WO2014008857A1 - 控制与保护开关电器的保护模块 - Google Patents

控制与保护开关电器的保护模块 Download PDF

Info

Publication number
WO2014008857A1
WO2014008857A1 PCT/CN2013/079120 CN2013079120W WO2014008857A1 WO 2014008857 A1 WO2014008857 A1 WO 2014008857A1 CN 2013079120 W CN2013079120 W CN 2013079120W WO 2014008857 A1 WO2014008857 A1 WO 2014008857A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
control
unit
electromagnet
high voltage
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/079120
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
顾长恂
张地
季慧玉
曾萍
贾峰
奚泓
Original Assignee
上海电科电器科技有限公司
浙江正泰电器股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 上海电科电器科技有限公司, 浙江正泰电器股份有限公司 filed Critical 上海电科电器科技有限公司
Priority to CA2878622A priority Critical patent/CA2878622C/en
Priority to US14/413,324 priority patent/US9847197B2/en
Priority to EP13816548.5A priority patent/EP2874260B1/en
Publication of WO2014008857A1 publication Critical patent/WO2014008857A1/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
    • H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/06—Arrangements for supplying operative power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices

Definitions

  • This invention relates to the field of low voltage electrical appliances and, more particularly, to a protection module for controlling and protecting an electrical switch. Background technique
  • the control and protection switchgear is a switchgear that can automatically control, with or without the local manpower operation device, in addition to the manual control, capable of connecting, carrying and breaking the current under the specified operating overload conditions under normal conditions, And can be connected, carry and break the current under the specified abnormal conditions within a specified time, such as short-circuit current, that is, control and protection switch electrical circuit breaker, contactor, thermal relay function.
  • the control and protection switching device is often composed of a protection module/circuit and an electrical device connected to the protection module/circuit, including, for example, a cover, a contact arc extinguishing system, an operating mechanism, a control electromagnet, a tripping electromagnet, and a current mutual inductance. , electronic component boards, etc.
  • Schneider Tesys U control and protection switchgear has three series of multi-function, advanced and basic types. Among them, only the multi-function protection module has control power supply loop and auxiliary power supply loop, and must control power supply and auxiliary power supply at the same time. At the same time, wiring can realize some additional functions, such as communication functions; while the advanced and basic protection modules only have control power loops.
  • control and protection switch electrical appliances are connected to the frequently-started load
  • the frequent power-off of the control power supply causes frequent switching of the internal circuit units of the protection module, which Frequent power-on and power-off conditions can cause large current impact damage to circuit components, especially chips, FETs, capacitors, etc., affecting component life, thereby reducing the service life of control and protection switching devices.
  • the protection module of some domestic control and protection switch electrical appliances adopts the independent design structure of control power supply and auxiliary power supply, that is, the control power supply and the auxiliary power supply respectively have their own pair of connection ports, and the user can pass the auxiliary power supply under normal working voltage.
  • a control button is connected to control the state of the power supply voltage by controlling the control button to control the control electromagnet.
  • a protection module for controlling and protecting a switchgear comprising a control power processing unit, an auxiliary power processing unit, a power conversion unit, a signal processing control unit, a tripping electromagnet driving unit, and a control electromagnet. Drive unit and human-machine interaction device.
  • the control power processing unit receives the high voltage power signal from the high voltage power source and outputs the processed power signal, and the control power processing unit supplies the control solenoid driving unit with the processed power signal.
  • the auxiliary power processing unit receives the high voltage power signal from the high voltage power source and outputs the processed power signal.
  • the power conversion unit is connected to the control power processing unit and the auxiliary power processing unit, and the power conversion unit supplies power to the processed electromagnet drive unit that controls the power processing unit and the auxiliary power processing unit output.
  • the signal processing control unit receives the mutual inductance signal from the current transformer, the signal processing control unit outputs a first control signal to the tripping electromagnet driving unit, and outputs a second control signal to the control electromagnet driving unit, and the signal processing control unit further receives from the operating mechanism.
  • the first feedback signal receives the second feedback signal from the electromagnet.
  • the tripping electromagnet driving unit outputs a first operation signal to the tripping electromagnet, and the tripping electromagnet outputs a mechanical signal to the operating mechanism.
  • the control electromagnet drive unit outputs a second operational signal to the control electromagnet.
  • the human-machine interaction device performs signal interaction with the signal processing control unit.
  • the control power processing unit is coupled to the high voltage power source via the first termination component and receives the power signal from the high voltage power source.
  • the auxiliary power processing unit is connected to the high voltage power supply through the second terminating component and receives the power signal from the high voltage power source.
  • the first termination component and the second termination component are wired in the following manner: The first termination component is coupled to the control contact, the control contact controlling the output of the high voltage power supply to the output state of the high voltage power supply of the first termination component And the second termination component is directly connected to the high voltage power supply.
  • the first terminating member is coupled to a control contact that controls the output of the high voltage power supply to the output state of the high voltage power supply of the first terminating member, while the second terminating member is idle.
  • the signal processing control unit receives the mutual inductance signal from the current transformer through the third terminating component.
  • the third terminating component is interposed with the current transformer.
  • the trip solenoid is located inside the protection module.
