開關(guān)裝置以及相關(guān)的開關(guān)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種機(jī)械操作式開關(guān)裝置包括：至少一個(gè)可動(dòng)觸頭以及用于將這樣的可動(dòng)觸頭與對(duì)應(yīng)的固定觸頭耦接/分離的相關(guān)聯(lián)的操作機(jī)構(gòu)，其中操作機(jī)構(gòu)包括第一彈性裝置，其適于通過(guò)脫扣來(lái)提供將可動(dòng)觸頭與固定觸頭分離的能量；以及至少一個(gè)分勵(lì)脫扣器。所述至少一個(gè)分勵(lì)脫扣器具有：在第一穩(wěn)定位置與第二穩(wěn)定位置之間可動(dòng)的構(gòu)件，其中從第一穩(wěn)定位置到第二穩(wěn)定位置的移動(dòng)引起第一彈性裝置的脫扣；生成將可動(dòng)構(gòu)件保持在第一穩(wěn)定位置中的力的至少一個(gè)永磁體，其中保持在第一穩(wěn)定位置中的可動(dòng)構(gòu)件壓縮與可動(dòng)構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的第二彈性裝置；以及操作上與可動(dòng)構(gòu)件和電子裝置相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)電繞組，其中該電子裝置被配置用于電驅(qū)動(dòng)該繞組以生成用于引起被壓縮的第二彈性裝置的脫扣的磁力。
【專利說(shuō)明】開關(guān)裝置以及相關(guān)的開關(guān)設(shè)備
[0001]本發(fā)明涉及一種開關(guān)裝置，特別涉及一種機(jī)械操作式開關(guān)裝置。
[0002]如已知的，電路中諸如低壓或中壓電路中使用的開關(guān)裝置，典型地為電路斷路器、切斷器和連接器，是被設(shè)計(jì)為允許安裝了該開關(guān)裝置的電路的特定部分的正確操作以及允許相關(guān)聯(lián)的電負(fù)載的正確操作的裝置。為了本公開內(nèi)容的目的，術(shù)語(yǔ)“低壓”是指具有高達(dá)1000V AC/1500V DC的工作電壓的應(yīng)用，而術(shù)語(yǔ)“中壓”是指在從IkV至幾十kV(例如50kV)的范圍內(nèi)的應(yīng)用。
[0003]開關(guān)裝置包括一個(gè)或更多個(gè)電極或相，每一個(gè)均具有至少一個(gè)可動(dòng)觸頭和對(duì)應(yīng)的固定觸頭。操作機(jī)構(gòu)操作上與可動(dòng)觸頭相關(guān)聯(lián)，使得引起這樣的觸頭在第一閉合位置和第二斷開位置之間移動(dòng)，在第一閉合位置可動(dòng)觸頭機(jī)械地耦接至對(duì)應(yīng)的固定觸頭(閉合開關(guān)裝置)，而在第二斷開位置可動(dòng)觸頭與對(duì)應(yīng)的固定觸頭(斷開開關(guān)裝置)分離。
[0004]機(jī)械操作式開關(guān)裝置包括“儲(chǔ)能”類型的操作機(jī)構(gòu)，即具有彈性裝置的操作機(jī)構(gòu)，彈性裝置諸如為一對(duì)彈簧，所述彈簧被壓縮以儲(chǔ)存將可動(dòng)觸頭從閉合位置移位至斷開位置所需要的能量。
[0005]若干分勵(lì)脫扣器(shunt release)和/或附件一般操作上與儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)；這樣的分勵(lì)脫扣器和/或附件的典型用途是將相關(guān)聯(lián)的操作機(jī)構(gòu)的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械部分脫扣或鎖定。例如，分勵(lì)斷開脫扣器被布置成作用于操作機(jī)構(gòu)上以在斷開或跳閘命令之后弓I起操作機(jī)構(gòu)的被壓縮的彈性裝置的脫扣。
[0006]圖1中示意性地示出了本領(lǐng)域內(nèi)已知的類型的機(jī)械操作式三極開關(guān)裝置500的示例性實(shí)施方式。開關(guān)裝置500具有操作機(jī)構(gòu)10，該操作機(jī)構(gòu)10操作上連接至極2的三個(gè)可動(dòng)觸頭3，以引起這樣的觸頭3與對(duì)應(yīng)的固定觸頭4的耦接/分離。具體地，操作機(jī)構(gòu)10包括例如一對(duì)彈簧11以提供斷開開關(guān)裝置500所需要的能量。
[0007]圖1的開關(guān)裝置500包括:
[0008]-斷開分勵(lì)脫扣器5，被配置用于在接收到分勵(lì)跳閘命令時(shí)引起開關(guān)裝置500的斷開；
[0009]-欠電壓分勵(lì)脫扣器6，被配置用于在檢測(cè)到欠電壓狀況時(shí)引起開關(guān)裝置500的斷開和/或鎖定斷開的開關(guān)裝置500 ；
[0010]-閉合分勵(lì)脫扣器7，被配置用于在接收到閉合命令時(shí)引起開關(guān)裝置500的閉合；
[0011]-鎖定磁體8，被配置成鎖定操作機(jī)構(gòu)10并阻擋開關(guān)裝置500的閉合。
[0012]此外，可以提供具有與斷開分勵(lì)脫扣器5基本相同的功能的冗余斷開分勵(lì)脫扣器。
[0013]如已知的，分勵(lì)斷開脫扣器5和欠電壓分勵(lì)脫扣器6均包括操作上與在第一吸引位置與第二脫扣位置之間可移動(dòng)的電樞相關(guān)聯(lián)的電繞組，其中從吸引位置移動(dòng)至脫扣位置引起電樞對(duì)操作機(jī)構(gòu)10的一個(gè)或更多個(gè)部分的干預(yù)以斷開開關(guān)裝置500。
[0014]具體地，分勵(lì)跳閘命令引起電力供給施加至斷開分勵(lì)脫扣器5的繞組，使得生成將電樞從收縮位置移動(dòng)至脫扣位置的磁力。
[0015]欠電壓分勵(lì)脫扣器6的在收縮位置中的電樞壓縮彈簧，并且該電樞通過(guò)連續(xù)地用輔助電力供給使繞組通電而產(chǎn)生的磁力被保持在這樣的收縮位置中。由于發(fā)生欠電壓狀況，所以輔助電力供給至少按照使得被壓縮的彈簧脫扣并且朝向脫扣位置推動(dòng)電樞的方式進(jìn)行降低。
[0016]一個(gè)或更多個(gè)另外的附件80、9可以與欠電壓分勵(lì)脫扣器6相關(guān)聯(lián)。例如，開關(guān)裝置500的一些應(yīng)用需要欠電壓狀況的發(fā)生與欠電壓分勵(lì)脫扣器6的斷開開關(guān)裝置500的隨后干預(yù)之間的延遲時(shí)間。借助一個(gè)或更多個(gè)外部電容器9來(lái)提供在延遲時(shí)間期間將欠電壓分勵(lì)脫扣器6的電樞保持在收縮位置中所需要的能量，該一個(gè)或更多個(gè)外部電容器9例如連接在輔助電力供給與欠電壓分勵(lì)脫扣器6的繞組之間。
[0017]此外，在開關(guān)裝置500的一些應(yīng)用中，需要在發(fā)生欠電壓狀況時(shí)臨時(shí)禁用欠電壓分勵(lì)脫扣器6的斷開和/或鎖定功能。機(jī)械超馳(override)設(shè)備80 —般操作上耦接至欠電壓脫扣器6，使得即使發(fā)生了欠電壓狀況也能夠在被操作者致動(dòng)時(shí)機(jī)械地阻擋欠電壓脫扣器6的在收縮位置中的電樞。
[0018]在技術(shù)現(xiàn)狀下，盡管已知的解決方案表現(xiàn)得相當(dāng)令人滿意，但是仍存在進(jìn)一步改進(jìn)的原因和期望。
[0019]這種期望是通過(guò)一種機(jī)械操作式開關(guān)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述機(jī)械操作式開關(guān)裝置包括:
[0020]-能夠與對(duì)應(yīng)的固定觸頭耦接/分離的至少一個(gè)可動(dòng)觸頭；
