CN114843123A - 远程驱动器、具有远程驱动器的装置布置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种远程驱动器、具有远程驱动器的装置布置以及方法。根据本发明的远程驱动器用于与保护开关装置耦合，用于借助远程驱动器的可控的驱动装置来操纵所耦合的保护开关装置。为此，远程驱动器具有：操纵元件，操纵元件可以与所耦合的保护开关装置的操纵元件有效连接，并且不仅可以通过远程驱动器的可远程控制的驱动装置、而且可以用手来操纵；一个或多个传感器装置，用于检测与远程驱动器的操纵元件的位置有关的位置数据；以及控制单元，用于评估检测到的位置数据并且通过控制命令来控制驱动装置。在此，控制单元被构造为，如果对位置数据和/或控制命令的评估表明用手切断了远程驱动器的操纵元件，那么锁定驱动装置。

Description

远程驱动器、具有远程驱动器的装置布置以及方法

技术领域

本发明涉及一种用于与保护开关装置耦合的远程驱动器，用于借助远程驱动器的可控的驱动装置来操纵所耦合的保护开关装置。此外，本发明涉及一种包括远程驱动器以及与其耦合的保护开关装置的装置布置。此外，本发明涉及一种用于接通与远程驱动器耦合的保护开关装置的方法。

背景技术

远程驱动器(英语：Remote-controlled mechanism(远程控制机构))用于远程(英语：remote)接通和切断保护开关装置、特别是低压保护开关装置。远程驱动器的首选使用情况是空间上广阔的或者非永久有人值守的运行场所，例如污水处理厂或者无线电站以及用于能量和运行管理的自动化设施。远程驱动器的使用也允许使用者直接并且立即访问位于偏远的或者难以接近的位置的设施。特别是，故障情况之后的快速的再接通提供明显的时间和成本节约。作为要由远程驱动器操纵的保护开关装置，例如考虑线路保护开关(简称为：LS开关或者LS；英语：Miniature Circuit Breaker(MCB，微型断路器))、故障电流保护开关(简称为：FI开关或者FI；英语：Residual Current operated Circuit Breaker(RCCB，剩余电流动作断路器))、防火开关、诸如FI-LS开关(英语：Residual Current operatedCircuit Breaker with Overcurrent protection(RCBO，具有过电流保护的剩余电流动作断路器))的组合装置或者负载分离开关。

从现有技术中，例如从2019年12月19日的德国公开文献DE 10 2018209 591A1(Siemens AG)中，已知被构造为具有自己的壳体的单独的装置的远程驱动器。将这种远程驱动器布置在要由远程驱动器操纵的保护开关装置旁边，例如布置在配电器中的安装轨上，并且以开关机械方式与保护开关装置耦合，例如借助将远程驱动器的操纵元件与保护开关装置的操纵元件耦合的手柄连接器。在此，可以借助手柄连接器由操作者用手在现场(手动操纵)，或者借助通过信号线路或者以无线方式传输到远程驱动器的触发信号由远程操作者远程地(远程操纵)，来操纵包括这种远程驱动器和与其耦合的保护开关装置的装置布置。Siemens AG例如在产品系列5ST305x中提供这种远程驱动器。下面，也将以开关机械方式与远程驱动器耦合的保护开关装置简称为添加装置，远程驱动器被构造为具有自己的壳体的单独的装置。

为了排除对人员造成危险，在用手切断添加装置之后，例如在为了进行维护工作而断开的情况下，应当不能将远程驱动器和其添加装置一起远程接通。另一方面，由于在手动切断之后对远程操纵的这种阻止，特别是在布置在相对难以接近的位置、例如布置在海上风电场中的远程驱动器中，可能形成大的开销，因为总是反复出现以下情况，即，远程驱动器不能区分例如通过安装的工作电流触发器、欠压触发器或者过压触发器自动进行的切断与用手进行的切断。

在被构造为具有自己的壳体的单独的装置的远程驱动器中，迄今为止完全不考虑或者没有以令人满意的程度考虑这些情形和应用情况。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种远程驱动器、包括远程驱动器和与其耦合的保护开关装置的装置布置以及用于重新接通保护开关装置的方法，其克服上面提到的缺点。

根据本发明，上述技术问题通过根据本发明的远程驱动器以及方法来解决。

根据本发明的远程驱动器被设计为用于与保护开关装置耦合，以便借助远程驱动器来操纵所耦合的保护开关装置。保护开关装置优选是低压保护开关装置，其中，术语“低压”表示最高1000V AC和1500V DC的电压。

远程驱动器用于远程接通和切断保护开关装置(远程操纵，远程控制，英语：Remote Control，缩写为：RC)；为此，由远程驱动器的上级单元向远程驱动器发送相应的信号。向远程驱动器发送的信号是触发远程驱动器的操纵元件的开关过程的触发信号。远程驱动器的上级单元是为了对远程驱动器进行远程控制而被授权的远程驱动器的通信伙伴，例如现场的操作者或者诸如控制中心或者控制室的上级单元的计算机、参数化装置或者计算机云。可以以有线或者无线方式传输触发信号。为此，远程驱动器具有相应的通信接口。

替换地，远程驱动器、因此与远程驱动器耦合的保护开关装置可以由操作者在现场用手来操纵、即接通或者切断(手动操纵)。

远程驱动器具有操纵元件，该操纵元件与所耦合的保护开关装置的操纵元件有效连接。远程驱动器的操纵元件不仅可以通过远程驱动器的可远程控制的驱动装置来操纵，而且可以用手来操纵，驱动装置基于通过远程驱动器接收的触发信号来激活。

远程驱动器具有一个或多个传感器装置，用于检测与远程驱动器的操纵元件的位置有关的位置数据。远程驱动器具有控制单元，用于评估检测到的位置数据，并且用于通过控制命令来控制驱动装置。在此，控制单元被构造为，如果对位置数据和/或控制命令的评估表明用手切断了远程驱动器的操纵元件，那么锁定驱动装置。

