CN109428313A - 电气切换设备以及相关联的配置和诊断方法 - Google Patents

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Abstract

切换设备(10)包括两个连接区域(25，30)、用于测量在两个区域之间流动的电流的第一量的测量设备(45)、供电系统(50)和触发模块(55)，触发模块(55)包括：‑第一驱动模块(75)，用于根据存储在第一存储器(70)中的第一值检测电气故障并控制切换构件(35)；‑通信模块(80)，用于接收并在第二、非易失性存储器(105)中存储第二值；以及‑第二驱动模块(85)，用于在第一存储器(70)中用第二值替换第一值，第一驱动模块(75)将第一电源电流的第二量与阈值进行比较，并且如果第二值高于或等于阈值，则控制向第二驱动模块(85)的电力供应。

Description

电气切换设备以及相关联的配置和诊断方法
技术领域
本发明涉及电气切换设备。本发明还涉及用于配置电气切换设备的方法，以及用于诊断电气故障的性质的方法。
背景技术
电气切换设备经常用于电气装置(installation)保护应用。这种切换设备(诸如断路器)被配置为用于在检测到异常的情况下中断电流。特别地，这些切换设备一般包括用于测量电流的设备和被设计为基于电流的测量来检测异常并且作为响应来控制电流的中断的驱动模块。
在家用装置中，对电流强度的简单测量允许在短路的情况下中断电流。
但是，在工业装置中，要分析的电流的参数常常是复杂的，以便不仅检测短路而且还检测特定于装置的其它类型的故障。例如，包括三相马达的装置将配备断路器，该断路器能够检测装置的温度升高、相位不平衡，或者与机械问题相关的马达的再次阻塞或长时间启动。
因此，为工业装置提供的切换设备需要更复杂的调整，涉及许多参数。
为了使得能够由操作者调整这些参数，存在断路器，可以将通信模块连接到断路器上，从而允许操作者调整断路器的大量参数，而无需在断路器的一个面上提供庞大的调整装置(诸如与每个参数相对应的按钮)。
但是，这种通信模块的存在导致驱动模块的复杂性增加，其中驱动模块必须管理与通信模块的信息传送。但是，复杂性的这种增加增加了驱动模块的消耗。因此，如果可用的电力供应太弱，则切换设备有可能不能正确地确保电流的中断。
发明内容
本发明的目的是提供一种以令人满意的方式安全可靠的切换设备。
为此，本发明的一个主题是一种电气切换设备，包括：至少两个连接区域(land)；测量设备，被配置为测量在所述两个连接区域之间流动的电流的第一电气量；电气供电系统，被设计为输送第一电气供电电流；触发模块；以及切换构件，能够在电连接所述两个连接区域的第一位置和所述两个连接区域彼此电断开的第二位置之间切换，所述触发模块包括：
-第一存储器，用于存储检测参数的第一值；
-第一驱动模块，被配置为检测至少作为由所述测量设备测量的值和第一存储值的函数的电气故障，并且作为响应而生成用于所述切换构件的切换信号；以及
-通信模块，包括第二非易失性存储器，所述通信模块被配置为经由射频通信接收包含所述检测参数的第二值的配置信号并且在所述第二存储器中存储接收到的第二值，
所述电气切换设备的特征在于：
-所述触发模块还包括第二驱动模块，所述第二驱动模块被配置为在所述第一存储器中用所述第二值替换所述第一值，以及
-所述第一驱动模块被配置为将所述第一电气供电电流的第二电气量与阈值进行比较，并且如果所述第二电气量大于或等于所述阈值，则控制对所述第二驱动模块的电力供应。
根据具体实施例，切换设备具有以下可选特征中的一个或多个，单独地或根据所有技术上可能的组合取得：
-第一存储器是非易失性存储器；
-第二驱动模块被配置为将存储在第二存储器中的第二值与至少一个允许值范围进行比较，并且仅在第二值属于允许值范围时，在第一存储器中用第二值取代第一值；
-第一驱动模块被配置为在检测到故障之后将识别检测到的故障的数据发送给第二驱动模块，第二驱动模块被配置为将识别数据写入第二存储器；
-第一驱动模块被配置为在检测到故障之后向第二驱动模块发送警报信号，所述警报信号警告对第二驱动模块的电气供电将发生中断，第二驱动模块包括用于存储电能的设备，该设备被配置为从接收到警报信号开始向所述第二驱动模块供电，直到将所述识别数据写入所述第二存储器；
-通信模块被配置为用于根据配置信号生成向通信模块供应电力的第二电流；
-第二驱动模块被配置为在第二驱动模块未被供电的一段时间之后恢复向第二驱动模块的电气供电之后：
*咨询第二存储器，以及
*如果第二参数值已经在所述第二存储器中存储了所述第二驱动模块未被供电的时间段，则在所述第一存储器中用第二值替换第一值；
-第二驱动模块还被配置为用于经由有线链路接收来自与电气切换设备不同的配置设备的检测参数的第三值，并且在第一存储器和/或第二存储器中用接收到的第三值替换第一值和/或第二值；
-电气供电系统包括电流互感器，该电流互感器被设计为从在两个连接焊盘之间流动的至少一个电流开始生成第一电流；以及