[0021]-操作機(jī)構(gòu)，其操作上與所述可動(dòng)觸頭相關(guān)聯(lián)以用于將這樣的可動(dòng)觸頭與對(duì)應(yīng)的固定觸頭耦接/分離，其中操作機(jī)構(gòu)包括第一彈性裝置，所述第一彈性裝置適于通過(guò)脫扣來(lái)提供將可動(dòng)觸頭與對(duì)應(yīng)的固定觸頭分離的能量；以及
[0022]-至少一個(gè)分勵(lì)脫扣器。
[0023]這樣的分勵(lì)脫扣器具有:
[0024]-在第一穩(wěn)定位置與第二穩(wěn)定位置之間可動(dòng)的構(gòu)件，其中從第一穩(wěn)定位置到第二穩(wěn)定位置的移動(dòng)引起可動(dòng)構(gòu)件與操作機(jī)構(gòu)的一個(gè)或更多個(gè)部分之間的操作性相互作用以將第一彈性裝置脫扣；
[0025]-與可動(dòng)構(gòu)件操作上相關(guān)聯(lián)的第二彈性裝置；
[0026]-至少一個(gè)永磁體，其生成適于將可動(dòng)構(gòu)件保持在第一穩(wěn)定位置中的保持力，其中保持在第一穩(wěn)定位置中的可動(dòng)構(gòu)件被配置用于壓縮第二彈性裝置；以及
[0027]-至少一個(gè)電繞組，其操作上與可動(dòng)構(gòu)件和電子裝置相關(guān)聯(lián)，其中所述電子裝置被配置用于電驅(qū)動(dòng)繞組以生成作用于保持在第一穩(wěn)定位置中的可動(dòng)構(gòu)件上的第一磁力，這樣的第一磁力適于引起被壓縮的第二彈性裝置的脫扣，該脫扣朝向第二穩(wěn)定位置推動(dòng)可動(dòng)構(gòu)件。
[0028]本公開內(nèi)容的另一個(gè)方面提供一種包括至少開關(guān)裝置的開關(guān)設(shè)備，該至少開關(guān)裝置諸如為由所附權(quán)利要求所限定并在下面的描述中公開的開關(guān)裝置。
[0029]在下面的描述中，根據(jù)本公開內(nèi)容的開關(guān)裝置將通過(guò)特別參照其作為機(jī)械操作式電路斷路器的實(shí)施方式來(lái)描述；這樣的實(shí)施方式應(yīng)被理解為僅是說(shuō)明性的而非限制性的示例，因?yàn)樵谙旅娴拿枋鲋薪榻B的原理和技術(shù)方案可應(yīng)用于具有儲(chǔ)能類型的操作機(jī)構(gòu)的其它類型的開關(guān)裝置，諸如切斷器或連接器。
[0030]通過(guò)在附圖中示出的根據(jù)本公開內(nèi)容的開關(guān)裝置的示例性而非排他性的實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明顯，在附圖中:
[0031]-圖1示出了示意性地描繪根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有關(guān)聯(lián)的分勵(lì)脫扣器和附件的開關(guān)裝置的框圖；
[0032]-圖2示出了示意性地描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的開關(guān)裝置和與之關(guān)聯(lián)的分勵(lì)脫扣器的框圖；
[0033]-圖3是適于在根據(jù)本公開內(nèi)容的開關(guān)裝置中使用的分勵(lì)脫扣器的截面視圖，其中這樣的分勵(lì)脫扣器的可動(dòng)構(gòu)件在收縮位置中；
[0034]-圖4是圖3的分勵(lì)脫扣器的截面視圖，其中可動(dòng)構(gòu)件在收縮位置中；以及
[0035]-圖5示出了示意性地描繪與適于在根據(jù)本公開內(nèi)容的開關(guān)裝置中使用的分勵(lì)脫扣器關(guān)聯(lián)的電子裝置的框圖。
[0036]應(yīng)當(dāng)指出，在下面的詳細(xì)描述中，從結(jié)構(gòu)和/或功能的觀察點(diǎn)來(lái)看，相同或相似的部件具有相同的附圖標(biāo)記，而與它們是否被示出在本公開內(nèi)容的不同的實(shí)施方式中無(wú)關(guān)；還應(yīng)當(dāng)指出，為了清楚且簡(jiǎn)要地描述本公開內(nèi)容，附圖可以不必按照比例并且可以以稍微示意性的形式示出本公開內(nèi)容的某些特征。
[0037]圖2示出了示意性地描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的具有關(guān)聯(lián)的分勵(lì)脫扣器的機(jī)械操作式電路斷路器的示例性非限制實(shí)施方式的框圖，其中在下面的描述中分別用附圖標(biāo)記I和100總體上表示電路斷路器和分勵(lì)脫扣器。
[0038]電路斷路器I具有例如三個(gè)電極2或相2 ;在下面的描述中將介紹的原理和技術(shù)方案意在還適用于具有與示出的極數(shù)不同的多個(gè)極2的電路斷路器1，例如像單相電路斷路器I或具有兩個(gè)極2或四個(gè)極2的電路斷路器I。
[0039]電路斷路器I的每個(gè)極2包括能夠與對(duì)應(yīng)的固定觸頭4耦接/分離的至少一個(gè)可動(dòng)觸頭3。儲(chǔ)能式操作機(jī)構(gòu)10操作上連接至這樣的至少一個(gè)可動(dòng)觸頭3以用于將可動(dòng)觸頭3與對(duì)應(yīng)的固定觸頭4耦接/分離?？蓜?dòng)觸頭3與固定觸頭4之間的耦接和分離分別引起電路斷路器I的閉合和斷開，使得通過(guò)極2實(shí)現(xiàn)或中斷流動(dòng)電流路徑。
[0040]具體地，操作機(jī)構(gòu)10包括彈性裝置11，例如一對(duì)彈簧11，該彈性裝置11適于被壓縮以儲(chǔ)存確定量的勢(shì)能，并且適于釋放這樣的儲(chǔ)能以斷開電路斷路器1，即以引起可動(dòng)觸頭3與對(duì)應(yīng)的固定觸頭4分離。這樣的操作機(jī)構(gòu)10為一般公知類型，因此在下面的描述中將不對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)地披露。
[0041]根據(jù)圖3和圖4的示例性實(shí)施方式，分勵(lì)脫扣器100包括由前壁102、后壁103、以及在這樣的前壁102與后壁103之間延伸的側(cè)壁限定的殼體106 (其中僅兩個(gè)側(cè)壁在圖3至4的示例性實(shí)施方式中可見并且用附圖標(biāo)記104、105來(lái)表示)。
[0042]由例如鐵磁材料制成的構(gòu)件101按照使得在至少第一穩(wěn)定位置或收縮位置與第二穩(wěn)定位置或脫扣位置之間可移動(dòng)的方式操作上與分勵(lì)脫扣器100的殼體106關(guān)聯(lián)，在至少第一穩(wěn)定位置或收縮位置中可動(dòng)構(gòu)件101容置到殼體106中(見圖3)，而在第二穩(wěn)定位置或脫扣位置中可動(dòng)構(gòu)件101的至少一部分107延伸在殼體106外部(見圖4)。
[0043]從收縮位置到脫扣位置的移動(dòng)適于引起可動(dòng)構(gòu)件101的部分107與操作機(jī)構(gòu)10的一個(gè)或更多個(gè)部分之間的操作性相互作用，以將操作機(jī)構(gòu)10本身的被壓縮的彈性裝置11脫扣并引起電路斷路器I的斷開。
[0044]根據(jù)本公開內(nèi)容的分勵(lì)脫扣器100包括彈性裝置108，例如像一個(gè)或更多個(gè)彈簧108，該彈性裝置108操作上與可動(dòng)構(gòu)件101關(guān)聯(lián)；該分勵(lì)脫扣器100還包括至少一個(gè)永磁體109，該至少一個(gè)永磁體109生成作用于可動(dòng)構(gòu)件101上并適于將該可動(dòng)構(gòu)件101保持在收縮位置中的保持力Fh，其中保持在收縮位置中的可動(dòng)構(gòu)件101被配置成壓縮關(guān)聯(lián)的彈性裝置108。
[0045]具體地，考慮到生成至分勵(lì)脫扣器100中的磁路的機(jī)械容差以及特別是電路斷路器I的關(guān)鍵工作狀況，校準(zhǔn)保持力Fh以將可動(dòng)構(gòu)件101保持在收縮位置中。
