CN109755078A - 低压配电装置及用于控制低压配电装置脱扣的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于低压配电装置和用于控制低压配电装置脱扣的方法。该低压配电装置包括检测单元,其被配置为在低压配电装置处于合闸状态的情况下向控制单元发出合闸状态信号;以及控制单元,其耦合至检测单元并且被配置为在接收到合闸状态信号以及满足脱扣条件的情况下,使低压配电装置从合闸状态切换到分闸状态以便脱扣。用于控制低压配电装置脱扣的方法包括检测低压配电装置是否处于合闸状态;检测是否存在使低压配电装置脱扣的脱扣条件;响应于低压配电装置处于合闸状态并且脱扣条件被满足,使低压配电装置执行脱扣动作,以便将低压配电装置从合闸状态切换到分闸状态。
Description
技术领域
本公开涉及配电装置,在一个应用方面,涉及低压配电装置。
背景技术
目前,诸如漏电保护器、电弧故障保护器、过压/欠压保护器等各种各样的低压配电装置(也被称为低压配电附件类产品)连接在主电源和负载电路之间,能够为主电源或负载电路带来漏电保护、电弧保护、欠压/过压保护等各种保护,从而保证了主电源或负载电路的使用安全。有的低压配电装置能够提供上述保护功能的一种或多种组合功能。一般低压配电装置都具有合闸状态和分闸状态,在合闸状态,低压配电装置将主电源和负载电路接通;在分闸状态,低压配电装置断开主电源和负载电路的连接。在低压配电装置中,一般具有控制电路板,在发生诸如漏电、电弧以及欠压/过压等故障时,控制电路板能够控制脱扣机构产生脱扣动作,从而使低压配电装置从合闸状态切换到分闸状态,从而避免上述故障使得主电源或负载损坏。
低压配电装置一般采用上进线的接线方法,也就是连接主电源的进线从低压配电装置的上端接口接入,而低压配电装置的下端接口连接负载电路。目前大部分的低压配电装置也是为上进线而设计的。因此,在电路或低压配电装置中发生上述故障时,低压配电装置控制脱扣的同时,会同时切断控制电路板的电源。为了满足用户各种不同的需求,例如,由于各种因素,用户可能不得不采用下进线的方式将主电源和负载电路连接,开发出了多种也能够采用下进线连接方式的低压配电装置。下进线,顾名思义,也就是主电源连接到低压配电装置的下端接口,而负载电路连接到上端接口。但由于未对低压配电装置内部电路进行相应地调整,从而使得在低压配电装置在采用下进线方式时出现了各种各样的问题。
发明内容
本公开的一个方面提供一种用于控制低压配电装置脱扣的方法。该方法包括检测低压配电装置是否处于合闸状态;检测是否满足与低压配电装置脱扣相关联的脱扣条件;响应于低压配电装置处于合闸状态并且脱扣信号被满足,使低压配电装置执行脱扣动作,以便将低压配电装置从合闸状态切换到分闸状态。
在一些实施例中,其中脱扣条件包括过压、欠压、短路、漏电和电弧故障中的至少一种。
在一些实施例中,该方法还包括响应于脱扣条件被满足,向用户发出警报信号。
本公开的第二方面提供了一种低压配电装置。该低压配电装置包括检测单元,其被配置为在低压配电装置处于合闸状态的情况下向控制单元发出合闸状态信号;以及控制单元,其耦合至检测单元并且被配置为在接收到合闸状态信号以及满足脱扣条件的情况下,使低压配电装置从合闸状态切换到分闸状态以便脱扣。
在一些实施例中,该低压配电装置还包括电源,被配置为至少向检测单元供电;连通组件,耦合至检测单元,可操作以在合闸状态下将检测单元与电源连通。
在一些实施例中,连通组件包括第一导电触点,耦合至检测单元,第二导电触点,耦合至电源,以及导电部件,包括第一接触部分和第二接触部分,第一接触部分耦合至第一导电触点,第二接触部分能够在合闸状态下接触第二导电触点以将检测单元与电源接通。
在一些实施例中,该低压配电装置还包括手柄,能够响应于用户的操作而在合闸位置和分闸位置之间切换,从而将低压配电装置在合闸状态与分闸状态之间切换;以及驱动部件,可枢转地设置在低压配电装置中,并且可操作以响应于手柄从分闸位置切换到合闸位置而从第一位置转动到第二位置,以使第二接触部分接触第二导电触点。
在一些实施例中,导电部件还包括第三接触部分,并且低压配电装置还包括测试组件,测试组件包括测试单元,用于测试低压配电装置的有效性;测试触点,耦合至测试单元;以及测试按钮,其响应于用户的按压而驱动第三接触部分接触测试触点,从而在第二接触部分接触第二导电触点的情况下将测试单元与电源连通。
