專利名稱：帶有附加觸發(fā)開關(guān)的故障電流保護(hù)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有總和電流互感器和開關(guān)裝置的故障電流保護(hù)開關(guān)， 所述總和電流互感器用于在出現(xiàn)故障電流的情況下產(chǎn)生故障信號，所述開關(guān) 裝置連接在總和電流互感器上，即使在沒有出現(xiàn)故障電流的情況下也能對故 障電流保護(hù)開關(guān)進(jìn)行觸發(fā)。
背景技術(shù)：
在某些應(yīng)用領(lǐng)域，故障電流保護(hù)開關(guān)(FI保護(hù)開關(guān))具有緊急斷開的附 加功能，是有利的。但在實(shí)現(xiàn)這種附加功能時，必須注意該保護(hù)開關(guān)相對于 布線技術(shù)而言的復(fù)雜的邊界條件。在此情況下，保護(hù)開關(guān)自身以及附加裝置 所能使用的安裝空間非常有限。具有緊急斷開這種附加功能的FI保護(hù)開關(guān)屬于已知技術(shù)。圖1顯示的 就是這種保護(hù)開關(guān)的電路圖。據(jù)此，通過開關(guān)機(jī)構(gòu)S可切斷三相電網(wǎng)的電流 路徑L1、 L2、 L3和N。此外，電流路徑L1、 L2、 L3和N還通過繞組wl、 w2、 w3和w4經(jīng)過總和電流互感器SW。如果沒有出現(xiàn)故障電流，總和電流互感器 SW的磁芯中就不會產(chǎn)生總和形式的磁場。觸發(fā)電路AK通過同樣連接在總和 電流互感器SW上的二次繞組w8對所存在的》茲場進(jìn)行4企測。觸發(fā)電^各AK對 觸發(fā)裝置AE進(jìn)行控制，借助于觸發(fā)裝置AE可通過圖中未顯示的閉鎖裝置對 開關(guān)S進(jìn)行操作。為能實(shí)現(xiàn)緊急斷開功能，設(shè)置有外部緊急斷開按鈕NA,出于安全原因，緊急斷開按鈕NA必須實(shí)現(xiàn)為常閉觸點(diǎn)。緊急斷開開關(guān)NA連接在故障電流保 護(hù)開關(guān)FI上的端子Y1、 Y2上。AC型、A型或B型故障電流保護(hù)開關(guān)FI具 有兩個用于連接緊急斷開開關(guān)NA的反向繞線的附加繞組w5和w6。這兩個繞 組通過電阻器R1和R2連接在中性導(dǎo)線N和其中一相(此處為相L3)之間。 緊急斷開按鈕NA與電阻器R2串聯(lián)。因而在平衡狀態(tài)下，兩個繞組w5和w6 中均有電流流動，此時的安匝為零。但如果按下緊急斷開按鈕NA，就只有繞 組w5中還有電流流動，此時的安匝不為零，其結(jié)果是故障電流保護(hù)開關(guān)FI 被觸發(fā)。EP 0 374 506 A2中公開過類似的故障電流保護(hù)開關(guān)。在圖1所示的已知示例中還設(shè)置有實(shí)現(xiàn)為常開觸點(diǎn)的檢驗(yàn)按鈕PT。這個 整合在故障電流保護(hù)開關(guān)FI中的檢驗(yàn)按鈕PT,通過檢驗(yàn)電阻器RP連接在同 樣巻繞在總和電流互感器SW上的繞組7上。整個檢驗(yàn)支路PT、 RP、 w7與緊 急斷開支路NA、 R2、 w6及Rl、 w5并聯(lián)。如果按下檢驗(yàn)按鈕PT，總和電流互 感器SW就會被繞組w7磁化，借此可通過觸發(fā)電路AK觸發(fā)故障電流保護(hù)開 關(guān)FI。上述具有緊急斷開這個附加功能的FI保護(hù)開關(guān)的缺點(diǎn)在于，其結(jié)構(gòu)相 當(dāng)復(fù)雜，且需較大的空間來安裝相應(yīng)的附加裝置。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是簡化帶有附加開關(guān)功能的FI保護(hù)開關(guān)的結(jié)構(gòu)。 根據(jù)本發(fā)明，這個目的通過一種帶有一個總和電流互感器和一個開關(guān)裝 置的故障電流保護(hù)開關(guān)而達(dá)成，所述總和電流互感器用于在出現(xiàn)故障電流的 情況下產(chǎn)生故障信號，所述開關(guān)裝置連接在所述總和電流互感器上，即使在 沒有出現(xiàn)故障電流的情況下也能對故障電流保護(hù)開關(guān)進(jìn)行觸發(fā)，其中，所述 開關(guān)裝置通過一個橋接電路和單獨(dú)一個繞組連接在所述總和電流互感器上。 本發(fā)明的基本思路為當(dāng)電橋平衡時，支路中沒有電流通過，因而可將這個支路連接在FI保護(hù)開關(guān)的總和電流互感器上；通過開關(guān)裝置可使電橋電路失諧，從而使最初的不帶電流的支路在總和電流互感器中起磁化作用。 根據(jù)本發(fā)明，可有利地省去一個或兩個巻繞在總和電流互感器上的繞組。借此不僅可減小所需空間，還可降低安裝成本。所述開關(guān)裝置最好包括一個緊急斷開開關(guān)。借此可以簡單的方式將緊急斷開功能整合在FI保護(hù)開關(guān)中。FI保護(hù)開關(guān)的開關(guān)裝置還可包括一個纟企驗(yàn)按鈕。即使在緊急斷開開關(guān)和 檢驗(yàn)按鈕均連接在所述橋接電路上的情況下，也只需單獨(dú)一個繞組就可實(shí)現(xiàn) 與總和電流互感器的耦合。借此可進(jìn)一步節(jié)省安裝空間。如果橋接電路建構(gòu)為惠斯通電橋，用于與總和電流互感器耦合的繞組就 布置在所述橋接電路的對角支路中。在此情況下，只要通過操作緊急斷開按 鈕和/或檢驗(yàn)按鈕使橋接電路失諧，就能對故障電流保護(hù)開關(guān)進(jìn)行觸發(fā)。在開關(guān)裝置建構(gòu)為常閉觸點(diǎn)的情況下，例如緊急斷開按鈕，適當(dāng)?shù)淖龇?是將這個常閉觸點(diǎn)與橋接電路的復(fù)數(shù)個阻抗中的一個串聯(lián)連接。如果開關(guān)裝 置(例如檢驗(yàn)按鈕)建構(gòu)為常開觸點(diǎn)，就應(yīng)將其與橋接電路的一個阻抗并聯(lián) 連接。