  • the first feedback signal output by the operating mechanism to the signal processing control unit is a mechanical signal
  • the second feedback signal output by the control electromagnet to the signal processing control unit is a mechanical signal
  • control electromagnet drive unit outputs a second operational signal to the control solenoid through the fourth terminating member.
  • the circuit parameters of the signal processing control unit are adjusted to change the primary loop rated current level of the protection module.
  • the protection module of the control and protection switch device of the invention has the advantages of flexible external wiring, high reliability and good interchangeability, and is safe, reliable and flexible in the use of the control and protection switch electrical device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a protection module for controlling and protecting a switchgear according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the object of the present invention is to provide a protection module for controlling and protecting a switch electrical appliance: the protection module does not need to separately connect the control power supply and the auxiliary power supply, and can realize the normal operation and all functions of the switch only by controlling the power supply wiring, thereby reducing the user. The cumbersome use and the amount of wiring work.
  • the control and protection switch device is composed of a protection module and a base connected to the protection module.
  • the base comprises a cover, a base, an operating mechanism, a control electromagnet, a current transformer, and a base.
  • the seat is provided with separable dynamic and static contacts and flows through the main circuit Current conductor of current
  • the protection module is composed of the following components: electronic component board, including control power processing unit, auxiliary power processing unit, power conversion unit, signal processing control unit, control electromagnet drive unit, trip electromagnet drive unit, off Electromagnet and human-machine interaction device.
  • the control power processing unit supplies power to the control electromagnet driving unit, and supplies power to the signal processing control unit and the tripping electromagnet driving unit through the power conversion unit, and the corresponding external connection terminal supplies power to the electromagnet driving unit, and the corresponding external wiring
  • the terminal is A3A4.
  • the protection module can provide two options for external wiring:
  • a control contact is connected outside the A1A2 terminal.
  • a control button is connected outside the A1 A2 terminal to control the state of the power supply voltage by operating the control button; the A3A4 terminal is directly connected to the high voltage power supply;
  • a control contact is connected outside the A1A2 terminal.
  • a control button is connected outside the A1 A2 terminal, and the state of the power supply voltage is controlled by operating the control button; the A3A4 terminal is idle.
  • Mode 1) Applicable to the situation of controlling and protecting the switching device from the load that is frequently started.
  • Method 2) It can save a set of wiring, which is convenient for users. It is especially suitable for controlling and protecting the switching device from the load that is not frequently started.
  • the tripping electromagnet is responsive to the signal from the signal processing control unit and actuates the operating mechanism in the base by the mechanical actuating mechanism to separate the moving and stationary contacts.
  • the protection module detects the mechanical feedback signals that control the electromagnet and the operating mechanism and performs corresponding control operations.
  • the protection module is connected to the base in an interchangeable modular plug.
  • the protection module 100 for controlling and protecting the switchgear includes: a control power processing unit 1 12, an auxiliary power processing unit 1 13 , a power conversion unit 14 , a signal processing control unit 1 1 1 , and a tripping electromagnet.
  • the driving unit 1 16 controls the electromagnet driving unit 1 15 and the human-machine interaction device 1 18 .
  • the control power processing unit 1 12 receives the high voltage power signal from the high voltage power source 1 10 and outputs the processed power signal, and the control power processing unit 112 supplies power to the control electromagnet driving unit 115 using the processed power signal.
  • the control power processing unit 12 is coupled to the high voltage power supply 1 10 via the first termination component 107 and receives a power supply signal from the high voltage power supply.
  • the auxiliary power processing unit 1 13 receives the high voltage power signal from the high voltage power source 1 10 and outputs Processed power signal.
  • the auxiliary power processing unit 113 is connected to the high voltage power source 110 via the second termination component 108 and receives a power signal from the high voltage power source.
  • the wiring of the first termination component 107 and the second termination component 108 is configured in one of two ways: 1) the first termination component 107 is connected to the control contact, the control The contacts control the output of the high voltage power supply 110 to the output state of the high voltage power supply of the first termination component 107, while the second termination component 108 is directly coupled to the high voltage power supply 110. 2) The first termination component 107 is coupled to a control contact that controls the output of the high voltage power supply 110 to the output state of the high voltage power supply of the first termination component 107, while the second termination component 108 is idle.
  • the power conversion unit 114 is connected to the control power processing unit 112 and the auxiliary power processing unit 113.
  • the power conversion unit 114 supplies power to the control power processing unit 112 and the auxiliary power processing unit 113 unit 111 and the trip solenoid driving unit 116.
  • the signal processing control unit 111 receives the mutual inductance signal from the current transformer 102.
  • signal processing control unit 111 receives a mutual inductance signal from current transformer 102 via third termination component 105.
  • the third terminating member 105 is interposed with the current transformer 102.
  • the signal processing control unit 111 outputs the first control signal 611 to the trip solenoid driving unit 116, and outputs the second control signal 511 to the control electromagnet driving unit 115.
  • the signal processing control unit 111 also receives a first feedback signal 311 from the operating mechanism 103 and a second feedback signal 411 from the electromagnet 104. In the embodiment shown in Fig.
