(57)【要約】【課題】保護システムの活性化および動的ラベリングのための方法、装置およびシステムを提供すること。【解決手段】開閉装置ユニットに結合する複数の回路保護装置と共に使用するためのシステムの一例は、開閉装置ユニットからのしきい値距離に関係付けられた第１の区域内に位置する身体を検出するための第１のセンサと、第１のセンサに結合するコントローラとを含む。コントローラは、複数の回路保護装置を選択的に有効にするように構成される。コントローラは、第１のセンサによる第１の区域内の身体の検出に応じて、複数の回路保護装置の第１の回路保護装置を有効にするように構成される。【選択図】図１
2013236538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉装置ユニットに結合した複数の回路保護装置と共に使用するための保護システムであって、
前記開閉装置ユニットからのしきい値距離に関係付けられた第１の区域内に位置する身体を検出するための第１のセンサと、
前記第１のセンサに結合するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記複数の回路保護装置を選択的に有効にするように構成され、前記コントローラは、前記第１のセンサによる前記第１の区域内の身体の検出に応じて、前記複数の回路保護装置の第１の回路保護装置を有効にするように構成される、保護システム。
【請求項２】
前記第１のセンサは、前記開閉装置ユニットへのドアが開くときを検出するように構成されたドアセンサである、請求項１記載の保護システム。
【請求項３】
前記第１のセンサは、前記開閉装置ユニットが位置する部屋へのドアが開くときを検出するように構成されたドアセンサである、請求項１記載の保護システム。
【請求項４】
前記第１のセンサは、前記第１の区域内の身体の動きを検出するように構成された動きセンサである、請求項１記載の保護システム。
【請求項５】
前記第１のセンサは、身体が前記開閉装置ユニットからの前記しきい値距離を横切るときを検出するように構成されたレーザセンサである、請求項１記載の保護システム。
【請求項６】
前記開閉装置ユニットからの第２のしきい値距離に関係付けられた第２の区域内の身体を検出するための第２のセンサをさらに備える、請求項１記載の保護システム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記第２の区域内の身体の検出に応じて前記複数の異なった保護装置の第２の回路保護装置を有効にするように構成された、請求項６記載の保護システム。
【請求項８】
前記開閉装置ユニットからのしきい値距離に関係付けられた前記第１の区域内に位置する身体を検出するための第２のセンサと、介在リレーとをさらに備え、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは前記介在リレーを介して前記コントローラに結合する、請求項１記載の保護システム。
【請求項９】
前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、前記介在リレーに並列に結合する、請求項８記載の保護システム。
【請求項１０】
論理ゲートをさらに備え、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは前記論理ゲートに結合し、前記論理ゲートは前記介在リレーに結合する、請求項８記載の保護システム。
【請求項１１】
開閉装置ユニットから第１のしきい値距離に関係付けられた第１の区域内の身体を検出するための第１のセンサと、
前記開閉装置ユニットから第２のしきい値距離に関係付けられた第２の区域内の身体を検出するための第２のセンサと、
表示装置と、
前記第１のセンサ、前記第２のセンサおよび前記表示装置に結合したコントローラとを備え、前記コントローラは、前記表示装置に、前記第１の区域内の身体の検出に応じて第１の情報を表示させ、前記第２の区域内の身体の検出に応じて第２の情報を表示させるように構成される、保護システム。
【請求項１２】
前記第１のセンサは、前記開閉装置ユニットに対する身体の位置を検出するように構成され、前記第１の情報は、前記開閉装置ユニットからの身体の距離に少なくとも部分的に基づく、請求項１１記載の保護システム。
【請求項１３】
前記第１のセンサは、ドアが第１の位置または第２の位置のどちらにあるかを検出するように構成され、前記第１の情報は、前記ドアが前記第１の位置または前記第２の位置のどちらにあるかに少なくとも部分的に基づく、請求項１１記載の保護システム。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記開閉装置ユニットに結合する回路保護装置に結合し、前記コントローラは、さらに、前記表示装置に、前記回路保護装置の状態に少なくとも部分的に基づく第３の情報を表示させるように構成される。請求項１１記載の保護システム。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記第１の区域および前記第２の区域のうち１つの中での身体の検出に応じて前記回路保護装置を有効にするように構成される、請求項１４記載の保護システム。
【請求項１６】
開閉装置ユニットに対する身体の位置に少なくとも部分的に基づいて、身体への危険のレベルを決定する工程と、
前記検出した危険のレベルに少なくとも部分的に基づいて身体への情報を表示する工程とを含む、方法。
【請求項１７】
身体への危険のレベルを決定する工程は、少なくとも１つのセンサを利用して、前記開閉装置ユニットに対する身体の位置を検出する工程を備える、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記開閉装置ユニットに対する身体の位置に少なくとも部分的に基づいて、前記開閉装置ユニットに結合する回路保護装置を有効にする工程をさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