-电气切换设备包括触发设备和断路器，触发设备包括容纳触发模块的壳体，断路器包括容纳切换构件的壳体，用于触发设备的壳体和用于断路器的壳体彼此不同。
本发明的另一个主题是用于配置切换设备的方法，该切换设备包括：至少两个连接区域，被配置为用于测量在两个连接区域之间流动的电流的电气量的测量设备，被设计为输送第一电气供电电流的电气供电系统，触发模块，以及能够在电连接两个连接区域的第一位置和两个连接区域彼此电断开的第二位置之间切换的切换构件，触发模块包括：
-第一存储器，其中存储检测参数的第一值；
-第一驱动模块，被配置为检测至少作为由测量设备测量的值和第一存储值的函数的电气故障，并且作为响应而生成用于切换构件的切换信号；
-通信模块，包括第二非易失性存储器；以及
-第二驱动模块，
该方法包括以下步骤：
-由通信模块经由射频通信接收检测参数的第二值；
-将第二值存储在第二存储器中；
-由第一驱动模块将第一电气供电电流的第二电气量与阈值进行比较；以及
-如果第二电气量大于或等于阈值，则由第一驱动模块控制对第二驱动模块的电力供应并且由第二驱动模块在第一存储器中用第二值替换第一值。
根据具体实施例，配置方法具有以下可选特征中的一个或多个，单独地或根据所有技术上可能的组合取得：
-该方法还包括，如果第二电气量严格小于阈值，则不存在向第二驱动模块的电力供应并且等待第二电气量大于阈值；
-该方法还包括步骤：
*由第二驱动模块经由有线链路接收检测参数的第三值，
*在第二存储器中用第三值替换第二值，以及
*在第一存储器中用第三值替换第一值；
-该方法还包括由第二驱动模块将存储在第二存储器中的第二值与至少一个允许值范围进行比较的步骤，仅当第二值属于允许值范围时才实施的在第一存储器中由第二驱动模块用第二值替换第一值的步骤。
本发明的又一个主题是一种用于诊断电气故障的性质的方法，包括以下步骤：
-实施如上定义的配置方法，
-由第一驱动模块检测电气故障，
-由第一驱动模块控制由切换构件对在两个连接区域之间流动的电流的中断，
-由第一驱动模块生成识别电气故障的数据，
-将识别数据发送到第二驱动模块，以及
-将识别数据写入第二存储器，以及
-由通信模块发送包括识别数据的射频识别信号。
根据特定实施例，诊断方法具有以下可选特征中的一个或多个，单独地或根据所有技术上可能的组合取得：
-该方法还包括由移动设备发射射频信号的步骤，该射频信号使得由通信模块的天线生成向通信模块的电气供电的电流；以及
-在电流中断的步骤期间，第二驱动模块通过由用于存储电能的设备生成的电流被供电，用于发送识别数据和用于写入存储器。
附图说明
通过阅读下面仅通过非限制性示例给出的描述并参考附图，将更好地理解本发明，其中：
-图1是包括电流中断设备和用于控制电流中断的触发的系统的切换设备的示意图，
-图2是用于控制切换设备的系统的体系架构的示意图，
-图3是用于切换设备的配置方法的框图，以及
-图4是用于诊断电气故障的性质的方法的框图。
具体实施方式
电气切换设备10、移动设备15和配置设备20在图1中示出。
切换设备10被配置为从第一电导体接收电流C并且用于将电流C发送到第二电导体。切换设备10还被配置为中断第一和第二电导体之间的电流C的通过。
切换设备10集成到电气装置中，该电气装置包括至少一个消耗电力的设备。例如，切换设备10被插入在电源和电气装置的消耗电力的至少一个设备之间。在这种情况下，切换设备10被配置为从电源接收电流C并且用于向每个消耗电力的设备供应电流C。电流C是例如三相电流的一相。
马达(诸如三相马达)是消耗电力的设备的一个示例。
切换设备10被配置为测量电流C的第一电气量的值并且取决于测量的值允许或中断电流C的通过。
切换设备10包括至少一个输入连接区域(connection land)25、至少一个输出连接区域30、至少一个切换构件35、壳体40、测量设备45、电气供电系统50和触发模块55。
在图1中，触发模块55、测量设备45和电气供电系统50被容纳在壳体40中以便形成触发设备，而切换构件35被集成到不同于触发设备的断路器56中。
例如，断路器56包括不同于触发设备的壳体40的壳体57。
术语“不同”应理解为意味着壳体57和40能够彼此独立地移动。根据一个实施例，壳体57和40能够以可逆的方式彼此固定。因此，壳体57和40彼此分离。在图1中，壳体57和40被示为彼此固定。
根据一个实施例，壳体57和40能够彼此远离，在这种情况下，断路器56和触发设备经由有线电导体彼此连接，以便提供输入连接端子25和输出连接端子30之间电流C的通过。
根据图1中的示例，切换设备10包括单个输入连接区域25、单个输出连接区域30和单个切换构件35。应当注意的是，输入连接区域25、输出连接区域30以及切换构件35的数量能够变化。例如，在一个实施例中，切换设备10是三相切换设备，其包括三个输入连接区域25、三个输出连接区域30和三个切换构件35。根据一个变体，单个切换构件35对于所有的输入和输出连接区域25、30是共用的。
