专利名称：监测连接在开关设备上游的保护装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监测连接在开关设备上游的保护装置的方法，所述 保护装置通过至少一个主电流路径与所述开关设备相连。
本发明还涉及一种由开关设备和连接在开关设备上游(upstream)的保 护装置构成的系统，所述开关设备和所述保护装置可通过至少一个主电流路 径彼此相连，以及与一分析单元相连。
背景技术：
这种方法和系统主要应用于用电设备支路，例如电动机启动器。用电设 备支路的开关设备例如用在一般情况下可在多方面(供电、配电、耗电)防 止短路和过载的变电站上。其中，例如电动机启动器的状态由对开关设备(例 如接触器)的控制、受控开关设备状态的响应和至少一个上游保护装置的状 态信号表征，这至少一个上游保护装置例如可以是断路器。
问题在于，配电箱内的典型构造方式要求为这些信号布线，因为每条支 路都必须具有多个(通常为六个)布线电缆，这些布线电缆或者直接通向控 制装置(例如可编程控制器(PLC))，或者通向通信接口连接，通信接口连 接通过通信连接(例如现场总线系统)或点到点连接与PLC相连。即使在使 用通信系统以达到节省布线费用这一目的的情况下，也须为保护设备配线。 其中，通过保护设备上的辅助开关报告保护装置的状态。但断路器的辅助开 关无法对供电侧是否缺少主电压(能量)这一情况进行识别。受高昂的布线 投入影响，这些传统解决方案不仅费时费钱，而且可能形成布线故障源。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法和一种系统，借助于这二者可使监测连接在开关设备上游的保护装置所需的布线投入最小化。
这个目的通过一种用于监测连接在开关设备上游的保护装置的方法而 达成，所述保护装置通过至少一个主电流路径与所述开关设备相连，通过使
流路径来确定所述保护装置的状态。
这个目的还通过一种由开关设备、连接在开关设备上游的保护装置和分 析单元构成的系统而达成，所述开关设备和所述保护装置可通过至少一个主 电流路径彼此相连，所述分析单元在所述开关设备上或在所述开关设备中分 接所述至少 一个主电流路径来确定所述保护装置的状态。
通过在开关设备上分接主电路来询问上游保护装置的状态。通过使用这 种在开关设备上直接对保护设备的工作状态进行分析的方法，就无需像传统 技术那样为保护设备上的附加辅助开关配线，其中，在布线过程中出现故障 源的几率也得以最小化。此外，本发明所提出的解决方案也不受配电箱内的 空间结构(支路导向或行导向、设备间距)的影响。
一种有利建构方案是通过记录所述至少一个主电流路径上的电压来确 定保护装置的状态。除保护设备的(工作)状态外，借此还可以最简单的方 式获得开关设备上存在电压这一附加信息。
根据另 一有利实施方式，所述至少 一个主电流路径的分接头集成在开关 设备中，并通过导电连接与开关设备上的相应的接触界面相连。这样就可以 (例如)附加模块的形式将分析单元连接在这些接触界面(接触点、接触面 或接触位置)上，而无需使用其他附件。
另一有利实施方式是通过布置在开关设备的相应静触点上的转接器来 对所述至少一个主电流路径进行分接，分析单元连接在转接器上或集成在转 接器中。在此情况下，无需对开关设备进行改动或只需对开关设备进行轻微 改动就可实现主电流^4圣的分接。
根据另一有利实施方式，分析单元集成在开关设备中，借此可实现节省空间的紧凑结构。
根据另一有利实施方式，分析单元与开关设备机械相连。其中，可通过 (例如)筒单的插接连接或卡锁连接来实现这种机械连接。
根据另一有利实施方式，分析单元将有关保护装置状态的状态信号传输 给通信模块，这个通信模块分别通过至少一个通信连接与开关设备和用于开 关设备的控制装置相连。其中，通信模块的另一任务在于，将有关开关设备 工作状态的状态信号作为通断信号的响应传输给控制装置，并将用于控制开 关设备正常通断的控制信号从控制装置传输到开关设备上。通信模块和控制 装置之间的通信连接可实现为(例如)现场总线系统或点到点连接。通过这 种方式可进一步节省从分析单元到控制装置的布线投入。此外，通过对至少 一个主电流路径进行分接，还可使通信模块具有其他功能，例如断相监测或 相序监测。
