[发明专利]用于低电压开关设备的用户接口装置

说明书

本发明涉及诸如自动断路器、切断开关或接触器之类的低电压电路的开关设备领域。更具体而言，本发明涉及低电压开关设备的用户接口装置。

如为人们所熟知的，低电压开关设备(即，对于小于1kV AC或1.5kV DC的电压值)是允许电力系统的特定部分以及可操作地与其相关联的负荷的正确操作的设备。

这些设备包括一个或多个电极，至少有一个通过适当的控制装置的动作相互可耦接/可分离的固定触点和一个活动触点与每一个电极相关联。

现有技术的开关设备通常还包括诸如保护和控制设备(也叫做“保护继电器”)之类的辅助设备，这些辅助设备的主要目的是调节开关设备的操作。

在现有技术的开关设备中，用户接口装置与这些辅助设备相关联，以允许操作员与辅助设备进行交互。

某些现有技术的用户接口装置允许设置控制和调节辅助设备的功能。

已知还包括可根据多个预定义的位置移动的多个微型开关(也称为DIP开关)的用户接口装置。通过手动操作这些微型开关，用户可以设置可供辅助设备使用的控制和调节参数，来调节开关设备的操作。

单DIP开关的位置的技术影响通常通过由制造商所提供的上下文图形符号和/或表来描绘。

这些用户接口装置的使用存在某些相当大的难点。

事实上，为了以足够的准确性设置辅助设备的功能通常需要相对较多的微型开关，微型开关的尺寸受限，以及难以区别相邻的DIP开关，这些限制了这些用户接口装置的人体工程和直观的使用，并会导致在设置过程中产生错误。

通常，在没有足够清楚的可视指示的情况下，在原地设置与所需的控制和调节参数相对应的预定义的位置准确的组合是有点困难的。

难以到达或照明不好的DIP开关的位置，存在灰尘，以及任何图形符号的损坏，都会成为进而产生错误的原因。

为克服这些缺点，在某些现有技术的开关设备中，使用手持式或膝上型计算机来执行对辅助设备的控制和调节功能的编程。

这些装置能够通过适当的有线或无线连接(即，串行类型的)与辅助设备进行通信。

虽然使用这些工具参考促进对辅助设备的功能的编程是有利的，但是，具有相当多的实际局限性。

在某些操作情况下，例如，如果开关设备位于用户难以到达的位置，则难以使用手持式或膝上型计算机，特别是在需要电缆才能连接到辅助设备的情况下。

此外，同时对多个辅助设备的功能编程，如有时在实践中所需要的那样，会有点费力，假定必须同时使用多个装置的话。

最后，由于空间、成本和安全性等显而易见的原因，这些装置无法永久地连接到电力配电板内的开关设备。

还已知有配备有显示器的坚固地固定到开关设备的机身上的通常位于其正面的用户接口装置。

这些接口装置允许通过适当的选择键或使用显示器本身，如果这是触摸屏的话，选择要查看的数据并有效地设置辅助设备的功能。

使用这些接口装置就促进与辅助设备进行交互而言是十分有利的。

令人遗憾的是，在工业级别生产配备有这些用户接口装置的开关设备是相对复杂并且昂贵的。

此外，由于可用的空间十分有限，特别是在正面壁上，在相对较小的开关设备中使用这些用户接口装置是有问题的。

最后，专利US487053描述了可拆卸地连接到开关的包括显示器的低电压开关的接口装置，通过该装置，可以查看和有选择地修改关于对此开关的操作的参数。

这一类型的接口装置提供非常有限的性能，假定它们只充当用于输入和查看辅助设备的控制单元中的数据的外围设备。

在实践中，这些接口装置与个人计算机的键盘和/或监视器执行相同任务。

因此，不可能检索和保存数据，如在辅助设备中预定义的或存在的设置，也不可能使用此数据快速地配置其他辅助设备。

此外，预设辅助设备的控制和调节参数的相对复杂的配置是非常费力的。

最后，在这些开关设备中，一旦去除了接口装置，则不可能访问辅助设备的功能的手动设置模式。

从上面的考虑中可以看出，在低电压开关设备领域，如何仍明显地需要允许辅助设备的功能被轻松并有效地预设的低电压开关设备的用户接口装置，同时，这种装置对于任何类型的开关设备都是使用起来方便并且经济实惠。

市场提供了通常适用于民用的或工业用途的自动化系统的很多类型的通用控制器。

在专利US6944831和US6725419中描述了这些控制器的示例。令人遗憾的是，这些装置基本上不适合用于开关设备，考虑到开关设备和相对辅助设备的特定特征，特别是对于操作模式以及在电力配电板或网络中的使用。