[发明专利]具有数字式数据处理装置的保护开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的保护开关装置。

背景技术

保护开关装置的任务在于，在满足预定条件的情况下使电负载(或者多个这种负载)与电源脱离。为此，在该电源和至少一个负载之间接入了保护开关装置：该保护开关装置具有输入接口和输出接口，其中各一个输入接口和输出接口以成对地方式连接(通常存在两对或四对这种类型的连接)。该连接可以通过一个用于中断的装置进行中断。这种保护开关装置越来越多，其中用于中断的装置并不或并不仅仅通过电机的方式工作，而是由数字式的数据处理装置、典型地如微处理器进行控制。这种微处理器承担了越来越多的新任务。因此，已知的是：当触发保护开关装置时需要考虑，能量是否从电源流至负载或者反向流动；例如当预设作为负载的电动机停止且反之作为发电机进行工作，则是后一种情况。因此，从保护开关装置的角度出发区分，因此在该情况之间不同的是，能量从输入接口被传递至输出接口一次，并且另一次相反地从输出接口被传递至输入接口。

目前为止，根据有效功率测定能量流的方向。为此，分接为负载供电的电压，且附加地分接从保护开关装置流过的电流，并且将该电流转变为电压。两个如此产生的电压可以彼此相乘。有效功率的符号给出了能量流的方向。有效功率的计算通过数字式的数据处理装置本身进行。为了使数字式的数据处理装置能够进行这种计算，其必须配备有相应的计算功率。然而这不利地导致了在触发时、例如在确定触发电流时或其它工作参数、如其它阈值时，仅在高昂的、总体上耗费成本设计的接通仪器中考虑能量流的方向。

发明内容

本发明的目的在于，确保在考虑到能量流时的较大的使用范围。

该目的通过具有根据权利要求1的特征的保护开关装置来实现，根据另一方面，该目的通过具有根据权利要求8的特征的方法来实现。

因此，在根据本发明的保护开关装置中，设有模拟的(模拟工作的)开关元件，用于产生用于数字式数据处理装置的输入信号(其中该输入信号通过模拟工作的开关元件与数字式数据处理装置的相应的联接而传递)，其中由数字式数据处理装置可以从这种输入信号推导出在中断连接之前，沿哪个方向传递能量。

因此，通过本发明，从数字式数据处理装置中扩展测定能量流的方向的功能性。可以把模拟工作的开关元件也简单地归属于“布置在数字式数据处理装置外部且与这些中任一个不同的开关元件”。在此，本发明基于这样的认知，即通过模拟工作的开关元件可以产生用于数字式数据处理装置的这种输入信号，由该输入信号可以推导出能量流的方向；模拟工作的开关元件可以以简单的方式产生输入信号，简单产生的信号也可以包含或承载如关于能量流方向的简单信息。

如从根据本发明的方法中得出的，简单的输入信号尤其可以是这种承载关于施加在保护开关装置的接口处的交流电压和由于该交流电压而流过该保护开关装置的电流之间的相位关系的信息的信号，其中，由这种信息可以推导出能量流的方向。如果能量沿一个方向流动，电流滞后于电压，那么能量沿反向流动时，电流超前于电压。

在本发明的一个优选的实施方式中，模拟工作的开关元件的第一部分如此设计，即在工作中施加在两个接口之间的交流电压被处理为矩形信号。模拟工作的开关元件的第二部分如此设计，即为了工作，首先把基于交流电压而流动的交流电流转变为交流电压，其中该交流电压也以相应的方式被处理为矩形信号。最后，模拟工作的开关元件的第三部分设计用于，通过处理两个矩形信号产生输入信号。

可以通过尤其简单的方式由矩形信号提取出重要的信息。如上所述，由于尤其涉及到电压和电流之间的相位关系，所以矩形信号是足够的，因为仅基于信号的过零点可以推导出有用的信息。

为了正确地测定这种由于较高的谐波的混合而出现的过零点，根据优选的实施方式，模拟工作的开关元件的第一和第二部分可以分别具有至少一个滤波器，从而从相应的电压(直接地从交流电压或者从转变成交流电压的交流电流)中仅过滤出基波。

为了从基波中产生矩形信号，可以简单地使用比较器，同样有利地可以使用施密特触发器。