可与保护开关机械耦合的模块制造技术

本身公知的剩余电流保护模块（２０）可与线路保护开关（１８）相耦合。总和电流互感器（３４）检测到剩余电流的出现并且实现对机械触发设备（４０）的操作，所述机械触发设备（４０）通过线路保护开关（１８）的对此适配的机械触发设备（７２，７２′）来实现其分离触头（２８，２８′）的打开。该结构现在关于用于保护电路使之免于电弧影响的功能而被扩展。用于检测是否出现电弧的装置被集成到剩余电流保护模块（２０）中。在所述模块（２０）中，通过控制设备（５８）至少间接地操作所述模块（２０）的机械触发设备（４０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对电路中出现的电弧的保护。
技术介绍
当光控开关有故障并且在光控开关的两个触头之间的距离过短以致通过电流会 被中断时，在电路中例如可出现电弧。然后，正好在两个触头之间构造了电弧。除了在电路 中成批构造的电弧之外，电弧也可以在电路的相与零线之间形成。如果出现电弧，则周围的 部件的温度升高，并且形成燃烧。因而有意义的是提供一种设备，利用该设备保证了对电弧的防护。在USA(其 中使用了所谓的UL技术(安全检测实验室(Underwriterslaboratories)，具有IlOV电 网电压的标准))，甚至规定了这种设备。在那里，采用了电弧保护开关，更确切地说，电弧 保护开关根据预先确定的准则来检测在电路中是否存在电弧并且本身具有分离触头，该 分离触头在存在电弧的情况下被打开。在电弧保护开关中使用的原理被描述在US专利 5，729，145和US专利6，031，699中。在欧洲国家(其中采用IEC技术(国际电工技术委员 会(International Electrotechnical Commission)，具有 230V 的电压的标准))，不强制 规定电弧保护开关。IEC技术中的电路利用线路保护开关和故障保护电流开关来保护。众 所周知，剩余电流保护开关(Fehlerstromschutzschalter)和线路保护开关针对IEC技术 由于规范而与电网电压无关地工作。有时，线路保护开关与剩余电流保护模块相连，该剩余 电流保护模块不具有专用的分离触头。如果对于这些单元还加入专用的电弧保护开关，则 这会与高的花费相联系。在US 5，729，145A中描述了一种保护开关，该保护开关仅仅被构造用于防止电 弧。在该保护开关中，利用逻辑模块分析电路的用于识别电弧的信号，其中用于识别电弧的 电路接受总和电流互感器的输入信号。在出现电弧的情况下，逻辑模块向圆柱体线圈发送 电信号，该圆柱体线圈接着使机械触发机构转动。在现有技术中公知的是剩余电流保护开关和用于识别是否出现电弧的单元的组I=I O在US 6，433，977B1中描述了一种保护开关，该保护开关具有用于在出现剩余电 流时触发保护开关的单元和用于在出现电弧时进行触发的单元。在一种实施形式中，在测 试运行时可能的是，通过晶闸管的切换来模拟剩余电流(Fehlerstrom)，其中晶闸管可以由 用于在出现电弧时进行触发的单元来激励。用于在出现剩余电流时进行触发的单元分析总 和电流互感器的信号并且必要时借助晶闸管上的电信号来触发机械触发单元，通过该晶闸 管来控制用于操作线圈的电流。在US 6，031，699A中所描述的保护开关具有用于检测电弧的单元和用于识别剩 余电流的单元。这两个单元可以彼此独立地产生电信号。通过这种信号分别切换晶闸管， 由此触发保护开关的触发机构。这种类型的保护开关以UL技术实施并且需要开关内部的电源来产生电信号。由此，这些保护开关不适应IEC技术。尤其是，这些保护开关不具有剩余电流保护功能和线路 保护功能，该线路保护功能与电网电压无关地被提供。在出版文献AT 406 208 B中描述了一种适于IEC技术的剩余电流保护开关，其中 总和电流互感器的剩余电流信号由电路设备来检测并且必要时由该电路设备产生用于触 发剩余电流触发器的信号。此外，剩余电流保护开关具有如下电路设备该电路设备能够在 过压的情况下模拟剩余电流并且由此触发剩余电流保护开关。
技术实现思路
本专利技术的任务是能够实现保护IEC技术的电路使之免于电弧影响，而不引起过多 的花费。该任务通过具有根据权利要求1所述的特征的可与保护开关机械耦合的模块和 具有根据权利要求10所述的特征的设备来解决。本专利技术在于扩展所谓的剩余电流保护开关模块。在保护开关被连接在要保护的电 路中并且具有分离触头(所述分离触头用于使上述电路中断)期间，可与这种保护开关机 械耦合的用于使该电路中断的模块正好使用该保护开关的分离触头。这种模块在剩余电流 的情况下必须首先一次作用于所述分离触头，并且对此必须通过模块完全可检测到这种剩 余电流。这只有当该模块如上保护开关那样也被连接在该电路中时才是可能的。