[发明专利]用于检测电气保险丝中的热机械应变疲劳的监测系统和方法

说明书

用于检测电气保险丝(100、200、352)中的热机械应变疲劳的系统和方法包含控制器(362)，所述控制器被配置为在保险丝(100、200、352)连接到通电的电力系统的时间周期内监测(722)至少一个保险丝疲劳参数，并且基于所述监测到的至少一个保险丝疲劳参数，所述控制器(722)进一步被配置为确定(726、728)保险丝元件的已消耗使用寿命或保险丝元件的剩余使用寿命中的至少一个。

背景技术

本发明的领域大体涉及感测和监测通过电力系统中具有非线性电阻的导体的电流流动的系统和方法，并且更具体地涉及用于检测保护电路的电气保险丝中的热机械应变疲劳的感测和监测系统。

保险丝广泛用作过电流保护装置，以防止对电路造成代价高昂的损坏。保险丝端子通常在电源或电力供应器与布置在电路中的电气组件或组件的组合之间形成电连接。一个或多个可熔断连杆或元件或保险丝元件组合件连接在保险丝端子之间，使得当流过保险丝的电流超过预定极限时，可熔断元件熔融并通过保险丝使一个或多个电路开路以防止电气组件损坏。

所谓的全范围电力保险丝可在高压配电中操作，以相等的效力安全地中断相对高的故障电流和相对低的故障电流两者。鉴于电力系统的不断发展的变化，这种类型的已知保险丝在某些方面是不利的。需要改进全范围电力保险丝以满足市场需求。

附图说明

参考以下图式描述非限制性和非穷举性实施例，图式中除非另有规定，否则相同的附图标记在各个图中指代相同的零件。

图1示出可以经受电力保险丝的示例性电流分布。

图2是可以经历图1中所示的电流分布的高压电力保险丝的俯视图。

图3是图2中所示的电力保险丝的局部透视图。

图4是图3中所示的保险丝元件组合件的放大视图。

图5示出了图4中所示的保险丝元件组合件的一部分。

图6是处于疲劳状态的图4的一部分的放大视图。

图7是示例性保险丝电阻对时间的曲线图，示出了经历保险丝元件疲劳的典型保险丝。

图8是电力系统的一部分的局部电路示意图，示出了确定保险丝电阻的第一示例性技术。

图9是电力系统的一部分的局部电路示意图，示出了确定保险丝电阻的第二示例性技术。

图10是银保险丝元件的示例性应变对周期的曲线图，并示出了其保险丝元件疲劳。

图11示出示例性电对时间的曲线图，从所述曲线图可以在预测保险丝疲劳评估系统中确定应变循环。

图12示出用于本发明的预测保险丝疲劳评估系统的电流对时间的曲线图的示例性测量窗口。

图13示出用于本发明的保险丝疲劳评估系统的示例性保险丝监测模式。

图14示意性地表示根据本发明的实施例的第一示例性保险丝疲劳评估系统。

图15示意性地表示根据本发明的实施例的第二示例性保险丝疲劳评估系统。

图16示意性地表示根据本发明的实施例的第三示例性保险丝疲劳评估系统。

图17是示出与图7-15中所示的保险丝疲劳评估技术和系统相关联的示例性过程的方法流程图。

具体实施方式

尤其是电动车辆技术的最新进展给保险丝制造商带来了独特的挑战。电动车辆制造商正在寻求用于在比用于车辆的传统配电系统高得多的电压下操作的配电系统的可熔断电路保护，同时寻求更小的保险丝以满足电动车辆的规格和要求。