專利名稱：電氣開關(guān)設(shè)備和確定另一設(shè)備或多個絕緣體的熱年齡的保護設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的構(gòu)思總的來說涉及電氣開關(guān)設(shè)備，更具體地說，涉及例如接觸器、起動 器、電動機保護繼電器和斷路器等的電氣開關(guān)設(shè)備。所公開的構(gòu)思還涉及保護繼電器。
背景技術(shù)：
起動器是用于為如三相電動機等的電動機提供保護和控制的裝置，其典型地用在 例如多種工業(yè)設(shè)置中以對機械進行操作。通常類型的起動器包括電磁接觸器和電動機保護 繼電器。接觸器包括連接至電動機的各個相的可分離觸點，從而當其閉合時，可分離觸點將 電動機連接至例如三相電源的電源。電動機保護繼電器監(jiān)測負載電流，并在有些情況下監(jiān) 測電壓，如果發(fā)生例如持續(xù)過電流等的問題狀況，則使接觸器跳閘分斷。典型地，電動機保 護繼電器遵循負載電流的I2t特性，該特性是發(fā)熱的量度。電動機保護繼電器典型的包括 微處理器，其以數(shù)字方式生成I2t的值。當計算得到的I2t值達到指定的跳閘等級時，接觸 器跳閘分斷以中斷電流到電動機的流動。美國專利No. 4，743，818公開了一種多功能電動機保護繼電器，其監(jiān)測三相交流 電流(AC)并基于預(yù)先編程的電動機電流和溫度條件做出分立的跳閘和報警決定。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 子的溫度可由流經(jīng)對電動機進行供電的線路的電流以及由電動機定子中的電阻式溫度檢 測(RTD)裝置得到。系統(tǒng)RTD測量電動機定子繞組溫度。美國專利No. 5，485，491公開了一種用于對旋轉(zhuǎn)式電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的可操作性進 行診斷的在線系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括檢測裝置，用于在旋轉(zhuǎn)式電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的運行期間對其 至少一個電絕緣非熱參數(shù)進行檢測并生成對應(yīng)的至少一個電氣變量；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，用于 將所述至少一個電氣變量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的至少一個值；比較裝置，用于將所述至少一個值與 旋轉(zhuǎn)式電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的對應(yīng)的至少一個預(yù)定基線值進行比較并生成對應(yīng)的至少一個比 較值；發(fā)信號裝置，每當所述至少一個比較值超過對應(yīng)的至少一個預(yù)定死區(qū)值時，發(fā)信號裝 置輸出與旋轉(zhuǎn)式電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的預(yù)計可操作性周期有關(guān)的至少一個信號。提供溫度傳感 器以用于檢測油溫、進水口溫度、出水口溫度、進油口溫度、以及導(dǎo)引和止推軸承的溫度。例如電動機等的旋轉(zhuǎn)式電氣設(shè)備的絕緣具有有限的壽命。多種運行條件(例如但 不限于濕度；溫度；機械應(yīng)力；灰塵；空氣傳播的化學制劑)對到達電動機絕緣的“壽命終 點”所需的實際時間產(chǎn)生影響。發(fā)明構(gòu)思所述多種運行條件中最嚴重的是繞組絕緣的溫度。已知的電氣開關(guān)設(shè)備一例如 保護繼電器(例如但不限于電動機保護繼電器)一不對繞組絕緣(例如但不限于電動機繞 組絕緣)的老化進行預(yù)測。存在對電氣開關(guān)設(shè)備進行改進的空間。進一步存在對保護繼電器進行改進的空間。這些需求和其它需求通過所公開的構(gòu)思的實施例得以滿足，所公開的構(gòu)思確定運行條件對絕緣系統(tǒng)(例如但不限于電動機的絕緣系統(tǒng))的壽命所起的老化影響。根據(jù)所公開構(gòu)思的一個方面，一種電氣開關(guān)設(shè)備用于另一設(shè)備，所述另一設(shè)備包 括多個絕緣體，與所述多個絕緣體可操作地關(guān)聯(lián)的多個溫度傳感器，與所述多個絕緣體可 操作地關(guān)聯(lián)的多個導(dǎo)體。