[发明专利]带无线单元的电路中断器、包括电路中断器的通信系统和关联方法

说明书

本申请公开了一种电路中断器(10，10’)。电路中断器(10，10’)包括：第一端子(11)，第一端子(11)被构造成电连接至电源(12)；第二端子(13)，第二端子(13)被构造成电连接至负载(14)；可分离触头(16)，可分离触头(16)电连接在第一端子和第二端子之间，并在闭合位置和打开位置之间可移动；操作机构(18)，操作机构(18)被构造成跳闸打开可分离触头；电子跳闸单元(20，20’)，电子跳闸单元(20，20’)被构造成基于在第一端子和第二端子之间流动的功率检测故障状况，并检索与电路中断器关联的诊断或设置信息；以及无线单元(22，22’)，无线单元(22，22’)被构造成将与电路中断器关联的设置或诊断信息经由无线通信协议提供至外部装置。

相关申请交叉引用

本申请要求于2015年3月30日申请的美国专利申请序号14/672,451的优先权并要求其权益，其通过引用被并入本文中。

技术领域

公开的构思一般涉及电路中断器，并且更具体地涉及具有关联的设置和诊断信息的电路中断器。公开的构思还涉及包括具有关联的设置和诊断信息的电路中断器的通信系统和关联方法。

背景技术

通常使用电路中断器(比方说例如但不限于断路器)保护电路不受到由于过流状况诸如过载状况、短路或另一故障状况诸如电弧故障或接地故障造成的损坏。断路器通常包括可分离触头。可分离触头可以通过操作员手柄手动地操作或者响应于检测的故障状况自动地操作。通常，这些断路器包括操作机构和跳闸机构(诸如跳闸单元)，操作机构设计成快速地打开可分离触头，跳闸机构感测许多个故障状况，以使断路器自动地跳闸。一旦感测故障状况，则跳闸单元使操作机构跳闸到跳闸状态，这将可分离触头移动到其打开位置。

众所周知，使用跳闸单元(其采用微处理器)检测各种类型的过流跳闸状况，并提供各种保护功能，比方说例如长延迟跳闸、短延迟跳闸、瞬时跳闸和/或接地故障跳闸。长延迟跳闸功能保护由受保护的电力系统所服务的负载不受过载和/或过流的影响。可以使用短延迟跳闸功能协调在断路器层级中的下游断路器的跳闸。瞬时跳闸功能保护与断路器连接的电导体不受破坏性过流状况诸如短路的影响。如暗示的，接地故障跳闸功能保护电力系统不受接地故障的影响。

最早的电子跳闸单元电路设计利用分立的部件，诸如晶体管、电阻器和电容器。最近，一些设计，诸如在美国专利号4,428,022和5,525,985中公开的设计已包括微处理器，其提供改进的性能和灵活性。这些数字系统周期性地对电流波形采样，以生成电流的数字表示。微处理器使用样本执行算法，算法实现一个或多个电流保护曲线。

电子跳闸单元具有各种设置，这些设置可以被调节以改变电子跳闸单元的行为。在几个已知类型的断路器中，使用接口板诸如图1中所示的接口板2调节电子跳闸单元的设置。接口板2包括五个旋转开关4，这些开关用来调节电子跳闸单元的不同设置。

使用接口板2改变断路器的设置，需要接近断路器，并物理地与接口板2上的旋转开关4交互。不过，技术人员接近断路器并不是理想的，原因是由于断路器周围的环境或通过断路器流动的功率的量，这可能将技术人员置于危险情况中。

而且，接口板2并不提供与断路器有关的任何诊断信息。在一些断路器中，在断路器上提供显示器，以便查看与断路器有关的诊断信息。在一些其它断路器中，不提供显示器，但外部模块必须物理连接至断路器以读与断路器有关的诊断信息。在任一种情况下，技术人员必须接近断路器，以获得诊断信息，因此可能将技术人员置于危险情况中。

成本也是断路器关心的。接口板2的每个部件增加了断路器的成本。此外，显示器或外部模块也增加成本。还期望降低与断路器关联的成本。

电路中断器以及包括电路中断器的通信系统有改进的空间。用于传送电路中断器信息的方法也有改进的空间。

发明内容