CN111276374A - 低压保护开关装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的低压保护开关装置具有布置在绝缘材料壳体中的开关触点和开关锁，开关锁与开关触点机械耦合，以便引起开关触点的断开或接通。此外，保护开关装置具有与电网电压无关地进行动作的触发设备，触发设备设计为，在出现与该触发设备相关联的、预先定义的触发事件时作用于开关锁，以便启动开关触点的断开。此外，保护开关装置具有检测设备，该检测设备具有与触发设备唯一相关联的传感器元件，传感器元件设计为用于采集与该触发设备相关联的触发事件。在此，检测设备具有与传感器元件耦合的控制设备和与控制设备耦合的通信接口，以用于传送所确定的触发事件。

Description

低压保护开关装置

技术领域

本发明涉及一种具有与电网电压无关地进行动作的至少两个触发设备的低压保护开关装置。

背景技术

机电保护开关装置，例如功率开关、功率保护开关、故障电流保护开关以及电弧保护开关或消防开关，用于监视以及保护电路，并且特别是作为开关元件和安全元件使用在供电网和配电网中。为了监视和保护电路，保护开关装置经由两个或更多个连接端与要监视的电路的电气线路导电连接，以便在必要时中断相应的被监视的线路中的电流。为此，保护开关装置具有至少一个开关触点，在出现预先定义的状态时，例如在采集到短路或故障电流时可以将该开关触点断开，以便将监视的电路与电气线路网分离。这种类型的保护开关装置在低压技术领域中也作为模块化安装装置

已知。

功率开关是专门针对大电流设计的。功率保护开关(Leitungsschutzschalter所谓的LS开关)，也被称为“微型断路器Miniature Circuit Breaker(MCB)”，在电气安装中表现为所谓的过电流保护设备，并且尤其用于低压电网领域。功率开关和功率保护开关保证了在短路时的安全的断开，并保护耗电器和设备免受过载的影响。以这种方式，例如保护了电气线路免受由于过大的电流引起的极大的发热而导致的损坏。

故障电流保护开关是一种用于确保防止电气设备中的危险的故障电流的保护设备。也被称为差动电流的这种故障电流在引导电压的线路部分具有对地的电接触时出现。这例如是人触摸电气设备的引导电压的部分时的情况：在这种情况下，电流作为故障电流通过相关人员的身体流到接地。为了防止这种身体电流，故障电流保护开关在出现这种故障电流时必须快速且安全地将电气设备全极地从线路网分离。一般而言，代替术语“故障电流保护开关”地，还相应使用术语FI保护开关(简称：FI开关)，差动电流保护开关(简称DI开关)或者RCD(Residual Current Protective Device剩余电流保护装置)。

此外，故障电流保护开关还在与电网电压相关和与电网电压无关的装置类型之间进行区分：与电网电压相关的故障电流保护开关具有带有触发器的控制电子设备，该控制电子设备依靠辅助电压或电网电压来实现其功能，而与电网电压无关的故障电流保护开关不需要辅助电压或电网电压来实现触发功能，而是为了实现与电网电压无关的触发通常具有稍大的总电流互感器，由此可以在次级绕组中产生较大的感应电流。

此外，还存在将故障电流保护开关的功能与功率保护开关的功能组合的装置结构类型：这种组合式的保护开关装置在德语中被称为FI/LS或者在英语中被称为RCBO(Residual current operated Circuit-Breaker with Overcurrent protection，带有过电流保护的剩余电流动作断路器)。相对于分离的故障电流保护开关和功率保护开关，这种组合装置的优点在于，每个电路都具有其自己的故障电流保护开关：通常，将单个故障电流保护开关用于多个电路。如果出现故障电流，则所有受保护的电路都将依次断开。通过使用RCBO，仅断开相应涉及的电路。

