CN112542817B - 断路器和移动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种断路器和移动设备。断路器用于在超过低压电路中的电流极限值或电流‑时间极限值时保护低压电路，断路器具有电子触发单元，在超过第一电流极限值或电流‑时间极限值时，电子触发单元发起低压电路中的电流的中断或者减小，具有第二电流极限值或电流‑时间极限值，其存储在电子触发单元中，其特征在于较小的电流极限值或者较小的电流‑时间极限值，其中，这些第二极限值能够通过发起的切换来激活。设置有与电子触发单元连接的通信单元，通信单元使得能够进行无线通信，并且断路器被设计为，在接收到超过一定的场强值的无线通信信号时，将第二极限值激活。

Description

断路器和移动设备
技术领域
本发明涉及一种低压断路器、移动设备以及方法。
背景技术
断路器是与保险装置类似地工作的保护设备。断路器监视借助导体流过断路器的电流，并且当超过保护参数、例如电流极限值或者电流-时间期间-极限值(即，当在一定的时间期间存在电流值时)时，中断到能量汇或者用电设备的电流或者能量流，这称为触发。例如，通过断路器的断开的触点来进行中断。与保险装置不同，在断路器中，例如可以借助控制单元、例如电子触发单元，来设置这些保护参数或者响应值。
尤其是对于低压电路或者低压电网，与所提供的电流的大小相关地，在电路中存在不同类型的断路器。本发明的意义上的断路器尤其是意为在电流为63至6300安培的低压设备中使用的开关。更具体地，针对63至1600安培的电流、尤其是针对125至630或者1200安培的电流使用闭路断路器。尤其是针对630至6300安培、更具体地针对1200至6300安培的电流使用开路断路器。
开路断路器也称为空气断路器(Air Circuit Breaker)，简称为ACB，闭路断路器也称为塑壳断路器(Moulded Case Circuit Breaker)或者紧凑断路器，简称为MCCB。
低压意为最大1000伏特的交流电压或者1500伏特的直流电压的电压。此外，低压意为如下电压，这些电压大于具有50伏特交流电压值或者120伏特直流电压值的低电压。
本发明的意义上的断路器尤其是意为具有控制单元、例如电子触发单元(也称为电子脱扣单元(Electronic Trip Unit)，简称为ETU)的断路器。控制单元监视通过传感器、例如罗氏互感器(Rogowski-Transformator)(罗氏线圈(Rogowskispule))测量的电流的大小，或者附加地以类似的方式监视电路的电压和/或其它参数的大小，并且在超过阈值时，使得电路中断。
断路器在位于开关设备室中的开关设备中使用。为了在停留在开关设备的区域中时，保证维护人员的安全，需要减少断路器的延迟时间，并且降低断路器的响应阈值。为此，在开头提到的类型的断路器中，特别是在紧凑断路器和空气断路器中，存储有第二组电流极限值或者电流-时间极限值，其可以在较小的电流或者小的(较短的)电流-时间极限值的情况下(为了引起中断，必须在短的时间内施加电流；或者必须在相同的时间内施加更小的电流；或者必须在更短的时间内施加更小的电流)做出反应，并且可以手动激活。迄今为止，这通过手动切换或者门触点来触发。
开头提到的类型的断路器例如从以下专利申请中已知：DE 10 2014 217 292 A1；DE 10 2014 217 332 A1；DE 10 2015 217 108 A1；DE 10 2014 218 831 A1；DE 10 2014218 910 A1；DE 10 2016 201 651 A1；DE 10 2015 226 475 A1；DE 10 2015 216 981 A1；DE 10 2016 202 827 A1；DE 10 2016 201 659 A1；DE 10 2015 210 479 A1；DE 10 2014224 173 A1；DE 10 2015 216 023 A1；DE 10 2016 217 425 A1；DE 10 2016 205 196 A1；DE 10 2016 221 093 A1；DE 10 2017 211 900 A1；DE 10 2017 201 239 A1；DE 10 2017205 003 A1；DE 10 2017 205 004 A1；DE 10 2017 212 477 A1；DE 10 2017 214 903 A1；DE 10 2017 214 907 A1；DE 10 2017 215 820 A1。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，进一步改善开头提到的类型的低压断路器，特别是将参数的切换设计为更实用或者更简单。