所述電氣開關(guān)設(shè)備包括多個可分離觸頭；被構(gòu)造為斷開以及閉 合所述多個可分離觸頭的操作機構(gòu)；被構(gòu)造為檢測流經(jīng)所述多個可分離觸頭以及流經(jīng)所 述多個導(dǎo)體的多個電流的多個傳感器；被構(gòu)造為輸入來自所述多個傳感器的所檢測到的 多個電流的處理器；輸出(32)，其中，處理器進一步被構(gòu)造為計算下述中的至少一個(a) 由來自所述多個溫度傳感器的多個所檢測到的溫度計算所述另一設(shè)備的熱年齡(thermal age)，和(b)由所述檢測到的多個電流計算所述另一設(shè)備的熱年齡，且其中，輸出包括所述 另一設(shè)備的熱年齡。處理器可被進一步構(gòu)造為，由來自所述多個溫度傳感器的多個所檢測到的溫度， 計算所述另一設(shè)備的所述熱年齡。處理器可被進一步構(gòu)造為，由預(yù)定時間內(nèi)來自所述多個溫度傳感器的多個所檢測 到的溫度的平均值，計算所述另一設(shè)備的平均溫度。處理器可被進一步構(gòu)造為，由所檢測到的多個電流，計算所述另一設(shè)備的熱年齡。處理器可被進一步構(gòu)造為，由(IAve/INP)2X (Tclass-環(huán)境溫度)+環(huán)境溫度，計算所述 另一設(shè)備的推定溫度；其中IAV(；為所述另一設(shè)備的RMS電流；其中，Inp為所述另一設(shè)備的銘 牌電流；且其中，Tclass為所述多個絕緣體的溫度等級。處理器可被進一步構(gòu)造為，確定所述另一設(shè)備的溫度并由— 確定所述另 一設(shè)備的絕緣壽命期望，其中，a，b和e為常數(shù)，In為自然對數(shù)，TEMP為所確定的溫度。處理器可被進一步構(gòu)造為，由滿運行溫度下所述另一設(shè)備的標準絕緣壽命期望除 以所確定的絕緣壽命期望來確定熱年齡。處理器可被進一步構(gòu)造為對熱年齡進行累計。作為所公開構(gòu)思的另一方面，一種保護繼電器用于一設(shè)備，該設(shè)備包括多個絕緣 體以及與所述多個絕緣體可操作地關(guān)聯(lián)的多個溫度傳感器。保護繼電器包括輸入，被構(gòu)造 為輸入來自所述多個溫度傳感器的多個所檢測到的溫度；處理器，被構(gòu)造為由所述多個所 檢測到的溫度來計算所述多個絕緣體的熱年齡；輸出，其包括所述多個絕緣體的熱年齡。處理器可被進一步構(gòu)造為，由預(yù)定時間內(nèi)來自所述多個溫度傳感器的所述多個所 檢測到的溫度的平均值來計算設(shè)備的平均溫度；處理器可進一步被構(gòu)造為，由e(a+b(ln(TEMP))) 確定所述多個絕緣體的絕緣壽命期望，其中，a，b和e為常數(shù)，In為自然對數(shù)，TEMP為平均 溫度。處理器可被進一步構(gòu)造為，由滿運行溫度下所述多個絕緣體的標準絕緣壽命期望 除以所確定的絕緣壽命期望來確定熱年齡。 作為本公開構(gòu)思的另一方面，一種保護繼電器用于一設(shè)備，該設(shè)備包括多個絕緣 體和與所述多個絕緣體可操作地關(guān)聯(lián)的多個導(dǎo)體。保護繼電器包括多個傳感器，被構(gòu)造為 檢測流經(jīng)所述多個導(dǎo)體的多個電流；處理器，被構(gòu)造為輸入來自所述多個傳感器的所檢測 到的多個電流并由所檢測到的多個電流計算所述多個絕緣體的熱年齡；輸出，包含所述多 個絕緣體的熱年齡。


結(jié)合附圖閱讀下文對優(yōu)選實施例的描述，可以獲得對所公開構(gòu)思的全面理解，在 附圖中圖1是根據(jù)所公開構(gòu)思的實施例的電氣開關(guān)設(shè)備的原理框圖；圖2是圖1的處理器的程序流程圖；圖3是對于絕緣系統(tǒng)的四種溫度等級，運行溫度vs達到50%故障所需小時數(shù) (hours to 50% failure)的雙對數(shù)坐標圖；圖4和5是根據(jù)所公開構(gòu)思的其他實施例的保護繼電器的原理框圖；
具體實施例方式在此所采用的術(shù)語“多個”應(yīng)當表示一個或大于一個的整數(shù)個(即，復(fù)數(shù)個)。
在此所采用的術(shù)語“處理器”表示能夠存儲、檢索和處理數(shù)據(jù)的可編程模擬和/或 數(shù)字裝置；計算機；工作站；個人電腦；微處理器；微控制器；微型計算機；中央處理單元； 主計算機；小型計算機；服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)處理器；或任何適合的處理裝置或設(shè)備。在此所采用的術(shù)語“旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備”應(yīng)當明確地包括但不限于，電動機；發(fā)電機； HVAC制冷機；壓縮機；感應(yīng)電機；以及在同一軸上具有多個獨立繞組并且獨立受到控制的 發(fā)電機或電動機。在此所采用的術(shù)語“溫度傳感器”應(yīng)當明確地包括但不限于，多個電阻溫度計；電 阻式溫度檢測器(RTDs)；鉬電阻溫度計(PRTs)；熱敏電阻器；熱電耦和紅外溫度測量傳感