为了采集这种故障电流或差动电流，借助所谓的总电流互感器将去向耗电器的线路中的，例如相线的电流的大小与从耗电器返回的线路中的，例如中性导体的电流的大小进行比较。总电流互感器具有环形磁芯，初级导体(去向和返回的电气线路)引导通过该环形磁芯。磁芯本身缠绕有次级导体或次级绕组。在无故障电流的状态下，流向耗电器的电流之和等于从耗电器流回的电流之和。如果将电流矢量地相加，即方向相关地或带符号地相加，则由此得出，在无故障电流的状态下，去向线路和返回线路中的电流的带符号的和等于零：在次级导体中没有感应出感应电流。不同于此，在故障电流或差动电流流到地的情况下，在总电流互感器中采集的、流去或流回的电流之和不等于零。在此出现的电流差导致，在次级绕组上感应出与电流差成比例的电压，由此有次级电流在次级绕组中流动。该次级电流用作故障电流信号，并且在超过预定值后导致保护开关装置的触发，并且因此通过断开保护开关装置的至少一个开关触点来断开相应受保护的电路。

由于以这种方式确定的差动电流通常相对较小，所以所述差动电流也仅具有较小的能量密度。因此，例如在功率保护开关中，故障电流不能直接和立即用于触发开关锁，例如在短路触发的情况下借助电磁线圈和冲击杆(Schlaganker)触发开关锁。取而代之，为了实现与电网电压无关的故障电流触发，通常使用机电式的触发继电器，其也称为磁体触发器。这种电磁触发设备例如从德国专利文献DE 197 35 413 B4中已知。

由于在电气安装技术中，例如电气安装配电盘中的可用的结构空间通常非常有限，因此需要尽可能紧凑地设计保护开关装置。另一方面，越来越多的功能集成到了装置中，或者开发了涵盖多个单个装置的功能范围的组合装置：因此例如存在所谓的FI/LS保护开关装置，其将传统的故障电流保护开关(FI)与功率保护开关(LS)的功能范围组合。此外，还要实现越来越高的额定电流大小。所有这些发展都导致在装置内部有越来越少的结构空间可用。

在日益数字化的过程中，一些用户此外还要求能够采集在电气安装中安装的开关装置的状态，并且能够将其传输到中央控制中心。对于组合式的开关装置，例如FI/LS，其取决于结构类型地可以采集多个触发原因，此外还要能够提供如下信息，哪个触发事件是开关装置触发的原因，并且因此对通过开关装置受保护的电路的断开负责。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种低压保护开关装置，该低压保护开关装置提供关于采集和传送所需信息的上述功能，并且在此紧凑地设计并且可低成本地制造。

根据本发明，该技术问题由根据本发明的低压保护开关装置解决。本发明还给出有利的设计方案。

根据本发明的低压保护开关装置具有布置在绝缘材料壳体中的开关触点和开关锁，开关锁与开关触点机械耦合，以便引起开关触点的接通和断开。此外，保护开关装置具有与电网电压无关地进行动作的触发设备，触发设备被设计为，在出现与该触发设备相关联的、预先定义的触发事件时作用于开关锁，以便启动开关触点的断开。此外，保护开关装置具有检测设备，该检测设备具有与触发设备唯一相关联的传感器元件，传感器元件设计为用于采集与该触发设备相关联的触发事件。在此，检测设备具有与传感器元件耦合的控制设备和与控制设备耦合的通信接口，通信接口用于传送所确定的触发事件。

由此产生如下优点：对于具有与电网电压无关地进行动作的触发设备的保护开关装置，在触发情况下，即在触发保护开关装置时，还可以输出关于启动触发的事件的详细的信息。保护开关装置具有多个触发设备是特别有意义的，多个触发设备的至少一个与电网电压无关地进行工作，例如在FI/LS中，即组合式的故障电流保护开关/功率保护开关中进行工作，所述组合式的故障电流保护开关/功率保护开关具有故障电流部分的触发设备并且通常具有功率保护开关的用于短路触发和过载触发的两个触发设备。

在这种情况下，术语“与电网电压无关的触发设备”理解为如下用于保护开关装置的触发设备，所述触发设备为了实现其功能不需要自身的电网电压或电源电压来实现其所承担的功能。带有与电网电压无关地进行动作的触发设备的保护开关装置通常不具有自身的、例如微控制器的形式的逻辑电路，在存在预先定义的状态时，逻辑电路促使保护开关装置触发。取而代之，带有与电网电压无关地进行动作的触发设备的保护开关装置通常纯机电地进行工作。

