CN105302051A - 断路器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器及其控制方法。更具体的，为了解决现有的问题，即由于控制触点的分离而引起的结构问题以及在设置了联锁时的监控功能的故障，本发明是为了提供一种能够通过用于发送控制信号的集成控制触点执行中断操作和中断监控功能的断路器，以及所述断路器的控制方法。利用这样的配置，所述断路器能够具有简化的结构，并能够被更容易和更方便的设计和控制。

Description

断路器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种断路器及其控制方法,并且尤其是,涉及一种能够通过集成控制触点执行中断操作和中断监控功能的断路器,以及其控制方法。

背景技术

图1为说明根据现有技术的断路器的结构和操作的序列图。图2A和图2B为说明根据现有技术的断路器的结构和操作的序列图2A和2B。图3为说明根据现有技术的断路器的结构和操作的序列图。

如图1所示，现有的断路器具有如下配置：用于断开断路器的命令触点(SW1-OPEN)和用于断路器的跳闸继电器监督(TRS)的TRS触点(SW1-TRS-NOW)相互分离。这两个触点为了各自的功能而相互分离。

如图2A所示，在现有的断路器中，SW1-OPEN用于断开断路器。如图2B所示，SW1-TRS-NOW用于在即使是断路器没有操作的情况下，也要检查跳闸继电器是否正常操作，并检查断路器是否是可控的。

但是，现有断路器可能具有以下问题。

首先，如果用户不对可编程逻辑控制器(PLC)设置逻辑，尽管他或她需要现在使用TRS，中继也不会从TRS触点输出。这可能导致TRS触点不会精确的执行其功能。

另外，如图3所示，在由于对SW1的联锁设置而引起断路器不能被断开的状态中，SW01-TRS可能错误的将断路器的连接状态和触点的状态显示为“正常”状态。

在现有技术中，可以执行TRS监控而不考虑断路器是否是可控的。即，在断路器的断开命令被联锁到中间逻辑的情况下，如果用户直接将TRS触点连接到断路器的断开端子，断路器的状态则会显示为“正常”状态。在这种情况下，即使在断路器不能被断开的情况下，断路器的状态也会显示为“正常”状态。为了解决这种问题，如果断路器的命令触点和TRS触点被集成为单个的触点，相同的逻辑被配置以允许检查到断路器的断开和闭合状态。

另外，用于控制断路器的命令是完全由用户检查的逻辑，并且用户应该选择性的对TRS设置逻辑。由此，如果没有逻辑添加到TRS，则相应的功能不能被执行。

发明内容

因此，为了解决现有的问题，如由于控制相互点的分离而引起的结构问题以及在设置联锁时监控功能的故障，本详细描述的方面提供了一种能够通过用于发送控制信号的集成控制触点执行中断操作和中断监控功能的断路器，以及所述断路器的控制方法。

为了实现本文中所体现和广泛描述的这些或其他的优点并根据本说明书的目的，提供了一种断路器，包括：配置为执行所述断路器的中断操作的开关单元；以及配置为通过集成控制触点向所述开关单元发送用于控制所述开关单元的控制信号的控制器，其中，所述控制器向所述开关单元选择性地发送用于执行所述中断操作的中断操作信号和根据所述开关单元的状态检查所述中断操作是否是可执行的中断监控信号中的一个信号。

在一个实施例中，所述开关单元正常时可以是闭合的，但是在被操作时可以是断开的。

在一个实施例中，利用所述中断操作信号，正常时为闭合的所述开关单元可以被断开。

在一个实施例中，根据所述中断监控信号，可以检查正常时为闭合的所述开关单元的断开或闭合状态。

在一个实施例中，通过发送给所述开关单元的所述中断监控信号,如果作为判定结果，所述开关单元被闭合，则所述控制器可以判定中断操作是可执行的。

在一个实施例中，通过发送给所述开关单元的所述中断监控信号,如果作为判定结果，所述开关单元被断开,则所述控制器可以判定中断操作正在被执行。

在一个实施例中，所述开关单元可以包括被配置为防止中断操作的联锁接触部。当所述断路器的中断操作应该被阻止时，所述联锁接触部可以被操作。所述联锁接触部在正常时是闭合的但是在被操作时是断开的，由此来防止所述控制信号被发送至所述开关单元。

