專利名稱：多極接觸器－斷路器類型的開關的制作方法
技術領域：
本發明涉及到多極接觸器-斷路器類型的開關，其包含一包含由控制電磁鐵和脫扣器控制機構所驅動的斷路用電極的外殼，還包含保護模塊，該模塊裝備有當檢測到故障時用來測量電極電流的裝置和作用于電磁鐵和脫扣器控制機構的裝置。
當出現在至少一根電線電氣故障(例如短路的情況)時，通過電磁鐵所驅動的斷路用電極，接觸器-斷路器檢測在當前的電線中通過的電流(接觸器功能)以及提供保護(斷路器功能)。當出現電氣故障時，裝備有電磁脫扣器的保護裝置作用于電極。這種裝置可以通過開閉觸頭的人工控制裝置來復位。
本發明的目的是提供一種開關，其中電保護裝置和為其它裝置提供接口和連接功能的可卸下模塊共同工作。
根據本發明，開關包含可卸下地安裝在保護模塊下方的外殼上的控制和/或通信模塊，它們通過連接件與所述保護模塊上的處理單元進行通信。
根據一個特定的特征，控制和/或通信模塊在后部包括由所述控制機構和/或電極控制電磁鐵機械驅動的狀態開關，用來提供電極和/或脫扣機構的狀態信息。
參照作為實例提供的并由附圖所表示的實施例將對本發明詳細地介紹，其中
圖1是根據本發明表示接觸器-斷路器側視圖的示意圖；圖2是控制或通信模塊在其上已卸下的接觸器-斷路器的透視圖；圖3是控制或通信模塊安裝于其上的接觸器-斷路器的透視圖；圖4是控制和通信模塊的透視圖；圖5是執行通信功能的模塊以及相關保護模塊的功能示意圖；圖6是執行預警功能或故障管理功能模塊的功能示意圖；圖7是執行延時(timed)輔助觸頭功能的模塊的功能示意圖；圖8是執行馬達負荷顯示功能的模塊的功能示意圖。
如圖1所示的接觸器-斷路器的標記CD包括包含小室和斷路用電極的外殼1以及在電流接觸器模式下的控制部件。
外殼1包含在每個電源電流線15上裝備有動觸頭12并最好裝備有雙斷路(單斷路作為變型)的電極11。圖1中所示為單極，但是開關是多極的。
每根電源電流線15連接到輸入側的電源上和輸出側的負載上。強電端接組件13a和13b位置接近在接近外殼1的頂部和底部，用來與輸電線連接(根據所示的箭頭)。
電極11的動觸頭12在供給電磁鐵16的電源的控制下由接觸器模式下的控制部件所驅動。
機械組件14作用在觸頭12上，用來開閉這些觸頭。該組件14容納在外殼1中，其包含電磁鐵16作用在其上的機構141，以及手動控制按鈕17和脫扣器18與其一起工作的機構142，該脫扣器本身和機構141一起工作，機構141和機構142可以具有一些公共的部件。
電極11的動觸頭可以通過在開關前部放置的手動控制按鈕17來控制。其用來在脫扣之后手動斷開電極并復位裝置。
機構142傳動可移動部件61，其最好由一個連桿組成用來使第一個輔助觸頭動作。連桿61可以根據機構14的狀態移動，在移位中占據三個位置On位置、Off位置和脫扣位置，以表征裝置的On(準備)狀態、Off(斷開)狀態和其脫扣狀態。其具有諸如61A的執行機構，執行機構的位置代表了控制機構14的狀態(On-Off-Tripped)。
電磁鐵16傳動最好由連桿組成并用來使第二個輔助觸頭動作的可移動部件62。響應被切換的電磁鐵16，連桿62在移位中可以從工作位置移動到休止位置，反之亦然。其具有諸如62A之類用來控制觸頭的執行機構。
在外殼1中引導這些連桿61和62，使它們沿著長度方向(如圖1所示的平行于電源線的方向)滑動。
控制部件與優選實施例中可卸下連接到包含控制部件的外殼1的電保護和控制模塊2相關聯。電保護和控制模塊2位于容納電磁鐵、脫扣裝置以及機械組件的部件的下面。
保護及控制部件2是L型的，L形臂狀物之一容納電流傳感器21，另外一個容納電子裝置。在與顯露表面相反的一例具有與連接件19一起工作的連接件26，用來使保護模塊的電子電路22與電磁鐵16和脫扣機構18進行通信。保護模塊2執行保護功能并當所述傳感器檢測到故障電流(比如短路)時向脫扣裝置18輸出故障信號，脫扣裝置18然后控制觸頭12的斷開。