例如，传统的功率保护开关通常具有两个触发设备：一个用于在短路情况下的触发，另一个用于在电气过载的情况下的触发。针对短路触发通常使用磁体触发器，在该磁体触发器中通过高的短路电流来操作磁体电枢，磁体电枢机械地作用于开关锁，从而导致开关触点断开，并且因此导致保护开关装置的触发。针对在过载情况下的触发通常使用双金属元件，该双金属元件由于电流会发热并且由于发热会变形。如果在一定的时间段内流过过高的电流，则双金属的相应的变形同样机械地传递到开关锁，这又导致开关锁的触发，并且因此导致开关触点的断开。

在出现要由传感器元件采集的、预先定义的触发事件时，触发设备直接或间接地作用于开关锁，以便引起开关触点的断开，并且因此引起将要监视的电路从线路网分离。在此，与传感器元件相关联的触发设备的触发事件的采集通过传感器元件对触发设备的机械触发状态的监视实现。在此，对于传感器元件可以使用不同的传感器或传感器技术，例如基于光学、机械或磁性作用原理的传感器或传感器技术来采集触发事件，从而采集相应的触发设备的触发状态。关于传感器元件与控制设备的耦合的类型同样考虑不同的可能：在此既可以想到导电的连接又可以想到光学的或机械的耦合。

由此确定的触发事件然后可以借助与控制设备耦合的通信接口进行传送或传输、输出或显示。在此，该传输可以有线地实现，例如在装置内部的显示中实现，但也无线地实现，尤其是在装置外部的显示中实现。作为显示元件可以使用不同的显示：例如在装置内部的显示中考虑小灯、(多色)发光二极管或显示器。装置外部的显示例如可以通过将信息传输到移动终端设备或者控制中心来实现，作为显示元件在此通常考虑显示器或监视器。

在有利的扩展中，保护开关装置具有与电网电压无关地进行动作的至少一个另外的触发设备，该另外的触发设备设计为，在出现与该另外的触发设备相关联的、预先定义的另外的触发事件时作用于开关锁，以便启动开关触点的断开。

特别地，对于具有与电网电压无关地进行动作的多个触发设备的保护开关装置期望如下信息：哪个触发设备，并且因此哪个事件是保护开关装置触发的原因。例如，对于FI/LS保护开关装置，即组合式的故障电流保护开关/线路保护开关的触发可以输出如下信息：是保护开关装置的FI部分还是LS部分引起了保护开关装置的触发。同样地，也适用于功率保护开关或者FI/LS与消防开关的组合。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，检测设备具有至少一个另外的传感器元件，该另外的传感器元件设计为，用于采集另外的触发设备的另外的触发事件，其中该另外的传感器元件也与控制设备耦合。

随着与电网电压无关地进行动作的触发设备的数量和要采集的、不同的触发事件的数量的增加，为此所需的传感器元件的数量也增加，以便能够明确地识别导致触发保护开关装置的相应的触发事件。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，与电网电压无关地进行动作的触发设备和至少一个另外的触发设备是磁触发器和/或热触发器和/或故障电流触发器。

用于采集和中断短路电流的磁触发器主要由线圈和可相对于该线圈移动支承的冲杆组成。如果出现短路，则由线圈产生的磁场引起电枢的移动，该移动作用于开关锁，并随后导致保护开关装置的触发。热触发器用于采集过载，即在限定的时间段内过大的电流。为此，热触发器具有热电偶，例如双金属或形状记忆元件，其在相应的加热时变形。由变形引起的这种移动传输到开关锁，这又导致保护开关装置的触发。磁触发器和热触发器均不需要自己的电源，而是与电网电压无关地进行工作。