  • the first feedback signal output from the operation mechanism 103 to the signal processing control unit 111 and the second feedback signal output from the control electromagnet 104 to the signal processing control unit 111 are mechanical signals.
  • the primary loop rated current level of the protection module 100 can be varied by adjusting the circuit parameters of the signal processing control unit 111.
  • the trip solenoid driving unit 116 receives the first control signal 611 from the signal processing control unit 111 and outputs a first operation signal 167 to the trip solenoid 117, and the trip solenoid 117 outputs a mechanical signal 173 to the operating mechanism 103.
  • the trip solenoid 117 is located inside the protection module 100.
  • Control Electromagnet Drive Unit 115 receives the second control signal 511 and outputs a second operational signal 164 to the control electromagnet 104.
  • the control electromagnet driving unit 115 outputs the second operation to the control electromagnet 104 through the fourth terminating member 106. Signal 164.
  • the human-machine interaction device 18 performs signal interaction with the signal processing control unit 11.
  • the working principle of the protection module of the control and protection switching device shown in FIG. 1 is as follows:
  • the high voltage power supply 110 passes through the first termination component 107, and is also labeled as A1A2 to output a high voltage power supply signal to the control power processing unit 112, the high voltage power supply. 110 also outputs a high voltage power signal to auxiliary power processing unit 113 via second termination component 108, also designated A3A4.
  • the control power processing unit 112 outputs the processed power signal to the control electromagnet driving unit 115, and outputs the converted power signal to the signal processing control unit 111 and the trip electromagnet driving unit 116 through the power conversion unit 114.
  • the auxiliary power processing unit 113 outputs the processed power signal to the signal processing control unit 111 and the trip solenoid driving unit 116 via the power conversion unit 114.
  • Signal processing control unit 111 is coupled to current transformer 102 via third termination component 105 to receive signal 125 from current transformer 102.
  • the signal processing control unit 111 outputs the first control signal 611 to the trip solenoid driving unit 116.
  • the trip solenoid driving unit 116 outputs a first operation signal 167 to the trip solenoid 117, where the first operation signal 167 is a power signal.
  • the trip solenoid 117 outputs a mechanical signal 173 to the operating mechanism 103.
  • the tripping electromagnetic iron 117 is located inside the protection module 100, and the unreliable connection between the protection module 100 and the tripping electromagnet 117 is fundamentally eliminated.
  • the state of the operating mechanism 103 is fed back to the signal processing control unit 111 in the form of a first feedback signal 311 (mechanical signal) by a mechanical form.
  • the signal processing control unit 111 outputs a second control signal 511 to the control electromagnet driving unit 115.
  • the control electromagnet driving unit 115 outputs a second operation signal 164 to the control electromagnet 104 via the fourth terminating member 106, where the second operation signal 164 is a power signal.
  • the state of the control electromagnet 104 is fed back to the signal processing control unit 111 in the form of a second feedback signal 411 (mechanical signal) by mechanical means.
  • the signal processing control unit 111 performs signal interaction with the human-machine interaction device 118, such as the mutual output signal 811.
  • the first terminating component 107 that is, the A1A2 terminal is connected to a control contact, for example, a control button is connected outside the A1A2 terminal, and the state of the high voltage power input protection module is controlled by operating the control button;
  • the second terminating component 108 that is, the A3A4 terminal is directly connected to the high voltage power supply.
  • the first terminating component 107 that is, a control contact is connected outside the A1A2 terminal, for example, a control button is connected outside the A1A2 terminal, and the state of the high voltage power input protection module is controlled by operating the control button;
  • the second terminating component 108 that is, the A3A4 terminal is idle.
  • the signal processing control unit 111 receives the signal 125 from the current transformer 102, processes the signal, and outputs corresponding control to the tripping electromagnet driving unit 116, the control electromagnet driving unit 115, and the human-machine interaction device 118 according to different signals. signal.
  • the signal processing control unit 111 determines that the signal 125 is a normal value, it outputs a control signal for maintaining the normal working state to the tripping electromagnet driving unit 116 and the control electromagnet driving unit 115, and outputs the relevant information to the human-machine interaction device 118. information.
  • the signal processing control unit 111 determines that the above-mentioned signal 125 is a variety of abnormal values, it is considered that the primary circuit of the control and protection switching device is faulty (for example, overload, overcurrent, phase failure, short circuit failure, etc.), which is instantaneous or delayed.
  • the time mode outputs a corresponding fault signal to the tripping electromagnet driving unit 116 and the control electromagnet driving unit 115, and the tripping electromagnet 117 is tripped to drive the operating mechanism 103 to operate, and the control electromagnet 104 is disconnected, thereby breaking the primary circuit and protecting
  • the loaded load is output to the human-machine interaction device 118.
  • the signal processing control unit 111 can receive the first feedback signal 311 and the second feedback signal 411 from the mechanical mechanism of the operating mechanism 103 and the control electromagnet 104, determine the state of the current handle and the main circuit, and implement various control, protection and additional functions. .
  • the signal processing control unit 111 is also capable of receiving signals from the human-machine interaction device 118 and issuing corresponding signals or performing internal settings.
  • the protection module 100 can adapt to the main circuit rated current level of the control and protection switch device by changing the internal circuit parameters of the signal processing unit 111, and the third transformer component 105 is connected to the current transformer 102 to implement the protection module. It is connected to the base in an interchangeable modular plug.
  • the protection module of the control and protection switch electrical appliance of the invention has the advantages of flexible external wiring, high reliability and good interchangeability, and is safe, reliable and flexible in the use of the control and protection switch electrical appliance. Point.