根据本发明的方法用于接通与远程驱动器耦合的保护开关装置。远程驱动器具有操纵元件，该操纵元件与为了接通保护开关装置而要操纵的保护开关装置的操纵元件有效连接。

远程驱动器的操纵元件和保护开关装置的操纵元件可以分别在两个开关位置、即接通和切断之间进行切换。在这里存在有效连接的情况下，两个操纵元件彼此连接，例如通过手柄桥以机械方式彼此连接，使得两个操纵元件处于相同的开关位置：a)如果远程驱动器的操纵元件处于开关位置“接通”，那么保护开关装置的操纵元件也处于开关位置“接通”，反之亦然；b)如果远程驱动器的操纵元件处于开关位置“切断”，保护开关装置的操纵元件也处于开关位置“切断”，反之亦然。如果保护开关装置在触发情况下，例如在诸如过电流的网络故障之后，自动触发，即保护开关装置的操纵元件自动从开关位置“接通”变为开关位置“切断”，那么由于远程驱动器的操纵元件与保护开关装置的操纵元件的有效连接，远程驱动器的操纵元件也从开关位置“接通”变为开关位置“切断”。

可以通过以下方式使远程驱动器从第一开关位置“切断”或者“接通”变为第二开关位置“接通”或者“切断”，即，a)远程驱动器接收来自远程驱动器的上级单元的相应的开关信号，或者b)操作者在现场用手操纵远程驱动器的操纵元件，即手动改变远程驱动器的操纵元件的开关位置。通过开关信号来促使驱动装置改变远程驱动器的操纵元件的开关位置；这称为远程操纵、远程控制或者远程开关。

根据本发明，如果对描述远程驱动器的操纵元件的位置的位置数据和/或发送到驱动装置的控制命令的评估，表明用手切断了远程驱动器的操纵元件，那么锁定驱动装置，即阻止远程驱动器的操纵元件的远程开关。也就是说，在这种情况下，远程操纵被锁定(仅能够通过手动操纵、即手动(英语：manual或者manually)使远程驱动器的操纵元件回到开关位置“接通”)；由于该原因，将在用手切断远程驱动装置之后锁定驱动装置的远程操纵的接通，称为“手动接通(Manual-On)”功能。

远程驱动器具有一个或多个传感器，这些传感器监视远程驱动器的操纵元件的位置。在此，传感器记录远程驱动器的操纵元件的位置或者开关位置的至少一个变化，例如从第一开关位置到第二开关位置以及相反的改变。可以将这些测量值与相关的时间值一起作为位置数据存储在远程驱动器、特别是远程驱动器的存储单元中。通过评估位置数据的时间序列，可以检查操纵元件过去的开关位置。也就是说，例如可以基于位置数据来验证远程驱动器的操作元件是否处于开关位置“切断”。

驱动装置的运行、例如驱动装置的电动机的旋转通过控制命令来控制，控制命令例如由远程驱动器的控制单元输出。控制单元例如可以向电气开关、例如半导体开关发送控制命令，通过控制命令促使开关从不导通状态变为导通状态，由此使得电流能够流向驱动装置的电动机；在此，控制命令可以被构造为由控制单元产生的晶体管的栅极处的电压变化，通过该电压变化使晶体管切换为导通。可以将这些控制命令与相关的时间值一起存储在远程驱动器、特别是远程驱动器的存储单元中。通过评估开关命令的时间序列，可以检查驱动装置过去的运行时间。也就是说，例如可以基于开关命令来验证在远程驱动器的操作元件运动到切断位置期间，驱动装置没有运行。

本发明基于以下认识：当在第一操作者在现场用手切断保护开关装置之后，阻止不知道第一操作者的动作、例如维护或者故障排除的第二操作者借助远程驱动器对保护开关装置进行远程操纵时，与保护开关装置相关的安全性提高。在此，对保护开关装置的远程操纵的这种锁定，仅在手动切断保护开关装置之后才生效；在由于过载、短路或者故障电流而切断保护开关装置之后，不锁定保护开关装置的远程操纵。

一旦用手、例如通过操纵耦合装置布置的操纵元件的手柄桥，切断了包括远程驱动器和保护开关装置的装置布置，例如针对由于维护或者维修工作而进行的无电流开关，那么不能通过针对远程驱动器的驱动设备的“远程”命令来远程接通该装置布置。必须首先用手，例如通过操纵手柄桥，接通该装置布置(所谓的“手动接通(Manual-On)”)。然后才能通过针对远程驱动器的驱动设备的“远程”命令，来远程接通该装置布置(远程操纵)。

在下面的描述中给出本发明的有利的设计方案和扩展方案。在此，也可以与设备实施方式对应地来扩展根据本发明的方法，反之亦然。

所概述的技术问题也通过根据本发明的计算机程序产品来解决。计算机程序产品被构造为是在控制单元中可执行的。计算机程序产品可以被构造为软件或者固件，软件或者固件可以存储在存储装置中，并且可以由计算单元、例如控制单元的处理器执行。替换地或者补充地，计算机程序产品至少部分也可以被构造为固定接线的电路，例如被构造为ASIC。计算机程序产品被构造为用于，接收、评估传感器值，并且产生针对驱动装置的部件的命令。根据本发明，计算机程序产品被构造为用于，实现并且执行所概述的方法的至少一个实施方式。在此，计算机程序产品可以组合所述方法的所有子功能，即被构造为是单体的(monolithisch)。替换地，计算机程序产品也可以被构造为是分段的，并且分别将子功能分布到在单独的硬件上执行的各个部段上。例如，所述方法的一部分可以在远程驱动器中执行，而所述方法的另一部分可以在上级控制单元、例如SPS、手持参数化装置

或者计算机云中执行。

此外，提出了一种计算机程序产品，其可以直接加载到数字计算单元的内部存储器中，并且包括软件代码段，当产品在计算单元上运行时，利用软件代码段来执行这里描述的方法的步骤。计算单元特别地是用于控制根据本发明的远程驱动器中的驱动装置的计算单元。计算机程序产品可以存储在数据载体、例如USB存储棒、DVD或者CD-ROM、闪存、EEPROM或者SD卡上。计算机程序产品也可以以可通过有线或者无线网络加载的信号的形式存在。

所述方法优选以计算机程序的形式来实现，以自动执行。因此，本发明一方面也是具有可由计算机执行的程序代码指令的计算机程序，并且另一方面是具有这种计算机程序的存储介质，即具有程序代码装置的计算机程序产品，并且最后也是能量源或者三级调节单元

