机电式保护开关的状态检测方法和监测设备

本发明涉及一种机电式保护开关的状态检测方法，该保护开关 包括类似电路保护开关和故障电流保护开关的开关锁，开关触点和 释放机构，本发明还涉及实现上述方法的监测设备。

人们越来越需要将诸如电路保护开关和故障电流保护开关之类 的保护开关系统和设备与结构系统技术的总线系统结合为一体。 特别是由EIB-BUS(欧洲安装总线协会)的总线系统的连接更应实 现这一点。现有的用于电路保护开关或者故障电流保护开关的辅助 开关不为总线系统的终端所适用。开关锁和释放机构的开关触点和 电机元件也不能与数字信号源相配合。此外，在保护开关与附属部 件之间的电路连接的附加装置将对抗干扰性能是有害的。

因此，迄今在实践中，保护开关的一个附加侧的辅助开关和故 障信号开关的必要设置以及另一个附加侧的用于遥控释放工作电流 断路器的必要设置将损害用于电路保护或者保护故障电流的元件的 增设，当基本设备是电路保护开关时，目前不允许增设一个用于故 障电流保护的附加部件，因为上述技术能够产生附加的作用。因此， 人们出于故障电流保护开关的考虑，设置一个用于电路保护的附加 元件。

本发明的目的在于，克服上述困难，实现与总线系统的耦合。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种状态监测方法，它在 开关机箱的外部设置非接触式传感器。此处，通过外壳进行无机械 耦合的非接触式测量，测得电路保护开关或者故障电路保护开关的 特定机械状态。在这里非磨擦性以及由此带来的特别小的灵敏度是 非常有益的，因为采用了非接触式传感器，例如根据BEROS技术制 造的传感器，能够检测到处于其标准位置上的主要部件。因此，能 够监测开关锁或者释放机构的元件，或者安装在其上的指针式元件。 通过对非接触式测量所获得的信号进行必要的测量电路处理，使得 上述监控由于对所结合的开关电路部件能够进行多次的利用而变得 非常经济，同时也能够实现为与总线系统相匹配以及转换的总线耦 合。

一种实现本发明检测法的监控设备可以很简单地采用传感器进 行工作，这些传感器位于与保护开关相串接的监控机箱上，并且被 设置在与扩展的侧壁相邻的位置。在监测机箱内，可以另外设置一 个释放机构，它与连接元件在一起，在必要的情况下，通过释放部 件，作用于与保护开关相串接的开关锁。在所述的监测机箱中的功 能元件不仅能够完成状态检测，而且可以根据总线传送的指令，作 用于检测设备中装配的元件。例如，总线可以被容纳在用于装配保 护开关的承载母线中，从而保护开关和相接的监测设备可以被设置 在同一支承母线中，这样总线连接就可以很好地通过检测设备实现。 这里可以在检测机箱中设置一个带有用于总线耦合的电路的电路板。

在用于故障电流保护开关的监测机箱中，监测设备的释放机构 可以仅仅由一块电磁铁进行工作，它与结构中的极靴一起作为散射 场源，对故障电流保护开关的吸持磁铁释放机构的磁铁系统进行控 制。通过对电磁铁位置和电磁场的场强进行适当的设计，吸持磁铁 释放机构的磁场在电磁铁被激励的时候将被减弱：导致它的衔铁落 下，触发故障电流保护开关。

较为合理的是，保护开关的外形要适应检测机箱的形状，并且 要设置一个能从保护开关的一个承载母线上弹开的支架。

在具有一个分隔部件的细长形状的监测机箱中，最好设置一个 细长的空间，其上部区域用于放置传感器和测量电路的电路板，其 下部区域放置用于总线耦合电路的电路板。

现在借助示意性概略画出的图示实施例对本发明作进一步的说 明。附图中：

图1所示为实现状态监测方法的监测设备的剖面图；

图2是图1所示监测设备与附加的用于电路保护开关的释放机构；

图3所示为监测设备以及用于故障电流保护开关的释放电磁铁；

图4至6为两个侧视图以及与图4有关的俯视图，所示为监测设 备中用于故障电流保护开关中吸持磁铁释放的释放电磁铁。

根据图1所示的监测设备1在其监测机箱内设置了传感器3-5， 也就是传感器3用于检测串接的保护开关的手柄的位置，传感器4用 于检测衔铁的位置，传感器5用于检测触点的位置。这些传感器能 够根据Bero原理工作。用于检测的传感器3-5和一个测量电路被设 置在电路板6上。显而易见，传感器的排布方式根据与之相连的被 监测的保护开关设计结构而定。在下部区域，设置了一个电路板7， 以及与总线系统耦合的电路。与总线电路的连接触头由接触插板8 形成。

为了使用于检测的电路板6准确定位，可以设置几个定位销钉9。 因此传感器3-5可以在检测设备上准确定位。

为了实现工作电流断路器的扩展功能，在图2所示的监测设备 上设置了一个释放机构10(实际上即是一个释放电磁铁)以及一个 同步机械元件11。同步机械元件11可以与一个穿过监测设备机箱的 销钉12一起共同作用于开关锁或者相串接的电路保护开关的机械部 分。

图3所示的监测设备1中用于串接的故障电流保护开关的工作电 流断路器可以非常简单和无干扰地工作。为此设置了一个释放电磁 铁13，通过位置的排布和磁场的控制，使得当释放电磁铁13受到激 励时，减弱处于相串接的故障电流保护开关中的吸持磁铁释放器的 磁场，从而使吸持磁铁释放器动作。

上述释放电磁铁13可以如图4至6所示那样工作。一个扁平环状 的磁场线圈14被设置在一个假设的轴15周围。在一个磁铁系统中衔 接着铁芯16，铁芯16相当于一个环状铁芯的一部分，它形成极靴17。 极靴17最好这样设计，即它在被串接的待监测的故障电流保护开关 的吸持电磁体释放机构所在的相邻平面上形成一个散射场。可以通 过一根总线或者适于外部机构的单独的接线端对磁场线圈14进行激 励控制，在上述两种情况下，监测设备与受监测设备间的机电完全 断开是有益的。