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专利名称：在停电之前具有寿命终止指示的保护装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种电路保护装置，尤其涉及一种具有寿命终止指示器的保护装置。
背景技术：
电路保护装置的示例包括接地故障断路器(GFCIs)、电弧故障断路器(AFCIs)、或 者在一个保护装置中既包括GFCIs又包括AFCI的装置。电路一般包括至少一个保护装置。 当然，电路用于将AC电从断路器箱传输到分布在电路中的一个或多个负载电路。负载电路 可以包括任何电力装置，如照明装置、设备或者其它的这种装置。保护装置的功能旨在消除那些可以导致电击或者火灾危险的故障状态。大多数常 见的故障状态是接地故障和电弧故障。因此，保护装置必须首先检测故障条件，然后响应于 此而取消对负载电路供电。保护装置使处于打开状态的触点断开以切断保护装置的线路端 子和负载端子之间的连接。电弧故障是两个或多个导体之间的电气放电。电弧故障可由在带电导线、或中线、 或者带电导线及中线二者上的损坏的绝缘引起的。坏损的绝缘会引起两个导线之间的低功 率电弧以及可能引起火灾。因此，电弧故障断路器(AFCI)在一旦发生电弧故障的情况下对 电路进行保护。电弧故障通常以由“特定标记”表征的高频电流信号的方式显现。换句话 说，电弧故障信号一般包括在某个频带中的能量集中。因此，AFCI可用于检测各种高频信 号，即标记(signature)，且响应于此而断开电路。接地故障是当载流(带电)导线与地接触而形成不想要的电流通路时出现的一种 状态。所述不想要的电流通路代表着电击危险。接地故障还可以导致火灾。接地故障可由 多种原因引起。如果负载电路内的导线绝缘被损坏，则带电线会接地，对用户形成电击危 险。当装置接触水时，也可能发生接地故障。接地故障也可能由于设施内的损坏的绝缘引 起的。接地故障在带电线和中线之间产生差分电流。在正常工作状态下，在带电线中流 动的电流应当与在中线中流动的电流相等。因此，GFCI —般通过感测带电线和中线之间的 差分电流来将带电线中的电流与中线中的返回电流进行比较。GFCI可以通过启动警报和/ 或断开电路进行响应。电路中断一般由断开电源和负载之间的线路来实现。当负载中线端或者与负载中线端相连接的导体接地时，产生接地中性状态。该状 态不表示立即电击危险。另一方面，接地中性状态是一种隐伏的双重故障状态，其可能导致 致命的后果。公认的是当差分电流大于或等于约6mA时，GFCI跳闸。然而，当负载中线接 地时，由于一部分返回通路电流被引向地面，GFCI变得不敏感。当这种情况发生时，在GFCI 跳闸之前，可能产生直至30mA的差分电流。因此，当带电线和负载中线均接地时，GFCI可 能没有跳闸，导致用户遭受严重的伤害或者死亡。因此，需要提供一种能够对所有如上所述的故障状态进行自测试的保护装置。此 夕卜，需要自测试装置来检测某些组件的故障，例如硅控整流器(SCR)。如果检测到故障模式，则将装置驱动到闭锁(lock-out)模式，以便使电源与负载永久地去耦合。另外，需要装置 来警告用户以上刚描述的寿命终止状态。换句话说，在将装置驱动到闭锁之前包括寿命终 止指示的装置特别有好处。
发明内容本发明解决了如上所述需要。本发明还提供了用于检测已到达寿命终止状态的若 干种方法。本发明的保护装置还提供了一种有利的指示，其警告用户已出现装置故障。该装 置向用户提供了预定量的时间，以便在该装置永久地对负载端子停电之前替换保护装置。 在经过预定量的时间之后，保护装置永久地对负载端子停电。本发明提供了用于指示已出现寿命终止或者装置故障的多种方法。在一个实施例 中，指示器由自测试机构自动地启动，所述自测试机构自动地识别寿命终止状态。在本发明 给出的另外一种方法中，寿命终止状态由手动地按压测试按钮进行检测。测试按钮启动了 测试过程。如果响应于测试过程，该保护装置不能产生测试合格信号，那么指示器被接通。在另一个实施例中，寿命终止/装置故障指示过程可包括在该装置没有产生寿命 终止测试合格信号的情况下断开保护装置。尽管用户能够复位该保护装置从而恢复对负载 端供电，但是，在经过预定量时间之后，该保护装置永久地停止向负载端供电。本发明的一个方面涉及一种电线装置，其包括与多个线路端或者多个负载端相耦 合的自动自测试组件、检测电路、故障检测电路以及电路断路器组件。根据预定的定期测试 计划，该自动自测试装置用于使检测电路在AC线路周期的预定的半个周期期间产生模拟 传感器故障信号，监测与该模拟传感器故障信号对应的故障检测信号，以及在监测故障检 测信号的基础上产生测试结果信号。该自动自测试组件还包括抗噪声(noise immunized) 确定电路，其用于评估多个测试结果从而给出抗噪声寿命终止信号。响应于该抗噪声寿命 终止信号，与多个线路端和多个负载端相连接的导电通路之一被中断。本发明的其他特征及优点将在以下内容中进行详细说明，并且根据如下描述在某 种程度上对于本领域技术人员来说本发明的这些其它特征和优点是显而易见的，或者通过 实施此处所描述的发明(包括带有权利要求以及附图的详细说明书)可以认识到这些特征 和优点。应该理解，上述的一般性说明以及其后的详细说明仅仅是本发明的示范，旨在给出一种用于理解本发明所请求的性质和特性的概述或者框架。包含有附图以提供对本发明 的进一步理解，其被并入并构成说明书的一部分。附图举例说明了本发明的各种实施例，且 与说明书共同来解释本发明的原理和操作。

图1是根据本发明的一个实施例的电路保护装置的示意图；图2是根据本发明的第二实施例的电路保护装置的示意图；图3是根据本发明的第三实施例的电路保护装置的示意图；图4示出了本发明的寿命终止指示和闭锁特征的时序。图5是示出本发明的手动测试特征的时序图；图6是示出本发明的复位功能的时序图；[0021]图7是根据本发明的包括停电机构的保护电路的示意图；图8是图7所示的停电机构的透视图；图9是根据本发明的第四实施例的电路保护装置的示意图；图10是根据本发明的第五实施例的停电机构的部分剖面图；图11示出了在跳闸状态下的图10的机构；以及图12是根据本发明的另一个实施例的电路断路器的详图。
具体实施方式