在一些实施例中,第一导电触点、第二导电触点和测试触点分别是设置在低压配电装置内不同位置的导电销轴。
在一些实施例中,导电部件是扭簧,并且第一接触部分是扭簧的螺旋部分,第二接触部分是从扭簧的螺旋部分伸出的第一自由端,第三接触部分是从扭簧的螺旋部分伸出的第二自由端。
通过以下参照附图对示例性实施例的说明,本公开的进一步特征将变得显而易见。
应当理解,公开内容部分并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,亦非旨在用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述,本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中,将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明,其中:
图1示出根据本公开示例性实施例的低压开关装置的检测单元和测试组件的结构简图;
图2示出根据本公开示例性实施例的处于合闸状态的低压开关装置侧视图;
图3示出根据本公开示例性实施例的处于分闸状态的低压开关装置侧视图;
图4示出了根据本公开示例性实施例的低压开关装置一部分的分解透视图;
图5示出了根据本公开示例性实施例的低压开关装置一部分的分解透视图;以及
图6示出了根据本公开示例性实施例的控制低压配电装置脱扣的方法的流程框图。
具体实施方式
现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解,这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开,而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是,在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记,并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到,从下面的描述中,本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开的原理。
如本文中,术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语,其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。
低压配电装置中一般具有控制电路板,控制电路板上的检测模块能够检测诸如漏电、电弧以及欠压/过压等故障,并将检测结果以电信号的方式发送给控制单元。控制单元会根据该信号确定电路中存在使低压配电装置脱扣的脱扣条件,从而会发出触发脱扣结构脱扣的脱扣触发信号,脱扣机构会根据该脱扣触发信号而完成脱扣动作。在有的低压配电装置中,检测模块也可能不处于控制电路板上,其也可能采用单独的电源为其供电。
低压配电装置在某些情形下,特别是在采用下进线连接方式时,由于低压配电装置依然采用上进线连接方式时的控制电路板以及其连接方式。这就带来了诸多问题。例如,由于下进线连接方式是主电源与低压配电装置的下端接口连接,在检测到上述故障时,虽然控制电路板能够控制脱扣机构完成脱扣动作,从而断开主电源与负载电路的连接,但在脱扣后,即低压配电装置在分闸状态的情况下,控制电路板由于主电源从下端入口接入而会一直带电。
控制电路板带电就能够完成其各种既有功能,控制单元依然会根据脱扣条件向脱扣机构发送脱扣触发信号,脱扣机构会根据该信号产生脱扣动作。然而此时,依然处于分闸状态的低压配电装置并不会对该脱扣动作做出相应,也就是说,脱扣机构在这种情况下会一直空操作。这种空操作往往会导致脱扣机构产生被烧坏等故障,从而导致整个低压配电装置不能使用。
考虑到这个问题,有的低压配电装置在采用下进线的情况下,并在脱扣后,会将故障检测机构禁用,从而避免脱扣机构被烧坏。在这种情况下,如果电路中的故障还未排除掉,用户依然能够完成合闸操作。由于此时故障检测机构被禁用,控制单元并不会接收到故障检测机构发出的故障信号,从而也不会发出脱扣触发信号。脱扣机构因此也不会产生动作,也就是说,在存在电路故障的情况下,电路依然能够处于连通状态,低压配电装置只会采用报警灯闪烁的方式警告用户故障依然存在。这虽然能够保护脱扣机构乃至低压配电装置不受损坏,但这可能会带来更严重的问题,例如,用户可能不会注意到闪烁的报警灯,而继续其他工作,从而可能导致电路中负载损坏甚至会威胁到用户的人身安全。