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种控制与保护开关电器的保护模块（100），包括控制电源处理单元（112）、辅助电源处理单元（113）、电源转换单元（114）、信号处理控制单元（111）、脱扣电磁铁驱动单元（116）、控制电磁铁驱动单元（115）和人机交互装置（118）。控制电源处理单元（112）和辅助电源处理单元（113）从高电压电源（110）接收电源信号，处理后为其他部件供电。信号处理控制单元（111）从电流互感器（102）接收互感信号，向脱扣电磁铁驱动单元（116）和控制电磁铁驱动单元（115）输出第一控制信号（611）和第二控制信号（511），从操作机构（103）和控制电磁铁（104）接收第一反馈信号（311）和第二反馈信号（411）。脱扣电磁铁驱动单元（116）向脱扣电磁铁（117）输出第一操作信号（167），脱扣电磁铁（117）向操作机构（103）输出机械信号（173）。控制电磁铁驱动单元（115）向控制电磁铁（104）输出第二操作信号（164）。人机交互装置（118）与信号处理控制单元（111）进行信号交互。控制与保护开关电器的保护模块（100）具有对外接线方式灵活、可靠性高、互换性好的特点。

Description

控制与保护开关电器的保护模块 技术领域
本发明涉及低压电器领域， 更具体地说， 涉及一种用于控制与保护开 关电器的保护模块。 背景技术
控制与保护开关电器是一种除手动控制外还能够自动控制、 带或不带 就地人力操作装置的开关电器， 能够接通、 承载和分断正常条件下包括规 定的运行过载条件下的电流， 且能够接通、 在规定时间内承载并分断规定 的非正常条件下的电流， 如短路电流， 即控制与保护开关电器集断路器、 接触器、 热继电器功能于一体。
控制与保护开关电器往往由一保护模块 /电路及与该保护模块 /电路相 连的电器装置组成， 包括诸如罩壳、 触头灭弧系统、 操作机构、 控制电磁 铁、 脱扣电磁铁、 电流互感器、 电子组件板等。
目前， 施耐德 Tesys U控制与保护开关电器具有多功能型、 高级型及 基本型三种系列， 其中仅多功能型的保护模块具有控制电源回路和辅助电 源回路， 且必须同时对控制电源与辅助电源同时接线才能实现一些附加功 能， 例如通信功能等； 而高级型及基本型的保护模块仅具有控制电源回路。 这种仅具有控制电源回路的不足之处在于， 当控制与保护开关电器接入频 繁起动的负载的情况下， 控制电源的频繁通断电造成保护模块内部各电路 单元的频繁通断电，这种频繁通断电情况会对电路单元特别是其中的芯片、 场效应管、 电容等元器件造成很大的电流冲击损伤， 影响元器件寿命， 从 而降低控制与保护开关电器使用寿命。
此外， 国内部分控制与保护开关电器的保护模块采用控制电源和辅助 电源独立设计结构， 即控制电源和辅助电源分别有各自的一对接线端口， 在辅助电源处于正常工作电压下， 用户可以通过外连接一个控制按鈕， 通 过操控控制按鈕来控制电源电压的状态， 实现对控制电磁铁的控制。 该设 计的不足之处是用户实际使用中必须对控制电源和辅助电源分别同时接 线， 才能实现开关的正常工作， 一定程度上增加了用户使用的繁瑣程度及 布线的工作量。 发明内容
本发明旨在提出一种新型的用于控制与保护开关电器的保护模块。 根据本发明的一实施例， 提出一种控制与保护开关电器的保护模块， 包括控制电源处理单元、 辅助电源处理单元、 电源转换单元、 信号处理控 制单元、 脱扣电磁铁驱动单元、 控制电磁铁驱动单元和人机交互装置。
控制电源处理单元从高电压电源接收高压电源信号， 并输出经处理的 电源信号， 控制电源处理单元使用经处理的电源信号对控制电磁铁驱动单 元供电。 辅助电源处理单元从高电压电源接收高压电源信号， 并输出经处 理的电源信号。 电源转换单元连接到控制电源处理单元和辅助电源处理单 元， 电源转换单元对控制电源处理单元和辅助电源处理单元输出的经处理 电磁铁驱动单元供电。 信号处理控制单元从电流互感器接收互感信号， 信 号处理控制单元向脱扣电磁铁驱动单元输出第一控制信号， 向控制电磁铁 驱动单元输出第二控制信号， 信号处理控制单元还从操作机构接收第一反 馈信号， 从电磁铁接收第二反馈信号。 脱扣电磁铁驱动单元向脱扣电磁铁 输出第一操作信号， 脱扣电磁铁向操作机构输出机械信号。 控制电磁铁驱 动单元向控制电磁铁输出第二操作信号。 人机交互装置与信号处理控制单 元进行信号交互。
在一个实施例中， 控制电源处理单元通过第一端接部件连接到高电压 电源并从高电压电源接收电源信号。 辅助电源处理单元通过第二端接部件 连接到高电压电源并从高电压电源接收电源信号。 第一端接部件和第二端 接部件的接线方式为： 第一端接部件连接到控制触点， 该控制触点控制高 电压电源的输出到第一端接部件的高电压电源的输出状态， 而第二端接部 件直接连接到高电压电源。 或者， 第一端接部件连接到控制触点， 该控制 触点控制高电压电源的输出到第一端接部件的高电压电源的输出状态， 而 第二端接部件闲置。 在一个实施例中， 信号处理控制单元通过第三端接部件从电流互感器 接收互感信号。 第三端接部件与电流互感器互相插接。
在一个实施例中， 脱扣电磁铁位于保护模块内部。
在一个实施例中， 操作机构向信号处理控制单元输出的第一反馈信号 是机械信号， 控制电磁铁向信号处理控制单元输出的第二反馈信号是机械 信号。
在一个实施例中， 控制电磁铁驱动单元通过第四端接部件向控制电磁 铁输出第二操作信号。