保護及控制模塊2容納電流傳感器21，該傳感器將檢測通過電極的電流。每個傳感器21通過連接件25和位于電極11輸出側的一段電源線15B和15C相連，電線是通過在電極輸入側的一段電線15A來實現的。模塊2的每個傳感器通過其輸出端和電子保護電路相連，該電路通過連接件26B-19B與電磁線圈16相連，并通過連接件26A-19A與電磁脫扣裝置相連。
電保護電路22也從以布置在接近底部的外殼前部顯露的電源連接端A1和A2中接收電源電壓。這些連接端與在外殼中所容納的導線相連，并通過連接件24與保護模塊2中連接到電子電路22引線上的連接件相連。施加給A1和A2的電源電壓用來對保護模塊、脫扣裝置和線圈供電。電源連接件24位于靠近將電流傳感器21與導電體15連接的電連接件25的地方。
在保護模塊2的下面，開關提供一空間，用來容納盒狀的可卸下控制或通信模塊3。
在接近后部的地方一些模塊3裝備有機械或者電子觸頭或開關31a和31b，它們可以通過執行機構61A或62A來操縱。
在與模塊3相鄰的一側，保護模塊2裝備有連接件23，其具有好幾個引線，其功能將在下面進行介紹。當模塊3放置在保護模塊2的下方時其與模塊3的連接件33匹配。
連接件23-33在模塊3和保護模塊2的保護電路22之間進行信息交換。該連接件23-33具有6個引線，分別與電子電路22的引線Vc1，Vc2，Dsq，Rst，Set和Gnd相連。
與電容器相連的電路22輸出引線Vc1向控制電磁鐵16的線圈輸出正電壓。
與電容器相連的電路22輸出引線Vc2輸出使脫扣裝置18動作的正電壓。
電路22的Dsp引線輸出反映瞬時比值Im/Ir的電壓，其中Im是在電源導線15中流過的電流，Ir是在保護模塊2的前部所顯示的用戶可調的裝置額定使用電流。
電路22的輸出引線Rst輸出復位命令。
電路22的輸出引線Set輸出來自保護電路22的表征故障即預警、磁異常、溫度異常，內部故障等一些信號。
電路22的Gnd引線為接地點，其是保護模塊2和通信模塊3之間的公共參考點。
圖5所示為其電路圖的通信模塊3裝備有保護模塊2，并接收各種信號Vc1，Vc2，Dsq，Rst，Set和Gnd。這些信號通過接口傳送給處理電路34，該電路還接收關于觸頭31a和31b的狀態信息，通過外部連接件39A供電。處理電路34通過用于通信總線(現場總線)的連接件39B交換信息，通過輸入輸出電路38E來控制連接件39C的連接端A1、A’1和A2。接頭A1和A2通過事先經過配線的組件直接與主產品或者相關逆變器模塊的接頭A1和A2相連。
圖6所示為其電路圖的模塊3執行預警或者故障管理功能。其接收通過接口發送給由Vc1和Gnd以及電源電路36對其供電的處理電路34的Vc1和Gnd信號。該處理電路34在模塊的前部通過控制電路35和繼電器37控制繼電器的輸出39C。繼電器的輸出表明超過了給定的溫度狀態或者是故障(短路，溫度故障等)。
圖7所示為其電路圖的裝備有延時信號輔助觸頭的模塊3，其接收通過接口發送給由Vc1和Gnd以及電源電路36供電的處理電路的Vc1和Gnd信號。該處理電路34也接收關于由執行機構驅動表征電極狀態的觸頭31b的狀態信息。處理電路34通過控制電路35和繼電器37控制繼電器輸出39d。繼電器輸出39D表示電磁鐵以及超時的(time-out)電極的開閉狀態。
圖8所示為其電路圖的裝備有馬達負載顯示的模塊3，其接收通過接口發送給向由Vc1和Gnd以及電源電路36供電的處理電路的Vc1、Dsq和Gnd信號。處理電路34輸出模擬信息，用來通過輸出端39F上的電路38A、濾波器38B以及具有模擬輸出的電路38C，以控制顯示或者提供關于馬達負載的信息。可以提供用于輔助電源的連接件39E。