身体への危険のレベルを決定する工程は、前記開閉装置ユニットに関連する複数の区域のうちどれに身体が位置するかを決定する工程を備え、回路保護装置を有効にする工程は、前記複数の区域のうち身体が位置するものに基づいて、前記回路保護装置の複数の形式の保護装置のうちの異なった１つを有効にする工程を備える、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
身体への危険のレベルを決定する工程は、前記開閉装置ユニットに関連する複数の区域のうちどれに身体が位置するかを決定する工程を備え、警告情報を表示する工程は、前記複数の区域のうち身体が位置するものに関する情報を表示する工程を備える、請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
複数の回路保護装置によって保護することができる装置からの第１のしきい値距離に関係付けられた第１の区域、および、前記装置からの第２のしきい値距離に関係付けられた第２の区域のうち１つの中の身体を検出する工程と、
前記第１の区域または前記第２の区域内の身体の検出に応じて、前記複数の回路保護装置の少なくとも１つを有効にする工程とを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の実施形態は、全体として保護システムに関し、より具体的には、１つまたは複数の保護システムを有効にし、動的ラベリングを提供するための方法、システムおよび装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の電力回路および開閉装置は、一般的に、空気、ガスまたは固体誘電体のような絶縁体によって分離された導体を有する。しかしながら、導体が互いに近すぎて位置する場合、または、導体間の電圧が導体間の絶縁体の絶縁特性を超える場合、アークが生じる可能性がある。導体間の絶縁体はイオン化する可能性があり、これは導電性の絶縁体を形成し、アーク形成を可能にする。
【０００３】
アークフラッシュは、２つの相導体間、相導体および中性導体間、または、相導体および接地点間の障害によるエネルギーの急速な放出によって引き起こされる。アークフラッシュ温度は、２００００℃に達するまたはこれを超える可能性があり、この温度は、導体および隣接する機器を気化させる可能性がある。加えて、アークフラッシュは、導体および隣接する機器を損傷するのに十分な著しいエネルギーを、熱、強い光、圧力波および／または音波の形態で放出する可能性がある。さらに、放出されたエネルギーは、アーク故障イベントの近傍の人間に重篤な傷害を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１３３９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アーク故障イベントを検出および軽減する装置が存在し、個人用防護服および装備の使用を義務付けることによってアークフラッシュ問題を規制するために機関および基準が存在するが、人的エラーが、潜在的に危険なアーク故障状態への暴露を依然として許してしまう可能性がある。特に、アーク故障問題を軽減するためのいくつかの既知のシステムは、人間のオペレータがシステムに従事することを必要とする。アーク故障軽減システムは、しばしば、容器内でそれが保護している装置と同じ場所に位置するため、オペレータは、アーク故障軽減保護装置をオンにするために容器に近づかなければならない。さらに、個人用防護服は、オペレータが防護服を着ている場合にオペレータを保護するだけである。したがって、オペレータは、防護服を着るべきときを知る必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、開閉装置ユニットに結合した複数の回路保護装置と共に使用するための保護システムは、開閉装置ユニットからのしきい値距離に関係付けられた第１の区域内に位置する身体を検出するための第１のセンサと、第１のセンサに結合するコントローラとを含む。コントローラは、複数の回路保護装置を選択的に有効にするように構成される。コントローラは、第１のセンサによる区域内の身体の検出に応じて、複数の回路保護装置の第１の回路保護装置を有効にするように構成される。
【０００７】
他の態様では、保護システムは、開閉装置ユニットから第１のしきい値距離に関係付けられた第１の区域内の身体を検出するための第１のセンサと、開閉装置ユニットから第２のしきい値距離に関係付けられた第２の区域内の身体を検出するための第２のセンサと、表示装置と、第１のセンサ、第２のセンサおよび表示装置に結合したコントローラとを含む。コントローラは、表示装置に、第１の区域内の身体の検出に応じて第１の情報を表示させ、第２の区域内の身体の検出に応じて第２の情報を表示させるように構成される。
【０００８】
他の態様では、方法は、開閉装置ユニットに対する身体の位置に少なくとも部分的に基づいて、身体への危険のレベルを決定する工程と、検出した危険のレベルに少なくとも部分的に基づいて身体への情報を表示する工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的な電力システムの概略ブロック図である。
【図２】図１に示す電力システムと共に使用することができる例示的な配電システムの概略ブロック図である。
【図３】図１に示す電力システムと共に使用することができる例示的な保護システムの概略ブロック図である。
【図４】図３に示す例示的な保護システムの２つのセンサの並列接続を示す概略ブロック図である。
【図５】図３に示す例示的な保護システムの２つのセンサの他の並列接続を示す概略ブロック図である。
【図６】保護システムと共に使用するための例示的な方法の流れ図である。
