[发明专利]保护继电器、电气开关设备和系统

说明书

技术领域

所公开构思通常涉及电气开关设备，且更特别地，涉及用于控制负载的电气开关设备。所公开构思还涉及保护继电器——例如电动机保护继电器——以及包含用于控制负载的控制器的系统。

背景技术

接触器被用于例如但不限于起动器应用中，以便开启/关断负载以及保护负载——例如电动机或其他电气装置——免受电流过载。接触器被用作电气开关设备，包含固定和活动触头，固定触头和活动触头在闭合时传导电力。

起动器是用于为典型地应用于例如多种工业设置的负载——例如单相电动机或三相电动机等——提供保护和控制以操作机械的装置。一种普通类型的起动器包含电磁接触器和电动机保护继电器。接触器包含可分离触头，它们连接到电动机的每一相，以便在可分离触头闭合时，可分离触头将电动机连接至电源——例如三相电源。电动机保护继电器监视负载电流，且在某些情况下监视电压，如果发生问题状况——例如持续过电流，则将接触器跳闸断开。典型地，电动机保护继电器跟踪负载电流的I²t特性，其为发热的量度。电动机保护继电器典型地包含微处理器，其数字地产生I²t值。当计算得到的I²t值达到指定的跳闸水平时，接触器被跳闸断开以中断电流向电动机的流动。

对于闪络保护而言，NFPA 70 110.16和NFPA 70E 400.11要求位于非住宅建筑且可能在被激励的同时需要检查、调节、维修或维护的电动机控 制中心、配电盘、仪表盘、工业控制面板以及仪表插座外壳应当被字段标记(field marked)以警告有资格的人员注意潜在的电弧闪络危险。标记应当被定位为在设备检查、调节、维修或维护之前对于有资格的人员清晰可见。

对于特定电力系统显示可获得的故障电流、入射能和人身保护装置(PPE)等级(例如但不限于手套；防火服)的已知过程是工程师使用电力系统参数来执行理论计算。然后，基于那些理论计算，将打印标签贴到电力系统设备上，说明人工计算的可获得故障电流，人工计算的入射能以及人工计算的PPE等级。然而，没有已知的方法去验证这些信息的正确性。此外还存在这样的风险，如果修改了该电力系统，人工计算的可获得故障电流、人工计算的入射能以及人工计算的PPE等级都将改变，但是打印的标签未被及时地更改，如果有的话。

电气开关设备存在改进的空间。

保护继电器——例如电动机保护继电器——也存在改进的空间。

此外，包含用于控制负载的控制器的系统也存在改进的空间。

发明内容

上述这些需要和其他需要通过所公开构思的实施例得到满足，所公开构思的实施例提供了一种电气开关设备，例如但不限于中压电动机起动器，其确定中压电动机上的，并显示该可获得的故障电流以及中压开关设备的入射能、被指派操作或维护中压开关设备的操作者或维护人员所需要的人身保护装置(PPE)等级中的数个。

根据所公开构思的一个方面，用于负载的电气开关设备的保护继电器包含：数个被构造为检测施加到负载的电压的电压传感器；数个被构造为检测流至负载的电流的电流传感器；与所述数个电压传感器和所述数个电流传感器协作的处理器，处理器被构造为确定负载上的可获得的故障电流；与处理器协作的输出，输出被构造为输出所确定的故障电流以及下列中的数个：电气开关设备的入射能，与电气开关设备可操作地相关联的人身保 护性装置(PPE)等级，其中，处理器被构造为由所确定的故障电流确定下列中的数个：电气开关设备的入射能，与电气开关设备可操作地相关联的人身保护性装置(PPE)等级。

输出可以是显示器。显示器可被构造为显示所确定的故障电流、电气开关设备的入射能、人身保护性装置(PPE)等级以及需要穿着的人身保护性装置。

输出可被构造为与通信网络通信。

处理器可被构造为从查阅表确定人身保护装置(PPE)等级。

故障电流可以为可获得的短路电流。