[发明专利]用于控制电磁继电器的开关设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制具有继电器线圈和继电器触点的电磁继电器的开关设备，其中在具有继电器线圈的电流路径中这样设置两个开关装置，使得第一开关装置与继电器线圈的第一接头相连，并且第二开关装置与继电器线圈的第二接头相连；设置了控制装置，其被构造为为了产生通过继电器线圈的电流而闭合两个开关装置并且为了中断通过继电器线圈的电流而断开两个开关装置。本发明还涉及一种用于控制电磁继电器的相应方法。

背景技术

在电气设备中为了执行受控的开关操作，通常采用电磁继电器。电磁继电器通常由一个继电器线圈和至少一对继电器电触点组成。如果电流施加在继电器线圈上，则围绕该继电器线圈产生磁场，由此(在自断开的继电器的情况下)导致继电器触点的闭合，从而电流可以通过继电器触点。如果通过继电器线圈流过的电流又被中断，则继电器触点的可动部分例如借助弹簧装置移动回其原始位置，这导致继电器触点断开并且经过其的电流中断。在自闭合的继电器的情况下，触点在继电器线圈无电流的状态下闭合并且在有电流流过的状态下断开。

通常在借助控制电路中的相对小的电流要接通或断开在开关电路中的相对更大的电流的地方采用电磁继电器。在这种情况下电磁继电器形成控制电路和开关电路的电耦合。

例如在用于监视供电网的电气保护设备中采用电磁继电器，用于在供电网中的故障(例如短路)的情况下通过闭合所谓的“控制继电器”的继电器触点来促使电气断路器的触发并且因此断开故障电流。在这些与安全相关的领域采用电磁继电器的情况下具有较大的重要性的是，可靠防止不期望的接通或断开，以便一方面保证在故障情况下的大的安全性并且另一方面避免需要成本的错误触发。

为了进行继电器触点的状态监视，首先可以将其实际的状态(即，是断开的或是闭合的)反馈到继电器线圈的控制装置。在继电器触点的额定状态和实际状态之间的偏差的情况下可以推断出继电器控制中的错误。

然而这样的监视是比较麻烦的，因为在此为了反馈关于继电器触点的状态的信息必须超出(überschritten)由继电器实现的在控制电路和开关电路之间的电气去耦合。此外，只有当故障已经发生时(即，继电器触点已经具有不期望的状态时)，才能识别故障。前瞻性的监视是不可能的。

由此致力于尽可能故障可靠地断开继电器线圈的控制电路。在开关装置中例如通过开关触点由于太高的开关功率或太高的温度产生的熔化而形成故障，从而相应的开关装置持续地短路。在诸如晶体管的半导体开关中一种类似的效应作为所谓的半导体开关的接头的“熔合(Durchlegieren)”而公知。同样在机械的开关装置中以及在半导体开关中都会发生，由于内部故障而持续截止电流。此外还可能在继电器线圈本身中发生故障，其中例如由于导线断裂不再可能有电流通过继电器线圈。

为了尽可能故障安全地构造控制电路，不是仅通过可能容易出故障的唯一的开关装置来控制继电器线圈，而是通过两个位于继电器线圈的电流路径中的开关装置。只有当两个开关装置同时闭合时才控制继电器线圈。只要一个开关装置断开，则通过继电器线圈的电流被断开。由此实现了控制的相对于继电器线圈的不期望的动作的相对大的可靠性，因为仅一个有害的持续短路的开关装置不能造成继电器线圈的不期望的动作。这样的开关设备例如从德国专利文献DE 4409287 C1中公知，与两个以晶体管形式的开关装置一起位于电流路径中的继电器线圈就来源于此。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种本文开头提到种类的开关设备和方法，其允许前瞻性地检查继电器线圈和两个开关装置的出现的故障。

所述关于开关设备的技术问题通过本文开头提到种类的开关设备解决，其中控制装置被构造为用于将检验信号发送到第一和第二开关装置，其中这样实现所述检验信号，使得其不影响继电器触点的瞬时状态；在继电器线圈的接头和开关装置中的一个之间所量取的测量电压被施加到转换装置的输入端，其中转换装置被构造为用于将测量电压转换到二进制的应答信号；并且监视装置与转换装置的输出端相连，该监视装置在检验信号的发送期间通过控制装置分析二进制的应答信号的变化，并且如果二进制的应答信号与预计的变化偏离则显示继电器线圈中的或开关装置中的一个的故障。