【図７】保護システムと共に使用するための他の例示的な方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
保護システム活性化および動的ラベリングのための方法、装置およびシステムの例示的な実施形態が本明細書に記載される。これらの実施形態は、電気機器から生じる危険からの人々の保護の改善を促進する。例示的な実施形態は、開閉装置のような電気機器への人の近接度を検出し、検出した装置への人の近接度の関数として１つまたは複数の保護装置を自動的に有効にする。このようにして、保護装置は、人が保護装置を有効にすることを覚えておく必要なしに、自動的に有効になる。さらに、回路遮断器を含むシステム、アークフラッシュ封じ込めシステム、および、低エネルギー通過（ＲＥＬＴ）システムのような、保護装置の２つ以上のレベルを含むシステムでは、電気機器への人の近接度によって決定されるような人への危険のレベルの関数として、保護のレベルを変化させることができる。さらに、例示的な実施形態は、例えば電気機器への人の近接度によって決定される人への危険のレベルの関数として、人への警告情報を表示するように動作可能な動的ラベリングを提供する。このようにして、人が現在曝されている危険のレベル、とるべきもしくはとらなければならない保護対策、保護装置の状態、および／または、人への危険の現在のレベルに適用できる規則／要件／規制を、人に知らせることができる。
【００１１】
図１は、機器保護システム１０２および配電システム１０４を含む例示的な電力システム１００の概略ブロック図である。例示的な実施形態では、配電システム１０４は、複数の開閉装置ユニット１０６を含む。保護システム１０２は、プロセッサ１１０と、プロセッサ１１０に結合するメモリ１１２とを含む中央コントローラ１０８を含む。プロセッサ１１０は、開閉装置ユニット１０６の動作を制御および／または監視する。より具体的には、プロセッサ１１０は、開閉装置ユニット１０６内の複数の回路遮断器およびトリップユニット（いずれも図１には示さず）の動作を制御および／または監視する。プロセッサ１１０は、ネットワーク１１４を介して開閉装置ユニット１０６と通信する。例えば、中央コントローラ１０８は、ネットワーク１１４を介してプロセッサ１１０および開閉装置ユニット１０６間でデータおよび／またはコマンドを送受信することができる中央通信ユニット１１６を含む。
【００１２】
用語「プロセッサ」は、一般的に、システムおよびマイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路、ならびに、本明細書に記載の機能を実行することができる任意の他の回路またはプロセッサを含む、任意のプログラム可能のシステムを指すことを理解すべきである。上記の例は単に例示であり、したがって、用語「プロセッサ」の定義および／または意味をどのようにも制限するものではない。
【００１３】
メモリ１１２は、開閉装置ユニット１０６を制御および／または監視するためにプロセッサ１１０によって実行可能なプログラムコードおよび命令を格納する。メモリ１１２は、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）、磁気ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、強誘電性ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、および／または、電気的消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）を含むことができるが、これらのみを含むことに限定されない。任意の他の適切な磁気的、光学的および／または半導体メモリが、単独でまたは他の形態のメモリと組み合わせて、メモリ１１２内に含まれてもよい。メモリ１１２は、適切なカートリッジ、ディスク、ＣＤ  ＲＯＭ、ＤＶＤまたはＵＳＢメモリを含むがこれらに限定されない、着脱可能または取り外し可能なメモリであってもよく、またはそのようなメモリを含んでもよい。
【００１４】
例示的な実施形態では、保護システム１０２は、表示装置１１８およびユーザ入力装置１２０を含み、ユーザ入力装置１２０は、保護システム１０２を使用して配電システム１０４を監視および制御するためのユーザインタフェースを提供する。表示装置１１８は、モニタ、テレビジョンディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）に基づくディスプレイ、複数の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に基づくディスプレイ、ポリマ発光ダイオード（ＰＬＥＤ）に基づくディスプレイ、複数の表面伝導型電子放出素子（ＳＥＤ）に基づくディスプレイ、投影画像および／もしくは反射画像を含むディスプレイ、または、任意の他の適切な電子装置もしくは表示機構を、無制限に含むことができる。一実施形態では、表示装置１１８は、関連するタッチスクリーンコントローラを有するタッチスクリーンを含む。表示装置１１８は、正方形、長方形、または細長い長方形のような、任意の適切な外形のものであってもよい。ユーザ入力装置１２０は、キーボード、キーパッド、タッチ感応スクリーン、マウス、スクロールホイール、ポインティングデバイス、音声認識ソフトウェアを用いる音声入力装置、および／または、ユーザがデータを配電システム１０４に入力することを可能にする任意の適切な装置を、無制限に含む。
【００１５】
図２は、複数の回路保護装置１２２を含む配電システム１０４の概略ブロック図である。各回路保護装置１２２は、開閉装置ユニット１０６内に着脱可能に結合し、１つまたは複数の負荷１２４への電力を制御するように構成される。例示的な実施形態では、回路保護装置１２２は、電子トリップユニット（ＥＴＵ）１２２である。
【００１６】
