CN108702850A - 在具有汇流排和通信轨的本体上的模块化开关设备 - Google Patents

Abstract

一种开关设备（1），其包括本体（2），所述本体（2）具有电和/或机械组件（2a），关于任务方面是提供一种开关设备，所述开关设备能尽可能没有问题地来构造并且也能在制造完成之后容易被修改，所述开关设备包括：本体（2），所述本体（2）具有电和机械组件（2a）；和一个或多个被构造为模块（3、4）的功能单元，如汇流排模块、通信模块和/或设备模块，由此能实施基本功能、也就是分配电流和信息，其中所述本体（2）具有至少一个机械和电接口（2b），至少一个模块（3、4）在所述至少一个机械和电接口（2b）上可逆地连接或能连接到所述本体（2）上，其中相应的模块（3、4）被构造为空间上受限制的或者空间上封闭的单元。

Description

在具有汇流排和通信轨的本体上的模块化开关设备

技术领域

本发明涉及一种开关设备，其包括本体，所述本体具有电和/或机械组件。

背景技术

目前，开关设备或开关面板在上级系统中构造完成。更换组件或不同的设计方案已经在制造期间被嵌入到开关设备中或集成到该开关设备中。所有组件都单件地或者部分已经组装地被交付或嵌入。

在该设计下不利的是，开关设备必须通过相对复杂的工作步骤来构造。提供很多设计和组合可能性。例如，存在多个外壳深度或材料变型方案，所述外壳深度或材料变型方案可能会彼此结合。该多样性导致标准化程度低。

在开关设备制造完成之后，只能差地或者甚至完全不能执行改变。此外，有些组件为了保护而必须以复杂的并且花费高的方式来封装，因为这些组件不足够稳定并且也许可能被损坏。

发明内容

因而，本发明所基于的任务在于：提供一种开关设备，所述开关设备能尽可能没有问题地来构造并且也能在制造完成之后容易被修改。

按照本发明，上述任务通过具有专利权利要求1的特征的开关设备来解决。

然后，本体具有至少一个机械和/或电接口，在所述机械和/或电接口上，模块连接或能连接到该本体上，其中该模块被构造为空间上受限制的或者空间上封闭的单元。

按照本发明，已经认识到：开关设备可以模块化地来构造或布置。已经认识到：所有模块都可以在互相配合下满足开关设备的功能。每个模块都能单独地连接、插入到开关设备上，或者能以其它方式和方法单独地附加到开关设备上。在此，具体地、却不是封闭式地可设想的是，将模块用螺旋固定、用铆钉铆住或者用挂钩挂上。反映发明本质的是：每个模块本身都单独地形成一个单元，所述单元可以通过接口连接到开关设备上或者连接到开关设备的已经存在的部分上。

不同的模块可以彼此无关地来构造、安装并且也可以彼此无关地被测试。例如，汇流排模块或者母线模块也可以在没有设备模块或通信模块或控制模块的情况下被构造和测试。

因此，可以示例性地设置和构造被构造为独立的基本单位的模块，所述模块具有电流/电压供应和输出端、至少一个通信装置、至少一个控制装置以及机械组件和固定装置。

还可规定：为了进行电流/电压供应，设置有本体、尤其是具有相应的供电线和/或供电轨的本体。

有利地，还可规定：各个模块都借助于相应的固定装置、尤其是借助于多个插拔连接来布置或能布置和/或插在本体上。

在一个有利的设计方案中，不同的模块在此有利地通过固定装置、尤其是能无损地松开的插拔连接能相互固定和/或安放和/或能固定和/或安放在可设置的本体上。

还可规定：各个模块都立方体状地来构造并且能几乎自由地来布置和/或能彼此组合。

还可规定：每个模块都配备有压成薄片的汇流排装置和/或配电排装置，所述压成薄片的汇流排装置和/或配电排装置尤其是在外部或在该模块之外能与其它模块的装置电连接和/或机械连接，以及在内部能与电开关装置、例如功率开关和/或控制装置、例如马达控制中心（Motor Control Center，MCC）或马达起动器以及其它控制和/或调节装置连接。

同样可设置包括相对应的电或电子组件在内的数据总线和/或通信总线，通过所述数据总线和/或通信总线引起或者能引起与模块或者在模块之间的通信以及对这些模块的控制。

也可设想的是：在不使用承载这些模块的本体的情况下设置直接的电和/或机械的模块与模块连接。

在此，相应的模块完全可以关于大小和几何形状方面有变化。

也可以设置中等电压模块和/或高压模块和/或低压模块的混合。

在该背景下可设想的是，各个模块都在制造商处被检查并且配备有证书或检查记录并且接着只有在顾客处才拼合在一起。在这种情况下，完全可以使用不同的制造商作为供应商。

这些模块由于它们的独立性而可以已经在制造商处被检查、更容易地被封装和运输。这些制造商可以更容易地并且更有利地制造标准化组件。也能更容易执行自动化的制造。这些模块可以在现场容易地被安装，因为这些模块经标准化地相互匹配并且已经在制造商侧被检查。

