专利名称：断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于配电的开关。
背景技术：
用于配电的、特别是用于低压的开关通常已知为断路器、紧凑型开关等等，并 且这些开关在其功能中作为保护开关用于自动地断开流经开关的电流。通常开关设计用 于三相电网的三个相位，其中(零线的)中性相位的电流也经常流经开关。在正常运行 中，每个相位的电流分别流过彼此贴靠的开关触点，这些开关触点为了断开电流可以借 助于开关轴同时断开。已知的开关还具有电子脱扣器(例如过电流脱扣器)，该脱扣器 在预定的(脱扣_)条件下(脱扣情况例如过电流)确保断开开关触点。在固有电流 供给时，用于脱扣器的电能借助于电换能器(大多情况下是铁心转换器)、更确切地说 通过磁场根据变压器原理被从需要监测的相位电流中提取。以大多情况下应用空气线圈 (Rogowski转换器)的互感器的形式的电流传感器用于检测各个相位电流、也就是说用于 实际上的电流检测/_测量，这些电流传感器将所属的相位导线的磁场转换成测量信号， 该测量信号与电流对时间的微分成比例。为了评估测量信号，脱扣器具有电子电路，该 电路大多情况下借助于微处理器实现。脱扣器的任务是，对脱扣情况的出现进行识别并 且借助于开关轴断开所有的电流。当前，在开关中大多情况下使用所谓的组合转换器， 也就是说对于每个需要监测的相位而言存在换能器和互感器。在已知的开关中不利的是，互感器可能损坏并且由此无法识别脱扣情况。原因 可能在于在互感器和脱扣器之间的输电线中的电线破裂和线圈绕组的匝间故障。特别是 匝间故障并不导致等同于完全失效，而是导致有误差的测量信号。此外相对成本过高的 是，对在持续运行中的开关进行检验。
发明内容
本发明的目的在于，改进开关的安全性。该目的通过权利要求1所述的特征来实现；在从属权利要求中描述了有利的实 施方式。该实现方法提出附加地检测由换能器输出的电流和/或电压；和电子电路根 据换能器和互感器的所检测的电流进行真实性比较，并且在非真实性时产生报警信号或 脱扣信号。该实现方法也在于，通过可在技术上相对简单执行地并且成本低廉地测量换 能器电流和/或-电压并且通过结合电流值观察非真实性，识别在组合转换器中的互感器 误差。在该误差识别中也包括在组合转换器和电子脱扣器的部分电子器件之间的接线。 然后例如通过触发报警信号来通知使用者。特别在以下情况时存在有非真实性(在没有外部供给的脱扣器中，即如果没有 外部的电能供电(例如24V直流)，则激活脱扣器并且没有换能器的电流被测量)-如果相位的互感器显示出电流并且对于该相位的换能器而言没有电流和/或电压被检测；-如果相位的互感器未显示出电流，但该相位的换能器输出电流和/或电压；和 /或-如果脱扣器被供给电流、即被激活，并且对于换能器而言至少对于相位没有电 流和/或电压被检测。在最简单的情况下，脱扣器在存在有报警信号时向使用者发出危险报警。特别是为了保护连接上的用电器，脱扣器可以在存在有报警信号时马上断开流 经开关的电流。
以下根据附图详细地说明本发明。图中示出图1是带有组合转换器的断路器的示意图；和图2是根据图1的断路器的真实性比较的流程简图。
具体实施例方式图1示出了用于配电的开关S，其为断路器形式并带有开关触点Kl，K2，该开 关接入电网的电线1(相位Li)中。开关S在图1中显示为处于断开状态，这就是说其开 关触点Kl，K2彼此分开并且经过开关S的电流被断开。相应地在开关S闭合时，电流 经过电线Ll流经开关S。这里，电网是三相电网(三个相位L)，其中在图1中仅仅示 出相位Li。附加的是，零相位的电流同样也经过相应预定的开关触点Kl，K2流经开关 S。所有相位的开关触点Kl，K2可以借助于共同的开关轴断开，在图1中通过虚线示意 性地示出了该开关轴。脱扣器ETU属于开关，该脱扣器设计为过电流脱扣器并且其电子 电路2例如具有微处理器MP。电路2通过电换能器4实现供给电能(供电)，该换能器根据线路1中的变压器 的类型将电流输出耦合，该线路在此承担初级线圈的功能。换能器4(铁心转换器)的线 圈连接到供电线路5上，该供电线路由提取的能量中产生了相应的直流电。电路2通过互感器6获得相应于相位Ll的电流的测量信号。互感器6设计为空 气线圈(Rogowski转换器)，其产生作为测量信号的电压，该电压与电流对时间的微分成 比例。这样地设计电路2，即同样检测了由换能器4输出的电流(例如在电子电路2中流 动的电流)。可替代的是，当然也可以在电路2的输入端上检测换能器4的电压。对于每个需要监测的相位而言(设计为组合转换器KW)各一个换能器4和各一 个互感器6布置在共同的壳体中。在脱扣情况下，即当电路2根据预定的电流极限值或电流变化断开开关S时，该 电路确保相应的电流通过未示出的电磁体，该电磁体就其而言操纵开关轴W。LCD/LED显示器在需要时显示出了所期望的开关信息。可以通过相应的总线 KB和其他的装置进行通信。电子电路2参照由换能器4输出的电流，根据互感器6的测量信号和换能器4的 所检测的电流和/或所检测的电压进行真实性比较(自身测试)。在非真实性时产生相应 的报警信号和/或使开关S脱扣。
