[发明专利]包含多个使用无线通信的附件的电开关设备及方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及电开关设备，且更具体地，涉及包含多个附件的这种设备。本发明还涉及多个附件与电开关设备之间通信的方法。

背景技术

诸如断路器的电开关设备广泛应用在工业、商业和住宅应用中，以便保护电导体和设备。例如，断路器用于保护配电系统不被由例如过负荷条件或相对较高水平短路或故障条件等过电流条件造成损坏。在用于住宅和照明商业应用的通常被称作微型断路器的小的断路器中，这种保护典型地由热磁脱扣装置提供。这种脱扣装置包含双金属片，其响应于持续的过电流条件而发热并弯曲。双金属片接着释放弹簧驱动的操作机构，该机构断开断路器的可分离触点，以便中断被保护电力系统中的电流。

一些断路器包含以自动运行模式检测过电流条件的脱扣单元。在检测到过电流条件之后，脱扣单元将操作结构解扣至脱扣状态，其将可分离触点移动到它们的断开位置。使用脱扣单元来检测许多类型的过电流脱扣条件并提供许多保护功能——例如长延迟脱扣、短延迟脱扣、瞬时脱扣和/或接地故障脱扣——是公知的。最早的电子脱扣单元电路设计使用了分立元件，例如晶体管、电阻器以及电容器。近来，诸如专利号为4,428,022以及5,525,985的美国专利中公开的设计包含了微处理器，其提供了增强的性能和灵活性。这些数字系统周期性地对电流波形进行采样以产生电流的数字表示。微处理器使用采样来执行算法，算法实施一个或一个以上的电流保护曲线。

电开关设备——诸如断路器、转接开关、网络保护器及类似设备——通常配备有附件，附件例如但不限于辅助触点、铃声警报、开/关按钮、并联脱扣装置以及欠电压释放(UVR)装置。

辅助触点和铃声警报提供指示设备中的特定条件的信号。例如，辅助开关信号的辅助触点(例如但不限于常开的、常闭的)，例如，对应于设备的可分离触点的断开和闭合状态。铃声警报触点信号，例如，对应于设备的脱扣状态。这些机械状态指示附件通常安装在设备的外壳内，且被外部监视与控制设备使用。

开/关按钮提供远程机构来断开或闭合可分离触点，而不需要直接位于断路器面前。例如，两个常开开关(一个用于断开，另一个用于闭合)能够用于这种目的。如果一个且只有一个开关闭合，则断路器执行对应的被请求的动作(断开或闭合断路器可分离触点)。如果两个开关均被断开或闭合，则不采取任何动作。

并联脱扣和UVR装置能够以各种方式使用以起动设备状态的改变，例如响应于电气故障条件(例如但不限于电流过负荷、短路、欠电压)或其它外部条件以脱扣断开设备的可分离触点。设备和多种附件装置之间的连接通常采用每个附件两根线并联完成。这些线的安装昂贵且费时。

专利号为6,175,780的美国专利公开了一种电子脱扣单元，其通过两线通信母线与多个远程附件装置通信。

以上的线的安装既昂贵又费时。

因此，电开关设备和对应的附件存在改进空间。

电开关设备和对应的附件之间的通信方法也存在改进空间。

发明内容

这些需求和其它通过本发明的实施例来满足，本发明的实施例提供了电开关设备及其多个附件之间的无线通信。

根据本发明一实施形态，一种电开关设备包含：电开关设备外壳；可分离触点；被结构化为断开以及闭合可分离触点的操作机构；与操作机构协作以判断可分离触点的断开或闭合状态的第一处理器；多个附件，所述多个附件的每一个包含无线接收器、第二处理器和多个输出；无线发送器，其被结构化为将来自第一处理器的可分离触点断开或闭合状态无线发送至所述多个附件的无线接收器，其中，无线接收器被结构化为无线接收来自无线发送器的可分离触点断开或闭合状态，其中，第二处理器被结构化为接收来自无线接收器的可分离触点断开或闭合状态并将可分离触点的断开或闭合状态输出到多个输出，且其中，所述多个附件位于电开关设备外壳上或其内部。

作为本发明另一实施形态，一种电开关设备包含：可分离触点；操作机构，其被结构化为断开以及闭合可分离触点；第一处理器，其与操作机构协作以断开以及闭合可分离触点；无线接收器，其被结构化为无线接收信号；多个附件，所述多个附件中的每一个包含无线发送器、第二处理器以及被结构化为产生用于第二处理器的信号或将该信号传送至第二处理器的电路，第二处理器被结构化为将该信号输出到无线发送器，无线发送器被结构化为将该信号无线发送到无线接收器，其中，第一处理器被结构化为接收来自无线接收器的信号并作出响应地使操作机构断开或闭合可分离触点。