[0027]现在将具体给出本发明的示范性实施例作为参考，其中在附图中示出了示范性实 施例的示例。只要可能，在整个附图中将使用相同的附图标记指代相同的或者近似的部分。 本发明的保护装置的示范性实施例在图1中示出，在全文中普遍地用附图标记10标明。正如此处的描述以及在图1中描绘的那样，公开了根据本发明的一个实施例的电 路保护装置10的示意图。GFCI 10包括接地故障断路器电路以及自动自测试电路。跨接在 线路上的金属氧化物变阻器15(m0Vist0r 15)可用于防止在导线11、13上传送的高电压电 涌对装置10的损害。通常movistor 15的尺寸为12mm。接地故障电路包括差分变压器2，其用于感测负载侧接地故障。变压器3用作接地 中性传送器，用于感测接地中性故障状态。差分变压器2和接地中性变压器3都耦合至检 测器电路16。电源18向GFI检测器电路16供电以进行整周期操作。检测器电路16处理 变压器输出。基于变压器输出，检测器16在输出管脚20上提供输出信号。如图1所示，检 测器输出信号由电路21进行滤波。控制门1116耦合至检测器16并且用于接收检测器输 出信号1120或者接收已滤波的检测器输出信号20。这些信号分别借助于管脚12或者管 脚11导入控制门1116。随后，控制门1116将这两个的信号都导入门电路从而向SCR 24提 供延迟输出信号(SCR输出)。此外，需要指出的是，旁路电路1126的输出同样提供给SCR 24。因此，SCR 24可由检测器16输出或者由旁路电路1126输出来导通。当SCR 24导通 时，其用于使电磁线圈38储能。电磁线圈38驱动跳闸机构73以断开电路。当这两个信号 中的任一个信号在负半周期期间内传输到SCR 24时，SCR 24不能使电磁线圈38储能。然 而，向SCR 24施加这两个信号之一或者同时施加两个信号都会向检测电路400的输入端提 供测试合格信号。装置10还包括耦合至传感器2的旁路电路1126。旁路电路1126代表一项重要 的安全性能，当差分电流超过预定量时将其激活。需要指出的是，旁路电路1126的输出直 接连接到SCR 24。因而，当差分电流超过预定电流时，控制门1116被旁路，SCR 24被启动 以及装置10跳闸。旁路电路1126的基本原理将在以下进行更加详细的论述。需要说明的 是，在某些情况下，在装置跳间之前对用户提供延迟是不明智的。GFCI 10还包括GFI输出电路350，其由耦合电容器40与电磁线圈38组成。GFI 输出电路350使检测器16与寿命终止监视电路400和控制门1116相连接。电容器40和 电磁线圈38构成谐振器振荡电路。该振荡电路与SCR 24和缓冲电路35并联。电容器40 在AC电的正半周期内充电，但是在AC电的负半周期内由阻塞二极管42阻止其放电。然而， 如果电容器40两端的负电压没有出现，这表示电磁线圈38短路，即，不存在电磁线圈磁场 使负电压崩溃(collapse)并产生负电压。此外，如果包括电路102的阻塞二极管42、差分变压器2、GFI检测器电路16、电路21、电源18、SCR 24、电磁线圈38、电容器40在内的任一 组件发生故障，则电容器40将不会经由电磁线圈38放电，且电容器40两端不会出现源自 电磁线圈38的崩溃场(collapsing field)的负电压。当负电压出现在电容器40两端时，寿命终止监控电路400的输入端被驱动为LOW， 触发寿命终止监控电路400内的第一计时器进入单稳态超时模式。因此，只要恰当地操作 以上所列的组件，即，电路102的阻塞二极管42、差分变压器2、GFI检测器电路16、电路21、 电源18、SCR 24、电磁线圈38、电容器40，电容器40就会进行周期性的放电以复位第一计 时器。结果，电路400的输出端OUT 1不会发出寿命终止状态信号。然而，如果这些组件中 的任一个发生故障，电容器40就不会经由电磁线圈38放电，在电容器40两端不会出现源 自电磁线圈38的崩溃场的负电压。在此情况下，第一计时器超时且OUT 1发出寿命终止状 态信号。 在一个实施例中，线路1125和线路1127没有与控制门1116连接。在此实施例 中，LED 1124被点亮以发出寿命终止状态信号，并且包含在电路400内的第二计时器被启 动。当第二计时器超时时，OUT 2导通SCR 1122，电流流经二极管42，电磁线圈38被储能 以使断路器73跳间。本领域普通技术人员应当明白寿命终止指示器1124可以采用可视指 示(即LED)、可听指示或者可听可见指示来实现。这种响应方法的一个优点是通过指示该 装置已经寿命终止来警告用户。然后该用户被给予合理量的时间，以便在断路器切断对负 载端的供电之前替换该装置。在一个实施例中，预先设定的时间延迟是二十四(24)小时。 也可以选择任何适宜的时间间隔。例如，所述延迟可被设定为四十八(48)小时。在替代实施例中，寿命终止电路包括冗余零件。在此情况下，线路1125布置在OUT 1和控制门1116的管脚10之间。此外，线路1127布置在控制门管脚13和寿命终止电路 400的第二输入端之间。冗余LED 1140与控制门1116连接。所述冗余用于检测并响应电 路400中的寿命终止状态。电路400中的寿命终止状态改变了线路1127上的信号。LED 1140被点亮以发出寿命终止状态信号，并且包含在控制门1116内的第三计时器被启动。第 三计时器具有与已经描述的第二计时器一样的优点。当第三计时器超时时，控制门1116的 输出端13导通SCR 24，电流流经二极管42，电磁线圈38储能以使断路器73跳闸。本领域 普通技术人员应该明白寿命终止指示器1140可以采用可视指示(即LED)、可听指示或者可 听可见指示来实现。对于相关领域普通技术人员来说显而易见的是，根据输出电路350和/或控制门 1116的结构可对寿命终止电路400做出变型和修改。例如，电路400可以利用单个单片集 成电路来实现或者利用分立计时器及其他分立电路元件来实现。例如，OUT 1可以是附加 SCR装置的阳极。本领域普通技术人员应当明白在本发明的范畴内也可进行其他电路修改。控制门1116耦合至检测器16，并且用于接收检测器输出信号1120或者已滤波的 检测器输出信号20。控制门1116对这些信号进行选通，并且向SCR24 (SCR输出)提供已选 通且延迟的检测信号。控制门1116还同时具有寿命终止功能和自测试功能。以下对自测 试功能进行描述。控制门1116用于在测试状态和非测试状态之间反复循环。由计时电路确立两种 状态中每种状态的持续时间。本领域普通技术人员应当意识到计时电路可以是任何适宜的 类型。例如，计时电路可以是由局部振荡器(未示出)驱动的外部定时结构、布置在控制器1116中的计时器，或者由耦合至AC电的过零(zero cross)电路1117驱动的外部定时结 构。当控制门1116处于测试状态时，其用于在负半周期期间启动自测试继电器1118。一旦 启动，自测试继电器1118用于启动自测试电路以开始自测试过程。