图2示出了例如对于相位Li、即三个相位L中的任一个的真实性比较的流程简 图。在此对于包括中性相位的全部三个相位相应地进行真实性比较。首先激活电子电路2，也就是说接通微处理器MP。随后进行对换能器4的电流和互感器6的信号的连续的检查KU。这里对于每 个相位单独地检查是否存在能量电流ESF。如果是，则检查是否存在互感器6的测量值 (询问MM)。如果这是该情况(箭头j)，那么组合转换器KW(是互感器6和/或换能 器4)真实性地(plausibilitaetsmaessig)正常运行并且进行对下一个相位的检查。如果没有 测量值，那么组合转换器KW真实性地损坏并且产生相应的报警信号或脱扣信号WS，该 信号例如在LCD显示器上相应地显示为危险报警。然后重复检查，即返回到连续的检查 KUo如果不存在能量电流ESF (箭头η)，则检查(询问MM)互感器6的测量信号是 否存在。如果这是该情况，则换能器4或互感器6损坏(MWD)并且这里也产生相应的 报警信号或脱扣信号WS。如果互感器6同样未显示出电流(KSL)，那么将所有的检查 (回到KU)重复进行(经过NPL，这就是说对于下一个检查步骤，即在Ll之后对于L2
等等重复进行。)。报警信号或脱扣信号WS也显而易见地可以触发组合转换器KW的更精确的检查 和/或修理。在此，也就特别在以下三种情况时存在有非真实性-如果相位(例如Li)的互感器6显示出电流并且对于该相位的换能器4而言没 有电流和/或电压被检测；-如果相位(例如Li)的互感器6未显示出电流，但该相位的换能器4输出电流 和/或电压；禾口 /或-如果脱扣器ETU被供给电流、即被激活，并且对于电换能器4而言至少对于一 个相位没有电流和/或电压被检测。用于开关S的、所说明的真实性比较可以实现相对成本低廉地并且安全地在持 续运行中自动识别组合转换器KW的简单的误差。
权利要求
1.一种用于配电的开关(S)、特别是断路器和紧凑型开关，所述开关在出现脱扣情况 时自动地将流经所述开关(S)的多相电网的电流断开，所述开关具有预定用于每个相位(L)的开关触点(Kl，K2)，所述开关触点可通过开关轴(W)断开；电子脱扣器(ETU)，所述脱扣器通过所述开关轴(W)自动地触发所述开关触点 (Kl，K2)的断开；电换能器(4)，所述换能器从各个相位(L)的电流中分别提取对于所述脱扣器(ETU) 的电能供给所需要的电能；互感器(6)，所述互感器将各个相位(L)的电流分别转换成测量信号； 特别是微处理器(MP)形式的电子电路(2)，所述电路用于评估相应于所述测量信号 的电流值，其中分别根据评估对所述脱扣情况的出现进行识别， 其特征在于，附加地检测由所述换能器⑷输出的电流和/或电压；和所述电子电路(2)根据所述换能器(4)和所述互感器(6)的所检测的电流和/或电压 进行真实性比较并且在非真实性时产生报警信号或脱扣信号(WS)。
2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，特别在以下情况时存在有非真实性 -如果相位的所述互感器(6)显示出电流并且对于所述相位的所述换能器(4)而言没有电流和/或电压被检测；-如果相位的所述互感器(6)未显示出电流，但所述相位的所述换能器(4)输出电流 和/或电压；禾口 /或-如果所述脱扣器(ETU)被供给电流、即被激活，并且对于所述换能器(4)而言至少 对于一个相位没有电流和/或电压被检测。
3.根据权利要求1或2所述的开关，其特征在于，所述脱扣器(ETU)在存在有所述 报警信号(WS)时发出危险报警。
4.根据权利要求1或2所述的开关，其特征在于，所述脱扣器(ETU)在存在有所述 脱扣信号(WS)时断开流经所述开关(S)的电流。
全文摘要
本发明涉及一种用于配电的开关(S)、特别是断路器和紧凑型开关，其在出现脱扣情况时自动地将流经开关的多相电网的电流断开，开关具有预定用于每个相位(L)的开关触点(K1，K2)，其可通过开关轴(W)断开；电子脱扣器(ETU)，其通过开关轴自动地触发使开关触点断开；电换能器(4)，其从各个相位的电流中分别提取对于脱扣器的电能供给所需要的电能；互感器(6)，其将各个相位的电流分别转换成测量信号；微处理器(MP)形式的电子电路(2)，其用于评估相应于测量信号的电流值，其中分别根据评估对脱扣情况的出现进行识别。附加地检测由换能器输出的电流；电子电路根据检测的电流进行真实性比较并且在非真实性时产生报警信号(WS)。
文档编号H02H3/38GK102013661SQ20101027798
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月3日 优先权日2009年9月4日
发明者安德烈亚斯·克劳斯, 阿龙-恩斯特·穆西奥尔 申请人:西门子公司