在其存储器中，作为用于执行所述方法和其设计方案的部件，来加载或者可加载这种计算机程序。

当在下面描述方法步骤或者方法步骤序列时，这涉及基于计算机程序或者在计算机程序的控制下进行的动作，除非明确指出各个动作由计算机程序的用户发起。术语“自动”的每次使用至少意味着，相关动作基于计算机程序或者在计算机程序的控制下进行。

代替具有各个程序代码指令的计算机程序，这里和下面描述的方法也可以以固件的形式来实现。本领域技术人员清楚，代替以软件实现方法，以固件或者以固件和软件或者以固件和硬件实现也总是可能的。因此，对于这里进行的描述应当适用，术语软件或者术语计算机程序也包括其它实现可能性、即特别是以固件或者以固件和软件或者以固件和硬件实现。

根据本发明的一个优选的设计方案，控制单元被构造为，在控制单元接收到来自远程驱动器的上级单元的相应地定义的信号之后，在可定义的时间段内取消驱动装置的锁定。根据本发明的一个优选的设计方案，在远程驱动器接收到来自远程驱动器的上级单元的相应的信号之后，在可定义的时间段内取消驱动装置的锁定。将这种可由远程驱动器的上级单元发起的、在可定义的时间段内驱动装置的锁定的取消，称为复位功能。这种暂时中止操作者的“手动接通”功能的优点在于，可能存在以下应用情况，在这些应用情况下，远程驱动器将例如由于安装的附加装置、例如工作电流触发器、欠压或者过压触发器、辅助电流开关或者故障信号开关导致的系统的自动切断，错误地视为用手切断。尤其是当不仅保护开关装置、而且附加装置耦合到远程驱动器时，出现这种装置错误。在此，附加装置可以耦合到远程驱动器的第一宽侧，远程驱动器在其与第一宽侧对置的第二宽侧耦合到保护开关装置，并且附加装置通过随动装置来触发保护开关装置，随动装置经由通过远程驱动器的轴延长到保护开关装置的开关锁轴。如果在安装在偏远的或者仅以显著的开销才能接近的地点、例如风电场中或者海上设施中的装置布置中发生这种错误，那么在“手动接通”功能激活时，操作者一定在现场，以便能够再次用手接通系统。因此，有利的是，可以通过手动接通功能的复位功能暂时停止激活的“手动接通”功能，例如通过操作者可预先定义的对远程操作者可接近的远程操纵按键的键按下，例如其具有排除随机的、不期望的操纵的所需的长于5s的按压时间，由此将复位信号从远程操纵按键传输到远程驱动器。通过该复位信号，在远程驱动器中启动手动接通功能的复位功能，其中，复位功能在一定的时间间隔(其长度、例如90s或者120s可以由操作者来设置)内是激活的。在该时间间隔期间，可以远程接通包括保护开关装置和远程驱动器的装置布置(远程操纵)，例如通过对远程按键的键按下，而不需要手动操纵远程驱动器。在经过复位时间间隔之后，如果在激活的复位功能期间没有进行远程操纵，那么装置布置又恢复到“手动接通”功能。如果包括远程驱动器和保护开关装置的装置布置的切断可能被错误地识别为了用手切断，那么远程恢复“手动接通”功能(复位功能)的可能性也不对运行安全产生威胁。

根据本发明的一个优选的设计方案，在远程驱动器复位之后，将驱动装置锁定，通过复位使远程驱动器进入定义的初始状态。通过复位，可以使远程驱动器的控制单元进入定义的初始状态，控制单元被构造为用于评估检测到的位置数据并且通过控制命令来控制驱动装置。通过复位，可以使对控制单元的功能进行控制的软件进入定义的初始状态；在此，软件也可以作为固件来实现。在西门子的产品系列5ST305x中，通过将运行选择开关(也称为选择或者复位滑块)切换或者移动到“RC OFF”位置来触发复位。运行选择开关可以具有三个位置：

-“OFF”位置：远程驱动器被切断、被机械锁止并且可以被密封和/或锁定。

-“RC OFF”位置：仅可以手动操纵远程驱动器，并且将远程驱动器的软件复位。

-“RC ON”位置：可以对远程驱动器进行手动和远程操纵。

下面说明对远程驱动器进行复位的两个示例：

示例1：在例如在短路、过电流或者故障电流的情况下，通过触发保护开关装置，切断具有保护开关装置和远程驱动器的装置布置的情况下，或者在切断具有保护开关装置、远程驱动器和安装在远程驱动器上的附加装置、例如过压或者工作电流触发器的装置布置的情况下，远程驱动器进入“触发”状态，通过运行状态显示器的红色闪烁来用信号通知这种状态。在将运行选择开关切换到“RC OFF”位置(＝将远程驱动器复位)之后，将该“触发”状态删除，远程驱动器变为初始状态，通过运行状态显示器的绿色的缓慢的闪烁来用信号通知这种状态，并且远程驱动器需要手动接通。

示例2：在保护开关装置或者安装在远程驱动器上的附加装置的随动装置错误地做出反应的情况下，远程驱动器切换到“故障”状态，通过运行状态显示器的红色的持续发光来用信号通知这种状态，并且远程驱动器不再能够被远程操纵。在运行选择开关切换到“RC OFF”位置(＝将远程驱动器复位)之后，将该“故障”状态删除，远程驱动器切换到初始状态，通过运行状态显示器的绿色的缓慢的闪烁来用信号通知这种状态，并且如果装置布置处于切断位置，那么远程驱动器需要手动接通。如果装置布置处于接通位置，那么远程驱动器再次变为绿色，并且准备好使用。

在远程驱动器复位之后，不能远程通过针对远程驱动器的驱动装置的“远程”命令来接通装置布置。必须首先用手、例如通过操纵手柄桥来接通装置布置(所谓的“手动接通”)。然后，才能再次远程通过针对远程驱动器的驱动装置的“远程”命令来接通装置布置(远程操纵)。以这种方式，在例如通过将运行选择开关切换到“RC OFF”位置而使远程驱动器复位之后，避免了无意地远程接通装置布置。