自动自测试电路1128耦合于带电线13和中线11之间。电路1128包括触点1130， 其被布置为与二极管4和电阻器8串联。当继电器1118导通以闭合触点1130时，由接地 故障模拟电路1128产生自测试信号。本领域普通技术人员应当明白测试电路1128可利用 各种替代故障模拟电路来实现。例如，如果控制门1116和自测试继电器1118被编程为仅 在AC电的负半周期期间闭合触点1130，那么二极管4可被省略。或者，如果触点1130在整 个线路周期都闭合，那么应当包括二极管4以便将模拟接地故障电流限制在负半周期。流 经电阻器8的电流会在带电和中线之间、导体13和11之间产生差分电流，其由变压器2按 照前述的方式来感测。当然，在AC波的负半周期期间SCR 24不能传导线路电流。然而，如 果不由检测器16向SCR 24发出信号，那么就会发起如上所述的寿命终止程序。对于相关领域普通技术人员来说显而易见的是，根据装置的选择和设计问题可对 控制门1116做出变型和修改。例如，控制门1116可利用微处理器、专用集成电路(ASIC) 或者为所属领域技术人员所熟知的其它的电子装置的组合来实现。在图1所示的例子中， 控制门1116被实现为分立的微处理器组件。在另一个实施例中，控制门1116与其它装置 组件和子系统共同合并在ASIC中。例如，ASIC可包括检测器16、自测试电路400及其他这 种组件。正如相关技术领域的普通技术人员所了解的那样，自测试继电器1118可根据电 气装置的特性为任何适宜的类型。例如，继电器1118可利用机电继电器来实现。继电器 1118还可利用诸如闸流晶体管、SCR、三端双向可控硅开关、晶体管、MOSFET或者其它的半 导体器件之类的固态开关来实现。现在来更详细地描述控制门1116的操作。在重现的非测试状态间隔期间，检测器 输出信号20或者1120被导向控制门1116，如前所述。当控制门1116处于非测试状态时， 控制门1116通过断开自测试继电器1118、允许检测实际故障信号、同时避免避免自测试信 号干扰而不启动负半周期自测试信号。在这种状态中，GFI 10可在两个半周期之一内检测 实际故障信号，但是仅仅在正半周期中对故障进行响应。非测试状态间隔的持续时间可在 一 (1)秒和一(1)个月之间的时间范围内进行选择。一个月一般被认为是测试之间的最大 安全间隔。在一个实施例中，非测试状态间隔的持续时间为大约一分钟。测试/非测试周 期反复循环；每个非测试周期都继之以测试状态周期，以及每个测试周期都继之以非测试 状态周期。因此，GFI 10在测试状态间隔内处于自测试模式。在一个实施例中，在测试状态间 隔中的第一负半周期内期间，传送自测试信号。在另一个实施例中，模拟测试在所选负半周 期中或者在测试间隔中的每个负半周期内起作用。在图1描绘的电路示例中，控制门1116 在负半周期期间通过导通自测试继电器1118来启动模拟故障信号。模拟测试信号使检测 器16在每个负半周期期间在输出端20或者在替代输出端1120处产生信号。输出端1120 提供与输出端20相同的信息，但是输出端1120用于产生数字逻辑电平。控制门1116选通 检测器16将在负半周期期间所接收信号输出到SCR 24。该门用于在负半周期之后将任何 扩展信号阻塞预定量的时间。[0043]选择预定时间间隔以便任何其余扩展信号都基本上小于所期望的实际故障信号。 预定间隔一般设定在30至50毫秒。结果，超出负半周期的任何自测试信号都不会引起SCR 24的错误启动。然而，在负半周期期间传输的部分测试合格信号将引起环形检测器400中 的计时器复位。对于预定时间间隔来说，如果实际故障状态出现在如上所述的30至50毫 秒的停滞周期期间，则旁路电路1126允许装置10根据UL跳闸时间需 要作出响应。对于装置10的测试来说，该装置的各种实施例可均装备有可手动操作的测试按 钮1132，所述测试按钮1132用于闭合开关触点1134以便在电流流经电阻器1136时启动 模拟接地带电故障信号、或者替换地启动模拟接地中线故障信号(未示出)。如果GFI 10 是可操作的，则开关触点1134的闭合启动跳闸操作。测试按钮部件的目的是允许用户控制 GFCI 10作为用于向连接到装置10的负载1106施加电力或者去除电力的开关，在这种情况 下测试按钮1132和复位按钮75分别被标上“off”和“on”。测试按钮1132的使用不影响 对寿命终止状态的检测和响应能力的性能，反之亦然。参考之前的旁路电路1126，旁路电路1126用于在某些情况下绕过控制门1116。在 接地故障的情况下，控制门1116的操作可由电源18中的电容的充电时间常数以及控制门 1116中的延迟(包括软件相关延迟)进行延迟。这些延迟可阻止跳闸机构73在已知的安 全最大时间期限内切断大于约IOOmA的高振幅接地故障电流。在UL 943中给出了跳闸时间条件。UL 943包括反向时间-电流曲线t = (20/ I)143，其中“I”是故障电流，单位为毫安(mA)，“t”是跳闸时间，单位为秒。典型的故障电 流值介于6mA和264mA之间。6mA电流是“开启(let go)阈值”。换句话说，UL并不认为 小于6mA的电流有危险。264mA的极限对应于132VAC(最大电源电压)除以500 Ohms (对 人来说的最小身体电阻)。运用跳闸时间曲线，允许6mA的故障电流有5秒的最大跳闸时 间。允许264mA的故障电流有.025秒的最大跳闸时间。当故障电流超过IOOmA时，旁路电 路1126用于启动SCR 24。根据跳闸时间曲线，如果故障电流等于100mA，所计算的跳闸时 间为0.1秒(100毫秒)。于是，30至50毫秒的停滞周期不妨碍UL跳闸时间曲线用于低于 IOOmA的实际接地故障。对于IOOmA以上的实际故障电流，旁路电路1126无视停滞周期闭 锁。因此，本发明符合UL跳闸时间条件。本领域普通技术人员应当明白旁路电路1126和 检测器16可被组合在单个单片集成电路内。本发明的另一个特征涉及抗噪声性。瞬态噪声(transient noise)的来源包括来 自AC电源的开关噪声、与具有刷子的整流电机的负载有关的电噪声，或者与各种灯或者仪 器有关的噪声。抗噪声性是一件需要考虑的事项，因为瞬态噪声可干扰自测试信号。在某些 情况下，噪声可干扰或者抵消自测试信号。因此，尽管在GFCI 10中不存在内部故障状态， 但是仍可不复位电路400中的计时器。因此，在一个实施例中，例如，电路400中的计时器 被编程用来测量跨越四个模拟测试周期的时间间隔或者测量预定量的时间，如四分钟。因 而，电路400仅需在时间间隔期间检测到四个测试合格信号中之一以进行计时器复位。