在模塊3的下面提供一個槽其中可以放置模塊4，第二個槽在其中放置模塊5。模塊3必須足夠得高以便能夠覆蓋其下方專門用于故障功能的模塊的外殼。
顯然，在不偏離本發明范圍的情況下，可以設想各種細節的變型和改進，甚至可以考慮使用等效的裝置。
權利要求
1.一種多極接觸器-斷路器類型的開關，包含一容納控制電磁鐵(16)和脫扣機構(18，14)所驅動的斷路用電極的外殼(1)，該開關包含裝備有測量電極電流的裝置(21)和控制電磁鐵(16)的裝置的保護模塊以及如果檢測到故障電流時的脫扣控制機構(14)，其特征在于，其包含在保護模塊(2)下方可卸下地固定在外殼上的控制和/或通信模塊(3)，通過連接件(23，33)和所述保護模塊(2)的處理電路(22)進行通信。
2.根據權利要求1所述的開關，其特征在于控制和/或通信模塊(3)在后部具有狀態開關(31a，31b)，由所述控制機構和/或電極控制電磁鐵進行機械驅動，用來提供關于電極和/或脫扣機構的狀態信息。
3.根據權利要求1或者2所述的開關，其特征在于保護模塊是L型，其中L的一個臂狀物容納電流傳感器(21)，另一個臂狀物容納電子電路(22)并且在與顯露表面相反的一側裝備有連接件(26)，這些連接件使得所述電子電路(22)和電磁鐵(16)和脫扣機構(18)能進行通信。
4.根據所述權利要求之一所述的開關，其特征在于，其包含被外殼中所容納的導線延長了的測試電源連接端(A1，A2)，它們通過電源連接件(24)與保護模塊的電子電路(22)相連。
5.根據所述權利要求之一所述的開關，其特征在于，電源連接件(24)位于與將電流傳感器(21)和電源導線(15)連接的電連接件(25)靠近的地方。
6.根據所述權利要求之一的開關，其特征在于控制和/或通信模塊(3)與保護模塊的電子電路(22)的至少一個輸出(Vc1，Vc2)進行通信，在輸出端連接電容器并輸出正電壓。
7.根據所述權利要求之一所述的開關，其特征在于，控制和/或通信模塊(3)與保護模塊的電子電路(22)的至少一個輸出(Dsq)進行通信，在輸出端輸出表征電源導線中電流和額定使用電流的瞬態比值(Im/Ir)的電壓。
8.根據所述權利要求之一所述的開關，其特征在于控制和/或通信模塊(3)與保護模塊電子電路(22)的至少一個輸出(Set)進行通信，在輸出端輸出代表故障的一些信號。
9.根據所述權利要求之一所述的開關，其特征在于，控制和/或通信模塊(3)與保護模塊電子電路(22)的至少一個輸出復位命令的輸出(Rst)以及來自形成接地的相同電路(22)的輸出(Gnd)進行通信。
10.根據所述權利要求之一所述的開關，其特征在于，控制和/或通信模塊(3)包含處理電路(34)，來自保護模塊電子電路(22)的信息輸入到其中，以及在前表面的控制至少一個輸出(39)或者信號的裝置。
11.根據權利要求10所述的開關，其特征在于，處理電路(34)接收來自狀態開關(31a，31b)的信息。
全文摘要
一種多極接觸器－斷路器類型的開關，包含一容納控制電磁鐵(16)和脫扣機構(18，14)所驅動的斷路用電極的外殼(1)，該開關包含裝備有測量電極電流的裝置(21)和控制電磁鐵(16)的裝置的保護模塊以及如果檢測到故障電流時的脫扣控制機構(14)，其特征在于，其包含在保護模塊(2)下方可卸下地固定在外殼上的控制和/或通信模塊(3)，通過連接件(23，33)和所述保護模塊(2)的處理電路(22)進行通信。
文檔編號H01R13/24GK1397972SQ0214191
公開日2003年2月19日 申請日期2002年7月18日 優先權日2001年7月18日
發明者讓·豪德賴, 菲利普·吉伯特 申請人:施耐德電器工業公司