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用于电气开关设备的控制系统及相关电气开关设备

摘要

一种用于适于安装在中压或高压电路中的电气开关设备的控制系统。控制系统包括:至少第一模块,其包括适于执行第一控制逻辑的第一控制装置;第二模块,其包括适于执行第二控制逻辑的第二控制装置;以及至少一个通信总线。第一控制装置和第二控制装置适于工作上连接至至少一个通信总线,并且适于通过至少一个通信总线来共享与第一控制逻辑和第二控制逻辑相关联的变量的值。

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法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-07-14

    授权

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  • 2018-01-26

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01H9/16 申请日:20160108

    实质审查的生效

  • 2017-09-29

    公开

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说明书

本发明涉及用于适于安装在中压或高压电路中的电气开关设备的控制系统。

为了本发明的目的,术语“中压”指具有高于1kV AC和1.5kV DC、直到几十kV(例如直到72kV AC和100kV DC)的电压的应用,并且术语“高压”指具有更高电压的应用。

电气开关设备是包括一个或更多个开关装置的电气设备。

众所周知,开关装置(通常为断路器、隔离器、接触器或重合器)是被设计成允许其中安装了开关装置的电路的特定部分以及相关联的电负载的正确操作的装置。

开关装置包括一个或更多个电极(electric pole)或相,每个电极或相包括至少一个可动触头和对应的固定触头。

致动装置工作上连接至极的可动触头,用于在可动触头与对应的固定触头分离开的断开位置与可动触头耦接至对应的固定触头的闭合位置之间引起它们的触头的致动。

控制系统可以工作上与电气开关设备相关联。这样的控制系统适于执行针对电气开关设备的控制逻辑。

根据本说明书,控制逻辑是描述开关设备的行为的逻辑。实际上,控制逻辑描述了可以如何例如根据控制算法、设备的状态、参数、事件、条件改变、命令等通过一系列操作来操作开关设备的一个或更多个开关装置和其他相关部件和/或元件。

根据非限制性示例,控制逻辑包括以下功能:根据控制算法来驱动开关装置的致动装置;向这样的致动装置提供能量;对接传感器以获取与设备的状态或参数相关的值;以及实施诊断和逻辑行为。

根据第一示例,已知的控制系统用于一个特定的开关装置。特别地,该控制系统通过针对特定开关装置高度定制的单个模块来实现。以这种方式,定制的模块不能重新用于其他开关装置,或者甚至是在该开关装置在市场上发布之后该开关装置的应用条件相对于初始开发阶段中设计的应用条件发生改变的情况下不能重新使用。

例如,该模块是针对具有特定数量的极的开关装置而定制的;实际上,控制模块根据其控制逻辑的执行仅适于驱动特定数量的极的致动装置;因此,该模块不能用于具有不同数量极的其他开关装置。

例如,该模块具有在特定的开关装置方面和/或在与这样的开关装置相关联的特定应用或功能方面进行定制的接口,例如通信接口。因此,如果需要其他接口与其他开关装置或与相同的开关装置但根据不同的应用或功能一起进行操作,则不能使用该模块。

例如,由该模块执行的控制逻辑被定制以仅根据在开关装置的开发的初始阶段设计的预定参数或逻辑功能进行操作。因此,如果在稍后阶段设计新的参数或逻辑功能,则不能再使用定制的模块,除非模块的软件被改变、重新编译、然后产品被完全重新验证。

例如,由该模块执行的控制逻辑被定制成用于控制特定类型的开关装置。实际上,如果开关装置是重合器,则控制逻辑被定制成仅用于实现重合器所需的操作。因此,定制的模块不能用于控制其他类型的开关装置,例如断路器。

此外,定制的模块的电子控制单元必须同时并且实时地对与开关装置的所有极相关联的致动装置以及与这样的极相关联的所有其他逻辑或诊断功能进行控制。

这意味着使用难以开发和编程的复杂电子处理单元。

根据第二示例,已知的控制系统包括针对特定数量的特定开关装置高度定制的单个模块。在这种情况下,除了上述缺点中的一些缺点之外,定制的模块还不能被重新用于与初始设想的数量不同数量的开关装置。

