专利名称：开关、特别是低压断路器和开关的电子脱扣单元的电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1和3的前序部分所述的一种开关、特别是低压断路器和一种用于开关的电子脱扣单元的电源。
背景技术：
开关、特别是低压断路器是已知的并且在负载侧和至少一个负载相连。在交流电运行的情况下，交流电流过延伸穿过开关的导电体，在开关闭合时流经相互抵靠的、接触件形式的触点元件。为了断开开关，接触件彼此分离。布置在开关中的电子脱扣单元监测电流并且在超过预定的电流极限值时促使接触件分离。在过载电流和短路电流的情况下都会出现超过电流极限值的情况。电子脱扣单元的能量供给借助于变压器形式的电流互感器进行，电流互感器具有由铁磁材料制成的芯，该芯具有初级绕组和次级绕组，其中初级绕组由导线形成。次级绕组又通过整流电路和脱扣单元相连。电流互感器也就在电流随时间变化的情况下通过导线、 也就是说特别在交流电的情况下给电子脱扣单元供给电能。由于电流在短路情况下也随时间变化，因此变压器形式的电流互感器在这种情况下也承担供给能量的任务，而不取决于是否在直流电运行或交流电运行时出现短路。能量供给当然也可以不取决于电流的流动借助于蓄能器、例如电容器或电池进行。不利的是，在直流电运行时在额定电流的区域中和在过载电流的情况下必须总是为电子脱扣单元设置一个第二电源。电流互感器的变压器形式的原理在直流电的情况下， 也就是说在接通之后的瞬态振荡的状态中不能实现能量供给。已知的从施加电压中获取能量的方法在接通时不够快。在短路时，在负载上或者说在开关上施加一个非常小的电压，其可以接近于零，因此在这种情况下电压分接也不能解决问题。
发明内容
本发明的目的在于，在直流电运行时在额定电流、过载电流的区域中和在短路时也确保脱扣单元的能量供给。该目的通过权利要求1所述的特征来实现。基于开关的解决方案提出，即设有转换器，其根据需要，也就是说当电能过少时， 从导线对中分接电压并且附加地为第二绕组供给电能。也就是说，将电流互感器用于电源， 其(在芯上)包括除了第一绕组之外还布置的第二绕组，第二绕组形成电流互感器的第二初级侧。如果电源从第一绕组中获得的能量过少，则也就在导线对上分接电压并且将在此所分接的能量以交流电形式馈送到第二绕组中。适合地，在制造电流互感器时，首先是第一绕组并且随后是第二绕组围绕电流互感器的芯缠绕。
下面参照一个附图详细描述本发明，唯一的附图示出了具有低压电子脱扣单元 ETU (Electronic Trip Unit)的三极断路器，且断路器在下面简写为开关1。
具体实施例方式三个极点的导电体L1，L2，L3延伸穿过开关1，并且在交流电运行时由交流电作为初级电流流过和在直流电运行时由直流电作为初级电流流过。初级电流在开关1的触点2 闭合时-如在图中所示地-流过相互抵靠的接触件加(触点元件)，其为了断开开关1而彼此分离。变压器形式的电流互感器3用于供给电子脱扣单元ETU，导线Li，L2，L3形成电流互感器的第一初级绕组(第一初级侧)。次级绕组4 (次级侧)给脱扣单元ETU的电源 PS在初级电流随时间变化时、也就是说在交流电运行时或者当短路电流流过至少一个导线 L1，L2，L3时，通过至少一个导线L1，L2，L3分别提供所需要的电能，这是因为短路电流的接入(Eintritt)也和随时间变化的电流相关联。对于在其中由次级绕组4提供的能量过少的那种运行模式，也就是说例如在直流电(运行模式)、脉动的直流电或初级电流较小的情况下，设置第二初级绕组5 (第二初级侧)，其在次级绕组4上围绕电流互感器的芯缠绕。通过转换器DAW (DC-AC-转换器或 AC-AC-转换器)给绕组5馈送交流电并且进而通过次级绕组4供给给电子脱扣单元ETU。 在此通过导线之间的电压分接来获取电能，并且将其由转换器DAW转化为交流电。