在一个实施例中，如果由于所述联锁接触部为断开而使得所述中断监控信号没有被发送至所述开关单元，则所述控制器可以判定不需要所述中断操作。

为了实现如本文中所体现和广泛描述的这些或其他的优点并按照本说明书的目的，也提供了一种控制断路器的方法，包括：向开关单元选择性的发送用于执行中断操作的中断操作信号和根据执行中断操作的所述开关单元的状态检查所述中断操作是否是可执行的中断监控信号中的一个信号；以及根据该信号操作所述开关单元或检查所述开关单元的状态。

在一个实施例中，所述开关单元在正常时可以是闭合的，但是在操作时可以是断开的。通过所述中断操作信号使得所述开关单元可以被断开。

在一个实施例中，所述开关单元可以包括被配置为防止中断操作的联锁接触部。当所述断路器的中断操作应该被阻止时，所述联锁联锁接触部可以被操作。所述联锁接触部在正常时可以是闭合的但是在被操作时是断开的，由此来防止所述中断操作信号和所述中断监控信号被发送给所述开关单元。

在一个实施例中，如果由于所述联锁接触部为断开而使得所述中断监控信号没有被发送至所述开关单元，则所述控制器可以判定不需要所述中断操作。

本发明能够具有下述优点。

首先，通过用于发送控制信号的集成控制触点，中断器能够具有简化的结构。

其次，随着所述断路器的结构由于用于发送控制信号的所述集成控制触点而被简化，所述断路器能够被更容易和更方便的设计和控制。

第三，由于用于中断操作和中断监控功能的控制信号是通过集成控制触点被发送的，能够防止由于控制触点的分离而引起的所述断路器的误操作。

第四，由于用于中断操作和中断监控功能的控制信号是通过集成控制触点被发送的，因此即使是在设置了防止所述断路器的操作的联锁时，也可以更平稳的执行中断监控功能。

通过下文中给出的详细的描述，本申请的进一步的适用范围将会变得更加显而易见。然而，应当被理解的是，当指出本发明的优选实施例时，仅通过说明的方式给出了详细的描述和具体的例子，因为通过该详细描述，在本发明的精神和范围内的不同的变化和修改对于本领域的技术人员将变得显而易见。

附图说明

附图被包括是为了提供本发明进一步的理解，且被并入到并构成了本说明书的一部分，其说明了示例性实施例，并与说明书一起用于阐述本发明的原理。

图1为说明根据现有技术的断路器的结构和操作的序列图1；

图2A为说明根据现有技术的断路器的结构和操作的序列图2A；

图2B为说明根据现有技术的断路器的结构和操作的序列图2B；

图3为说明根据现有技术的断路器的结构和操作的序列图3；

图4为说明根据本发明的断路器的结构的示意图；

图5为说明根据本发明的实施例的断路器的结构的示意图；以及

图6为说明根据本发明的控制断路器的方法的流程图。

具体实施方式

本发明可以应用于一种断路器及其控制方法。然而，本发明不仅可以应用于所有的现有的断路器及其控制方法，而且可以应用于电子接触器、继电器、通地漏电断路器、开关、设备保护装置、设备控制装置、测量装置，以及它们的控制方法。特别的，本发明可以应用于各包括可编程逻辑控制器(PLC)的保护继电器和断路器。

除非有不同的定义，在本文中用包括技术或科学术语的所有术语与涉及本发明的相关领域的领域内的技术人员的普遍理解的术语具有相同的含义。在通用词典中定义的术语应当被理解成具有与相关领域的语境含义相同的含义。除非在本发明中明确的定义，这些术语不会被解释为理想的或过于正式的含义。另外，当在本发明中使用的技术术语为不能准确的表示本发明的技术的不适合的技术术语时，该不适合的技术术语应当被能够被本领域的技术人员理解的合适的技术术语替换。在本发明使用的一般的术语应当根据在前的或下面的内容来解释，而不应当被解释为过于窄的含义。

单数的表达包括复数的概念，除非在其间具有语境上的区别差异。在本发明中，术语“包括”或“具有”不应当被解释为其完全包括本说明书的多个组件或多个步骤。相反的，术语“包括”或“具有”可以不包括一些组件或一些步骤，或者可以进一步的包括另外的组件。

现在，将会参考附图给出示例性实施例的细节的描述。由于参考附图的简单的描述，同样的或相等的组件将会提供以相同的附图标记，并且其描述不会被重复。

如果认为相关领域的详细描述不在本发明的范围内，该详细描述会被省略。另外，也应当被理解的是，实施例并不受任何前述的细节所限制，而是应当在其精神和范围内被广泛的解释，且其意图在于，本发明覆盖所附的权利要求及其等同方案的范围之内的本发明所提供的修改和变化。