瞬 态噪声情况可能不会干扰四个连续的负半周期或者干扰持续4分钟之久。因而，按照这种 方式来编程计时器会使GFCIlO对瞬态电噪声的作用不敏感。正如此处所体现以及在图2中所描绘的那样，公开了根据本发明的第二实施例的 电路保护装置的示意图。图2是替代的实施例的示意图，其中，故障模拟电路产生模拟负半 周期接地中线信号。参考美国专利申请No 10/768，530号，恰如以其全文所完整地阐述的那样通过参考将其并入此处，以用于对故障模拟信号的进一步详细的说明。需要指出的是 测试电路1128不包括二极管4。图2中的GFI电路102包括变压器2，所述变压器2用于在带电线导体和中线导体 之间的电流有差别时感测负载侧的接地故障。变压器2向检测器电路16传递所感测的信 号。GFI电路102还包括接地中线传送器3，其用于检测接地中线状态。所属领域技术人员 应当理解，与中线端11连接的导体在该电路中故意被接地。另一方面，当连接到负载中线 端1110的导体偶然接地时，出现接地中线状态。接地中线状态生成与布置在负载端1110和线路端11之间的返回通路并联的导电 通路。当不存在接地中线状态时，接地中线传送器3用于将同等信号耦合到带电线和中线。 如上所述，变压器2感测电流差分。因而，当不存在故障状态时，带电线导体中流动的电流 抵销了在中线中流动的电流。然而，当存在接地中线状态时，耦合到中线导体上的信号如同 并联导电通路和返回通路周围的电流那样进行循环，形成导电回路，其由导电回路1212进 行模拟。因为循环电流(circulating current)经由中线而不是带电线进行传输，因此产 生了差分电流。变压器2检测在带电线导体和中线导体之间的差分电流。因而，响应于接 地中线状态，检测器16在输出端20上产生信号。在一个实施例中，接地故障检测器16利用由Fairchild Semiconductor生产的 RV 4141集成电路来实现。所述技术领域的普通技术人员应当理解在此处可以采用任何适 宜的装置。变压器2可利用环形磁芯(toroidally shapedmagnetic core) 1102来实现，所 述磁芯1102周围缠绕了绕组1104。绕组1104耦合至接地故障检测器16的输入端1202。 绕组1104 —般地有1，000匝。接地中线传送器3可利用第二环形磁芯1204来实现，所述 磁芯1204周围缠绕了绕组1206。绕组1206与电容器1208串联耦合至接地故障检测器16 的增益输出端1210。绕组1206 —般有200匝。带电线导体和中线导体13和11穿过磁芯 1102 和 1204 的孔径(apertures)。在接地中线状态期间，电路或者接地故障检测器16固有的低电平电噪声在磁芯 1102或者1204或者两者中形成磁通量。磁芯1204内的磁通量是由绕组1206感生的。磁 芯1204在电气回路1212中感生循环电流，所述电气回路在磁芯1102中感生磁通量。来自 绕组1104的所产生信号由接地故障检测器16的增益进行放大以便经由绕组1206在磁芯 1204内产生更大的磁通量。由于该再生反馈动作，接地故障检测器16进入振荡。其频率一 般介于5kHz和IOkHz之间。该振荡在输出端20产生信号。控制门1116最终向SCR 24发 送信号以使装置10跳闸。电气回路1212是故障模拟电路1128的一部分。回路1212具有与其相关联的电 阻；该电阻在图2中被显示成集中电阻1214。电阻1214 —般小于20hms。在每个测试状态 间隔的至少第一个负半周期期间，当触点1130闭合时，电气回路1212将接地中线传送器3 与接地故障检测器2耦合。因此，模拟接地中线状态仅仅在该负半周期期间内产生。该模 拟接地中线状态使检测器16在线路20上产生故障检测输出信号，以便在测试状态间隔期 间内重新触发环形检波器400中的计时器。计时器复位信号的缺失说明该装置已经到达寿 命终止。如前所述，寿命终止状态使寿命终止指示器激活、中断触点跳间或者两者兼具。此外，所述装置的各种实施例均可装有手动控制测试按钮1132，其用于闭合开关 触点1134。一旦闭合触点1134，电流流经电阻器1136且发出模拟接地带电故障信号。在另一个实施例中，通过激活测试按钮1132发出模拟接地中线故障信号(未示出)。如果GFI 10可操作，开关触点1134的闭合启动跳闸操作。测试按钮部件的目的是允许用户控制GFCI 10作为从负载1106施加或者去除电力的开关。因而，测试按钮1132和复位按钮75可被分 别标记“off”和“on”。测试按钮1132的使用不影响检测和响应寿命终止状态的能力，反之亦然。GFI输出电路350、电路400和控制门1116与图1中所描绘的那些如果不是相同， 就是相近的。正如此处的描述以及在图3中描绘的那样，公开了根据本发明的第三实施例的电 路保护装置的示意图。图3是示出了本发明如何被应用于通用保护装置300的示意图。此 夕卜，图3引入了一个冗余电磁线圈。如果包括传感器1302，那么保护装置就是AFCI。如果包括变压器2和3，那么保 护装置就是GFCI。如果包括传感器1302以及变压器2和3，那么保护装置是AFCI-GFCI组 合。通常来讲，保护装置可包括一个或多个传感器或者传感器的组合，其用于感测负载中或 者向负载供电的AC电路中的一种或者多种类型的危险状态。传感器1302感测负载电流中 的电弧故障标记。检测器1304类似于接地故障检测器16，但是用于检测来自设计中所使用 的各类传感器中的任一个的信号。检测器还可以向传送器(如变压器3)提供信号。故障模拟电路1306类似于故障模拟电路1128，但是用于产生一个或多个模拟信 号以确认保护装置是可操作的。在测试状态间隔期间触点1130由继电器1118的操作闭合。 在AC电的负半周期期间内产生故障模拟信号。因为控制门1116阻断从故障检测器1304到 SCR 24的任何扩展测试故障信号方面，所以图3的实施例类似于在此讨论的上述实施例。 采用这种方式，扩展到AC电源线的正半周期的模拟信号不会导致SCR 24被导通。因而，防 止了断路器误激活。可以对本发明的各个实施例增加其他的特征和优点。GFCI 10可装备有诸如误连 线(miswire)网络1308之类的误连线检测零件。参考美国专利No 6，522，510号，恰如以 其全文所完整地阐述的那样通过参考将其并入此处，用于对误连线网络1308进行更加详 细的说明。简单来说，误连线网络1308用于产生模拟接地故障状态。在保护装置300安装期 间，如果按照预想的那样，电源电压耦合至线路端11和13，那么流经网络1308的电流会使 得保护装置跳闸。