在一个实施例中， 调节信号处理控制单元的电路参数以改变保护模块 的主回路额定电流等级。
本发明的控制与保护开关电器的保护模块对外接线方式灵活、 可靠性 高、 互换性好， 在控制与保护开关电器中使用具有安全、 可靠、 灵活的特 点。 附图说明
本发明上述的以及其他的特征、 性质和优势将通过下面结合附图和实 施例的描述而变的更加明显， 在附图中相同的附图标记始终表示相同的特 征， 其中：
图 1 揭示了根据本发明的一实施例的控制与保护开关电器的保护模块 的结构图。 具体实施方式
本发明的目的在于提供一种控制与保护开关电器的保护模块： 这种保 护模块不必对控制电源及辅助电源分别接线， 能够仅对控制电源接线而实 现开关的正常工作及所有功能， 降低了用户使用的繁瑣程度及布线的工作 量。
为了达到上述目的， 本发明的设计方案是： 控制与保护开关电器由保 护模块及与该保护模块连接的底座组成， 底座包括罩壳、 基座、 操作机构、 控制电磁铁、 电流互感器， 基座设置有可分离的动、 静触头和流经主回路 电流的电流导体， 保护模块由以下部件组成： 电子组件板， 包括控制电源 处理单元、 辅助电源处理单元、 电源转换单元、 信号处理控制单元、 控制 电磁铁驱动单元、 脱扣电磁铁驱动单元、 脱扣电磁铁和人机交互装置。 其 中控制电源处理单元为控制电磁铁驱动单元供电， 并通过电源转换单元为 信号处理控制单元、 脱扣电磁铁驱动单元供电， 其对应的对外接线端子为 电磁铁驱动单元供电， 其对应的对外接线端子为 A3A4。
这样， 保护模块能够提供两种对外接线选择方式：
1 ) A1A2端子外接入一控制触点， 例如在 A1 A2端子外连接一个控制 按鈕， 通过操控控制按鈕来控制电源电压的状态； A3A4 端子直接接入高 电压电源；
2 ) A1A2端子外接入一控制触点， 例如在 A1 A2端子外连接一个控制 按鈕， 通过操控控制按鈕来控制电源电压的状态； A3A4端子闲置。
方式 1 ) 适用于控制与保护开关电器接入频繁起动的负载的情况。 方 式 2 ) 可节省一组布线， 方便用户使用， 特别适用于控制与保护开关电器 接入不频繁起动的负载的情况。 脱扣电磁铁响应所述信号处理控制单元发 出的信号， 并通过机械致动机构致动底座中的操作机构， 使动、 静触头分 离。 保护模块能够检测控制电磁铁及操作机构的机械反馈信号， 并进行相 应的控制操作。 保护模块以可互换的模块化插拔形式与底座连接。
图 1 揭示了根据本发明的一实施例的控制与保护开关电器的保护模块 的结构图。 如图 1 所示， 该控制与保护开关电器的保护模块 100包括： 控 制电源处理单元 1 12、 辅助电源处理单元 1 13、 电源转换单元 1 14、 信号 处理控制单元 1 1 1、 脱扣电磁铁驱动单元 1 16、 控制电磁铁驱动单元 1 15 和人机交互装置 1 18。
控制电源处理单元 1 12从高电压电源 1 10接收高压电源信号， 并输出 经处理的电源信号， 控制电源处理单元 1 12使用经处理的电源信号对控制 电磁铁驱动单元 1 15供电。在图 1所示的实施例中，控制电源处理单元 1 12 通过第一端接部件 107连接到高电压电源 1 10并从高电压电源接收电源信 号。 辅助电源处理单元 1 13从高电压电源 1 10接收高压电源信号， 并输出 经处理的电源信号。 在图 1所示的实施例中， 辅助电源处理单元 113通过 第二端接部件 108连接到高电压电源 110并从高电压电源接收电源信号。 在一个实施例中， 第一端接部件 107和第二端接部件 108的接线方式被配 置为如下两种方式的其中之一： 1 ) 第一端接部件 107 连接到控制触点， 该控制触点控制高电压电源 110的输出到第一端接部件 107的高电压电源 的输出状态， 而第二端接部件 108直接连接到高电压电源 110。 2)第一端 接部件 107连接到控制触点， 该控制触点控制高电压电源 110的输出到第 一端接部件 107的高电压电源的输出状态， 而第二端接部件 108闲置。
电源转换单元 114连接到控制电源处理单元 112和辅助电源处理单元 113。电源转换单元 114对控制电源处理单元 112和辅助电源处理单元 113 制单元 111和脱扣电磁铁驱动单元 116供电。
信号处理控制单元 111从电流互感器 102接收互感信号。 在图 1所示 的实施例中， 信号处理控制单元 111通过第三端接部件 105从电流互感器 102接收互感信号。 第三端接部件 105与电流互感器 102互相插接。 信号 处理控制单元 111 向脱扣电磁铁驱动单元 116输出第一控制信号 611, 向 控制电磁铁驱动单元 115输出第二控制信号 511。 信号处理控制单元 111 还从操作机构 103接收第一反馈信号 311 , 从电磁铁 104接收第二反馈信 号 411。 在图 1 所示的实施例中， 操作机构 103向信号处理控制单元 111 输出的第一反馈信号和控制电磁铁 104向信号处理控制单元 111输出的第 二反馈信号都是机械信号。 在一个实施例中， 通过调节信号处理控制单元 111 的电路参数可以改变保护模块 100的主回路额定电流等级。
脱扣电磁铁驱动单元 116从信号处理控制单元 111接收第一控制信号 611并向脱扣电磁铁 117输出第一操作信号 167, 脱扣电磁铁 117向操作 机构 103输出机械信号 173。 在一个实施例中， 脱扣电磁铁 117位于保护 模块 100内部。