此外,定制的模块的电子控制单元必须同时并且实时地对与所有开关装置的极相关联的致动装置以及与这样的开关装置相关联的所有其他逻辑或诊断功能进行控制。

这更加意味着使用难以开发和编程的复杂电子处理单元。

鉴于上述,在现有技术的当前状态下,虽然已知的解决方案以相当令人满意的方式执行,但仍存在进一步改进的理由和期望。

这样的期望通过用于适于安装在中压或高压电路中的电气开关设备的控制系统来实现。该控制系统包括:

至少第一模块和第二模块,第一模块包括适于执行第一控制逻辑的第一控制装置,而第二模块包括适于执行第二控制逻辑的第二控制装置;以及

至少一个通信总线。

第一控制装置和第二控制装置适于工作上连接至至少一个通信总线,并且适于通过至少一个通信总线来共享与第一控制逻辑和第二控制逻辑相关联的变量的值。

本发明的另一方面提供一种电气开关设备,其适于安装在中压或高压电路中并且包括作为由所附权利要求书限定并在下面的描述中公开的控制系统的控制系统。

本发明的另一方面提供一种开关机构,其包括作为在所附权利要求书中限定并在下面的描述中公开的控制系统的控制系统和/或作为由所附权利要求书限定并在本说明书中公开的电气开关设备的至少一个电气开关设备。

从根据本发明的控制系统的一些优选但不排他的实施例的描述中,其他特征和优点将变得更明显,借助于附图仅通过非限制性示例来说明这些实施例,其中:

图1是通过模块对根据本发明的第一示例性控制系统和相关电气开关设备的示意图示;

图2是通过模块对根据本发明的第二示例性控制系统和相关电气开关设备的示意图示;

图3是通过模块对可以在根据本发明的控制系统中使用的控制模块的示意图示;

图4是通过模块对可以在根据本发明的控制系统中使用的通信模块的示意图示。

应当注意,在下面的详细描述中,从结构和/或功能的角度来看,相同或相似的部件具有相同的标号,而不管它们是否在根据本公开内容的控制系统的不同的实施例或部分中被示出;还应当注意,为了清楚和简明地描述本公开内容,附图可以不一定是按比例的,并且本公开内容的某些特征以有点示意性的形式示出。

此外,当在本文中提及作为整体的任何部件或提及部件的任何部分或提及部件的整体组合或甚至提及部件的组合的任何部分的同时使用术语“适于”或“被布置”或“被配置”时,应当理解,这些术语意味着并且对应地涵盖该术语所指代的相关部件或相关部件的部分、或者部件或所述部件的部分的组合的结构和/或配置和/或形式和/或定位等等。

参照附图,本公开内容涉及用于适于安装在中压或高压电路中的电气开关设备100的控制系统1。

控制系统1至少包括具有适于执行第一控制逻辑的第一控制装置11的第一模块10和具有适于执行第二控制逻辑的第二控制装置21的第二模块20。

控制系统1还包括至少一个通信总线50、51。

有利地,第一控制装置11和第二控制装置21适于与这样的至少一个通信总线50、51工作上连接并且通过通信总线50、51来共享与第一控制逻辑和第二控制逻辑相关联的变量的值。

以这种方式,第一控制逻辑和第二控制逻辑适于通过在通信总线50、51上共享变量的值来实现针对电气开关设备100的总体分布式控制逻辑。

第一模块10和第二模块20通过至少一个通信总线50、51共享的值至少包括:

第二控制逻辑的输出变量的值,其中,第一模块10的第一控制装置11适于使用第二控制逻辑的输出变量的这样的值作为第一控制逻辑的输入变量的值;和/或

第一控制逻辑的输出变量的值,其中,第二模块20的第二控制装置21适于使用第一控制逻辑的输出变量的这样的值作为第二控制逻辑的输入变量的值。

例如,第一控制装置11与第二控制装置21之间共享的值包括布尔变量的值。这样的布尔值是逻辑值,该逻辑值例如描述与电气开关设备100和/或控制系统1相关联的逻辑条件、状态、改变、打开或关闭或互锁命令。

