[發明專利]線路切換控制組件及防止線路中出現過載電流的斷路器

有效

• 申請號: 201310126205.X
• 申請日: 2013-04-12
• 公開（公告）號: CN103377861B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: L.烏蘭卡;S.福利克;J-P.杜徹敏
• 申請（專利權）人: 施耐德電器工業公司
• 主分類號: H01H71/24
• 分類號: H01H71/24;H02H3/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本發明涉及過載電流保護領域。更具體地，本發明涉及一種在該線路中出現過載電流情況下，以線路切換控制組件形式的控制組件，涉及將電控制信號傳輸給用于切換所述線路的開關的操作裝置。

本發明還涉及一種類型的防止線路中過載電流的斷路器，包括線路切換開關、用于該開關的響應于電控制信號的操作裝置，以及在該線路中出現過載電流情況下的線路切換控制組件，包括將電控制信號傳輸給所述操作裝置。

背景技術

機電斷路器是眾所周知的，并且構成一種具體形式的過載電流保護斷路器。機電斷路器通常包括連接在要被保護的線路中的線圈，連同暴露至磁場的可動鐵磁芯體，磁場由線圈產生，當后者連接至電源時。在要被保護的線路中的切換開關的移動元件機械地連接至可動芯體。在短路的情況下，由線圈產生的磁場驅動該可動芯體，并且其運動傳遞給開關的移動元件，開關相應被打開。

機電斷路器使用不靈活，因為其執行單一的功能：機電斷路器僅響應于短路而執行它們的保護功能，不能與其它裝置相配合，并且不易通過外部控制跳閘。此外，機電斷路器不設置有自動測試功能，即它們不可執行用于它們自身狀態驗證的測試。

電子斷路器也存在，雖然它們在使用方面比機電斷路器更靈活，但是具有可靠性較低的缺點。在這些電子斷路器中，要監測的電流被連續分析。該電流分析用于測試，其確定要被保護的線路中的切換是否啟動。

具體而言，可制作電子斷路器以數字執行指定為I²t的保護功能，其防止響應于足夠短暫不構成破壞性熱源的電流沖擊的任何切換。在I²t保護功能中，在該電流i的平方在預定時間間隔d上的積分，即積分超過特定的閾值時，響應于電流i的過載電流保護跳閘。執行I²t保護功能的斷路器的示例描述在法國專利申請FR-2540303中以及在美國專利US-5220478中。

當I²t保護功能被數字執行時，要監測的電流i的連續測量被采樣且數字化。同時，連續采樣值被平方，并且數字計算用于積分的值。永久實時重新計算的該持續值W與閾值連續比較，并且要保護的線路的切換在該閾值被超過時將會啟動。如果響應發生在有關的過載電流發生的非常短的時間間隔內，那么過載電流保護功能將僅是有效的。要被監測的電流i的采樣值的平方和數字積分可僅通過使用消耗大量能量的電子部件而被迅速地實現，其成本是相當大的，包括計算裝置及用于獲取電流測量值的成本，連同電源的成本。因此，用于執行I²t保護功能的斷路器是昂貴的。

發明內容

作為最低要求，本發明的目的是開發執行保護功能的斷路器，該保護功能與I²t保護功能是相同或相似的，并且同時避免過度的成本，其在使用方面靈活并且除了過載電流保護之外能夠提供一個以上的附加功能。

根據本發明，該目的是通過上述類型的控制組件實現的，其包括：

-電磁致動器，其裝有用于在線路中連接的能產生驅動磁場的繞組，并且其移動組件通過所述驅動磁場的作用而易于位移，至少從備用區域至跳閘區域，

-彈性單元，用于使移動組件返回至與跳閘區域相反方向上的備用區域，

-裝置，用于檢測移動組件從備用區域轉移至跳閘區域，以及

-電子裝置，用于監測檢測裝置和發出命令給操作裝置以致動開關，從而在檢測裝置已檢測到移動組件從備用區域轉移至跳閘區域時實現線路的切換

在上面定義所描述的組合中，電磁致動器和彈性單元共同決定響應于的恒定總值的跳閘閾值。在過載電流的情況下，在監測線路中的電流強度i的增長率將會影響跳閘時間。然而，不管該增長率，用于啟動線路切換的臨界水平就由立即獲得，一旦移動組件的位移對于后者來說足夠進入跳閘區域，并且該進入可由檢測裝置檢測到。

從前面的描述，接下來的是上述定義的斷路器執行I²t保護功能。

此外，開關的操作裝置由能夠執行許多不同功能且特別允許直接外部通信的電子裝置控制。具體而言，該電子裝置可接收和實施用于打開或閉合開關的外部控制，例如用于涉及電源過載時切斷某些電路的電源的策略的裝備的控制。通過其用于外部通信的能力，電子裝置因此允許使用斷路器，以提供新功能。

根據本發明的斷路器的電子裝置不需要在非常短的時間內完成相當數量的計算，且可以是廉價類型的。

上述的控制組件可結合一個或多個附加的有利特征，無論是單獨還是組合使用，具體地包括下文所定義的那些。