然而，流经网络1308的电流继续流动直到网络1308中的可熔部件因I2R 受热而开路。可熔部件可由电阻器1310来实现，其一般在1至10秒内熔化。保护装置300 可在可熔组件开路后复位。随后，保护装置300和检测电路400按照如前所述的方式操作。 然而，当在安装期间该装置因将电源连接至负载端1108和1110而被误连线时，在可熔部件 开路之前GFI 102使中断触点74跳闸。流经网络1308的电流在不到0. 1秒的时间内终止。 此时间周期是很短的间隔以致于不会引起可熔部件损坏。因而，当保护装置300被误连线 时，网络1308中的可熔元件可保持完整无损。因此，复位按钮75不影响复位操作。不管信 号是到检测电路400还是来自检测电路400，保护装置300都不能复位。如上所述及如前面的实施例所示，跨接在线上的金属氧化物变阻器(MOV)(通常 还称为movistor)可包括在保护装置之内以防止来自AC电源的高压电涌对保护装置的损 害。Movistor尺寸一般为12mm。或者，当其与电感耦合时，也可在电路中采用更小的MOV。[0062]在本实施例中，MOV 15’与电磁线圈38耦合。电磁线圈38的感抗值在电涌电压 频率下一般大于50 Ohms0感抗用于减小movistor所吸收的电涌电流，使MOV 15’具有较 低的储能率。因此，movistor的大小被缩小成直径5mm的装置。此外，MOV完全可由电涌吸 收电容器、空气间隙或者所属领域技术人员所熟知的其他电涌电压保护方法中的任一个进 行替换。保护装置300还可包括跳闸指示器1312。当保护装置300跳闸时，指示器1312用 于点亮跳闸指示，和/或可听地通告跳闸指示。跳闸指示器1312还用于向用户指明跳闸装
置的位置。图3所示实施例的另一个特征与冗余电磁线圈的设计有关。当达到寿命终止时， 电磁线圈38 —般因形成开路状态而失效。可增加电磁线圈1314以提供冗余。如果电磁线 圈38开路，那么次级(secOndary)401不接收自测试信号。然而，电路400能够通过启动冗 余电磁线圈1314来使保护装置跳闸。电磁线圈1314可被磁性地耦合至电磁线圈38。其 它的冗余部件也可包含于装置300中。冗余部件允许保护装置和/或允许电路400发挥作 用。例如，包含在电源18内的二极管1316可包括两个并联的二极管，使得如果一个二极管 开路，则第二个二极管继续保持在供电电压。参考图4-6中的时序图，其示出了在永久停止向装置的负载端供电之前指示寿命 终止状态的不同的方法。所述时序图示出了在以不可复位的方式切断装置触点来永久地停 止向负载端供电之前，向用户提供寿命终止指示的方法。图4示出了寿命终止指示和闭锁的时间顺序。如上所述，在AC电的负半周期周期 性地进行自测试。因而，信号“a”代表来自装置10的GFI部分(即寿命终止监视电路400 的输入端)的重现测试合格信号。第二信号(b)代表电路400中的第一计时器。在时刻 1612处，上述所列部件之一失效，代表寿命终止状态。因此，在时刻1614处由电路400接收 最后的输入脉冲1610。当第一计时器出现超时时，在时刻1618处出现寿命终止状态。换句 话说，如果没有在时间间隔1616内检测出测试合格信号，则由第一计时器产生寿命终止信 号1618。信号(c)代表寿命终止指示器1124。脉冲1620表明LEDl 124 (或者可听指示器) 可被施加脉冲以发出闪光或者周期性的嘟嘟声。或者，LED 1124可被持续的点亮。在另一 个实施例中，寿命终止指示器1140可被连接以便从控制门1116(参见图1和图2)接收信 号。当已检测到寿命终止状态时，控制门1116用于向指示器1140产生间歇信号。信号(d) 代表闭锁信号，如来自电路400的信号OUT 2或者来自门1116的SCR输出。闭锁信号(d) 继由第二计时器设立的预定量时间之后产生。如图所示，信号(d)产生闭锁脉冲1624，其使 负载端与装置10(300)的线路端永久地断开。所属领域技术人员应当知道信号(d)可用作 激活的LOW信号，如图1和/或图2所示。在本发明的一个实施例中，闭锁脉冲1624用于使跳闸机构73跳闸。在另一个实施例中，给出了一组单独的冗余寿命终止触点。在这种情况下，闭锁脉冲1624用于区分所 述的冗余触点结构。冗余结构可不依赖于跳闸机构73的状态(即复位或者跳闸)。在另一 个实施例中，寿命终止指示信号1628可以被包括在内以便在出现闭锁之后继续向寿命终 止指示器1124(1140)提供能量。持续的闪光或者嘟嘟响声音帮助用户定位引起停电的失 效装置。参考图5，给出了示出本发明的手动测试零件的时序图；信号(a)代表手动测试电路。脉冲1710由测试按钮1132的手动启动而产生。信号(b)代表测试合格信号1712。需 要指出的是，在此情况下，在测试合格间隔1714内由检测器16和输出电路350产生测试合 格信号1712，表示保护装置10是可操作的。脉冲1718代表测试按钮1132的另一手动启 动。然而，在此情况下，正如在测试合格间隔1714’内由缺乏任何测试合格信号1712所证明 的那样，存在寿命终止状态。因此，再次产生寿命终止信号1618。信号(c)代表寿命终止指 示器1124(1140)的操作。信号1720和1726类似于如前所述的信号1620、1628。信号(d) 代表闭锁信号1724，其在预定量的时间1722之后产生。闭锁信号1724使装置10(300)的 线路端从线路端上永久地断开连接。 图6给出了包括复位功能的本发明的实施例。信号(a)代表测试合格信号1810。 此外，测试合格信号表明保护装置10(300)可用于进行感测、检测以及保护装置10以符合 至少所期望的预定状态之一。在时刻1812处，上述所列部件之一失效，响应于此，在时刻 1814处传输最终的测试合格信号。信号(b)指的是SCR输出或者电路400的输出。如果 在时间间隔1816内没有检测到测试合格信号，则产生脉冲1818，指示跳闸装置73跳闸。 脉冲1818的下降沿对应于用户手动地压下复位按钮75(图1)。信号(c)代表可视指示器 1124(或者可听指示器)的输出。一旦用户复位了装置10(300)，指示器1124就开始闪光， 表明已经出现了寿命终止状态。当跳闸机构73复位时，预定时间间隔1824开始。在经过时 间间隔1824之后，由控制门1116或者由电路400按照如前所述的方式产生闭锁脉冲1826。 结果，当预定时间间隔1824期满时，跳闸机构73在脉冲1826的上升沿永久地跳闸。根据 指示信号(c)，鉴于如前所述的原因，在预定时间间隔1824之后，持续的指示器信号1830可 被提供以便持续地对寿命终止指示器1124(1140)提供能量。