上述技术问题通过具有本发明的特征的低压断路器、具有本发明的特征的移动设备或者具有本发明的特征的方法来解决。
根据本发明，提出了一种断路器，断路器用于在超过低压电路中的电流极限值或电流-时间极限值时保护低压电路，断路器具有电子触发单元，在超过第一电流极限值或电流-时间极限值时，电子触发单元发起低压电路中的电流的中断或者减小。断路器具有第二电流极限值或电流-时间极限值，第二电流极限值或电流-时间极限值存储在电子触发单元中，第二电流极限值或电流-时间极限值的特征在于较小的电流极限值或者较小的电流-时间极限值(为了引起中断，必须在短的时间内施加电流；或者必须在相同的时间内施加更小的电流；或者必须在更短的时间内施加更小的电流)，以使得低压电路中断。这些第二极限值可以通过发起的切换来激活。根据本发明，设置有与电子触发单元连接的通信单元，通信单元使得能够进行无线通信。断路器、特别是电子触发单元被设计为，在接收到超过一定的(第一)场强值的无线通信信号时，将第二极限值激活。
这具有如下优点，即，当带有具有无线发送功能的移动设备、例如移动电话、智能电话、便携式计算机(笔记本计算机、平板计算机等)的维护人员位于断路器附近时，可以省去门触点或者手动切换。在持续发展的数字化的过程中，越来越多地使用移动设备，来对开关进行维护。现在，如果断路器识别出移动设备，则执行参数的切换，并且建立安全状态。在人员停留在开关设备附近的情况下，这例如也可以用于进行保护。
下面给出有利的设计方案。
在本发明的一个有利的设计方案中，仅当接收到特定标志时，将第二极限值激活。
这具有如下特别的优点，即，仅在维护人员得到授权/人员具有特定标志的情况下，激活具有降低的值的参数。
在本发明的一个有利的设计方案中，借助蓝牙进行特定标志的接收。
这具有如下特别的优点，即，呈现特别简单并且实用的解决方案。
在本发明的一个有利的设计方案中，借助无线LAN进行特定标志的接收。
这具有如下特别的优点，即，呈现特别简单并且实用的解决方案，该解决方案具有已知的广泛使用的技术。
在本发明的一个有利的设计方案中，仅当与移动设备上的维护软件建立通信时，将第二极限值激活。
这具有如下特别的优点，即，仅针对具有相应的维护软件的维护人员，即仅针对经过认证的人员，降低保护参数，以进行人员保护。
在本发明的一个有利的设计方案中，断路器布置在开关设备室、特别是封闭的开关设备室中。
这具有如下特别的优点，即，特别是可以简单并且可靠地应用如下变形方案：在接收到超过一定的场强值的无线通信信号时，将第二极限值激活，开关设备室通常是被良好地屏蔽的，从而不存在或者仅存在非常弱的外加场(Fremdfelder)，由此确保可靠的工作方式。
在本发明的一个有利的设计方案中，断路器布置在开关设备中，其中，在开关设备上设置有另一个通信单元，该另一个通信单元与断路器、特别是与电子触发单元连接。
这具有如下特别的优点，即，在例如在开关设备上具有多个断路器的封闭的开关设备(例如特别是由金属制成的开关柜)中，可以设置如下模块，该模块进行相应的识别并且将该信息转发给(屏蔽的)断路器。
根据本发明，还请求保护一种移动设备，移动设备具有使得能够进行无线通信的通信单元、显示单元和操作单元，例如作为通信单元的一部分，具有蓝牙或者无线LAN接口。
其：
a)是激活的，或者
b)发送标志，或者
c)具有特别是活动的维护软件，维护软件发送特定标志，使得能够与断路器建立通信。
由此有利地给出用于激活保护参数的与断路器的通信。
在本发明的一个有利的设计方案中，与断路器建立双向通信。在断路器中的第二极限值未激活的情况下，断路器经由双向通信将这反馈给移动设备，在移动设备中产生警告消息，并且在移动设备上例如利用显示设备显示该警告消息。
这具有如下特别的优点，即，关于断路器的未激活的保护状态进行反馈，或者替换地或附加地，关于断路器的激活的保护状态进行反馈。
根据本发明，还请求保护一种平行的方法。
不仅基于单个特征、而且基于特征组合的所有设计方案都使得低压断路器得到改善，特别是以便更实用或者更简单地进行参数的切换，特别是用于改善人员保护。
附图说明
结合下面对结合附图详细说明的实施例的描述，所描述的本发明的特性、特征和优点以及实现本发明的方式和方法，将变得更清楚并且更容易理解。
在此，在附图中：
图1示出了示意性的开关设备室，