下面借助附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中具有緊急斷開附加功能的FI保護(hù)開關(guān)；以及圖2為本發(fā)明具有緊急斷開附加功能的FI保護(hù)開關(guān)。
具體實(shí)施方式
下文將要詳細(xì)說明的實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖2所示的本發(fā)明的故障電流保護(hù)開關(guān)FIl所具有的組件與圖1所示的故障電流保護(hù)開關(guān)FI的組件大部分相同。因此，有關(guān)結(jié)構(gòu)方面的詳細(xì)情況，請參見上文中有關(guān)圖1的圖示說明。圖1中設(shè)置的繞組w5、 w6和w7被替代，所述總和電流互感器SW現(xiàn)在 僅具有單獨(dú)一個繞組w9,該繞組w9布置在帶有四個相同電阻器R的惠斯通 電橋的對角支路中。電橋電路由中性導(dǎo)線N和相L3之間的電壓供電。在平 衡狀態(tài)下，電橋上的對角電壓為零，繞組w9中沒有電流通過。也就是說， FI開關(guān)FI1并未被觸發(fā)。緊急斷開按鈕NA在一橋接旁路中與布置在這個橋接旁路中的電阻器R 串聯(lián)。在正常工作狀態(tài)下，緊急斷開按鈕閉合，電橋平衡。發(fā)生緊急情況時， 該緊急斷開按鈕斷開，電橋失諧，所述繞組w9將總和電流互感器SW磁化， 從而觸發(fā)FI開關(guān)。所述檢驗(yàn)按鈕PT設(shè)計成常開觸點(diǎn)，并在另一橋接旁路中與布置在這個 橋接旁路中的電阻器R并聯(lián)。如果對檢驗(yàn)按鈕PT進(jìn)行操作，該電阻器R就 會被跨接，從而使所述橋接電路失諧。上述FI開關(guān)FIl同樣會被觸發(fā)。也 就是說，在本實(shí)施例中，在原本布置有三個繞組w5、 w6和w7的位置上只需 布置單獨(dú)一個繞組w9。借此可如上文所述的那樣，簡化總和電流互感器和 整個設(shè)備的結(jié)構(gòu)。某些情況下可能需要完全獨(dú)立于緊急斷開功能來實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)功能。在此情 況下，可在總和電流互感器SW上為兩個功能分別設(shè)置一個單獨(dú)的繞組。但即便如此，相比現(xiàn)有技術(shù)中如圖1所示的已知設(shè)備，也可省去一個繞組。
權(quán)利要求
1.故障電流保護(hù)開關(guān)(FI1)，包括一個總和電流互感器(SW)，用于在出現(xiàn)故障電流的情況下產(chǎn)生故障信號，以及一個開關(guān)裝置(NA)，所述開關(guān)裝置連接在所述總和電流互感器上，即使在沒有出現(xiàn)故障電流的情況下也能對所述故障電流保護(hù)開關(guān)(FI1)進(jìn)行觸發(fā)，其特征在于，所述開關(guān)裝置(NA)通過一個橋接電路(R，R，R，R)和單獨(dú)一個繞組(w9)連接在所述總和電流互感器(SW)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障電流保護(hù)開關(guān)，其中，所述開關(guān)裝置包 括一個緊急斷開開關(guān)(NA)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的故障電流保護(hù)開關(guān)，其中，所述開關(guān)裝 置包括一個檢驗(yàn)按鈕(PT )。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的故障電流保護(hù)開關(guān)，其 中，用于將所述橋接電路(R, R, R， R)連接在所述總和電流互感器(SW) 上的繞組(w9)布置在所述橋接電路的對角支路中。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的故障電流保護(hù)開關(guān)，其 中，所述開關(guān)裝置(M)建構(gòu)為常閉觸點(diǎn)，并與所述橋接電路(R， R, R， R) 的復(fù)數(shù)個阻抗中的 一個串聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是簡化帶有附加開關(guān)功能(特別是緊急斷開功能)的故障電流保護(hù)開關(guān)的結(jié)構(gòu)。為此，需通過橋接電路(R，R，R，R)和單獨(dú)一個繞組(w9)將實(shí)現(xiàn)附加功能所需的開關(guān)裝置(例如緊急斷開按鈕(NA))連接在總和電流互感器(SW)上。對所述緊急斷開按鈕(NA)進(jìn)行操作時，電橋失諧，電流流過所述繞組(w9)，從而觸發(fā)所述FI開關(guān)(FI1)。在此情況下，無需為緊急斷開功能設(shè)置多個繞組，從而達(dá)到節(jié)省安裝空間的目的。
文檔編號H02H3/32GK101223682SQ200680026267
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者曼弗雷德·克利邁耶, 杰拉爾德·萊納, 馬庫斯·休伯 申請人:西門子公司