根据本发明的一个优选的设计方案，如果通过施加供电电压而使远程驱动器投入运行，那么将驱动装置锁定。一旦在包括远程驱动器和保护开关装置的装置布置中将远程驱动器投入运行(施加供电电压)，那么不能远程通过针对远程驱动器的驱动装置的“远程”命令来接通装置布置。必须首先用手、例如通过操纵手柄桥接通装置布置(所谓的“手动接通”)。然后，才能远程通过针对远程驱动器的驱动器装置的“远程”命令来接通装置布置(远程操纵)。以这种方式，在远程驱动器重新投入运行(施加供电电压)之后，避免了无意地远程接通装置布置。

根据本发明的一个优选的设计方案，远程驱动器具有用于检测驱动装置的运动的传感器装置。在这方面，远程驱动器在内部具有控制单元，控制单元可以监视操纵元件的运动，并且根据另一个优选的设计方案，还可以监视随动轴(保护开关装置的开关锁)的运动，因此，远程驱动器可以区分用手切断(手动操纵)与通过电机驱动器的切断(远程操纵)。通过传感器来进行这种监视，传感器将其传感器信号传送到控制单元，在那里对传感器信号进行评估。传感器装置可以具有一个或多个永磁体，这些永磁体安装在远程驱动器的操纵元件上，并且必要时安装在远程驱动器内部的随动装置上，并且通过磁传感器、例如霍尔传感器检测其运动。

根据本发明的一个优选的设计方案，远程驱动器具有用于机械地传输触发运动的随动轴。例如可以借助从与远程驱动器耦合的附加装置到与远程驱动器耦合的保护开关装置的远程驱动器的随动轴来实现这种触发运动。在此，远程驱动器具有用于检测随动轴的运动的传感器装置。

根据本发明的一个优选的设计方案，远程驱动器具有用于测量远程驱动器的供电电压的大小的电压传感器。因为在远程驱动器投入运行时对远程驱动器施加供电电压，因此以这种方式，控制单元可以根据供电电压的特征曲线，例如从0伏范围内的低电压值到例如24伏的运行值的增加，来识别使远程驱动器投入运行(施加供电电压)。

本发明的一个优选的设计方案是具有根据本说明书的远程驱动器和与远程驱动器耦合的保护开关装置的装置布置。在此，保护开关装置可以被构造为线路保护开关或者故障电流保护开关或者具有线路保护开关和故障电流保护开关的功能的组合装置。

根据本发明的一个优选的设计方案，装置布置具有与远程驱动器耦合的附加装置，其中，远程驱动器具有随动轴，随动轴被构造为用于将由附加装置发起的触发运动机械地传输到保护开关装置。

根据本发明的一个优选的设计方案，远程驱动器具有通信接口，用于与耦合的保护开关装置和/或与上级单元进行通信。在此，通信接口可以被构造为有线的或者无线的。

根据本发明的一个优选的设计方案，远程驱动器具有一个或多个传感器装置，其中，该一个或多个传感器装置中的至少一个具有磁传感器，该磁传感器与永磁体相互作用，永磁体可以与操纵元件一起运动。在此，优点在于，与永磁体相互作用的磁传感器是成本低廉并且可靠的。

根据本发明的一个优选的设计方案，远程驱动器具有壳体，该壳体可以与保护开关装置的壳体耦合。在此，优点在于，与远程驱动器集成在保护开关装置的壳体中的实施方案不同，远程驱动器可以作为单独的单元与不同的保护开关装置耦合。

根据本发明的一个优选的设计方案，远程驱动器具有电路板，控制单元和存储装置布置在该电路板上。在此，优点在于，电子设备可以节约空间地安装在远程驱动器的壳体中。

根据本发明的一个优选的设计方案，在所述方法中，检查操作者是否用手在现场使包括远程驱动器和保护开关装置的装置布置进入切断状态中(所谓的“手动切断”)：

a)传感器的信号表明远程驱动器的操纵元件处于切断位置。

b)在存储装置中不存在以下指示，即，在远程驱动器的操纵元件运动到切断位置期间，驱动设备处于运行中：既不存在电机的控制命令，也没有传感器检测到驱动装置的旋转。

c)在存储装置中不存在以下指示，即，在操纵元件运动到切断位置期间，远程驱动器的随动轴进行了旋转，这通过由附加装置触发的保护开关装置的切断引起：没有传感器检测到随动轴的旋转。

步骤a)到c)的结果：因此，一定是操作者用手在现场使装置布置进入了切断状态。

根据本发明的一个优选的设计方案，在所述方法中，检查远程驱动器的运行选择开关是否处于锁止位置，在锁止位置，运行选择开关阻止对操纵元件的操纵：传感器识别运行选择开关的位置：运行选择开关要么处于锁止位置，要么运行选择开关不处于锁止位置。

根据本发明的一个优选的设计方案，在所述方法中，检查远程驱动器是否已重新投入运行：

a)借助电压传感器测量远程驱动器上的供电电压的曲线。

b)将测量值的时间曲线存储在存储装置中。

c)如果控制单元确定供电电压从0伏范围内的值增加到当前的电压水平，那么远程驱动器已重新投入运行。

根据本发明的一个优选的设计方案，在所述方法中，检查远程驱动器是否与1、2、3或者4极的保护开关装置或者n极的保护开关装置耦合(n∈N，其中，n≥5)：传感器的信号给出驱动装置的传动齿轮和/或远程驱动器的操纵元件从静止开始加速的速度；必须操纵的极开关越多，那么加速度越小。具有大的动力开销的多极的保护开关装置可能需要大的加速度，而具有小的动力开销的1极的装置可能需要通过驱动装置减速。利用这些信息、加速度值，可以准确地设置驱动装置的加速度。可以将极开关的数量和对应的加速度之间的准确的关联存储在存储装置中。

根据本发明的一个优选的设计方案，在所述方法中，检查是否由操作者用手在现场使包括远程驱动器和保护开关装置的装置布置进入接通状态(所谓的“手动接通”)：在上面提到的三种情况下(手动切断；操纵运行选择开关；投入运行)针对远程接通信号(其应当触发远程驱动器的远程操纵)锁止驱动装置之后，检查传感器的信号是否指示操纵元件处于开关位置“接通”。