图2示出了断路器的原理图。
具体实施方式
图1示意性地示出了开关设备室100。如果人员200进入开关设备室100进行维护工作，则迄今为止，人员200必须操作开关300，以激活前面描述的针对人员保护的保护参数的降低。
此外，图1示出了另一个通信单元COME，例如外部通信单元，该另一个通信单元COME可以布置或者设置在开关设备上，其与布置在开关设备中的断路器、特别是与电子触发单元连接。
图2示出了根据本发明的用于低压电路的断路器LS，在该示例中，低压电路为具有三个相导体L1、L2、L3和中性导体N的三相交流电路，其具有：
-例如壳体GEH上的低压电路的第一接头LE1、LE2、LE3、LEN，它们通过主电流路径HB1、HB2、HB3、HBN与例如壳体GEH上的低压电路的第二接头LA1、LA2、LA3、LAN连接；
-接触系统KS，其可以使主电流路径HB1、HB2、HB3、HBN中断，以使得低压电路中断；
-传感器单元SI，其检测主电流路径HB1、HB2、HB3、HBN或者至少一个主电流路径或者低压电路的电流或者其它电子参量；
-电子触发单元ETU(控制单元)，其与传感器单元SIE和接触系统KS连接，并且在超过电子参量的至少一个极限值时，借助接触系统KS使得主电流路径HB1、HB2、HB3、HBN中断；
-电源NT，其与电子触发单元ETU和主电流路径HB1、HB2、HB3、HBN连接，用于向电子触发单元ETU(控制单元)供电；例如，在常见的设计方案中，主电流路径形成能量转换器的初级侧；
-与电子触发单元ETU连接的通信单元COM，其使得能够进行无线通信。通信单元COM可以布置在壳体GEH内部或者外部，如虚线所示。例如，通信单元COM可以位于开关设备上，参见图1中的位置COME。
此外，在图2中设置有移动设备MG，其具有通信单元、显示单元和操作单元，通信单元使得能够进行无线通信。
如前面所描述的，根据本发明，移动设备MG与断路器接触。
现在，根据本发明提出，当进入房间100时，对移动设备MG进行识别。
在简单的第一设计方案中，这可以通过接收超过一定的场强值的移动设备MG的无线通信信号来进行。因为移动设备MG在房间300中产生增加的场强值，因此这可以简单地通过阈值比较来确定，断路器LS具有通信单元COM、COME，可以利用通信单元COM、COME来进行场强确定。可以在那里或者例如在电子触发单元ETU中进行场强比较。
如果超过了该场强值，则将第二极限值激活。
替换地，这可以通过标志，例如尤其是已知的或者事先输入的移动设备MG/无线LAN或者蓝牙的标志，来进行。如果接收到该标志，则将第二极限值激活。WLAN和蓝牙特别适合于此。
替换地，可以利用在移动设备MG上安装并激活的维护软件来进行识别，在这种情况下，移动设备MG例如是智能电话或者笔记本计算机。当识别出维护软件时，可以自动将第二极限值激活，即切换为第二极限值。
由此，不再可能遗忘/忽略切换。安全性得到明显提高。
断路器LS中的通信单元COM、COME，例如无线模块，通常是活动的。通信单元COM、COME不断接收周围存在的设备。将接收到的设备的接收到的标志，与所存储的用于激活第二极限值的标志进行比较，并且在一致时执行激活。
例如，如果发现具有活动的相同类型的无线电标准的断路器LS和移动设备MG，则断路器LS和移动设备MG尝试进行连接(例如在蓝牙的情况下，必须事先进行配对)。如果可以在移动设备MG与保护设备的通信单元COM、COME(无线模块)之间建立连接，则安装在移动设备上的维护软件，例如能量设备的管理App，尝试与所连接的断路器进行交流。
在这种情况下，假定具有移动设备MG的用户位于断路器LS的区域内，即位于开关设备室内，在开关设备室内，为了进行人员保护，要执行保护参数的降低。如果这还没有进行，则根据本发明，自动进行该降低。
这里描述的通信单元COM、COME(无线模块)在例如电子触发单元ETU(控制器)或开关内部的数据总线与移动设备MG之间建立连接。
在第一应用情况下，使用蓝牙。替换地，也可以使用ZigBee标准。Wi-Fi同样是一个选项。
双向方法(尤其是非广播)是有利的，其中，设置对连接可能性的自动识别。
在使用标志的情况下：如果具有不知道断路器、包括通信单元的移动设备的人员(例如第一次)进入开关设备室，则必须通过迄今为止的方法(手动开关或者通过由控制室进行通信)激活人员保护。在第一次对标志进行配置之后，本发明才起作用。
如果断路器LS识别出具有相应的活动的维护软件的移动设备MG，则在未切换保护参数的情况下，可以产生警报消息，或者替换地或附加地，可以自主地切换建立安全状态的参数。