例如,第一控制装置11和第二控制装置21之间共享的值包括数字或浮点变量的值。这样的数值可以是例如与电气开关设备100和/或控制系统1相关联的参数的感测或测量值或由控制系统1计算的数值。

根据图1和图2所示的示例性实施例,本发明的控制系统1适于控制包括多个电极300至305的电气开关设备100。

每个极300至305包括至少一个可移动触头350,该触头350可以在其耦接至对应的固定触头351的闭合位置和其与对应的固定触头351分离开的断开位置之间进行致动。

为了致动可动触头350,电气开关设备100包括工作上连接至可动触头350的致动装置400至403。

例如,电气开关设备100包括一个或更多个开关装置200、201、202;这样的开关装置200、201、202中的每个具有一个或更多个电极300、301、302、303、304、305和针对可动触头350的对应的致动装置400至403。

根据图1所示的示例性实施例,电气开关设备100包括具有多个极300、301的一个开关装置200,其中,控制系统1适于控制这样的开关装置200。

特别地,图1所示的开关装置200包括两个极300和301以及工作上连接至两个极300、301的可动触头350的致动装置400和401。控制系统1包括工作上分别能够与极300和极301相关联的两个控制模块10和20。

然而,开关装置200可以包括多于两个的极300、301;在这种情况下,根据本发明的控制系统1可以包括如模块10和20的两个或更多个控制模块,每个控制模块工作上能够与开关装置200的一个对应的极或多个极相关联。

例如,开关装置200可以包括三个极,并且控制系统1可以包括如模块10和20的三个控制模块,每个控制模块工作上能够与三个极中的对应的一个极相关联。

在这种情况下,这三个模块中的每一个包括其自身的用于执行控制逻辑的控制装置,并且三个模块可以连接至至少一个通信总线50、51,以用于共享与它们的控制逻辑相关联的变量的值。以这种方式,针对三极开关装置200实现总体分布式逻辑。

根据图2所示的示例性实施例,电气开关设备100包括多个开关装置201、202,每个开关装置具有一个或更多个极302、303、303、304,其中,控制系统100适于控制这样的多个开关装置201、202。

特别地,图1所示的设备100包括两个开关装置201和202,每个开关装置具有两个极302和303、304和305。致动装置402工作上连接至开关装置200的两个极302、303的可动触头350,并且致动装置403工作上连接至开关装置201的两个极304、305的可动触头350。控制系统1包括工作上能够与开关装置201的极302和303相关联的第一模块10以及工作上能够与开关装置202的极303、304相关联的第二模块20。

然而,电气开关设备100可以包括多于两个的开关装置,每个开关装置具有一个极或多于两个的极。在这种情况下,根据本发明的控制系统1可以包括多于两个的模块,如控制模块10和20,每个模块工作上能够与对应的开关装置的极相关联。

例如,电气开关设备100可以包括四个开关装置,并且控制系统1可以包括如模块10和20的四个控制模块,每一个模块工作上能够与对应的开关装置的极相关联。

在这种情况下,这四个模块中的每个模块包括其自身的用于执行控制逻辑的控制装置,并且四个模块可以连接至至少一个通信总线50、51,以用于共享与模块的控制逻辑相关联的变量的值。以这种方式,针对包括四个开关装置的设备100实现总体分布式逻辑。

优选地,根据本发明的控制系统1有利地适于实现用于电气开关设备100的致动的分布式控制功能。

参照图1所示的示例性实施例:

第一模块10的第一控制装置11适于根据第一控制逻辑的执行驱动致动装置400以用于控制开关装置200的极300的可动触头350的致动;以及

第二模块20的第二控制装置21适于根据第二控制逻辑的执行驱动致动装置401以用于控制极301的可动触头350的致动。

参照图2所示的示例性实施例:

第一模块10的第一控制装置11适于根据第一控制逻辑的执行驱动致动装置402以用于控制开关装置201的极302和303的可动触头350的致动;以及

第二模块20的第二控制装置21适于根据第二控制逻辑的执行驱动致动装置403以用于控制开关装置202的极304、305的可动触头350的致动。

优选地,第一控制装置11和第二控制装置21对各个致动装置400至403进行的驱动包括:向这样的致动装置400至403提供执行可动触头350的受控致动所需的能量。

优选地,第一控制装置11和第二控制装置21适于以使可动触头350的受控致动和与将安装有电气开关设备100的电路相关联的电信号的波形同步的方式驱动各个致动装置400至403的致动。

