用于计算电气开关的接触状态的方法和利用这种方法的电气开关与流程

[0001]
本发明涉及一种用于计算电气开关的接触状态的方法以及一种利用这种方法的电气开关。


背景技术：

[0002]
为了可视化并查明例如紧凑型断路器中的接触系统的维护需求，需要确定触点的物理状态。触点通常在接通过程和断开过程中磨损、尤其在触发紧凑型断路器的情况下。
[0003]
用于确定接触系统的接触状态的不同方法是已知的。例如，对于acb开关(air circuit breaker，空气断路器)已知机械系统，其以柱塞的形式在光学上确定剩余触点材料的厚度。
[0004]
还已知基于软件的接触状态评估，其例如以触发情况下的电流平方值之和的形式推断出关于接触状态的结论。
[0005]
此外，还已知对电子触发单元(elektronic-trip-unit，简称etu)内的断开过程和触发情况下的接触状态进行评估的系统。该功能仅在外部供电的情况下被激活，并且仅在断开连接过程中是有效的。对大磨损的触点的状态显示在远程显示器上。为了识别不是由触发引起的、即不是由etu本身引起的断开过程，系统在通信附件与etu之间使用专用的信号线。在此，通信附件具有根据两个触点来检查开关状态的功能。在该系统中需要两个附加设备来实现接触状态评估的完整功能。