ο所公開的構(gòu)思結(jié)合三相電動機起動器2和三相電動機4進行了描述，但所公開的 構(gòu)思也可應(yīng)用于寬廣范圍內(nèi)的電氣開關(guān)設(shè)備或用于具有任何適合相數(shù)或極數(shù)的寬廣范圍 的另一設(shè)備一例如但不限于旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備一的保護繼電器。參見圖1，示出了一種電氣開關(guān)設(shè)備，如示例性電動機起動器2。該示例性電動機 起動器2用于另一設(shè)備，例如但不限于，示例性電動機4(以假想線示出)等的旋轉(zhuǎn)電氣設(shè) 備。示例性電動機4包括多個絕緣體6(例如但不限于，示出了三個不同的絕緣體6)；與 所述多個絕緣體6可操作地關(guān)聯(lián)(例如，被構(gòu)造為檢測其溫度)的多個溫度傳感器8 (例如 但不限于，示出了一個電阻式溫度檢測器(RTD)S)；與所述多個絕緣體6可操作地關(guān)聯(lián)(例 如，由其進行電氣絕緣)的多個導(dǎo)體10，12，14(例如但不限于，示出了三個不同的相導(dǎo)體 10，12，14)。例如，所述多個絕緣體6與所述多個導(dǎo)體10，12，14可操作地關(guān)聯(lián)(例如，對其 進行電氣絕緣)，導(dǎo)體形成示例性電動機4的繞組(例如但不限于，定子繞組)。例如，盡管 示出了一個RTD 8，可提供多個適合的溫度傳感器，例如RTD (例如但不限于，所述多個導(dǎo)體 10，12，14中的每一個都具有一個RTD)。示例性電動機起動器2包括多個可分離的觸頭16，18，20 (例如但不限于，示出了 三個接觸器16，18，20)，被構(gòu)造為斷開以及閉合所述多個可分離觸頭16，18，20的操作機構(gòu) 22 (例如但不限于，線圈)。示例性電動機起動器2還包括被構(gòu)造為分別對流經(jīng)所述多個 可分離觸頭16，18，20以及流經(jīng)所述多個導(dǎo)體10，12，14的多個電流進行檢測的多個傳感器 24，26，28 (例如但不限于，示出了三個電流傳感器24，26，28)，被構(gòu)造為從所述多個傳感器 24，26，28輸入所檢測到的多個電流的處理器30 (例如但不限于，微處理器)；輸出32。如下文結(jié)合附圖2將更加詳細描述的那樣，處理器30進一步被構(gòu)造為計算下述中至少一個
(a)由來自所述多個溫 度傳感器8的多個檢測到的溫度，計算示例性電動機4的熱年齡34，
(b)由所檢測到的多個電流，計算示例性電動機4的熱年齡34。如所示出的那樣，處理器輸 出32包括示例性電動機4的熱年齡34。盡管沒有要求，對應(yīng)的示例性三相電力系統(tǒng)可視情況可選地包括多個熔斷器或斷 開器(disconnnects)36，38，40，其分別與所述多個可分離觸頭16，18，20電氣串聯(lián)連接。示例 1輸出32可以是顯示器，該顯示器被構(gòu)造為顯示示例性電動機4的多個溫度和熱年 齡34、示例性電動機4的絕緣壽命期望、示例性電動機4的實際運行小時數(shù)。例如但不限 于，顯示器可顯示示例性電動機4的熱年齡34和絕緣壽命期望。示例 2輸出32可以是被構(gòu)造為傳送熱年齡34的通信網(wǎng)絡(luò)。示例 3處理器30可以被構(gòu)造為，由來自所述多個溫度傳感器8的多個所檢測到的溫度， 計算示例性電動機4的熱年齡34。示例 4處理器30可以被構(gòu)造為，由來自電流傳感器24，26，28的多個所檢測到的電流，計 算示例性電動機4的熱年齡34。示例 5圖2示出了用于圖1的處理器30的示例性程序42。示例性程序42為推定電動機 溫度提供了兩種可選擇的方案(1)來自多個溫度傳感器8的平均值；以及(2)在適合的預(yù) 定時間(例如，但不限于，一個小時；任意適合的時間)內(nèi)平均得到的RMS電動機電流。將 會明了，可使用這些可選擇方案中的一個或二者。示例 6例如，圖2的程序42可使用嵌入在圖1的示例性電動機繞組10，12，14中的多個 RTD 8來對電動機溫度進行測量，或者可使用基于圖1的示例性電動機4中所流動的平均電 流的電動機發(fā)熱來推定電動機溫度。在任一情況下，所測量得到的或者推定得到的溫度被 用于基于電動機絕緣系統(tǒng)的壽命期望來計算該絕緣系統(tǒng)的老化。