DE19516559A1

DE19516559A1 - Digitaler Schalter mit Vielfach-Zubehörfunktion

Info

Publication number: DE19516559A1
Application number: DE19516559A
Authority: DE
Inventors: Esteban Santos; John Allen Pollman; Paul Hamilton Singer
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1995-05-05
Publication date: 1995-11-16
Also published as: US5500781A

Description

Die US-A-4 672 501 mit dem Titel "Circuit Breaker and Pro tective Relay Unit" beschreibt die Verwendung eines digita len Schalters, der einen Mikroprozessor in Kombination mit ROM- und RAM-Speicherelementen verwendet, um sowohl für ei ne Relais- als auch Schutzfunktion für ein elektrisches Verteilungssystem zu sorgen.

Die US-A-4 833 563 mit dem Titel "Molded Case Circuit Breaker Actuator-Accessory Module" beschreibt eine inte grierte Schutzeinheit, die ein Hauptüberstrom-Schutzvermö gen zusammen mit selektiven elektrischen Zubehörteilen auf weist. Ein spezielles Betätigungsglied-Zubehörmodul ist ausgewählt, um die erforderliche Zubehörfunktion zusammen mit dem Hauptüberstromschutz zu geben.

Es würde vorteilhaft sein, jede Kombination von Zubehör funktionen zusammen mit dem Hauptüberstromschutz durch ein fache, von außen zugängliche Schalter wählen zu können, um eine Auswahl durch den Benutzer im Feld zu gestatten.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einfache, von außen zugängliche Schalter zu schaffen, damit ein Benutzer einen elektronischen Schalter an den Kundenwunsch anpassen kann und wählbare Zubehörfunktionen zur Verfügung hat und auch die Funktionen auf einer kontinuierlichen Basis verändern kann, um die Wünsche des Benutzers zu erfüllen.

Gemäß der Erfindung weist ein integrierter Schalter ver schiedene Zubehörfunktionen zusammen mit einem automati schen Überstromschutz auf und gestattet eine Wahl zwischen den verschiedenen Zubehörfunktionen in unterschiedlichen Kombinationen. Wählschalter, die auf dem Schalter angeord net sind, wirken mit der Ausgangssteuerschaltung der Auslö seeinheit zusammen, damit zunächst die Zubehörfunktionen gewählt und gemäß den Benutzerwünschen verändert werden können.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgendenden Beschreibung und Zeichnung von Aus führungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung von einem digita len Schalter, der die Wählschalter und Ausgangssteuerschal tung gemäß der Erfindung enthält.

Fig. 2 ist ein detailliertes Schaltbild von der Ausgangs steuerschaltung in dem Schalter gemäß Fig. 1.

Wie in der eingangs genannten US-A-4 672 501 beschrieben ist, ist eine Schaltersteuerung 9, wie sie in Fig. 1 ge zeigt ist, auf einer gedruckten Schaltkarte 10 enthalten, mit der eine äußere Verbindung mit Stromtransformatoren 11-14 und Spannungstransformatoren 15-17 hergestellt wird. Das elektrische Eingangssignal wird über Multiplexer 18-20 und Sample-and-Hold-Verstärker 21-22 einem A/D-Wandler 24 durch einen Leiter 23 zugeführt. Wie in dem vorgenannten US-Patent beschrieben ist, wird ein Schaltungsschutz und eine Steuerung durch Verwendung eines Datenbus 25 erzielt, der mit einer Ausgangssteuerung 26, einem Transceiver 28 und einem RAM 28 verbunden ist. Das ROM 29, der Mikropro zessor 30 und ein nicht-flüchtiger Speicher 31 arbeiten in der dort beschriebenen Weise, um einen vollständigen Schutz der gesamten Schaltungsanordnung sicherzustellen. Die In formation über den Status der Schalterkontakte (nicht ge zeigt), die durch die Ausgangssteuerung 26 gesteuert wer den, wird auf einem Display 28 angezeigt, das demjenigen ähnlich ist, das in der US-A-4 870 531 mit dem Titel "Circuit Breaker removable Display and Keyboard" beschrie ben ist.

Die Versorgungsleistung für die gedruckte Schalt karte 10 wird durch die Stromtransformatoren 11-14 von dem zugehörigen elektrischen Verteilungssystem zugeführt.