本公开的实施例提供了一种改进的低压配电装置200和控制低压配电装置200脱扣的方法,以解决或至少部分地解决传统方案的上述以及其他潜在问题。
下面将结合图1至图6详细说明根据本公开的示例性实施例的低压配电装置200的改进以及控制低压配电装置200脱扣的方法。图1示出根据本公开示例性实施例的低压开关装置的检测单元和测试组件的结构简图。下面将结合图1介绍该改进的低压配电装置200。
总体上,本公开的低压配电装置200包括检测单元100、以及控制单元202。该检测单元100设置在低压配电装置200中,用来在低压配电装置200处于合闸状态的情况下发出合闸状态信号。该合闸状态信号可以是电信号,也可以是其他类型的数字或模拟信号。控制单元202耦合至检测单元100。应当理解的是,控制单元202可以直接地耦合至检测单元100,也可以通过滤波电路或调制电路耦合至检测单元100。也就是说,检测单元100的合闸状态信号可以直接发送至控制单元202,也可以经过滤波或调制后发送给控制单元202。
在接收到该合闸状态信号后,如果电路中依然存在脱扣条件,则控制单元202会控制低压配电装置200脱扣。应当理解的是,根据本公开的低压配电装置只有在控制单元202接收到合闸状态信号和并满足脱扣条件两者的情况下才会触发脱扣信号。也就是说,在分闸状态下,即使脱扣条件依然存在,控制单元202由于未检测到或未收到合闸状态信号,控制单元202也不会触发任何信号,脱扣机构因此也不会产生任何动作。因此,通过设置检测单元100指示合闸状态,相当于在低压配电装置200中加入了闭环控制,控制单元202能够对低压配电装置200的状态有了更加清晰的判断,从而能够避免低压配电装置200以及负载及其电路遭受损坏。
在一些实施例中,上述功能可以通过以下方式来实现。低压配电装置200还可以包括电源215用来至少为检测单元100供电,检测单元100只有在被供电,也即与电源215接通的情况下才会发出合闸状态信号。在一些实施例中,电源215可以是设置在低压配电装置200中降压模块。该降压模块通过将主电源的电压降低从而为检测单元100提供电力。在一些实施例中,电源215也可以是电池等。
低压配电装置200还可以包括连通组件201,连通组件201能够耦合到检测单元100,并且能够被操作以在低压配电装置处于合闸状态的情况下将检测单元100与电源215连通,从而检测单元100会被供电以发出合闸状态信号。
由于连通组件201仅在合闸状态下才将电源215与检测单元100连通,从而使得检测单元100向控制单元202发出合闸状态信号。而在低压配电装置200脱扣以后,检测单元100与电源215的连接是断开的。因此此时检测单元100由于未被供电而不能发出合闸状态信号。这通过简单的检测单元100和连通组件201实现了合闸状态的检测,并且基本不需对常规的低压配电装置进行任何结构上的改动而实现上述检测功能,节约了成本的同时提高了低压配电装置的可靠性。
在一些实施例中,如图1所示,检测单元100可以是一个电路。该电路能够在接通电源215的情况下在输出端发出电信号,控制单元202在接收到该电信号后确认低压配电装置200处于合闸状态。应当理解的是,检测单元100还可以采用其他能够实现在与电源215连通的情况下发出合闸状态信号的任何形式。
在一些实施例中,低压配电装置还可以包括脱扣机构(未示出)。控制单元202通过向脱扣机构发出脱扣触发信号来完成脱扣动作。在一些实施例中,检测单元100、电源215、连通组件201、控制单元202和脱扣机构可以设置在低压配单装置中的控制电路板(未示出)上。控制电路板可以是整体的电路板,也可以是分体的结构,每个模块分别处于不同的分体结构中,以更精确地控制每个单元或模块。
下面结合图1以及图2至图5介绍连通组件201的细节。在一些实施例中,如图1所示,连通组件201包括两个导电触点(为了方便描述,称为第一导电触点203和第二导电触点204)和导电部件205。第一导电触点203耦合至检测单元100,第二导电触点204耦合至电源215。导电部件205的一部分(为了方便描述,称为第一接触部分206)耦合至第一导电触点203,而另外的部分(为了方便描述,称为第一接触部分207)可操作以在合闸状态下接触第二导电触点204,从而连通检测单元100和电源215。.
