[發明專利]用于監測電路斷流器的觸頭壽命的系統和方法

有效

• 申請號: 201711186851.X
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108226769B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: X·周;Z·高;J·L·拉格雷;R·W·米勒
• 申請（專利權）人: 伊頓智能動力有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種用于電路斷流器(2)的電子跳閘單元(16)，所述電路斷流器具有一組可分離觸頭(10)，所述電子跳閘單元包括：

線路側電壓感測模塊(18)，所述線路側電壓感測模塊(18)被構造成測量所述可分離觸頭的線路側上的第一電壓；

負載側電壓感測模塊(22)，所述負載側電壓感測模塊(22)被構造成測量所述可分離觸頭的負載側上的第二電壓；

電流傳感器(26)，所述電流傳感器(26)被構造成測量通過耦連所述可分離觸頭的線路流動的電流；

主控制器(34)，所述主控制器(34)被構造并被配置成接收基于由所述線路側電壓感測模塊進行的測量的第一電壓信息、基于由所述負載側電壓感測模塊進行的測量的第二電壓信息以及基于由所述電流傳感器進行的測量的電流信息，其中，所述主控制器還被構造并被配置成：(i)對于所述電路斷流器中的多個電弧中斷事件中的每一個，基于所述第一電壓信息、所述第二電壓信息和所述電流信息計算由于所述電弧中斷事件中的觸頭腐蝕造成的所述可分離觸頭的質量損失的量，(ii)確定作為每個計算出的由于觸頭腐蝕造成的所述可分離觸頭的質量損失的量的總和的由于觸頭腐蝕造成的總質量損失，以及(iii)基于確定的由于觸頭腐蝕造成的總質量損失監測所述可分離觸頭的剩余壽命；以及

光源，所述光源被構造成輸出多種顏色的光；

其中，所述主控制器(34)還被構造并被配置成：(i)如果所述總質量損失小于應當預定更換可分離觸頭時的第一閾值水平，則控制所述光源輸出多種顏色中的第一顏色的光，(ii)如果所述總質量損失在所述第一閾值水平和所述電路斷流器不應當再被操作時的第二閾值水平之間，則控制所述光源輸出所述多種顏色中的第二顏色的光，以及(iii)如果所述總質量損失大于所述第二閾值水平，則控制所述光源輸出所述多種顏色中的第三顏色的光，

其中，所述主控制器還被構造并被配置成對于所述多個電弧中斷事件中的每一個，通過基于所述第一電壓信息、所述第二電壓信息和所述電流信息確定所述電弧中斷事件的總電弧能量，并通過基于確定的總電弧能量計算由于所述電弧中斷事件中的觸頭腐蝕造成的所述可分離觸頭的質量損失的量，確定由于所述電弧中斷事件中的觸頭腐蝕造成的所述可分離觸頭的質量損失的量，

其中，所述電弧中斷事件的總電弧能量基于以下表達式確定：

W＝∫₀^tVIdt(Joule)，

其中，W是所述電弧中斷事件的總電弧能量，t是所述電弧中斷事件的起弧時間，V是通過所述第一電壓信息和所述第二電壓信息確定的電弧電壓，I是通過所述電流信息確定的電弧電流，

其中，由于所述電弧中斷事件中的觸頭腐蝕造成的所述可分離觸頭的質量損失的量基于以下等式計算：

其中，Δm是由于所述電弧中斷事件中的觸頭腐蝕造成的所述可分離觸頭的質量損失的量，φ是對于所述可分離觸頭中使用的材料每焦耳的質量損失，K是反映電弧停留在所述可分離觸頭上的持續時間的系數。

2.根據權利要求1所述的電子跳閘單元，其中，所述可分離觸頭的剩余壽命是基于從所述電路斷流器的原始觸頭質量中減去確定的由于觸頭腐蝕造成的總質量損失監測的。

3.根據權利要求1所述的電子跳閘單元，其中，所述主控制器被構造并被配置成基于確定的由于觸頭腐蝕造成的總質量損失關于所述可分離觸頭的剩余壽命進行確定，并至少基于關于所述可分離觸頭的剩余壽命的確定，使得生成關于所述電路斷流器的觸頭壽命狀態的輸出。

4.根據權利要求3所述的電子跳閘單元，其中，所述主控制器被構造并被配置成通過將確定的由于觸頭腐蝕造成的總質量損失與一個或多個閾值比較，關于所述可分離觸頭的剩余壽命進行確定。