CN104810221B

CN104810221B - 用于远程复位锁定机构的装置和方法

Info

Publication number: CN104810221B
Application number: CN201510043699.4A
Authority: CN
Inventors: M.卡斯普日基; T.G.巴布; W.迈尔-哈克; J.纳拉亚南; S.苏哈卡
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB AS Norway
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: DE102015101155A1; US20150213989A1; CN104810221A

Abstract

本发明公开了一种使配电断路器的锁定机构从自由脱扣位置远程复位的装置，其包括接收远程复位信号并且基于远程复位信号触发控制杆的运动的远程信号接收器。该装置还包括响应于控制杆的运动以从第一位置运动并且引起复位部件的运动的远程复位连接组件。复位部件的运动引起锁定机构的复位。

Description

用于远程复位锁定机构的装置和方法

技术领域

本文中公开的主题涉及断路器，并且更具体地涉及从远程位置复位断路器的锁定机构。

背景技术

断路器防止电路(例如，配电系统)中的负载过载、短路和接地故障条件。具体地，锁定机构设置在断路器中以在发生故障时自动地断开断路器。一旦锁定机构由于故障而断开断路器，则锁定机构处于自动脱扣位置并且必须在闭合断路器之前再次复位以便使系统准备好来处理后续的故障。

在现有配电系统中，虽然断路器能够被远程地断开和闭合，但是复位锁定机构只能手动或自动地完成。因此，可以通过操作人员推压设置在锁定机构自身上的按钮来手动地复位锁定机构。当然，这种方案需要操作人员亲自在锁定机构的复位按钮的现场。锁定机构也可以自动地复位，由此避免对操作人员亲自在断路器现场的需要。但是，这种情况下，复位是由故障所引起还是由断路器的手动断开而引起是不能够区别的。该信息的丢失在诊断和维护系统时是存在问题的。已研发出最新的系统以通过线圈柱塞布置来复位锁定机构动作。需要全新的线圈来用于上述系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种使配电断路器的锁定机构从自由脱扣位置远程复位的装置，包括构造成接收远程复位信号并且基于远程复位信号触发控制杆的运动的远程信号接收器；以及构造成响应于控制杆的运动以从第一位置运动并且引起复位部件的运动的远程复位连接组件，其中复位部件的运动引起锁定机构的复位。

根据本发明的另一方面，一种使配电断路器的锁定机构从自由脱扣位置远程复位的方法，包括接收远程复位信号并且基于远程复位信号触发控制杆的运动；以及定位远程复位连接组件以从第一位置运动并且基于控制杆的运动引起复位部件的运动，其中，复位部件的运动引起锁定机构的复位。

根据本发明的又一个方面，一种配电系统包括构造成保护配电系统免受故障条件的断路器；以及与断路器形成一体并且构造成基于故障条件断开断路器的锁定机构，锁定机构构造成被远程地复位。

本发明的关键主题在于利用现有范围的线圈来执行远程复位功能，同时断路器被脱扣并且保持线圈的主要功能。

从结合附图的以下说明中将更加清楚地理解这些以及其他优势和特征。

附图说明

本发明的上述以及其他特征和优势从结合附图的以下详细说明中变得明显。

图1是根据实施例的电路保护系统的框图；

图2描绘了根据实施例的处于自由脱扣状态的电路保护系统的电路保护组件；

图3描绘了根据实施例的处于复位状态的电路保护系统的电路保护组件；以及

图4描绘了在执行电路保护组件的锁定机构的远程复位过程中涉及的过程。

详细说明通过参考附图举例的方式阐述了本发明的实施例连同优势和特征。

具体实施方式

需要操作人员亲身在场的手动复位和不提供或保持故障历史信息的自动复位两者以及提供故障历史(即，断路器被手动地断开或由于故障而断开)的指示的远程复位的已经存在的缺点在配电工业中是已知的。

