[發明專利]具有單個測試按鈕的多功能斷路器

有效

• 申請號: 201380080888.8
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN105745735B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: R.J.加斯;I.V.德拉姆
• 申請（專利權）人: 施耐德電氣美國股份有限公司
• 主分類號: H01H83/04
• 分類號: H01H83/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎;張健

在多功能斷路設備中實現多個用戶起動的自測序列的方法和系統，在允許多功能斷路設備接近實時地繼續檢測實際電弧故障和接地故障的同時，利用單個測試輸入既起動電弧故障測試又起動接地故障測試。使一個測試輸入用于多個自測序列顯著減少了斷路設備要求的機械部件和電部件的數量。多功能斷路設備還將模擬接地故障與實際接地故障區別開，并且避免在成功完成接地故障自測序列時自動切斷，除非并且直到所有的自測序列通過。這樣，不對用戶提供多功能斷路設備正適當工作的可能的不正確指示。

技術領域

所公開的實施例一般地涉及用于確保接地故障檢測設備和電弧故障檢測設備的適當功能的方法和系統，并且特別是涉及用于這種接地故障檢測設備和電弧故障檢測設備的用戶起動的測試的方法和系統。

背景技術

設計接地故障電路斷續器(GFCI)，以通過檢測未接地電流承載導線與接地之間的不希望的導電通路，防止沖擊或者觸電。另一方面，設計電弧故障電路斷續器(AFCI)，以通過檢測不希望的電弧防止火災。多功能斷路器將GFCI斷路器和AFCI斷路器二者的功能以及其他功能組合到單個斷路設備中。這些各式各樣的斷路設備的共同目的是，當檢測到接地故障或者電弧故障時，切斷或者斷開到負荷的功率。為了確保適當功能，這些斷路設備設置有內部自測輸入端，用戶可以按照期望起動該自測輸入端，以檢驗設備是否在運行。在自測時切斷這些斷路設備表明設備在適當運行。

現有多功能斷路設備采用獨立測試輸入端起動每個自測序列，一個用于電弧故障自測序列，而另一個用于接地故障自測序列。可以使用多個測試按鈕(對于每個測試一個按鈕)來實施測試輸入，或者可以使用具有多個按鈕位置(一個按鈕位置用于第一測試，另一按鈕位置用于第二測試)的單個測試按鈕來實施測試輸入。該方式要求附加硬件部件和板空間，使得斷路設備不必要地復雜并且昂貴。每個附加測試按鈕將需要額外部件將測試按鈕安裝到設備的外殼和將測試按鈕耦合到設備的微控制器，這樣增加了制造成本并且使得設計考慮復雜。同樣，具有多個按鈕位置的單個測試按鈕也要求額外硬件部件并且使得設計考慮復雜。

單按鈕解決方案可用于利用一個測試輸入既起動電弧故障自測序列又起動接地故障自測序列的一些斷路設備。這種設備的示例是共同指定的美國專利No.8,035,936中描述的AFCI斷路設備，在此通過引用合并該美國專利。但是既用于電弧故障自測序列又用于接地故障自測序列的單按鈕解決方案對于現有多功能設備存在問題，因為成功完成任何一個自測序列都可能切斷斷路器，可能給予用戶所有自測序列在該設備中都已經通過的錯誤印象。相反，能夠延遲或者防止與成功接地故障自測序列關聯的切斷，直到所有自測序列實際上通過，這將更有用。此外，諸如UL 943的行業標準使得此難以實現。

當前，諸如UL 943的行業標準要求斷路設備包括可以用于測試設備的接地故障檢測能力的測試電路或者“監測電路”。設計監測電路，以將預定量的電流引入斷路設備，這樣模擬接地故障事件。UL 943規定最大接地故障切斷電流是6mA RMS，因此，將大多數斷路設備的監測電路引入的預定量的電流至少設定為6mA RMS，以確保在接地故障自測時，設備切斷。這樣使得對于斷路設備，模擬接地故障電流與實際接地故障電流實際上不可區別，因此，在成功完成接地故障自測序列之后設備切斷，而與電弧故障自測序列(或者任何其他自測序列)是否通過無關。因此，以前單按鈕解決方案在多功能斷路器中不可行。

因此，存在對這樣一種改進型多功能斷路設備的需要，該改進型多功能斷路設備能夠由單個測試輸入執行多個用戶起動的自測序列，并且能夠將模擬接地故障與實際接地故障區別開。所公開的實施例滿足了這些需要中的一個或者多個，并且還解決了其他問題。

發明內容