[發(fā)明專利]使開關(guān)設(shè)備安全工作的方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580044694.8
• 申請日: 2005-12-22
• 公開（公告）號: CN101088133A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅伯特·阿登卡;彼得·哈廷格;巴多·科普曼;諾伯特·米特邁耶;路德威格·尼布勒;弗里茨·波爾;阿爾夫·瓦伯納;諾伯特·齊默爾曼
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H01H1/00
• 分類號: H01H1/00;G01R31/333;H01H3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 張亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于使一開關(guān)設(shè)備安全工作的方法和一種相應(yīng)的裝置。

背景技術(shù)

借助開關(guān)設(shè)備，尤其是低壓開關(guān)設(shè)備，可通斷供電設(shè)備和用電設(shè)備之間的電流路徑及其工作電流。也就是說，通過用開關(guān)設(shè)備來通斷電流路徑可安全打開和關(guān)閉連接在這些電流路徑中的用電設(shè)備。

低壓電開關(guān)設(shè)備，例如接觸器、斷路器或緊湊型起動器，具有一個以上用于通斷電流路徑、可由一個以上控制磁體控制的主觸點。這些主觸點原則上包括一個活動觸橋(movable?contact?link)和多個連接用電設(shè)備和供電設(shè)備的固定接觸件。需要使主觸點閉合或斷開時，向控制磁體發(fā)送一相應(yīng)的接通或斷開信號，控制磁體隨后便會通過其銜鐵對活動觸橋發(fā)生作用，使活動觸橋完成相對于固定接觸件的相對運動，從而接通或斷開需要控制的電流路徑。

為使接觸件和觸橋之間進行更好的接觸，二者發(fā)生接觸的位置上布置有采取相應(yīng)設(shè)計的接觸面。構(gòu)成接觸面的材料，例如銀合金，同時涂覆在觸橋和接觸件彼此間會發(fā)生接觸的位置上，并具有一定的厚度。

每次通斷操作都會使接觸面的材料受到耗損。影響耗損程度的因素有：隨著通斷操作次數(shù)的增多觸點燒損或磨損程度加大；變形程度加大；受電弧作用或環(huán)境影響(例如蒸汽或懸浮物質(zhì)等等)而產(chǎn)生的程度漸長的觸點腐蝕現(xiàn)象。接觸面材料受到耗損的結(jié)果是無法再有效地通斷工作電流，從而導(dǎo)致出現(xiàn)電流中斷、觸點發(fā)熱或觸點熔接等現(xiàn)象。

在此情況下，特別隨著觸點燒損程度的加大，涂覆在接觸面上的材料的厚度會逐漸減小。這會使觸橋和接觸件的接觸面間的開關(guān)行程變長，最終導(dǎo)致閉合時的接觸力減小。其結(jié)果是，隨著通斷操作次數(shù)的增多無法再使觸點有效閉合。由此而引起的電流中斷或者接通時觸點的彈跳會導(dǎo)致觸點發(fā)熱，從而一定程度上加重觸點材料的熔化，而這又會導(dǎo)致主觸點的接觸面發(fā)生熔接。

當(dāng)開關(guān)設(shè)備的主觸點受到耗損或出現(xiàn)熔接現(xiàn)象時，就無法再用開關(guān)設(shè)備來安全地關(guān)閉用電設(shè)備。因此，當(dāng)出現(xiàn)觸點熔接現(xiàn)象時，即使在接收到斷開信號的情況下，至少帶有所述熔接主觸點的電流路徑仍保持在帶電狀態(tài)，其結(jié)果是用電設(shè)備并未完全從供電設(shè)備上斷開。由于用電設(shè)備因此而處于不安全狀態(tài)，因而此時的開關(guān)設(shè)備為一潛在的故障源。

在此情況下，例如符合IEC?60?947-6-2規(guī)定的緊湊型起動器中的保護功能就會受到限制，這種緊湊型起動器具有一附加的保護機構(gòu)，在進行通斷操作時，這個保護機構(gòu)會像控制磁體那樣對主觸點發(fā)生作用。

因此，為達到使開關(guān)設(shè)備安全工作、從而保護用電設(shè)備及電氣系統(tǒng)的目的，必須防止這種故障源的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是對這種潛在的故障源進行識別并作出相應(yīng)反應(yīng)。

這個目的通過一種使一開關(guān)設(shè)備安全工作的方法而達成，所述開關(guān)設(shè)備具有至少一個可閉合和斷開的主觸點和至少一個控制磁體，所述主觸點具有多個接觸件與一活動觸橋，所述控制磁體具有一活動銜鐵，所述銜鐵在所述開關(guān)設(shè)備被接通和斷開時對所述觸橋發(fā)生作用，使得相應(yīng)的主觸點閉合和斷開；所述方法包括下列步驟：

a)通過與所述觸橋處于有效連接的構(gòu)件的一狀態(tài)，對所述至少一個主觸點的活動觸橋在斷開后是否超過一斷開點進行識別；

b)如果所述構(gòu)件在斷開后所保持的狀態(tài)與斷開后的預(yù)定狀態(tài)不相符，就表示在經(jīng)過預(yù)定持續(xù)時間后所述斷開點未被超過，中斷所述開關(guān)設(shè)備的進一步工作；和

一種用于使一開關(guān)設(shè)備安全工作的裝置，所述開關(guān)設(shè)備具有至少一個可閉合和斷開的主觸點和至少一個控制磁體，所述主觸點具有多個接觸件與一活動觸橋，所述控制磁體具有一活動銜鐵，所述銜鐵在所述開關(guān)設(shè)備被接通和斷開時對所述觸橋發(fā)生作用，使得相應(yīng)的主觸點可閉合和斷開；

其特征在于，

設(shè)置有第一構(gòu)件，所述第一構(gòu)件用于識別是否已超過所述至少一個主觸點的觸橋的一斷開點，并包括一斷開機構(gòu)，所述斷開機構(gòu)與所述觸橋有效連接，且可進入一第一與一第二狀態(tài)，

設(shè)置有其他構(gòu)件，當(dāng)所述第一構(gòu)件在斷開后識別出在經(jīng)過預(yù)定持續(xù)時間后所述斷開點未被超過時，所述其他構(gòu)件中斷所述開關(guān)設(shè)備的進一步工作。

通過本發(fā)明可以簡單的方式識別出在進行斷開操作時所出現(xiàn)的觸點熔接現(xiàn)象，借此識別出開關(guān)設(shè)備的不安全工作狀態(tài)，并對此作出相應(yīng)的反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明，為此在斷開一開關(guān)設(shè)備時對下述情況進行識別，即至少一個主觸點的活動觸橋是否超過一個斷開點，如果在經(jīng)過預(yù)定持續(xù)時間后所述斷開點未被超過，就中斷開關(guān)設(shè)備的進一步工作。