[发明专利]用于对至少两种工作状态进行操作的开关设备单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种借助开关元件对至少一个用电设备的至少两种工作状 态进行操作的开关设备单元，所述用电设备连接在至少为两相的供电网络 上。

背景技术

开关设备单元无论其功能如何通常又被称为用电设备支路，一般情况下 与其他用电设备支路并排布置在配电箱内的标准U形装配轨条上。布置在配 电箱内的用电设备支路采用模块化装配方式，以便能符合相应要求。这类用 电设备支路在工业系统工程中用于对强电流和高电压进行控制和通断。开关 设备单元用于控制三相交流电动机。在此情况下，这种开关设备单元又被称 为可逆启动器或电动机启动器。

一个或多个用电设备的开关设备单元通常具有三种用来保护用电设备 的功能。第一种功能是在正常工作状态下对用电设备(通常为电动机)进行 通断，通过适当的标准结构单元(通常为接触器)而实现。接触器用于在正 常工作状态下对强电流进行反复通断。

此外还可在开关设备内被称为断路器的标准结构单元中整合短路保护 和过载保护这两项功能。断路器在出现短路或过强电流的情况下从电网上断 开用电设备。在现有技术中，不同的功能通常由并排布置在一个共用支架上 的不同标准结构单元执行。

WO 03/043156 A1中公开过一种用于多极低压开关装置的控制和保护模 块，由安装板、控制电磁体和脱扣器构成，这些组件用于对动触点发生作用， 从而将功率极断开或接通。其中，控制和保护模块所用的开关元件或脱扣器 的数量与所存在的功率极数量相同。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构尽可能简单的低成本紧凑型开关设备单 元。

这个目的通过一种借助复数个开关元件对至少一个用电设备的至少两 种工作状态进行转换的开关设备单元而达成，所述用电设备连接在至少为两 相的供电网络上，其中，所述开关设备单元具有多个用于连接所述供电网络 的相的复数个电流路径，所述电流路径可分配给一个工作状态和一个开关元 件，所述开关元件可由复数个脱扣器断开，设置有至少一个脱扣器，所述脱 扣器用于将一组至少为两个的开关元件断开，所述组中的开关元件用于对不 同的工作状态进行操作。

本发明所基于的认识是，现有的开关设备具有潜在的简化可能性。应该 对控制和保护模块的不同元件进行进一步整合。通过这种方式可以缩小模块 体积，降低模块的制备难度和制备成本。

所述开关设备单元的作用方式以对工作状态进行符合用电设备要求的 转换(确切而言是借助开关元件对各相进行符合用电设备要求的操作)为基 础。通过用一个开关元件以机械方式为相应的电流路径建立一种电接触，可 将相(又称极)连接至相应的电流路径，再接到用电设备上。为用电设备建 立的特定的工作状态，与所接触的是哪条电流路径有关。举例而言，当用电 设备是旋转电动机时，可以左旋或右旋方式接通旋转电动机上的相，从而为 旋转电动机的左旋或右旋创造必要的先决条件。一般情况下可以实现用电设 备与电网的任意一种接线方式。

对具有这种作用方式的开关设备单元进行整合的可行性建立在下述事 实基础上，即存在与其他电流路径互补通断的电流路径。借此可建立电流路 径组，这些电流路径组可被分配给一种工作状态，并与其他电流路径组或其 他工作状态互补。所述开关设备单元中确保一个电流路径组并非与互补电流 路径组同时被接到用电设备上。通过这种成组组合，开关机构从整体上得到 了简化。也就是说，根据本发明可借助单独一个脱扣器同时对多个电流路径 或电流路径组进行操作，而非像传统技术那样，一个脱扣器每次只能将一个 开关元件断开。

保护功能主要通过脱扣器而实现。所述脱扣器例如是电流脱扣器或短路 脱扣器，或者同时具有这两种功能。为能达到减少脱扣器数量的目的，需要 通过一个机械有效连接将可由一个脱扣器断开的开关元件与这个脱扣器连 接起来。将可由这个脱扣器断开的开关元件在空间上彼此靠近布置，是特别 有利的，因为借此可以简单方式(例如只需通过少量组件)保持所述机械有 效连接。