[发明专利]与远站及便携式本地装置接口的具有电流保护的电气开关

说明书

本发明涉及具有电流保护的电气开关，比如断路器、电动机起动器、电动机控制器，转换开关以及诸如此类的开关，它们具有与一个网络中的远站，并且两者择一地与一个本地便携式装置通信的通信连接。

具有过电流保护的电气开关，比如断路器、电动机起动器、电动机控制器以及转换开关的技术状况是利用微计算机来执行不同的保护功能。这些装置中的微计算机还为它们提供监视被保护电路中不同参数，比如电流、功率、能量、电压，以及在某些情况下为谐波畸变及其它参数的能力。典型地，这样装置结合了手动操作的开关，用于选择不同功能及参数定值。在某些情况下，单个装置最初通过专用导线，并且新近通过网络，已与一个远程装置连接，以用于远程监视断路器，以及在某些情况下，用于远程操作断路器。

US Patent Specification No.5,309,312公开了一种电力系统保护设备，该电力系统将电功率供应到电气负荷。该设备包括一个变压器和一个微计算机。该变压器用于检测电力系统的运行状况，并产生表示运行状况的模拟信号。该微计算机用于对该模拟信号周期性采样，并将该模拟信号转换为一系列数字信号。该微计算机包括用于导出表示该一系列数字信号的平方根的数字值的电路以及用于处理一定时间内的数字值以确定一个作为检测的运行状况和时间的函数的处理值的电路。在该处理值不在预定的极限值之内的情况下一个断路器响应该微计算机，将电力系统与负荷断开。该微计算机还产生一个表示继电器状态的继电器信号，并且该继电器包括一个响应继电器信号的输出口，用于将继电器状态传达给一个远站。

在一个典型配置中，远站作为主站操作，以及单个电气开关作为从属装置操作。在这样配置中，主站通过网络发送唯一定址到单个装置的信息，以与单个装置通信。单个装置仅应答专门定址到它们的信息。在某些情况下，主站可能对所有站发送一条全程信息，这条信息不要求应答，比如定时信号或计算功率的命令。

电气开关上用于设定不同参数的开关要求装置中的空间，以作为一个显示器，用于显示种种参数及计算值。基于微计算机的电气开关要求装置中的较小空间，为了在它们中设定及监视种种参数及计算值，需要改进型的配置。同时需要保持装置的保护功能的整体性及安全性。

本发明满足这些要求及其它要求，它建议把电气开关与过电流保护、远站，以及电气开关与远站装置之间用于在电气开关与远站装置之间交换信息的通信装置结合起来。远站装置起主导装置作用，以及电气开关起从属装置作用，以便电气开关将仅响应唯一定址到它的信息来发送信息。

一个便携式装置插入该电气开关，并且这个便携式装置具有用来使该便携式装置能与电气开关通信的连接装置。这种连接装置同时禁止了电气开关与远站装置之间的通信。便携式装置通过发送请求电气开关的地址的全程信息，建立了与电气开关之间的通信。电气开关发送一条包含其地址的返回信息，这条返回信息然后由便携式装置用来作进一步通信。

通信装置包括电气开关与远站装置之间的网络，以及电气开关中与网络连接的通信组件。便携式装置的连接装置插入这个通信组件。该通信组件有一个从属方式，在这种方式下它接收定址到它的信息，以及不包含任何地址的全程信息，但是它将仅响应定址到该电气开关的信息来发送一条返回信息。该通信组件还有一个主导方式，在这种方式下它能触发信息。当从便携式装置接收到全程信息，请求电气开关的地址时，通信组件转换为主导方式，以便发送包含唯一地址的返回信息。它然后转换回为从属方式，以与便携式装置进一步通信。作为本发明的另一方面，或者便携式装置或者远站能通过使用网络协议，对开关发送一个数字试验电流，以运行电气开关的试验。

在连同附图一起阅读了以下优选实施例的叙述时，能获得本发明的全面了解。

图1是按照本发明的组合示意电路图。

图2是构成图1所示组合部分的便携式装置的平面图。

图3是图2便携式装置用来建立与构成图1组合部分的电气开关之间的通信的子程序的流程图。

图4是构成图1组合部分的电气开关所使用的子程序的流程图。

图5是电气开关用来建立与便携式装置之间的通信的子程序的流程图。

图6是或者由便携式装置或者由主站触发电气开关试验所使用的子程序的流程图。

图7是电气开关的主循环的流程图。

图8是图7主循环运行的试验子程序的流程图。

本发明将叙述为以断路器形式应用于电气开关；然而，将为本领域技术人员所理解，它亦应用于其它结合了过电流保护，并且通过通信网络与远站通信的电气开关。