CN116670798A - 电子保护设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子保护设备,包括:‑电流线;‑电流传感器;‑电子保护跳闸装置(1);‑致动器;切换结构,所述致动器和所述切换机构形成动力机电子组件:‑与所述电子保护跳闸装置(1)通信的独立存储器(2):‑壳体(4),其包含所述动力机电子组件和所述电流传感器,所述电子保护跳闸装置(1)相对于所述壳体(4)可拆卸地安装,所述电子保护设备的特征在于:独立存储器(2)是不同于且独立于电子保护跳闸装置(1)的实体,所述独立存储器(2)包含在壳体(4)内且布置在壳体(4)中,从而从壳体(4)外部不可访问。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子保护设备,例如,电子保护断路器。
背景技术
电子保护断路器以已知的方式包括提供保护跳闸功能的电子保护跳闸装置。通常由缩写OCR(过电流继电器)表示的电子保护跳闸装置特别地提供了对来自各种类型的测量传感器的信号的电子分析,该测量传感器返回通过电流线的物理量的图像,并且电子保护跳闸装置提供了对机电动力子组件的电子控制,从而特别地在检测到故障(例如过载故障和/或短路故障)时控制断路器断开。因此,利用电子保护跳闸装置,特别地提供了保护功能,例如针对过载故障、短路故障和接地故障的保护。电子保护跳闸装置还可以提供记录数据集,例如与断路器的机电动力子组件的配置、调整和/或历史相关的数据,或者与故障事件相关的数据。电子保护断路器例如可以包括开路断路器或空气断路器,也经常由首字母缩写ACB(空气断路器)表示。
使该电子保护跳闸装置可以从断路器的机电动力子组件移除。因此,电子保护跳闸装置是可互换的,并且因此例如可以在故障之后更换或者为了更新断路器而更换。更换电子跳闸装置的结果是:记录在电子跳闸装置中包含的特定存储器中的所有数据都丢失。
公开文本US2019/0140429A1公开了一种模制外壳断路器,其结合了处理单元,该处理单元被设置为采集与断路器的操作条件相关的数据,并将其存储在存储卡中。布置在壳体内的电子板包括处理单元并实现存储卡的连接。利用这种配置,可以采集与断路器的操作条件有关的数据,然后将其存储在存储卡中,然后将其输出到远程外部装置。这种模制外壳断路器具有以下缺点:提出了一种在不损坏断路器的情况下不能被更换的处理单元。因此,在处理单元发生故障的情况下,必须更换整个断路器。此外,由于存储卡可以从断路器移除并且通过壳体中的开口来访问,因此任何类型的用户都可以访问该存储卡。因此,不能确保存储在存储卡中的信息的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服这些缺点,并且提出一种用于确保电子保护设备的可追溯性和历史的解决方案。
为此,本发明涉及一种如权利要求1所述的电子保护设备。
附图说明
从以下描述中将更好地理解本发明,以下描述涉及通过非限制性示例给出的并且参考所附示意图解释的若干优选实施例,其中:
图1示出了根据本发明的断路器类型的电子保护设备的透视图,
图2示出了图1的壳体的前盖已经被移除的电子保护设备的透视图,
图3是图1的壳体的前盖和电子保护跳闸装置已经被移除的电子保护设备的透视图,
图4示出了从电子保护跳闸装置上方观察的透视图,
图5示出了从电子保护跳闸装置下方观察的透视图,
图6示出了独立存储器和多个连接器的透视图。
具体实施方式
参考图1至图6,一种电子保护设备包括:
-至少一个电流线,
-至少一个电流传感器,其适用于并且旨在检测流经所述至少一条电流线的电流,并且传输表示流经所述至少一条电流线的电流的图像的采集信号,
-电子保护跳闸装置1,其与所述电流传感器电连接,并且适用于且旨在处理所述采集信号,以及将所述采集信号与跳闸阈值进行比较,如果需要的话,则传输保护跳闸控制信号,
-致动器,其与所述电子跳闸装置电连接,并且由所述跳闸控制信号驱动以跳闸,
-切断机构,其包括至少一对触头,所述至少一对触头分别布置在所述至少一个电流线上,并且所述切断机构适用于且旨在由所述致动器操作以便断开所述至少一对触头,
致动器和切断机构形成机电动力子组件,
-独立存储器2,其经由至少第一有线通信单元3或无线通信单元与所述电子保护跳闸装置1通信,
-壳体4,其形成外壳并且至少容纳机电动力子组件和所述至少一个电流传感器。