与电网电压无关进行工作的故障电流触发器通常具有总电流互感器，总电流互感器主要由缠绕有次级绕组的互感器铁芯组成，并且包括要保护的电路的所有电流导体。在无故障的状态下，在总电流互感器中，流过电流的导体的磁作用相互抵消，没有形成可能会在总电流互感器的次级绕组上感应出电压的剩余磁场。但是，如果例如由于要保护的电路中的绝缘故障出现故障电流，则剩余磁场会残留在互感器铁芯中，该剩余磁场在次级绕组中产生电压。该电压用于通过保持磁体触发器机械作用于开关锁，以断开与开关锁机械耦合的开关触点，并且因此引起保护开关装置的触发。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，与电网电压无关地进行动作的至少一个触发设备由机械携动件或可手动操作的操作元件构成。

操作元件用于手动操作，即手动接通和断开保护开关装置。通过机械携动件可以从外部启动保护开关装置的触发，例如通过与保护开关装置耦合的消防开关启动保护开关装置的触发，消防开关仅用于采集与其相关联的触发事件，而不具有用于中断所监视的电气线路的自身的开关触点。在本发明的意义上，将机械携动件和可手动操作的操作元件同样视为与电网电压无关地进行动作的触发设备，以便明确地采集与该触发设备相关联的触发事件：通过可手动操作的操作元件手动断开保护开关装置，或者经由通过机械携动件耦合的装置启动触发，即能够将其与其他的触发事件区分开。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，与电网电压无关地进行动作的触发设备的数量n比与触发设备直接且唯一相关联的传感器元件的数量m至少大一。

如果已经触发保护开关装置，则需要m＝n-1数量的传感器元件来回答n个触发设备中的哪个对此负责的问题。换言之：其中一个触发设备没有与传感器元件相关联。如果在触发情况下，与触发设备直接且唯一相关联的传感器元件都没有采集到相应的信号，则作为触发的启动器仅还考虑没有与传感器元件相关联的其余的触发设备。在具有磁触发设备和热触发设备的简单的功率保护开关的情况下，一个传感器元件将足以明确地回答如下问题：两个触发设备中的哪一个引起保护开关装置的触发。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，控制设备具有用于采集和处理传感器元件的信号的平面电路板以及供电设备。

为了保证控制设备的供电考虑多种替换方案：为此例如可以使用电池或蓄电池，电容器或自身的电源。以这种方式确保了可以随时采集和处理由传感器元件采集的信号/信息。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，检测设备具有显示设备，该显示设备与通信接口耦合或直接与控制设备耦合，并且设计为用于显示相应的触发事件。

以这种方式，相应的触发事件可以要么直接显示在保护开关装置上，例如借助小灯/LED、7段显示或显示器显示在保护开关装置上，要么经由通信接口传输到高级的单元，例如移动装置，但也可以是有控制中心或控制室，以便在那里进行进一步处理或显示在显示元件上。在此，传送或传输到装置内部的显示元件可以有线地或无线地实现；传送或传输到外部单元，例如移动终端设备或控制室以有利的方式无线地实现。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，可以将触发事件无线地传输到显示设备。

尤其是在将信息传输到装置外部的显示设备时，借助通信接口的无线的传送或传输是有利的，因为由此可以减少安装保护开关装置时的接线工作。这尤其是在多个要安装的保护开关装置时是适用的。

在另外的有利的扩展中，保护开关装置具有模块化构建的绝缘材料壳体，绝缘材料壳体具有主模块和与主模块耦合的通信模块。在此，至少一个触发设备和至少一个传感器元件布置在主模块中，而通信接口布置在通信模块中。

将术语“布置”理解为，将相应的部件，例如传感器元件或通信接口容纳并保持在相应的壳体中。此外，将术语“耦合”理解为机械耦合或电气耦合或信息耦合。

这种模块化的结构类型产生如下优点，不必在每个保护开关装置或每个类型的保护开关装置中都保持由通信模块提供的功能。如果需要该功能，则相应的保护开关装置，例如功率保护开关、组合式的FI/LS，以及具有附加的集成消防功能的FI/LS或线路保护开关可以通过耦合通信模块来扩展出通信功能。由此可以保持较少数量的不同装置和变形方案，这又引起开发、仓储和物流成本的降低。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，控制设备也布置在主模块中并且与布置在通信模块中的通信接口耦合。