输入连接区域25被配置以连接到第一导体并用于从第一电导体接收电流C。
输出连接区域30被配置以连接到第二导体并用于将电流C发送到第二电导体。
根据图1中的示例，输入连接区域25是穿过断路器的壳体57的壁的金属元件，并且被配置以在一端连接到对应的电导体，另一端容纳在断路器56的壳体57中。作为变体，每个连接区域25、30包括彼此连接的导电元件的组件。例如，输出连接区域30包括部分地容纳在壳体40内的元件58和部分地容纳在壳体57内的元件59。
元件58是电导体，其被配置以在一端连接到对应的电导体，并且在另一端连接到元件59。应当注意的是，元件58和59之间任何类型的电连接都是可以设想的。
切换构件35相对于壳体57以及输入和输出连接区域25、30在闭合位置和打开位置之间可移动。在图1中，连接机制35被示为处于其打开位置。
当切换构件35处于闭合位置时，切换构件35允许输入和输出连接区域25、30之间电流C的通过。具体地，切换构件35电连接到输出连接区域30的元件59和输入连接区域25的一端。
当切换构件35处于打开位置时，切换构件35防止输入和输出连接区域25、30之间电流C的通过。
切换构件35被配置为在其打开和闭合位置之间切换。
例如，切换构件35被配置为取决于电流C的第一量的测量值在打开和闭合位置之间切换。
根据图1中的示例，切换构件35包括连接元件60和致动器65。
连接元件60相对于连接区域25、30在图1所示的第一位置和第二位置之间可移动。当切换构件35处于闭合位置时，连接元件60处于其第一位置并且电连接两个输入和输出连接区域25、30。
当切换构件35处于打开位置时，连接元件60处于其第二位置并且两个输入和输出连接区域25、30彼此电断开。
连接元件60由导电材料制成。
致动器65被配置为使切换构件35在闭合位置和打开位置之间切换。具体地，致动器65被配置以使连接元件60在其第一位置和第二位置之间移动。
致动器65包括例如允许操作者在其两个位置之间手动移动切换构件35的手柄以及被配置为在接收到由触发模块55发送的命令之后将切换构件35从其闭合位置移动到其打开位置的磁性元件。具体地，手柄被配置为通过将切换构件从其打开位置移动到其闭合位置来允许操作者重新装备(re-arm)切换设备10。
壳体40被设计为将触发模块55和测量设备45与壳体40的外部电隔离。壳体40由例如塑料材料制成。
测量设备45被配置为至少测量电流C的第一电气量。
第一量是例如电流C的强度。包括Rogowski线圈的测量设备45是用于测量强度的设备的一个示例。Rogowski线圈是生成与流经由线圈包围的导体的电流强度成比例的电压的元件。然后测量由此生成的电压，并且测量设备45由此推断电流C的强度值。
根据一个变体，被测量的另一个第一量是电流C的电压。
电气供电系统50被配置为对触发器模块55和致动器65电力供应。具体地，电气供电系统50被配置为向触发器模块55电力供应第一电气供电电流C1。
电气供电系统50例如被配置为根据流过切换设备10的电流C生成第一电气供电电流C1。根据一个实施例，电气供电系统50包括被配置为根据流过切换设备10的电流C生成第一电气供电电流C1的互感器(transformer)。在图1中，互感器被集成到测量设备45中，例如容纳在将互感器和测量设备45与切换设备10的其余部分电气隔离的公共外壳内。
供电系统50至少包括彼此不同的第一电路CE1和第二电路CE2。术语“不同”应理解为意味着供电系统50被配置为独立于两个电路CE1、CE2中的另一个电路供应电路CE1、CE2中的至少一个。
第一电路CE1具有第一电压V1。第一电压V1在1伏(V)和10V之间的范围内。例如，第一电压V1等于3V。
第一电流C1流过第一电路CE1。
第一电路CE1包括例如转换器67，该转换器67被配置为根据变压器的端子两端的电压生成第一电流C1。
第二电路CE2具有第二电压V2。第二电压V2在1伏(V)和10伏之间的范围内。例如，第二电压V2等于3V。
第二电路CE2被设计为允许第二供电电流C2流过它。
第二电路CE2包括例如开关68，该开关68被设计为将第二电路CE2电连接到第一电路CE1。当两个电路CE1和CE2彼此电连接时，对第一供电电流C1的一部分进行采样，以便在第二电路CE2中形成第二供电电流C2。
触发模块55被配置为检测电气故障并且当检测到电气故障时控制切换构件35从其闭合位置切换到其打开位置。
术语“电气故障”应理解为意味着造成电流C的变更的电气装置的异常。
短路是异常的一个示例。相位不平衡、消耗电力的设备的临时过度消耗、由摩擦或碎屑造成的电动马达转子的阻塞或过长的启动阶段是异常的其它示例。
触发模块55被配置为至少基于由测量设备45测量的第一量的值和检测参数P来检测电气故障。检测参数P是存储在触发模块55中的允许检测电气故障的参数。
例如，检测参数P是电流C的强度的最大允许值。当电流C的强度大于最大允许强度时，由触发模块55检测到电气故障(诸如短路)。
