电路测试闭合器的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2006年10月3日，申请号为200680039930. 1(国际申请号为 PCT/US2006/038472)，发明名称为"具有浪涌电流意识的电路测试闭合器装置及方法"的专 利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及在电路闭合前提供电路测试功能的装置及方法。
【背景技术】
[0003] 电路中断和重合设备用来隔离配电系统中的故障状态，并且一旦清除了故障状态 则重合该电路。配电系统中的故障可能由于多种原因而发生，并且典型地为瞬时故障。故 障的检测和隔离减轻了故障对系统的损害。故障后电路的自动重合使配电系统快速返回正 常操作，并且无需操作者干预。
[0004] 重合器设备可以被设计为在故障中断后进行操作，以重合故障过的线路或多条线 路。重合后，如果故障未被清除，则重合器设备将检测故障并再次进行操作以打开并隔离该 故障。在确定故障为持久故障（即为需要修理干预的故障）并且重合器封锁以隔离该故障 之前，闭合、故障感应以及重开处理可能几次发生。
[0005] 然而，重合回故障的处理具有有害的影响，可能使配电电路和连接的负载重复遭 受故障电流和其他潜在的损害电流异常。鉴于重合器设备的闭合、感应、重开操作性质，在 故障清除或重合器被封锁之前，这可能几次发生。
【发明内容】
[0006] 本发明针对常规技术的现状作出，用以克服或缓解常规技术中存在的一个或更多 个缺陷，至少提供一种有益的选择。
[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种闭合配电电路的方法，所述方法包括：通过瞬 间闭合所述电路在所述电路中生成测试信号；根据所述测试信号确定故障的存在；以及在 不存在故障时闭合所述电路。
[0008] 根据本发明的另一个方面，提供了一种电路测试闭合器，所述电路测试闭合器包 括：耦合在配电系统的供给侧和负载侧之间的故障隔离开关设备；以及耦合到所述开关设 备的电流脉冲生成器，所述电流脉冲生成器在故障隔离后在所述配电系统中生成用于测试 所述配电系统的、具有一个或两个电流环的电流脉冲。
【附图说明】
[0009] 图1是图示配电体系结构的单个线路和该配电体系结构内单个线路故障的电路 图。
[0010] 图2是故障电流波形和确定持久线路故障的对应测试脉冲序列的图示。
[0011] 图3是故障电流波形和确定瞬时线路故障与服务恢复的对应测试脉冲序列的图 不O
[0012] 图4描述了图示故障测试和服务恢复的处理的流程图。
[0013] 图5是响应于测试脉冲的电压和电流环波形的图示。
[0014] 图6和图7是响应于指示针对给定负载状态的持久故障和瞬时故障的测试脉冲的 电流波形的附加图示。
[0015] 图8是根据这里描述的一种实施方式适合于提供测试脉冲的电路测试闭合器的 示意性剖面图。
[0016] 图9是图8中图示的电路测试闭合器的致动部分的放大图。
[0017] 图10是适合用于图8中图示的电路测试闭合器的致动部分的可替换实施方式的 放大图。
[0018] 图11是根据这里描述的另一种实施方式适合于提供测试脉冲的电路测试闭合器 的示意性剖面图。
[0019] 图12是处于已致动状态的图11中图示的电路测试闭合器的示意性剖面图。
[0020] 图13是根据这里描述的另一种实施方式的电路测试闭合器的框图。
[0021] 图14是图13的电路测试闭合器的部分的一种实施方式的原理表示。
【具体实施方式】
[0022] 电路测试闭合器能够闭合中压（MV)配电电路并在下一电流零点处中断产生的电 流。电路测试闭合器具有由其支配的电流和电压测量元件，或者为其必备的感应元件或者 由外部感应元件所提供。一旦检测到线路故障，则电路测试闭合器可操作来断开接触以隔 离该故障。接着，电路测试闭合器测试故障的线路来确定该故障是否被清除。如果故障已 经清除，电路测试闭合器重合线路以恢复服务。可以以使电流异常最小化的方式完成闭合。 如果故障是持久性的，则在测试协议完成后，闭合器被封锁、隔离故障直到可以做出修理。
[0023] 根据这里描述的一种或更多种实施方式的电路测试闭合器可以包括控制器以及 包含操作程序的机器可读介质，或者可以例如通过无线通信适当地链接到一控制器，所述 控制器包括包含操作程序的机器可读介质。故障隔离后，控制器允许电路测试闭合器在重 合之前系统地测试配电电路。系统测试可以包括生成测试电流脉冲的短闭合序列，可以评 估所述测试电流脉冲来确定线路的故障状态。此外，控制器可以协调脉冲时刻和随后的线 路闭合，以减小电流异常的可能性并确保遏制（quench)由测试电流环引起的电弧（arc)。
[0024] 参照图1，配电系统100包括交流电（电能）源102。如图1中所描述，所述源为 来自高压配电源的降压变压器，所述高压配电源由对辅助配电网络106进行馈送的发生源 (generationsource)(未描绘）提供。所述辅助配电网络包括通过保险丝或电路断路设备 110耦合到变压器104的配电总线108。配电总线108供给多个配电线路112、114、116以 及118,每个所述配电线路通过保险丝或电路断路设备（例如设备120)耦合到配电总线。 为了进行图示，和电容负载124 -样，多个典型电感/电阻负载（例如多个负载）通过保险 丝或电路断路设备（例如设备122)被耦合到配电线路112。线路112可以通过电路测试闭 合器130分割成第一部分126和第二部分128。线路112还可以通过另一电路测试闭合器 132连接到第二电能源（未描绘）。此外，虽然这些线路被示出为单个导线，但是应理解，这 些线路可以表示多相交流电配电系统的多个相，例如三相。在这种安排中，典型地针对每个 相提供电路测试闭合器。
[0025] 如果线路112,或者线路112的任意相出现故障，例如耦合到地134,则电路测试闭 合器130可操作来检测故障134并断开以将该故障与能量源隔离开。如果故障出现在电路 测试闭合器130和能量源之间，则电路测试闭合器可操作来将线路112的第二部分128与 能量源隔离开，从而第二部分128可以通过闭合电路测试闭合器132来耦合到第二能量源， 由此至少恢复配电网络100内的部分服务。
[0026] 电路测试闭合器130可以操作来以任何合适和已知的方式检测故障，例如在预定 数目的循环（cycle)内检测在阈值之上的电流。电路测试闭合器130检测初始故障134的 方式对于电路测试闭合器130的整个操作来说并不重要，可以采用任何合适的故障检测方 法。参照图2,在三相配电网络200中，存在三相202、204以及206。至少两个循环中存在 过量电流，这表明相204中有故障。该故障导致电路测试闭合器（诸如与三相202、204以 及206中的每一个相关联的电路测试闭合器130)断开，以隔离该故障。接着，在开始重合 处理之前，电路测试闭合器开始确定故障是否被清除的过程。
[0027] 尽管测试处理可以以三相中的任意一相开始，但可预测故障出现在哪一相上并以 该相开始该处理。在没有此知识的情况下，可以使用反复试验处理。即，可以测试第一相 202,如果未发现故障，则可以测试第二相204等等，直到发现一相具有持久故障或者所有 三相都没有故障（这指示故障已经清除）。图2通过电流脉冲、测试电流环或"查验（ping) " 的方式图示了线路测