电子跳闸单元，包括相同电子跳闸单元的电路中断器，以及设定跳闸单元设定的方法

摘要

一种电子跳闸单元(200)，其具有若干跳闸单元设定，该电子跳闸单元(200)包括：第一输入构件(208)；第二输入构件(210)；被配置为选择对应于跳闸单元设定的值的多个位置中的一个的多位置选择器(212)；每个对应于多个跳闸单元设定中的一个的多个指示器(214)；以及具有程序(205)的处理器(202)，其中将处理器的程序构造为，响应于第一输入构件的致动(51)，递增(52)环形计数器的值并且选择性地激活(54，55)对应于环形计数器的值的指示器中的一个；并且其中将处理器的程序进一步构造为，响应于第二输入构件的致动(56)，基于多位置选择器的所选位置，设定(57)对应于所激活的指示器的跳闸单元设定的值。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月15日申请的申请序列号为13/837,696的美 国专利的优先权以及权益，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开概念一般涉及电子跳闸单元，并且特别地涉及可操作为编程电 子跳闸单元的设定的电子跳闸单元接口。本公开概念同样涉及包括电子跳 闸单元的电路中断器。本公开概念进一步涉及设定电子跳闸单元的跳闸单 元设定的方法。

背景技术

诸如断路器的电路中断器在现有技术中一般是陈旧并且熟知的。断路 器用于保护电路免受由于诸如过载条件或相对高等级短路或故障条件的过 流条件的损害。在用于住宅和小型商业应用的通常指微型断路器的小断路 器中，通常由热磁跳闸装置提供该保护。该跳闸装置包括响应于持续过流 条件加热并且弯曲的双金属材料。双金属材料依次打开弹簧动力操作机构， 其在所保护的电力系统中将断路器的可分离触点断开以便中断电流流动。

工业断路器通常使用容纳跳闸单元的断路器框架。例如参照美国专利 序列号5,910,760和6,144,271。可模块化以及更换跳闸单元来变更断路器 的电属性。

熟知的是采用利用微处理器的跳闸单元来检测各种类型的过流跳闸条 件并且提供例如诸如长延迟跳闸，短延迟跳闸，瞬时跳闸和/或接地故障跳 闸的各种保护功能。长延迟跳闸功能保护由所保护的电系统所服务的负载 免受过载和/或过流。短延迟跳闸功能可用于在断路器的分级中协调下游断 路器的跳闸。瞬时跳闸功能保护断路器所连接到的电导体免受诸如短路的 过流条件的损害。如所暗示的，接地故障跳闸功能保护电系统免受接地故 障。

最早的电子跳闸单元电路设计利用诸如晶体管，电阻器和电容器的分 立元器件。

最近，诸如在美国专利序列号4,428,022和5,525,985所公开的设计已 经包括提供改进的性能和灵活性的微处理器。这些数字系统周期地对电流 波形采样以产生电流的数字表示。微处理器使用样本来执行实施一个或多 个电流保护曲线的算法。

电子跳闸单元具有可被调整以便改变电子跳闸单元性能的各种设定。 一些已知电子跳闸单元包括用于调整电子跳闸单元的设定的接口面板。一 种已知电子跳闸单元包括具有五个旋转开关，两个发光二极管(“LED”)， 和一个用于调整电子跳闸单元设定的测试端口的接口面板。另外，需要外 部模块从电子跳闸单元中读取跳闸原因的信息。然而，电子跳闸单元接口 面板上的每个部件以及外部模块增加电子跳闸单元的成本。

存在电子跳闸单元的改进空间。

同样存在电路中断器的改进空间。

同样存在设定电子跳闸单元的跳闸单元设定的方法的改进空间。

发明内容

通过本公开概念的实施例满足这些和其它需求，其提供具有第一输入 构件，第二输入构件，多位置选择器和多个指示器的电子跳闸单元。通过 本公开概念的实施例同样满足这些和其它需求，其提供具有可分离触点， 操作机构，和包括第一输入构件，第二输入构件，多位置选择器和多个指 示器的电子跳闸单元的电路中断器。通过本公开概念的实施例同样满足这 些和其它需求，其提供在具有第一输入构件，第二输入构件，多位置选择 器和多个指示器的电子跳闸单元上设定跳闸单元设定的方法。

根据本公开概念的一方面，具有多个跳闸单元设定的电子跳闸单元包 括：第一输入构件；第二输入构件；被配置为选择对应于跳闸单元设定的 值的多个位置中的一个的多位置选择器；每个对应于若干跳闸单元设定中 的一个的多个指示器；以及具有程序的处理器，其中将处理器的程序构造 为，响应于第一输入构件的致动，递增环形计数器的值并且选择性地激活 对应于环形计数器的值的一个指示器；并且其中将处理器的程序进一步构 造为，响应于第二输入构件的致动，基于多位置选择器的所选位置，设定 对应于所激活的指示器的跳闸单元设定的值。

