[发明专利]包括电子跳闸单元的电路断流器和确定启动过程的实耗时间的方法

说明书

电路断流器(10)包括被构造成从电源(15)接收电力的电子跳闸单元(40)。该电子跳闸单元包括启动过程并且被构造成在电子跳闸单元开始从电源接收电力时继续进行启动过程，并且定时电路(70)包括被构造成在电子跳闸单元开始从电源接收电力时开始充电的电容器(72)。电子跳闸单元包括处理器(60)，处理器被构造成在启动过程完成时读取电容器上的电压，并且基于电容器上的读取电压确定启动过程的实耗时间。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2017年1月13日提交的美国专利申请序列号15/405,513的优先权并要求其权益，该申请以引用方式并入本文。

背景技术

技术领域

本发明所公开的概念整体涉及电路断流器，尤其是涉及具有电子跳闸单元的电路断流器。

发明背景

电路断流器通常用于保护电路免受由于故障条件诸如电弧故障或接地故障而造成的损坏。电路断流器通常包括分离接触件，该分离接触件分离以打开电路断流器正在保护的电路。一些类型的电路断流器包括电子跳闸单元(ETU)。

ETU接收来自一个或多个感测电路特性的传感器的输入(例如，电流、温度等)。ETU包括处理器，该处理器分析来自传感器的输入以确定是否存在故障条件。另外，ETU还确定是否以及何时响应于检测故障而输出跳闸信号，以便使分离接触件跳闸。ETU通过其保护的电路自行提供电力，因此当没有电力流经电路断流器时，ETU处于非活性状态。当电力开始流经电路断流器时，ETU接收电力并开始检测故障的过程。但是，ETU每次开启后，ETU必须完成启动过程，该过程包括例如通电、初始化和运行程序代码，然后才能检测故障并输出跳闸信号。启动过程需要一些时间。如果在受保护电路通电时出现故障条件，则ETU检测故障所需的时间将延迟ETU继续进行启动过程所需的时间。

电路断流器的跳闸曲线指示电路断流器清除故障所需的总时间。跳闸曲线具有与其相关联的公差，指示电路断流器清除故障所需的最短时间和最长时间。ETU继续进行启动过程所需的时间会导致跳闸延迟不确定的时间。必须增大与电路断流器相关联的跳闸曲线的公差，以便说明不确定性。在电路断流器的跳闸曲线中具有较高的公差可能会在设计配电系统时带来困扰，尤其是在电路断流器彼此协调的配电系统中。例如，将一些配电系统设计成使得最靠近故障的电路断流器在其上游的任何电路断流器跳闸之前将跳闸。在跳闸曲线中具有高公差使得在电路断流器之间进行协调更加困难，因为很难准确地预测电路断流器何时清除故障。

电路断流器存在改进的余地。

另外，控制电路断流器的方法也存在改进的余地。

发明内容

本发明所公开的概念的实施方案满足这些需求和其他需求，其中电路断流器包括确定其启动过程的实耗时间的电子跳闸单元。另外，本发明所公开的概念的实施方案还满足这些需求和其他需求，其中方法包括确定电子跳闸单元的启动过程的实耗时间。

根据本发明所公开的概念的各个方面，电连接到电路的电路断流器包括：分离接触件，该分离接触件被构造成打开以中断流经电路断流器的电流；操作机构，该操作机构被构造成跳闸以打开分离接触件；电源，该电源被构造成使用流经电路断流器的电力为电路断流器的部件提供电力；以及电子跳闸单元，该电子跳闸单元被构造成接收来自电源的电力并且包括：处理器，该处理器被构造成基于来自一个或多个传感器的输入检测电路中的故障，并且使操作机构响应于检测故障而跳闸以打开分离接触件；以及包括电容器的定时电路，该电容器被构造成在电子跳闸单元开始从电源接收电力时开始充电，其中电子跳闸单元包括启动过程并且被构造成当电子跳闸单元开始从电源接收电力时继续进行启动过程，并且其中处理器被构造成在启动过程完成时读取电容器上的电压，并且基于电容器的读取电压确定启动过程的实耗时间。