根据另一有利实施方式，分析单元集成在通信模块中和/或通信模块集 成在开关设备中，通过这种方式同样可实现节省空间的紧凑结构。其中，通 信模块有利地与开关设备机械相连。
下面借助附图所示的实施例对本发明进行详细说明，其中 图1为电动机启动器的示意图，所述电动机启动器具有在开关设备上对 连接在开关设备上游的保护设备进行监测的功能。
具体实施例方式
图1所示的开关设备1和连接在其上游的保护设备2通过三个主电流路 径3彼此相连。其中，开关设备l实施为接触器，上游保护装置2实施为断 路器。电动机11通过三个主电流路径3连接在接触器1上，通信模块6通 过两个通信连接9、 10连接在接触器1上。其中，控制装置7(特别是可编 程控制器(PLC))通过通信连接10将用于控制开关设备1的正常通断的控 制信号传输到开关设备1上。在所示实施例中，对接触器1进行(例如)线圈控制。通过通信连接9将有关开关设备1的工作状态的状态信号作为通断 信号的响应发回到通信模块6上。这一点可通过(例如)接触器1的辅助开 关而实现。通过通信连接8在通信模块6和PLC 7之间交换控制信号和状态 信号，通信连接8可以是(例如)现场总线系统或点到点连接。在此情况下， 电动机启动器的状态由对接触器1的控制、开关设备状态的响应和上游断路 器2的状态信号表征。根据本发明，分析单元5通过在开关设备1上分接4 主电流路径3来询问上游保护装置2的状态。其中，分析单元5对开关设备 l上的电压进行分析，并在存在有电压的情况下产生"准备就绪"信号，这 个信号由通信模块6传输给PLC 7。在所示实施例中，分析单元5集成在通 信模块6中，借此可减少所需的布线投入。如果将通信模块6实施为可以机 械方式与开关设备l相连，就可进一步减少布线投入；也就是说，如果借助 接触器外壳中所设置的接触界面将通信模块6直接插在接触器1上，就无需 再在接触器1和通信模块6之间布线。
综上所述，本发明涉及一种用于监测连接在开关设备上游的保护装置的 方法和系统，所述保护装置通过至少一个主电流路径与所述开关设备相连。 本发明的目的是提供一种方法和一种系统，借助于这二者可使监测所述保护 装置所需的布线投入最小化。达成这个目的的解决方案为，分析单元通过在 所述开关设备上或在所述开关设备中分接所述至少一个主电流路径来确定 所述保护装置的状态。通过使用这种在开关设备上直接对保护设备的工作状 态进行分析的方法，就无需像传统技术那样为保护设备上的附加辅助开关配 线，其中，在布线过程中出现故障源的几率也得以最小化。此外，本发明所 提出的解决方案也不受配电箱内的空间结构(支路导向或行导向、设备间距) 的影响。
权利要求
1.一种用于监测连接在开关设备(1)上游的保护装置(2)的方法，所述保护装置通过至少一个主电流路径(3)与所述开关设备(1)相连，通过使用分析单元(5)在所述开关设备(1)上或在所述开关设备(1)中分接所述至少一个主电流路径(3)来确定所述保护装置(2)的状态。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，通过记录在所述至少一个主电 流路径(3)上的电压来确定所述保护装置(2)的状态。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述至少一个主电流路 径(3)的分接头(4)集成在所述开关设备(1)中，并通过导电连接使所 述至少一个主电流路径(3 )与所述开关设备(1 )上的相应的接触界面相连。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过布置在所述开关设备 (1)的相应静触点上的转接器来对所述至少一个主电流路径(3)进行分接 (4 )，将所述分析单元(5 )连接在所述转接器上或集成在所述转接器中。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述分析单元(5 )集成 在所述开关设备(1)中。