負荷１２４は、機械装置、モータ、照明、ならびに／または、製造もしくは発電または配電設備の他の電気的および機械的機器を含むことができるが、これらのみを含むことに限定されない。電力は、回路保護装置１２２にも結合した主電力供給装置１２６から開閉装置ユニット１０６に供給される。電力は、次に、電力を負荷１２４に供給するための、回路保護装置１２２を使用する複数の分岐回路１２７に分割される。
【００１７】
各回路保護装置１２２は、プロセッサ１２８、ならびに、少なくとも１つのセンサ１３０、および、プロセッサ１２８に結合した１つもしくは複数の回路遮断器またはアーク封じ込め装置のような少なくとも１つのトリップ機構１３２を含む。例示的な回路遮断器は、例えば、回路遮断器に結合した負荷に回路遮断器を介して流れる電流を遮断する回路スイッチおよび／または回路断続器を含む。例示的なアーク封じ込め装置は、例えば、封じ込め組立品、複数の電極、プラズマ銃、および、トリガ回路を含み、トリガ回路は、回路上で検出されるアークまたは他の電気的故障から封じ込め組立品中にエネルギーを転送するために、プラズマ銃に、電極間のギャップ中にアブレーティブプラズマを放射させる。
【００１８】
センサ１３０は、トリップ機構１３２のおよび／または回路保護装置１２２の少なくとも１つの動作状態を測定する。例示的な実施形態では、センサ１３０は、トリップ機構１３２および／もしくは回路保護装置１２２の温度、または、トリップ機構１３２および／もしくは回路保護装置１２２のすぐ近くの周囲空気の温度を測定する温度センサ１３０である。代わりに、センサ１３０は、トリップ機構１３２および／もしくは回路保護装置１２２の周囲もしくはすぐ近くの周囲空気の湿度もしくは水分を測定する湿度センサ１３０、ならびに／または、トリップ機構１３２および／もしくは回路保護装置１２２を流れている電流を測定する電流変圧器、ロゴスキーコイル、ホール効果センサ、および／もしくは、シャントのような電流センサである。いくつかの実施形態では、センサ１３０は電圧センサ１３０である。依然として代わりに、センサ１３０は、温度、湿度、電圧および／もしくは電流センサ、ならびに／または、配電システム１０４を本明細書に記載のように機能させることができる、任意の他の形式のセンサの組み合わせを含むことができる。例示的な実施形態では、各センサ１３０は、関連するトリップ機構１３２でもしくはそのすぐ近くで測定された温度を表すデータ（以下、「温度データ」と呼ぶ）、および／または、測定された湿度を表すデータ（以下、「湿度データ」と呼ぶ）を発生する。加えて、各センサ１３０は、温度データおよび／もしくは湿度データを含むまたは表す信号を、トリップ機構１３２に関連するまたは結合するプロセッサ１２８に送信する。各プロセッサ１２８は、温度データ、湿度データおよび／または任意の他の動作状態データがプログラム可能なトリップしきい値を超える場合、負荷１２４に供給される電流を遮断するためにトリップ機構１３２を活性化するようにプログラムされる。
【００１９】
例示的な実施形態では、プロセッサ１２８はまた、中央コントローラ１０８に通信可能に結合する。例えば、プロセッサ１２８は、中央コントローラ１０８と通信可能に直接結合することができ、または、通信ユニット１３４を介して中央コントローラ１０８と通信可能に結合することができる。プロセッサ１２８および中央コントローラ１０８間の通信は、実配線の通信リンクを介してまたは無線通信リンクを介して実現することもできる。プロセッサ１２８は、対応するトリップ機構１３２に関係する測定された動作状態データを収集する。例えば、各プロセッサ１２８は、プロセッサ１２８に結合したトリップ機構１３２に関係するセンサ１３０から、測定された温度および／または湿度データのような測定された動作状態データを収集する。いくつかの実施形態では、プロセッサ１２８は、測定された動作状態データを、予め選択された頻度で周期的に受信する。例えば、プロセッサ１２８は、温度および／または湿度データを、約毎分、毎時、毎日の頻度、または任意の他の頻度で受信する。プロセッサ１２８は、温度および／もしくは湿度データを表す値を、プロセッサ１２８に結合するメモリ１３６に格納し、ならびに／または、温度および／もしくは湿度データを、中央コントローラ１０８に送信する。代わりの実施形態では、回路保護装置１２２はプロセッサ１２８を含まず、プロセッサ１２８の機能は中央コントローラ１０８に組み込まれる。
【００２０】
メモリ１３６は、回路保護装置１２２および／またはトリップ機構１３２を制御および／または監視するためにプロセッサ１２８によって実行可能なプログラムコードおよび命令を格納する。例示的な実施形態では、メモリ１３６は、メモリ１３６に格納されたデータが電力喪失後も保持されるようにすることを可能にするために、不揮発性ＲＡＭを含む。代わりにまたは加えて、メモリ１３６は、磁気ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、強誘電性ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、および／または、電気的消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）を含むことができる。任意の他の適切な磁気的、光学的および／または半導体メモリが、単独でまたは他の形態のメモリと組み合わせて、メモリ１３６内に含まれてもよい。メモリ１３６は、適切なカートリッジ、ディスク、ＣＤ  ＲＯＭ、ＤＶＤまたはＵＳＢメモリを含むがこれらに限定されない、着脱可能または取り外し可能なメモリであってもよく、またはそのようなメモリを含んでもよい。
【００２１】