第一测量电气量的最大允许变化率是检测参数P的另一个示例。
在电流C中，一些异常可能存在异常的签名特征。例如，电流C的强度的逐渐增加会使消耗电力的设备升温。检测参数P包括例如至少一个时隙。时隙的一个示例包括描述第一测量量作为时间的函数的变化预定义曲线。当在预定义时段内第一测量量的时间变化类似于预定义曲线时，检测到异常。
检测参数P取决于切换设备10所连接到的电气装置而变化。
触发模块55包括第一存储器70、第一驱动模块75、通信模块80和第二驱动模块85。
触发模块55的各种元件在图2中示出，在图2上可以看到这些元件与供电系统50之间的连接。具体地，箭头指示第一和第二电路CE1、CE2与这些元件之间的连接。
第一存储器70是非易失性存储器。非易失性存储器是即使在没有电气供电的情况下也能保存所存储数据的存储器。
第一存储器70是例如EEPROM。EEPROM存储器代表“电可擦除可编程只读存储器”，也称为E2PROM或E2PROM。
应当注意的是，能够使用其它类型的非易失性存储器。
第一存储器70被配置为存储检测参数P的被称为第一值的值。
第一存储器70被设计为与第一驱动模块75交换信息。例如，第一存储器70和第一驱动模块75经由数据传送总线90彼此连接。
第一驱动模块75被配置为获取第一存储器70中的检测参数P。第一驱动模块75还被配置为将数据(诸如检测参数P的新值)写入第一存储器70。
第一驱动模块75还被配置为从测量设备45接收第一测量电气量的值。例如，第一驱动模块75经由模拟或数字链路66连接到测量设备45。
第一驱动模块75被配置为基于至少测量的第一电气量的值和检测参数P来检测电气故障。
第一驱动模块75被配置以由第一电路CE1供电。第一驱动模块75被配置为调节第一供电电流C1，例如通过对转换器67的动作。
第一驱动模块75被配置为借助于开关68来控制第二电路CE2的连接或断开。具体地，第一驱动模块75被配置为测量第一供电电流C1的第二电气量，并且当第二电气量大于或等于阈值时，控制向第二驱动模块85的电力供应。
例如，第一驱动模块75被配置为当第二电气量大于或等于阈值时控制第二电路CE2到第一电路CE1的连接，并且当第二电气量严格小于阈值时控制两个电路CE1、CE2的断开。
第二电气量是例如第一供电电流C1的功率或强度。具体地，如果第一供电电流C1的功率小于阈值，则第一驱动模块75控制向第一电路CE1而不是向第二电路CE2的电力供应。
第一驱动模块75还被配置为用于当检测到电气故障时将切换信号发送到致动器65。
第一驱动模块75被配置为与第二驱动模块85交换信息，例如通过连接总线90。根据一个实施例，缓冲器95被插入在两个驱动模块75、85之间。缓冲器95被配置为由第一电路CE1供电。
第一驱动模块75是例如ASIC。ASIC(“专用集成电路”)是专用于具体应用的专用集成电路。
应当注意的是，能够使用其它类型的驱动模块。例如，根据一个变体，第一驱动模块75是可编程逻辑部件。可编程逻辑电路或可编程逻辑网络是集成逻辑电路，其可以在其制造之后被重新编程。根据另一个变体，第一驱动模块75是包括存储器、处理器和软件应用的数据处理单元，软件应用包括记录在存储器中并且能够由处理器执行的代码指令。
通信模块80是射频通信模块。射频通信模块是被配置为经由射频电磁波交换数据的模块。
射频电磁波是频率在3千赫兹(KHz)和3千兆赫兹(GHz)之间的电磁波。
作为变体，通信模块80被设计为发射或接收频率高于或等于13.553MHz且小于或等于13.567MHz的电磁波。
优选地，通信模块80被设计为发射和接收频率高于或等于13.553MHz且小于或等于13.567MHz的电磁波。
有利地，通信模块80使用近场通信(或NFC)协议。近场通信是一种短程、高频无线通信技术，从而允许最大距离约为10厘米(cm)的外围设备之间的信息交换。NFC技术是ISO/CEI 14443标准的扩展。
通信模块80包括天线100和第二存储器105。
通信模块80被配置为用于经由射频通信接收包括检测参数P的称为第二值的值的配置消息。通信模块80还被配置为将接收到的第二值存储在第二存储器105中。
通信模块80经由连接总线90连接到第二驱动模块。
通信模块80被配置以由第二电路CE2供电。
第二存储器105是非易失性存储器，例如EEPROM存储器。
第二驱动模块85是数据处理单元，其包括第三存储器110、第一处理器115和用于存储电能的设备117。第三存储器110包含软件指令，当它们在第一处理器115上被执行时，使得第二驱动模块85实现用于配置切换设备10的方法的步骤。
作为变体，第二驱动模块85是ASIC，或者是可编程逻辑电路。
第二驱动模块85被配置为在第一存储器70中用第二值替换第一值。
更确切地说，第二驱动模块85被配置为在第二存储器105中获取检测参数P的第二值并且将第二值发送到第一驱动模块75，并且控制由第一驱动模块75在第一存储器中用第二值取代检测参数P的第一值。