6. 根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其中，使所述分 析单元(5 )与所述开关设备(1)机械相连。
7. 根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其中，所述分析 单元(5 )将有关所述保护装置(2 )的状态的状态信号传输给通信才莫块(6 )， 所述通信模块分别通过至少一个通信连接(8-10)与所述开关设备(1)和 用于所述开关设备(1)的控制装置(7 )相连。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述分析单元(5 )集成在所述 通信模块(6 )中。
9. 根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述通信模块(6)集成在 所述开关设备(1)中。
10. 根据权利要求7至9中任一项权利要求所述的方法，其中，使所述通信模块(6 )与所述开关设备(1 )机械相连。
11. 一种由开关设备(l)、连接在所述开关设备上游的保护装置(2)和分析单元(5)构成的系统，所述开关设备和所述保护装置可通过至少一 个主电流路径(3 )彼此相连，其中，所述分析单元(5 )在所述开关设备(1) 上或在所述开关设备(1)中分接(4)所述至少一个主电流路径(3)来确 定所述保护装置(2)的状态。
12. 根据权利要求11所述的系统，其中，所述分析单元(5 )具有通过 记录所述至少一个主电流路径(3 )上的电压来确定所述保护设备(2 )的状 态的构件。
13. 根据权利要求11或12所述的系统，其中，所述至少一个主电流路 径(3)的分接头(4)可集成在所述开关设备(1)中，并可通过导电连接 与所述开关设备(1)上的相应的接触界面相连。
14. 根据权利要求11或12所述的系统，其中，所述开关设备(1 )的 相应静触点上设置有用于对所述至少一个主电流路径(3 )进行分接(4 )的 转接器，所述分析单元(5)可连接在所述转接器上或可集成在所述转接器 中。
15. 根据权利要求11或12所述的系统，其中，所述分析单元(5)集 成在所述开关设备(1)中。
16. 根据权利要求11至15中任一项权利要求所述的系统，其中，所述 分析单元(5)和/或所述开关设备(1)具有可在彼此之间建立可解除机械 连接的构件。
17. 根据权利要求11至16中任一项权利要求所述的系统，其中，设置 有通信模块(6)，所述通信模块可分别通过至少一个通信连接(8-10)与所 述开关设备(1 )和用于所述开关设备(1 )的控制装置(7 )相连，所述分 析单元(5 )建构为用于传输有关所述保护装置(2 )的状态的状态信号。
18. 根据权利要求17所述的系统，其中，所述分析单元(5 )集成在所述通信模块(6 )中。
19. 根据权利要求17或18所述的系统，其中，所述通信模块(6)集 成在所述开关设备(1)中。
20. 根据权利要求17至19中任一项权利要求所述的系统，其中，所述 通信模块(6)和/或所述开关设备(1)具有可在彼此之间建立可解除机械 连接的构件。
全文摘要
本发明涉及一种用于监测连接在开关设备上游的保护装置的方法和系统，所述保护装置通过至少一个主电流路径与所述开关设备相连。本发明的目的是提供一种方法和一种系统，借助于这二者可使监测所述保护装置所需的布线投入最小化。达成这个目的的解决方案为，分析单元通过在所述开关设备上或在所述开关设备中分接所述至少一个主电流路径来确定所述保护装置的状态。通过使用这种在开关设备上直接对保护设备的工作状态进行分析的方法，就无需像传统技术那样为保护设备上的附加辅助开关配线，其中，在布线过程中出现故障源的几率也得以最小化。此外，本发明所提出的解决方案也不受配电箱内的空间结构(支路导向或行导向、设备间距)的影响。
文档编号H01H89/06GK101322209SQ200680044959
公开日2008年12月10日 申请日期2006年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者彼得·哈廷格, 沃尔夫冈·沙茨, 雷纳·基尔 申请人:西门子公司