使开关设备安全工作的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于使一开关设备安全工作的方法和装置，所述开关设备具有至少一个可闭合和断开的主触点和至少一个控制磁体，所述主触点具有多个接触件与一活动触桥，所述控制磁体具有一活动衔铁，所述衔铁在所述开关设备被接通和断开时对所述触桥发生作用，使得相应的主触点闭合和断开。本发明专利技术的方法包括下列步骤：ａ）对至少一个主触点的活动触桥在断开后何时超过一断开点进行识别；ｂ）如果在经过预定持续时间后所述断开点未被超过，就中断所述开关设备的进一步工作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于使一开关设备安全工作的方法和一种根据权利要求8前序部分所述的相应的装置。
技术介绍
借助开关设备，尤其是低压开关设备，可通断供电设备和用电设备之间的电流路径及其工作电流。也就是说，通过用开关设备来通断电流路径可安全打开和关闭连接在这些电流路径中的用电设备。低压电开关设备，例如接触器、断路器或紧凑型起动器，具有一个以上用于通断电流路径、可由一个以上控制磁体控制的主触点。这些主触点原则上包括一个活动触桥(movable contact link)和多个连接用电设备和供电设备的固定接触件。需要使主触点闭合或断开时，向控制磁体发送一相应的接通或断开信号，控制磁体随后便会通过其衔铁对活动触桥发生作用，使活动触桥完成相对于固定接触件的相对运动，从而接通或断开需要控制的电流路径。为使接触件和触桥之间进行更好的接触，二者发生接触的位置上布置有采取相应设计的接触面。构成接触面的材料，例如银合金，同时涂覆在触桥和接触件彼此间会发生接触的位置上，并具有一定的厚度。每次通断操作都会使接触面的材料受到耗损。影响耗损程度的因素有随着通断操作次数的增多触点烧损或磨损程度加大；变形程度加大；受电弧作用或环境影响(例如蒸汽或悬浮物质等等)而产生的程度渐长的触点腐蚀现象。接触面材料受到耗损的结果是无法再有效地通断工作电流，从而导致出现电流中断、触点发热或触点熔接等现象。在此情况下，特别随着触点烧损程度的加大，涂覆在接触面上的材料的厚度会逐渐减小。这会使触桥和接触件的接触面间的开关行程变长，最终导致闭合时的接触力减小。其结果是，随着通断操作次数的增多无法再使触点有效闭合。由此而引起的电流中断或者接通时触点的弹跳会导致触点发热，从而一定程度上加重触点材料的熔化，而这又会导致主触点的接触面发生熔接。当开关设备的主触点受到耗损或出现熔接现象时，就无法再用开关设备来安全地关闭用电设备。因此，当出现触点熔接现象时，即使在接收到断开信号的情况下，至少带有所述熔接主触点的电流路径仍保持在带电状态，其结果是用电设备并未完全从供电设备上断开。由于用电设备因此而处于不安全状态，因而此时的开关设备为一潜在的故障源。在此情况下，例如符合IEC 60 947-6-2规定的紧凑型起动器中的保护功能就会受到限制，这种紧凑型起动器具有一附加的保护机构，在进行通断操作时，这个保护机构会像控制磁体那样对主触点发生作用。因此，为达到使开关设备安全工作、从而保护用电设备及电气系统的目的，必须防止这种故障源的出现。
技术实现思路
本专利技术的目的是对这种潜在的故障源进行识别并作出相应反应。这个目的通过具有权利要求1所述特征的方法和具有权利要求8所述特征的装置而达成。通过本专利技术可以简单的方式识别出在进行断开操作时所出现的触点熔接现象，借此识别出开关设备的不安全工作状态，并对此作出相应的反应。根据本专利技术，为此在断开一开关设备时对下述情况进行识别，即至少一个主触点的活动触桥是否超过一个断开点，如果在经过预定持续时间后所述断开点未被超过，就中断开关设备的进一步工作。在此情况下，预定的断开点对应于触桥的一事先测定的断开行程(opening path)，在这一断开行程情况下，所述触桥仍与接触件相连。当完成断开操作，即像所期望的那样断开至少一个主触点后所测定的一断开行程小于或至少小于或等于这个预定断开点时，可认为此时存在熔接现象，也就是开关设备处于不安全工作状态。此时，开关设备中的活动触桥通常建构为弓形件，其两个相对的末端上均具有一接触面。开关设备接通时，一触桥发生移动，其接触面与两个相关固定接触件的相应接触面相接触，从而使用电设备与供电设备相连。开关设备断开时，触桥所发生的移动使得相应的接触面彼此分离，在此情况下，主触点断开，致使用电设备从供电设备上断开。为能特别在开关设备接通时确保触桥的两个接触面与固定接触件的相应接触面安全接触，触桥通常不采取刚性建构方式，而是具有一定的可允许的柔韧度。当触桥的至少一个接触面与相应的固定接触件的接触面之间发生熔接或某一种粘接时，触桥所具有的柔韧性会使其在开关设备断开时先发生弯曲，随后停留在一位置上，当触桥处于这一位置时，断开状态下的开关设备就处于一种不安全的工作状态。如果在开关设备持续工作过程中对这种不安全工作状态的出现情况进行监控和识别，就可及时中止开关设备的进一步工作。在此情况下，通过本专利技术的方法和装置可确保一例如为接触器、断路器或紧凑型支路的开关设备，尤其是三极开关设备的安全工作。本专利技术的其他有利实施方式和优选改进方案可从从属权利要求中获得。附图说明下面借助附图对本专利技术及其有利实施方式进行详细说明，其中图1为本专利技术的方法的简化流程图；图2为本专利技术的装置的第一实施方式； 图3为本专利技术的装置的第二实施方式；以及图4为本专利技术的装置的第三实施方式。