布置在主模块中的控制设备与布置在通信模块中的通信接口之间的耦合主要是信息技术耦合，从而可以在两个元件(控制设备和通信接口)之间交换数据。因此，这种耦合例如可以导电地实现，但也可以例如借助玻璃纤维光学地实现。

在保护开关装置的另外的有利的扩展中，通信模块具有用于为控制设备供电的供电接口。

由此产生如下优点，可以经由通信模块向布置在主模块中的控制设备供电，从而在主模块中不需要自身的附加的供电设备。由此，特别是关于在同时相对狭小的结构空间内各个部件的紧凑的布置，明显地简化了装置的结构。

附图说明

下面参考附图更详细地解释低压保护开关装置的实施例。附图中：

图1示出了以FI/LS为示例的低压保护装置的原理结构的示意图；

图2示出了根据图1的保护开关装置的示意图，其具有传感器元件的原理上可能的位置；

图3示出了从图1和2中已知的、具有集成的检测设备的保护开关装置的示意图；

图4示出了具有模块化壳体结构的低压保护开关装置的示意图。

在附图的不同的图中，相同的部分始终具有相同的附图标记。该描述适用于在附图中同样识别到相应部分的所有附图。

具体实施方式

图1示出了以组合式的线路保护开关/故障电流保护开关(FI/LS)为示例的低压保护开关装置1的原理结构的示意图。保护开关装置1用于监视电路(未示出)并且具有绝缘材料壳体2，在该绝缘材料壳体的前侧F上布置有用于手动操作、即用于手动接通和断开保护开关装置1的操作元件3。通过与前侧F相对布置的固定侧B可以将绝缘材料壳体2固定在承载轨或支承轨上，承载轨或支承轨例如在电气安装配电盘中用于固定要安装在那里的保护开关装置。

为了中断要监视的电路，保护开关装置1具有开关触点6，该开关触点6由位置固定地布置在绝缘材料壳体2中的固定触点4和可相对于固定触点移动的移动触点5组成。可以通过提供为断开和接通开关触点6所需的机械力的开关锁7来操作移动触点5，并且将所述移动触点与操作元件3机械耦合。通过布置在绝缘材料壳体2的窄侧S的区域中的两个连接端子8和9，保护开关装置1可以与要监视的电路的线路导电连接。

此外，设计为FI/LS的低压保护开关装置1具有与电网电压无关地进行动作的多个触发设备10、20、30：与电网电压无关的第一触发设备10由磁体触发器构成，磁体触发器例如用于在功率保护开关(LS)中出现电气短路时进行触发。第一触发设备10位置固定地容纳并保持在绝缘材料壳体2中，并且电气地布置在左侧所示的连接端子8(输入端子)与固定触点4之间。第一触发设备10具有结实的线圈11和可相对线圈移动的电枢12。如果短路电流流过线圈11，则由此产生极强的磁场，该磁场作用在电枢12上，并且使电枢12相对于线圈11朝开关触点6的方向移动。在此，电枢12机械地(直接或间接地)作用于开关锁7，以便以这种方式启动开关触点6的断开。该“作用”通过第一作用连接13示意性示出。在此，术语“间接”理解为，电枢12也可以直接将机械冲击施加到移动触点5本身上，以便直接将移动触点5从固定触点4移开，并且由此启动开关触点6的断开。然后，通过移动触点5的移动间接触发开关锁7。

与电网电压无关的第二触发设备20由过载触发器构成，该过载触发器例如用于在功率保护开关(LS)中出现电过载的情况下进行触发。为此通常使用双金属元件21，双金属元件21电气布置在右边的连接端子9(输出端子)与移动触点5之间。双金属元件21经由绞合线22与移动触点5导电连接。如果在预先定义的时间段内流过过高的电流，则将双金属元件21加热。在超过预先定义的温度时，双金属元件21变形并且通过第二作用连接23作用于开关锁7，以便由此启动开关触点6的断开，该第二作用连接例如可以由机械耦合元件构成。