回路保護装置１２２は、プロセッサ１２８に結合する表示装置１３８も含む。例示的な実施形態では、表示装置１３８は、回路保護装置１２２の状態を示す１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。例えば、プロセッサ１２８は、回路保護装置１２２および／もしくはトリップ機構１３２がアクティブであるおよび／もしくは正常に動作していること、障害または故障が生じたこと、回路保護装置１２２のトリップ機構１３２または他の構成要素の耐用年数がしきい値未満であること、ならびに／または、トリップ機構１３２および／もしくは回路保護装置１２２の任意の他の状態を示すために、表示装置１３８の１つまたは複数の構成要素（例えばＬＥＤ）を活性化することができる。
【００２２】
回路保護装置１２２を、配電システム１０４の開閉装置ユニット１０６を参照して図２で説明してきたが、回路保護装置１２２またはその任意の構成要素は、任意の装置またはシステムと共に使用することができることを認識すべきである。加えてまたは代わりに、センサ１３０およびプロセッサ１２８は、トリップ機構１３２以外の任意の他の装置またはシステムのまたはそのすぐ近くの温度および／または湿度のような動作状態を監視または測定することができる。
【００２３】
図３は、電力システム１００と共に使用するための保護システム２００の概略ブロック図である。保護システム２００は、回路保護装置１２２、コントローラ２０２、および、複数のセンサ２０４〜２１０を含む。単一の回路保護装置１２２を図３に示しているが、回路保護システム２００は、任意の数の回路保護装置１２２を含むことができる。
【００２４】
センサ２０４〜２１０は、一般的に、人または身体が曝される可能性がある開閉装置ユニット１０６からの危険のレベルを、直接または推定的に検出する。人が曝される可能性がある危険は、例えば、感電、火災危険、圧力波、過度の音量レベル等を含む。本明細書では危険レベルとも呼ばれる人への危険のレベルは、一般的に、危険源、例えば開閉装置ユニット１０６への人の近接度に直接関係する。センサ２０４〜２１０は、回路保護装置１２２および開閉装置ユニット１０６への人または身体（図示せず）の近接度を検出することによって、ならびに／または、回路保護装置１２２および／もしくは開閉装置ユニット１０６の状態を検出することによって、危険のレベルを検出することができる。例えば、センサ２０４は、開閉装置ユニット１０６のハウジングのドア（図示せず）が開いているかまたは閉じているかを検出する。人は、ハウジングのドアが閉じている場合よりドアが開いている場合のほうが開閉装置ユニット１０６からのより大きい危険に曝される可能性がある。具体的には、いくつかのアーク封じ込め装置のようないくつかの回路保護装置は、ハウジングのドアが開いている場合、効果的に動作しない場合がある。第１のセンサ２０６および第２のセンサ２０８と呼ぶことができるセンサ２０６および２０８は、人が第１の区域２１２または第２の区域２１４内に位置するかどうかを検出する。第１の区域２１２は第１のしきい値２１６に関係付けられ、第２の区域２１４は第２のしきい値２１８に関係付けられる。第１のしきい値２１６は、開閉装置ユニット１０６からの第１のしきい値距離であり、第２のしきい値２１８は、開閉装置ユニット１０６からの第２のしきい値距離である。例示的な実施形態では、センサ２０６および２０８は、人が第１の区域２１２および／または第２の区域２１４に入ったことを決定するために、人が第１のしきい値２１６および第２のしきい値２１８をそれぞれ横切るときを検出する。他の実施形態では、センサ２０６および２０８は、第１の区域２１２および第２の区域２１４内の人の存在を検出するように構成された動き検出器または近接センサであってもよい。同様に、センサ２１０は、人が第３の区域２２０に入ったかどうかを検出するように構成される。例示的な実施形態では、センサ２１０は開閉装置ユニット１０６を収容する部屋のドアに結合し、人が部屋および第３の区域２２０に入るときを検出するように構成される。センサ２１０は、例えば、人が部屋および第３の区域２２０に入るためにしきい値２２２を横切るときを検出するレーザセンサであってもよい。他の実施形態では、センサ２１０は、開閉装置ユニット１０６を収容する部屋へのドアが開かれるときを検出するように構成されたドアセンサであってもよい。４つのセンサ２０４〜２１０を例示的な実施形態では説明したが、保護システム２００は、より多いまたはより少ないセンサと、対応してより多いまたはより少ない区域および／もしくはしきい値とを含むことができる。さらに、保護システム２００は、単一の形式のセンサまたは複数の形式のセンサを含むことができる。センサ２０４〜２１０は、回路保護装置１２２および開閉装置ユニット１０６への人の近接度を検出するのに適した任意の形式のセンサであってもよい。例えば、センサ２０４〜２１０は、動きセンサ、レーザセンサ、ドアセンサ、近接センサ等を含むことができる。
【００２５】
センサ２０４〜２１０に関連するおよび／またはセンサ２０４〜２１０に関連して定義される区域２１２、２１４および２２０は、一般的に、人が曝される可能性がある危険の増加するレベルを示す。開閉装置ユニット１０６が位置する部屋の外では、人は開閉装置ユニット１０６から最も離れており、したがって、開閉装置ユニット１０６からの最も小さい危険に曝される。第３の区域２２０では、人は部屋の外にいる場合より開閉装置ユニット１０６の近くに位置するが、依然として開閉装置ユニット１０６から比較的遠い。第２の区域２１４では、人は開閉装置ユニット１０６により近く、したがって、人への潜在的な危険レベルは第３の区域より増加する。第１の区域２１２内では、人は開閉装置ユニット１０６に最も近く、最も大きい潜在的な危険レベルに曝される。より具体的には、しきい値２１６、２１８および２２２ならびに区域２１２、２１４および２２０は、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の安全機関規定、規則および／または基準にしたがって定義される。一実施形態では、しきい値および区域は、全米火災防護協会によって定義されるような接近境界にしたがって定義される。一実施形態では、第１の区域２１２は、人が、活線との直接接触が計画された場合に使用される同じ個人用防護装備を使用しなければならない禁止区域であり、第２の区域２１４は、有資格者のみが適切な保護により許可される接近が限定された区域であり、第３の区域２２０は、無資格者が資格のある監督者または護衛と共に入ることのみができる接近が制限された区域である。他の実施形態では、区域２１２、２１４および２２０は、他の制限および定義を有する他の形式の区域であってもよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の区域２１２、２１４および２２０は、加えてまたは代わりに、各区域で経験する可能性がある危険または傷害の種類によって定義することができる。例えば、いくつかの実施形態では、区域２１２および２１４は、開閉装置ユニット１０６でのアークフラッシュの発生の際に人が２度以上のやけどを経験すると思われる区域であってもよい。