应该在时间间隔1622 (1722、1824)期间产生测试合格信号，控制门1116和/或电 路400可以用于忽略所述的测试合格信号。因此，当按照如前所述的方式经过预定时间延 迟时，装置10(300)跳闸。在替代实施例中，控制门1116和/或电路400可用于或者可被 编程为识别测试合格信号。如果识别了测试合格信号，则寿命终止信号和闭锁信号均被抵消。这就是本发 明的另一个抗噪声性特征。如果配电系统上的噪声暂时地使重现测试信号失效，则装置 10可恢复，防止错误的寿命终止闭锁出现。或者，在间隔1616(1714、1816)届满与间隔 1622 (1722、1824)开始之间可以包括“等待延迟”。通过这种方式，电路400产生如前所述 的寿命终止信号，但是直到等待延迟过后，寿命终止指示器1124(1140)才被提供能量。停 供可被推迟到检测到寿命终止状态之后的24至48小时(预定量时间)。指示器的激活可 被推迟到检测到寿命终止之后的5秒至5小时(等待延迟间隔)。用户通过寿命终止指示器意识到寿命终止状态，其后，在停止向负载端供电之前， 给予用户预定量的时间。在另一个替换实施例中，装置10(300)包括响应于复位按钮的计 数器。在寿命终止状态出现之后，在停止向负载端永久地供电之前，计数器为用户分配预定 量的复位周期。在每个复位周期期间，复位按钮使得线路端能够连接到负载端，但是仅限于 预定的时间段内。因而，每个复位周期用来提醒用户寿命终止状态。在永久地停止向负载 端供电之前，作为替换该装置的另一种动机，复位周期可以是逐渐递减的持续时间。所属领域普通技术人员将意识到在本发明的范畴内，可以改变或修改时序图中所 描绘的时间间隔。可视指示器可以是各种颜色或者闪动图案的，以便与包含于装置10 (300)中的其他类型的指示器相区别，例如，跳闸指示器1312或者在向负载端(未示出)供电时用于发光的指示灯。两个或多个类型的指示器可用于在装置10(300)的外壳内的同一位置 发光。可视或者可听指示器可通过各种图案、声音或者颜色不断发展，用以不断提醒用户注 意即将发生的的闭锁状态。图7-9描绘了在出现寿命终止状态之后停止供电的替代实施例。已经描述的实 施例包括冗余电磁线圈，使得如果与保护装置电路有关的跳闸电磁线圈认知到寿命终止状 态，那么冗余电磁线圈确保停止将电力供给到负载端。或者，跳闸机构本身可具有寿命终止 状态。检测电路识别出所述状态且继续启动该指示器和停电机构。停电机构实质上基本独 立于跳闸机构而运行，无论跳闸机构处于跳闸状态还是复位状态。如同此处所做的描述以及图7所做的描绘，公开了一种包括停电机构的保护电路 10。停电机构1910包括耦合于线路端11、13之间的并联电阻器1912、1914和SCR 1916。 当装置10(300)发生内部故障时，电阻器1912、1914用于加热到大于预先设定的温度阈值 的温度。当电阻器1912、1914的温度大于阈值时，线路端11、13从馈通(feed-through)负 载端1108、1110和插座负载端1108，、1110，解耦。因为电阻器1912、1914并联布置，所以它 们独立地进行加热。虚线1922表示当温度超过阈值时，电阻器1912用于打开触点1918。 同样地，虚线1924表示当温度超过阈值时，电阻器1914用于打开触点1920。在本发明的 另一个实施例中，单个的电阻器用于加热并打开触点1918和1920。停电机构1910以如下方式操作。当经过了如上所述的预定量时间时，控制门1116 产生输出信号以导通SCR 1916。所产生的流经电阻器1912、1914的电流使得每个电阻器的 温度大于阈值，由此寿命终止触点1918、1920被打开。寿命终止触点与跳闸机构73的可操 作状态无关地打开，将负载端与线路端断开连接。参考图8，描绘了图7中示出的停电机构1910的透视图。电阻器1912和1914被 焊接到印刷电路板(PCB) 2010的底面。开口 2012位于PCB 2010上与电阻器1912和1914 相对准的位置。电阻器1912和1914防止弹簧柱塞2014贯穿板2010上的开口 2012。每个 柱塞 2014 用于支撑电连接导条部件 2016 (electrically connecting bus-bar member)。 每个导条2016将线路端(11，13)耦合到至少一个负载端(1108、1108，、1110、1110，)。如 上所述，当焊接支撑1912和1914熔化时，弹簧柱塞2014穿过孔2012，切断了线路端和负 载端之间的连接。一旦发生这种情况，就不存在用于复位该装置的机构。因此，必须更换装 置。正如此处的描述以及在图9中描绘的那样，公开了根据本发明的第四实施例的电 路保护装置的示意图。GFCI 10包括GFI电路102和自测试检测电路2110。GFI电路102 包括标准GFCI装置，其中由差分变压器2感测负载侧接地故障。变压器3用于感测接地中 线故障，所述变压器3是一种接地中线传送器。变压器2的输出由GFI检测器电路16来处 理，所述GFI检测器电路16在输出端20上产生信号，所述信号在电路21中进行滤波之后 激活跳闸SCR24。当SCR 24导通时，它激活电磁线圈38，电磁线圈38随后对捕鼠器装置73 进行操作，释放多个触点74以及断开负载。跨接在线上的金属氧化物变阻器(MOVl)(通常还称为movistor)可被包括在诸如 MOV 15之类的保护装置中，以防止来自AC电源的高压电涌对保护装置的损害。Movistor 尺寸一般为12_。[0080]电源18向GFI检测器电路16供电以进行整个周期的运行。负周期旁路电路5在 AC电的负半周期期间在中线和带电线路11、13之间引入旁路电流，模拟接地故障，所述负 周期旁路电路5优选包括与电阻器8串联的二极管4。同样的旁路电流还可以通过将旁路 电路5置于线路11和13之间而产生，其中，二极管4的阳极在中线11处。通过将电容器40与电磁线圈38串联以由此形成谐振器振荡电路从而构成GFI 102输出电路。该振荡电路与SCR 24和缓冲电路35并联。电容器40在AC电的正半周期 内充电，在AC电的负半周期内由阻塞二极管42阻止其放电。在本实施例中，寿命终止检测电路和控制门均以单个部件、单个控制门2110的形 式体现。控制门2110耦合至停电机构1910，其以如下方式来运行。当该装置处于复位状态以模拟故障时，用户按下TEST按钮1132。该故障由电阻器 1136而引入。尽管所模拟的故障显示为接地故障，但是也可以选择电弧故障模拟。本发明 同样地适用于GFCI、AFCI或者GFCI/AFCI装置。控制门2110类似于控制门1116。