[0046]在圖3至圖5的示例性實(shí)施方式中，可動(dòng)構(gòu)件101是柱塞101，柱塞101能夠在殼體106的內(nèi)部空間中沿著關(guān)于分勵(lì)脫扣器100的后壁103和前壁102橫切(transversal)的縱軸50移動(dòng)。在前壁102中限定開口 150，以允許柱塞101的部分107在柱塞在收縮位置與脫扣位置之間移位的期間穿過(guò)該開口。
[0047]彈簧108置于分勵(lì)脫扣器100的殼體106中并且具有抵靠柱塞101的第一端110。具體地，在圖3至圖4中，凹入部分112被限定于柱塞101的本體中；這樣的凹入部分112具有與軸50橫切并面向分勵(lì)脫扣器100的后壁103的接近開口 114和底壁113。彈簧108的第一端110抵靠凹入部分112的底壁113。
[0048]彈簧108的第二端111抵靠耦接至后壁102并生成保持力Fh的永磁體109，如圖3和圖4所示，該保持力Fh指向后壁103。
[0049]由永磁體109生成的保持力Fh作用于柱塞101上并適于將柱塞101保持在收縮位置中，如圖3所示；具體地，在收縮位置中的柱塞101靠在永磁體109上并且凹入部分112容置被壓縮的彈簧108。被壓縮的彈簧108施加作用于柱塞101上并指向分勵(lì)脫扣器100的前壁102的彈力Fe ;因此，由永磁體109生成的保持力Fh必須足夠強(qiáng)以克服彈力Fe并將柱塞101保持在收縮位置中。
[0050]作為對(duì)圖3至圖4所示出的示例性實(shí)施方式的替選，可以將永磁體109置于柱塞101上，使得生成指向后壁103的保持力Fh ;例如，可以在柱塞101上將永磁體109置于凹入部分112的接近開口 114處。
[0051]根據(jù)本公開內(nèi)容的分勵(lì)脫扣器100包括操作上與可動(dòng)構(gòu)件101關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)電繞組120 ;具體地，繞組120被置于分勵(lì)脫扣器100的殼體106中以被纏繞在為可動(dòng)構(gòu)件101提供的內(nèi)部空間的周圍。在圖3至圖4的示例性實(shí)施方式中，繞組120在前壁102與后壁103之間延伸，以被纏繞在永磁體109和在收縮位置中的柱塞101的整個(gè)本體的周圍。
[0052]繞組120操作上與電子裝置200關(guān)聯(lián)，該電子裝置200被配置用于電驅(qū)動(dòng)這樣的繞組120以生成第一磁力F1，第一磁力F1沿關(guān)于保持力Fh相反的方向上作用于可動(dòng)構(gòu)件101。第一磁力F1適于引起被壓縮的彈性裝置108的脫扣，該脫扣從收縮位置向脫扣位置推動(dòng)可動(dòng)構(gòu)件101。
[0053]具體地，通過(guò)力Fe與F1之和給出的力必須足夠強(qiáng)以克服保持力Fh并開始可動(dòng)構(gòu)件101朝向脫扣位置的移位。
[0054]保持力Fh隨著可動(dòng)構(gòu)件101從收縮位置的移位增大而極度減?。浑娮友b置200被配置成驅(qū)動(dòng)繞組120并生成第一磁力F1，直到減小的保持力Fh被彈力Fe克服為止。當(dāng)彈力Fe克服了減小的保持力Fh時(shí)，彈性裝置108朝向脫扣位置脫扣并推動(dòng)可動(dòng)構(gòu)件101。
[0055]在實(shí)踐中，電子裝置200引起第一磁力F1的生成以抵消(neutralize)永磁體109的效應(yīng)并引起可動(dòng)構(gòu)件101從穩(wěn)定的收縮位置移位。[0056]通過(guò)彈性裝置108將可動(dòng)構(gòu)件101保持在收縮位置中，這是由于仍由永磁體109生成的保持力Fh不足以強(qiáng)到壓縮彈性裝置108并引起在收縮位置中可動(dòng)構(gòu)件101的返回。
[0057]優(yōu)選地，電子裝置200被配置用于電驅(qū)動(dòng)分勵(lì)脫扣器100的關(guān)聯(lián)的繞組120以生成第二磁力F2，第二磁力F2作用于脫扣位置中的可動(dòng)構(gòu)件101并具有與由永磁體109生成的保持力Fh相同的方向。這樣的第二磁力F2適于將可動(dòng)構(gòu)件101從脫扣位置移位至收縮位置；具體地，磁力F2必須足夠強(qiáng)以引起借助于可動(dòng)構(gòu)件101的移位對(duì)彈性裝置108的壓縮。
[0058]根據(jù)圖5中示意性示出的示例性實(shí)施方式，電子裝置200包括驅(qū)動(dòng)電路201,驅(qū)動(dòng)電路201電連接到分勵(lì)脫扣器I的繞組120并且被配置用于生成流經(jīng)繞組120的第一電流I10第一電流I1流經(jīng)繞組120產(chǎn)生第一磁力F1，這引起彈性裝置108的脫扣。
[0059]驅(qū)動(dòng)電路201由操作上連接到驅(qū)動(dòng)電路201的控制器202來(lái)控制。優(yōu)選地，控制器202可以是任意適合的電子裝置，其被布置成:接收數(shù)據(jù)、參數(shù)、信號(hào)和指令；執(zhí)行指令；以及基于指令的執(zhí)行來(lái)生成信號(hào)。例如，控制器202可以是微處理器。
[0060]具體地，控制器202控制驅(qū)動(dòng)電路201，使得第一電流I1是具有足以長(zhǎng)到允許通過(guò)彈性力Fe克服保持力Fh的持續(xù)時(shí)間的電流脈沖；電流脈沖I1具有例如幾十ms(例如IOms)的持續(xù)時(shí)間。
[0061]驅(qū)動(dòng)電路201還被配置用于生成沿關(guān)于第一電流I1相反的方向上流經(jīng)繞組120(見圖3)的第二電流I2，使得生成引起可動(dòng)構(gòu)件101從脫扣位置返回到收縮位置的第二磁力F2。例如，驅(qū)動(dòng)電路201可以是H橋電子電路201，該H橋電子電路201在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的并且因此在此不對(duì)其進(jìn)行披露，其中這樣的H橋電子電路的晶體管由控制器202進(jìn)行電控制。
[0062]優(yōu)選地，控制器202操作上連接至適合的通信裝置206并且被配置用于通過(guò)這樣的通信裝置206接收一個(gè)或更多個(gè)可配置的參數(shù)和/或命令，在下面的描述中將對(duì)其中一些參數(shù)和/或命令進(jìn)行介紹和披露。
[0063]電子裝置200包括電力供給輸入電路204，該電力供給輸入電路204被配置用于接收從與電路斷路器I關(guān)聯(lián)的電力線205汲取的電力供給并且用于使所汲取的電力適用于供給至少控制器202和驅(qū)動(dòng)電路201。根據(jù)本公開內(nèi)容的分勵(lì)脫扣器100可以被配置用于實(shí)現(xiàn)分勵(lì)斷開功能，即在接收到分勵(lì)斷開或跳閘(trip)、信號(hào)和/或命令時(shí)引起關(guān)聯(lián)的電路斷路器I斷開。具體地，根據(jù)這樣的實(shí)施方式的分勵(lì)脫扣器100的電子裝置200被配置用于:接收并檢測(cè)需要斷開電路斷路器I的至少一個(gè)分勵(lì)跳閘命令(在圖5的示例中用附圖標(biāo)記250表示)；以及在檢測(cè)到這樣的分勵(lì)跳閘命令250時(shí)電驅(qū)動(dòng)分勵(lì)脫扣器100的繞組120以生成第一磁力F1。分勵(lì)跳閘命令250可以通過(guò)遠(yuǎn)程方式發(fā)送至電路斷路器I，或者可以例如通過(guò)這樣的電路斷路器I的保護(hù)單元在電路斷路器I內(nèi)部生成分勵(lì)跳閘命令250。