【００２６】
コントローラ２０２は、センサ２０４〜２１０に通信可能に結合する。例示的な実施形態では、コントローラ２０２は、中央コントローラ１０８およびプロセッサ１２８にも通信可能に結合する。コントローラ２０２、プロセッサ１２８および中央コントローラ１０８間の通信は、実配線の通信リンクを介してまたは無線通信リンクを介して実現することができる。コントローラ２２４は、開閉装置ユニット１０６への人の近接度、および／または、人が曝される可能性がある危険のレベルを決定するために、センサ２０４〜２１０を監視する。さらに、コントローラ２２４は、回路保護装置１２２を選択的に有効にするように構成される。例示的な実施形態では、コントローラ２０２は、プロセッサおよびメモリ装置（いずれも図示せず）を含むディジタルコントローラである。メモリ装置は、プロセッサによって実行されると、プロセッサにおよびそれによってコントローラ２０２に、本明細書に記載のように実行させる命令を含む。他の実施形態では、コントローラ２０２はアナログコントローラである。例示的な実施形態では、コントローラ２０２は、中央コントローラ１０８のような他のコントローラと別個のものである。他の実施形態では、中央コントローラ１０８および／またはプロセッサ１２８は、コントローラ２０２に割り当てられた機能を実行することができる。
【００２７】
センサ２０４〜２１０は、互いに独立してコントローラ２０２に通信可能に結合する（例えば、コントローラ２０２の別個の入力部に各々接続する、マルチプレクサを介してコントローラ２０２に結合する、等）ことができ、または、並列にコントローラ２０２に結合することができる。図４および５は、コントローラ２０２へのセンサ２０６および２０７の並列接続を示す概略ブロック図である。ノイズ感度を低減し、並列入力を可能にするために、センサ２０６および２０７とコントローラ２０２との間に、介在リレー２２４が結合する。例示的な実施形態では、センサ２０８および２１０は、互いに独立して、且つ、センサ２０６および２０７とは独立して、コントローラに結合する。図４および５の両方の実施形態では、センサ２０６および２０７は、介在リレー２２４を介して並列にコントローラ２０２に結合する。センサ２０６および２０７の動作のための電力は、電源２２６によって供給される。センサ２０６および２０７の両方は、区域２１２に関係付けられ、区域２１２内の身体を検出するように構成される。センサ２０６および２０７からの信号は、本明細書に記載の任意の適切な方法でコントローラ２０２によって使用することができる。さらに、単一の区域に２つのセンサを使用することによって、誤検出を減らすことによって精度を向上させることができ、ならびに／または、システムの堅牢性および信頼性を高めることができる。例えば、図５では、コントローラ２０２が、区域２１２内に身体が存在することを決定し、本明細書に記載のように実行する前に、センサ２０６および２０７からの信号には、両方のセンサ２０６および２０７が区域２１２内の身体を検出するために必要とするＡＮＤゲート２２８による「ＡＮＤ」演算が行われる。このように、有害な活性化、すなわち、誤警報を低減することができる。図４の実施形態では、センサ２０６および２０７には「ＯＲ」演算が行われる。この実施形態では、コントローラ２０２は、センサ２０６およびセンサ２０７のいずれかが区域２１２内の身体を検出する場合、身体が区域２１２内に存在することを決定する。この構成は、並列接続したセンサ２０６および２０７の一方が故障または誤動作していたとしても、人への保護を提供し続けることができる。センサ２０６および２０７は、加えてまたは代わりに、図５に示したものと同様の構成で（ここでＡＮＤゲート２２８はＯＲゲートであろう）、ＯＲゲートを介して介在リレー２２４に結合することができる。他の実施形態では、２つ以上のセンサ２０４〜２１０は、介在リレーを介しても介さなくても、コントローラ２０２に別々に接続することができ、コントローラは、適切なプログラミングを介して、受信した信号に上述したような論理演算を行うことができる。２つのセンサのみを参照して上述したが、任意の適切な数のセンサをコントローラ２０２に並列に接続することができる。さらに、並列に接続したセンサは、異なった方法でまたは異なった組み合わせで使用することができる。例えば、センサ２０６および２０７からの信号を、開閉装置ユニット１０６のドアが閉じたことをセンサ２０４が示す場合、論理ＡＮＤ演算で結合することができ、開閉装置ユニット１０６のドアが開いたことをセンサ２０４が示す場合、ＯＲ演算で結合することができる。
【００２８】