附图说明

下面，参考附图更详细地说明远程驱动器、由远程驱动器和与其耦合的保护开关装置构成的布置以及用于再次接通保护开关装置的方法的实施例。

在附图中：

图1以立体图示出了远程驱动器的示意图；

图2示出了与保护开关装置耦合的远程驱动器的示意图；

图3示出了远程驱动器的概念结构的示意图；

图4示出了远程驱动器的截面图；

图5示出了耦合到保护开关装置的远程驱动器的等效电路图；

图6示出了远程驱动器的示意图，该远程驱动器不仅与保护开关装置耦合，而且与附加装置耦合；

图7示出了根据图6的装置布置的截面图；

图8示出了根据本发明的方法的示意图。

在附图的不同的图中，相同的部分始终配设置有相同的附图标记。这种描述适用于同样可以看到相应的部分的所有附图。

具体实施方式

图1以立体图示出了远程驱动器1的示意图。远程驱动器1具有由电绝缘材料、例如塑料制成的壳体2，壳体2具有前侧4、与前侧4对置的固定侧5以及连接前侧4和固定侧5的窄侧6和宽侧7。操纵元件3(也简称为手柄)布置在前侧4上，操纵元件3可以借助手柄连接器8与保护开关装置100的操纵元件103耦合，参见图2，以便能够在耦合状态下借助远程驱动器1操纵、即接通和切断保护开关装置100。远程驱动器1可以通过其固定侧5固定在图1中未示出的承载或者安装轨上，承载或者安装轨例如在电气安装配电盘(Elektroinstallationsverteiler)中为了进行装置固定而是常见的。为了与保护开关装置100机械连接，远程驱动器1还具有两个连接接片9，其在宽侧7的区域中固定在前侧4上，并且可以插入在保护开关装置100的壳体102的前侧上构造的对应的容纳部109中，以便将远程驱动器1与保护开关装置100机械连接。

远程驱动器1在其前侧4上具有运行选择开关65，可以使运行选择开关65处于三个不同的运行位置：

-“OFF(关)”位置：远程驱动器1被切断，操纵元件3被机械锁止，并且可以被密封和/或锁定。

-“RC OFF(RC关)”位置：不能对远程驱动器1进行远程操纵，而仅能进行手动操纵，并且对远程驱动器1进行软件复位。远程驱动器1的软件也可以作为固件来实现。

-“RC ON(RC开)”位置：能够对远程驱动器1进行手动和远程操纵。

壳体2在左边的宽侧7中具有圆形的开口，随动轴(Mitnehmerwelle)61的尖端从该开口伸出，随动轴61可以与保护开关装置100耦合。

图2以立体图示意性地示出了由远程驱动器1和与其耦合的保护开关装置100构成的装置布置。在图2的图示中，保护开关装置100被构造为四极的。然而，这对于本发明来说不重要，因此仅应当理解为示例性的；根据本发明，远程驱动器1不仅可以与单极的保护开关装置100耦合，而且可以与不同的多极的、例如2、3、4或者n极的(n∈N，n≥5)保护开关装置100耦合。仅要使用的手柄连接器8应当匹配于相应地要耦合的保护开关装置100的宽度以及必要时类型。在此，作为保护开关装置100，考虑故障电流保护开关(FI)、线路保护开关(LS)以及诸如FI-LS开关的组合装置，其将故障电流保护开关(FI)的功能与线路保护开关(LS)的功能组合，并且必要时为其扩展其它功能、例如扩展一个防火开关。

为了将远程驱动器1与保护开关装置100机械耦合，布置这两个装置，使得它们的宽侧7、107彼此面对。现在，为了相对于彼此固定这两个装置，将远程驱动器1的两个连接接片9分别插入关于其位置对应地布置在保护开关装置100的前侧104的容纳部109中。此外，借助共同的手柄连接器8实现的远程驱动器1的操纵元件3与保护开关装置100的操纵元件103的功能上的耦合，作为附加的机械耦合起作用，从而实现两个装置1、100的稳定的机械连接。然而，将远程驱动器1和保护开关装置100机械连接的方式对于本发明来说不重要。因此，也可以使用诸如铆钉、螺丝、销钉、夹子等的替换连接方式来实现这种机械连接。

保护开关装置100在其窄侧106的区域中具有多个开口108。每个开口用于插入电连接线、即相线P1、P2、P3或者中性导体N，参见图5，以便将保护开关装置100与要保护的电路连接。为此，在每个开口108后面布置有螺丝端子，该螺丝端子可以借助可通过前侧104接近的夹紧螺丝110来操纵，以夹紧或者松开相应的连接线。然而，本发明不局限于这种连接技术，其应当理解为仅仅是示例性的。也可以使用替换连接技术、例如借助无螺丝端子的插接技术。

图3以平行于宽侧7的截面图示意性地示出了根据本发明的远程驱动器1的概念结构。远程驱动器1具有驱动装置20，用于对操纵元件3进行远程操纵。为此，操纵元件3以突出的方式布置在夹持辊11上，从而在对操纵元件3进行操纵时，使夹持辊11围绕其转动轴12-1转动。在所示出的示例中，除了可以通过电线54从能量存储装置51获得电能的电动机23之外，驱动装置20还具有传动装置，该传动装置具有借助轴以抗转动的方式(drehfest)与电机23连接的蜗杆轴22和被构造为蜗轮的可围绕转动轴12-2转动的齿轮21，齿轮21又与在夹持辊11的周边上形成的啮合部13接合。在此，传动装置可以具有比在本实施例中所示出的更多的齿轮或者更少的齿轮。借助传动装置13、21、22可以增大电机23的转矩，从而实现操纵与远程驱动器1耦合的保护开关装置100所需的转矩。此外，同样可以将驱动装置20构造为是无传动装置的：在这种情况下，电机23可以以转速受控的方式被控制，并且直接、即在没有具有一个或多个传动级的传动比的情况下作用于在夹持辊11上形成的啮合部13上。