图1是根据实施例的电路保护系统100的框图。电路保护系统100包括断路器的锁定机构110、分流线圈117和电路保护组件200，以下将参考图2进行进一步详细说明。锁定机构110还包括复位按钮115，复位按钮115允许锁定机构110的手动复位并且还向亲自出现在电路保护系统100的现场的操作人员提供基于故障的脱扣的指示。当遇到故障条件时，通量移位器螺线管120触发断路器的断开(断路器的脱扣)，随后引起锁定机构110的自由脱扣状态。先前不能够从远离电路保护系统100并且特别是远离复位按钮115的位置复位的故障引起的是这种自由脱扣状态。当遇到故障时，能够通过分流线圈117远程地断开断路器。该分流线圈117现在被额外地使用(基于添加到电路保护组件200的附加机构)，如以下详细所述的，以增加还基于远程信号使锁定机构110复位的功能。另一个机构(未示出)用于在锁定机构110复位之后闭合断路器。

图2和图3描绘了根据实施例的电路保护系统100的电路保护组件200。电路保护组件200包括通量移位器螺线管120、触发器连接组件130、远程复位连接组件140、枢轴组件150、复位连接组件160和偏压弹簧170。如在图2中所示，锁定机构110处于自由脱扣位置(表明已经基于故障断开断路器)。图3示出处于复位位置或处于锁定机构110准备基于故障断开断路器的位置的电路保护组件200。通过根据图2和图3中所示实施例的附加机构使得远程复位成为可能。远程复位连接组件140、枢轴组件150和偏压弹簧170可被一起视为增加的机构以便于利用分流线圈117进行远程复位。通过电路保护组件200的机构，分流线圈117最终作用为使锁定机构110复位。另外，断路器是否由于故障而断开(由此在闭合断路器之前强制复位)在以下方式中是已知的。

如果断路器断开是由于故障条件，则通量移位器螺线管120使断路器断开并且通过突然按下复位按钮115(图1)而使锁定机构110自由脱扣。替代地，如果断路器断开是由于分流线圈117(即没有故障)，则断路器(锁定机构110)不会变得自由脱扣并且在该状态中能够被容易地识别。当断路器由于故障条件而断开时，断路器(锁定机构110)可以利用分流线圈117进行复位。这种情况下，分流线圈117，分流线圈117可被视为复位线圈。基于远程复位信号，通过分流线圈117柱塞触发触发器连接组件130的运动。该运动相对于处于自由脱扣状态(图2中示出)的触发器连接组件130的位置向下。触发器连接组件130具有与远程复位连接组件140的边缘140a接触的滚子。因此，触发器连接组件130的向下运动接着触发远程复位连接组件140的运动，如通过图2中的箭头指示的。远程复位连接组件140的运动围绕枢轴组件150。向上运动(至图2中所示的位置)以使断路器110处于自由脱扣状态的复位连接组件160由于远程复位连接组件140的运动而被向下推动返回(至图3中所示的位置)。复位连接组件160的这种运动使得锁定机构110(和断路器)复位。如在图3中所示，当复位连接组件160相对于锁定机构110在自由脱扣状态的位置向下推动锁定机构110臂时，锁定机构110处于复位位置。一旦锁定机构110已经复位，偏压弹簧170作用为拉回远程复位连接组件140，如由图3中的箭头所指示的。即，偏压弹簧170被偏压(在其默认的未伸展位置中)至其中远程复位连接组件140被拉回至图3中所示位置的位置。

图4描述了在执行电路保护组件的锁定机构的远程复位过程中涉及的过程400。在块410处，过程400包括在分流线圈117处接收远程信号。信号通过电路保护组件200的机构启动电路保护系统100内的远程复位。在420处，定位触发器连接组件130以基于分流线圈117柱塞运动不仅是复位过程400的一部分，而且是在发生故障时断开断路器(锁定机构110)的过程的一部分。断路器的这种基于故障的断开将通过通量移位器螺线管120的触发而发生。过程400在块430处涉及布置远程复位连接组件140，使得远程复位连接组件140基于触发器连接组件130的运动而运动，而且还通过将复位枢轴组件150推进至复位位置而引起复位。一旦已经完成复位，则偏压弹簧170在块440处的偏压确保远程复位连接组件140被拉回至其默认复位位置。