优选地,根据本发明的控制系统1有利地适于实现对传感器500、501的输出的分布式和共享获取;这些感测的输出和与电气开关设备100和/或控制系统1相关联的参数相关。

特别地,根据第一控制逻辑的执行,第一模块10的第一控制装置11适于:

从传感器500获取与电气开关设备100和/或第一模块10相关的第一输出;

从第一输出中获得与第一控制逻辑和第二控制逻辑中的至少一个相关联的变量的一个或更多个值;以及

通过至少一个通信总线50、51与第二控制装置21共享这样获得的一个或更多个值。

优选地,第一控制装置11适于直接或间接地从第一输出中的一个或更多个获得用作与第一控制逻辑相关联的输入变量的值的值。

例如,第一输出包括与极300、302、303的可动触头350和/或与相关联的致动装置400、402有关的值,例如,可动触头350和/或相关联的致动装置400、402的位置的测量结果。

第一控制装置11适于使用如与第一控制逻辑相关联的输入变量的值之类的值。实际上,这样的感测值可以用于作为输入反馈值来馈送由第一控制装置11根据对第一控制逻辑的执行实现的算法控制。

根据第二控制逻辑的执行,第二模块20的第二控制装置21适于:

从传感器501获取与电气开关设备100和/或第二模块20相关的第二输出;

从第二输出获得与第一控制逻辑和第二控制逻辑中的至少一个相关联的变量的一个或更多个值;以及

通过至少一个通信总线50、51与第一控制装置11共享这样获得的一个或更多个值。

优选地,第二控制装置21适于直接或间接地从第二输出中的一个或更多个获得用作与第二控制逻辑相关联的输入变量的值的值。

例如,第二输出包括与极301、304、305的可动触头350和/或与相关联的致动装置401、403相关的值,例如,可动触头350和/或相关联的致动装置401、403的位置的测量结果。

第二控制装置21适于使用如与第二控制逻辑相关联的输入变量的值之类的值。实际上,这样的感测值可以用于作为输入反馈值来馈送由第二控制装置21根据对第二控制逻辑的执行实现的算法控制。

有利地,通过至少一个通信总线50、51在第一控制装置11与第二控制装置21之间共享的数据包括从第一输出获得的一些值和/或从第二个输出获得的一些值。

例如,参照图1所示的示例性实施例,第一模块10的第一控制装置11可以与第二模块20的第二控制装置21共享与极300的可动触头350和/或与相关联的致动装置400相关的获取的感测值。

第二控制装置21适于接收这些共享的感测数据并且将其用作与第二控制逻辑相关联的输入变量的值。

例如,当由第二控制装置21执行第二控制逻辑时,这些共享的感测数据用于实现互锁功能。实际上,与极300的可动触头350和/或与相关联的致动装置400相关的共享的感测数据被第二控制逻辑用作用于检测与极300相关的状态——例如,触头350、351处于断开位置、闭合位置或故障位置——的输入变量的值,并且用于根据所检测到的状态启动或阻止极301的触头350的致动。

以相同的方式,第二模块20的第二控制装置21可以与第一模块10的第一控制装置11共享与极301的可动触头350和/或与相关联的致动装置401相关的获取的感测值。

第一控制装置11适于接收这些共享的感测值并将其用作与第一控制逻辑相关联的输入变量的值。

例如,参照图2所示的示例性实施例,第一模块10的第一控制装置11可以与第二模块20的第二控制装置21共享与开关装置201的极302、303的可动触头350和/或与相关联的致动装置402相关的所获得的感测数据。

第二控制装置21适于接收这些共享的感测数据并将其用作与第二控制逻辑相关联的输入变量的值。

例如,当由第二控制装置21执行第二控制逻辑时,这些共享的感测数据至少用于检测与极302、303相关的状态,例如,触头350、351处于断开位置、闭合位置或故障位置。

第二模块20的第二控制装置21可以与第一模块10的第一控制装置11共享与开关装置202的极304、305的可动触头350和/或与相关联的致动装置403有关的获得的感测数据。第一控制装置11适于接收这些共享的感测数据并将其用作与第一控制逻辑相关联的输入变量的值。

根据另一示例,由第一控制装置11接收到的第一输出包括与第一模块10的一个或更多个元件和/或部件相关联的测量温度值。

第一控制装置11适于通过至少一个通信总线50、51与所述第二控制装置21共享该获取的温度值。

第二控制装置21适于接收共享的测量温度值并将其用作与第二控制逻辑相关联的输入变量的数值。

特别地,根据第二控制逻辑的执行,第二控制装置21适于将接收到的测量温度值与预定阈值进行比较并且如果测量的温度值超过预定阈值,则阻止受控可动触头350的致动的可能性。

此外,第二控制装置21适于输出指示第一模块10中温度超过的逻辑值。第二控制装置21将这样的输出逻辑值放在至少一个通信总线50、51上以用于作为第一控制逻辑的输入变量的值与第一控制装置11共享。

例如,根据第一控制逻辑的执行,如果接收到共享逻辑值,则第一控制装置11适于阻止可动触头350的致动的可能性。

优选地,根据本发明的控制系统1有利地适于实现电气命令(例如与电气开关设备100的致动或操作有关的命令)的分布式和共享获取。

例如,根据第一控制逻辑的执行,第一模块10的第一控制装置11适于不仅获取与相关联的极300、302和303的断开或闭合致动相关的命令,而且还获取和与第二模块20相关联的极301、304和305的断开或闭合致动相关的命令。

第一控制装置11适于通过至少一个通信总线50、51将这些接收到的命令共享给第二控制装置21;特别地,第二控制装置21适于使用所接收到的命令的值作为与第二控制逻辑相关联的输入变量的值。

实际上,第二控制装置21在执行第二控制逻辑时适于根据接收到的命令来控制相关联的极301、304和305的可动触头350的致动。

根据本发明的控制系统1可以有利地适于实现与电气开关设备100和/或控制系统1相关的分布式和共享的监控功能和/或诊断功能。

优选地:

根据第一控制逻辑的执行,第一控制装置11适于对与第一模块10和/或与电气开关设备100相关的故障状况进行检测并且生成指示这样的检测到的状况的值,例如布尔逻辑值;和/或

根据第二控制逻辑的执行,第二控制装置21适于对与第二模块20和/或与电气开关设备100有关的故障状况进行检测并且生成指示这样的检测到的状况的值,例如布尔逻辑值。

有利地,通过至少一个通信总线50、51在第一控制装置11与第二控制装置21之间共享的值包括指示检测到的故障的值。实际上,作为与第一控制逻辑的输出变量相关联的值,由第一控制装置11输出的故障值可以被第二控制装置21接收和用作与第二控制逻辑的输入变量相关联的输入值,以实现监视和/或诊断功能。当第二控制装置21输出故障值时,上述情况同样适用。

例如,由第一控制装置11和/或第二控制装置21检测到的故障状况包括与第一模块10和/或第二模块20的软件相关联的故障,例如软件加载故障。

例如,根据第一控制逻辑的执行,如果接收到与第二模块20的软件故障有关的共享逻辑值,则第一控制装置11适于阻止可动触头350的致动的可能性。

例如,由第一控制装置11检测到的故障状况包括与相关联的极300、302、303的可动触头350的致动相关的故障,该故障可以通过使用与可动触头350和/或与各个致动装置400、402相关的获取的感测数据来检测。

例如,由第二控制装置21检测到的故障状况包括与相关联的极301、304、305的可动触头350的致动有关的故障,该故障可以通过使用与可动触头350和/或与各个致动装置401、403有关的获取的感测数据来检测。

优选地,根据第一控制逻辑的执行,第一模块10适于输出与由第二模块20通过至少一个通信总线50、51共享的所接收故障值相关的警报信号。

优选地,根据本发明的控制系统1的模块10、20适于接收配置文件15并使用该配置文件来配置它们各自的控制逻辑。实际上,配置文件15定义要由相应模块10、20的控制装置11、21执行的特定控制逻辑。

特别是通过为了简单起见而仅参照图3中所示的第一控制模块10的示例性结构,还公开了根据本发明的控制系统1中使用的控制模块10、20的结构。

即使图3示出了仅第一模块10的示例性结构,这样的结构也与还可以在第二模块20中或在控制系统1根据其特定应用可以包括的另外的附加控制模块中使用的示例性结构对应。

根据图3所示的示例性实施例,第一控制装置11至少包括适于执行程序的指令的电子处理单元12;这样的指令当被电子处理单元12执行时使得执行第一控制逻辑。

特别地,第一控制装置11适于接收配置文件15并且使用该配置文件获得要由被处理单元12执行的程序,以便根据配置文件15执行控制逻辑。

优选地,第一控制装置11还包括至少一个电路系统17,该至少一个电路系统17适于由电子处理单元12根据第一逻辑的执行来驱动,以输出针对相关联的极300、302、303的致动装置400、402的控制信号。

这样的至少一个电路系统17还适于根据第一逻辑的执行来对接传感器500,以接收其与电气开关设备100——特别是与极300、302、303和/或与第一模块10——相关的输出。

优选地,第一控制装置11还包括二进制输入电路18和二进制输出电路19中的至少一个。

图3所示的二进制输入电路18适于接收至少和与第一模块10相关联的极300、302和303的断开或闭合致动相关的命令信号;例如,二进制输入电路18可以适于另外接收和与第二模块20相关联的极301、304和305的断开或闭合致动相关的命令信号。以这种方式,这样的命令变得可供第一控制装置11用于通过至少一个通信总线50、51与第二模块20的第二控制装置21共享。

图3所示的二进制输出电路19例如适于输出与第一模块10和/或极300、302和303的故障状况有关的信号或警报。优选地,二进制输出电路19可以适于另外输出与第二模块20和/或极301、304和305的故障状况相关的信号或警报,所述信号或警报可以借助于至少一个通信总线50、51从第二控制装置21用于第一控制装置11。

图3所示的示例性控制装置11包括另外的电子处理单元16,该电子处理单元16适于至少通过至少一个通信总线50、51对第一控制装置11的通信进行控制。

特别地,电子处理单元16适于至少通过至少一个通信总线50、51接收由第二模块20的第二控制装置21共享的值;以这种方式,这样的接收值变得可供处理单元12用于运行执行第一控制逻辑的程序。

电子处理单元16还适于将与第一控制逻辑的输出变量相关联的值——例如在由电子处理单元12的输出或从传感器500获取的数据中生成的值——放在至少一个通信总线50、51上。

根据附图中所示的示例性实施例,控制系统1的至少一个通信总线50、51至少包括第一通信总线50和第二通信总线50。控制系统1适于:

检查第一通信总线50对在第一控制装置11与第二控制装置21之间共享变量的值的可用性;

在第一通信总线50可用时,使用第二通信总线51来进行与第一控制装置11和第二控制装置21相关的服务软件操作,例如,软件上传;以及

在第一通信总线50不能用于这样的共享的情况下,将对第一控制装置11与第二控制装置21之间的变量的值的共享切换到第二通信总线51上。

例如,第一控制装置11的电子处理单元16适于在第一通信总线50和第二通信总线51上执行上述所公开的控制。

根据图1和图2所示的示例性实施例,控制系统1还包括至少一个通信模块60。

通信模块60适于与控制系统1的至少一个通信总线50、51工作上连接。特别地,通信模块60适于使这样的至少一个通信总线50、51与至少一个另外的通信总线70(例如控制系统1外部的总线70、例如实现MODBUS或CAN总线通信协议的总线70)工作上通信。

优选地,通信模块60适于输出同步信号并且将这样的同步信号例如通过控制系统1的至少一个通信总线50、51发送至第一模块10的第一控制装置11和第二模块20的第二控制装置21。

在这种情况下,在控制系统1的控制模块10、20内生成的所有事件都使用同步信号加上时间戳。

例如,通信模块60适于通过通信总线70或通过其自身的GPS端口获取同步信号。

优选地,通信模块70适于:

从传感器700获取输出,例如与安装有电气开关设备100的电路相关的感测值;

使用获取的输出来检测至少一个故障状况;

生成与故障状况的检测相关的值,例如布尔逻辑值;以及

通过至少一个通信总线50、51与第一模块10的第一控制装置11和第二模块20的第二控制装置21共享与故障状况的检测相关的所生成的值。

第一控制装置11和第二控制装置21适于接收和使用由通信模块60生成的这样的共享的值作为分别与第一控制逻辑和与第二控制逻辑相关联的输入变量的值。

例如,由通信模块60生成的共享的值适于由第一控制装置11和由第二控制逻辑21用于根据相应的第一控制逻辑和第二控制逻辑的执行来触发受控可动触头350的致动或用于阻止这样的触头350的致动的可能性。

根据图4所示的示例性实施例,通信模块60包括控制装置61,该控制装置61适于执行实现通信模块60的行为的控制逻辑。

例如,控制装置61包括电子处理单元62,该电子处理单元62适于执行程序,以便执行通信模块60的控制逻辑。

图4所示的示例性控制装置61包括另外的电子处理单元63,该电子处理单元63适于至少控制控制装置61与至少一个通信总线50、51以及与另外的总线70的通信。

特别地,电子处理单元63适于至少将值或数据(例如该电子处理单元63的控制逻辑的输出变量的值或从另外的总线70或传感器700接收到的值)放在至少一个通信总线50、51上。以这种方式,该值或数据可以与第一模块10的第一控制装置11和/或第二模块20的第二控制装置21共享。

优选地,电子处理单元63还适于通过至少一个通信总线50、51接收由第一控制装置11和/或第二模块21的第二控制装置21共享的值并且将所述值用作与通信模块60的控制逻辑的输入值相关联的值或将所述值放在另外的总线70上。

优选地,控制装置11还包括至少一个电路系统65,该至少一个电路系统65适于根据通信模块60的控制逻辑的执行来对接传感器700,以便接收该传感器700的输出,例如与安装有电气开关设备100的电路相关的数据或值。

实际上,已经看到了根据本发明的控制系统1如何允许实现预期目标,从而提供对已知解决方案的一些改进。

特别地,控制系统1允许实现针对电气开关设备100的总体分布式控制逻辑;实际上,这样的总体逻辑分布在多个控制模块10、20之中,所述多个控制模块的控制逻辑可以通过至少一个通信总线50、51共享相关变量的值。

分布式总体控制逻辑是能够根据不同的电气开关设备100或根据电气开关设备100相对于在初始项目阶段中设计的那些条件不同的条件来配置的。

例如,控制系统1的分布式控制逻辑是能够针对包括不同数量的电极的电气开关设备100来配置的。

参照图1所示的示例性电气开关设备100,可以根据开关装置200的极的数量来配置与开关装置200相关联的控制系统1的分布式控制逻辑。

例如,分布在第一模块10与第二模块20之间的图1所示的系统1的总体控制逻辑适于控制所示的双极开关装置200。如果替代地使用三极开关装置200,则可以通过提供另外的控制模块作为第一模块10和第二模块20来重新配置控制系统1,该另外的控制模块工作上与三极开关装置200的对应的极相关联并且被设为与至少一个总线50、51的通信。

添加的模块可以通过至少一个通信总线50、51与第一模块10的第一控制逻辑和第二模块20的第二控制逻辑共享与该添加的模块的控制逻辑相关联的变量的值,并且接收与第一控制逻辑和第二控制逻辑相关联的共享的变量的值。实际上,图1所示的控制系统1的总体控制逻辑被扩展成用于控制三极开关装置200。

为了返回到用于控制双极开关装置200的控制系统1,添加的控制模块可以与至少一个通信总线50、51断开连接。

参照图2所示的示例性电气开关设备100,可以根据多个开关装置200、201的数量来配置与开关装置200、201相关联的控制系统1的分布式控制逻辑。

例如,分布在第一模块10与第二模块20之间的图2所示的系统1的总体控制逻辑适于控制所示的开关装置200、201。如果将一个开关装置添加到电气设备100,则可以通过提供另外的控制模块作为第一模块10和第二模块20来重新配置控制系统1,该另外的控制模块工作上与添加的开关装置相关联并且被设为与至少一个总线50、51的通信。

添加的模块可以通过至少一个通信总线50、51与第一模块10的第一控制逻辑和第二模块20的第二控制逻辑共享与该添加的模块的控制逻辑相关联的变量的值,并且接收与第一控制逻辑和第二控制逻辑相关联的共享的变量的值。

实际上,图3所示的控制系统1的总体控制逻辑被扩展成用于控制三个开关装置。

为了返回到用于控制两个开关装置200、201的控制系统1,添加的控制模块可以与至少一个通信总线50、51断开连接。

具有分布在多个模块10、20之间的电气开关设备100的总体控制逻辑提供了以下优点:使这样的模块10的控制装置11和模块20的控制装置21工作上仅与整个电气开关设备100中的一部分或一些部分相关联。

例如,图1所示的第一模块10的控制装置11和第二模块20的控制装置21中的电子处理单元适于分别控制极300的致动装置400和极301的致动装置401,而不是使单个电子处理单元必须同时并且实时地控制极300和301二者。

例如,图2所示的第一模块10的控制装置11和第二模块20的控制装置21中的电子处理单元分别适于控制第一开关装置200和第二开关装置201的致动,而不是使单个电子处理单元必须同时并且实时地控制开关装置200和201二者。

这意味着控制装置11、21中的电子处理单元可以不那么复杂并且可以容易地开发和编程。

优选地,由控制系统1的每个模块10、20的控制装置11、21执行的控制逻辑是能够通过配置文件15进行配置的;实际上,通过改变配置文件15,相应地改变所实现的模块10、20的控制逻辑。以这种方式,可以根据不同类型的相关联的电气开关设备100和/或根据与电气开关设备100相关联的参数或逻辑功能的改变容易地配置模块10、20的控制逻辑。

因此,可以将控制系统1用于不同的电气开关设备100,以及甚至在开关装置100发布之后针对开关设备100设计逻辑功能的新参数的情况下,仍可以使用控制系统1。

例如,最初用于控制包括一个或更多个断路器的电气开关设备100的控制系统1的控制模块10、20可以重新用于控制包括一个或更多个重合器或其他类型的开关装置的电气开关设备。实际上,使用用于实现适于通过其执行来导致对重合器的控制的控制逻辑的配置文件15来改变用于实现适于通过其执行来导致对断路器的控制的控制逻辑的配置文件15。

根据附图中所示的示例性实施例,控制系统1还包括至少一个通信模块60。

提供连接至控制系统1的至少一个通信总线50、51的一个或更多个通信模块60意味着为模块10、20添加也连接至通信总线50、51的通信接口。

以这种方式,控制系统1的总体接口能力也是能够根据不同的电气开关设备100和/或与这样的设备100相关联的不同应用或功能来配置的。

这样构思的控制系统1和相关的电气开关设备100也易于进行修改和变化,所有这些修改和变化都在所附权利要求书中具体限定的本发明构思的范围内。

例如,即使在图2所示的实施例中控制系统1包括工作上与开关装置201相关联的一个模块10和工作上与开关装置202相关联的一个模块20,控制系统1也可以包括如模块10、20之类的与由开关装置提供的极的数量对应的多个模块。

实际上,根据这样的示例,控制系统1的每个模块工作上与开关装置的一个对应的极相关联。

为了执行至少上述公开的任务,模块10的控制装置11和模块20的控制装置21可以包括以下作为电子处理单元:微处理器、微控制器、微型计算机、小型计算机、数字信号处理器(DSP)、光学计算机、复杂指令集计算机、专用集成电路、精简指令集计算机、模拟计算机、数字计算机、固态计算机、单板计算机或这些中的任何一种的组合。

即使在图3所示的示例性实施例中电子处理单元12、16和电路系统17、18、19被示为彼此工作上连接的分离元件,所有这些元件或一部分元件也可以集成在单个电子元件中。

即使在图4所示的示例性实施例中电子处理单元62、63和电路系统65被示出为彼此工作上连接的分离元件,所有这些元件或一部分元件也可以集成在单个电子元件中。

实际上,所有部分/部件都可以用其他技术上等同的元件来替换;实际上,材料的类型和尺寸可以根据需要和现有技术的状态是任意的。

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