能量存储器51通过电线53由电源部件50充电，电源部件50通过电线52连接至在图3中未示出的供电网络。电源部件50提供供电电压，其大小可以通过第六传感器46、即电压传感器来测量。电压传感器46通过第六传感器线路460与传感器接口33连接，将获得的传感器信号从那里转发给控制单元31，以进行评估；控制单元31可以根据获得的传感器信号来确定远程驱动器1的供电电压的大小。

为了控制驱动装置20，远程驱动器1具有电路板10，数据处理装置布置在电路板10上，根据图3所示的实施例，数据处理装置具有至少一个例如处理器或者微控制器形式的控制单元31以及存储装置32。为了将控制命令从控制单元31传输至电机23，电路板10通过信号线路56与电机23连接。

此外，通信装置34布置在电路板10上，通过线路55从能量存储器51对电路板10供应电能，通信装置34通过通信线路57与可从壳体2的外侧接近的远程驱动器1的通信接口35连接；借助通信接口35(也称为Interface)和通信装置34，可以在远程驱动器1与远程驱动器1的通信伙伴、例如现场的操作者或者上级单元、例如控制中心或者控制室的PC、参数化装置或者计算机云之间进行通信，以交换信号、命令和/或数据。

为此，通信装置34通过电路板10的导体轨迹与控制单元31导电连接。以这种方式，可以在控制单元31和远程驱动器1的通信伙伴之间交换信息、例如关于在远程驱动器1中发生的故障的类型的信息。通信装置34有利地被构造为是无线的。作为传输标准，例如考虑WLAN、ZigBee、蓝牙或者红外线；然而，这对于本发明来说不重要。无线接口(“无线(wireless)”)可以直接布置在电路板10上；相反，对于有线传输标准、如工业以太网，可以使用壳体表面的区域中的通信接口35的连接可能性。

通过通信接口35可以明显简化远程驱动器1的安装、特别是与上级系统的耦合。此外，借助通信接口35，可以不直接在远程驱动器1上、而是借助适合于此的编辑装置来进行输入值的输入，编辑装置可以通过通信接口35与通信装置34和控制单元31耦合。作为其替换，还可以通过在上级单元、如控制中心或者控制室的计算机上运行的软件的适当的操作表面来实现输入值的输入。

此外，电路板10具有用于接收传感器信号的传感器接口33，从布置在远程驱动器1的壳体2内的传感器41a、41b、42、43、44接收传感器信号。

包括两个磁场传感器41a和41b的第一传感器对41布置在夹持辊11的区域中，在那里，磁场传感器与布置在夹持辊11上的第一永磁体71的磁场相互作用。第一传感器对41的两个磁场传感器41a、41b通过第一传感器线路410a、410b与传感器接口33连接，获得的传感器信号从那里被转发给控制单元31，以进行评估；控制单元31可以根据获得的传感器信号来确定布置在夹持辊11上的操纵元件3处于接通位置、还是切断位置。

第二磁场传感器42也布置在夹持辊11的区域中，在那里，第二磁场传感器42与布置在夹持辊11的周边上的第二永磁体72的磁场相互作用。第二磁场传感器42通过第二传感器线路420与传感器接口33连接，获得的传感器信号从那里被转发到控制单元31，以进行评估；控制单元可以根据获得的传感器信号来确定操纵元件3的准确位置。

第三磁场传感器43布置在驱动装置20的齿轮21的区域中，在那里，第三磁场传感器43与布置在齿轮21的周边上的六个第三永磁体73的磁场相互作用。第三磁场传感器43通过第三传感器线路430与传感器接口33连接，获得的传感器信号从那里转发给控制单元31，以进行评估；控制单元31可以根据获得的传感器信号来确定齿轮21的加速度，并且由此推导出安装到远程驱动器1上的保护开关装置100具有多少个电极。

第四磁场传感器44布置在随动轴61的区域中，随动轴61横向延伸通过远程驱动器的壳体2，并且支承在其中，并且围绕转动轴12-3可转动，在随动轴61的区域中，第四磁场传感器44与布置在以抗转动的方式与随动轴61连接的销62上的第四永磁体74的磁场相互作用。第四磁场传感器44通过第四传感器线路440与传感器接口33连接，获得的传感器信号从那里被转发给控制单元31，以进行评估；控制单元31可以根据获得的传感器信号来确定随动轴61的转动位置。

共同的电路板的使用虽然由于其模块化的结构方式以及由此产生的相对低的安装开销而是有利的，但是对本发明来说不重要。也可以在不使用共同的电路板的情况下将各个电子结构元件相互导电连接。

此外，如在对图1的描述中已经提到的，远程驱动器1具有以可移动的方式支承在前侧4上的运行选择开关65，运行选择开关65具有在前侧4可接近的手柄66和与手柄66连接并且通过手柄66可移动的锁止元件67，用于机械锁止手柄辊11。在运行选择开关65的区域中布置有第五传感器45、即位置传感器，其例如可以借助布置在锁止元件67上的永磁体来检测运行选择开关65的位置(“OFF”位置、“RC OFF”位置或者“RC ON”位置)。第五传感器45通过第五传感器线路450与传感器接口33连接，获得的传感器信号从那里被转发到控制单元31，以进行评估；控制单元31可以根据获得的传感器信号来确定运行选择开关65的位置：“OFF”位置、“RC OFF”位置或者“RC ON”位置。

与永磁体共同起作用的磁场传感器41至46可以被构造为霍尔传感器。

图4示出了在图3中示出的远程驱动器1的截面图，其中，截面IV垂直于远程驱动器1的前侧4地延伸通过随动轴61。可围绕转动轴12-3转动的随动轴61承载以抗转动的方式与随动轴61连接的销62，第四永磁体74布置在销62的尖端上。经由第四传感器线路440与传感器接口33连接的第四磁传感器44与第四永磁体74的磁场相互作用。随动轴61可转动地支承在轴承衬套613中，轴承衬套613布置在壳体2的宽侧7。从宽侧7的壳体壁2伸出的随动臂611安装在随动轴61的一端，随动衬套612安装在随动轴61的另一端。

