施耐德 | 創新！能識別故障的微型斷路器

輔助電子保護模組及相關的斷路器裝置

技術領域

本發明涉及一種輔助電子保護模組，該輔助電子保護模組設計成與熱磁斷路器模組連線以形成斷路器裝置，並且涉及相關的斷路器裝置。

本發明的領域涉及電氣裝置的安全性，特別是在裝置中存在電氣故障的情況下中斷電力供應，通常稱為電路中斷。

背景技術

眾所周知，在由供電網路供電的電氣裝置中會發生各種故障，並可能危及連線在該裝置中的裝置的安全，甚至在某些情況下會引起火災或對操作者造成物理危險。

為了確保電氣裝置的安全，使用了被稱為斷路器的裝置，該裝置配置為一旦檢測到過載電流就非常迅速地中斷電源。常規地，斷路器包括固定觸點和活動觸點，活動觸點設計成在其與固定觸點分離且因此電流中斷的開啟位置和活動觸點抵靠在固定觸點上且電流能夠流動的閉合位置之間移動。斷路器還包括用於電中斷的脫扣機構，該脫扣機構使斷路器的觸點移至開啟位置，還包括復位手柄，該復位手柄設計為從脫扣機構的開啟位置移至閉合位置。操作者通常可以在包含斷路器的殼體的一個面上接近復位手柄，並且可以在斷開位置（對應於觸點開啟的位置）和接通位置（對應於觸點閉合的位置）之間手動地移動，反之亦然。透過觸發電氣中斷，使手柄自動從接通位置移動到斷開位置，或者由操作者手動地進行。

已知用於“微型斷路器”的緊湊型熱磁斷路器模組，也稱為MCB。這種模組特別緊湊，並在發生熱故障時觸發供電中斷，例如由於在裝置中存在過熱的故障負載，以及在發生磁故障時，例如在短路的情況下發生。

具有電子微控制器的輔助保護模組也是已知的，所述模組設計為連線到現有的熱磁斷路器。這種輔助電子保護模組配置為例如在出現故障導體或連線中可能產生電弧的情況下實施保護。此外，輔助模組配置為實施差動保護，並且電子微控制器設計為執行這種差動保護功能，從而導致供電中斷。

輔助保護模組可以單獨出售，也可以與熱磁斷路器模組一起出售，在這種情況下，它們形成完整的斷路器裝置，這些斷路器裝置設計成由於多種原因而執行斷路器功能，因此可以為電氣裝置提供最佳保護。

然而，目前很難確定導致這種斷路器裝置脫扣的原因。實際上，操作者可以觀察到斷路器裝置的復位手柄處於觸點開啟的位置（斷開位置），然而，無法確定手柄是否已被手動致動或位置變化是否已由斷路器機構脫扣觸發，如果斷路器機構已脫扣則是由什麼原因引起的，即是否由於熱、磁或差動故障或電弧的發生而脫扣。現在，在電氣裝置中要採取的糾正措施取決於導致保護脫扣的電氣故障。例如，熱故障表示存在故障的電負載，電弧故障表示發生火災等。

因此，需要透過提供斷路器機構脫扣的根本原因的確定和指示來增強斷路器裝置

發明內容

為此，本發明提出一種輔助電子保護模組，其設計為與熱磁斷路器模組連線，該熱磁斷路器模組設計為連線在由供電網路供電的電氣裝置中，幷包括斷路器機構，該斷路器機構設計為執行至少一個主要斷路器功能。輔助電子保護模組包括輔助脫扣機構，其獨立於熱磁斷路器模組的斷路器機構並設計為執行至少一個輔助保護功能。熱磁斷路器模組包括第一手柄，其設計為位於第一接通位置，其中電流流經電氣裝置，和第二開啟位置，其中電流經過裝置的流動由於手動動作或斷路器機構脫扣而被中斷，輔助電子保護模組包括第二手柄，其設計為位於第一接通位置和第二開啟位置。

輔助電子保護模組的第二手柄與熱磁斷路器模組的第一手柄機械連線，使得所述第二手柄跟隨熱磁斷路器模組的第一手柄的位置。

輔助電子保護模組還包括：電流感測器，用於流經熱磁斷路器模組的電流；以及電流整形模組，其連線在電流感測器的輸出處並且在處理單元的輸入處供應測量的電流的影象，所述處理單元配置為儲存在預定持續時間的滑動時間視窗內測量的電流值。

處理單元配置為將在第二手柄已經移動到第二位置之前測量的至少一個電流值與閾值電流值進行比較，並且基於所述比較的結果來從手動操作和熱磁斷路器模組的斷路器機構的脫扣中確定移動到第二位置的原因。

處理單元配置為分析在第二手柄已經移動到第二位置之前測量的電流值，並且基於分析結果來確定斷路器模組的脫扣是由於熱故障還是由於磁故障。

附圖說明