[0064]根據(jù)本公開內(nèi)容的分勵(lì)脫扣器100可以被配置用于在安裝有電路斷路器I的電路中發(fā)生欠電壓狀況時(shí)實(shí)現(xiàn)干預(yù)的功能。具體地，根據(jù)這樣的實(shí)施方式的分勵(lì)脫扣器100的電子裝置200被配置用于檢測(cè)欠電壓狀況，即通過(guò)與電路斷路器I關(guān)聯(lián)的線電壓降低到預(yù)定閾值以下所確定的狀況。電子裝置200被配置用于在檢測(cè)到欠電壓狀況時(shí)電驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的分勵(lì)脫扣器100的繞組120并且生成第一磁力Fp
[0065]根據(jù)圖5的示例性實(shí)施方式，分勵(lì)脫扣器100優(yōu)選地被配置用于實(shí)現(xiàn)分勵(lì)斷開功能和對(duì)欠電壓發(fā)生的干預(yù)二者。具體地，根據(jù)這樣的優(yōu)選實(shí)施方式的分勵(lì)脫扣器100的電子裝置200被配置用于:
[0066]-接收并檢測(cè)需要斷開電路斷路器I的分勵(lì)跳閘命令250，并在檢測(cè)到這樣的分勵(lì)跳閘命令250時(shí)電驅(qū)動(dòng)繞組120以生成第一磁力F1 ;以及
[0067]-檢測(cè)欠電壓狀況，并在檢測(cè)到欠電壓狀況時(shí)電驅(qū)動(dòng)繞組120以生成第一磁力匕。
[0068]在圖5的示例性實(shí)施方式中，電子裝置200包括操作上連接到控制器202的接收電路203，例如本領(lǐng)域中已知的類型的二進(jìn)制輸入203。接收電路203被布置用于接收并檢測(cè)分勵(lì)跳閘命令250并因此輸出至少一個(gè)跳閘信號(hào)(在圖5中用附圖標(biāo)記251表示)，該至少一個(gè)跳閘信號(hào)被發(fā)送至控制器202，特別是發(fā)送至這樣的控制器202的對(duì)應(yīng)的輸入端口。
[0069]控制器202被配置用于檢測(cè)跳閘信號(hào)251在輸入中的存在并用于因此輸出一個(gè)或更多個(gè)控制信號(hào)(在圖5中用附圖標(biāo)記252總體表示)；這樣的控制信號(hào)252被發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電路201并控制該驅(qū)動(dòng)電路201以引起第一電流I1生成至繞組120中。
[0070]作為圖5的示例性實(shí)施方式的替選，可以通過(guò)執(zhí)行適合的軟件指令來(lái)將接收并檢測(cè)分勵(lì)跳閘命令250的功能直接實(shí)現(xiàn)于控制器202中。
[0071]圖5的示例性實(shí)施方式中的控制器202還電連接至電力供給輸入電路204，以感測(cè)表示電力線205，特別是表示與這樣的電力線205關(guān)聯(lián)的線電壓 ' 的電壓Vs。作為示例性示出的實(shí)施方式的替選，控制器202可以直接電連接至電力線205以直接感測(cè)線電壓\，或者可以電連接至電子裝置200的由電力供給輸入電路204供給并具有表示線電壓\的關(guān)聯(lián)的電壓的一個(gè)或更多個(gè)其它部件。
[0072]控制器202被配置用于連續(xù)地監(jiān)視所感測(cè)的電壓Vs以檢測(cè)欠電壓狀況的發(fā)生；例如，當(dāng)所感測(cè)的電壓Vs下降到預(yù)定閾值以下時(shí)，檢測(cè)到欠電壓狀況；優(yōu)選地，操作者例如通過(guò)通信裝置206可配置這樣的閾值?？刂破?02被配置用于在檢測(cè)到欠電壓狀況時(shí)輸出一個(gè)或更多個(gè)控制信號(hào)(在圖5中用附圖標(biāo)記253總體表示)；這樣的控制信號(hào)253被發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電路201，并且控制該驅(qū)動(dòng)電路201將第一電流I1生成至分勵(lì)脫扣器100的繞組120中。
[0073]作為圖5的示例性實(shí)施方式的替選，可以通過(guò)與控制器202電連接的適合的欠電壓檢測(cè)電路在控制器202外部實(shí)現(xiàn)欠電壓檢測(cè)。例如，欠電壓檢測(cè)電路可以電連接至電力輸入電路204以感測(cè)電壓Vs ;這樣的欠電壓檢測(cè)電路包括被布置用于將所感測(cè)的電壓Vs與預(yù)定閾值進(jìn)行比較的比較器；當(dāng)所感測(cè)的電壓Vs下降到閾值以下時(shí)，欠電壓信號(hào)由欠電壓檢測(cè)電路輸出，并被發(fā)送至控制器202，特別地發(fā)送至控制器202的對(duì)應(yīng)的輸入端口?？刂破?02被配置用于檢測(cè)欠電壓信號(hào)在輸入中的存在并用于因此輸出控制信號(hào)253。
[0074]在圖5的示例性實(shí)施方式中的電子裝置200引起了分勵(lì)脫扣器100的可動(dòng)構(gòu)件101從收縮位置移位至脫扣位置之后，由于檢測(cè)到分勵(lì)跳閘命令250或檢測(cè)到欠電壓狀況，可以例如通過(guò)通信裝置206將需要可動(dòng)構(gòu)件101從脫扣位置返回至收縮位置的至少一個(gè)命令信號(hào)255發(fā)送至控制器202。在接收到這樣的命令信號(hào)255時(shí)，控制器202輸出一個(gè)或更多個(gè)控制信號(hào)(在圖5中用附圖標(biāo)記256總體表示)，該一個(gè)或更多個(gè)控制信號(hào)被發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電路201并控制該驅(qū)動(dòng)電路201引起將第二電流I2生成至繞組120中。
[0075]根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)至少欠電壓干預(yù)的分勵(lì)脫扣器100的電子裝置200包括一個(gè)或更多個(gè)后備電容器207，該一個(gè)或更多個(gè)后備電容器207儲(chǔ)存在檢測(cè)到欠電壓狀況時(shí)電驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的分勵(lì)脫扣器100的繞組120以用于生成第一磁力F1所需要的能量。事實(shí)上，在發(fā)生欠電壓狀況時(shí)，電力線205降低并且關(guān)聯(lián)的電力供給輸入電路204不能適合地供給驅(qū)動(dòng)電路201以引起分勵(lì)脫扣器100用于斷開電路斷路器I的干預(yù)。
[0076]在圖5的示例性實(shí)施方式中，后備電容器207設(shè)置在從電力供給輸入電路204至驅(qū)動(dòng)電路201的供給路徑中，以便在欠電壓狀況發(fā)生并且控制器202將控制信號(hào)253發(fā)送至驅(qū)動(dòng)電路201時(shí)，這樣的驅(qū)動(dòng)電路201能夠使用儲(chǔ)存在后備電容器207中的能量根據(jù)接收到的信號(hào)253來(lái)進(jìn)行操作。
[0077]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，有利地，操作者例如通過(guò)通信裝置206可配置電子裝置200，例如在檢測(cè)到欠電壓狀況時(shí)臨時(shí)禁止電驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的分勵(lì)脫扣器100的繞組120。以這種方式，在發(fā)生欠電壓狀況時(shí)禁止借助于分勵(lì)脫扣器100來(lái)斷開和/或鎖定電路斷路器I。
[0078]例如，圖5中示出的控制器202可以包括一個(gè)或更多個(gè)寄存器208，該一個(gè)或更多個(gè)寄存器208存儲(chǔ)表示由于發(fā)生欠電壓狀況而啟用或禁用分勵(lì)脫扣器100對(duì)操作機(jī)構(gòu)10的干預(yù)的值。具體地，在檢測(cè)到欠電壓狀況時(shí)，由控制器202執(zhí)行的軟件指令引起檢查存儲(chǔ)在寄存器208中的啟用或禁用值。
