[发明专利]具有状态检测的保护开关

说明书

技术领域

本申请涉及保护继电器开关并且更具体地涉及具有状态检测装置的测试开关。

背景技术

保护继电器在电业应用中常用来测试电功率输出中的各种可能问题、因此保护昂贵设备如电动机和发电机。保护继电器连续监控功率系统以确保电气服务的最大连续性而对生命和财产的损坏最小。

如今的保护应用中的一些保护应用不限于：电动机、发电机、变压器、站母线、线路和电路、系统接地、网络系统、控制线、控制电路、传输线路、控制继电器、备份、重新闭合、同步、负载分流、频率和多得多的保护应用。通常，保护继电器、计量器和仪表从传感器(常为电流互感器和电压互感器)接收它们的输入信号，这些传感器逐步降低高电流和电压并且提供比例输出信号。

继电器端子通过测试开关端子或者“极”连接到互感器/传感器。每个测试开关可以与一个或者多个继电器关联。测试开关在继电器从它的外壳去除或者相邻测试开关断开时提供线路和负载端子的必需短路。以这一方式，测试开关出于校准和/或更换的目的从传感器断开保护继电器。因此测试开关是用来使保护继电器失效的装置。此外，测试开关提供用于维护人员使用计量器如测试插头来直接测量电流/电势值的访问点。

在图1中示出了并且标号10大体上指示示例现有技术测试开关组件。可使用的广泛的各种测试开关允许很多种类的应用。如本领域普通技术人员众所周知，这些应用可以包括具有所有电势开关、所有电流开关或者其一些组合的测试开关。

测试开关组件10在它的正面10上具有布置成五(5)组的10个开关12a至12j。在用于现有技术测试开关10的图1中所示实施例中有与各自电流互感器(未示出)关联的两个开关、即开关12a和12b。测试开关10也包括八(8)个电势开关、即开关12c和12d、12e和12f、12g和12h、12i和12j。

在图2a和2b中示出了与电流互感器关联的成对开关的一个例子。成对开关包括开关如开关12a和开关12b，开关12a具有短接刀片14，该刀片具有柄部26(开关12a在未配对时可以是电势开关)，开关12b无短接刀片而代之以包括测试插口16。来自电流互感器的输入连接到开关12a的底部连接器17。电流经过短接刀片14行进并且流出开关12a的顶部连接器18，该顶部连接器又电连接到继电器。电流从继电器往回向顶部电连接器19行进、经过测试插口16并且经过开关12b的底部电连接器20回到电流互感器。短接接片22从开关12b的底部向开关12a下面的位置延伸。短接接片22电连接到开关12b的底部连接器20。

在正常操作期间，在短接刀片14闭合时，电流从电流互感器流向底部连接器17、经过短接刀片14流向顶部连接器18并且从该顶部连接器流向继电器。电流从继电器经过向连接器19返回、经过测试插口16流向底部连接器20并且从该底部连接器流向互感器。然而如果操作者希望去除来自继电器的电流信号，则短接刀片14断开。在刀片14旋转时并且在它从顶部连接器18电断开之前，短接刀片14的底边24接合短接接片22、由此电连接底部连接器17与底部连接器20。随后，刀片14从顶部连接器18断开，并且去往继电器的电流信号停止。通过首先将电路短路，电流总是具有行进路径、由此防止互感器中的危险电压积聚。

在测试开关组件10的背面上，提供二十个端子用于连接到继电器和传感器/互感器。当测试开关10装配于开关板面板(未示出)中时，从面板的前面可访问开关12a至12j，并且仅可从面板的后面访问背面上的端子。

尽管现有技术测试开关已经证实明显可依赖，但是缺点仍然存在。例如在一些实例中，维护人员可以出于故障排除或者维护目的而使继电器失效(经由测试开关)。功率系统可以恢复而测试开关非故意地留在使器件失效的配置中。这样的状况可能使保护和控制设备出故障。

存在可能影响继电器性能的其它潜在问题、比如烧断熔断器、改变接线或者改变保护和控制方案的拓扑结构(故意或者非故意)。这些状况中的任何状况可能导致继电器的不正确操作或者故障。因此希望在恢复功率系统之前验证向测试开关的所有正确信号输入。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种开关组件用于有选择地断开和闭合在保护继电器与电压或者电流传感器之间的电连接。该开关组件包括：多个单独开关，包括在断开与闭合位置之间可移动的刀片，开关电连接于保护继电器与电压或者电流传感器之间。开关位置传感器与多个单独开关中的每个开关中的刀片邻近定位以感测刀片何时在断开或者闭合位置。指示器基于来自所述开关位置传感器的信号光学地显示刀片中的任何刀片是否在断开位置。