示例 7例如，如8等的RTD為溫度傳感器，其利用了一些材料的電阻隨溫度變化而發(fā)生的 可預(yù)期變化。例如，RTD被用在相對大型的電動機(例如，但不限于，超過約200HP)上并被 放置為例如但不限于，六個RTD位于定子中；兩個RTD，每個電動機軸承座(bearing well) 中放置一個；兩個RTD，位于負載軸承中；另一RTD，位于適當?shù)挠脩舳x位置。例如，定子中 的RTD夾在繞組之間，遠離定子心，以提供相對較小的溫度誤差。使用RTD被認為是最精確地確定溫度的方式，這是因為電動機由于類似繞組上的 灰塵、進風的堵塞、高或低的環(huán)境空氣溫度以及破損的冷卻風扇而喪失了冷卻能力。舉例來 說，如8等的RTD被放置在如12，14等的繞組之間，在那里，熱量處于電動機4的中心。示例 8作為替代地，推定電動機溫度基于電動機電流和下列假設(shè)對溫升進行近似電動機4清潔，不存在制冷空氣的堵塞，環(huán)境溫度為40°C，并且電動機冷卻風扇(未示出)正常 工作。然而，除非為相對較新的電動機，否則，這些假設(shè)可能不準確。在圖2的示例性程序42中，首先，在44中，確定電動機4是否具有RTD 8。如果 無，則在46和48中，監(jiān)測流入電動機4的電流并計算電動機溫升。在46中，程序42對適當 的預(yù)定時間(例如，但不限于，一個小時；任意適合的時間)內(nèi)的電動機電流進行平均。接 著，在48中，由等式1計算推定運行溫度，其假設(shè)電動機4工作在其最大環(huán)境溫度(例如， 但不限于，40°C ；額定環(huán)境溫度；任何適當?shù)沫h(huán)境溫度)。Test = (WInp)2X (Tclass-40°C )+40°C (等式 1)其中Test為預(yù)定時間(例如，但不限于，一個小時；任何適合的時間)內(nèi)的推定電動機溫 度；Iavg為該預(yù)定時間的RMS電動機電流；Inp為電動機4的銘牌(如，滿載)電流；以及Tclass為絕緣6的溫度等級(例如，但不限于，等級A為105°C ；等級B為130°C ；等 級F為155°C;等級H為180°C;任何適合的絕緣溫度等級，但前述四個等級普遍用在電動機 中)。等式1將電動機4的平均RMS電動機電流除以銘牌電流后再平方。公式I2R表 示由流經(jīng)具有歐姆電阻(R)的電動機繞組10，12，14(例如，但不限于，銅線)的安培電流 (I)所產(chǎn)生的熱量。出于全部的實踐目的，電阻在輕載時和在滿載時相同。因此，從等式1 中去除了該電阻。從而，電動機4的發(fā)熱(溫升)為電流平方的函數(shù)。假定電動機4處于 穩(wěn)定的滿溫度(full temperature)(例如，其銘牌電流的溫度等級和40°C環(huán)境溫度)。項 (Tclass-40°C )將溫度等級減少到溫升。另一方面，如果電動機4具有RTD 8，則在50中，計算總的溫升vs.環(huán)境溫度。此 處，運行電動機溫度由RTD 8檢出并在適合的預(yù)定時間(例如，但不限于，一個小時；任何適 合的時間)內(nèi)被平均。在48或50后，在52中，使用等式2和3以及表1來計算50中的平均溫度下的或 者48中的推定溫度下的絕緣壽命期望。In (HRS) = a+b (In (TEMP))(等式 2)HRS = eln(HES) = e(a+b(ln(TEMP)))(等式 3)其中In為自然對數(shù)；HRS為特定溫度(預(yù)計50%的絕緣系統(tǒng)在此時故障)下的絕緣壽命期望；a和b為如下面表1中所示的對于四個示例性溫度等級的常數(shù)；TEMP為平均的或推定的運行溫度；以及e為無理常數(shù)，其約等于2. 718281828。表權(quán)利要求
1.一種電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其用于另一設(shè)備(4)，所述另一設(shè)備(4)包括多個絕緣體 (6)，與所述多個絕緣體可操作地關(guān)聯(lián)的多個溫度傳感器(8)，與所述多個絕緣體可操作地 關(guān)聯(lián)的多個導(dǎo)體(10，12，14)，所述電氣開關(guān)設(shè)備包括多個可分離觸頭(16，18，20)；操作機構(gòu)(22)，被構(gòu)造為斷開以及閉合所述多個可分離觸頭；多個傳感器(24，26，28)，被構(gòu)造為檢測流經(jīng)所述多個可分離觸頭以及流經(jīng)所述多個導(dǎo) 體的多個電流；處理器(30)，被構(gòu)造為輸入來自所述多個傳感器的所檢測到的多個電流；以及輸出(32)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造為(42)計算下述中的至少一個(a)由來自所述多個 溫度傳感器的多個所檢測到的溫度得到的所述另一設(shè)備的熱年齡(34)，以及(b)由所述檢 測到的多個電流得到的所述另一設(shè)備的熱年齡(34)，且其中，所述輸出包括所述另一設(shè)備的熱年齡。