下面将结合图2和图3来介绍如何实现在合闸状态的情况下使第二接触部分207接触第二导电触点204完成电路的导通的。图2示出根据本公开示例性实施例的处于合闸状态的低压开关装置侧视图;图3示出根据本公开示例性实施例的处于分闸状态的低压开关装置侧视图。从图中可以看出,在有些实施例中,低压配电装置200可以具有手柄208以及驱动部件209。手柄208响应于用户的操作,能够在两个位置(为了方便描述,分别称为合闸位置和分闸位置)切换。手柄208在处于合闸位置时,低压配电装置200处于合闸状态,在处于分闸位置时,低压配电装置200处于分闸状态。
驱动部件209可枢转地设置在低压配电装置200中。手柄从图3的分闸位置切换到图2的合闸位置的过程中,驱动部件209能够被驱动而从第一位置P1转动到第二位置P1。在这个过程中,驱动部件209迫使第二接触部分207接触第二导电触点204,从而实现在合闸状态时第二接触部分207接触第二导电触点204来完成检测单元100和电源215导通。
如上面所描述过的,低压配电装置200通过脱扣动作从合闸状态切换到分闸状态从而断开主电源与负载电路的连接。应当理解的是,低压配电装置200也可以通过手柄208从合闸状态切换到分闸状态。无论是由于脱扣动作还是手柄208的操作而使低压配电装置200从合闸状态切换到分闸状态,手柄208的位置都会相应地从合闸位置切换到分闸位置。驱动部件209也因此从第二位置P2转回到第一位置P1。此时,第二接触部分207不在收到驱动部件209的迫压,而断开与第二导电触点204的接触从而断开检测单元100与电源215的连接。
在一些实施例中,如图1、图2和图3所示。导电部件205还可以包括第三接触部分213,并且低压配电装置200还包括测试组件210,该测试组件210例如能测试低压配电装置200的有效性。在一些实施例中,该测试组件210包括测试单元211、测试触点212和测试按钮214。在一些实施例中,测试单元211可以是与需要测试的相应模块连接的电路。测试单元211耦合至测试触点212,并且响应于用户的按压,测试按钮214能够驱动第三接触部分213与测试触点212接触,从而使得在合闸状态,也就是第二触点部分207接触第二导电触点204的情况下,将测试单元211与电源215连通以为测试单元211供电。
如图1所示,测试单元211可以是完成测试功能的一个电路。应当理解的是,测试单元211还可以采用其他能够实现在测试功能的任何形式。
如图4和图5所示,在一些实施例中,第一导电触点203、第二导电触点204以及测试触点212分别是设置在低压配电装置中的导电销轴。三个导电触点采用导电销轴的形式使得导电触点完成导电功能的同时,还能作为某些部件运动的支点或枢轴。三个导电销轴,也即第一导电触点203、第二导电触点204以及测试触点212可以采用金属材料制成。
应当理解的是,在一些实施例中,第一导电触点203、第二导电触点204或者测试触点212也可以不采用导电销轴的形式,例如也可以采用单独设置在低压配电装置200内的能够实现电路导通的任何其他形式的触点结构。
在一些实施例中,如图4所示,导电部件205可以是扭簧。扭簧一般具有螺旋部分和从螺旋部分伸出的至少两个自由端(为了方便描述,称为第一自由端和第二自由端)。其中在一些实施例中,扭簧的螺旋部分作为第一接触部分206,第二接触部分207可以是第一自由端,而第三接触部分213可以是第二自由端。考虑到低压配电装置200中结构的需要,第一自由端和第二自由端可以具有适当的长度,并可以弯折或变形以使得扭簧能够适应低压配电装置200中第一导电触点203、第二导电触点204以及测试触点212的设置。
在一些实施例中,低压配电装置200还包括警报单元(未示出)。警报单元能够在故障检测机构检测到电路中存在脱扣条件的情况下向用户发出警示。例如,警报单元可以根据脱扣条件而发出灯光警报、声音警报或两者的组合来警示用户电路中存在故障,需要尽快维护。