技术实现要素：

[0006]
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于确定电气开关的接触状态的替换方法，该方法克服了现有技术中已知的缺点。
[0007]
根据本发明，上述技术问题通过根据权利要求1的用于计算电气开关的接触状态的方法来解决。在从属权利要求2至8中给出了根据本发明的方法的有利的设计方案。根据本发明，上述技术问题还通过根据权利要求9的电气开关和根据权利要求10的系统来解决。
[0008]
根据权利要求1的用于计算电气开关的接触状态的方法包括以下步骤：
[0009]-在电气开关的第一部件中收集用于计算接触状态的第一输入值；
[0010]-在电气开关的第二部件中收集用于计算接触状态的第二输入值；和
[0011]-根据第一输入值和第二输入值计算电气开关的接触状态。
[0012]
相比于已知的解决方案，根据本发明的用于计算接触状态的方法具有以下优点。可以考虑接通和断开过程，并且将其引入到对相应触点的状态的评估中。此外，不需要附加设备，由此紧凑型断路器中的附件袋为其他附件留出空间。此外，在根据本发明的方法中有利的是，在附件与etu之间不需要专用的信号线来将开关状态传输到etu。
[0013]
在根据本发明的方法的一种设计方案中，所述方法包括另外的步骤：
[0014]-将第一输入值从电气开关的第一部件传输到第二部件；其中，在第二部件中根据
第一输入值和第二输入值来计算电气开关的接触状态。
[0015]
在替换的设计方案中，根据本发明的方法包括另外的步骤：
[0016]-将第二输入值从电气开关的第二部件传输到第一部件；其中，在第一部件中根据第一输入值来计算电气开关的接触状态。
[0017]
在根据本发明的方法的替换的设计方案中，该方法包括另外的步骤：
[0018]-将第一输入值和第二输入值从第一和第二部件传输到电气开关的第三部件；其中，在第三部件中根据第一输入值和第二输入值来计算电气开关的接触状态。
[0019]
在根据本发明的方法的另外的设计方案中，对第一输入值的收集意味着对断路器状态传感器(breaker status sensor，缩写bss)信号和/或触发报警开关(trip alarm switch，缩写tas)信号进行测量和/或评估。
[0020]
在根据本发明的方法的另外的设计方案中，对第二输入值的收集意味着对在电气开关断开时的电流、额定电流和/或在电气开关接通时的电流进行测量和/或评估。
[0021]
在根据本发明的方法的一种设计方案中，第一部件是通信模块，并且第二部件是电子触发单元(etu)。
[0022]
在根据本发明的方法的另外的设计方案中，第三部件是布置在电气开关外部的数据集中器模块。
[0023]
根据权利要求9的根据本发明的电气开关包括第一部件和第二部件，其中，利用根据本发明的方法来计算接触状态。
[0024]
根据权利要求10的根据本发明的系统包括根据本发明的电气开关和第三部件，其用于根据第一输入值和第二输入值来计算接触状态。
附图说明
[0025]
结合下面对结合附图更详细阐述的实施例的描述更清楚且明晰地理解上面描述的本发明的特点、特征和优点以及其实现方式。
[0026]
附图中：
[0027]
图1示出了用于评估接触状态的系统结构；
[0028]
图2示出了根据本发明的用于计算电气开关的接触状态的方法；
[0029]
图3示出了根据本发明的用于计算接触状态的方法的替换的实施方式；
[0030]
图4示出了用于计算接触状态的方法的另外的实施方式；和
[0031]
图5示出了根据本发明的用于在第三部件中计算接触状态的方法。
具体实施方式
[0032]
图1示出了用于评估电气开关1000的接触状态的基本系统结构。为此，电气开关1000包括第一部件1100和第二部件1200。第一部件1100和第二部件1200分别可以相互交换数据。例如，第一部件1100与第二部件1200之间的数据的交换可以通过有线连接或类似地通过无线电连接进行。
[0033]
第一部件1100例如可以是通信模块，其使得可以从外部获得电气开关1000的不同状态和测量值。为此，可能存在与第三部件1300连接的通信连接，第三部件1300布置在电气开关1000的外部并且例如与多个电气开关1000连接。该第三部件1300例如可以是与不同的
电气开关1000进行通信的数据集中器模块。
[0034]
电气开关1000的第二部件1200例如可以是电子触发单元(etu)。这种电子触发单元(etu)的任务是不断地监视电气开关1000的电流，以识别开关1000的电气状态，并且在必要时采取对策。
[0035]
第一部件1100连续收集210第一输入值，例如断路器状态传感器(bss)信号和/或触发警报开关(tas)信号。类似地，第二部件1200不断地收集220第二输入值，例如在电气开关1000断开时的电流、额定电流和/或在电气开关1000接通时的电流。
[0036]
图2中示出了根据本发明的用于计算电气开关1000的接触状态的方法100。方法100从110开始并且在120结束。根据本发明的方法100包括以下步骤：
[0037]-在电气开关1000的第一部件1100中收集用于计算接触状态的第一输入值210；
[0038]-在电气开关1000的第二部件1200中收集用于计算接触状态的第二输入值220；和
[0039]-根据第一输入值和第二输入值计算300电气开关1000的接触状态。
[0040]
如上面所描述的，对第一输入值210的收集和对第二输入值220的收集可以并行进行，从而将第一和第二输入值引入对电气开关1000的接触状态的计算300。用于计算300接触状态的第一输入值例如是断路器状态传感器(bss)信号和/或触发警报开关(tas)信号。用于计算300接触状态的第二输入值例如是在断开电气开关1000时的电流、电气开关1000的额定电流和/或在接通电气开关1000时的电流。
[0041]
图3示出了根据本发明的用于计算电气开关1000的接触状态的方法100的另外的实施方式。该方法100包括另外的步骤：
[0042]-将第一输入值412从电气开关1000的第一部件1100传输到第二部件1200；其中，在第二部件1200中根据第一输入值和第二输入值来计算电气开关1000的接触状态。
[0043]
如果第二部件1200是电子触发单元(etu)，则接触状态的计算300的结果例如可以又经由作为通信模块的第一部件1100传输到作为数据集中器模块的第三部件1300，并且例如显示在中央计算机设备上。
[0044]
通常，可以将接触状态显示为从100％到0％的电接触的健康状态，同样地还可以想到以红色、黄色和绿色的交通信号灯显示。作为数据集中器模块的第三部件1300或在其上安置的部件例如可以经由无线电连接将电气开关1000的接触状态转发给诸如智能手机或平板电脑之类的移动显示和输入设备。
[0045]
图4示出了用于计算电气开关1000的接触状态的替换方法100，其具有另外的步骤：
[0046]-将第二输入值421从电气开关1000的第二部件1200传输到第一部件1100；其中，在第一部件1100中根据第一输入值和第二输入值来计算电气开关1000的接触状态。
[0047]
在该用于计算接触状态的替换方法100中，在第一部件1100中，例如在通信模块中，执行对接触状态的计算300。在此，还可以将接触状态的计算的结果转发给作为数据集中器模块的第三部件1300，并且相应地为用户进行整理并使用户可以获得。
[0048]
图5中示出了另一种根据本发明的用于计算电气开关1000的接触状态的方法100，其具有另外的步骤：
[0049]-将第一输入值和第二输入值403从第一和第二部件1100，1200传输到电气开关的第三部件1300；其中，在第三部件1300中根据第一输入值和第二输入值来计算电气开关
1000的接触状态。
[0050]
如果第三部件1300是数据集中器模块，则作为通信模块的第一部件1100和作为电子触发单元(etu)的第二部件1200将它们的第一输入值和第二输入值发送到第三部件1300，对接触状态的计算300由第三部件1300执行。
[0051]
相应于图1中的图示可以规定，例如作为电子触发单元(etu)的第二部件1200可以与第四部件1400进行通信，第四部件1400同样布置在电气开关1000的外部。该第四部件1400例如可以是测试设备，其在电气开关1000或设备启动时短暂地与第二部件1200连接。该第四部件1400可以以图形方式再现计算出的接触状态。
[0052]
作为通信模块的第一部件1100通过检查断路器状态传感器(bss)信号和触发警报开关(tas)信号呈现关于电气开关1000的当前状态的信息。在一种实施方式中，可以经由通信连接将该信息提供给作为电子触发单元(etu)的第二部件1200。例如可以将i2c总线用作通信连接，其他的总线连接可以有线地或者作为无线电系统用作第一部件1100与第二部件1200之间的通信连接。
[0053]
在接通过程或断开过程的情况下或者在电气开关1000触发的情况下，第二部件1200对到目前为止流经触点的电流进行评估，并且根据去除功能来计算相应触点的触点材料的、与电流大小相关的预计的去除量。为此，根据电气开关1000可以对多个触点进行评估。虽然触发过程由作为电子触发单元(etu)的第二部件1200本身启动，但是在接通过程和断开过程中，etu会经由第一部件1100与第二部件1200之间的通信连接获悉相应的开关过程。由此，etu可以启动对到目前为止流过的电流以及其对相应触点的影响的相应评估。