根据一个变体，第二驱动模块85直接连接到第一存储器70，并且在替换期间，用第二值取代第一存储器70中的第一值，而无需第一驱动模块75的干预。
第二驱动模块85还被配置以经由有线链路135连接到配置设备20。有线链路包括例如异步总线SPI。应当注意的是，能够使用其它类型的有线链路和通信协议。
用于存储电能的设备117被配置为生成第四电气供电电流C4，该第四电气供电电流C4被设计为对第二驱动模块85供电。用于存储电能的设备117是例如电容器或电容器的组件。
移动设备15被配置以由操作者运送。例如，移动设备15是数字平板电脑。作为变体，移动设备15是移动电话，或者可以是专门设计的电子设备。
移动设备15包括第一人机接口120、数据处理单元125和传送模块130。
第一人机接口120包括例如触摸屏。
传送模块130被配置为经由射频通信与通信模块80通信。在这种情况下，移动设备15是无线设备。
配置设备20是例如计算机，诸如便携式计算机(膝上型计算机)。在图2中，切换设备20被示为经由有线链路135连接到切换设备10的第二驱动模块85。
现在将参考图3和4描述切换设备10的操作。
图3中示出了包括由操作者借助于移动设备20来配置切换设备10的方法的一个示例的步骤的方框流程图。在这个示例中，假设检测参数P的第一值在实现配置方法之前被存储在第一存储器70中。
在第一步骤200期间，操作者经由第一人机接口120向移动设备15发送操作者希望看到的由切换设备10采用的检测参数P的第二值。
例如，已经在电气装置中添加或修改了消耗电力的设备，因此必须修改检测参数P以便考虑这种修改。
在第二步骤205期间，传送模块130生成目的地为通信模块80的配置信号。配置信号允许在传送模块130和通信模块80之间传送能量。天线100根据配置信号生成第三供电电流C3。
第三供电电流C3对第二存储器105供电。
在第三步骤210期间，检测参数P的第二值经由配置信号被发送到通信模块80。配置信号包括例如第二值的发送时间。作为变体或作为补充，配置信号包括移动设备15和/或操作者的一个或多个标识符以及例如相关联的密码。
根据一个实施例，配置信号是加密的信号。
在第四步骤215期间，第二存储器105由第三供电电流C3供电，第二值被写入第二存储器105。例如，已经存储的第二值取代由移动设备15发送的第二值。
已经发送第二值的日期和时间例如也被写入第二存储器105。作为变体或作为补充，指示第二值的修改的第一标志被存储在第二存储器105中。在相关的时候，一个或多个标识符和/或相关联的密码被存储在第二存储器105中。
术语“标志”应理解为意味着旨在由控制器解释以便提供上下文信息的信息(诸如一个或多个预定义的信息位的一个或多个值)。例如，如果第二值已被修改，那么位等于“1”，否则位等于“0”是标志的一个示例。
然后，由移动设备15关闭配置信号。
在第四步骤215结束之后，可以有两种替代方案。这由图3中的测试步骤220示出。
如果第二驱动模块85被供电，则第四步骤215之后是第五步骤225。
如果第二驱动模块85没有被第二供电电流C2供电-例如，如果由转换器67供应的电力不足以同时供应两个驱动模块75、85-则在没有配置信号和第三供电电流C3的情况下第二值仍然被存储在第二存储器105中，但是，只要第二驱动模块85未被供电，就不对其进行处理。这在图3中由箭头230示出。
根据一个示例，在步骤200至215期间，第二电气量严格小于对应的阈值，并且第一驱动模块75不控制对第二驱动模块85的电力供应。因此不实施第五步骤225。因此，切换设备实施等待第二电气量(例如第一电气供电电流C1的电功率)足以允许向第二驱动模块85供应电力的步骤230。
当第二电气量变得大于或等于阈值时，第一驱动模块75控制向第二驱动模块85的电力供应，然后实现第二供电电流C2。
在第五步骤225期间，第二驱动模块85获取第二存储器105中的第二存储值。然后将第二值写入第二驱动模块85的第三存储器110。接收第二值和/或一个或多个标识符和/或密码的时间也由第二驱动模块85获取。
例如，第二驱动模块85周期性地核实自上次核实以来检测参数P的第二值是否已被写入第二存储器105。
根据一个实施例，在第二驱动模块85未被供电的一段时间之后恢复向第二驱动模块85的电力供应之后，第二驱动模块85咨询第二存储器105并核实是否在第二驱动模块85未通电的时段期间第二值已被写入第二存储器105。
第五步骤225之后是第六步骤235。
应当注意的是，作为变体，操作者能够借助于配置设备20发送检测参数P的新值。然后，操作者尝试发送的检测参数P的值被称为第三值。
然后，步骤200至215由单个第七步骤240替换，在该步骤期间，第三值经由有线链路被发送到第二驱动模块85。在相关的时候，还发送一个或多个标识符和/或相关联的密码。
优选地，当切换设备10经由有线链路135连接到配置设备20时，配置设备20为两个驱动模块75和85供电。因此，第七步骤240后面紧接着是第五步骤225。