2.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述另一設(shè)備為旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備(4)，該旋轉(zhuǎn)電 氣設(shè)備(4)進一步包括多個繞組(10，12，14)和與所述多個繞組可操作地關(guān)聯(lián)的所述多個 溫度傳感器，所述多個絕緣體與所述多個繞組可操作地關(guān)聯(lián)。
3.權(quán)利要求2的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備為電動機(4)；且其中，所 述多個繞組為所述電動機的多個定子繞組(10，12，14)。
4.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述多個溫度傳感器為多個電阻式溫度檢測 器⑶。
5.權(quán)利要求4的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述另一設(shè)備為旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備(4)；其中，所 述多個繞組為所述旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備的多個繞組(10，12，14)；且其中，所述多個電阻式溫度檢 測器與所述多個繞組可操作地關(guān)聯(lián)。
6.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述輸出為顯示器(32)。
7.權(quán)利要求6的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述顯示器被構(gòu)造為顯示所述另一設(shè)備的所 述熱年齡和多個溫度、所述另一設(shè)備的絕緣壽命期望、所述另一設(shè)備的實際運行小時數(shù)。
8.權(quán)利要求6的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述顯示器被構(gòu)造為顯示所述另一設(shè)備的所 述熱年齡和絕緣壽命期望。
9.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述輸出為通信網(wǎng)絡(luò)(32)。
10.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(50，52，54)為， 由來自所述多個溫度傳感器的所述多個所檢測到的溫度，計算所述另一設(shè)備的所述熱年 齡。
11.權(quán)利要求10的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(50)為，由預(yù)定 時間內(nèi)來自所述多個溫度傳感器的所述多個所檢測到的溫度的平均值，計算所述另一設(shè)備 的平均溫度。
12.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(46，48，52，54) 為，由所述所檢測到的多個電流，計算所述另一設(shè)備的所述熱年齡。
13.權(quán)利要求12的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(48)為，由 (Iavg/Inp)2X Ooass-環(huán)境溫度)+環(huán)境溫度，計算所述另一設(shè)備的推定溫度；其中，Iatc為所述另一設(shè)備的RMS電流；其中，Inp為所述另一設(shè)備的銘牌電流；且其中，TaASS為所述多個絕 緣體的溫度等級。
14.權(quán)利要求1的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造為，確定(46，48； 50)所述另一設(shè)備的溫度，并由e(a+b(ln(TEMP)))，確定(52)所述另一設(shè)備的絕緣壽命期望，其 中，a，b和e為常數(shù)，In為自然對數(shù)，TEMP為所述確定的溫度。