对此，针 对该电路的每个导线(相或者零线或三个相和零线)具有输入端子和输出端子，其中输入 端子和输出端子成对地通过连接线路彼此相连。剩余电流可以通过如下方式来识别电流朝着向外方向(Hinrichtimg)流动，但 该电流不再在返回方向上流回到该电路中，而是以其它方式流出。故障保护电流开关现在 包括合适的装置，即恰好针对剩余电流保护功能来提供的这种装置，该剩余电流保护功能 在如下差超过边界值时至少间接地(通常通过由所述装置来移动的元件、例如保持磁体) 作用于机械触发设备该差是在一方面为通过连接线路的至少一个第一连接线路朝着向外 方向流动的电流的电流强度与另一方面为通过连接线路的至少一个第二连接线路朝着返 回方向流动的电流的电流强度之间的差。在剩余电流保护模块中，优选地将总和电流互感器用作针对剩余电流保护功能提 供的装置，并且机械触发设备正好通过在总和电流互感器的次级绕组的区域中提供的磁体 来操作。“在次级绕组的区域中提供的”在这种情况下意味着在剩余电流的可期望的幅度 的情况下，在次级绕组中产生一定的磁场，并且磁体正好可以通过这种大小的磁场而移动。机械触发设备被构建并且被布置在该模块上，使得该机械触发设备在模块与保护 开关耦合时作用于该保护开关(并且尤其是其分离触头通过保护开关的机械触发设备而 打开)，该保护开关同样与此匹配地被设计。合适的用于进行检测的装置确定在连接有模块的电路中是否出现电弧。相对应的 信息或者相对应的信号被转交给控制设备，该控制设备与用于进行检测的装置相耦合。控 制设备也可以是用于进行检测的装置的部分并且接着自动地拥有上述信息。此外，根据本专利技术的模块被设计为使得控制设备至少间接地操作机械触发设备。 本专利技术容忍了在剩余电流保护开关中(该剩余电流保护开关在IEC技术中在剩余电流的情 况下应与电网电压无关地打开其分离触头)可能针对第二功能、即针对对电弧出现的识别和在这种情况下的触发而与电网电压有关地工作。目前已知的用于检测在电路中是否出现 电弧的装置也即包括微控制器并且因而与电源电压有关。换言之，根据本专利技术的模块能够 提供适于IEC技术的剩余电流保护功能。因此，实现了附加地实现保护电路使之免于电弧影响。在根据本专利技术的模块的有利的扩展方案中，提供了用于使磁体(在次级绕组的区 域中)移动的装置来间接地操作机械触发设备，其中当用于进行检测的装置识别出电弧的 存在时，控制设备电激励用于移动的装置。用于使磁体移动的装置允许通过添加电子电路以简单的方式关于防电弧的保护 功能扩展带有剩余电流保护功能的模块。在该模块中，针对用于进行检测的装置不必设置 附加的用于直接操作机械触发设备本身的机械设备。然而，在根据本专利技术的模块的可替选的实施形式中，提供了附加的用于操作触发 设备的装置。当用于进行检测的装置识别出电弧的存在时，这些装置由控制设备激励。在 该实施形式的情况下，得到了如下优点用于操作触发设备的装置在控制设备上针对防止 电弧的功能而最优地被构造。用于进行操作的装置可以是另一保持磁体，其中用于使保持 磁体移动的线圈以如下方式被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够与保护开关（１８）机械耦合的模块（２０，２０′，２０″），－具有至少两个输入端子（４８，４８′）和至少两个输出端子（５０，５０′），其中输入端子（４８，４８′）在所有情况下都通过连接线路与输出端子（５０，５０′）相连，以及－具有针对剩余电流保护功能所提供的装置（３４，３６，３８），所述针对剩余电流保护功能所提供的装置（３４，３６，３８）包括总和电流互感器（３４），并且所述针对剩余电流保护功能所提供的装置（３４，３６，３８）在如下的差超过边界值时至少间接地作用于机械触发设备（４０）：该差是在一方面为通过所述连接线路的至少一个第一连接线路朝着向外方向流动的电流的电流强度与另一方面为通过所述连接线路中的至少一个第二连接线路朝着返回方向流动的电流的电流强度之间的差，其中－所述机械触发设备（４０）又通过在总和电流互感器的次级绕组（３６）的区域中提供的磁体（３８）来操作，并且所述机械触发设备（４０）针对保护开关（１８）与模块（２０，２０′，２０″）耦合的情况被设计为作用于保护开关（１８），其特征在于，－用于检测在所述模块（２０，２０′，２０″）所连接的电路中是否存在电弧的装置（５４，５６，６０，５８，５８′，５８″），其中－控制设备（５８，５８′，５８″）与用于进行检测的装置（５４，５６，６０）相耦合或者是用于进行检测的装置（５４，５６，６０）的部分，以及其中－所述控制设备（５８，５８′，５８″）至少间接地操作机械触发设备（４０）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J赫尔曼，HJ休伯，JM马特尔，M克利迈耶，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]