因为不再可能忘记或者(在进行了相应的配置的情况下)忽略所需要的参数切换，因此维护人员的安全性明显提高。
虽然在细节上通过实施例详细说明和描述了本发明，但是本发明不局限于所公开的示例，本领域技术人员可以从中导出其它变形方案，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种断路器(LS)，所述断路器用于在超过低压电路中的电流极限值或电流-时间极限值时保护所述低压电路，所述断路器具有：
电子触发单元(ETU)，在超过第一电流极限值或电流-时间极限值时，所述电子触发单元发起所述低压电路中的电流的中断或者减小，
第二电流极限值或电流-时间极限值，所述第二电流极限值或电流-时间极限值存储在所述电子触发单元(ETU)中，所述第二电流极限值或电流-时间极限值的特征在于较小的电流极限值或者较小的电流-时间极限值，
其中，所述第二电流极限值或电流-时间极限值能够通过发起的切换激活，
其特征在于，
设置有与所述电子触发单元(ETU)连接的通信单元(COM，COME)，所述通信单元确定所述断路器附近的无线通信信号的场强值，以及
所述断路器(LS)被设计为，在所述无线通信信号的场强值超过预定的阈值时，将所述第二电流极限值或电流-时间极限值激活。
2.根据权利要求1所述的断路器(LS)，
其特征在于，
仅当所述通信单元接收到特定标志时，将所述第二电流极限值或电流-时间极限值激活。
3.根据权利要求2所述的断路器(LS)，
其特征在于，
借助蓝牙进行所述特定标志的接收。
4.根据权利要求2所述的断路器(LS)，
其特征在于，
借助无线LAN进行所述特定标志的接收。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的断路器(LS)，
其特征在于，
仅当与移动设备(MG)上的维护软件建立了通信时，将所述第二电流极限值或电流-时间极限值激活。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的断路器(LS)，
其特征在于，
所述断路器(LS)布置在开关设备室(100)、特别是封闭的开关设备室中。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的断路器(LS)，
其特征在于，
所述断路器(LS)布置在开关设备中，其中，在所述开关设备上设置有另一个通信单元(COME)，所述另一个通信单元与所述断路器(LS)、特别是与所述电子触发单元(ETU)连接。
8.一种移动设备(MG)，所述移动设备具有通信单元、显示单元和操作单元，所述通信单元使得能够进行无线通信，
其特征在于，
设置有蓝牙或者无线LAN接口，其
a)是激活的，或者
b)发送标志，或者
c)所述移动设备具有活动的维护软件，所述维护软件发送特定标志，使得能够与根据权利要求1至7中任一项所述的断路器(LS)建立通信。
9.根据权利要求8所述的移动设备(MG)，
其特征在于，
与所述断路器(LS)建立双向通信，使得在未激活第二电流极限值或电流-时间极限值的情况下，产生警告消息，并且在所述移动设备上显示所述警告消息。
10.一种用于断路器(LS)的方法，在超过低压电路中的第一电流极限值或电流-时间极限值时，所述断路器发起所述低压电路中的电流的中断或者减小，
其中，存储有第二电流极限值或电流-时间极限值，所述第二电流极限值或电流-时间极限值的特征在于较小的电流极限值或者较小的电流-时间极限值，
其中，通过发起的切换，来激活所述第二电流极限值或电流-时间极限值，
其特征在于，
确定无线通信信号的场强值，以及
在接收到超过一定的场强值的无线通信信号时，将所述第二电流极限值或电流-时间极限值激活。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，
仅当接收到特定标志时，将所述第二电流极限值或电流-时间极限值激活。
12.根据权利要求11所述的方法，
其特征在于，
借助蓝牙进行所述特定标志的接收。
13.根据权利要求11所述的方法，
其特征在于，
借助无线LAN进行所述特定标志的接收。
14.根据权利要求10、11、12或13所述的方法，
其特征在于，
仅当与移动设备上的维护软件建立通信时，将所述第二电流极限值或电流-时间极限值激活。
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