再び図３を参照し、コントローラ２０２は、メモリ装置に格納された命令を介す等して、センサ２０４〜２１０からの入力に少なくとも部分的に基づいて回路保護装置１２２を制御するように構成される。具体的には、コントローラ２０２は、人が開閉装置ユニット１０６に近づくにつれて、回路保護装置１２２によって提供される保護を有効にするおよび／または増加させる。いくつかの実施形態では、コントローラ２０２は、人および開閉装置ユニット１０６間の距離が増加するにつれて、回路保護装置１２２によって提供される保護を無効にするおよび／または減少させるように構成される。依然として他の実施形態では、回路保護装置１２２によって提供される保護を、加えてまたは代わりに、人によって手動で無効にするおよび／または減少させることができる。さらに、いくつかのこのような実施形態では、コントローラ２０２は、身体が１つまたは複数の区域２１２、２１４および２２０で検出された場合、人が手動で保護を無効にするおよび／または減少させることを禁止するように構成される。本明細書で使用する場合、保護を「有効にする」または回路保護装置を「有効にする」は、非通電の、オフにした、および／または、不活性の回路保護装置を、通電する、オンにする、および／または、活性化することを指す。例えば、センサ２０４〜２１０が区域２１２、２１４および２２０内に人を誰も検出しない場合、コントローラ２０２は、回路保護装置１２２をオフ状態または最小限の保護状態に維持することができる。人がしきい値２２２、２１８および２１６を横切り、それによって区域２２０、２１４および２１２にそれぞれ入るにつれ、保護装置１２２によって提供される保護のレベルは、コントローラ２０２によって増加する。増加した保護は、現在オフになっている１つもしくは複数の保護装置（例えばアーク封じ込め装置）を有効にするもしくはオンにすることによって、および／または、低エネルギー通過（ＲＥＬＴ）保護を有効にすることによって達成することができる。さらに、回路保護装置を「有効にすること」は、回路保護装置の異なった保護レベルを有効にすることを含む。したがって、増加した保護は、回路遮断器のトリップしきい値を減少させる（すなわち、回路遮断器の異なった保護手法またはしきい値を有効にする）ことによって達成することができる。したがって、人が潜在的により大きい危険に曝される区域に人が入るにつれ、人への保護のレベルは自動的且つ漸進的に増加する。本明細書で使用する場合、回路保護装置を「有効にすること」は、一般的に、回路保護装置によって提供される実際の保護を活性化することを含まない。例えば、コントローラ２０２は、アーク封じ込め装置を、アーク封じ込め装置が電気アークに対して保護するために監視および準備するときに、装置をオンにすることによって有効にすることができる。装置のテストの状態を除いて、アーク封じ込め装置は、アーク封じ込め装置が電気アークを検出するまでそして、そうしない限り、その保護を行わない。
【００２９】
コントローラ２０２は、コントローラ２０２に通信可能に結合した表示装置２２４を介して、動的な情報表示を人に提供する。表示装置２２４は、モニタ、テレビジョンディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）に基づくディスプレイ、複数の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に基づくディスプレイ、ポリマ発光ダイオード（ＰＬＥＤ）に基づくディスプレイ、複数の表面伝導型電子放出素子（ＳＥＤ）に基づくディスプレイ、投影画像および／もしくは反射画像を含むディスプレイ、または、任意の他の適切な電子装置もしくは表示機構を、無制限に含むことができる。コントローラ２０２は、保護装置１２２の状態、および／または、人が現在曝される可能性がある危険の潜在的レベルに関する情報を、表示装置２２４に表示させるように構成される。したがって、区域２１２、２１４または２２０内に人がいない場合、コントローラ２０２は、表示装置２２４に、保護が現在無効であることを示させることができる。人が区域２２０、２１４および２１２に入ると、コントローラは、有効である保護のレベルを示すように表示装置２２４の表示を更新する（例えば、有効であるアーク封じ込め装置、減少した回路遮断器のしきい値、稼働中のＲＥＬＴ、等）。さらに、例示的な実施形態では、コントローラ２０２は、警告、危険および／または指示情報を表示装置２２４に表示させる。表示装置に表示される情報は、開閉装置ユニット１０６に対する身体の位置に少なくとも部分的に基づく。このように、コントローラ２０２は、表示装置２２４に、区域２１４のような第１の区域での身体の検出に応じて第１の情報を表示させ、区域２１２のような第２の区域での身体の検出に応じて第２の情報を表示させる。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ２０２は、表示装置２２４を介して、監督、認証および／または保護装置情報を、身体の位置の関数として表示装置２２４に表示する。このように、区域２１４に身体が検出される場合、要求される監督／認証の要求されるレベルを表示することができる。防護装備が要求される区域２１２に身体が検出される場合、コントローラ２０２は、表示装置２２４に、防護服が要求されることの人への警告を表示させる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、保護システム２００は、表示装置２２４に加えてまたはその代わりに、人に情報を提示するための１つまたは複数の装置を含む。例えば、システム２００はラウドスピーカを含むことができる。コントローラは、可聴の状態および警告を、表示装置２０２に表示されるものと同様に人に提供することができる。可聴の状態および／もしくは警告は、表示装置２２４に表示されるテキストの言語による再生のような詳細な情報を含むことができ、または、危険レベルが増加していることを示すため、および／もしくは、表示装置２２４に人の注意を引き寄せるため、アラーム音のような非言語音を含むことができる。追加の装置は、点滅ライトのような他の視覚的インジケータを含むことができる。
【００３１】
