路保護(hù)設(shè)備例如多極斷路器和包括不同的電路中斷器(例如，電弧故障電路中斷器和接地故障電路中斷器)的組合的斷路器。
[0011]附圖簡(jiǎn)述
[0012]各種示例性實(shí)施例的描述被結(jié)合附圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，在附圖中:
[0013]圖1根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例示出了用于翻譯從電路保護(hù)設(shè)備提供的如在讀出操作期間根據(jù)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的跳閘序列的診斷信息的示例性診斷翻譯設(shè)備的框圖；
[0014]圖2是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例示出了示例性診斷翻譯過(guò)程的流程圖，圖1的診斷翻譯設(shè)備通過(guò)該示例性診斷翻譯過(guò)程翻譯以由電路保護(hù)設(shè)備根據(jù)時(shí)間實(shí)現(xiàn)的跳閘序列的形式的診斷信息；
[0015]圖3是根據(jù)本公開(kāi)的另外的實(shí)施例示出了示例性診斷翻譯過(guò)程的流程圖，圖1的診斷翻譯設(shè)備通過(guò)該示例性診斷翻譯過(guò)程翻譯以由電路保護(hù)設(shè)備根據(jù)時(shí)間實(shí)現(xiàn)的跳閘序列的形式的診斷信息；
[0016]圖4A和4B是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的被以圖表形式示出的示例性診斷信息數(shù)據(jù)庫(kù)，其保持關(guān)于與可由一個(gè)或多個(gè)電路保護(hù)設(shè)備在讀出操作期間實(shí)現(xiàn)的跳閘序列的時(shí)間段相關(guān)的例如故障狀況的診斷狀況的不同類(lèi)型或子類(lèi)型的信息；以及
[0017]圖5A、5B和5C分別是根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的圖1的診斷翻譯設(shè)備的示例性正視圖、正視圖和后視圖。
[0018]詳細(xì)描述
[0019]根據(jù)各種公開(kāi)的實(shí)施例，提供了診斷翻譯設(shè)備和方法，其翻譯由電路保護(hù)設(shè)備通過(guò)在讀出操作期間根據(jù)時(shí)間實(shí)現(xiàn)的跳閘序列(也被稱(chēng)為“跳閘指示”)提供的診斷信息。診斷信息傳達(dá)諸如故障狀況的診斷狀況，其可以被表示為關(guān)于在電路保護(hù)設(shè)備上發(fā)生的跳閘事件的錯(cuò)誤代碼(例如，跳閘代碼)。電路保護(hù)設(shè)備可以包括任何類(lèi)型的斷路器或電路中斷器(諸如單極斷路器、多極斷路器、電弧故障電路中斷器(AFCI)或接地故障電路中斷器(GFCI)或它們的組合)。電路保護(hù)設(shè)備的示例被在Larson專(zhuān)利中進(jìn)行描述，Larson專(zhuān)利被在上文背景部分中進(jìn)行論述。
[0020]圖1示了出診斷翻譯設(shè)備100的示例性組件的框圖。如圖1中所示，診斷翻譯設(shè)備100包括控制器110、多個(gè)傳感器120、用戶(hù)接口(多個(gè))130、存儲(chǔ)器140、通信接口(多個(gè))150、電源160和輸出設(shè)備(多個(gè))170。電源160可以包括可以是可再充電的電池電源單元或提供到外部電源的連接的單元。
[0021 ]傳感器120監(jiān)視或感測(cè)被連接到電路10 (例如，分支電路)的電路保護(hù)設(shè)備14的活動(dòng)，并且輸出信號(hào)到控制器110?；顒?dòng)可以包括電路保護(hù)設(shè)備14何時(shí)被置于接通位置以及何時(shí)被置于跳閘位置。傳感器120可以包括電壓傳感器或電流傳感器，其可以被用來(lái)感測(cè)電氣特性(諸如通過(guò)電路10或被連接到電路10的負(fù)載12的電壓或電流)。通過(guò)感測(cè)電路10或負(fù)載12的電氣特性，檢測(cè)何時(shí)電路保護(hù)設(shè)備14被置于接通位置(諸如如果電流或電壓的閾值量被在電路10或負(fù)載12上檢測(cè)到)或者檢測(cè)何時(shí)電路保護(hù)設(shè)備14被置于跳閘位置(諸如何時(shí)在電路10或負(fù)載12上沒(méi)有電流或電壓被檢測(cè)到)是可能的。
[0022]傳感器120還可以包括用于監(jiān)視或感測(cè)聲音的聲學(xué)傳感器(諸如麥克風(fēng))。聲學(xué)傳感器可以被用來(lái)檢測(cè)關(guān)于電路保護(hù)設(shè)備14被置于接通位置以及跳閘位置時(shí)的機(jī)械操作的聲學(xué)信號(hào)。此外，傳感器120可以包括其他類(lèi)型的傳感器(諸如運(yùn)動(dòng)傳感器)，其可以被用來(lái)感測(cè)關(guān)于電路保護(hù)設(shè)備14(諸如它的手柄)被置于接通位置以及跳閘位置時(shí)的機(jī)械操作的移動(dòng)。
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