[发明专利]用于检测早期短路故障的自动及自我维持的电子系统无效

专利信息
申请号: 201080067196.6 申请日: 2010-06-03
公开(公告)号: CN102933974A 公开(公告)日: 2013-02-13
发明(设计)人: 瓜达鲁佩·吉尔达多·布兰科·巴雷拉 申请(专利权)人: 瓜达鲁佩·吉尔达多·布兰科·巴雷拉
主分类号: G01R31/02 分类号: G01R31/02
代理公司: 北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司 11385 代理人: 高萍
地址: 墨西哥普*** 国省代码: 墨西哥;MX
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摘要:
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【说明书】:

发明内容

技术领域

本发明属于电子领域。

发明背景

断路器中的电源断路器是一种自动装置用以保护电子电路以避免过载或短路引起的损坏。它们的基本功能是检测到故障状态,并停止电路中的电流。基于电源断路器的大小和性能,电源断路器相互显著不同,但它们有一些共同的特点。在一般情况下,所有的断路器包括一个能够检测到故障状态的装置,和一个电流断路装置。

断路器必须在故障状态发生之前打开或分离触点,允许正常电流流动。标准断路器的触点通常是由铜制成的,但也可以由银和其他金属的合金制成。电流被中断时,产生电弧。断路器能承受在电力中断时由于电弧产生导致的热量。由于其磨损或物理磨损,尤其是装置触点的磨损,将导致断路器部件的使用寿命降低,

电源断路器采用不同的技术,使用真空,空气或气体达到冷却的目的。也可以使用多个电容器并联连接到直流(DC)电路触点。

国际标准IEC60898-1和欧洲标准EN60898-1定义了低电压电路断路器的额定电流标准,依据当前的标准,在30℃操作,电流依次为6,10,13,16,20,25,32,40,50,63,80,和高达100安培的断路器。

在低电压电路断路器中,以下内容被提及:

MCB(微型断路器),额定电流不高于100A.

其中断特性通常是不可调的,和其采用热磁操作机制。

MCCB(塑壳断路器),额定电流高达2500A,需要激活中断的电流通常是可调的。

大电压断路器控制电流一般以Kv(千伏)计。

在现有技术中,在检测到故障时用于中断电流的装置或系统中,被称作电磁阀组件的操作是至关重要的。

电磁阀是一种小型的立体线圈。其用于建立电卡的磁场。这些磁场可以用于检测电磁波的变化。

然而,这些系统的性能或电气故障(短路)检测时的响应时间仍然非常差,导致材料损耗,电弧产生,和阈值下降。所有这些状态都对电气安装安全性有影响,导致大量潜在的事故。

与保险丝不同,正如保险丝名称所表明的,意在熔化或熔化,本发明装置设计为重置,即,在尽可能短到30ms的时间内使电流得以再次流动,或者优选地,通过按一个按钮实现。

另外,与标准的电源断路器不同的是,标准电源断路器使用与电压增加相应的机械激活热磁元件,从而意味着更大的重量和体积,更多的反应时间,本发明采用了LED发送光信号识别系统的另一个组成部分,并且在同一时间激活逻辑电路装置以命令信号中断电流。

依据发明人提供的说明,本发明的技术将有助于开发新的设备旨在保护直流和交流电气装置,能够处理所有当前市售所能处理的额定功率。

这些优势使得本发明可以被用于极端条件下的应用开发,如用于安全,化学和石化工业,航空航天技术,与目前在市场上可用的产品相比能在更有利的条件下竞争。

除了前述之外,与具有相似功能的设备相比较,本发明的设备重量和体积减少,由于材料使用显着降低,其中有几种材料是有毒的或稀缺的,使本发明的设备更环保。

发明内容

本发明是一固态开关装置,能够接收和区分多个电学和光学部件的电气信号,这使得能识别故障状态(短路)类型以中断电流并在没有电弧的情况下自动或手动恢复,阀值不会降低,没有热量散发,从而增加了使用寿命,减少响应时间,并还原被保护的电气设备或设备的运行。

本发明提供了集成在电源中的电力保护,以确保在几十微秒时间内,克服短路状态。

本发明系统,由如下一系列的集成电子元件集成组成:

在这种布局设计中,可以发现下述模块:

模块一,主要模块或电源模块(提供所需要的能量来运行此装置);

第二模块或控制模块(其中包含负责对不同的类型的故障状态在适当的情况下中断电路的部件)。

模块一说明:此模块包括电源输入(1),该电力输入(1)连接到单相,两相,三相电流127,220,440或更高电压;双电容组件(2),和与整流桥(4)连通的三个电阻(3),后者连通到下列部件:连接到MOC(光电耦合器)(6)的电阻(5),,连接到TRIAC三端双向可控硅开关元件(7),此外,整流桥(4)连接到电阻(8)和信号LED(9)。除了这些组件外,有一个电阻连接到开关上以消除电源输出上的电压泄漏。

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