如本公开概念的另一方面，被配置为保护电力电路的电路中断器包括： 可分离触点；被配置为断开和闭合所述可分离触点的操作机构；与所述操 作机构协作从而跳闸断开可分离触点并且具有多个跳闸单元设定的电子跳 闸单元，电子跳闸单元包括：第一输入构件；第二输入构件；被配置为选 择对应于跳闸单元设定的值的多个位置中的一个的多位置选择器；每个对 应于跳闸单元设定中的一个的多个指示器；以及具有程序的处理器，其中 将处理器的程序构造为，响应于第一输入构件的致动，递增环形计数器的 值并且选择性地激活对应于环形计数器的值的一个指示器；并且其中将处 理器的程序进一步构造为，响应于第二输入构件的致动，基于多位置选择 器的所选位置，设定对应于所激活的指示器的跳闸单元设定的值。

如本公开概念的另一方面，一种设定电子跳闸单元的跳闸单元设定的 方法，该电子跳闸单元具有第一输入构件，第二构件，被配置为选择对应 于跳闸单元设定的值的多个位置中的一个的多位置选择器，和每个对应于 跳闸单元设定中的一个的多个指示器，该方法包括：响应于第一输入构件 的致动，递增环形计数器的值并且选择性地激活对应于环形计数器的值的 一个指示器；以及响应于第二输入构件的致动，基于多位置选择器的所选 位置，设定对应于所激活的指示器的跳闸单元设定的值。

附图说明

当结合附图阅读时，可从优选实施例的下述描述中获得本公开概念的 完整理解，在附图中：

图1是根据本公开概念的示例实施例的电路中断器的方框式示意图；

图2是根据本公开概念的示例实施例的电子跳闸单元的方框式示意 图；

图3是图1的电子跳闸单元的接口面板的正视图；

图4是包括图1的电子跳闸单元的电路中断器的正视图；

图5是根据本公开概念的实施例的设定跳闸单元设定的方法的流程 图；以及

图6是根据本公开概念的实施例的指示跳闸原因的方法的流程图。

具体实施方式

本文中使用的方向短语，诸如例如左，右，前，后，上，下及其衍生 词，与附图中所示的元件取向相关并且除非在其中明确陈述外不作为对权 利要求的限制。

如本文中采用的，将两个或更多部分“耦接”到一起的表述将意为将 部分直接连接到一起或通过一个或多个中间部分连接。

如本文中采用的，术语“若干”将意为一或大于一的整数(即，多个)。

如本文中采用的，术语“处理器”将意为可存储，检索和处理数据的 可编程模拟和/或数字装置；控制器；控制电路；计算机；工作站；个人计 算机；微处理器；微控制器；微计算机；中央处理单元；主机计算机；小 型计算机；服务器；网络处理器；或任何适当的处理装置或设备。

如本文中采用的，术语“环形计数器”将意为循环地计算其值的计数 器。例如，一旦环形计数器达到其最后的值，则再次递增环形计数器将导 致环形计数器再次从其第一个值开始计数。

参考图1，示出电路中断器100(例如但不限于断路器)。将电路中断 器100配置为保护包括电源1和负载2的电力电路。电路中断器100包括 可分离触点102，被构造为断开和闭合可分离触点102的操作机构104，以 及与操作机构104协作以便跳闸断开可分离触点102的电子跳闸单元200。

电子跳闸单元200具有与其相关联的多个跳闸单元设定(例如但不限 于全负载安培设定(“Ir”)；长延迟时间(“LDT”)；短延迟拾取(“SDPU”)； 短延迟时间(“SD时间”))可将其调整以便改变电子跳闸单元200的功 能性行为。

参考图2，电子跳闸单元200包括具有若干程序205和存储器204的 处理器202。可将存储器204从外部(未示出)或内部(如示出)连接到 处理器202。可通过存储器204(如示出)或通过另一适当存储器(未示出) 存储处理器202的若干程序205。

电子跳闸单元200进一步包括接口面板206，该接口面板206具有放 置在其上的诸如示例模式按键208的第一输入构件，诸如示例保存按键210 的第二输入构件，多位置选择器212(例如但不限于旋转拨号开关)，多 个指示器214(例如但不限于多个发光二极管)。图3示出包括第一指示 器214a，第二指示器214b和第三指示器214c的接口面板206的示例布局， 并且图4示出在电路中断器100上所安装的接口面板206的示例。

将多位置选择器212配置为选择多个位置中的一个。多位置选择器212 中的每个位置对应于跳闸单元设定的值。表1示出多位置选择器212的位 置以及其Ir，SDPU和SD时间的跳闸单元设定的对应值的示例。例如， 如表1所示出的，多位置选择器212的位置“3”对应于Ir设定的值为150A， SDPU设定的值为5x，以及SD时间设定的值为120ms。在表1示出多位 置选择器212的位置以及其对应值的示例的同时，本领域的普通技术人员 将理解可改变多个多位置选择器212的位置，跳闸单元设定的数量和类型， 以及对应于多位置选择器212的每个位置的跳闸单元设定的值而不偏离本 公开概念的范围。

