[发明专利]电气开关设备和保护继电器

说明书

技术领域

所公开的构思总的来说涉及电气开关设备，更具体地说，涉及例如接触器、起动器、电动机保护继电器和断路器等的电气开关设备。所公开的构思还涉及保护继电器。 

背景技术

起动器是用于为如三相电动机等的电动机提供保护和控制的装置，其典型地用在例如多种工业设置中以对机械进行操作。通常类型的起动器包括电磁接触器和电动机保护继电器。接触器包括连接至电动机的各个相的可分离触点，从而当其闭合时，可分离触点将电动机连接至例如三相电源的电源。电动机保护继电器监测负载电流，并在有些情况下监测电压，如果发生例如持续过电流等的问题状况，则使接触器跳闸分断。典型地，电动机保护继电器遵循负载电流的I²t特性，该特性是发热的量度。电动机保护继电器典型的包括微处理器，其以数字方式生成I²t的值。当计算得到的I²t值达到指定的跳闸等级时，接触器跳闸分断以中断电流到电动机的流动。 

美国专利No.4,743,818公开了一种多功能电动机保护继电器，其监测三相交流电流(AC)并基于预先编程的电动机电流和温度条件做出分立的跳闸和报警决定。旋转转子的温度可由流经对电动机进行供电的线路的电流以及由电动机定子中的电阻式温度检测(RTD)装置得到。系统RTD测量电动机定子绕组温度。 

美国专利No.5,485,491公开了一种用于对旋转式电功率转换设备的可操作性进行诊断的在线系统。该系统包括：检测装置，用于在旋转式电功率转换设备的运行期间对其至少一个电绝缘非热参数进行检测并生成对应的至少一个电气变量；数据转换装置，用于将所述至少一个电气变量转换为对应的至少一个值；比较装置，用于将所述至少一个值与旋转式电功率转换设备的对应的至少一个预定基线值进行比较并生成对应的至少一个比较值；发信号装置，每当所述至少一个比较值超过对应的至少一个预定死区值时，发信号装置输出与旋转式电功率转换设备的预计可操作性周期有关的至少一个信号。提供温度传感器以用于检测油温、进水口温度、出水口温度、进油口温度、以及导引和止推轴承的温度。 

例如电动机等的旋转式电气设备的绝缘具有有限的寿命。多种运行条件(例如但不限于湿度；温度；机械应力；灰尘；空气传播的化学制剂)对到达电动机绝缘的“寿命终点”所需的实际时间产生影响。 

发明构思 

所述多种运行条件中最严重的是绕组绝缘的温度。已知的电气开关设备--例如保护继电器(例如但不限于电动机保护继电器)--不对绕组绝缘(例如但不限于电动机绕组绝缘)的老化进行预测。 

存在对电气开关设备进行改进的空间。 

进一步存在对保护继电器进行改进的空间。 

这些需求和其它需求通过所公开的构思的实施例得以满足，所公开的构思确定运行条件对绝缘系统(例如但不限于电动机的绝缘系统)的寿命所起的老化影响。 

根据所公开构思的一个方面，一种电气开关设备用于另一设备，所述另一设备包括：多个绝缘体，与所述多个绝缘体可操作地关联的多个温度传感器，与所述多个绝缘体可操作地关联的多个导体。所述电气开关设备包括：多个可分离触头；被构造为断开以及闭合所述多个可分离触头的操作机构；被构造为检测流经所述多个可分离触头以及流经所述多个导体的多个电流的多个传感器；被构造为输入来自所述多个传感器的所检测到的多个电流的处理器；输出(32)，其中，处理器进一步被构造为计算下述中的至少一个：(a)由来自所述多个温度传感器的多个所检测到的温度计 算所述另一设备的热年龄(thermal age)，和(b)由所述检测到的多个电流计算所述另一设备的热年龄，且其中，输出包括所述另一设备的热年龄。 

处理器可被进一步构造为，由来自所述多个温度传感器的多个所检测到的温度，计算所述另一设备的所述热年龄。 

处理器可被进一步构造为，由预定时间内来自所述多个温度传感器的多个所检测到的温度的平均值，计算所述另一设备的平均温度。 

处理器可被进一步构造为，由所检测到的多个电流，计算所述另一设备的热年龄。