在第五步骤225期间，第三数据值被存储在第三存储器110中。
在由移动设备15发送第二值的情况下以及在由配置设备20发送第三值的情况下，第五步骤225之后是第六步骤。
在第六步骤235期间，第二驱动模块85核实第二或接收到的第三值的有效性。例如，检测参数P的允许值范围存储在第三存储器110中，并且第一处理器115将第二或接收到的第三值与允许值范围进行比较。
如果接收到的第二或第三值属于允许值范围，则第二驱动模块85核实接收到的第二或第三值有效。否则，第二驱动模块85核实接收到的第二或第三值无效。
作为可选补充，第二驱动模块85还核实一个或多个标识符和/或密码，例如，通过将它们与标识符列表和/或授权密码进行比较。如果标识符不属于授权标识符列表，则核实第二或第三值无效。
如果配置信号是加密的信号，则第二驱动模块85在验证它们之前解密第二或第三值。
如果无效的值是第二值，则在第八步骤245期间，第二驱动模块85将指示第二值无效的第二标志写入第二存储器105。第二标志取代第一标志。例如，移动设备15被设计为经由射频通信询问通信模块80，以便确定是否存在第二标志，并且在这种情况下，向操作者指示第二值尚未被考虑。
如果无效的值是第三值，则第二驱动模块85在第九步骤250期间借助于有线链路135将第二标志发送到配置设备20。
如果第二或第三值是有效的，则第六步骤235之后是第十步骤255。在第十步骤255期间，第二驱动模块85核实第一驱动模块75是否被供电。
如果第一驱动模块75未被供电，则第二驱动模块85等待第一驱动模块75被供电。这由图3中的箭头260表示。
如果第一驱动模块75被供电，则两个选项是可以的。这在图3中由测试步骤265示出。
如果由第二驱动模块85接收的值是经由射频通信发送的第二值，则测试步骤265之后是第十一步骤270和第十二步骤275。
在第十一步骤270期间，第二驱动模块85将第二值发送到第一驱动模块75并控制用第二值取代第一值。
在第十二步骤275期间，由第一驱动模块75在第一存储器70中用第二值取代第一值。
如果由第二驱动模块85接收的值是经由有线链路发送的第三值，则第二驱动模块85在第一存储器70和/或第二存储器105中用第三值替换第一值和/或第二值。具体地，第一存储器70中的第一值的取代由第一驱动模块75根据来自第二驱动模块85的命令实现。
例如，测试步骤265之后是第十三步骤280、第十四步骤285和第十五步骤290。
在第十三步骤280期间，第二驱动模块85用第三值取代第二存储器105中的第二值。第一标志也被写入第二存储器105，以便指示第二值已被修改。
在第十四步骤285期间，第二驱动模块85将第三值发送到第一驱动模块75并且控制第三值或第一值的取代。
在第十五步骤290期间，第一值由第一驱动模块75在第一存储器70中用第三值取代。
因此，在配置方法结束时，由操作者借助于或者移动设备15或者配置设备20来修改第一驱动模块75用于检测电气故障的检测参数P的值。
图4中示出了用于诊断电气故障的性质的方法的步骤的流程图。
诊断方法包括配置步骤300、检测步骤310、发送步骤320、电流中断步骤330、信令步骤340、存储步骤350、电力供应步骤360、传送步骤370和显示步骤380。
在配置步骤300期间，实现先前描述的配置方法。具体地，在第一存储器70中修改第一值，并且第一标志已被写入第二存储器105。切换构件35处于其闭合位置，因此电流C在两个连接端子25、30之间流动。第一电路CE1和第二电路分别由第一供电电流C1和第二供电电流C2供电，第一供电电流C1和第二供电电流C2由转换器67从电流C开始生成。
在检测步骤310期间，电气故障发生并由第一驱动模块75检测。
在发送步骤320期间，第一驱动模块75生成切换信号并将其发送到致动器65。
第一驱动模块75还向第二驱动模块85发送警报信号。提供警报信号以警告第二驱动模块85将很快停止向第二驱动模块85的电力供应。
此外，第一驱动模块生成识别电气故障的数据。识别电气故障的数据包括例如指示检测到的故障类型的数字代码和故障的检测时间戳。
在已经接收到警报信号后，用于存储电能的设备117生成第四供电电流C4。提供第四电流C4用于在电流中断330、警告340和存储350步骤期间为第二驱动模块85供电。
在电流中断步骤330期间，致动器65将连接元件60与连接端子25、30断开。因此，电流C停止流动，第一和第二电源电流C1和C2也是如此。但是，第二驱动模块85由第四供电电流C4保持供电。
在信令步骤340期间，识别电气故障的数据被发送到第二驱动模块85。例如，识别电气故障的数据被写入第一驱动模块75的寄存器，并且第二驱动模块85在已经接收到警报消息之后获取第三存储器110中的识别数据。
作为变体，包含识别电气故障的数据的消息被发送到第二驱动模块85。
在存储步骤350期间，识别电气故障的数据由第二驱动模块85写入第三存储器110。然后，用于存储电能的设备117停止生成第四供电电流C4。
