[发明专利]用于确定配电网络上的故障位置的方法和相关的熔断器

说明书

一种智能熔断器将安装熔断器的功率网络的操作状态提供至远程用户的移动设备。嵌入熔断器的熔断器保持件中的熔断器电子电路捕获功率网络的特征值并将数据发送至移动设备。移动设备具有安装在其上的应用程序以使用熔断器电子电路捕获的数据计算出从记录的熔断器到故障位置的距离。熔断器电子电路捕获的数据被进一步用于使在安装熔断器的电系统的测量点处收集的数据可视化。

技术领域

本申请涉及一种用于保护功率分配馈线器(feeder)的熔断器(fuse)，其可操作成将功率网络的经历故障的部分隔离、确定故障位置并将故障位置和大体功率网络操作状态通信至公用事业工作人员或控制中心。

背景技术

电配电网络经常跨越长距离并且归因于人类、动物或天气有关的相互作用而经受到沿着分配线路的故障。故障位置必须尽可能快地检测到以恢复配电网络的正常操作。

熔断器经常被用于保护分配线路和安装在其上的设备以免受发生故障的损害。传统的熔断器具有当暴露于高于熔断器额定值的持久的过电流时熔化的内部组成部件。已知的熔断器不能将操作状态提供给维护功率系统的公用事业工作人员。另外，位于熔断器下游的故障没有通过传统的熔断器被通信至公用事业工作人员。

这意味着公用事业工作人员必须手动地定位烧断的或发生故障的熔断器，这是耗时的任务。公用事业工作人员可以典型地通过视觉检查来找出所操作的熔断器，但是不能准确指出确切的故障位置或故障区段，因为它可能在所操作的熔断器的下游的任何地方。时常地，公用事业工作人员使用迭代分岔技术来标识故障区段。

迭代技术牵涉到通过断开两个区段之间的联络开关将烧断的熔断器下游的有故障的侧枝(lateral)分在两个区段中、发生故障的熔断器的更换、至电路的重新连接和故障排除的验证。如果故障仍存在，则该技术必须在第一区段上重复直到标识到故障区段。如果故障已排除，则该过程在第二区段上重复直到标识到故障区段。因此，在本领域中存在有用于保护电网络和故障位置的改进的熔断器的需要。

附图说明

在附图中，图示出与下面提供的详细描述一起描述了能够通信熔断器和安装有熔断器的电网络的操作状态的熔断器的示例性实施例的结构实施例。本领域技术人员将领会的是，组成部件可以被设计为多个组成部件，或者多个组成部件可以被设计为单个组成部件。

此外，在附图和接下来的描述中，相似的部件贯穿附图和书面描述分别用相同的附图标记指示出。图未按比例绘制并且某些部件的比例被夸大了用于方便说明。

图1是在其上安装有将诸如电流和电压值等的物理量通信至公用事业工作人员的移动设备或网关装置的熔断器的示例性高架和地下配电网络的示意图；

图2示出被安装在示例性保险装置(cutout)应用中的熔断器；

图3描绘了通过移动应用程序从由分开地安装在配电网络的相应的相a、b和c之上的熔断器的电子电路所捕获的数据产生的示例性波形图；

图4是具有由依照本公开体现的熔断器监测和保护的高架和地下电路的示例性功率网络的网络模型和叠置在其上的故障位置；和

图5是熔断器电子电路的方块图；

图6a是具有将数据通信至变电站计算机和/或网络控制中心的电子电路的熔断器的分层网络的图；

图6b是具有将数据通信至变电站计算机和/或网络控制中心的电子电路的熔断器的网状网络的图；和

图7描绘了运行从智能熔断器和配电网络上的其他设备提供到故障位置的距离和功率网络操作状态的应用程序的移动设备的屏幕。

具体实施方式