与电网电压无关地进行动作的第三触发设备30由保持磁体触发器构成，保持磁体触发器例如用于在与电网电压无关的故障电流保护开关(RCD)中进行触发。这种保持磁体触发器具有灵敏的保持磁体31，该保持磁体的磁场抵抗弹簧力地将冲杆32保持在静止位置。在出现故障电流时，磁场减弱，使得冲杆32不再能够保持在其静止位置，而是会移动到其触发位置，其中，冲杆通过机械的第三作用连接33作用于开关锁7，以便由此启动开关触点6的断开。

此外，在此示出的保护开关装置1具有所谓的机械携动件40，其用于机械耦合外部的开关装置，例如远程触发器或辅助开关。携动件40可旋转地支承在绝缘材料壳体2中，与开关锁7机械耦合，并且可以通过绝缘材料壳体2中的开口从外部操作。如果相应地操作携动件40，则携动件通过第四作用连接43作用于开关锁7，以便由此启动开关触点6的断开。

操作元件3同样与开关锁7机械耦合，并且通过另外的第五作用连接53作用于开关锁7，以便由此启动由保护开关装置2的手动操作引起的开关触点6的断开。机械的作用连接13、23、33、43和53完全可以彼此独立存在；然而，还可以将一个或多个作用连接组合，使得形成联合的作用连接，这些作用连接(在逻辑“或”关系的意义上)共同作用于开关锁7。

图2中示意性示出了从图1已知的低压保护开关装置1，其具有用于布置传感器元件14、24、34、44和54的原理上可能的位置。在此，传感器元件14、24、34、44和54是检测设备60(见图3)的一部分。与第一触发设备10相关联的第一传感器元件14紧靠第一触发设备10地布置，并且用于监视可动的电枢12。在出现短路时(短路被定义为第一触发设备10的触发事件)，电枢12由于高的短路电流从其静止位置移动到其触发位置。该移动由第一传感器元件14采集。

与第二触发设备20相关联的第二传感器元件24紧靠第二触发设备20地布置，并且用于监视双金属元件21。如果双金属元件21基于由于过载电流引起的发热而以表示第二触发设备20的触发事件的方式和方法变形，则第二传感器元件24会采集到双金属元件21的这种移动。

紧靠第三触发设备30进行布置的第三传感器元件34用于对与第三触发设备相关联的冲杆32进行位置监视：在出现故障电流时(将故障电流定义为第三触发设备30的触发事件)，冲杆32从其静止位置移动到其触发位置。该移动由第三传感器元件34采集。

此外，对于图2中所示的低压保护开关装置1，在绝缘材料壳体2中还布置了两个另外的传感器元件，即第四传感器元件44和第五传感器元件54：第四传感器元件44在此用于监视机械携动件40的位置：如果例如通过与保护开关装置1耦合的另外的开关装置操作了机械携动件，则可以由第四传感器元件44采集携动件40的旋转移动。借助第五传感器元件54可以实现对可手动操作的操作元件3的开关位置的监视。

由最后提到的两个传感器元件44和54采集的信息与保护开关装置1的开关位置(也被称为“触发位置(Trip-Stellung)”)相关联，即要么接通要么断开保护开关装置1，而由首先提到的三个传感器元件14、24和34采集的信息允许推断出触发事件(Trip-Ereignis)，即导致保护开关装置1触发(Trip)的事件。为了明确地采集和描述所有状态，即保护开关装置1的开关位置以及三个触发原因，传感器元件必须监视至少四个位置。

为了在技术上实现传感器元件14、24、34、44和54，可以依据环境条件和要求使用不同的传感器技术，例如光学传感器、霍尔传感器或电容式或电感式的接近传感器。在此，为传感器元件14、24、34、44和54选择合适的传感器技术不是本发明必需的。