虽然已结合有限数量的实施例对本发明进行了详细说明，但是应该容易理解的是，本发明不局限于这些公开的实施例。替代地，本发明可被改进以结合之前未描述但与本发明的精神和范围相匹配的任何数量的变动、改变、替代或等同装置。另外，虽然已经对本发明的各个实施例进行了说明，但是可以理解，本发明的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本发明不视为由上述说明书限制，而仅由随附权利要求书的范围所限制。

Claims

1.一种用于操作具有锁定机构的配电断路器装置，所述装置包括：

通量移位器螺线管，所述通量移位器螺线管构造成当所述断路器在闭合状态下时响应于分流脱扣信号触发所述断路器的脱扣；

分流线圈柱塞，所述分流线圈柱塞构造成当所述断路器基于所述断路器对故障条件的响应处于自由脱扣状态下时接收远程复位信号，并且基于所述远程复位信号来触发触发器连接组件的运动；

远程复位连接组件，所述远程复位连接组件构造成响应于所述触发器连接组件的运动而从第一位置运动并且引起复位部件的运动，其中，所述复位部件的运动引起所述锁定机构的复位；以及

偏压弹簧，所述偏压弹簧连接至所述远程复位连接组件，且构造成被偏压在使得所述偏压弹簧在所述远程复位连接组件运动之后将所述远程复位连接组件拉回至所述第一位置的位置中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远程复位连接组件布置成使得所述触发器连接组件与所述远程复位连接组件的边缘具有滚子接触。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括枢轴组件，其特征在于，所述远程复位连接组件围绕所述枢轴组件运动。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述复位部件是构造成还在故障期间断开断路器的复位连接组件。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远程复位连接组件和所述偏压弹簧被构造成所述配电断路器的现有锁定机构的增加部件。

6.一种用于使配电断路器的锁定机构从自由脱扣位置远程复位的方法，所述方法包括：

将通量移位器螺线管配置为机械连接断路器，由此当所述断路器在闭合状态下时响应于分流脱扣信号触发所述断路器的脱扣；

将分流线圈柱塞配置为当所述断路器基于所述断路器对故障条件的响应处于自由脱扣状态下时接收远程复位信号，

基于所述远程复位信号来触发触发器连接组件的运动；

定位远程复位连接组件以从第一位置运动并且基于所述触发器连接组件的运动引起复位部件的运动，其中，所述复位部件的运动引起所述锁定机构的复位；以及

将所述远程复位连接组件连接至偏压弹簧，所述偏压弹簧被偏压以在所述远程复位连接组件运动之后将所述远程复位连接组件拉回至所述第一位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述定位包括设置所述远程复位连接组件，使得所述触发器连接组件与所述远程复位连接组件的边缘具有滚子接触。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括定位枢轴组件使得所述远程复位连接组件围绕所述枢轴组件运动。

9.根据权利要求6所述的方法，还包括将所述远程复位连接组件和偏压弹簧设置为所述配电断路器的现有锁定机构的增加部件。

10.一种配电系统，包括：

断路器，所述断路器构造成保护所述配电系统免受故障条件；

锁定机构，所述锁定机构与所述断路器形成一体并且构造成基于所述故障条件断开所述断路器至自由脱扣状态，所述锁定机构被构造成被远程地复位；以及

通量移位器螺线管，所述通量移位器螺线管构造成当所述断路器在闭合状态下响应于分流脱扣信号触发所述断路器的脱扣；

其中，所述锁定机构包括远程复位连接组件，所述远程复位连接组件构造成响应于所述触发器连接组件的运动从第一位置运动并且引起复位部件的运动，其中，所述复位部件的运动引起所述锁定机构的复位；

其中，所述锁定机构还包括连接至所述远程复位连接组件的偏压弹簧，所述偏压弹簧构造成被偏压在使得所述偏压弹簧在所述远程复位连接组件运动之后将所述远程复位连接组件拉回至所述第一位置的位置中。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述远程复位信号是电压信号。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述远程复位连接组件布置成使得所述触发器连接组件与所述远程复位连接组件的边缘具有滚子接触。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述锁定机构还包括枢轴组件，其中，所述远程复位连接组件围绕所述枢轴组件运动。

14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述复位部件是构造成也在故障期间断开断路器的复位连接组件。