【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有接口模块的开关设备。
技术介绍
1、开关设备可以实施为断路器、电动机保护开关、电力安全开关或负载断开开关。开关设备通常包括触发单元、致动器和开关机构。触发单元通过致动器耦合到开关机构。由于在系统技术中使用越来越多的总线系统，因此开关设备也需要易于连接到总线。
技术实现思路
1、能够提供便于连接到总线的开关装置是本文的目的。
2、根据独立权利要求，该目的通过开关装置实现。进一步的改进和实施例是独立权利要求的主题。
3、在一个实施例中，开关装置包括触发单元、耦合到触发单元的致动器、耦合到致动器的开关机构、和接口模块。接口模块包括耦合到触发单元的信号处理单元、耦合到信号处理单元中的发送和接收电路的接口电路、用于馈送第一电源的电源输入、和电压转换器，其在输入侧连接到电源接入口并包括用于发出第二电源的电源引出口。电源引出口耦合到信号处理单元和触发单元。
4、这样的优点是开关设备可以通过接口模块连接到总线。在实例中，接口模块支持至少一个总线协议。开关设备可以通过信号处理单元和接口电路向总线发送数据并从总线接收数据。总线可以直接连接到接口电路或耦合到接口电路。
5、接口模块还可以被识别为开关电路状态模块，也称为断路器状态模块或bsm。
6、在一个实施例中，信号处理单元实施为微控制器或微处理器。
7、在一个实施例中，信号处理单元中的发送和接收电路被设计为将串行数据信号转换为并行数据信号。发送和接收电路可以
8、在一个实施例中，信号处理单元中的发送和接收电路包括通用异步接收器-发送器和/或通用同步/异步接收器-发送器。因此，优点是发送和接收电路可以将信号处理单元中的其他块提供的数据转换成串行位信号，并将数据发送到接口电路。此外，发送和接收电路还可以将通过信号处理单元中的接口电路馈送的串行位信号转换成数据字节，其由信号处理单元中的其他块处理。
9、在一个实施例中，电压转换器实施为dc/dc转换器。来自第一电源的电压值大于第二电源的电压值。
10、在一个实施例中，电压转换器被实施为降压转换器。或者，电压转换器可以实施为降压/升压转换器。
11、在一个实施例中，接口模块包括检测单元，该检测单元在输出侧耦合到信号处理单元，并且被设计为将位置信息转换为电检测信号。
12、在一个实施例中，检测单元设计成光学地检测开关设备中致动器的位置并将其转换成电检测信号。致动器耦合到开关机构。致动器可由用户访问。致动器可以是拨动开关或压力开关。因此，致动器的位置可以由检测单元检测，转换成电检测信号，从而通过信号处理单元、接口电路和在开关设备外部的通信单元中的总线、或开关设备的跳闸单元发送关于致动器位置的信息。在一个实施例中，接口模块包括具有第一连接器、第二连接器和分压器抽头的分压器。第一连接器连接到中性导体或可连接到中性导体。分压器抽头通过输入端口耦合到触发单元。第二连接器可以连接到参考电位导体或参考电位连接器。这里的优点是可以在中性导体上监测电压。
13、例如，可以将开关设备设置为操作或维护模式。
14、在一个实施例中，接口模块包括用于馈入控制信号的控制输入电路。信号处理单元耦合到控制输入电路，并且被设计成根据控制信号调节开关设备的保护功能。开关设备可包括用于产生控制信号的机械致动开关。根据控制信号，开关设备被设置为维护模式或操作模式。例如，可以在维护模式下增强开关设备的保护功能。这具有的优点是，当对通过开关设备馈送的带电负载进行维护时，人员安全性增加。这种类型的开关可以缩写为arms(电弧减少维护设定开关)或erms(能量减少维护设定开关)。
15、在一个实施例中，接口模块包括互锁电路，该互锁电路耦合到接口模块上的连接器，用于接收和/或传输互锁信号，并且耦合到触发单元。使用致动器和开关机构，触发单元根据互锁信号中断或启用电流。互锁信号可以被识别为区域选择性互锁信号。例如，互锁信号可以包括来自互锁输入信号、互锁输出信号和附加互锁信号的信号。开关设备可以通过互锁信号耦合到其他开关设备。区域选择性互锁缩写为zsi。
16、根据区域选择性互锁的工作方式，该开关设备–其直接位于负载上游-将电流中断到引起故障的负载。如果该开关设备能够成功中断电流，则其他开关设备不会中断它们本身的电流。这确保了不是最快达到触发条件的开关设备中断了电流，而是直接向引起故障的负载提供电源的开关设备中断了电流。
17、例如，互锁电路与其中设置有互锁电路的开关设备的触发单元以及与其他开关设备和/或上级通信单元的互锁电路通信。互锁电路的开关设备中的触发单元提供的信息以及通信单元中的外部开关设备提供的信息确定互锁电路-触发单元通过开关机构和致动器中断电流或允许其流动。
18、在一个实施例中，开关设备包括壳体单元。触发单元、致动器、开关机构和接口模块包含在壳体单元内。该壳体单元可以设计成可打开的。例如，壳体单元可以在前面打开。即使安装在类似于控制柜的布置中，也可以打开壳体单元。壳体单元可以打开以进行维护。可以打开壳体单元，使得人可以从开关设备移除接口模块。例如，人可以从开关设备移除接口模块用于维护或修理目的，并且可以在开关设备中安装不同的接口模块。这就是为什么壳体单元被设计成可以从前面打开的原因。
19、在一个实施例中，触发单元包括另一信号处理单元，其耦合到接口模块的信号处理单元和致动器。另一个信号处理单元设计为微处理器、微控制器、逻辑门和/或状态机。因此，开关设备包括至少两个信号处理单元。
20、开关设备包括模块化内部接口和信号化单元。
21、接口模块也称为开关电路状态模块或断路器状态模块(bsm)。触发单元可包括触发电子设备。开关设备可以设计为保护设备和/或断路器。开关机构可以称为接触系统。
22、bsm是开关设备的触发单元和其他模块化通信单元之间的内部接口。bsm用于检测接触系统的开关位置或机构并将其报告给开关设备的电子装置，特别是触发单元。
23、在一个实施例中，触发单元(也称为触发器)检测操作条件，即通过开关设备的电流，并且相应地通过一个或多个致动器(例如线圈)作用于开关机构，以便在发生过载或短路时打开开关设备接触系统，这取决于负载和相应的默认设置。
24、值得注意的是，在具有电子触发单元的开关设备中，可以检测系统或开关设备中的负载条件，并且可以从开关设备或向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种开关设备，其包括：
2.根据权利要求1所述的开关设备，其中所述信号处理单元(37)实施为微控制器或微处理器。
3.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述信号处理单元(37)的所述发送和接收电路(41)被设计为将串行数据信号转化为并行数据信号。