具体实施例方式如图1所示，接收到一断开信号后，本专利技术的方法主要实施以下两个步骤步骤a)对至少一个主触点的活动触桥在断开后是否超过一断开点进行识别；步骤b)如果在经过预定持续时间后所述断开点未被超过，就中断开关设备的进一步工作。据此，应在断开操作，即特别在接收到一要求断开一个三极开关设备的三个主触点的断开信号后，对开关设备的所有主触点是否均已断开进行检验。此时，主触点包含两个通过一活动触桥相连的接触件。也就是说，主触点可闭合或断开，从而使一用电设备与一供电设备相连，或使用电设备从供电设备上断开。开关设备中的活动触桥通常建构为弓形件，其两个相对的末端上均具有一接触面。开关设备接通时，这些触桥发生移动，其接触面与接触件的相应接触面相接触，从而使用电设备与供电设备相连。而当开关设备断开时，触桥所发生的移动使得相应的接触面彼此分离，从而使用电设备从供电设备上断开。为能特别在开关设备接通时确保触桥的两个接触面与固定接触件的相应接触面安全接触，触桥通常不采取刚性建构方式，而是具有一定的可允许的柔韧度。这种柔韧度例如通过选择合适的材料或通过为弓形接触件(contact bow)选择相应的造型而实现。因此，每个柔韧活动触桥均具有一对接触面和两个开关点。当这些接触面与相关弓形接触件的相应接触面之间发生熔接时，开关点由于发生了熔接而不再断开，从而导致开关设备出现故障。此时，只要弓形接触件其中一端的一个接触面发生熔接，就有可能导致开关设备出现故障。在此情况下，触桥断开时只有一端离开接触件。由于另一端仍然粘接，触桥只能在预定柔韧度所允许的范围内移动，随后停留在一个位置上，而该位置并非对应于断开状态时开关设备的安全工作状态。另一种有可能出现的故障情况是，触桥的两个接触面均与接触件的相应接触面发生熔接。在此情况下，由于两端都发生了熔接，触桥又只能在给定的柔韧度范围内发生弯曲，随后还是停留在一个并非对应于断开状态时开关设备的安全工作状态的位置上。因此，根据本专利技术，应对下述情况进行检验，即，活动触桥在断开时所走过的某一断开行程是否大于一预先确定的断开点。如果其中一个触桥被识别出的断开行程在断开后即使已经过同样为预定的持续时间后仍低于这个断开点，就可认为存在触点熔接现象，因而必须中断开关设备的进一步工作。如果存在这样一种故障情况，就可例如通过断开一设备内部的与主触点串联的冗余开关元件来中断开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使一开关设备安全工作的方法，所述开关设备具有至少一个可闭合和断开的主触点和至少一个控制磁体，所述主触点具有多个接触件与一活动触桥，所述控制磁体具有一活动衔铁，所述衔铁在所述开关设备被接通和断开时对所述触桥发生作用，使得相应的主触点闭合和断开；所述方法包括下列步骤：ａ）对所述至少一个主触点的活动触桥在断开后是否超过一断开点进行识别；ｂ）如果在经过预定持续时间后所述断开点未被超过，中断所述开关设备的进一步工作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-12-23 102004062267.11.一种使一开关设备安全工作的方法，所述开关设备具有至少一个可闭合和断开的主触点和至少一个控制磁体，所述主触点具有多个接触件与一活动触桥，所述控制磁体具有一活动衔铁，所述衔铁在所述开关设备被接通和断开时对所述触桥发生作用，使得相应的主触点闭合和断开；所述方法包括下列步骤a)对所述至少一个主触点的活动触桥在断开后是否超过一断开点进行识别；b)如果在经过预定持续时间后所述断开点未被超过，中断所述开关设备的进一步工作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过测量一用所述主触点实现通断的电流路径中的电流来识别是否已超过所述断开点，如果测得的电流大于断开后的一预设电流，就表示未超过所述断开点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过测量一主触点上的一电压降来识别是否已超过所述断开点，如果所述电压降小于断开后的一预设电压降，就表示未超过所述断开点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过测量所述控制磁体的一电感来识别是否已超过所述断开点，如果断开后所述电感的值与断开后的预定值不相符，就表示未超过所述断开点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过与所述触桥处于有效连接的构件的一状态来识别所述断开点，如果所述构件在断开后所保持的状态与断开后的预定状态不相符，就表示识别出的断开点未被超过。6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过断开一与所述主触点串联在所述电流路径中的开关元件来中断所述开关设备的进一步工作。7.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过切断至少一条用于控制所述控制磁体的控制线来中断所述开关设备的进一步工作。8.一种用于使一开关设备安全工作的装置，所述开关设备具有至少一个可闭合和断开的主触点和至少一个控制磁体，所述主触点具有多个接触件与一活动触桥，所述控制磁体具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特阿登卡，彼得哈廷格，巴多科普曼，诺伯特米特迈耶，路德威格尼布勒，弗里茨波尔，阿尔夫瓦伯纳，诺伯特齐默尔曼，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]