表1

每个指示器214对应于一个跳闸单元设定。图3中所示出的示例接口 面板206包括分别对应于Ir设定，SDPU设定和SD时间设定的第一指示 器214a，第二指示器214b和第三指示器214c。然而，本领域的普通技术 人员将理解可改变指示器214的数量以及其对应的跳闸单元设定而不偏离 本公开概念的范围。

一个或多个指示器214每个同样可对应于跳闸原因(例如但不限于长 延迟跳闸；短延迟跳闸)。图3中所示出的示例接口面板206上的第一指 示器214a对应于长延迟跳闸(“L”)并且第二指示器214b对应于短延 迟跳闸(“S”)。然而，本领域的普通技术人员将理解可改变对应于跳闸 原因的指示器214的数量以及对应于跳闸的特定原因而不偏离本公开概念 的范围。

图5和6示出由图2的处理器202执行的相应程序。当在51处致动(例 如但不限于按压)模式按键208时，开始图5的跳闸单元设定程序50。作 为响应，在52处处理器202递增环形计数器。环形计数器的每个值对应于 一个跳闸单元设定和指示器214中的一个。在下文中，对应于当前环形计 数器的值的跳闸单元设定将指“激活的跳闸单元设定”。表2示出环形计 数器的值和其对应跳闸单元设定以及指示器214的示例。

表2

在53，处理器程序50将对应于多位置选择器212的位置的激活的跳 闸单元设定的值与激活的跳闸单元设定的当前设定值作比较，从而确定它 们是否相匹配。使用表1和2中所提供的值作为示例，当环形计数器的值 是“2”并且多位置选择器212的位置是“4”时，激活的跳闸设定是SDPU 设定，并且对应于多位置选择器212的位置的SDPU设定的值是6x。如果 SDPU的当前设定值不是6x，则程序50行进到54，但如果SDPU的当前 设定值是6x，那么程序50行进到55。

在54，在第一颜色(例如但不限于琥珀色)中致动对应于环形计数器 的值的指示器214，其指示激活的跳闸单元设定的当前设定值与对应于多 位置选择器212的当前位置的激活的跳闸单元设定的值不匹配。另一方面， 在55，在第二不同的颜色(例如但不限于绿色)中致动对应于环形计数器 的值的指示器214，其指示激活的跳闸单元设定的当前设定值与对应于多 位置选择器212的当前位置的激活的跳闸单元设定的值相匹配。

在54或55之后，在56处响应于正被致动(例如但不限于按压)的保 存按键210，程序行进到57。在57，电子跳闸单元200的激活的跳闸单元 设定被设定为对应于多位置选择器212的位置的激活的跳闸单元设定的 值，并且在55处以第二颜色激活对应于环形计数器的值的指示器214。再 次使用表1和2中所提供的值作为示例，如果当激活的跳闸单元设定是 SDPU设定并且多位置选择器212的位置是“4”时致动保存按键210，将 设定6x作为电子跳闸单元200的SDPU设定。

在公开指示器214能够以第一或第二颜色激活的同时，将理解可使用 能够以单独颜色激活的指示器214而不偏离本公开概念的范围。如果使用 单独颜色指示器214，那么将从跳闸单元设定程序50中忽略步骤53和55。

图6示出处理器212的跳闸原因显示程序60。在61，当电路中断器跳 闸(例如但不限于当电子跳闸单元200启动跳闸)时开始跳闸原因显示程 序60。在62，从存储器204中读取跳闸原因信息62。最终，在63，激活 对应于跳闸原因的指示器214。使用接口面板206作为示例，如果跳闸原 因是长延迟跳闸(“L”)，那么激活指示器214a以指示跳闸原因。

所公开的电子跳闸单元200有助于设定具有单独多位置选择器212的 多跳闸单元设定。所公开的电子跳闸单元200同样有助于指示跳闸原因， 而无需使用外部模块读取跳闸原因信息。

尽管公开了可分离触点102，但可采用适当的固态可分离触点。例如， 所公开的电路中断器100包括诸如通过操作机构104断开和闭合可分离触 点102的适当电路中断器机构，然而本公开概念适用于广泛的电路中断机 构(例如但不限于类似FET或IGBT装置的固态开关；接触器触点)和/ 或基于控制/保护装置(例如但不限于驱动器；软启动器；DC/DC转换器) 的固态和/或操作机构(例如但不限于电，机电，或机械机构)。

在已经详细描述的本公开概念的具体实施例同时，本领域的技术人员 将理解鉴于本公开的整体教导将可以对这些细节作出多种修改和替代。因 此，所公开的特定布置关于所公开概念的范围仅意为说明性的而不是限制， 该所公开概念的范围由所附权利要求及其任意和全部等效的全部范围给 出。