上面结合图1至图5详细介绍了对低压配电装置结构上的改进。同样重要的是,为了更好地解决传统的低压配电装置存在的一些问题,控制单元202的控制逻辑也需要相应地改进。这就从控制低压配电装置200脱扣的方法上来体现。
参见图6,示出了根据本公开示例性实施例的控制低压配电装置脱扣的方法的流程框图600。
在框601,检测低压配电装置200是否处于合闸状态。在一些实施例中,合闸状态可以通过如上面所描述的检测单元100来检测,也即框601可以有检测单元100来执行。检测单元100会在合闸的状态下将合闸状态信息发送至控制单元202。当然应当理解的是,在一些实施例中,该框601也可以通过其他能够检测合闸状态的任何其他部件或单元来执行。
在框602,检测是否满足与低压配电装置相关联的脱扣条件。在一些实施例中,该框602可以由上面所描述的故障检测机构来执行。故障检测机构会在检测到满足脱扣条件的情况下向控制单元202发送脱扣条件信号。在一些实施例中,框602中的内容也可以由控制单元202来执行。
应当注意的是,尽管框601在框602之前描述,但是并不代表仅能按该两个框601和602的所描述的顺序执行,该方法可以按其他顺序来执行。例如,框601和框602可以同时进行,或者先执行框602的内容,然后再执行框601的内容。
在框604,响应于低压配电装置200处于合闸状态并且脱扣条件被满足,使低压配电装置执行脱扣动作,以便将低压配电装置从合闸状态切换到分闸状态。在一些实施例中,框604可以由上面所描述的控制单元202来执行。在一些实施例中,该框604可以通过控制单元202向脱口机构发送脱扣触发信号来使低压配电装置200脱扣。
可以看出,该方法只有在满足处于合闸状态和脱扣条件两者的情况下,才会使脱扣装置脱扣。这就相当于在控制脱口时加入了闭环控制。例如在框605,当低压配电装置200处于分闸状态的情况下,不会执行脱扣动作,从而使得和执行脱扣动作相关的部件,例如脱扣机构等,不会频繁空操作而被烧坏。这时,在框606,控制单元202已处于待机状态,而不触发诸如脱扣信号的信号。
此外,在满足脱扣条件的情况下如果检测到低压配电装置200处于合闸状态,低压配电装置也会被执行脱扣而从合闸状态切换到分闸状态。这保证了负载电路乃至低压配电装置200的使用安全。
在一些实施例中,上述方法能够应用于处于下接线状态的低压配电装置。当然,应当理解的是,该方法也能够适用于任何其他需要检测合闸状态的其他低压配电装置。在一些实施例中,上面所说的脱扣条件可以包括,但不限于电路的过压、欠压、短路、漏电和电弧故障等中的至少一项。
在一些实施例中,例如在框603,响应于脱扣条件被满足而向用户发出警报信号。用户会根据该警报信号,对电路或者低压配电装置进行维护,从而排除触发满足脱扣条件的故障。这进一步保证了低压配电装置200的使用安全。
虽然已通过示例详细展示了本公开的一些具体实施例,但是本领域技术人员应当理解,上述示例仅意图是示例性的而非限制本公开的范围。本领域技术人员应该理解,上述实施例可以被修改而不脱离本公开的范围和实质。本公开的范围是通过所附的权利要求限定的。
在说明书和下面的权利要求中,除非上下文另外需要,术语“包括”和“包含”被理解为包含所说明的成分或成分组,但不排除任何其他成分或成分组。
本说明书中的对任何现有技术的引用不是也不应当被视为承认为暗示这些现有技术构成公知常识。
应当理解,以下权利要求仅是临时权利要求,并且是可能权利要求的示例,并且并不旨在将权利要求的范围限制于基于本申请的任何将来的专利申请。可能在日后在示例的权利要求中增加或删除成分,以进一步限定或重新限定本公开。
Claims (10)
1.一种用于控制低压配电装置(200)脱扣的方法(600),其中所述方法包括:
检测(601)所述低压配电装置(200)是否处于合闸状态;