电子保护跳闸装置1相对于所述壳体4可移除地装配(图1至图5)。
所述一对触头优选地包括固定触头和移动触头。
根据本发明,所述电子保护设备的特征在于:
所述独立存储器2是不同于电子保护跳闸装置1且与电子保护跳闸装置1分离的实体,并且所述独立存储器2包含在所述壳体4内且布置在壳体4中,以便从所述壳体4的外部不可访问。
有利的是,所述独立存储器2不设置在电子保护跳闸装置1中,因此,电子保护设备呈现包括独立存储器2的特定特征,该独立存储器独立于可移除的电子保护跳闸装置1,从而提供在电子保护设备中保存数据,而与电子保护跳闸装置1是否存在无关。因此,当例如在故障之后或为了更新而更换电子保护跳闸装置1时,独立存储器2提供了对特别是电子保护跳闸装置1的数据的保存,例如通常仅存储在电子保护跳闸装置1中的数据的副本。此外,使该独立存储器2从壳体4的外部不可访问,从而确保存储在存储器中的数据的可靠性,并且扩展到电子保护设备1中。该有利配置的结果是,电子保护设备1中的数据的存储的可靠性得到优化。
根据本发明的一种可能性,壳体4包括前盖5,该前盖包括外表面6,所述电子保护跳闸装置1可移除地装配在该外表面上(图1),并且使所述独立存储器2从前盖5的外表面6不可访问(图2和图3)。
有利的是,电子保护跳闸装置1从前盖5的外表面6可访问,并因此可从壳体4的外部移除。相反,布置在壳体4内部的独立存储器2是不可访问的,并因此不能从壳体4的外部移除。结果是,电子保护跳闸装置1可从壳体4的外部移除,而独立存储器2不能够从壳体4的外部移除或是不可移除的。
优选地,独立存储器2通过至少一个紧固构件以固定方式装配在所述壳体4内。
有利地,独立存储器2可以固定在壳体4内部,以便不能从电子保护设备移除,特别是当前盖5被移除时。
优选地,独立存储器2以相对于电子保护设备的固定部分固定的方式装配。该固定部分至少包括机电动力子组件、所述至少一个电流线和所述至少一个电流传感器。移动部分包括电子保护跳闸装置1和外壳4的前盖5。移动部分可以从固定部分移除。因此,电子保护跳闸装置1和前盖5能够从固定部分拆卸。独立存储器2不能从固定部分移除。
独立存储器2可以包括至少一个紧固构件或者连接到一个或多个紧固构件。因此,壳体4内的这种紧固可以是直接的或间接的。
优选地,所述独立存储器2包含在保护壳体7中。
该保护壳体7可以包括所述至少一个紧固构件或者连接到所述至少一个紧固构件。
紧固构件可以是夹子、接合元件或类似物。
或者,如图6所示,独立存储器2连接到第一有线通信单元3,该第一有线通信单元3连接到第一连接器8。因此第一连接器8和第一有线通信单元3形成本发明意义上的紧固构件,用于执行如前所述的间接紧固。
第一连接器8和有线通信单元3被布置在壳体4内部。
第一连接器8和有线通信单元3还形成电子保护设备的固定部分的一部分。
使第一连接器8和第一有线通信单元3从前盖5的外表面6不可访问。因此它们不能通过前盖5的外表面6而被移除。
第一连接器8被配置为与附加连接器17连接,该附加连接器被设置为与电子保护跳闸装置1连接。优选地该附加连接器与电子保护跳闸装置1集成。
优选地,如图6所示,第一连接器8连接到与第二连接器10连接的第二有线通信单元9。该第二连接器10被配置为连接到第二附加连接器(未示出),该第二附加连接器被设置为连接到被称为第一电流传感器的电流传感器。
优选地,如图6所示,第一连接器8连接到与第三连接器12连接的第三有线通信单元11。该第三连接器12被配置为连接到附加第三连接器(未示出),该附加第三连接器被设置为连接到第二电流传感器。
优选地,如图6所示,第一连接器8连接到与第四连接器14连接的第四有线通信单元13。该第四连接器14被配置为连接到第四附加连接器(未示出),该第四附加连接器被设置为连接到第三电流传感器。
优选地,如图6所示,第一连接器8连接到与第五连接器16连接的第五有线通信单元15。该第五连接器16被配置为连接到附加第五连接器(未示出),该附加第五连接器被设置为连接到致动器。
第一有线通信单元3、第二有线通信单元9、第三有线通信单元11、第四有线通信单元13和第五通信单元15可以由一个或多个电导体(例如,电缆)组成。
优选地,所述独立存储器2是非易失性存储器。
有利地,在这种情况下,不必为独立存储器2供电。
优选地,电子保护设备另外包括至少一个电压传感器和/或一个温度传感器。电子保护设备可以包括分布在三个电极上的至少三个电压传感器。