根据图1和2的实施例以组合式的故障电流保护开关/功率保护开关(FI/LS)的结构设计为基础。然而，根据本发明还可以使用另外的低压保护开关装置来代替FI/LS，只要该开关装置和FI/LS一样具有与电网电压无关地进行动作的一个或多个触发设备。在这点上应该再次指出，术语“与电网电压无关”是指一种触发设备，该触发设备为了实现其所承担的功能不需要自身的电源电压。作为需要自身的电源电压的示例，在此提到用于逻辑区分所采集的电流测量值和电压测量值的消防开关的分析逻辑：这种分析逻辑通常具有借助处理器实施的算法，该处理器需要持续的电源电压。因此，与根据本发明的与电网电压无关的触发设备不同地，将这种触发设备称为与电网电压相关的。但是，如果除了一个或多个与电网电压相关的触发设备之外，保护开关装置还具有至少一个与电网电压无关地进行动作的触发设备，则该保护开关装置也是本发明的内容。

图3示出了具有检测设备60的从图1和2已知的低压保护开关装置1的示意图，传感器元件14、24、34、44和54也属于该检测设备。检测设备60通常具有印刷电路板，在该印刷电路板上布置有微处理器62，传感器元件14、24、34、44、54例如通过在印刷电路板上形成的触点直接或间接地与该微处理器连接。在此，微处理器62用于传感器信号的采集以及它们的进一步处理。

此外，检测设备60具有供电设备61，以便向微处理器62以及必要时向传感器元件14、24、34、44和54供应所需的运行电压。供电设备61在此同样布置在印刷电路板上，并且例如可以实现为电池、蓄电池、电容器或者自身的电源。在此，电源的供电可以通过保护开关装置的初级导体进行。

此外，布置在绝缘材料外壳2的前侧F的显示元件63直接或间接地与微处理器62连接。显示元件63用于直接在开关装置上显示相应的触发事件，并且在所示的示例中被设计为LED，必要时被设计为多色的LED。但是，代替单个LED，还可以使用其他的显示，例如多个LED、一个或多个多色的LED、显示器或7段显示。

此外，检测设备60具有通信接口64，该通信接口同样布置在印刷电路板上，并且与微处理器62连接。通信接口64用于无线通信，即将数据传输或传送到布置在保护开关装置1外部的接收器，例如，布置在开关柜中的数据收集器或者移动终端设备，例如智能手机或平板电脑。原则上，用于实现无线通信的可能的技术是所有已知的方法，例如蓝牙或ZigBee，但也可以是WLAN或DECT。

图4中示意性示出了具有模块化构建的壳体的低压保护开关装置1。壳体由主模块70和可耦合到主模块70的通信模块80组成。在主模块70中安置了，即容纳了实际的保护开关装置，即开关触点、开关机构、连接端子、触发设备等。另一方面，通信模块80主要包括与外部单元，例如相邻的数据节点或移动终端设备进行通信所需的基础设施元件。模块化构建的优点在于，通过耦合通信模块80可以使现有的保护开关装置具有通信能力，由此特别是明显简化了对现有设备的改造。

除了保护开关装置的实际的部件之外，在主模块70中还布置有检测设备60。检测设备60又具有微处理器62，传感器元件14、24、34、44、54与微处理器直接或间接连接，这些传感器元件用于采集与触发设备10、20、30、40和50相关联的触发事件。此外，主模块70具有与检测设备60耦合的接口71，接口71在耦合状态下可以与在通信模块80处形成的、关于其类型和位置都相对应的接口81进行交互，以便将信息从布置在主模块70中的检测设备60传输到通信模块80。为了将所述信息传输到外部单元，通信模块80具有通信接口64。有利地，将通信接口64设计为无线的；但这不是强制的，并且取决于相应的应用情况。

因此，两个彼此相对应的接口71和81形成如下接口，通过该接口可以在主模块70与通信模块80之间传送数据。在此，可以将该接口实现为插接连接。但也可以使用适合该应用领域的其他技术，例如红外技术，来实现主模块70与通信模块80之间的数据传输。