15.權(quán)利要求14的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(54)為，由滿運 行溫度下所述另一設(shè)備的標準絕緣壽命期望除以所述確定的絕緣壽命期望，確定所述熱年 齡。
16.權(quán)利要求15的電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(56)為累計所 述熱年齡。
17.一種保護繼電器(60)，其用于一設(shè)備(62)，該設(shè)備(62)包括多個絕緣體(64)和與 所述多個絕緣體可操作地關(guān)聯(lián)的多個溫度傳感器(66)，所述保護繼電器包括輸入(68)，被構(gòu)造為輸入來自所述多個溫度傳感器的多個所檢測到的溫度；處理器(70)，被構(gòu)造(42)為由所述多個所檢測到的溫度計算所述多個絕緣體的熱年 齡(72)；以及輸出(74)，包含所述多個絕緣體的熱年齡。
18.權(quán)利要求17的保護繼電器(60)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(50)為，由預(yù)定 時間內(nèi)來自所述多個溫度傳感器的所述多個所檢測到的溫度的平均值，計算所述設(shè)備的平 均溫度；且其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(52)為，由e(a+b(ln(TEMP)))，確定所述多個絕緣體的 絕緣壽命期望，其中，a，b和e為常數(shù)，In為自然對數(shù)，TEMP為所述平均溫度。
19.權(quán)利要求18的保護繼電器(60)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(54)為，由滿運 行溫度下所述多個絕緣體的標準絕緣壽命期望除以所述確定的絕緣壽命期望，確定所述熱 年齡。
20.一種保護繼電器(80)，其用于一設(shè)備(82)，該設(shè)備(82)包括多個絕緣體(84)和與 所述多個絕緣體可操作地關(guān)聯(lián)的多個導(dǎo)體(86)，所述保護繼電器包括多個傳感器(88)，被構(gòu)造為檢測流經(jīng)所述多個導(dǎo)體的多個電流；處理器(90)，被構(gòu)造(42)為輸入來自所述多個傳感器的所檢測到的多個電流并由所 述所檢測到的多個電流計算所述多個絕緣體的熱年齡(92)；以及輸出(94)，包含所述多個絕緣體的熱年齡。
21.權(quán)利要求20的保護繼電器(80)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(46，48)為，由 (Iavg/INP)2X Ooass-環(huán)境溫度)+環(huán)境溫度，計算所述設(shè)備的推定溫度；其中，Iavc；為所述所檢 測到的多個電流的平均RMS電流；其中，Inp為所述設(shè)備的銘牌電流；其中，TaASS為所述多個 絕緣體的溫度等級；且其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(52)為，由胃))〉確定所述多 個絕緣體的絕緣壽命期望，其中，a，b和e為常數(shù)，In為自然對數(shù)，TEMP為所述推定溫度。
22.權(quán)利要求21的保護繼電器(80)，其中，所述處理器進一步被構(gòu)造(54)為，由滿運 行溫度下所述多個絕緣體的標準絕緣壽命期望除以所述確定的絕緣壽命期望，確定所述熱 年齡。
全文摘要
一種電氣開關(guān)設(shè)備(2)，其用于另一設(shè)備(4)，所述另一設(shè)備(4)包括多個絕緣體(6)，與所述多個絕緣體可操作地關(guān)聯(lián)的多個溫度傳感器(8)，與所述多個絕緣體可操作地關(guān)聯(lián)的多個導(dǎo)體(10，12，14)。所述電氣開關(guān)設(shè)備包括多個可分離觸頭(16，18，20)，被構(gòu)造為斷開以及閉合可分離觸頭的操作機構(gòu)(22)，被構(gòu)造為檢測流經(jīng)可分離觸頭以及流經(jīng)導(dǎo)體的多個電流的多個傳感器(24，26，28)，被構(gòu)造為輸入來自傳感器的所檢測到的電流的處理器(30)，輸出(32)。處理器計算(42)下述中的至少一個(a)由來自溫度傳感器的多個所檢測到的溫度得到的所述另一設(shè)備的熱年齡(34)，(b)由檢測到的電流得到的所述另一設(shè)備的熱年齡(34)。輸出包括所述另一設(shè)備的熱年齡。
文檔編號H02H5/04GK102035176SQ201010285159
公開日2011年4月27日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者L·B·法爾 申請人:伊頓公司