[0079]操作者根據(jù)發(fā)送至控制器202的一個(gè)或更多個(gè)啟用/禁用命令來(lái)改變存儲(chǔ)在寄存器208中的值。在圖5的示例性實(shí)施方式中，可以例如通過(guò)通信裝置106將啟用/禁用命令(用附圖標(biāo)記254總體表示)發(fā)送至控制器202，特別地發(fā)送至控制器202的對(duì)應(yīng)的輸入端口。替選地，控制器202可以操作上連接至在電路斷路器I的外部可由操作者接近的撥動(dòng)開關(guān)(dip switch);每個(gè)撥動(dòng)開關(guān)與對(duì)應(yīng)的啟用或禁用值關(guān)聯(lián)，使得撥動(dòng)開關(guān)的致動(dòng)引起關(guān)聯(lián)的值存儲(chǔ)至對(duì)應(yīng)的寄存器208中。
[0080]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，分勵(lì)脫扣器100包括被布置成對(duì)從通過(guò)電子裝置200檢測(cè)到欠電壓狀況開始的延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置；具體地，電子裝置200操作上與這樣的計(jì)數(shù)裝置關(guān)聯(lián)，并且被配置用于:在完成延遲時(shí)間計(jì)數(shù)時(shí)，電驅(qū)動(dòng)分勵(lì)脫扣器100的繞組120以生成第一磁力F1 ;在計(jì)數(shù)期間感測(cè)欠電壓狀況是否終止，即線電壓\何時(shí)返回到關(guān)聯(lián)的閾值以上；以及在感測(cè)到欠電壓狀況終止時(shí)重置計(jì)數(shù)。
[0081]優(yōu)選地，計(jì)數(shù)裝置被布置成使得待計(jì)數(shù)的延遲時(shí)間是可配置的；例如，延遲時(shí)間可以被配置成在從Os直到3s的范圍中包括的值。
[0082]根據(jù)圖5的示例性實(shí)施方式，時(shí)間計(jì)數(shù)器220例如數(shù)字時(shí)間計(jì)數(shù)器220被布置用于對(duì)從通過(guò)電子裝置200檢測(cè)到欠電壓狀況開始的可配置的延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。具體地，控制器202通過(guò)執(zhí)行適合的軟件指令來(lái)實(shí)現(xiàn)可編程數(shù)字時(shí)間計(jì)數(shù)器(為簡(jiǎn)單起見，通過(guò)用附圖標(biāo)記220表示的塊來(lái)示意性地表達(dá)這樣的數(shù)字計(jì)數(shù)器)。例如，控制器202包括至少一個(gè)計(jì)數(shù)寄存器221，該至少一個(gè)計(jì)數(shù)寄存器221操作上與時(shí)間計(jì)數(shù)器220關(guān)聯(lián)并且適于存儲(chǔ)確定延遲時(shí)間的期望持續(xù)時(shí)間的計(jì)數(shù)的數(shù)。操作者例如通過(guò)通信裝置206可配置，即可編程計(jì)數(shù)的數(shù)。應(yīng)闡述可以將計(jì)數(shù)的數(shù)設(shè)置成空值，以使沒(méi)有對(duì)時(shí)間延遲進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0083]作為示例性示出的實(shí)施方式的替選，數(shù)字計(jì)數(shù)器220可以是與控制器202分離并且與控制器202操作上連接的電子單元。
[0084]此外，作為設(shè)置計(jì)數(shù)的數(shù)的替選或附加，可以對(duì)延遲時(shí)間進(jìn)行編程以設(shè)置時(shí)間計(jì)數(shù)器220的時(shí)鐘頻率，即設(shè)置兩個(gè)后續(xù)計(jì)數(shù)之間的時(shí)間間隔。
[0085]優(yōu)選地，根據(jù)本公開內(nèi)容的電路斷路器I的操作機(jī)構(gòu)10和分勵(lì)脫扣器100的可動(dòng)構(gòu)件101按照使得可動(dòng)構(gòu)件101阻擋操作機(jī)構(gòu)10并且避免電路斷路器I閉合的方式操作上連接。例如，在脫扣位置中的可動(dòng)構(gòu)件101的部分107 (見圖3)鎖定操作機(jī)構(gòu)10的一個(gè)或更多個(gè)部分，該一個(gè)或更多個(gè)部分在通過(guò)圖2中示意性地描繪的閉合分勵(lì)脫扣器7或通過(guò)手動(dòng)操作被脫扣的情況下會(huì)引起電路斷路器I閉合。
[0086]因此，在脫扣位置中的可動(dòng)構(gòu)件101適于將電路斷路器I鎖定在其斷開位置；以及適于允許斷開電路斷路器I的閉合，可動(dòng)構(gòu)件101必須從脫扣位置返回至收縮位置。
[0087]根據(jù)這樣的優(yōu)選實(shí)施方式，在電路斷路器I中設(shè)置干預(yù)裝置(在圖2中被示意性地描繪并用附圖標(biāo)記300來(lái)表示)，電路斷路器I本身的操作者能夠直接接近該干預(yù)裝置以用于由這樣的操作者對(duì)其進(jìn)行致動(dòng)。干預(yù)裝置300操作上與分勵(lì)脫扣器100關(guān)聯(lián)，以便在由操作者對(duì)其進(jìn)行致動(dòng)時(shí)生成作用于通過(guò)保持力Fh保持在收縮位置中的可動(dòng)構(gòu)件101的力F3 (見圖3)。
[0088]力F3關(guān)于保持力Fh相反地指向，并且適于引起被壓縮的彈性裝置108脫扣，彈性裝置108朝向脫扣位置推動(dòng)可動(dòng)構(gòu)件101以鎖定斷開電路斷路器I。
[0089]根據(jù)第一實(shí)施方式，干預(yù)裝置300在機(jī)械上操作上連接至可動(dòng)構(gòu)件101以生成機(jī)械力F3 ;這樣的機(jī)械力F3可以直接從致動(dòng)的干預(yù)裝置300傳送至可動(dòng)構(gòu)件101，或者可以通過(guò)將干預(yù)裝置300鏈接至可動(dòng)構(gòu)件101的適合的運(yùn)動(dòng)鏈來(lái)生成并傳送。例如，干預(yù)裝置300可以包括按鈕300，按鈕300在被操作者推動(dòng)時(shí)引起向可動(dòng)構(gòu)件101傳送機(jī)械力，以生成力f3。
[0090]根據(jù)第二實(shí)施方式，致動(dòng)干預(yù)裝置300 (例如像推動(dòng)按鈕300)可以引起生成向電子裝置200 (例如圖5中示出的控制器202)發(fā)送的電命令；這樣的命令信號(hào)適于引起通過(guò)電子裝置200電驅(qū)動(dòng)繞組120以生成第一磁力Fp
[0091]電子裝置200被布置用于:在通過(guò)致動(dòng)干預(yù)裝置300而引起的可動(dòng)構(gòu)件101移位至脫扣位置時(shí)，臨時(shí)禁止電驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的分勵(lì)脫扣器100的繞組120來(lái)生成第二磁力F2。以這種方式，在操作者通過(guò)干預(yù)裝置300引起了可動(dòng)構(gòu)件101從收縮位置移位至脫扣位置之后，由于遠(yuǎn)程接收到命令信號(hào)(諸如圖5中示出的命令信號(hào)255)而禁用電子裝置200引起這樣的可動(dòng)構(gòu)件101返回到收縮位置中。以這種方式，在操作者的操作期間保證了斷開電路斷路器I的鎖定。
[0092]例如，操作者可以推動(dòng)適合的按鈕或使用用戶接口(HMI)來(lái)引起生成電信號(hào)；這樣生成的信號(hào)被發(fā)送至電子裝置200，例如發(fā)送至圖5中示出的控制器202，該電子裝置200被布置用于檢測(cè)電信號(hào)并且因此禁止驅(qū)動(dòng)電路201的控制以生成流經(jīng)繞組120的第二電流