附图标记列表

1 低压开关保护装置

2 绝缘材料壳体

3 操作元件

4 固定触点

5 移动触点

6 开关触点

7 开关锁

8 连接端子

9 连接端子

10 第一触发设备

11 线圈

12 电枢

13 第一作用连接

14 第一传感器元件

20 第二触发设备

21 双金属元件

22 绞合线

23 第二作用连接

24 第二传感器元件

30 第三触发设备

31 保持磁体

32 冲杆

33 第三作用连接

34 第三传感器元件

40 携动件

43 第四作用连接

44 第四传感器元件

53 第五作用连接

54 第五传感器元件

60 检测设备

61 供电设备

62 微处理器

63 显示元件

64 通信接口

70 主模块

71 接口

80 通信模块

81 接口

B 固定侧

F 前侧

S 窄侧

Claims (12)

1.一种低压保护开关装置(1)，其具有

-布置在绝缘材料壳体(2)中的至少一个开关触点(6)

-开关锁(7)，所述开关锁与所述开关触点(6)机械耦合，以便引起所述开关触点(6)的断开或接通，

-与电网电压无关地进行动作的触发设备(10，20，30，40，50)，所述触发设备被设计为，在出现与所述触发设备(10，20，30，40，50)相关联的、预先定义的触发事件时作用于开关锁(7)，以便启动所述开关触点(6)的断开，

其特征在于，

-所述保护开关装置(1)具有带有传感器元件(14，24，34，44，54)检测设备(60)，其中所述传感器元件(14，24，34，44，54)与所述触发设备(10，20，30，40，50)唯一相关联，并且所述传感器元件被设计为用于采集与所述触发设备(10，20，30，40，50)相关联的触发事件，

-所述检测设备(60)具有与所述传感器元件(14，24，34，44，54)耦合的控制设备(62)，并且

-所述检测设备(60)具有与所述控制设备(62)耦合的通信接口(63，64)，以用于传送所确定的触发事件。

2.根据权利要求1所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，所述保护开关装置(1)具有与电网电压无关地进行动作的至少一个另外的触发设备(10，20，30，40，50)，所述另外的触发设备被设计为，在出现与所述另外的触发设备(10，20，30，40，50)相关联的、预先定义的另外的触发事件时作用于所述开关锁(7)，以便启动所述开关触点(6)的断开。

3.根据权利要求2所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，所述检测设备具有至少一个另外的传感器元件(14，24，34，44，54)，所述另外的传感器元件被设计为，用于采集所述另外的触发设备(10，20，30，40，50)的另外的触发事件，其中所述另外的传感器元件(14，24，34，44，54)也与所述控制设备(62)耦合。

4.根据上述权利要求中任一项所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，与电网电压无关地进行动作的触发设备和至少一个另外的触发设备是磁触发器(10)和/或热触发器(20)和/或故障电流触发器(30)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，与电网电压无关地进行动作的至少一个触发设备由机械携动件(40)或可手动操作的操作元件(3)构成。

6.根据上述权利要求中任一项所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，与电网电压无关地进行动作的触发设备(10，20，30，40，50)的数量n比与所述触发设备直接且唯一相关联的传感器元件(14，24，34，44，54)的数量m至少大一。

7.根据上述权利要求中任一项所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，所述控制设备(62)具有用于采集和处理传感器元件的信号的平面电路板以及供电设备(61)。

8.根据上述权利要求中任一项所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，所述检测设备(60)具有显示设备(63)，所述显示设备与所述通信接口(64)耦合或直接与所述控制设备(62)耦合，并且被设计为用于显示相应的触发事件。

9.根据权利要求8所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，能够将触发事件无线地传送到所述显示设备(63，64)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，模块化地构建所述绝缘材料壳体(2)，所述绝缘材料壳体具有主模块(70)和与所述主模块耦合的通信模块(80)，其中所述触发设备(10，20，30，40，50)和至少一个传感器元件(14，24，34，44，54)布置在所述主模块(70)中，并且其中所述通信接口(64)布置在所述通信模块(80)中。

11.根据权利要求10所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，所述控制设备(62)也布置在所述主模块(70)中并且与布置在所述通信模块(80)中的通信接口(64)耦合。

12.根据权利要求10或11所述的低压保护开关装置(1)，其特征在于，所述通信模块(80)具有用于为所述控制设备(62)供电的供电接口。

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