控制电磁铁驱动单元 115 信号处理控制单元 111 接收第二控制信号 511 并向控制电磁铁 104输出第二操作信号 164。 在一个实施例中， 控制 电磁铁驱动单元 115通过第四端接部件 106向控制电磁铁 104输出第二操 作信号 164。
人机交互装置 18与信号处理控制单元 11进行信号交互。
图 1所示的控制与保护开关电器的保护模块的工作原理如下： 高电压电源 110通过第一端接部件 107, 图中也标示为 A1A2向控制 电源处理单元 112输出高压电源信号， 高电压电源 110还通过第二端接部 件 108, 图中也标示为 A3A4向辅助电源处理单元 113输出高压电源信号。 控制电源处理单元 112 向控制电磁铁驱动单元 115 输出经处理的电源信 号， 并通过电源转换单元 114向信号处理控制单元 111、 脱扣电磁铁驱动 单元 116输出经转换后的电源信号。 辅助电源处理单元 113通过电源转换 单元 114向信号处理控制单元 111、 脱扣电磁铁驱动单元 116输出经处理 的电源信号。 信号处理控制单元 111通过第三端接部件 105与电流互感器 102相连， 接收来自电流互感器 102的信号 125。 信号处理控制单元 111 向脱扣电磁铁驱动单元 116输出第一控制信号 611。 脱扣电磁铁驱动单元 116向脱扣电磁铁 117输出第一操作信号 167, 此处第一操作信号 167是 电源信号。 脱扣电磁铁 117向操作机构 103输出机械信号 173。 脱扣电磁 铁 117最好是位于保护模块 100的内部，从根本上杜绝了保护模块 100与 脱扣电磁铁 117连接不可靠的情况。 操作机构 103的状态通过机械形式以 第一反馈信号 311 (机械信号） 的方式反馈给信号处理控制单元 111。 信 号处理控制单元 111 向控制电磁铁驱动单元 115输出第二控制信号 511。 控制电磁铁驱动单元 115通过第四端接部件 106向控制电磁铁 104输出第 二操作信号 164, 此处第二操作信号 164是电源信号。 控制电磁铁 104的 状态通过机械形式以第二反馈信号 411 (机械信号） 的方式反馈给信号处 理控制单元 111。 信号处理控制单元 111与人机交互装置 118进行信号交 互， 比如相互输出信号 811。
控制与保护开关电器在正常工作情况下， 上述 A1A2、 A3A4两组端接 部件有以下 2种接线方式组合：
1 )第一端接部件 107, 即 A1A2端子外接入一控制触点，例如在 A1A2 端子外连接一个控制按鈕， 通过操控控制按鈕来控制高电压电源输入保护 模块的状态； 第二端接部件 108, 即 A3A4端子直接接入高电压电源。 2)第一端接部件 107, 即 A1A2端子外接入一控制触点，例如在 A1A2 端子外连接一个控制按鈕， 通过操控控制按鈕来控制高电压电源输入保护 模块的状态； 第二端接部件 108, 即 A3A4端子闲置。
方式 2) 可节省一组布线， 方便用户使用， 特别适用于控制与保护开 关电器接入不频繁起动的负载的情况； 此外， 这种接线方式下， 可以实现 接线方式 1 ) 的所有功能， 克服了现有产品不接辅助电源部分功能无法实 现的缺陷。
信号处理控制单元 111接收来自电流互感器 102的信号 125, 并对上 述信号进行处理， 根据不同信号向脱扣电磁铁驱动单元 116、 控制电磁铁 驱动单元 115、 人机交互装置 118输出相应的控制信号。 当信号处理控制 单元 111判断上述信号 125为正常数值时， 其向脱扣电磁铁驱动单元 116 及控制电磁铁驱动单元 115输出维持正常工作状态的控制信号， 并向人机 交互装置 118输出相关的信息。当信号处理控制单元 111判断上述信号 125 为各种异常数值时，即认为控制与保护开关电器所处一次回路发生故障（例 如过载、 过流、 断相、 短路故障等） ， 其以瞬时或延时方式向脱扣电磁铁 驱动单元 116、 控制电磁铁驱动单元 115输出相应的故障信号， 使脱扣电 磁铁 117脱扣带动操作机构 103动作、 控制电磁铁 104断开， 从而分断一 次回路， 保护接入的负载， 并向人机交互装置 118输出相关的信息。
信号处理控制单元 111 能够接收来自操作机构 103及控制电磁铁 104 的机械形式的第一反馈信号 311 和第二反馈信号 411, 判断当前手柄及主 回路的状态， 实现各种控制、 保护及附加功能。 信号处理控制单元 111还 能够接收来自人机交互装置 118的信号， 并发出相应的信号或进行内部设 置。
此外， 上述保护模块 100通过改变其中信号处理单元 111 的内部电路 参数即可适应控制与保护开关电器的主回路额定电流等级， 通过第三端接 部件 105与电流互感器 102接插， 实现保护模块以可互换的模块化插拔形 式与底座连接。
本发明的控制与保护开关电器的保护模块对外接线方式灵活、 可靠性 高、 互换性好， 在控制与保护开关电器中使用具有安全、 可靠、 灵活的特 点。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的， 熟 悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下， 对上述实施例做 出种种修改或变化， 因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限， 而应 该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims

权利要求
1. 一种控制与保护开关电器的保护模块， 其特征在于， 包括： 控制电源处理单元， 从高电压电源接收高压电源信号， 并输出经处理 的电源信号， 控制电源处理单元使用经处理的电源信号对控制电磁铁驱动 单元供电；
辅助电源处理单元， 从高电压电源接收高压电源信号， 并输出经处理 的电源信号；
电源转换单元， 连接到控制电源处理单元和辅助电源处理单元， 电源 转换单元对控制电源处理单元和辅助电源处理单元输出的经处理的电源信 号进行转换并使用转换后的电源信号对信号处理控制单元和脱扣电磁铁驱 动单元供电；
信号处理控制单元， 从电流互感器接收互感信号， 信号处理控制单元 向脱扣电磁铁驱动单元输出第一控制信号， 向控制电磁铁驱动单元输出第 二控制信号， 信号处理控制单元还从操作机构接收第一反馈信号， 从电磁 铁接收第二反馈信号；
脱扣电磁铁驱动单元， 向脱扣电磁铁输出第一操作信号， 脱扣电磁铁 向操作机构输出机械信号；
控制电磁铁驱动单元， 向控制电磁铁输出第二操作信号；
人机交互装置， 与信号处理控制单元进行信号交互。
2.如权利要求 1 所述的控制与保护开关电器的保护模块，其特征在于， 控制电源处理单元通过第一端接部件连接到高电压电源并从高电压电 源接收电源信号；
辅助电源处理单元通过第二端接部件连接到高电压电源并从高电压电 源接收电源信号。
3.如权利要求 2所述的控制与保护开关电器的保护模块，其特征在于， 所述第一端接部件和第二端接部件的接线方式为：
第一端接部件连接到控制触点， 该控制触点控制高电压电源的输出到 第一端接部件的高电压电源的输出状态， 而第二端接部件直接连接到高电 压电源。
4.如权利要求 2所述的控制与保护开关电器的保护模块，其特征在于， 所述第一端接部件和第二端接部件的接线方式为：
第一端接部件连接到控制触点， 该控制触点控制高电压电源的输出到 第一端接部件的高电压电源的输出状态， 而第二端接部件闲置。
5.如权利要求 1所述的控制与保护开关电器的保护模块，其特征在于， 信号处理控制单元通过第三端接部件从电流互感器接收互感信号。
6.如权利要求 5所述的控制与保护开关电器的保护模块，其特征在于， 第三端接部件与电流互感器互相插接。
7.如权利要求 1所述的控制与保护开关电器的保护模块，其特征在于， 脱扣电磁铁位于所述保护模块内部。
8.如权利要求 1所述的控制与保护开关电器的保护模块，其特征在于， 操作机构向信号处理控制单元输出的第一反馈信号是机械信号； 控制电磁铁向信号处理控制单元输出的第二反馈信号是机械信号。
9.如权利要求 1所述的控制与保护开关电器的保护模块，其特征在于， 所述控制电磁铁驱动单元通过第四端接部件向控制电磁铁输出第二操 作信号。
10. 如权利要求 1所述的控制与保护开关电器的保护模块， 其特征在 于， 调节信号处理控制单元的电路参数以改变保护模块的主回路额定电 等级。
PCT/CN2013/079120 2012-07-12 2013-07-10 控制与保护开关电器的保护模块 WO2014008857A1 (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2878622A CA2878622C (en) 2012-07-12 2013-07-10 Protection module for control and protective switching device
US14/413,324 US9847197B2 (en) 2012-07-12 2013-07-10 Protection module for control and protective switching device
EP13816548.5A EP2874260B1 (en) 2012-07-12 2013-07-10 Protection module for control and protective switching device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210241583.8A CN103545794B (zh) 2012-07-12 2012-07-12 控制与保护开关电器的保护模块
CN201210241583.8 2012-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014008857A1 true WO2014008857A1 (zh) 2014-01-16