図６は、保護システム２００のような保護システムと共に使用するための例示的な方法３００のフローチャートである。方法３００は、身体への危険のレベルを、開閉装置ユニットに対する身体の位置に少なくとも部分的に基づいて決定する工程３０２を含む。身体の位置は、少なくとも１つのセンサを介して検出される。コントローラは、検出された危険のレベルに少なくとも部分的に基づいて身体への警告情報を表示装置に表示させる（３０４）。方法３００は、プロセッサによって少なくとも部分的に実行される。例えば、複数のコンピュータ実行可能命令が、コンピュータ読み取り可能媒体内で具体化される。命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに方法３００の工程を実行させる、および／または、本明細書に記載のように機能させる。
【００３２】
図７は、保護システム２００のような保護システムと共に使用するための例示的な方法４００のフローチャートである。方法４００は、複数の回路保護装置によって保護することができる装置からの第１のしきい値距離に関係付けられた第１の区域と、装置からの第２のしきい値距離に関係付けられた第２の区域とのうち一方の中の身体を検出する工程（４０２）を含む。第１の区域または第２の区域内の身体の検出は、少なくとも１つのセンサを介して検出される。コントローラは、第１の区域または第２の区域内の身体の検出に応じて、複数の回路保護装置の少なくとも１つを有効にする（４０４）。方法４００は、プロセッサによって少なくとも部分的に実行される。例えば、複数のコンピュータ実行可能命令が、コンピュータ読み取り可能媒体内で具体化される。命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに方法４００の工程を実行させる、および／または、本明細書に記載のように機能させる。
【００３３】
本明細書に記載の方法、装置およびシステムの技術的効果は、（ａ）開閉装置ユニットに対する身体の位置に少なくとも部分的に基づいて身体への危険のレベルを決定すること、および、（ｂ）検出した危険のレベルに少なくとも部分的に基づいて身体への警告情報を表示すること、の１つまたは複数を含むことができる。
【００３４】
方法、装置およびシステム保護システムの活性化および動的ラベリングの例示的な実施形態を上記で詳細に説明した。方法、装置およびシステムは、本明細書に記載の具体的な実施形態に限定されず、方法の動作ならびに／またはシステムおよび／または装置の構成要素は、本明細書に記載の他の動作および／または構成要素と独立して別々に利用することができる。さらに、記載の動作および／もしくは構成要素は、他のシステム、方法および／もしくは装置で定義することもでき、または、これらと組み合わせて使用することもでき、本明細書に記載のシステム、方法および装置のみによって実施することに限定されない。
【００３５】
本発明を、例示的な回路保護システムに関連して説明したが、本発明の実施形態は、多数の他の回路保護システムまたは他のシステムもしくは装置と共に使用できる。本明細書に記載の回路保護システムは、本発明の任意の態様の使用または機能の範囲についてどのような制限も示唆するものではない。加えて、本明細書に記載の回路保護システムは、例示的な動作環境で示した構成要素の任意の１つまたは組み合わせに関してどのような依存性または要件を有するものとしても解釈されるべきではない。
【００３６】
本明細書で示し、説明した本発明の実施形態での動作の実行または遂行の順序は、特に指定がない限り必須ではない。すなわち、動作は、特に指定がない限り任意の順序で実行することができ、本発明の実施形態は、本明細書で開示したものに追加したまたはそれより少ない動作を含むことができる。例えば、他の動作の前に、同時に、または、後に特定の動作を実行または遂行することは、本発明の態様の範囲内であると考えられる。
【００３７】
本発明の種々の実施形態の具体的な特徴をいくつかの図面に示し、他の図面では示さないことができるが、これは便宜上のものである。本発明の原理によれば、図面のどのような特徴も、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または特許請求することができる。
【００３８】
本明細書は、最良の形態を含んで本発明を開示するために、また、任意の装置またはシステムを製造および使用することや任意の組み込まれた方法を実行することを含んで当業者が本発明を実施することを可能にするために、例を使用する。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を含む場合、または、それらが特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない等価の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内であるものとする。
【符号の説明】
【００３９】
１００  電力システム
１０２  保護システム
１０４  配電システム
１０６  開閉装置ユニット
１０８  中央コントローラ
１１０  プロセッサ
１１２  メモリ
１１４  ネットワーク
１１８  表示装置
１２０  ユーザ入力装置
１２２  回路保護装置
１２４  負荷
１２６  主電力供給装置
１２７  分岐回路
１２８  プロセッサ
１３０  センサ
１３２  トリップ機構
１３４  通信ユニット
１３６  メモリ
１３８  表示装置
２００  保護システム
２０２  コントローラ
２０４  センサ
２０６  センサ
２０７  センサ
２０８  センサ
２１０  センサ
２１２  第１の区域
２１４  第２の区域
２１６  第１のしきい値
２１８  第２のしきい値
２２０  第３の区域
２２２  しきい値
２２４  表示装置
２２６  電源
２２８  ＡＮＤゲート
３００  方法
３０２  決定
３０４  表示
４００  方法
４０２  検出
４０４  有効
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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