[发明专利]电路断路器和基于温度确定触点磨损的方法

说明书

本发明公开了一种电路断路器，该电路断路器包括温度检测系统，该温度检测系统被配置为在该电路断路器的操作期间检测线路导体、负载导体、活动触点和固定触点中的至少一者的实测温度。该实测温度表示一组可分离触点的磨损程度。在一个实施方案中，该温度检测系统包括为红外传感器的温度传感器。在另一个实施方案中，该温度检测系统包括温度传感器，该温度传感器与该电路断路器内的导电结构物理接触，并且因此另外采用电压滤波器，该电压滤波器从来自该温度传感器的信号中过滤线路电压。在另一个实施方案中，该温度检测系统采用与导电结构物理接触的温度传感器，但使用无线收发器来无线地传送该实测温度。

背景技术

技术领域

本发明所公开并要求保护的概念整体涉及电路断路器，并且更具体地涉及具有温度传感器的电路断路器以及相关方法，该温度传感器检测表示一组活动触点的操作温度的温度，并且从该温度可确定该组触点的磨损程度。

相关领域

已知电路断路器用于多种应用中的任一种，其中期望保护电路的至少一部分免受各种预定条件的影响，诸如但不限于：过电流条件、欠电压条件、接地故障条件和其他条件。应当理解，此类电路断路器通常包括用于每个电极的一组可分离触点，该组可分离触点能够在需要断开电路的情况下(诸如在上述预定条件或其他条件中的一者的情况下)从闭合位置移动到断开位置。此类电路断路器通常附加包括跳闸单元，当触发时，该跳闸单元将此类每组可分离触点从闭合位置移动到断开位置。虽然此类电路断路器通常对于其预期目的是有效的，但它们并非没有限制。

每当电路断路器从闭合位置移动到断开位置时，电弧会暂时形成在固定触点和移动远离固定触点的活动触点之间。尽快地辨别此类电弧是期望的，因为电弧导致形成该组可分离触点的相对表面的金属汽化。触点材料的这种汽化可表征为触点的磨损，并且此类磨损通常是不期望的。随着触点的相对表面磨损，在触点的接合的相对表面之间形成的电连接的质量降低，这是不期望的。因此，改进是期望的。

发明内容

本发明公开了一种改进的电路断路器，该电路断路器包括温度检测系统，该温度检测系统被配置为在该电路断路器的操作期间检测线路导体、负载导体、活动触点和固定触点中的至少一者的实测温度。实测温度表示该组可分离触点的操作温度，并且操作温度表示该组可分离触点的磨损程度。在一个实施方案中，温度检测系统包括温度传感器，该温度传感器为红外传感器并且在不与电路断路器的导电结构物理接触的情况下检测实测温度。在另一个实施方案中，温度检测系统包括温度传感器，该温度传感器与电路断路器内的导电结构物理接触，并且因此附加地采用电压滤波器，该电压滤波器从温度传感器输出的信号中过滤线路电压，以便可以将信号的温度分量与线路电压区分开。在又一个实施方案中，温度检测系统采用与电路断路器的导电结构物理接触的温度传感器，但使用无线收发器向另一个无线收发器无线传送表示实测温度的信号。

因此，本发明所公开并要求保护的概念的一个方面是提供一种改进的电路断路器，该电路断路器包括温度检测系统，该温度检测系统检测电路断路器的导电结构的实测温度，其中实测温度表示电路断路器的一组可分离触点的操作温度，操作温度表示该组可分离触点的磨损程度。

本发明所公开并要求保护的概念的另一方面是提供一种确定此类电路断路器的一组可分离触点的磨损程度的改进的方法：通过检测表示该组可分离触点的操作温度的实测温度，以及采用实测温度来确定该组可分离触点的磨损程度。

因此，本发明所公开并要求保护的概念的一个方面是提供一种改进的电路断路器，该电路断路器的一般性质可以被描述为包括：壳体；位于壳体上的第一导体；位于壳体上的第二导体；一组可分离触点，该组可分离触点通常可以被描述为包括与第一导体电连接的活动触点和与第二导体电连接的固定触点；跳闸单元，该跳闸单元与活动触点连接并且被构造成将该组可分离触点在闭合状态和断开状态之间移动；以及温度检测系统，该温度检测系统通常可被描述为包括温度传感器，该温度传感器被构造成检测第一导体、第二导体、活动触点和固定触点中的至少一者的温度。