[发明专利]开关单元及相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关单元，特别是涉及一种在诸如因电厂故障或失效等造成的电力干线下降或缺乏的危急状况下也能够可靠地执行开关操作的开关单元。根据本发明的开关单元使得能够有效地保护与其在工作上连接的终端用户器件或电装置/设备。这样的开关单元特别适合于用在中压面板（panel）或开关板或者其它中压装置中。

对于本申请来说，术语“中压”涉及1kV至几十kV之间的范围内的应用。

背景技术

已知包括用于断开/闭合电路的接触器的中压面板，接触器由电磁致动器特别是电磁阀（solenoid）致动器来驱动。该面板包括由外部电力干线供应充电并且存储用于驱动电磁致动器的一定量的电能的电容器组。该面板包括由外部电力干线供应供电的电子板。当操作者需要时，电子板工作以使得电容器组能够由外部电力干线供应充电以及命令电能从电容器组向电磁致动器的放电。

上面讨论的已知的中压面板的缺点在于其在危急情况下使用和运转的限制。特别地，在例如因其中安装有该面板的工业电厂的故障或失效而造成的外部干线电力缺乏的情形中，电子板不由外部电力干线供电；结果，电子板不能驱动接触器以断开电路。因此，在工作上连接至该面板的任何下游电器件仍连接至该面板而不从电路隔离开。结果，这样的下游器件或者连接至该面板的其他器件的完整性不被安全地保持，并且可能受到影响该面板或者包括该面板的总体系统的可能的破坏性事件的非期望的且不可弥补的危害。

发明内容

本发明的一个目的是改进已知的中压面板。

本发明的另一个目的是提供一种开关单元，该开关单元可以与中压面板相关联，该开关单元在危急状况下、比如在例如因与该开关单元连接的电厂的故障或失效而造成的外部干线电力供应的缺乏或下降的情形中也能够可靠地工作。

在本发明的第一方面中，提供了如权利要求1中限定的开关单元。

在本发明的第二方面中，提供了如所附的相关权利要求中限定的用于对电路进行开关的方法。

归功于本发明，可以以最佳方式使用所存储的一定量的能量，并且紧急开关操作如果被请求则被确保，即使外部干线电力缺失。

特别地，如从描述中更好地理解的，该开关单元被配置成能够持续监视干线电力供应并且当干线电力缺乏被检测到时进入低消耗模式。如果在经历外部电力供应的缺乏时或者当外部干线电力供应低于给定阈值（即，其低于可接受的工作值）时发生断开命令，则该开关单元暂时地仅重新激活执行断开命令所必需的与该开关单元相关联的外围器件或部件。

可以从描述和从属权利要求中得到本发明的另外的特征和优点。

附图说明

参考附图可以更好地理解和实施本发明，附图通过非限制性例子示出了本发明的一些实施例，在附图中：

图1是根据本发明的开关单元的一个实施例的示意性电路框图；

图2是本发明的开关单元的另一个实施例的示意性电路框图；

图3是示出了本发明的开关单元的工作步骤的流程图；

图4是根据本发明的开关单元的行为图。

具体实施方式

参考图1，示出了开关单元1，其用于断开/闭合由参考数字100示意性地表示的相关联的电路。

开关单元1可以以非限制性方式用在中压面板或开关板或开关装置中，或者结合其他中压设备或器件使用；而电路100可以是例如但不限于负载、电网的一部分等。

开关单元1包括隔离的电力供应2，隔离的电力供应2可连接至外部电力线/干线3，从外部电力线/干线3接收电能，以在正常状况下工作。

开关单元1包括用于断开/闭合电路的电流开关器件4。特别地，该开关器件优选地包括中压接触器4。例如，该接触器可以是ABB集团销售的所谓“V-接触VSC”；可替选地，可以使用适合于执行所需功能的任何类型的接触器。

开关单元1包括用于驱动接触器4的致动器5，例如双稳电磁致动器，并且致动器5包括至少一个线圈。可以在根据本发明的开关单元1中使用市场上可获得的任何合适的电磁致动器。

电力驱动器6被配置用于电激活致动器5的线圈以便移动接触器4的可移动接触部，从而断开或闭合相关联的电路100。因此，电力驱动器6被配置用于在开关单元1的正常工作状况下运转并且使得（与致动器5和接触器4一起使得）根据在本领域中众所周知并因此在此将不进一步详细描述的操作来断开或闭合相关联的电路。

开关单元1设有能量存储装置7，特别地，包括第一电容器组部分7，其在工作上连接至隔离的电力供应2和电力驱动器6。