图5示出了与保护开关装置100耦合的远程驱动器1的等效电路图。三个电连接线L1、L2和L3分别在输入侧和输出侧连接到三极的保护开关装置100，三个电连接线分别与一个负载电路相关联，负载电路分别具有相关联的电负载F1、F2、F3。在保护开关装置100内部，三个连接线L1、L2和L3的输入和输出接头分别经由延伸穿过保护开关装置100的电流路径彼此导电连接。在需要时，即在存在相应的情形、例如短路时，可以经由直接并且唯一地与相应的电流路径相关联的开关触点S1、S2和S3，通过断开开关触点S1、S2和S3来中断电流路径。

为了操纵三个开关触点S1、S2和S3，保护开关装置100具有在图5中未详细示出的开关机构，其经由机械有效连接111与远程驱动器1的驱动装置20连接。布置在电路板10上的控制单元控制驱动装置20的运行，其方式是，控制单元释放或者锁定从能量存储器51向驱动装置20电能供应。以这种方式，可以通过远程驱动器1断开三个开关触点S1、S2和S3，从而中断与三个开关触点S1、S2和S3相关联的电流路径，因此将负载电路L1、L2和L3与电网分离。同样可以借助远程驱动器1再次使开关触点S1、S2和S3闭合，从而恢复先前中断的对负载电路L1、L2和L3的电力供应。

作为另一个实施例，图6示出了远程驱动器1的图示，该远程驱动器1不仅与保护开关装置100耦合，而且与附加装置200耦合。远程驱动器1与在利用朝远程驱动器1的前侧4的视线方向看布置在远程驱动器1的左侧的保护开关装置100的组合，基本上对应于图2所示的装置布置。布置在远程驱动器1的相应的右侧的附加装置200具有由电绝缘材料制成的壳体202，壳体202具有前侧204、与前侧204对置的固定侧205以及与前侧204和固定侧205连接的窄侧206和宽侧207。附加装置200以及远程驱动器1和保护开关装置100可以通过其固定侧205固定在承载或者安装轨上。附加装置200可以是工作电流触发器、例如欠压或者过压触发器。

图7示出了图6所示的装置布置1、100、200的截面图，该装置布置包括远程驱动器1、保护开关装置100和附加装置200，其中，截面垂直于远程驱动器1的前侧4地延伸穿过远程驱动器1的随动轴61。可转动地支承的随动轴61承载以抗转动的方式与随动轴61连接的销62，第四永磁体74布置在销62的尖端上。经由第四传感器线路440与传感器接口33连接的第四磁场传感器44与第四永磁体74的磁场相互作用。随动轴61可转动地支承在轴承衬套613中，轴承衬套613布置在远程驱动器1的壳体2的宽侧7。随动臂611安装在随动轴61的一端，随动衬套612安装在随动轴61的另一端。

借助远程驱动器1的随动轴61的随动臂611，远程驱动器1的随动轴61以抗转动的方式与保护开关装置100的随动轴161连接。借助远程驱动器1的随动轴61的随动衬套612，远程驱动器1的随动轴61以抗转动的方式与附加装置200的随动轴261连接。因此，例如由于通过附加装置200检测到的过压，在附加装置200中触发的、附加装置200的随动轴261围绕其与远程驱动器1的随动轴61的纵轴12-3一致的纵轴的旋转，可以通过远程驱动器1的随动轴61传输到保护开关装置100的随动轴161。在保护开关装置100中，保护开关装置100的随动轴161的旋转导致保护开关装置100的触发、即被过压危及的电路的中断。

图8示出了流程图。其是用于以程序或者算法实现根据本发明的方法的实施例的图示。在包括远程驱动器1、保护开关装置100和附加装置200的装置布置1、100、200处于切断状态，即保护开关装置100中的开关S1、S2、S3处于不导通状态，并且远程驱动器1、更准确的说：控制单元31接收到电磁信号81，该电磁信号81是远程接通远程驱动器1的命令(远程操纵)的情况下，首先检查82是否操作者用手在现场使装置布置1、100、200进入切断状态。

检查82是否操作者用手在现场使装置布置1、100、200进入切断状态(“手动切断”)包括以下检查步骤82-1、82-2和82-3：

检查步骤82-1：控制单元31基于传感器41a、41b和42的信号验证操作元件3处于切断位置(手柄3或者手柄连接器8处于切断位置，例如指向下)。

检查步骤82-2：控制单元31验证在存储装置32中不存在如下指示，即，在操作元件3运动到切断位置期间，驱动装置20正在运行：既不存在电机23的控制命令，传感器43也没有检测到蜗轮21的旋转。

检查步骤82-3：控制单元31验证在存储装置32中不存在如下指示，即，在操作元件3运动到切断位置期间，通过由附加装置200触发的保护开关装置1的切断引起随动轴61的旋转：传感器44没有检测到随动轴61的任何转动。

如果所有三个检查步骤82-1、82-2和82-3都导致肯定的结果，那么一定是操作者用手在现场使装置布置进入了切断位置。

如果不是这种情况(“N”表示英语“No(否)”)，那么程序流程经由从分支82出发的箭头“N”到达检查83，检查运行选择开关65是处于“OFF”位置，在该位置，运行选择开关65阻止对操纵元件3进行操纵；还是处于“RC OFF”位置，在该位置，对远程驱动器1的软件进行复位。该检查例如可以通过询问图3所示的第五传感器45来进行，第五传感器45识别运行选择开关65的位置、即“OFF”位置、“RC OFF”位置或者“RC ON”位置，并且将其报告给控制单元31。

如果不是这种情况(“N”表示英语“No”)，即如果运行选择开关65处于“RC ON”位置，那么程序流程经由从分支83出发的箭头“N”到达检查84，检查远程驱动器1是否重新投入了运行；该检查例如可以通过借助图3所示的电压传感器46查询由电源部件50提供的远程驱动器1上的供电电压来进行，电压传感器46测量远程驱动器1的供电电压，并且将其报告给控制单元31。

也可以借助电压传感器46检测远程驱动器1上的供电电压的时间曲线，并且将这些测量值作为时间序列存储在存储装置32中。如果控制单元31确定供电电压从0V范围内的值增加到当前的电压电平，那么系统已经重新投入运行。