I2O
[0093]例如經(jīng)由用戶接口(HMI)，通過(guò)操作者的生成向電子裝置200發(fā)送的啟用信號(hào)的適合干預(yù)來(lái)重新啟用電子裝置200驅(qū)動(dòng)繞組120以生成第二磁力F2。
[0094]在下面的描述中通過(guò)參照?qǐng)D2至圖5的示例性示出的實(shí)施方式來(lái)描述根據(jù)本公開內(nèi)容的電路斷路器I以及相關(guān)的分勵(lì)脫扣器100的操作。
[0095]從電路斷路器I被閉合的情形開始，分勵(lì)脫扣器100的柱塞101通過(guò)永磁體109生成的保持力Fh保持在收縮位置中，如圖3所示。
[0096]在接收并檢測(cè)到分勵(lì)跳閘命令250時(shí)，電子裝置200的接收電路203輸出向控制器202的對(duì)應(yīng)的輸入端口發(fā)送的跳閘信號(hào)251。[0097]控制器202檢測(cè)跳閘信號(hào)251在輸入中的存在并因此輸出向驅(qū)動(dòng)電路201發(fā)送的控制信號(hào)252 ;這樣的控制信號(hào)252控制驅(qū)動(dòng)電路201以將第一電流I1生成至分勵(lì)脫扣器100的繞組120中。輸入電力供給電路204直接提供驅(qū)動(dòng)電路101生成第一電流I1所需要的電力供給。
[0098]第一電流I1流經(jīng)繞組120引起生成作用于柱塞101的第一磁力F1 ;具體地，通過(guò)第一磁力F1與被壓縮的彈簧108所施加的彈力Fe之和給出的力足以強(qiáng)到克服保持力Fh并且開始柱塞101朝向脫扣位置的移位。
[0099]保持力Fh與柱塞101和永磁體109之間的二次距離成反比，并且第一電流I1是下述電流脈沖:其具有被設(shè)置得足夠長(zhǎng)以允許通過(guò)彈力Fe克服降低的保持力Fh的持續(xù)時(shí)間(例如10ms)。當(dāng)彈力Fe克服降低的保持力Fh時(shí)，彈簧108朝向圖4中示出的脫扣位置脫扣并推動(dòng)柱塞101。
[0100]還可以通過(guò)檢測(cè)欠電壓狀況來(lái)引起柱塞101從收縮位置移位至脫扣位置。具體地，控制器202連續(xù)地感測(cè)電壓Vs (表示電壓線并監(jiān)視這樣感測(cè)到的電壓Vs以檢測(cè)欠電壓狀況，例如所感測(cè)的電壓Vs何時(shí)下降到存儲(chǔ)在控制器202中的關(guān)聯(lián)的預(yù)定閾值以下。
[0101]在檢測(cè)到欠電壓狀況時(shí)，由控制器202執(zhí)行的軟件指令引起檢查存儲(chǔ)在寄存器208中的啟用或禁用值。如果檢查的值是禁用值，則控制器202不向驅(qū)動(dòng)電路201輸出控制信號(hào)253以將第一電流I1生成至繞組120中；因此，即使發(fā)生了欠電壓狀況，也沒(méi)有由流經(jīng)繞組120的電流生成的磁力作用于保持在收縮位置中的柱塞101。
[0102]如果檢查的值是啟用值，則由控制器202執(zhí)行的軟件指令引起時(shí)間計(jì)數(shù)器220開始對(duì)延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，延遲時(shí)間的持續(xù)時(shí)間是通過(guò)存儲(chǔ)在計(jì)數(shù)寄存器221中的可配置的計(jì)數(shù)的數(shù)來(lái)確定的。
[0103]然后，由控制器202執(zhí)行的軟件指令在延遲時(shí)間計(jì)數(shù)期間引起欠電壓狀況終止的感測(cè)。如果欠電壓狀況在總延遲時(shí)間計(jì)數(shù)期間持續(xù)，則控制器202輸出向驅(qū)動(dòng)電路201發(fā)送的并控制驅(qū)動(dòng)電路201的控制信號(hào)253 ;這樣的控制信號(hào)253控制驅(qū)動(dòng)電路201以將第一電流I1生成至繞組120中，并因此生成作用于柱塞101的第一磁力Fp
[0104]輸入電力供給電路204由于關(guān)聯(lián)的電力線205的降低而不能適合地提供在發(fā)生欠電壓狀況時(shí)由驅(qū)動(dòng)電路101生成第一電流I1所需要的電力供給。通過(guò)由輸入電力供給電路204先前儲(chǔ)存在后備電容器207中的能量提供這樣的需要的電力。
[0105]如果欠電壓狀況在延遲時(shí)間計(jì)數(shù)期間終止，則重置計(jì)數(shù)器并且控制器202不輸出控制信號(hào)353 ；以這種方式，線電壓\的偽降低或瞬時(shí)降低不會(huì)引起電子裝置200引起柱塞101從收縮位置移位至脫扣位置的干預(yù)。
[0106]當(dāng)需要柱塞101從脫扣位置返回至收縮位置的命令信號(hào)255被發(fā)送至控制器202時(shí)，控制器202輸出向驅(qū)動(dòng)電路201發(fā)送的并控制該驅(qū)動(dòng)電路201以引起將第二電流I2生成至繞組120中的控制信號(hào)256。第二電流I2生成具有與保持力同的方向的第二磁力F2，并且適于將柱塞101從脫扣位置移位至收縮位置并借助于這樣的移位來(lái)壓縮彈簧108。
[0107]出于安全原因，在操作者例如在從對(duì)應(yīng)的開關(guān)設(shè)備(switch gear)中提取電路斷路器I期間對(duì)電路斷路器I或?qū)Π惭b了電路斷路器I本身的電路的一個(gè)或更多個(gè)部件執(zhí)行特定動(dòng)作的情況下，必須阻止斷開電路斷路器I的閉合操作。
[0108]考慮到電路斷路器I斷開的開始情形，操作者致動(dòng)干預(yù)裝置300來(lái)生成作用于保持在收縮位置中的電樞101上的力F3。力F3關(guān)于保持力Fh相反地指向，并且引起朝向脫扣位置推動(dòng)柱塞101的被壓縮的彈簧108的脫扣。具體地，在脫扣位置中的柱塞101的部分107鎖定操作機(jī)構(gòu)10的一個(gè)或更多個(gè)部分，該一個(gè)或更多個(gè)部分在通過(guò)閉合分勵(lì)脫扣器7或通過(guò)手動(dòng)操作被脫扣情況下會(huì)在操作者的動(dòng)作期間引起電路斷路器I閉合。
[0109]因?yàn)橹钡街?01安置于脫扣位置中才能執(zhí)行電路斷路器I的閉合，所以操作者還禁用控制器202向驅(qū)動(dòng)電路201輸出控制信號(hào)256。以這種方式，即使通過(guò)遠(yuǎn)程方式將命令信號(hào)255發(fā)送至控制器202以請(qǐng)求柱塞101從脫扣位置返回至收縮位置，控制器202也不因此控制驅(qū)動(dòng)電路201并且柱塞101安置于脫扣位置中，從而保證斷開電路斷路器I的鎖定。
[0110]在執(zhí)行所需要的操作之后，操作者重新啟用控制器202來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電路101，以用于生成流經(jīng)分勵(lì)脫扣器100的繞組120的第二電流12。
[0111]在實(shí)踐中，已經(jīng)看到根據(jù)本公開內(nèi)容的電路斷路器I如何允許實(shí)現(xiàn)提供相對(duì)已知解決方案的一些改進(jìn)的預(yù)期目的。
[0112]與已知的欠電壓分勵(lì)脫扣器(諸如圖1中的電路斷路器500的欠電壓分勵(lì)脫扣器6)不同，電路斷路器I的分勵(lì)脫扣器100中的可動(dòng)構(gòu)件101僅通過(guò)由永磁體109生成的保持力Fh保持在收縮位置中，而無(wú)需消耗電力。因此，減少了分勵(lì)脫扣器100和電路斷路器I內(nèi)部的電力消耗和熱；具體地，與分勵(lì)脫扣器100關(guān)聯(lián)的電子裝置200的電力裝置和/或部件，例如圖5中示出的電力輸入電路204和驅(qū)動(dòng)電路201不操作以將可動(dòng)構(gòu)件101保持在收縮位置中，因此增加了其壽命。
