[發明專利]與電路保護裝置一起使用的電容檢測和電壓監測電路

有效

• 申請號: 201110463199.8
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102608430A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: J·K·胡克;H·烏帕亞伊;G·坦圖瓦亞
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R19/00;H02J15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張金金;朱海煜

技術領域

本文描述的實施例大體涉及電路保護裝置，并且更具體地涉及用于在監測電路保護裝置中的多個電容器的充電狀態和電壓水平中使用的設備。

背景技術

已知的電力電路和開關設備通常具有由例如空氣或氣體或固體介電質等絕緣隔離的導體。然而，如果這些導體太接近地放置在一起，或如果這些導體之間的電壓超出這些導體之間的絕緣的絕緣性質，則可能發生電弧。例如，這些導體之間的絕緣可以變成電離的，從而使絕緣成為導電，并能夠形成電弧閃光。

電弧閃光包括由于兩個相導體之間、相導體與中性導體之間或者相導體與接地點之間的故障而引起的能量的快速釋放。電弧閃光溫度可以達到或高于20,000℃，這可以使導體和臨近的設備汽化。此外，電弧閃光不僅可以以熱還可以以強烈的光、壓力波和/或聲波的形式釋放足以損害導體及臨近的設備的顯著的能量。然而，產生電弧閃光的故障的電流水平通常小于短路的電流水平，使得斷路器通常不跳閘或表現出延遲跳閘，除非斷路器專門設計用于處理電弧故障情況。盡管存在機構和標準來通過下令使用個人防護衣和設備以控制電弧閃光問題，沒有按消除電弧閃光的規定建立的設備。

至少一些已知的電路保護裝置包括一定數量的用于在外殼內發起二次電弧閃光中使用的高電壓和高能量電容器，該外殼設計成安全地圍堵由該二次電弧閃光所釋放的能量。這些電容器可用于為燒蝕性等離子體槍提供能量，該燒蝕性等離子體槍向多個電極之間的空隙釋放等離子體以促進二次電弧閃光的形成。然而，這些電容器的充電狀態難以觀測。當電容器已充電或正在充電時未撐動這些電路保護裝置可能在操作者與存儲高電壓的電容器接觸的情況下導致嚴重的電擊或燒傷。因此，提供監測和指示電容器充電狀態的手段和/或改變電容器充電狀態的手段，這是可取的。

發明內容

在一個方面，電路保護裝置包括等離子體槍、通信地耦合于該等離子體槍的至少一個電容器，以及通信地耦合于該至少一個電容器的監測電路。該電容器配置成存儲電能，并將電能提供給該等離子體槍。該監測電路配置成測量該至少一個電容器的充電性質、基于測量所得的充電性質來確定該至少一個電容器的充電狀態，以及輸出指示充電狀態的至少一個信號。

在另一個方面，提供用于與具有等離子體槍的電路保護裝置一起使用的控制器。該控制器包括多個電容器，這些電容器包括至少一個配置成給等離子體槍提供電能的第一電容器以及至少一個配置成給等離子體槍提供脈沖以促使等離子體槍利用電能形成等離子體羽的第二電容器。該控制器還包括通信地耦合于這些多個電容器的監測電路。該監測電路配置成測量該至少一個第一電容器和該至少一個第二電容器的第一充電性質、測量該至少一個第一電容器的第二充電性質、基于該第一充電性質和該第二充電性質確定該至少一個第一電容器和該至少一個第二電容器的充電狀態，以及輸出指示充電狀態的信號。

在另一個方面，提供用于監測用于在電路保護裝置中使用的多個電容器的電容和電壓的方法，其中這些多個電容器包括至少一個第一電容器和至少一個第二電容器。該方法包括測量該至少一個第一電容器和該至少一個第二電容器中的每個的第一充電性質、測量該至少一個第一電容器的第二充電性質、基于該第一充電性質和該第二充電性質確定該至少一個第一電容器和該至少一個第二電容器的充電狀態，以及輸出指示充電狀態的信號。

附圖說明

圖1是用于與配電設備一起使用的示范性電路保護裝置的透視圖。

圖2是可與在圖1中示出的電路保護裝置一起使用的控制器的前視圖。

圖3是在圖2中示出的控制器的部分分解圖。

圖4是在圖2中示出的控制器的示意框圖。

圖5是可與在圖2中示出的控制器一起使用的示范性電力電路、監測電路和輸出裝置的簡化電路圖。

圖6是圖示可與在圖2中示出的控制器一起使用的示范性方法的流程圖。

具體實施方式