[發(fā)明專(zhuān)利]用于保護(hù)電力系統(tǒng)的電路斷路器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310162883.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103384054B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬治·貝林尼;烏戈·克勞丹尼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杰佛倫股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H3/08
• 分類(lèi)號(hào): H02H3/08
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 余剛,吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于工業(yè)用途的用于保護(hù)電力系統(tǒng)電路的裝置。特別地，本發(fā)明涉及一種電路斷路器，用于保護(hù)系統(tǒng)免受可能發(fā)生在總電源線路（mains supply line）上、電力負(fù)載上或者該斷路器上的故障。

背景技術(shù)

正如已知的，在被設(shè)計(jì)成用于工業(yè)用途的現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，提供安全裝置以防止可能破壞正確的系統(tǒng)操作的故障或異常現(xiàn)象。事實(shí)上，在不存在所述安全裝置的情況下，任何異常和故障均可能損壞存在于系統(tǒng)中的實(shí)用設(shè)備（utility equipment，電站裝置）或“負(fù)載”和將所述負(fù)載與系統(tǒng)連接/斷開(kāi)的該斷路器兩者。另外，對(duì)于使用所述實(shí)用設(shè)備的人可能發(fā)生危險(xiǎn)的情況。

用于工業(yè)電力系統(tǒng)的安全裝置的實(shí)例通常包括與熱斷路器相關(guān)聯(lián)的保險(xiǎn)絲。熱斷路器能夠在由于過(guò)載而導(dǎo)致過(guò)電流的情況下將負(fù)載從系統(tǒng)的總電源線路斷開(kāi)，同時(shí)保險(xiǎn)絲跳閘以保護(hù)電力系統(tǒng)免受短路電流。

使用保險(xiǎn)絲的所述已知安全裝置的缺點(diǎn)是，在系統(tǒng)中發(fā)生短路之后需要對(duì)保險(xiǎn)裝置進(jìn)行復(fù)位，具體地，要通過(guò)去除有缺陷的保險(xiǎn)絲以便用新的保險(xiǎn)絲將其更換而進(jìn)行所述復(fù)位。更換保險(xiǎn)絲所述操作通常是繁重的人工工作，需要熟練操作員的幫助。

此外，具有保險(xiǎn)絲的安全裝置的斷路器不能免受可能由瞬時(shí)現(xiàn)象而導(dǎo)致的損壞，所述瞬時(shí)現(xiàn)象隨著短路發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)和提供一種電路斷路器，該電路斷路器用于保護(hù)電力系統(tǒng)，特別地用于保護(hù)用于工業(yè)用途的系統(tǒng)免受諸如例如短路電流的故障，具有允許至少部分地克服上述已知安全裝置的局限性和/或缺點(diǎn)的特征。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于保護(hù)電力系統(tǒng)的電路斷路器，所述電力系統(tǒng)包括呈交流電流的總電源線路、至少一個(gè)電力負(fù)載以及所述電路斷路器，所述斷路器包括：半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件，具有連接至所述總電源線路的第一電端子和第二電端子并具有控制端子，所述開(kāi)關(guān)元件通過(guò)啟用/停用控制信號(hào)來(lái)控制，所述控制信號(hào)被施加至所述控制端子以便在打開(kāi)/閉合狀態(tài)與閉合/打開(kāi)狀態(tài)之間進(jìn)行切換，用于將至少一個(gè)負(fù)載連接至所述電源線路/與所述電源線路斷開(kāi)；驅(qū)動(dòng)器，適于啟用/停用所述控制信號(hào)，其特征在于，所述電路斷路器包括：

限流電路，操作性地與所述總電源線路相關(guān)聯(lián)，所述限流電路構(gòu)造成用于在檢測(cè)到表示所述系統(tǒng)中故障的電流值之后將第一信號(hào)發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)器，以便停用所述控制信號(hào)，使所述開(kāi)關(guān)元件從所述閉合狀態(tài)切換為所述打開(kāi)狀態(tài)；電壓調(diào)節(jié)電路，連接至所述開(kāi)關(guān)元件的所述第一電端子和所述第二電端子，所述電壓調(diào)節(jié)電路包括：

在由于檢測(cè)到所述故障電流而使所述開(kāi)關(guān)元件從所述閉合狀態(tài)切換為所述打開(kāi)狀態(tài)之后用于儲(chǔ)存所述總電源線路上的剩余電能的耗散裝置，

用于檢測(cè)所述第一端子與所述第二端子之間的故障電壓的裝置，所述故障電壓由所述開(kāi)關(guān)元件從所述閉合狀態(tài)到所述打開(kāi)狀態(tài)的所述切換時(shí)的所述故障電流的峰值產(chǎn)生，其中，所述檢測(cè)裝置被構(gòu)造成用于向所述驅(qū)動(dòng)器發(fā)送第二信號(hào)以保持所述控制信號(hào)停用。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照附圖以非限制性實(shí)例的方式給出的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，用于保護(hù)電力系統(tǒng)的上述電路斷路器的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更清楚地呈現(xiàn)，其中：

-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于保護(hù)電力系統(tǒng)的電路斷路器的實(shí)例的框圖；

-圖2為圖1電路斷路器的一部分的示例性布線圖。

具體實(shí)施方式

參照所述圖1-圖2，參考標(biāo)號(hào)100整體指代根據(jù)本發(fā)明的用于保護(hù)電力系統(tǒng)10免受故障的電路斷路器。在所述圖1-圖2中，通過(guò)相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)指代相同的或同樣的元件和部件。

電路斷路器100可用于將總電源線路LIN與存在于系統(tǒng)10中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)用設(shè)備或“負(fù)載”連接。應(yīng)當(dāng)注意的是，所述系統(tǒng)10優(yōu)選地為工業(yè)系統(tǒng)，在圖1的實(shí)例中，該工業(yè)系統(tǒng)包括由總線路LIN供電的單個(gè)負(fù)載LD。

所述負(fù)載LD代表任何工業(yè)電力負(fù)載，例如，用于處理金屬、陶瓷、玻璃的爐子的加熱電阻或者紅外燈的電阻。

此外，本發(fā)明的電路斷路器100可適于連接至呈單相類(lèi)型或三相線路的交流電流中的總電源線路。參照?qǐng)D1的實(shí)例，總電源線路LIN（在下文中也稱(chēng)為總線路或者僅稱(chēng)為線路）為單相線路，包括兩個(gè)電導(dǎo)體或纜線，也即，電相線L（或第一相L’）以及電中性線N（或第二相L’’）。例如，所述總線路LIN被構(gòu)造成用于以介于480Vac與600Vac之間范圍的呈交流電流AC的電壓以及處在25A-250A范圍中的標(biāo)稱(chēng)電流來(lái)運(yùn)行。