然而，门 2110包括耦合至测试按钮1132的输入端2112。当测试按钮1132被按下时，控制门2110 给指示器1124(1140)提供能量。如果GFI 102中的部件(即传感器1102、检测器16、SCR 24和跳闸机构73)可操作，则该装置正常运行，跳闸机构73被跳闸。作为响应，控制门2110 去除供电，指示器1124(1140)去能(de-energized)。然而，如果GFI 102中的部件之一无法运行，即，达到其寿命终止状态，那么指示 器1124(1140)按照如前所述的方式持续至少预定量的时间发出可视或可听信号。在经过 预定量的时间之后，控制门2110以如前所述的方式再次激活停电机构1910。在另一个实施例中，停电机构1910被省略，SCR 1916操作断路器线圈38或独立 的电磁线圈1314(参见图3)，以永久地将线路端从负载端上断开连接。如此处所体现和图10中所描述的那样，公开了根据本发明第五实施例的停电机 构的部分剖面图。停电机构在功能上类似于图3和图7所描述实施例，因为其用于在跳闸 电磁线圈38到达寿命终止状态的情况下停止对负载供电。特别地，图10显示了在复位位置处的跳闸机构73，意味着触点2204和2206闭合。 通过强制捕获弹簧(trapped make-force spring) 2208的动作使得触点2204和2206保 持闭合。弹簧2208作用于擒纵机构2210上、作用于复位柄2212上，以提起复位销(reset latch) 2214以及通过相互影响而提起电枢2216。复位销2214包括孔2218。电枢2216包 括孔2219。孔2218和2219允许复位柄2212的尖端2222的进入。复位柄2212由阻挡块 2224保持在适当的位置。电枢2216和印刷电路板(PCB)机械地定位于外壳2228上，以便弹簧2208上的力都集中在电枢2216上。与本发明的各个实施例所示电路图有关的电子部 件可布置于电路板(PCB) 2226上。当装置10(300)显现出寿命终止状态时，电阻器1912被设计成能提高到大于预定 阈值的温度。电阻器1912在物理上被定位以限制闭锁弹簧(lockout spring) 2202。电阻 器1912(1914)优选地被安装并焊接，以便电阻器1912(1914)的本体可阻挡闭锁弹簧2202 的移动。参考图11，显示了跳闸状态下的图10的机构。当SCR 24激活电磁线圈38中的磁 场时，发生跳间状态，其随后推入活塞2230以取代复位销2214。取代复位销2214允许平板 部消除闩锁弹簧相互作用，然后解除了闩锁弹簧2214与电枢2216之间的相互作用。电枢2216具有会将电枢2216恢复到相对于电磁线圈38的静止位置的记忆装置，打开触点2204 和2206并使电源与负载断开。图10-11所示原理适合于许多机械结构。通过在用户可触复位按钮75上施加向下压力来完成复位。当施加了向下压力时， 擒纵机构2210重新插入销2214中的孔2218。销2214相对于所示方向移动。当去除向下 压力时，擒纵机构2210重新校准以象之前描述的那样提起电枢2216。因而，当活塞2230在 所示方向上移动以取代销2214的位置时，实现跳闸。通过向复位按钮75施加和去除压力 来完成复位。 图11还演示了跳闸机构73跳闸的第二模式，其在发生寿命终止状态之后不可复 位。保护装置(例如GFI 102)以某种方式失效，以便不对预定状态进行响应。停电机构 2200包括当处于寿命终止状态时以某种方式对机构1910中的电路进行操作的电路。电阻 器1912在物理上由闭锁弹簧2202的偏压进行移位，所述电阻器1912不再受焊接的限制、 或者在替换实施例中不再受粘接剂的限制。闭锁弹簧2202包括在所示方向上的可永久地 取代销2214的外部(surface) 2203。即使激活复位按钮73，销2214也不能对准擒纵机构 2210。因而，将电阻器1912移位用来永久地使跳闸机构跳闸。将负载端与线路端永久断开 需要替换装置。参考图12，描述了一种替换的电路断路器。电路断路器包括跳闸机构1506、中断 触点1508和复位按钮1510，其类似于之前描述的被指定为参考元件73、74和75的元件。 电路断路器耦合至线路导体11和13，并用于当检测到真实故障状态或者模拟故障状态时、 或者当自动自测试信号失效时将一个或多个负载从实用电力电源上解耦。特别是，当发生 解耦时，存在多个空气间隙1512，其用于使多个负载结构彼此电隔离。负载例如可以包括布 置在保护装置中的馈通端1514。馈通端用于将导线连接到分流电路的后续部分。随后由保 护装置来保护该分流电路部分。负载结构还可包括布置在保护装置中的至少一个用户可访 问插座1516。插座用于与用户可附接负载的插头配对。因此，用户负载同样地由保护装置 来保护。如前面所描述的，如果在安装到分流电路期间装置10无意中误连线了，即电源电 压连接到馈通端1514，则可对保护装置进行配置以便每当试图复位时，例如，每当按下复位 按钮1510时，仅仅暂时性地进行复位。或者，可对保护装置进行配置以便在误连线状态期 间，阻断对装置10(1300)进行复位的能力。但不论是哪种情况，空气间隙1512都会在馈通 端1514处防止来自电力电源对插座1516供电。至少一个空气间隙1512可为每个电力电 源提供带电导体。保护用户远离用户可附接负载中的故障状态。或者，仅仅在单个电力电 源导体中提供至少一个空气间隙1512。停止对插座1516供电。因此，促使用户在可能出现 故障状态之前就纠正误连线状态。在又一个替换中，电力电源导体有选择地包括空气间隙 1512以使负载结构电解耦。在描述本发明的上下文中(尤其是在所附权利要求中)使用术语“一”、“一个”、 “该”及其类似术语应理解为既包括单个又包括多个，除非此处另有陈述或者相反由上下文 清楚地反驳。术语“包含”、“具有”、“包括”以及“含有”应理解为开放式术语(即意味着“包 括但不限于”)，除非有其他说明。术语“连接”应理解为部分地或者整体上被包含在内、被 附接、或者被连接在一起，即使有某物介于其间。此处列举的数值范围仅仅是用作逐一地参考落入于该范围内的每个单独的值的速记方法，除非此处另有陈述，并且每个单独的值都被引入到本说明书中，如同其被逐一地列举那样。此处所描述的全部方法都可以任何适当顺序来执行，除非此处另有陈述或者相反 由上下文清楚地反驳。此处提供的任何及所有示例或者示范性语言(例如，“诸如”)都仅 是用于更好地阐明本发明的实施例，而不是对本发明的范围强加限制，除非另有要求。说明书中的语言不应被理解为表示对实施本发明而言所必须的任何未请求的元 件。对所属领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围之内可对 本发明做出各种修改和变型。不是旨在将本发明的实施例限制在所披露的特殊方式上，相 反地，旨在覆盖本发明精神和范围内的所有改进、等价物以及替换，如所附权利要求中所定 义的那样。因而，旨在假如其落入到所附权利要求及其等价物范围之内，那么本发明就覆盖 了本发明的这些改进和改变。