下面，将会参考图4和图5对根据本发明的一种断路器及其控制方法进行说明。

图4为说明根据本发明的断路器的结构的示意图，以及图5为说明根据本发明的实施例的断路器的结构的示意图。

首先，将会对断路器的总体结构进行说明。

断路器意指安装在电流流动的线路上的保护装置。

断路器可以检测在线路上流动的过流电流，并可以断开和闭合该线路，以使过流电流可以不在线路上流动。

断路器可以被安装在线路上，并可以被配置为检测流动在线路上的过流电流，并断开和闭合该线路。

例如，断路器可以包括：被配置为检测在线路上流动的过流电流的检测单元、被配置为断开和闭合线路的开关单元(或开关)、被配置为控制各个组件的控制器等。

如图4所示，根据本发明的断路器30包括：被配置为执行断路器30的中断操作的开关单元10，以及被配置为通过集成控制触点向开关单元10发送用于控制开关单元10的控制信号的控制器20。控制器20被配置为向开关单元10选择性的发送用于执行中断操作的中断操作信号和根据开关单元10的状态检查中断操作是否是可执行的中断监控信号中的一个信号。

包括开关单元10和控制器20的断路器30可以被安装在电流流动的线路上。

断路器30可以进一步包括被配置为检测流动在线路上的过流电流的检测单元。

检测单元可以包括被配置为检测电流的电流互感器(CT)。

当检测到过流电流时，断路器30可以利用开关单元10执行中断操作。

开关单元10正常时可以是闭合的，但是在被操作时可以被断开。

即，通过在正常时被闭合，断路器30可以允许电流在线路上流动，但是当检测到过流电流时可以通过被断开而中断线路。

利用从控制器20发送的中断操作信号，开关单元10可以被操作。

利用中断操作信号，正常时为闭合的开关单元10可以被断开。

当检测到过流电流时，中断操作信号可以从控制器20被发送至开关单元10。

当需要断路器30的中断操作时，如当断路器被手动操作时，中断操作信号可以从控制器20被发送至开关单元10。

中断操作信号可以通过控制触点被发送至开关单元10，以使开关单元10被断开。

基于中断监控信号，可以检查出正常时为闭合的开关单元的断开或闭合状态。

在检查开关单元10是否够能够执行中断操作的情况下，中断监控信号可以从控制器20被发送至开关单元10。

例如，当用户手动的操作断路器30以检查断路器30的中断操作是否为可执行的时，中断监控信号可以从控制器20被发送至开关单元10。

中断监控信号可以通过控制触点发送至开关单元10，且可以根据中断监控信号检查开关单元10的断开或闭合状态。

控制器20可以选择性的通过控制触点向开关单元10发送中断操作信号和中断监控信号中的一个。

当检测到过流电流或断路器被手动操作时，控制器20可以向开关单元10发送中断操作信号和中断监控信号中的一个。

例如，如果因为断路器30的维修/检查、线路的维修/检查，或者需要断路器30的中断操作，断路器30被手动操作以进行中断操作，控制器20可以向开关单元10发送中断操作信号。

例如另一个例子，如果因为需要检查断路器的中断操作是否为可执行的，断路器30被手动操作以进行中断监控，控制器20可以向开关单元20发送中断监控信号。

如图5所示，控制触点21可以是包括在控制器20内的并连接至开关单元10的触点，以使控制信号被发送至开关单元10。

控制触点21可以是电子开关触点。

控制触点21可以是断开的触点，并当检测到过流电流或当断路器30被手动操作时闭合。

控制触点21可以是正常时为断开的触点，但是当中断操作信号和中断监控信号中的一个被发送至开关单元10时被闭合，以使中断操作信号和中断监控信号的其中之一被发送至开关单元10.

通过发送给开关单元10的中断监控信号，如果作为判定结果，开关单元10被闭合，则控制器20可以判定中断操作是可执行的。

更具体的，通过发送给开关单元10的中断监控信号，如果作为判定结果，开关单元10被闭合，则控制器20可以判定开关单元10是处于用于中断操作的待机状态的正常状态中。因此，控制器20可以判定中断操作是可执行的。

通过发送给开关单元10的中断监控信号，如果作为判定结果，开关单元10被断开，则控制器20可以判定中断操作正在被执行。

更具体的，通过发送给开关单元10的中断监控信号，如果作为判定结果，开关单元10被断开，则控制器20可以判定开关单元10正在执行中断操作，因此，控制器20可以判定开关单元10的中断操作正在被执行。