权利要求
1.一种开关(1)，特别是低压断路器，具有穿过所述开关(1)延伸的导线(L1，L2，L3)，所述导线由电流流过；当所述开关(1)闭合时相互抵靠的触点元件( )，所述触点元件为了断开所述开关 (1)而彼此分离，电子脱扣单元(ETU)，所述电子脱扣单元在超过预定的电流极限值时，特别是在过载电流和/或短路电流的情况下，促使所述触点元件Oa)分离；用于所述脱扣单元(ETU)的电源(PS)，所述电源包括布置在所述导线(Li，L2，L3)上的变压器形式的电流互感器(3)，其中，和所述脱扣单元(ETU)相连的第一绕组(4)形成所述电流互感器的次级侧，以及所述导线(L1，L2，L3)形成所述电流互感器的第一初级侧，所述导线在电流随时间变化的情况下通过所述电流互感器( 给所述电子脱扣单元(ETU)供给电能；其特征在于，所述电源(PQ由一个电流互感器C3)馈电，在所述电流互感器的芯上除了所述第一绕组(4)之外还布置有第二绕组(5)，所述第二绕组形成所述电流互感器(3)的第二初级侧， 以及设有转换器(DAW)，所述转换器在有能量需要时在所述导线(L1，L2，L3)上分接电压并且附加地给所述第二绕组( 供给电能。
2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，所述电流互感器(3)具有芯，在所述芯上缠绕有所述第一绕组(4)和所述第二绕组(5)。
3.一种电源(PS)，用于开关⑴的、特别是低压断路器的电子脱扣单元(ETU)，由电流流过的导线(L1，L2，U)穿过所述开关延伸，所述导线由电流流过，其中当所述开关(1)闭合时接触件Oa)相互抵靠，所述接触件为了断开所述开关(1)而彼此分离，以及，其中所述脱扣单元(ETU)在超过预定的电流极限值时、特别是在过载电流和/或短路电流的情况下，促使所述接触件Oa)分离，所述电源具有布置在所述导线(Li，L2，L3)上的变压器形式的电流互感器(3)，和所述脱扣单元(ETU)相连的第一绕组(4)形成所述电流互感器的次级侧，以及所述导线(L1，L2，L3)形成所述电流互感器的第一初级侧，所述导线在电流随时间变化的情况下给所述电流互感器C3)供给电能，其特征在于，除了所述第一绕组(4)之外还布置有第二绕组(5)，所述第二绕组在电流不随时间变化的情况下形成所述电流互感器(3)的第二初级侧，以及设有转换器(DAW)，所述转换器在有能量需要时在所述导线(Li， L2，L3)上分接电压并且给所述第二绕组(5)供给电能。
全文摘要
本发明涉及一种开关(1)，特别是低压断路器，具有导线(L1，L2，L3)；电子脱扣单元(ETU)，其在超过电流极限值时，特别是在过流和/或短路电流时使开关脱扣；和其电源(PS)，包括电流互感器(3)，其中和脱扣单元相连的第一绕组(4)形成电流互感器的次级侧，和导线形成其第一初级侧，导线在电流随时间变化时给电流互感器供给电能。为了给脱扣单元供给能量，在由第一绕组中产生能量过低的运行模式中也确保如在直流电、交流电较小、脉动的直流电等时提出，除第一绕组外还在电流互感器上布置第二绕组，其形成电流互感器的第二初级侧，和在能量过低时转换器(DAW)在至少两个导线上分接电压给第二绕组和进而通过次级绕组给电子脱扣单元供电。
文档编号H01H71/00GK102386025SQ20111024981
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者托马斯·金德尔, 理查德·施密特, 约尔格·魏斯, 约瑟夫·格茨 申请人:西门子公司