Wie am besten aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, kön nen Zubehörfunktionen, wie beispielsweise der Flußschieber 34, die manuelle Reset-Verriegelung 35 und der Klingelalarm 36, in unterschiedlichen Kombinationen betätigt werden durch die Funktions-Betätigungseinheit 32, die mit der Aus gangssteuerschaltung 26 über ein Vielleiterkabel 33 verbun den ist. Die Schalter 37-45, die mit den Eingängen der Shunt-Auslösung "ST", Fehlerauslösung "FLT" und der Unter spannungsfreigabe zu den OR-Gattern 46-48 verbunden sind, sind von außen zugängliche DIP-Schalter, wie beispielsweise die 7100-Serie, die von der Firma AMP Inc. Harrisburg, PA, vertrieben wird. Betätigungssignale werden über Leiter 49-52 den UVR-Eingängen zu den OR-Gattern zugeführt und über Leiter 50, 54 zu den ST-Eingängen. Wie in der vorgenannten US-A-4 672 501 beschrieben ist, werden die Auslösesignale zu dem Flußschieber 34 durch den Mikroprozessor 30 gesteu ert, der mit den OR-Gattern durch den Datenbus 25 und den Leiter 52 verbunden ist. Eine Flußschiebereinheit, die ei nen Shunt-Auslöse-, Fehler-Auslöse- und Unterspannungsfrei gabebetrieb ausführen kann, ist in eingangs genannter US-A-4 866 563 beschrieben. Die Arbeitsweise des Klingel alarms, um den Status der Schalterkontakte anzugeben, ist in der US-A-5 252 937 mit dem Titel "Molded Case Circuit Breaker Modular Bell Alarm Unit" zu finden, und die Ar beitsweise einer Einrichtung, um ein Rücksetzen des Schal terbetätigungsmechanismus nach einer Auslösefunktion zu verhindern, ist in der US-Anmeldung mit der Anmeldenummer 08/218,287 mit dem Titel "A Latching Arrangement for High Ampere Rated Circuit Breaker Operating Mechanism" zu fin den. Der Ausgang des OR-Gatters 46 ist mit dem Flußschieber 34 über einen Leiter 55 verbunden, der Ausgang des OR-Gat ters 47 ist mit der manuellen Rücksitzverriegelung 35 über einen Leiter 56 verbunden und der Ausgang des OR-Gatters 48 ist mit dem Klingelalarm 36 über einen Leiter 57 verbunden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Eine Bedienungsperson kann durch Wählen der verschiedenen Öffnungs- und Schließstellungen der Schalter 37-45 in einer logischen Leiteranordnung für jede Kombination von Anfangs zubehörfunktionen sorgen und die Kombination in Überein stimmung mit späteren Erfordernissen ändern.

Anstelle der oben beschriebenen DIP-Schalter kann ein Relais mit entfernten Kontakteinstellungen, wie es beispielsweise in der US-Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 08/075,429 mit dem Titel "Modular Industrial Control Relay" angegeben ist, verwendet werden, um die Kombination der Zubehörfunktionen zu wählen.

Vorstehend wurde ein integrierter Schalter mit mehreren Zu behörfunktionen beschrieben. Eine Anzahl von Schalterstel lungen, die die Zubehöreinheiten über eine Parallelverbin dung mit entspechenden OR-Gattern verbinden, gestatten eine Auswahl der Zubehörfunktionen durch den Kunden.

Claims

1. Elektronisch Auslöseeinheit für einen Schalter, ge kennzeichnet durch:

Transformatoreinrichtungen (11-17), die für eine Ver bindung mit einem elektrischen Verteilungssystem angeordnet sind, eine Prozessorschaltung (30), die mit den Transformatoreinrichtungen verbunden ist und Abtaststromsignale von dem Verteilungssystem empfängt und das Auftreten eines Überstromzustandes ermittelt, eine Auslöse-Einleitungseinrichtung (37-45), die mit der Prozessorschaltung verbunden ist, zum Trennen von zwei Schalterkontaktstücken für eine Unterbrechung der Stromübertragung durch die elektrische Verteilungsschaltung, und mehrere elektrische Zubehöreinheiten (34-36), die mit der Auslöse-Einleitungseinrichtung verbunden und für eine selektive Betätigung als Antwort auf die Auslöse-Einleitungseinrichtung angeordnet sind.

2. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, ge kennzeichnet durch ein erstes elektronisches Gatter (46), das mit der Auslöse-Einleitungseinrichtung (37-45) und den Zubehöreinheiten (34-36) verbunden ist für eine selektive Betätigung der Zubehöreinheiten.

3. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, ge kennzeichnet durch ein zweites elektronisches Gatter (47), das mit der Auslöse-Einleitungseinrichtung und den Zube höreinheiten verbunden ist für eine selektive Betätigung der Zubehöreinheiten.

4. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, ge kennzeichnet durch ein drittes elektronisches Gatter (48), das mit der Auslöse-Einleitungseinrichtung und den Zube höreinheiten verbunden ist für eine selektive Betätigung der Zubehöreinheiten.

5. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 2, ge kennzeichnet durch eine erste Anzahl von Schaltern (37-39), die mit den Zubehöreinheiten und dem ersten elektronischen Gatter (46) verbunden sind zum Verbinden eines ersten Satzes der Zubehöreinheiten mit dem ersten elektronischen Gatter.

6. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 3, ge kennzeichnet durch eine zweite Anzahl von Schaltern (40-42), die mit den Zubehöreinheiten und dem zweiten elektro nischen Gatter (47) verbunden sind zum Verbinden eines zweiten Satzes der Zubehöreinheiten mit dem zweiten Gatter.

7. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 4, ge kennzeichnet durch eine dritte Anzahl von Schaltern (43-45), die mit den Zubehöreinheiten und dem dritten elektro nischen Gatter (48) verbunden sind zum Verbinden eines dritten Satzes der Zubehöreinheiten mit dem dritten elektronischen Gatter.

8. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Prozessorschaltung einen Mi kroprozessor (30) aufweist.

9. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Transformatoreinrichtungen mehrere Stromtransformatoren aufweisen.

10. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Schalter Digi-Schalter auf weisen.

11. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Schalter elektronische Relais aufweisen.

12. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das erste elektronische Gatter ein ODER- bzw. OR-Gatter aufweist.

13. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung eine Fluß schiebereinheit (34) aufweist.

14. Elektronische Auslöseeinheit nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Zubehöreinheiten eine Shunt-Auslösung, eine Unterspannungsfreigabe, eine manuelle Re set-Verriegelung und/oder ein Klingelalarm sind.