检测(602)是否满足与所述低压配电装置(200)相关联的脱扣条件;
响应于所述低压配电装置(200)处于所述合闸状态并且所述脱扣条件被满足,使所述低压配电装置(200)执行(604)脱扣动作,以便将所述低压配电装置(200)从所述合闸状态切换到分闸状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述脱扣条件包括过压、欠压、短路、漏电和电弧故障中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括:
响应于所述脱扣条件被满足,向用户发出(603)警报信号。
4.一种低压配电装置(200),其特征在于,所述低压配电装置(200)包括:
检测单元(100),其被配置为在所述低压配电装置(200)处于合闸状态的情况下向控制单元(202)发出合闸状态信号;以及
所述控制单元(202),其耦合至所述检测单元(100)并且被配置为在接收到所述合闸状态信号以及满足脱扣条件的情况下,使所述低压配电装置(200)从所述合闸状态切换到分闸状态以便脱扣。
5.根据权利要求4所述的低压配电装置(200),其特征在于,还包括:
电源(215),被配置为至少向所述检测单元(100)供电;
连通组件(201),耦合至所述检测单元(100),可操作以在所述合闸状态下将所述检测单元(100)与所述电源(215)连通。
6.根据权利要求5所述的低压配电装置(200),其特征在于,所述连通组件(201)包括:
第一导电触点(203),耦合至所述检测单元(100),
第二导电触点(204),耦合至所述电源(215),以及
导电部件(205),包括第一接触部分(206)和第二接触部分(207),所述第一接触部分(206)耦合至所述第一导电触点(203),所述第二接触部分(207)能够在所述合闸状态下接触所述第二导电触点(204)以将所述检测单元(100)与所述电源(215)接通。
7.根据权利要求5所述的低压配电装置(200),其特征在于,还包括:
手柄(208),能够响应于用户的操作而在合闸位置和分闸位置之间切换,从而将所述低压配电装置(200)在所述合闸状态与所述分闸状态之间切换;以及
驱动部件(209),可枢转地设置在所述低压配电装置(200)中,并且可操作以响应于所述手柄(208)从所述分闸位置切换到所述合闸位置而从第一位置(P1)转动到第二位置(P2),以使所述第二接触部分(207)接触所述第二导电触点(204)。
8.根据权利要求5所述的低压配电装置(200),其特征在于,所述导电部件(205)还包括第三接触部分(213),并且所述低压配电装置(200)还包括测试组件(210),所述测试组件(210)包括:
测试单元(211),用于测试低压配电装置(200)的有效性;
测试触点(212),耦合至所述测试单元(211);以及
测试按钮(214),其响应于用户的按压而驱动所述第三接触部分(213)接触所述测试触点(212),从而在所述第二接触部分(207)接触所述第二导电触点(204)的情况下将所述测试单元(211)与所述电源(215)连通。
9.根据权利要求8所述的低压配电装置(200),其特征在于,所述第一导电触点(203)、第二导电触点(204)和测试触点(212)分别是设置在所述低压配电装置(200)内不同位置的导电销轴。
10.根据权利要求9所述的低压配电装置(200),其特征在于,所述导电部件(205)是扭簧,并且所述第一接触部分(206)是所述扭簧的螺旋部分,所述第二接触部分(207)是从所述扭簧的所述螺旋部分伸出的第一自由端,所述第三接触部分(213)是从所述扭簧的所述螺旋部分伸出的第二自由端。
Priority Applications (5)
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