有利地,电压传感器适用于并且旨在测量电势并且传输表示电压的图像的采集信号。表示电压的图像的所述采集信号可以被传输到电子保护跳闸装置1。
有利的是,温度传感器适用于并且旨在测量电子保护跳闸装置1的内部温度,并且传输表示电子保护跳闸装置1的内部温度的采集信号。温度传感器优选地包含在电子保护跳闸装置1中并且可以集成在其电子器件中。
当然,电子保护设备可以包括其它类型的测量传感器。
电子保护设备可以包括三个相电流线和一个中性电流线。在这种情况下,电子保护设备可以包括与第一相的电流线相关联的第一电流传感器、与第二相的电流线相关联的第二电流传感器、与第三相的电流线相关联的第三电流传感器、以及与中性电流线相关联的第四电流传感器。
根据可能的变型例,电子保护设备可以包括三个相电流线和一个中性电流线。在这种情况下,电子保护设备可以包括与第一相的电流线相关联的第一电流电压传感器、与第二相的电流线相关联的第二电流电压传感器、与第三相的电流线相关联的第三电流电压传感器、以及与中性电流线相关联的第四电流电压传感器。
优选地,所述电子保护跳闸装置1包括至少一个处理单元(未示出),其被配置为确定和/或存储与电子保护设备的机电动力子组件和/或电流传感器和/或(如果需要的话)电压传感器和/或温度传感器的配置和历史相关的数据集。
数据可以包含与各个值相关联的一组变量。
该数据集可以包括与以下有关的数据:
用于检查/验证电子保护跳闸装置1和独立存储器2之间的兼容性的存储器映射的版本(NVM_MAPPING_VERSION),
机电子组件的版本的配置(CONFIGURATION_VERSION),
机电子组件的校准的配置(CALIBRATION_VERSION),
机电子组件和传感器的配置数据(CONFIGURATION_DATA),
用于各相电流线的校准数据(PHASES_CALIBRATION_DATA),
中性电流线的校准数据(NEUTRAL_CALIBRATION_DATA),
与存储有跳闸的存储区(起始极、电流、时间戳)有关的数据(LOG_TRIP_1至LOG_TRIP_51),
与电子保护设备的最后跳闸原因有关的数据(LAST_TRIP_CAUSE),
与1和3599之间的秒数相关的待存储数据,并且秒数在启动时被复位,以完成到一小时所经过的时间(PROFILE_DELTA_CONTEXT)
与电子保护设备在特定电流负载分布中所经过的时间有关的数据(PROFILE_DATA),
维护指示符数据(MAINTENANCE_INDICATOR_DATA),
维护指示符设置(MAINTENANCE_INDICATOR_SETTINGS),
与电子保护设备离开工厂时的标识码相关的数据(FIRST_PAIRING_ID)。
机电子组件和传感器的配置数据(CONFIGURATION_DATA)可以包括表示以下内容的数据:机电子组件的类型(TYPE)、电流线的数量(POLE_COUNT)、中性线的位置(NEUTRAL_POSITION)、品牌(BRAND_NAME)、传感器的灵敏度(SENSOR_SENSIVITY)、标称电流的最大值(MAX_NOMINAL_CURRENT)、标称电流的最小值(MIN_NOMINAL_CURRENT)、制造地点代码(SITE_CODE)、制造年份(PRODUCTION_YEAR)、生产日期(PRODUCTION_DAY)、序列号(PRODUCT_FIELD_SERIAL_NUMBER)、由电子保护设备支持超过1秒或3秒而不打开触头的短路电流(ICW)、电子保护设备能够中断的最终短路电流(ICU)、电子保护设备将打开触头所依据的短路电流值(IIO)、触头闭合时的短路电流值(保护装置将依据该短路电流值重新打开触头)(IMCR)、IO功能激活或停用的二进制值(IO_ENABLE)、MCR功能激活或停用的二进制值(MCR_ENABLE)。