权利要求一种电线装置，其特征在于包括多个线路端和多个负载端；耦合至所述多个线路端的检测电路，所述检测电路用于响应在所述多个线路端和/或所述多个负载端上传播的至少一个故障状态产生传感器故障信号；耦合至所述检测电路的故障检测电路，所述故障检测电路用于当所述传感器故障信号超过预定电平时产生故障检测信号；耦合至所述故障检测电路的电路断路器组件，所述电路断路器组件包括一组活动触点，其用于响应所述故障检测信号而被驱动进入跳闸状态以及响应复位激活而被驱动进入复位状态；耦合至所述多个线路端或所述多个负载端、所述检测电路、所述故障检测电路和所述电路断路器组件的自动自测试组件，所述自动自测试组件用于根据预定的周期性测试计划在AC线周期的预定半周期期间使得所述检测电路产生模拟传感器故障信号，监测与所述模拟传感器故障信号对应的所述故障检测信号，以及基于对所述故障检测信号的监测而产生测试结果信号，所述自动自测试组件还进一步包括抗噪声确定电路，其用于对多个测试结果进行评估以便提供抗噪声寿命终止信号，响应所述抗噪声寿命终止信号而使连接所述多个线路端和所述多个负载端的至少一个导电通路断路。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自动自测试组件包括至少一个指示器， 其用于响应所述寿命终止检测信号而发出指示信号。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述指示信号是可视信号、可听信号，或者 可视可听信号。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个指示器包括至少一个发光元件。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个发光元件用于发出编码信号 以表示多种情况之一。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多种情况包括多个故障模式，所述多个 故障模式包括开路电磁线圈、短路电磁线圈、短路SCR或开路SCR。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所表示的多种情况包括寿命终止状态、跳闸 状态或复位状态。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路断路器组件包括SCR、至少一个电 磁线圈以及电路断路器。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述电路断路器是四极电路断路器，其在跳 闸状态下将多个插座负载触点与所述多个线路端以及所述多个负载端分离。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述至少一个电磁线圈包括初级电磁线圈 和冗余电磁线圈。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述AC线路周期的预定半周期是AC电的 预定半周期极性。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述AC电的预定半周期极性是负极性。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自动自测试组件包括自动开关机构， 其用于有选择地在所述多个线路端或所述多个负载端上引入所述模拟传感器故障信号。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述自动开关机构包括耦合至布置在测 试电路上的开关的继电器。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自动自测试组件包括耦合至所述故障 检测电路的计时电路和耦合至所述多个线路端的测试电路。
16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预定的周期性测试计划包括在AC周期 的所选负半周期上引起所述模拟传感器故障信号。
17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预定的周期性测试计划包括在AC周期 的每个负半周期上都引起模拟传感器故障信号。
18.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述寿命终止信号是响应多个故障模式而 产生的，所述多个故障模式包括开路电磁线圈、短路电磁线圈、短路SCR或开路SCR。
19.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自动自测试装置包括至少一个指示 器，其用于向开路电磁线圈、短路电磁线圈、短路SCR或开路SCR发出信号。
20.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当检测到所述故障检测信号时，所述测试 结果信号表示成功的测试，而当没有检测到所述故障检测信号时，所述测试结果信号表示 不成功的测试。
专利摘要本实用新型涉及一种电线装置，其包括耦合至多个线路端或多个负载端、检测电路、故障检测电路以及电路断路器组件的自动自测试组件。该自动自测试组件用于根据预定的周期性测试计划在AC线路周期的预定半周期期间使得该检测电路产生模拟传感器故障信号，监测与该模拟传感器故障信号相对应的故障检测信号，以及基于对该故障检测信号的监测而产生测试结果信号。自动自测试组件还包括抗噪声确定电路，其用于对多个测试结果进行评估以便提供抗噪声寿命终止信号。响应于该抗噪声寿命终止信号而使连接该多个线路端和多个负载端的导电通路之一断路。
文档编号G01R31/02GK201594727SQ20092016813
公开日2010年9月29日 申请日期2009年8月31日 优先权日2008年10月8日
发明者B·F·麦克贝思, D·A·芬利, T·N·帕卡德 申请人:帕西·西姆公司