如果中断监控信号没有被发送至开关单元10，控制器20可以判定不需要中断操作。

基于发送给开关单元10的中断监控信号，如果判定开关单元10的中断操作正在被执行(即：开关单元10是断开的)，控制器20可以判定不需要中断操作。

开关单元10可以包括被配置为防止中断操作的联锁接触部11。当断路器30的中断操作应当被防止时，联锁接触部11被操作。联锁接触部11正常时为闭合，但在被操作时被断开，由此，防止控制信号被发送至开关单元10。

联锁接触部11可以由控制器20控制。

联锁接触部11可以被设置在开关单元10和控制器20所连接的线路上。

联锁接触部11可以被设置在开关单元10和控制器20所连接的线路上，并且可以防止中断操作信号和中断监控信号被发送至开关单元10。

联锁接触部11可以根据与断路器30相互作用的另一个装置是否运行而运行。

例如，如果与断路器30相互作用的另一个装置与线路断开连接，则不需要断路器30的中断操作。因此，联锁接触部11运行，以防止断路器30的中断操作。

如果由于联锁接触部11为断开而使得中断监控信号没有发送至开关单元10，则控制器20可以判定不需要中断操作。

更具体的，如果由于不需要中断操作而使得联锁接触部11被断开，则利用联锁接触部11使中断监控信号不被发送至开关单元。因此，控制器20可以判定不需要开关单元的中断操作。

下面，将会参考附图6对根据本发明的控制断路器的方法进行更加详细的说明。

图6为说明根据本发明的控制断路器的方法的流程图。

如图6所示，根据本发明的控制断路器的方法包括：向开关单元选择性的发送用于执行中断操作的中断操作信号和根据执行中断操作的所述开关单元的状态检查所述中断操作是否是可执行的中断监控信号中的一个信号(S10)；以及根据所述信号操作所述开关单元，或检查所述开关单元的状态(S20)。

开关单元正常时可以是闭合的，但是在被操作时可以被断开。利用所述中断操作信号，所述开关单元可以被断开。

即，开关单元可以通过中断操作信号进行操控。

当在断路器中检测到过流电流时，中断操作信号可以被发送至开关单元。

当需要断路器的中断操作时，如当断路器被手动操作时，中断操作信号可以发送至开关单元。

中断操作信号可以通过控制触点被发送至开关单元，以使开关单元被断开。

基于中断监控信号，可以检查出正常时为闭合的开关单元的断开或闭合状态。

在检查开关单元是能够执行中断操作的情况下，中断监控信号可以发送至开关单元。

例如，当用户手动的操作断路器以检查断路器的中断操作是否为可执行的时，中断监控信号可以发送至开关单元。

中断监控信号可以通过控制触点被发送至开关单元，且可以根据中断监控信号检查开关单元的断开或闭合状态。

当检测到过流电流或当断路器被手动操作时，在向开关单元选择性的发送中断操作信号和中断监控信号中的一个信号的步骤(S10)中，中断操作信号和中断监控信号中的一个信号可以被发送至开关单元。

例如，如果由于断路器的维修/检查、线路的维修/检查，或者需要断路器的中断操作，断路器被手动操作以进行中断操作，中断操作信号可以被发送至开关单元。

或者，当用户手动操作断路器，以检查断路器的中断操作是否是可执行的时，中断操作信号可以被发送至开关单元。

控制触点可以是连接至开关单元的触点，以使控制信号发送至开关单元。

控制触点可以是断开的触点，并当检测到过流电流或当断路器被手动操作时闭合。

控制触点可以是正常时为断开的触点，但是当中断操作信号和中断监控信号中的一个信号被发送至开关单元时被闭合，以使中断操作信号和中断监控信号中的一个信号被发送至开关单元。

在根据该信号操作开关单元，或者检查开关单元的状态的步骤(S20)中，通过发送给开关单元的中断监控信号，如果作为判定结果，开关单元被闭合，可以判定中断操作是可执行的。

在根据该信号操作开关单元，或者检查开关单元的状态的步骤(S20)中，通过发送给开关单元的中断监控信号，如果作为判定结果，开关单元被断开，可以判定中断操作正在被执行。

在根据该信号操作开关单元，或者检查开关单元的状态的步骤(S20)中，如果中断监控信号没有发送给开关单元，可以判定不需要中断操作。

在根据该信号操作开关单元，或者检查开关单元的状态的步骤(S20)中，如果根据发送给开关单元的中断监控信号判定开关单元的中断操作正在被执行(即，开关单元是断开的)，控制器20可以判定不需要中断操作。

开关单元可以包括被配置为防止中断操作的联锁接触部。当断路器的中断操作应当被防止时，联锁接触部被操作。联锁接触部正常时为闭合，但在被操作时被断开，由此，防止控制信号被发送至开关单元。