用于各相电流线的校准数据(PHASES_CALIBRATION_DATA)可以包括表示以下内容的数据:与第一相电流线相关联的第一电流传感器的补偿因子(CURRENT_SENSOR_GAIN_L1)、与第二相电流线相关联的第二电流传感器的补偿因子(CURRENT_SENSOR_GAIN_L2)、与第三相电流线相关联的第三电流传感器的补偿因子(CURRENT_SENSOR_GAIN_L3)、用于第一相电流线的串联阻抗的误差因子(SERIAL_IMPEDANCE_V1)、用于第二相电流线的串联阻抗的误差因子(SERIAL_IMPEDANCE_V2)、用于第三相电流线的串联阻抗的误差因子(SERIAL_IMPEDANCE_V3)、用于第一电流电压传感器的相位误差补偿(PHASE_SHIFT_V1_I1)、用于第二电流电压传感器的相位误差补偿(PHASE_SHIFT_V2_I2)、以及用于第三电流电压传感器的相位误差补偿(PHASE_SHIFT_V3_I3)、以及二进制值(PHASES_CALIBRATION_DONE_FLAG),该二进制值用于记录已执行校准以及上述补偿数据是一致的。
中性电流线的校准数据(NEUTRAL_CALIBRATION_DATA)可以包括表示以下内容的数据:与中性电流线相关联的第四电流传感器的补偿因子(CURRENT_SENSOR_GAIN_N)、中性电流线N的串联阻抗的误差因子(SERIAL_IMPEDANCE_VN)、第四电流电压传感器的相位误差补偿(PHASE_SHIFT_VN_IN)、以及二进制值(NEUTRAL_CALIBRATION_DONE_FLAG),该二进制值用于记录已执行校准以及上述补偿数据是一致的。
维护指示符数据(MAINTENANCE_INDICATOR_DATA)可以包括表示以下内容的数据:触头从断开状态到闭合状态的操纵次数(OPERATION_CYCLE)、最后维护日期(PREV_OPERATING_TIME)、维护日期和时间(DATE_AND_TIME)、维护类型(TYPE)。
维护指示符设置(MAINTENANCE_INDICATOR_SETTINGS)可以包括表示以下内容的数据:如果OPERATION_TIME_ENABLE功能是激活的,则维护指示符激活所依据的时间阈值(OPERATING_TIME_THRESHOLD)、如果OPERATION_CYCLE_ENABLE功能是激活的,则维护指示符激活所依据的操作次数(OPERATION_CYCLE_THRESHOLD)、以及表示以下内容的数据:维护指示符功能是否考虑了时间阈值(OPERATING_TIME_ENABLE)、维护指示符功能是否考虑了操作次数(OPERATION_CYCLE_ENABLE)、维护指示符功能是否被激活(MAINTENANCE_INDICATOR_ENABLE)。
优选地,所述独立存储器2被配置成存储与电子保护设备的机电动力子组件和/或电流传感器和/或(如果需要的话)电压传感器和/或温度传感器的配置和历史相关的数据集。
有利地,来自电子保护跳闸装置1的数据的副本可以存储在独立存储器2中。
因此,利用这种有利的配置,机电动力子组件的配置可以被存储在独立存储器2中。例如,可以是与保护跳闸阈值MCR(用于进行电流释放)/IO(瞬时超控)相关的数据的情况。
因此,利用这种有利的配置,机电动力子组件的可追踪性可以被记录在独立存储器2中。例如,可以是与序列号或制造日期(日期代码)相关的数据的情况。
结果,利用这种有利的配置,电子保护设备的事件可以被保存在独立存储器2中。例如,可以是与温度日志、负载日志或跳闸日志有关的数据的情况。
优选地,所述独立存储器2被配置为将与电子保护设备的动力子组件和/或电流传感器和/或(如果需要的话)电压传感器和/或温度传感器的配置和历史相关的数据集传送到所述电子保护跳闸装置1的处理单元或传送到替换电子保护跳闸装置。
因此,利用这种有利的配置,可以将存储在独立存储器2中的数据传输给电子保护跳闸装置1或传输给替换电子保护跳闸装置。这种布置也使得能够实现先前描述的各传感器中的至少一个与电子保护跳闸装置1之间的配对。
当电子保护设备投入运行时,电子保护跳闸装置1将存储在独立存储器2中的数据与存储在专用于电子保护跳闸装置1的(先前描述的)存储器中的数据进行比较。如果观察到差异,则电子保护跳闸装置2重新计算电子保护设备的整体校准,并将结果记录在独立存储器2中。如果存储器匹配,则不执行配对。
优选地,处理单元包括至少一个电子板,该电子板包括至少一个微控制器和特定存储器。
微控制器特别地提供用于确定与电子保护设备的机电动力子组件和/或电流传感器和/或(如果需要的话)电压传感器和/或温度传感器的配置和历史相关的数据集。
该特定存储器特别地提供用于存储与电子保护设备的机电动力子组件和/或电流传感器和/或(如果需要的话)电压传感器和/或温度传感器的配置和历史相关的数据集。
