[发明专利]带有触头损耗指示器的电路断路器的固体电路跳闸装置

说明书

本发明涉及带有可分离触头的电路断路器用的一种数字式固体电路跳闸装置。

电路断路器的工作满意程度取决于触头的损耗情况，不良的触头会因焦耳效应造成过热并损坏断路器。断路器通常包括一个绝缘外壳，特别是模铸外壳，它使断路器更具可靠性，但此外壳妨碍了用户对电路断路器的触头情况经常进行目测检查。在大容量低压敞开式断路器中，经常要进行这种检查，这是为了及时拆卸和更换已损耗触头。重要的是及时检测出触头损耗情况以避免整个开关设备的破坏，另外，这种检查要容易进行，特别是要避免拆卸各部件。

断路器一般装有一个计数器来指示操作次数，从而指示出装置的机械损坏程度，但是，当断开一次短路故障引起的触头磨损比简单地断开额定值电流造成的磨损更厉害时，就无法由这种指示方法知道触头的损耗情况。

从而，提出通过考虑被断电流值来检查开关装置的情况。

在一种流行的装置中，与开关装置触头锁连着的一个机械式触点送出一个让存储器“读”的信号，该存储器的数据输入端与一个电流测量装置相连，存储器的输出提供出一个与“读”时测得的电流值相当的损耗值，把存储器中读得的多次损耗值加起来，就提供出一个代表触头损耗度的值。假如此类装置和断路器联合使用，则在跳闸指令发往断路器的瞬时与触头打开瞬时之间可能有不可忽略的时滞，显然，这时存储器在“读”时测到的电流值与峰值电流值并不相当。

此外，已知一种装置，该装置根据断开期间的电流值i和断开次数n由微处理机（以下简称微机）按积分式i·n·dt计算出代表触头损耗程度的数值，并在此值大于预置阈值时使断路器跳闸。

本发明的目的是：考虑到断路期间的最大电流值，在不拆开断路器的情况下指示出断路器的触头损耗程度。

本发明的跳闸装置包括：

一个产生模拟信号的检测电路，该模拟信号与断路器所保护的导体内流过的电流值成正比;

一个模/数转换器，它有一个接收所述模拟信号的输入端和发送相应取样数字信号的输出端;

一个以微机为基础的数字处理单元，数字信号加于该单元以执行长延迟跳闸功能、和/或短延迟跳闸功能，并且当超过了预置的阈值时，该单元就产生一个断路器跳闸指令，所述指令是根据信号值而延迟的时间，该数字处理单元包括：检测断路器每执行一次断路时被断电流最大值的检测器、根据所述的最大电流值和由于断开所述电流所产生的触头损耗情况，在每次断路时产生出一个损耗值的装置、用于作相加操作和把所述损耗值存于存储器内的装置、以及把所述存储器中所存的损耗值显示出来的显示装置，该显示装置提供了所述触头损耗程度的指示器;

由上述跳闸指令激励的断路跳闸装置。

在固体电路跳闸装置的情况下，跳闸装置取出每次断路时被断电流的峰值是方便的。此时，损耗指示特别简单。微机可对照内存于存储器中的一条损耗曲线得出相应的触头损耗值。为了弄清楚触头的总的状况，只须把这些损耗值加起来。触头状况可持久地或最好按要求显示，也可在远距离点显示出来。当损耗程度超过了预置阈值，微机本身便利地检测出逾越了预置阈值时，通过断路器的跳闸，警告或自保护装置就可动作。除了被断峰值电流以外的其他因素，诸如：触头材料的质量;触头分离速度和电弧的移走速度都对触头损耗有影响，因此损耗指示并非绝对准确的测量。然而尽管如此，该准确度还是足以能置定一个中意的阈值，低于该阈值时，触头决不会损耗掉，当达到该阈值时，就要求检查了，例如目测检查，并且用户可决定是更换已磨损的触头，还是在触头只是局部磨损时，把阈值提高到与触头状况有关的某个值而继续使用该断路器。阈值的评价要有一定的经验，当然还需要更仔细的不断的监视。

本发明的损耗指示器有采用数字式固体电路跳闸装置部件的优点，微机容量足以处理这种附加的功能。当跳闸装置是定做的，特别是当设置跳闸装置的其他值和阈值时，取决于断路器类型的损耗曲线可容易地被存入存储器内。损耗曲线是与被断的最大电流有关的函数，并且由于允许随意的变化，微机处理是相当简单的，该近似法与所要求的准确度是完全一致的。

在一个最佳实例中，损耗曲线是一条阶梯形曲线，该曲线能把单独现象全部考虑进去且使曲线容易变更。

对仅作为非约束性的、由附图表示的本发明的一个实施方案作以下的描述，本发明的其它优点和特色就更明显了。其中：

图1是本发明的跳闸装置的方框图;

图2是可能的操作次数N随被断电流密度I的变化曲线;

图3是保养功能操作流程图。