[发明专利]用于电弧故障检测和中断的系统和结合方法

权利要求书

1.一种用于电气电路故障检测和中断的系统，包括：电气电路电流传感器，呈以下形式：双向霍尔效应电流传感器(HECS)集成电路，其测量电气电路电流并且将所述电流测量结果转换成具有稳定输出偏置电压的成比例的输出电压；或任何其它可用的电气电路电流传感器；电流传感器测量相移修正电路，其控制微处理器中断过程来将电流传感器模数转换器(ADC)测量结果的相位与电气电路基础电流负载频率的相位进行匹配；电流传感器测量抗混叠滤波器，其从电流传感器ADC测量结果中移除高频谐波和噪声；微处理器，被编程来执行：时域算法，该时域算法具有用来检测电阻性和屏蔽负载电流波形上的并联和串联电弧故障的结合方法；当检测到电气电路故障时的断开命令；断开和复位切换电路，具有对电气电路的闭合和打开进行控制的断开和复位命令输入；电磁断开和复位机构，其通过闭合该电气电路对所述机构进行复位以及通过断开所述机构和打开所述电气电路使所述电气电路中断；断开和复位感应电路，其指示所述电气电路的打开和闭合；DC电源电路，由以下供电：在宽的输入AC电压范围内操作来产生稳定输出DC电压的开关模式电源(SMPS)；或在窄的输入AC电压范围内操作来产生稳定输出DC电压的线性电源；或产生稳定输出DC电压的任何其它可用DC电源。

2.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括：外壳设备，呈以下形式：断路器；或插座；或插座插口；或电线连接插头；或便携式多插头板；或任何其它外壳设备。

3.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括：到另一电气设备、或电气系统、或任何其它电气布置内的集成。

4.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括：具有基础电流负载频率类型：AC单相、或AC多相、或DC的操作。

5.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，其中双向霍尔效应电流传感器(HECS)集成电路进一步包括：霍尔电流驱动、动态偏置消除、增益和温度系数调整、放大器、零电流调整、模数转换器、模数输出；从而所述HECS测量电气电路电流并且将所述电流的测量结果转换成具有稳定输出偏置电压的成比例的输出电压。

6.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，其中所述开关模式电源(SMPS)进一步包括输入整流器和滤波器、逆变器/斩波器和控制器、高频变压器以及输出整流器和滤波器；从而所述SMPS通过使用高频变压器和微电子电路来避免使用高热耗散部件，使封闭电路中的内部发热最低。

7.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括复位开关，所述复位开关用于微处理器程序电子地命令电磁断开和复位机构来复位所述系统。

8.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括复位开关，所述复位开关用于电磁断开和复位机构来人工地复位所述系统。

9.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括微处理器，所述微处理器被编程为当电流传感器ADC测量结果正在对数个AC周期内的正和负由软件管理的满标度限度进行削波时检测该电气电路中的过电流故障。

10.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括微处理器，所述微处理器被编程为当充分的电流传感器ADC测量结果大于所述由软件管理的满标度限度时检测所述电气电路中的短路故障。

11.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括用于电涌故障保护的金属氧化物变阻器(MOV)。

12.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括接地泄露故障检测电路和由微处理器命令的所述电气电路的接地泄露故障中断。

13.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括测试开关，所述测试开关用来命令微处理器程序检测模拟的电气电路电弧、过电流、短路或接地泄漏故障并且用于所述系统然后对所述电气电路进行中断和复位。

14.根据权利要求1所述的用于电气电路故障检测和中断的系统，进一步包括系统误引线通电电路和微处理器，所述微处理器被编程为如果所述系统未被正确地安装则检测系统误引线状况并且用于所述系统然后中断所述电气电路。