在电力供应步骤360期间，操作者接近切换设备10的移动设备15。在操作者的命令下，传送模块130发射射频诊断信号。诊断信号使天线100生成第三供电电流C3。因此，通信模块80由第三供电电流C3供电。
在传送步骤370期间，通信模块80发射目的地为传送模块130的识别信号。识别信号包括存储在第二存储器105中的识别电气故障的数据。
如果第一标志存在于第二存储器105中，则识别信号还包括第二值。
在显示步骤380期间，第一人机接口120然后向操作者指示已经造成电气切换设备10的切换的故障的性质。
由于存在两个驱动模块75、85，第一驱动模块75仅负责安全性(故障检测和切换控制)，因此能够具有简单的体系架构和低电气消耗。负责其它功能的第二驱动模块85仅在可用电力足够时才被供电。因此，虽然切换设备10具有比电气装置的简单安全方面更进一步的功能，但是切换设备10被设计为即使可用的电功率非常低也能以高效的方式使电气装置安全，因为仅第一驱动模块75被供电。
此外，第二驱动模块85允许验证接收到的检测参数值的符合性，具体是它们是否包括在允许值范围内。因此，操作者发送不允许高效检测故障的值的风险受到限制。此外，通过解密和/或凭借标识符接收的数据的有效性防止任何未经授权的人修改切换设备10的配置。因此，切换设备10在这里再次变得更安全。
识别故障的数据的发送及其在通信模块80的存储器105中的存储允许即使切换设备10未被供电也能容易地诊断故障。因此，更容易校正这种故障，并且切换设备再次变得更安全。
当仅第一驱动模块75被供电时，缓冲器95防止从第一驱动模块75到第二驱动模块85的电流泄漏。
已经在一个实施例中描述了电路CE1、CE2，其中这些电路CE1、CE2与触发模块55分离。应当注意的是，这些电路CE1、CE2能够至少部分地集成到触发模块55中。
此外，上文已经以断路器56和触发设备彼此分离的形式描述了切换设备10。应当注意的是，切换设备10能够采取单个设备的形式，其包括例如单个壳体。

Claims (17)

1.电气切换设备(10)，包括：
至少两个连接区域(25，30)；
测量设备(45)，被配置为测量在所述两个连接区域(25，30)之间流动的电流的第一电气量；
电气供电系统(50)，被设计为输送第一电气供电电流；
触发模块(55)；以及
切换构件(35)，被设计为在电连接所述两个连接区域(25，30)的第一位置和所述两个连接区域(25，30)彼此电断开的第二位置之间切换，
所述触发模块(55)包括：
-第一存储器(70)，用于存储检测参数(P)的第一值；
-第一驱动模块(75)，被配置为检测至少作为由所述测量设备(45)测量的值和第一存储值的函数的电气故障，并且作为响应而生成用于所述切换构件(35)的切换信号；以及
-通信模块(80)，包括第二非易失性存储器(105)，所述通信模块(80)被配置为经由射频通信接收包含所述检测参数(P)的第二值的配置信号并且在所述第二存储器(105)中存储接收到的第二值，
所述电气切换设备(10)的特征在于：
-所述触发模块(55)还包括第二驱动模块(85)，所述第二驱动模块(85)被配置为在所述第一存储器(70)中用所述第二值替换所述第一值，以及
-所述第一驱动模块(75)被配置为将所述第一电气供电电流的第二电气量与阈值进行比较，并且如果所述第二电气量大于或等于所述阈值，则控制对所述第二驱动模块(85)的电力供应。
2.如权利要求1所述的电气切换设备，其中，所述第一存储器(70)是非易失性存储器。
3.如权利要求2所述的电气切换设备，其中，所述第二驱动模块(85)被配置为将存储在所述第二存储器(105)中的所述第二值与至少一个允许值范围进行比较，并且仅在所述第二值属于所述允许值范围时，在所述第一存储器(70)中用所述第二值取代所述第一值。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电气切换设备，其中，所述第一驱动模块(75)被配置为在检测到故障之后向所述第二驱动模块(85)发送识别检测到的故障的数据，所述第二驱动模块(85)被配置为将识别数据写入所述第二存储器(105)。
5.如权利要求4所述的电气切换设备，其中，所述第一驱动模块(75)被配置为在检测到故障之后向所述第二驱动模块(85)发送警报信号，所述警报信号警告对所述第二驱动模块(85)的电气供电将发生中断，所述第二驱动模块(85)包括用于存储电能的设备(117)，所述设备(117)被配置为从接收到所述警报信号开始向所述第二驱动模块(85)供电，直到将所述识别数据写入所述第二存储器(105)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电气切换设备，其中，所述通信模块(80)被配置为从所述配置信号开始生成用于向所述通信模块(80)供应电力的第二电流。
7.如权利要求6所述的电气切换设备，其中，所述第二驱动模块(85)被配置为在所述第二驱动模块(85)不被供电的一段时间之后恢复对所述第二驱动模块(85)的电气供电之后：