各个模块都比一个完整的开关设备更小并且更轻。因而，这些模块可以更容易地被运输并且也许也可以在没有像起重设备那样的重型机械的情况下到达安装地点。

有利地，至少一个模块能可逆地连接到本体上。这样，也可以容易地重新拆卸模块，以便由另一模块来替换该模块，所述另一模块更好地符合新要求。该模块是能连接的并且能取下的功能单元。该单元在空间上受限制并且可以借助于接口来连接。

各个模块都可以更容易地被维修，因为这些模块能单独地并且容易地被接触到。在需要时，也可以将单个的模块松开用来维修。接着，这种模块也可以容易地并且快速地被更换。

只要在安装时出现损坏或者必须执行不按计划的改变，就可能快速地对此做出反应。只要开关设备应该关于电流范围被扩展，就可以更换电网模块（Power-Grid-Modul）。

用户自己可以库存模块并且可以在故障情况下容易地更换这些模块。由于开关设备的模块化构造，维修服务也可以更快地工作并且消除技术问题。

进一步有利地，至少一个模块容纳在框架中和/或容纳在外壳中。这样，该单元配备有自己的框架和/或容纳在外壳中。该单元也可以以浇注在框架中的方式存在。经此，辅助了模块的空间分界和封闭状态。

有利地，一个模块被设计为汇流排模块并且具有主汇流排。经此，可以将设备空间与主汇流排分开。开关设备不再必须构造在框架内，而是可以由独立的模块组成，所述独立的模块借助于经标准化的接口彼此电地和/或机械地连接。

进一步有利地，一个模块被设计为设备模块。该设备模块可以用作插入部分和/或具有优选地固定安装的马达起动器。

有利地，一个模块被设计为通信模块。开关设备可以容易地被更新。如果例如通信技术已经进一步发展，那么可以简单地用新的通信模块更换旧的通信模块。机械和电接口可以为此标准化。

有利地，多个模块被分配给一个上级模块。优选地，多个模块共享一个上级模块。多个设备模块可以被加建到通信模式上或者也可以被加建到汇流排模块或者母线模块上，马达起动器和其它装置都处在所述多个设备模块中。经此，可以避免过渡部位并且因此可以避免功率损失，由此会实现更高效的开关设备。

进一步有利地，一个模块由至少两个下级模块组成或者容纳所述至少两个下级模块。由于建造方面的现实情况、诸如空间高度不同，用于推入或者用于固定地插入的模块也可以由下级模块组成。这样，可以实现具有标准组件的单独的结构。开关设备可具有独特的结构形式。

有利地，本体被设计为模块或者被设计为多个模块的装置，其中该模块被构造为空间上受限制的或者空间上封闭的单元。经此，开关设备可以完全模块化地来构造。

扩展地可以规定：这些模块一个接一个地和/或相叠地和/或并排地和/或交错地来布置或者能布置。

有利地，每个模块本身都具有电和/或机械接口，其它模块可以连接到所述电和/或机械接口上，或者一个模块可以以所述电和/或机械接口连接到其它模块上。

附图说明

在附图中：

图1示出了开关设备的示意图，所述开关设备具有汇流排模块、通信模块和设备模块；而

图2示出了具有用于电源插头的连接端的通信模块；

图3a示出了单个的示例性地构造的低压模块；

图3b示出了两个示例性地构造的相叠地布置的低压模块；

图4a示出了示例性地构造的按照本发明的模块，所述模块具有压成薄片的汇流排装置和/或配电排装置；

图4b示出了示例性地被构造为模块后壁的压成薄片的汇流排装置和/或配电排装置；

图5示出了被构造为独立的基本单位的模块；

图6示出了在本体上的具有不同大小的模块的示例性的模块装置；

图7示出了由单个的布置在本体上的模块构成的低压开关设备；

图8示出了由单个的被布置的模块构成的低压开关设备，其中已经省去了本体；

图9示出了具有中等电压模块、高压模块和低压模块的混合的模块装置。

具体实施方式

图1示出了开关设备1，其包括本体2，所述本体2具有电和/或机械组件2a。本体2具有至少一个机械和/或电接口2b，在所述机械和/或电接口2b上，模块3连接到本体2上，其中模块3被构造为空间上受限制的或者空间上封闭的单元。

模块3能可逆地连接到本体2上。模块3被设计为汇流排模块并且具有主汇流排。另一模块4被设计为通信模块。本体2同样被设计为模块，即被设计为设备模块。该模块或该本体2同样被构造为空间上受限制的或空间上封闭的单元。

就这方面来说，图1示出了开关设备1，所述开关设备1由三个基本的功能单元汇流排模块、通信模块和设备模块组成。经此，可以实施基本功能，即分配电流和信息。

即使这些功能单元在图1中未示出，也可以设置其它模块，如冷却模块、遮光模块或者电网模块。

汇流排模块具有常规的汇流排或者在未示出的框架内的扁平的压成薄片的汇流排，而且构造完成地连接到设备模块上。

设备模块包括设备和/或马达起动器。通信模块嵌在汇流排模块与设备模块之间。

就这方面来说，多个模块3、4被分配给一个上级模块、即本体2，所述本体这里被设计为设备模块。也可能的是，通信模块作为下级模块被嵌入到其它两个模块之一中。

图2示出了被构造为通信模块的其它模块4，所述其它模块4具有用于电网插头的连接端5。连接端5被构造为凹陷部或孔。

在图3a中示出了单个的示例性地构造的用于构造低压开关设备的低压模块6，所述低压模块6表明有一个框架结构6a以及四个侧面部分6a、6b、6c、6d、一个底面部分6e以及一个顶盖部分6f。