电子保护设备可以包括开路或空气断路器ACB(图1至图3)或模制外壳断路器MCCB或真空断路器VCB或模块化断路器MCB。
当然,本发明并不限于附图中所描述和表示的实施例。在不脱离本发明的保护范围的情况下,尤其是从各种元件的构成的观点或通过等同技术的替代,仍然可以进行修改。
Claims (11)
1.一种电子保护设备,包括:
-至少一个电流线,
-至少一个电流传感器,其适用于并且旨在测量流过所述至少一个电流线的电流并且传输表示流过所述至少一个电流线的所述电流的图像的采集信号,
-电子保护跳闸装置(1),其与所述电流传感器电连接,并且适用于且旨在处理所述采集信号,以及将所述采集信号与跳闸阈值进行比较,如果需要的话,则传输保护跳闸控制信号,
-致动器,其与所述电子跳闸装置电连接,并且由所述跳闸控制信号驱动以跳闸,
-切断机构,其包括至少一对触头,所述至少一对触头分别布置在所述至少一条电流线上,并且适用于且旨在由所述致动器操作以便断开所述至少一对触头,
所述致动器和所述切断机构形成机电动力子组件,
-独立存储器(2),其经由至少第一有线通信单元(3)或无线通信单元与所述电子保护跳闸装置(1)通信,
-壳体(4),其形成外壳并且至少容纳所述机电动力子组件和所述至少一个电流传感器,
所述电子保护跳闸装置(1)相对于所述壳体(4)被可移除地装配,
所述电子保护设备的特征在于:
所述独立存储器(2)是与所述电子保护跳闸装置(1)不同且与所述电子保护跳闸装置(1)分离的实体,以及
所述独立存储器(2)被容纳在所述壳体(4)内并且被布置在所述壳体(4)中,以便从所述壳体(4)的外部不可访问。
2.根据权利要求1所述的电子保护设备,其特征在于,所述壳体(4)包括前盖(5),所述前盖包括外表面(6),所述电子保护跳闸装置(1)被可移除地装配在所述外表面(6)上,并且其特征在于,使所述独立存储器(2)从所述前盖(5)的所述外表面(6)不可访问。
3.根据权利要求1或2所述的电子保护设备,其特征在于,所述独立存储器(2)通过至少一个紧固构件以固定方式装配在所述壳体(4)内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子保护设备,其特征在于,所述独立存储器(2)是非易失性存储器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子保护设备,其特征在于,所述电子保护设备还包括至少一个电压传感器和/或一个温度传感器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子保护设备,其特征在于,所述电子保护跳闸装置(1)包括至少一个处理单元,所述至少一个处理单元被配置为确定和/或存储与所述电子保护设备的所述机电动力子组件和/或所述电流传感器和/或,如果需要的话,所述电压传感器和/或所述温度传感器的配置和历史相关的数据集。
7.根据权利要求6所述的电子保护设备,其特征在于,所述独立存储器(2)被配置为存储与所述电子保护设备的所述机电动力子组件和/或所述电流传感器和/或,如果需要的话,所述电压传感器和/或所述温度传感器的配置和历史相关的所述数据集。
8.根据权利要求7所述的电子保护设备,其特征在于,所述独立存储器(2)被配置为将与所述电子保护设备的所述动力子组件和/或所述电流传感器和/或,如果需要的话,所述电压传感器和/或所述温度传感器的配置和历史相关的所述数据集传送到所述电子保护跳闸装置的所述处理单元或者传送到替换电子保护跳闸装置。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电子保护设备,其特征在于,所述处理单元包括至少一个电子板,所述至少一个电子板包括至少一个微控制器和特定存储器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电子保护设备,其特征在于,所述独立存储器(2)被容纳在保护壳体(7)中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电子保护设备,其特征在于,所述电子保护设备包括开路断路器或空气断路器、或模制外壳断路器、或真空断路器。
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