-咨询所述第二存储器(105)；以及
-如果第二参数值已经在所述第二存储器(105)中存储了所述第二驱动模块(85)未被供电的时间段，则在所述第一存储器(70)中用所述第二值替换所述第一值。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电气切换设备，其中，所述第二驱动模块(85)还被配置为经由有线链路(135)接收来自与电气切换设备(10)不同的配置设备(20)的检测参数的第三值，并且在所述第一存储器(70)和/或所述第二存储器(85)中用接收到的第三值替换所述第一值和/或所述第二值。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电气切换设备，其中，所述电气供电系统(50)包括电流互感器，所述电流互感器被设计为从在所述两个连接区域之间流动的至少一个电流开始生成所述第一电流。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电气切换设备，包括：
触发设备；以及
断路器(56)，
所述触发设备包括容纳所述触发模块(55)的壳体(40)，所述断路器(56)包括容纳所述切换构件(35)的壳体(57)，所述触发设备与所述断路器(56)的壳体(40，57)彼此不同。
11.用于配置切换设备(10)的方法，所述切换设备(10)包括：至少两个连接区域(25，30)，被配置为测量在所述两个连接区域(25，30)之间流动的电流的电气量的测量设备(45)，被设计为输送第一电气供电电流的电气供电系统(50)，触发模块(55)，以及被设计为在电连接所述两个连接区域(25，30)的第一位置和所述两个连接区域(25，30)彼此电断开的第二位置之间切换的切换构件(35)，所述触发模块(55)包括：
-第一存储器(70)，其中存储检测参数(P)的第一值，
-第一驱动模块(75)，被配置为检测至少作为由所述测量设备(45)测量的值和第一存储值的函数的电气故障，并且作为响应而生成用于所述切换构件(35)的切换信号，
-通信模块(80)，包括第二非易失性存储器(105)，以及
-第二驱动模块(85)，
所述方法包括以下步骤：
-由所述通信模块(80)经由射频通信接收(210)所述检测参数(P)的第二值；
-在所述第二存储器(105)中存储(215)所述第二值；
-由所述第一驱动模块(75)将所述第一电气供电电流的第二电气量与阈值进行比较；以及
-如果所述第二电气量大于或等于所述阈值，则由所述第一驱动模块(75)控制对所述第二驱动模块(85)的电力供应，并且由所述第二驱动模块(85)在所述第一存储器(70)中用所述第二值替换(275)所述第一值。
12.如权利要求11所述的配置方法，还包括：
如果所述第二电气量严格小于所述阈值，则不存在向所述第二驱动模块的电力供应，并且等待(230)所述第二电气量大于所述阈值。
13.如权利要求12所述的配置方法，还包括以下步骤：
-由所述第二驱动模块(85)经由有线链路(135)接收(240)所述检测参数(P)的第三值；
-在所述第二存储器(105)中用所述第三值替换(280)所述第二值；以及
-在所述第一存储器(70)中用所述第三值替换(290)所述第一值。
14.如权利要求11至13中任一项所述的配置方法，还包括：
由所述第二驱动模块(85)将存储在所述第二存储器中的所述第二值与至少一个允许值范围进行比较的步骤；以及
仅在所述第二值属于允许值范围时才由所述第二驱动模块(85)在所述第一存储器(70)中用所述第二值替换所述第一值的步骤(275)。
15.用于诊断电气故障的性质的方法，包括以下步骤：
-实施(300)如权利要求11至14中任一项所述的配置方法；
-由第一驱动模块(75)检测(310)电气故障，
-由所述第一驱动模块(75)控制(320)由切换构件(35)对在两个连接区域(25，30)之间流动的电流的中断(330)；
-由所述第一驱动模块(75)生成识别电气故障的数据；
-将识别数据发送(340)到第二驱动模块(85)；以及
-将所述识别数据写入(350)到第二存储器(105)中；以及
-由通信模块(80)发射(370)包括所述识别数据的射频识别信号。
16.如权利要求15所述的用于诊断电气故障的性质的方法，还包括：
由移动设备(15)发射射频信号的步骤(360)，该射频信号使得由通信模块(80)的天线(100)生成用于通信模块(80)的电气供电电流(C3)。
17.如权利要求15和16中任一项所述的用于诊断电气故障的性质的方法，其中，在中断(330)的步骤期间，所述第二驱动模块(85)通过由用于存储电能的设备(117)生成的电流(C4)被供电，用于发送(340)识别数据和用于写入(350)。
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