联锁接触部可以被设置在开关单元所连接的线路上，并且可以防止中断操作信号和中断监控信号被发送至开关单元。

联锁接触部可以根据与断路器互相作用的另一个设备是否运行而被操作。

在根据该信号操作开关单元，或者检查开关单元的状态的步骤(S20)中，如果由于联锁接触部为断开而使得中断监控信号没有被发送至开关单元，断路器可以判定不需要中断操作。

本发明能够具有下述优点。

首先，本发明的实施例可以以用于控制断路器的程序的形式或者用于控制断路器的可编程逻辑控制器(PLC)的序列控制程序的形式被执行。

其次，本发明的实施例不仅可以应用于所有的现有的断路器及其控制方法，而且还可以应用于电子接触器、继电器、通地漏电断路器、开关、设备保护装置、设备控制装置、测量装置，以及它们的控制方法。

第三，本发明的实施例可以应用于各包括可编程逻辑控制器(PLC)的保护继电器和断路器。

第四，本发明的实施例可以以用于控制断路器的程序的形式或者用于控制断路器的可编程逻辑控制器(PLC)的序列控制程序的形式被执行。

第五，由于用于发送控制信号的控制触点被集成，中断器能够具有简化的结构。

第六，随着所述断路器的结构由于用于发送控制信号的集成控制触点而被简化，所述断路器能够被更容易和更方便的设计和控制。

第七，由于用于中断操作和中断监控功能的控制信号是通过集成控制触点被发送的，能够防止由于控制触点的分离而引起的所述断路器的误操作。

第八，由于用于中断操作和中断监控功能的控制信号是通过集成控制触点被发送的，即使是在设置了防止所述断路器的操作的联锁时，也可以更平稳的执行中断监控功能。

由于本发明的特点可以通过不脱离其特点的许多形式进行实施，应当被理解的是，上述实施例并不限定于前述的任何细节，除非另有说明，而是应当在所附的权利要求书所定义的范围内被广泛的解释，并且由此，落在权利要求书的范围和边界内的或者该范围和边界的等同物内的所有变化和修改都因此被所附的权利要求书包含。

Claims (10)

1.一种断路器，其特征在于，所述断路器包括：

开关单元，其配置为执行所述断路器的中断操作；以及

控制器，其配置为通过集成控制触点向所述开关单元发送用于控制所述开关单元的控制信号，

其特征在于，所述控制器向所述开关单元选择性的发送用于执行所述中断操作的中断操作信号和根据所述开关单元的状态检查所述中断操作是否为可执行的中断监控信号中的一个信号。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，根据所述中断监控信号，检查正常时为闭合状态的所述开关单元的断开或闭合状态。

3.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，通过发送给所述开关单元的所述中断监控信号,如果作为判定结果，所述开关单元被闭合，则所述控制器判定中断操作是可执行的，并且，

通过发送给所述开关单元的所述中断监控信号,如果作为判定结果，所述开关单元被断开，则所述控制器判定中断操作正在被执行。

4.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述开关单元包括联锁接触部，其被配置为防止中断操作，

其中，当所述断路器的中断操作应该被防止时，所述联锁接触部被操作，并且

其中，所述联锁接触部在正常时是闭合的但是在被操作时是断开的，由此防止所述控制信号被发送至所述开关单元。

5.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，如果由于所述联锁接触部为断开而使得所述中断监控信号没有被发送至所述开关单元，则所述控制器判定不需要所述中断操作。

6.一种控制断路器的方法，其特征在于，包括：

向开关单元选择性的发送用于执行中断操作的中断操作信号和根据执行中断操作的所述开关单元的状态检查所述中断操作是否是可执行的中断监控信号中的一个信号；以及

根据该信号操作所述开关单元或检查所述开关单元的状态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述开关单元在正常时是闭合的，但是在被操作时是断开的，并且

其特征在于，通过所述中断操作信号使得所述开关单元被断开。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述开关单元包括联锁接触部，其被配置为防止中断操作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述断路器的中断操作应该被阻止时，所述联锁接触部被操作，并且

其特征在于，所述联锁接触部在正常时是闭合的但是在被操作时是断开的，由此来防止所述中断操作信号和所述中断监控信号被发送给所述开关单元。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述根据该信号操作所述开关单元或检查所述开关单元的状态的步骤中，如果由于所述联锁接触部为断开而使得所述中断监控信号没有被发送至所述开关单元，则所述控制器判定不需要所述中断操作。