还规定：单个的模块6借助于相应的固定装置7、尤其是借助于多个插拔连接布置在本体2和/或另一模块8上。

在此，这里示出的单个的模块6、8立方体状地来构造。

图3b示出了两个相叠地布置的借助于插拔连接7可逆地或可松开地彼此连接的按照图3a的低压模块6、8。

在图4a中示出了示例性地构造的按照本发明的模块9，所述模块9具有压成薄片的汇流排装置和/或配电排装置10，所述压成薄片的汇流排装置和/或配电排装置10能有利地构造为模块侧壁或模块后壁，而且在外部或在该模块之外能与其它模块和/或本体的装置电连接和/或机械连接，以及在内部能通过按照图4b的相对应的电连接元件11与电开关装置、例如功率开关和/或控制装置、例如马达控制中心（Motor Control Center，MCC）或马达起动器以及其它控制和/或调节装置连接。

还可设置包括相对应的电或电子组件在内的数据总线和/或通信总线12，通过所述数据总线和/或通信总线12引起或者能引起与模块6或者在模块6之间的通信以及对这些模块的控制。

在图5中示出了被构造为独立的基本单位的模块17，所述模块17具有电流/电压供应和输出端、至少一个通信装置、至少一个控制或控制/调节装置13以及机械组件和固定装置7，所述模块17布置在本体2上。

此外，通过具有相应的供电线15和/或供电轨和/或供电总线的本体2来引起电流/电压供应，以及维持用于数据和信息交换的数据或通信总线16。

各个模块都能借助于相应的固定装置7、尤其是借助于多个插拔连接布置在本体2上以及彼此重叠地来布置。

在此，模块17、18方形地来构造，其中不同大小的模块方形体也如在图6中示出的那样彼此组合并且能彼此靠紧地或彼此重叠地来布置。

在此，每个模块都配备有压成薄片的汇流排装置和/或配电排装置10。

在相应的模块中，还设置有包括相对应的电或电子组件19在内的数据总线和/或通信总线12，通过所述数据总线和/或通信总线12引起或者能引起与模块18、17或者在模块18、17之间的通信以及对这些模块的控制。

如在图7中示出的那样，开关设备、尤其是低压开关设备也能构造得具有配备供电线和通信线的本体2，所述本体2具有模块装置，所述模块装置具有关于大小和几何形状方面有区别或不同的模块17、18、20、21。

也能在不使用承载模块的本体2的情况下实施如下电开关设备，所述电开关设备具有模块装置，所述模块装置具有直接的电和/或机械的模块与模块连接，不仅用于能量供应15而且用于通信12，如在图8中示出的那样。

此外，从图8已知的形成开关设备的模块装置也可以具有中间电压模块22和/或高压模块23和/或低压模块24的混合，如在图9中示出的那样。

附图标记列表

1 开关设备

2 本体

2a 组件

2b 接口

3 模块

4 另一模块

5 连接端

6 低压模块1

7 固定装置

8 低压模块2

9 低压模块3

10 汇流排装置

11 连接元件

12 通信总线 模块

13 控制/调节装置

15 供电总线

16 通信总线

17 低压模块4

18 低压模块5

20 低压模块6

21 低压模块7

22 中等电压模块 图9

23 高压模块 图9

24 低压模块 图9

Claims (9)

1.开关设备（1），其包括本体（2），所述本体（2）具有电和/或机械组件（2a），

其特征在于，

所述本体（2）具有至少一个机械和/或电接口（2b），在所述机械和/或电接口（2b）上，模块（3、4）连接或能连接到所述本体（2）上，其中所述模块（3、4）被构造为空间上受限制的或者空间上封闭的单元。

2.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，至少一个模块（3、4）能可逆地连接到所述本体（2）上。

3.根据权利要求1或2所述的开关设备，其特征在于，至少一个模块（3、4）容纳在框架中和/或容纳在外壳中。

4.根据上述权利要求之一所述的开关设备，其特征在于，模块（3）被设计为汇流排模块并且具有主汇流排。

5.根据上述权利要求之一所述的开关设备，其特征在于，一个模块被设计为设备模块。

6.根据上述权利要求之一所述的开关设备，其特征在于，一个模块（4）被设计为通信模块。

7.根据上述权利要求之一所述的开关设备，其特征在于，多个模块（3、4）被分配给上级模块。

8.根据上述权利要求之一所述的开关设备，其特征在于，一个模块由两个下级模块组成或者容纳所述两个下级模块。

9.根据上述权利要求之一所述的开关设备，其特征在于，所述本体（2）被设计为模块或者被设计为多个模块的装置，其中所述模块被构造为空间上受限制的或者空间上封闭的单元。