[0113]與已知的斷開分勵(lì)脫扣器(諸如圖1中的電路斷路器500的斷開分勵(lì)脫扣器5)不同，在電路斷路器I的分勵(lì)脫扣器100中，將分勵(lì)脫扣器100的可動(dòng)構(gòu)件101從收縮位置移位至脫扣位置所需要的大約所有能量?jī)?chǔ)存在由通過(guò)保持力Fh保持在收縮位置中的可動(dòng)構(gòu)件101壓縮的彈性裝置108中。僅需要具有短持續(xù)時(shí)間(例如，IOms)的電流脈沖I1以抵消永磁體109的效應(yīng)并將彈性裝置108脫扣。因此，分勵(lì)脫扣器100需要非常低的電力消耗來(lái)將可動(dòng)構(gòu)件101從收縮位置移位至脫扣位置，因此認(rèn)為關(guān)聯(lián)的電子裝置200以低電力消耗的方式進(jìn)行操作。
[0114]根據(jù)本公開內(nèi)容的分勵(lì)脫扣器100和關(guān)聯(lián)的電子裝置200適于實(shí)現(xiàn)由于檢測(cè)到分勵(lì)跳閘命令250和檢測(cè)到欠電壓狀況二者而導(dǎo)致電路斷路器I的斷開和/或鎖定。
[0115]具體地，因?yàn)橥ㄟ^(guò)短時(shí)間電流脈沖I1引起可動(dòng)構(gòu)件101從收縮位置移位至脫扣位置，所以分勵(lì)脫扣器100基于請(qǐng)求對(duì)操作機(jī)構(gòu)10進(jìn)行干預(yù)以斷開和/或鎖定電路斷路器I是非?？焖偾铱煽康?。
[0116]此外，僅小量的能量必須儲(chǔ)存在適合的裝置中以用于在發(fā)生欠電壓狀況時(shí)生成短時(shí)間電流脈沖I1 ;例如，后備電容器107儲(chǔ)存小量的能量以用于對(duì)驅(qū)動(dòng)電路201進(jìn)行供給，并因此被定尺寸為能夠容易集成或安裝在電子板上的小型電子裝置。
[0117]與分勵(lì)脫扣器100關(guān)聯(lián)的電子裝置200還適于以簡(jiǎn)單且可配置的方式實(shí)現(xiàn)另外的功能，特別是與分勵(lì)脫扣器100在欠電壓狀況發(fā)生時(shí)的干預(yù)相關(guān)的功能。例如，分勵(lì)脫扣器100在檢測(cè)到欠電壓配置時(shí)對(duì)電路斷路器I的操作機(jī)構(gòu)10的干預(yù)可以被延遲(以可配置方式)，或者可以通過(guò)電子裝置200執(zhí)行的適合的軟件例程和/或指令被臨時(shí)禁用。
[0118]在實(shí)踐中，因?yàn)楦鶕?jù)本公開內(nèi)容的分勵(lì)脫扣器100的可動(dòng)構(gòu)件101在所施加的延遲時(shí)間期間僅借助永磁體109生成的保持力Fh被保持在收縮位置中，大型且昂貴的儲(chǔ)量裝置(諸如電容器)不必與分勵(lì)脫扣器100關(guān)聯(lián)以用于提供在延遲時(shí)間期間將可動(dòng)構(gòu)件101保持在收縮位置中所需要的能量。此外，根據(jù)具體需求和應(yīng)用，可以將延遲時(shí)間設(shè)置成高值，例如聞達(dá)10s。
[0119]分勵(lì)脫扣器100有利地連接至干預(yù)裝置300，該干預(yù)裝置300針對(duì)操作者提供適合的接口以引起分勵(lì)脫扣器10對(duì)電路斷路器I的操作機(jī)構(gòu)10的干預(yù)，使得將電路斷路器I本身鎖定在斷開位置中。
[0120]因此，在根據(jù)本公開內(nèi)容的電路斷路器I中，單個(gè)分勵(lì)脫扣器100可以有利地替換在圖1的電路斷路器500中設(shè)置的下面的分勵(lì)脫扣器和/或附件中的一個(gè)或更多個(gè)，所述分勵(lì)脫扣器和/或附件諸如為分勵(lì)斷開脫扣器5 (和冗余分勵(lì)斷開脫扣器，如果存在的話)、欠電壓分勵(lì)脫扣器6、與這樣的欠電壓分勵(lì)脫扣器6關(guān)聯(lián)的延遲設(shè)備9和超馳(override)機(jī)構(gòu)80、以及鎖定磁體8。
[0121]因此，分勵(lì)脫扣器100在電路斷路器I中的使用提供了裝置和/或附件的減少，這意味著至少:電力耗散減少、占用的空間減小、線纜和連接減少、成本減少、功能集成提聞以及可罪性提聞。
[0122]由于原則上使根據(jù)本公開內(nèi)容的電路斷路器I易于結(jié)合開關(guān)設(shè)備來(lái)使用的技術(shù)方案而實(shí)現(xiàn)了這樣的結(jié)果。
[0123]此外，可以用其它的技術(shù)上等同的元件來(lái)替換所有的部分/部件；在實(shí)踐中，根據(jù)需要并根據(jù)本領(lǐng)域的狀態(tài)，尺寸以及材料的類型可以是任意的。
[0124]例如，可以使用多于一個(gè)的永磁體109來(lái)生成作用于可動(dòng)構(gòu)件101上的保持力Fh。
[0125]電子裝置200的部件可以集成或安裝在同一電子板中或安裝在彼此連接的更多個(gè)電子板中；一個(gè)或多個(gè)電子板可以置于分勵(lì)脫扣器100中或者可以置于電路斷路器I的任意部分中。
[0126]雖然在示例性實(shí)施方式中控制器202已表示成微處理器，但是控制器202還可以是例如微型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、光計(jì)算機(jī)、復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)、專用集成電路、減少指令集計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)字計(jì)算機(jī)、固態(tài)計(jì)算機(jī)、單板計(jì)算機(jī)、或這些中任意的組合。
[0127]此外，可以經(jīng)由電子數(shù)據(jù)盒、手動(dòng)選擇和控制、電磁輻射、通信總線并且一般通過(guò)任意適合的電子或電氣轉(zhuǎn)移來(lái)將指令、數(shù)據(jù)、信號(hào)和參數(shù)傳送至控制器202。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械操作式開關(guān)裝置(1)，包括能夠與對(duì)應(yīng)的固定觸頭(4)耦接/分離的至少一個(gè)可動(dòng)觸頭(3)，其特征在于，所述機(jī)械操作式開關(guān)裝置包括: -操作機(jī)構(gòu)(10)，其操作上與所述可動(dòng)觸頭(3)相關(guān)聯(lián)以用于使所述可動(dòng)觸頭(3)與所述對(duì)應(yīng)的固定觸頭(4)耦接/分離，其中所述操作機(jī)構(gòu)(10)包括第一彈性裝置(11)，所述第一彈性裝置(11)適于通過(guò)其脫扣來(lái)提供將所述可動(dòng)觸頭(3 )與所述對(duì)應(yīng)的固定觸頭(4 )分離的能量；以及 -至少一個(gè)分勵(lì)脫扣器(100)，其具有: -能夠在第一穩(wěn)定位置與第二穩(wěn)定位置之間移動(dòng)的構(gòu)件(101)，其中從所述第一穩(wěn)定位置到所述第二穩(wěn)定位置的移動(dòng)引起所述可動(dòng)構(gòu)件(101)與所述操作機(jī)構(gòu)(10)的一個(gè)或更多個(gè)部分之間的操作性相互作用以使所述第一彈性裝置(11)脫扣； -操作上與所述可動(dòng)構(gòu)件(101)相關(guān)聯(lián)的第二彈性裝置(108)； -至少一個(gè)永磁體(109)，其生成適于將所述可動(dòng)構(gòu)件(101)保持在所述第一穩(wěn)定位置的保持力(FH)，其中保持在所述第一穩(wěn)定位置的所述可動(dòng)構(gòu)件(101)被配置用于壓縮所述第二彈性裝置(108);以及 -至少一個(gè)電繞組(120)，其操作上與所述可動(dòng)構(gòu)件(101)和電子裝置(200)相關(guān)聯(lián)，其中所述電子裝置(200 )被配置用于電驅(qū)動(dòng)所述繞組(120 )以生成作用于保持在所述第一穩(wěn)定位置的所述可動(dòng)構(gòu)件(101)的第一磁力(F1),所述第一磁力(F1)適于引起被壓縮的第二彈性裝置(108)的脫扣，該脫扣朝向所述第二穩(wěn)定位置推動(dòng)所述可動(dòng)構(gòu)件(101)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)裝置(I)，其特征在于，所述電子裝置(200)被配置用于電驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)電繞組(120)，使得生成作用于在所述第二穩(wěn)定位置的所述可動(dòng)構(gòu)件(101)的第二磁力(F2),所述第二磁力(F2)適于將所述可動(dòng)構(gòu)件(101)從所述第二穩(wěn)定位置移位至所述第一穩(wěn)定位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)裝置(I)，其特征在于，所述電子裝置(200)包括驅(qū)動(dòng)電路(201)，所述驅(qū)動(dòng)電路(201)電連接至所述至少一個(gè)電繞組(120)，并被配置用于生成: -第一電流(I1),其流經(jīng)所述繞組(120)以生成所述第一磁力(F1);以及 -第二電流(12)，其沿關(guān)于所述第一電流(I1)相反的方向流經(jīng)所述繞組(120)以生成所述第二磁力(F2)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或更多項(xiàng)所述的開關(guān)裝置(1)，其特征在于，所述電子裝置(200)被配置用于接收并檢測(cè)至少一個(gè)分勵(lì)跳閘命令(250)，以及用于在檢測(cè)到所述分勵(lì)跳閘命令(250)時(shí)驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)電繞組(120)以生成所述第一磁力(F1X
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或更多項(xiàng)所述的開關(guān)裝置(1)，其特征在于，所述電子裝置(200)被配置用于檢測(cè)由與所述開關(guān)裝置(I)相關(guān)聯(lián)的線電壓(VJ下降到預(yù)定閾值以下來(lái)確定的欠電壓狀況，所述電子裝置(200)被配置用于在檢測(cè)到所述欠電壓狀況時(shí)驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)電繞組(120)以生成所述第一磁力(F1X
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)裝置(1)，其特征在于，所述電子裝置(200)包括至少一個(gè)后備電容器(107)，所述至少一個(gè)后備電容器(107)儲(chǔ)存在檢測(cè)到所述欠電壓狀況時(shí)電驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)電繞組(120)所需要的能量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)裝置(I)，其特征在于，所述電子裝置(200)能夠被配置用于在檢測(cè)到所述欠電壓狀況時(shí)臨時(shí)禁止所述至少一個(gè)電繞組(120)的電驅(qū)動(dòng)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或更多項(xiàng)所述的開關(guān)裝置(1)，其特征在于，所述分勵(lì)脫扣器(100 )包括計(jì)數(shù)裝置(220 )，所述計(jì)數(shù)裝置(220 )被布置成對(duì)從檢測(cè)到所述欠電壓狀況開始的延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，其中所述電子裝置(200)操作上與所述計(jì)數(shù)裝置(220)相關(guān)聯(lián)，并且所述電子裝置(200)被配置用于:當(dāng)完成所述計(jì)數(shù)時(shí)，電驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)電繞組(120)以生成所述第一磁力(F1);在所述計(jì)數(shù)期間感測(cè)所述欠電壓狀況是否終止；以及在感測(cè)到所述欠電壓狀況終止時(shí)，重置所述計(jì)數(shù)(200 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)裝置(1)，其特征在于，所述延遲時(shí)間是能夠配置的。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或更多項(xiàng)所述的開關(guān)裝置(I)，其特征在于，所述操作機(jī)構(gòu)(10)和所述分勵(lì)脫扣器(100)的在所述第二穩(wěn)定位置的所述可動(dòng)構(gòu)件(101)按照使得所述可動(dòng)構(gòu)件(101)阻擋所述操作機(jī)構(gòu)(10)并避免所述可動(dòng)觸頭(3)與所述固定觸頭(4)之間的耦接的方式進(jìn)行操作上的連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)裝置(I)，其特征在于，所述開關(guān)裝置(I)包括干預(yù)裝置(300)，所述干預(yù)裝置(300)能夠由所述開關(guān)裝置(I)本身的操作者操作到，以被這樣的操作者致動(dòng)，所述干預(yù)裝置(300)操作上與所述分勵(lì)脫扣器(100)的所述可動(dòng)構(gòu)件(101)相關(guān)聯(lián)，使得當(dāng)所述干預(yù)裝置(300)被所述操作者致動(dòng)時(shí)生成力(F3),所述力(F3)作用于保持在所述第一穩(wěn)定位置的可動(dòng)構(gòu)件(101)上并適于引起被壓縮的第二彈性裝置(108)的脫扣。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的開關(guān)裝置(I)，其特征在于，所述交互裝置(300)在機(jī)械操作上連接至所述可動(dòng)構(gòu)件(101)，其中通過(guò)所述干預(yù)裝置(300)的致動(dòng)而生成的所述力(F3)是機(jī)械力(f3)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的開關(guān)裝置(1)，其特征在于，所述電子裝置(200)被布置成:在通過(guò)所述干預(yù)裝置(300)的致動(dòng)而引起所述可動(dòng)構(gòu)件(101)移位至所述第二穩(wěn)定位置時(shí)，禁止電驅(qū)動(dòng)所述至少電繞組(120 )以生成所述第二磁力(F2)。`
14.一種開關(guān)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1至13中的一項(xiàng)或更多項(xiàng)所述的至少一個(gè)開關(guān)裝置(I)。
【文檔編號(hào)】H01H3/30GK103890887SQ201280048856
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月6日
【發(fā)明者】安德烈亞·比安科, 加布里埃萊·瓦倫蒂諾·德納塔萊 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司