如果检查84表明远程驱动器1没有重新投入运行(“N”表示英语“No”)，那么程序流程经由从分支84出发的箭头“N”到达操作87，在操作87中执行用于接通远程驱动器1、因此接通与远程驱动器1耦合的保护开关装置100的命令；这通过激活驱动装置20来进行，从而使操纵元件3、因此图6所示的装置1和100的手柄桥8运动到接通位置。

在检查82、83和84中的一个为肯定(“Y”表示英语“Yes(是)”)的情况下，程序流程经由从分支82、83、84出发箭头“Y”到达检查85，检查根据本发明的通过所述方法定义的安全功能“锁定驱动装置”(下面也称为：“手动接通”功能)是否暂时失效(复位功能)：对于远程操作者(＝Remote-Bediener)要可以使锁定驱动装置的“手动接通”功能暂时失效，因为可能存在以下应用情况，在这些应用情况下，远程驱动器1不能区分装置1和100例如经由安装在远程驱动器1上的工作电流触发器200引起的自动切断，与操作者用手在现场借助手柄桥8使装置1和100切断，因此向远程操作者错误地示出操作者用手在现场使装置布置1、100、200进入了切断状态，在这种情况下，装置布置1、100、200仅能由操作者在现场重新投入运行。如果远程操作者知道这一定是错误报告，因为肯定可以排除现场的操作者，例如在难以接近地布置的远程驱动器的情况下，例如在海上风电场中，那么远程操作者可以借助复位功能使“手动接通”功能短暂地失效。

如果检查85表明借助复位功能使“手动接通”功能短暂地失效(“Y”表示英语“Yes”)，那么程序流程经由从分支85出发的箭头“Y”到达操作87，在操作87中，执行接通远程驱动器1、因此接通与远程驱动器1耦合的保护开关装置100的命令。

如果检查85表明没有借助复位功能使“手动接通”功能短暂地失效(“N”表示英语“No”)，那么程序流程经由从分支85出发的箭头“N”到达检查86，检查操作者是否在此期间用手在现场借助手柄桥8接通了装置1和100。为此，控制单元31可以基于传感器41a、41b和42的信号，来验证操作元件3处于接通位置，即手柄3或者手柄连接器8例如指向上。

如果检查86表明操作者没有在此期间用手在现场借助手柄桥8接通装置1和100，那么程序流程经由从分支85出发的箭头“N”(等待循环)重新到达检查85。

如果检查86表明操作者在此期间用手在现场借助手柄桥8接通了装置1和100，那么程序流程经由从分支86出发的箭头“Y”到达操作88，在操作88中，作为过时的(obsolet)丢弃远程接收到的用于接通远程驱动器1、因此接通与远程驱动器1耦合的保护开关装置100的命令81。

Claims (12)

1.一种用于与保护开关装置(100)耦合的远程驱动器(1)，用于借助所述远程驱动器(1)操纵所耦合的保护开关装置(100)，

所述远程驱动器具有：

-操纵元件(3)，所述操纵元件能够与所耦合的保护开关装置(100)的操纵元件(103)有效连接，并且不仅能够通过所述远程驱动器(1)的能够远程控制的驱动装置(20)、而且能够用手来操纵；以及

-一个或多个传感器装置(41a、41b、42、71、72)，用于检测与所述远程驱动器(1)的操纵元件(3)的位置有关的位置数据；以及

-控制单元(31)，用于评估检测到的位置数据，并且通过控制命令来控制所述驱动装置(20)；

其中，所述控制单元(31)被构造为，如果对位置数据和/或控制命令的评估表明用手切断了所述远程驱动器(1)的操纵元件(3)，那么锁定所述驱动装置(20)。

2.根据权利要求1所述的远程驱动器(1)，

其中，所述控制单元(31)被构造为，在所述控制单元(31)接收到来自所述远程驱动器(1)的上级单元的相应地定义的信号之后，在能够定义的时间段内取消所述驱动装置(20)的锁定。

3.根据前述权利要求中任一项所述的远程驱动器(1)，所述远程驱动器具有用于检测所述驱动装置(20)的运动的传感器装置(43、73)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的远程驱动器(1)，所述远程驱动器具有用于机械地传输触发运动的随动轴(61)以及用于检测所述随动轴(61)的运动的传感器装置(44、74)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的远程驱动器(1)，所述远程驱动器具有用于测量所述远程驱动器(1)的供电电压的大小的电压传感器(46)。

6.一种装置布置，所述装置布置具有：

-根据前述权利要求中任一项构造的远程驱动器(1)，以及

-与所述远程驱动器(1)耦合的保护开关装置(100)。

7.根据权利要求6所述的装置布置，

所述装置布置具有与所述远程驱动器(1)耦合的附加装置(200)，其中，所述远程驱动器(1)具有随动轴(61)，所述随动轴被构造为，将由所述附加装置(200)发起的触发运动机械地传输到所述保护开关装置(100)。

8.一种用于接通与远程驱动器(1)耦合的保护开关装置(100)的方法，其中，所述远程驱动器(1)具有操纵元件(3)，所述操纵元件与为了接通所述保护开关装置(100)而要操纵的所述保护开关装置(100)的操纵元件(103)有效连接，并且所述操纵元件不仅能够通过所述远程驱动器(1)的能够远程控制的驱动装置(20)、而且能够用手来操纵，

其中，如果对描述所述远程驱动器(1)的操纵元件(3)的位置的位置数据和/或对关于所述驱动装置(20)的运行的控制命令的评估，表明用手切断了所述远程驱动器(1)的操纵元件(3)，那么锁定所述驱动装置(20)。

9.根据权利要求8所述的方法，

其中，在所述远程驱动器(1)接收到来自所述远程驱动器(1)的上级单元的相应的信号之后，在能够定义的时间段内取消所述驱动装置(20)的锁定。

10.根据权利要求8和9中任一项所述的方法，

其中，在所述远程驱动器(1)复位之后，锁定所述驱动装置(20)，通过复位使所述远程驱动器进入定义的初始状态。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，

其中，如果通过施加供电电压使所述远程驱动器(1)投入运行，那么锁定所述驱动装置(20)。

12.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品能够直接加载到数字计算机(31)的内部存储器(32)中，并且包括软件代码段，当所述产品在计算机(31)上运行时，利用所述软件代码段来执行根据权利要求8至11中任一项所述的步骤。

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