4.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述信号处理单元(37)的所述发送和接收电路(41)包括通用异步接收器-发送器和/或通用同步/异步接收器-发送器。
5.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述电压转换器(34)被实施为DC/DC转换器，并且其中所述第一电源电压(V+)的电压值大于第二电源电压(VD)的电压值。
6.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口模块(20)包括检测单元(50)，其在输出侧耦合到所述信号处理单元(37)并且被设计为将位置信息转换为电检测信号(SDE)。
7.根据权利要求6所述的开关设备，其中所述检测单元(50)被设计为光学地检测所述开关设备(10)的激活器(22)的位置并将所述位置转换为所述电检测信号(SDE)。p>
8.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口模块(20)包括具有第一连接、第二连接和分压器抽头的分压器(65)，其中所述第一连接可以连接至中性导体并且所述分压器抽头耦合到所述触发单元(11)的输入端。
9.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口模块(20)包括用于馈送控制信号(ARMSIN)的控制输入电路(55)，并且其中所述信号处理单元(37)耦合到所述控制输入电路(55)并且被设计用于根据所述控制信号(ARMSIN)建立所述开关设备(10)的保护功能。
10.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口模块(20)包括互锁电路(60)，所述互锁电路耦合到所述接口模块(20)中的连接，所述互锁电路接收和/或发送互锁信号(ZIN、ZOUT、ZCOM)，并且所述互锁电路连接到所述触发单元，使得所述触发单元(11)使用所述致动器(12)和所述开关机构(13)根据所述互锁信号(ZIN、ZOUT、ZCOM)中断或启用电流(I)。
11.根据权利要求1或2所述的开关设备，其包括壳体(23)，其中所述触发单元(11)、所述致动器(12)、所述开关机构(13)和所述接口模块(20)安装在所述壳体(23)内。
12.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述触发单元(11)包括附加信号处理单元(64)，其耦合到所述接口模块(20)的所述信号处理单元(37)和所述致动器(12)，并且包括微处理器、微控制器、逻辑门和/或状态机。
13.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口电路(40)适于耦合到总线。
14.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述信号处理单元(37)经由引线配置(18)中的多个电缆耦合至所述触发单元(11)。
15.根据权利要求14所述的开关设备，其中所述电源输入(30)具有用于馈送所述第一电源电压(V+)的第一电源线(31)和作为参考电位(GND)连接的第二电源线(32)，其中所述第一电源线(31)和所述第二电源线(32)经由所述引线配置(18)耦合至所述触发单元(11)。
16.根据权利要求15所述的开关设备，其中所述触发单元(11)包括连接器(68)，所述第一电源电压(V+)、所述第二电源电压(VD)和所述参考电位(GND)能够通过所述连接器(68)被分接。
17.根据权利要求14所述的开关设备，其中，所述电源引出口(35)经由引线配置(18)耦合至所述触发单元(11)。
...【技术特征摘要】
1.一种开关设备，其包括：
2.根据权利要求1所述的开关设备，其中所述信号处理单元(37)实施为微控制器或微处理器。
3.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述信号处理单元(37)的所述发送和接收电路(41)被设计为将串行数据信号转化为并行数据信号。
4.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述信号处理单元(37)的所述发送和接收电路(41)包括通用异步接收器-发送器和/或通用同步/异步接收器-发送器。
5.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述电压转换器(34)被实施为dc/dc转换器，并且其中所述第一电源电压(v+)的电压值大于第二电源电压(vd)的电压值。
6.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口模块(20)包括检测单元(50)，其在输出侧耦合到所述信号处理单元(37)并且被设计为将位置信息转换为电检测信号(sde)。
7.根据权利要求6所述的开关设备，其中所述检测单元(50)被设计为光学地检测所述开关设备(10)的激活器(22)的位置并将所述位置转换为所述电检测信号(sde)。
8.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口模块(20)包括具有第一连接、第二连接和分压器抽头的分压器(65)，其中所述第一连接可以连接至中性导体并且所述分压器抽头耦合到所述触发单元(11)的输入端。
9.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口模块(20)包括用于馈送控制信号(armsin)的控制输入电路(55)，并且其中所述信号处理单元(37)耦合到所述控制输入电路(55)并且被设计用于根据所述控制信号(armsin)建立所述开关设备(10)的保护功能。
10.根据权利要求1或2所述的开关设备，其中所述接口模块(20)包括互...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·弗莱特曼，HJ·马德尔，D·A·詹森，R·阿拉克，R·科瑞夏尔，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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