Family

ID=49915416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2013/079120 WO2014008857A1 (zh) 2012-07-12 2013-07-10 控制与保护开关电器的保护模块

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9847197B2 (zh)
EP (1) EP2874260B1 (zh)
CN (1) CN103545794B (zh)
CA (1) CA2878622C (zh)
WO (1) WO2014008857A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104407285A (zh) * 2014-11-19 2015-03-11 江苏凯隆电器有限公司 控制与保护开关电器机构寿命试验装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103545794B (zh) * 2012-07-12 2017-04-12 上海电科电器科技有限公司 控制与保护开关电器的保护模块
CN112820492B (zh) * 2021-02-08 2024-05-10 北京宸控科技有限公司 基于can通信的隔爆电磁铁模组及其控制系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1142570C (zh) * 2000-12-11 2004-03-17 南京全屋电器开关有限公司 机械式脱扣指示联动断路器
CN201146161Y (zh) * 2008-01-23 2008-11-05 浙江正泰电器股份有限公司 具有控制和保护功能的开关电器
CN201570856U (zh) * 2009-11-05 2010-09-01 北京中矿华飞科技有限公司 应用于高压变频器上的智能监控装置
CN101924344A (zh) * 2010-08-20 2010-12-22 上海电科电器科技有限公司 一种多功能控制与保护开关电器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3531023A1 (de) * 1985-08-30 1987-03-05 Bbc Brown Boveri & Cie Schaltungsanordnung zur erfassung eines fehler- bzw. differenzstromes
US5754386A (en) * 1996-06-28 1998-05-19 Siemens Energy And Automation, Inc. Trip device for an electric powered trip unit
CN1142571C (zh) * 2000-12-11 2004-03-17 南京全屋电器开关有限公司 电子式断路器
US7016171B2 (en) * 2001-02-01 2006-03-21 Hydro-Aire, Inc. Current fault detector and circuit interrupter and packaging thereof
FR2832559B1 (fr) * 2001-11-16 2004-01-16 Schneider Electric Ind Sa Module de commande et de protection d'un appareil interrupteur
US6731487B2 (en) 2002-03-20 2004-05-04 General Electric Company Method and devices for optimizing power consumption of trip units containing microprocessors
JP4302070B2 (ja) * 2005-02-25 2009-07-22 Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 電源切換回路、マイクロコンピュータ、携帯端末機器、および電源切換制御方法
WO2009082407A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Carrier Corporation Apparatus and method for boosting output of a generator set
ITMI20080048A1 (it) * 2008-01-14 2009-07-15 Abb Spa Unita' elettronica di protezione per interruttori automatici e procedimento relativo.
US8254072B2 (en) * 2009-11-05 2012-08-28 Schneider Electric USA, Inc. Electrical load center
CN201733079U (zh) * 2009-12-29 2011-02-02 上海电科电器科技有限公司 开关电器的控制与保护电路
CN201781272U (zh) * 2010-08-20 2011-03-30 上海电科电器科技有限公司 多功能控制与保护开关电器
CN103545794B (zh) * 2012-07-12 2017-04-12 上海电科电器科技有限公司 控制与保护开关电器的保护模块

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1142570C (zh) * 2000-12-11 2004-03-17 南京全屋电器开关有限公司 机械式脱扣指示联动断路器
CN201146161Y (zh) * 2008-01-23 2008-11-05 浙江正泰电器股份有限公司 具有控制和保护功能的开关电器
CN201570856U (zh) * 2009-11-05 2010-09-01 北京中矿华飞科技有限公司 应用于高压变频器上的智能监控装置
CN101924344A (zh) * 2010-08-20 2010-12-22 上海电科电器科技有限公司 一种多功能控制与保护开关电器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104407285A (zh) * 2014-11-19 2015-03-11 江苏凯隆电器有限公司 控制与保护开关电器机构寿命试验装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103545794A (zh) 2014-01-29
EP2874260B1 (en) 2020-11-11
US20150138685A1 (en) 2015-05-21
CA2878622A1 (en) 2014-01-16
EP2874260A1 (en) 2015-05-20
CA2878622C (en) 2019-09-24
EP2874260A4 (en) 2016-08-03
CN103545794B (zh) 2017-04-12
US9847197B2 (en) 2017-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101232202B (zh) 双电源切换开关装置
WO2015131718A1 (zh) 电子灭弧装置
WO2013097696A1 (zh) 低压电器的控制及保护装置
CN211377564U (zh) 可自动重合闸的断路器
WO2014008857A1 (zh) 控制与保护开关电器的保护模块
US11569775B2 (en) Modular board-level motor control system with integrated protection and control components
CN201853666U (zh) 用于配电线路的剩余电流控制与保护开关
CN202102988U (zh) 一种带总线系统的智能型小型断路器
CN101452300A (zh) 待机功率减少的电器设备
EP3101750A1 (en) High power solid state switches for aircraft
WO2016134670A1 (zh) 智能开关及其应用系统
JP3950340B2 (ja) 系統切換装置
KR20180009132A (ko) 스타-델타 모터 기동 제어장치
KR101541208B1 (ko) 로드 피더의 연결 단자들에 연결하기 위한 연결 디바이스들을 갖는 제어 모듈 및 로드 피더
CN103824731A (zh) 一种实现断路器反馈功能的方法
WO2021159260A1 (zh) 一种可插拔模块
CN204190393U (zh) 低压精细无功补偿装置
CN202102989U (zh) 一种小型断路器附件模块的控制系统
CN205376325U (zh) 断路器电动操作机构无线控制装置
CN221747704U (zh) 一种配电模组及具备该配电模组的服务器系统
CN205487994U (zh) 断路器电动操作机构无线控制及失压保护装置
KR100596357B1 (ko) 누설전류 검출장치
CN203135765U (zh) 电机启动与保护控制系统
KR20080113809A (ko) 양전원 기중차단기가 구비된 배전시스템
CN201142654Y (zh) 三相异步电动机星三角降压起动电路

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13816548

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14413324

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2878622

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013816548

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE