CN118946946A - 具有功率和控制模块的模块化电气保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化电气保护装置，包括至少一个功率模块(5)和控制模块(1)。为了使该装置特别有效和通用，同时能够容易地被修改，功率模块包括机械隔离开关(53)、静态开关(54)和本地控制电路(55)，用于命令静态开关(54)进入断开状态，并且控制模块(1)包括脱扣装置(10)，用于机械地脱扣机械隔离开关(53)的切换，以及主控制电路(30)，用于控制脱扣装置(10)并与本地控制电路(55)通信。

Description

具有功率和控制模块的模块化电气保护装置

技术领域

本发明涉及一种用于电气保护装置的控制模块、一种用于该电气保护装置的功率模块以及一种包括这种模块的电气保护装置。

背景技术

许多机电电气保护装置，例如空气断路器，尤其是小型断路器(MCB),在物理上被设计成在一个或多个电气故障发生时脱扣，这些故障的特性是预先确定的。这些故障例如是短路、过载或剩余电流。

为了改变可由这种类型的装置检测到的故障的特性，有必要物理地改变保护装置，例如通过替换用于检测过载的双金属片、用于检测短路的电磁致动器或用于检测剩余电流的环形线圈。

此外，装置的断开性能通常受到确保隔离的可分离触点的移动速度以及灭弧室的特性的限制，灭弧室的目的是熄灭出现在可分离触点之间的空气中的任何电弧。

由于这些已知的保护装置具有设定的操作特性，因此有必要提供许多种类的不同装置，它们各自适用于一个有限的应用领域。此外，这些已知的保护装置难以适应某些特定的应用，在这些应用中需要高水平的性能和/或要检测的故障在装置的使用过程中发生变化。例如，在数据中心中，可以规定通常使用AC电流向保护装置供电，并且在该电源出现故障的情况下，使用例如由备用电池输送的DC电流向保护装置供电。在这种特殊情况下，要检测的故障在交流电源和DC电源之间非常不同。此外，为了在出现电气故障的情况下保护由电化学电池提供DC电流的设施，需要在非常短的反应时间内断开非常大的电流，例如几微秒的量级。

此外，要保护的极的数量可以根据设施而不同，设施例如可以是单相或多相的。

为了与现有设施兼容，还希望本发明的保护装置能够包含在与机电保护装置的外壳具有相同尺寸的外壳中。

发明内容

本发明尤其旨在通过提供一种新的电气保护装置来实现这些目的并补救上述缺点，该新的电气保护装置特别有效且通用，可以容易地修改以适应要保护的设施的极数量，并且特别适合于保护在使用期间其特性和要检测的电气故障会改变的设施。

本发明的一个主题是这样的控制模块，其配置成集成到模块化电气保护装置中，该模块化电气保护装置还包括至少一个功率模块，该控制模块包括:控制隔间，用于形成属于模块化电气保护装置的外壳的一部分；脱扣装置，能够机械地脱扣属于所述至少一个功率模块的机械隔离开关从传导配置到分离配置的切换；和主控制电路。主控制电路位于控制室内，配置成与属于所述至少一个功率模块的本地控制电路通信，所述本地控制电路配置成命令属于所述至少一个功率模块的静态开关进入断开状态，并且配置成当满足断开条件时命令脱扣装置脱扣机械隔离开关的切换。

本发明的另一个主题是这样的功率模块，其配置成集成到模块化电气保护装置中，该模块化电气保护装置还包括控制模块，该功率模块包括:功率隔间，用于形成属于模块化电气保护装置的外壳的一部分；能够连接到电源的输入端子；输出端子，能够经由所述至少一个功率模块连接到旨在由电源供电的负载；机械隔离开关，端子经由该机械隔离开关电连接，该机械隔离开关包括放置在功率隔间内的可分离触点，该机械隔离开关配置成在传导配置和分离配置之间切换，在该传导配置中，可分离触点相互接触以便在输入端子和输出端子之间传导电流，在该分离配置中，可分离触点被气隙分离以便将输出端子与输入端子电分离，所述机械隔离开关配置成使得从传导配置到分离配置的切换能够由属于所述控制模块的脱扣装置机械地跳闸；静态开关，端子经由该静态开关电连接，该静态开关与机械隔离开关串联连接，并且配置为在用于在输入端子和输出端子之间传导电流的接通状态和用于将输出端子与输入端子电隔离的断开状态之间转换；以及本地控制电路，其配置为当满足断开条件时命令静态开关进入断开状态，并且与属于控制模块并控制脱扣装置的主控制电路通信。

本发明的另一个主题是一种模块化电气保护装置，包括:外壳；至少一个如上所述的功率模块，功率隔间形成外壳的一部分；以及如上定义的控制模块，控制隔间形成外壳的一部分，脱扣装置能够机械地脱扣所述至少一个功率模块的机械隔离开关从传导配置到分离配置的切换，主控制电路与所述至少一个功率模块的本地控制电路通信。

换句话说，模块化装置包括外壳、控制模块和至少一个功率模块，例如一个、两个、三个或四个功率模块。每个功率模块包括:形成外壳一部分的功率隔间；能够连接到电源的输入端子；输出端子，能够经由所述至少一个功率模块连接到旨在由电源供电的负载；机械隔离开关，端子经由该机械隔离开关电连接，该机械隔离开关包括放置在功率隔间内的可分离触点，该机械隔离开关配置成在传导配置和分离配置之间切换，在传导配置中，可分离触点相互接触以便在输入端子和输出端子之间传导电流，在分离配置中，可分离触点被气隙分离以便将输出端子与输入端子电分离；静态开关，端子经由该静态开关电连接，该静态开关与机械隔离开关串联连接，并且配置为在用于在输入端子和输出端子之间传导电流的接通状态和用于将输出端子与输入端子电隔离的断开状态之间转换；以及本地控制电路，配置为当满足断开条件时命令静态开关进入断开状态。控制模块包括:控制隔间，其形成外壳的一部分，控制隔间和功率隔间是不同的；脱扣装置，其能够机械地跳闸所述至少一个功率模块的机械隔离开关从传导配置到分离配置的切换；以及主控制电路，其放置在控制隔间内，与所述至少一个功率模块的本地控制电路通信，并且配置为当满足断开条件时，命令脱扣装置脱扣机械隔离开关的切换。

本发明背后的一个想法是使保护装置模块化，以便能够根据要保护的设施的极数量提供所需数量的功率模块，而无需对保护装置的设计进行重大修改。特别地，根据所提供的功率模块的数量，主控制电路能够与一个或多个本地控制电路通信，而无需修改设计。特别地，根据所提供的功率模块的数量，脱扣装置能够使单个隔离开关或多个隔离开关脱扣。因此，没有必要为每个功率模块提供单独的致动器来致动一个或多个隔离开关。一般来说，每个静态开关都配备有与静态开关预先组装在一起的相关联的本地控制电路，因此为每个功率模块提供本地控制电路在工业上是有利的。更一般地，可以规定功率模块是标准模块，或者甚至是彼此相同的模块。因此，修改保护装置以使其适应设施是特别容易的，因为修改功率模块的数量并潜在地对特定设施的控制电路进行编程以根据需要修改断开条件就足够了。

此外，保护装置是有效的，因为对于每个极，功率模块允许借助静态开关快速断开相对大的电流，并且通过使用隔离开关形成气隙来实现电流隔离。通过适当地对本地控制电路和/或主控制电路进行编程，可以定义对应于特定于该设施的各种电气故障的断开条件，该设施例如被供给DC电流，或者用机电装置的传统部件难以检测的断开条件。

该保护装置可以容易地适用于在使用期间其特性和要检测的电气故障会改变的设施，因为一旦该设施配备了该装置，控制电路可以预先编程以考虑这些变化。在使用期间，根据情况，控制电路考虑关于将半导体开关置于断开状态的详细断开条件和/或关于将隔离开关置于分离配置的详细断开条件，即使例如电源输送AC电流然后输送DC电流。

优选地，脱扣装置包括:脱扣机构，其放置在控制隔间中并配置为在待命配置和脱扣配置之间切换；以及脱扣杆，其从控制隔间突出到所述至少一个功率模块中，当脱扣机构从待命配置转换到脱扣配置时，脱扣杆被移动，使得脱扣杆机械地脱扣功率模块的机械隔离开关从传导配置到分离配置的切换。

优选地，脱扣装置包括通用手动控制器，该控制器由控制隔间承载，并且可从控制隔间外部启动，以便命令脱扣装置将所述至少一个功率模块的隔离开关从传导配置切换到分离配置。

优选地，脱扣装置包括电致动器，该电致动器放置在控制隔间内部并且由主控制电路控制，主控制电路通过控制电致动器来控制脱扣装置。

优选地，机械隔离开关包括本地手动控制器，该控制器由功率隔间承载，并且可从功率隔间外部致动，以便在传导配置和分离配置之间切换机械隔离开关。

优选地，为了确定是否满足断开条件，本地控制电路包括传感器系统，该传感器系统包括:电流传感器，测量端子之间流动的电流；和/或命令传感器，检测本地手动控制器的致动。

优选地，主控制电路包括远程通信接口，用于与不同于模块化电气保护装置的远程装置通信。

优选地，主控制电路由辅助电源供电，并且所述至少一个功率模块的本地控制电路电连接到控制模块，使得所述本地控制电路由辅助电源经由控制模块供电。

优选地，控制模块包括辅助电力供应部件，该辅助电力供应部件放置在控制隔间中，同时连接到电源，辅助电力供应部件通过电源的转换将辅助电力输送到主控制电路。

优选地，辅助电力供应部件通过使用有线连接电连接到装置的两个功率模块而连接到电源，每个有线连接连接到其在输入端子和输出端子之间的功率模块。

本发明还涉及一种设施，包括:前述保护装置；电源，其电连接到所述至少一个功率模块的输入端子；以及负载，其电连接到所述至少一个功率模块的输出端子，以便经由模块化电气保护装置由电源供电。

附图说明

根据下面参考附图给出的实施例示例的描述，将更好地理解本发明，并且本发明的其它优点将变得更加明显，现在将简要描述附图。

图1是根据本发明一个实施例的保护装置的透视图。

图2是图1的保护装置的仰视图。

图3是前述附图的保护装置从另一个角度的透视图，省略了外壳的一部分。

图4是属于前述附图的保护装置的功率模块的侧面透视图。

图5是图4的功率模块的后视透视图，形成保护装置的外壳的一部分的功率隔间已经被省略。

图6是图4和5的功率模块的侧视图，省略了功率隔间的一部分。

图7是属于前述附图的保护装置的控制模块的底部透视图。

图8是图7的控制模块的侧视图，形成保护装置的外壳的一部分的控制隔间的一部分已经被省略。

图9是前面附图的保护装置的功能图。

图10示出了根据本发明的保护装置的三个例子，其中多个功率模块不同于前面附图的实施例。

具体实施方式

图1至图9示出了模块化电气保护装置，或简称为“装置”，其整体在图1和图2中示出，电气设施意在装备有该装置，以便提供电气保护。优选地，装置2是微型断路器。

该装置是模块化的，因为它包括多个模块，这里是一个控制模块1和三个功率模块5，并且因为模块的数量和布置可以容易地修改，以使该装置适应各种应用，尤其是适应要保护的设施的极数。至少提供了单个功率模块5。优选地，提供与设施包括的要保护的极一样多的功率模块5。在当前情况下，该装置允许保护三个极，因为它包括三个模块5。图3-6单独示出了一个功率模块5。图7-8单独示出了控制模块1。

该装置包括外壳4，该装置的至少一些部件容纳在外壳4内。

限定了深度方向X4、宽度方向Y4和高度方向Z4，这些方向彼此垂直并且相对于外壳4固定。外壳4优选由刚性电绝缘材料制成，例如热成型聚合物，例如聚酰胺PA 6.6。外壳4至少部分或甚至全部由形成隔间的单独外壳的组件形成，每个隔间属于模块1和5之一。控制模块1包括被称为“控制隔间”的隔间41，并且每个功率模块5包括被称为“功率隔间”的相应隔间45。每个隔间41和45不同于其他隔间41或45。隔间41和45彼此相邻，并且不嵌套或包含在彼此中。隔间41和45彼此紧固，因此外壳4形成整体组件。

优选地，每个隔间41和45具有相似的尺寸，或者是基本测量单位的倍数的尺寸，以便能够互换并给予该装置模块化特征，同时与现有设施兼容。例如，每个隔间41和45在方向Y4上具有等于27毫米的宽度。例如，可以规定该宽度为9毫米的倍数。

每个隔间41和45包括在方向X4上相对的前部42和后部43，以及在方向Y4上相对并且将前部42和后部43彼此连接的侧部44和侧部46。侧部46面向方向Y4，侧部44面向相反的方向。前部42面向方向X4，后部43面向相反的方向。模块1和5通过它们各自的隔间41和45组装，沿着轴线Y4连续布置。这里，模块1放置在装置的一端，其后是从模块1开始在方向Y4上连续放置的模块5。然而，可以采用另一种顺序。每个模块1或5通过其侧部46装配在相邻模块1或5的侧部44上。为此，侧部44和46有利地包括互补的紧固装置，例如卡扣钩。端部模块的自由侧部44和46形成外壳4的侧部。模块1至5的前部42形成外壳4的前部。模块1至5的后部43形成外壳4的后部。

优选地，模块1和5的后部43一起形成附件，以允许该装置被紧固到平行于方向Y4的水平紧固轨道。优选地，当装置集成到设施中时，外壳4的前部留给工程师可接近。

如图1至图9所示，每个功率模块5包括输入端子51和输出端子52，它们在方向Z4上相对，并且通向功率隔间45之外。端子51相对于端子52放置在方向Z4上，并且在方向Z4上敞开。端子52在相反的方向敞开。每个端子51和52例如采取螺钉端子的形式。每个端子51和52能够电连接到各自的电导体。

每个输入端子51能够电连接到设施的电源90的一个极上。如果电源90是交流电源，该极可以是相极或中性极。如果该装置是DC装置，该极也可以是正极、负极或中性极。还可以规定极改变功能，特别是当电源90在使用期间能够输送多种类型的电流时，例如交流电流然后是DC电流。电源90可以包括干线、基于电池组的备用系统和/或逆变器。例如，电源90输送100和1000伏之间的交流或DC电压。

每个输出端子52能够电连接到负载91的一个极，该负载旨在通过该装置由电源90供电。对于每个模块5，要连接到端子52的负载91的极对应于连接到端子51的电源的极。例如，负载包括服务器群，或者用于服务部门的住宅或建筑物的电网。

图1和2的装置配置成保护该设施的三个极，因为提供了三个功率模块5，每个对应于一个极。然而，如图10所示，可以规定该装置是单极的，具有单个模块5(图10中的情况A)，该装置是双极的，具有两个模块5(图10中的情况B)，或者该装置是四极的(图10中的情况C)。为了实现这一点，安装了与要保护的极一样多的功率模块5。在所有情况下，安装单个控制模块1是有利的。

如在图5和6中可以更好地看到的，并且如在图9中功能性地示出的，每个功率模块5包括机械隔离开关53和静态开关54以及本地控制电路55。在图9中，示出了单个功率模块5，但是其他的具有类似的结构。

机械隔离开关53和静态开关54将端子51电连接到端子52，并且串联连接。特别地，隔离开关53将端子51连接到开关54，并且开关将隔离开关53连接到端子52。

机械隔离开关53包括可分离的触点，即固定触点60和移动触点61以及脱扣机构62。触点60和61以及机构62完全放置在功率隔间45内。固定触点60相对于隔间45固定，这里是通过牢固地紧固到开关54上。移动触点61能够在被机构62致动时相对于隔间45移动，并且通过电导体68电连接到端子51。

机械隔离开关53配置成在传导配置和分离配置之间切换，在传导配置中，如图5和6所示，触点60和61相互接触，以便在端子51和52之间传导电流，在分离配置中，触点60和61被气隙63分开，如图5的细节5A所示，以便在气隙63处将端子51和52彼此电分离。

为了在这两种配置之间切换，机构62在如图5和6所示的触点61紧靠触点60的位置和触点61远离触点60的位置之间致动触点61，从而不再与触点60接触，并因此通过气隙63与触点60分离。优选地，移动触点61包括导电部分和触点保持器，移动触点61通过该导电部分与固定触点60接触以传导电流，触点保持器承载导电部分，并且触点61通过该触点保持器由机构62致动。

机构62在待命配置和脱扣配置之间转换。机构62有利地包括弹簧64、锁定系统65和枢转面板66。

枢转面板66安装成能够相对于隔间45枢转。面板66的旋转位置限制或至少控制触点61的位置。为此，面板66致动触点61的触头保持器。

弹簧64在面板66上施加力，该力倾向于使面板66在一方向上枢转，从而使其将触点61从触点60移开。为此，弹簧64有利地靠在隔间45的壁上。

锁定系统65例如由面板66承载，当锁定系统65被锁定并且当机构处于待命配置时，锁定系统65允许面板66保持在使得触点60和61彼此抵靠的取向。

优选地，锁定系统65包括保持器69和触发器67。触发器67优选地包括被牢固固定的脱扣杆67A和杆检测部件67B。杆67A和部件67B在彼此相反的方向上取向，平行于方向Y4。

保持器69以能够相对于面板66枢转的方式安装在面板66上。触发器67以能够相对于面板66枢转的方式安装在面板66上。保持器69和触发器67的枢转运动受到螺栓弹簧的约束，该螺栓弹簧倾向于将保持器69和触发器67返回到锁定系统65的锁定配置。保持器69和触发器67可各自克服螺栓弹簧的力被致动，以释放锁定系统65。

在传导配置中，机构62处于待命配置，其中该机构保持触点60和61相互接触。在该待命配置中，弹簧64被拉伸以形成机械势能的储存，并且被锁定系统65的锁定配置保持。为了将机构62切换到脱扣配置，锁定系统65被释放。这允许面板66在弹簧64的作用下枢转。因此，弹簧64使面板66枢转，面板移动触点61，直到它与触点60分离，从而获得气隙63。因此，机构62达到脱扣配置，隔离开关53达到分离配置。

为了将机构62从脱扣配置返回到待命配置，机构62例如经由锁定系统65或面板66克服弹簧64的力而被致动，这重新拉伸弹簧64以用于将来的脱扣。由于面板66沿相反方向枢转，面板移动触点61，直到所述触点61抵靠触点60。当到达待命配置时，锁定系统65将在其螺栓弹簧的作用下到达锁定配置，从而再次防止弹簧64将机构62切换到脱扣配置。在待命配置中，机构63将其自身保持在待命配置中，直到锁定系统65被再次释放。

还规定机械隔离开关53包括控制器70，称为“本地手动控制器”，这是一种机械控制器。控制器70由功率隔间45的前部42承载，以便能够由工程师在装置使用期间从外壳4的外部手动致动。控制器70是可致动的，以使机械隔离开关53在传导配置和分离配置之间切换。

例如，控制器70包括拨动开关71，其从前部42向隔间45的外部伸出，从而可由工程师手动启动。例如，控制器70还包括用于将机构62机械链接到拨动开关71的连杆72(如图3和6所示)。优选地，连杆72穿过保持器69并连接到面板66，以便能够通过致动保持器69来解锁锁定系统65。拨动开关71可在图中所示的闭合位置和断开位置之间移动，闭合位置对应于隔离开关53的传导配置，断开位置对应于隔离开关53的分离配置。

当隔离开关53处于传导配置并且拨动开关71从闭合位置移动到断开位置时，拨动开关71经由连杆72解锁锁定系统65。当弹簧64将机构62置于脱扣配置时，该机构在转换到脱扣配置时，通过连杆72将拨动开关71驱动到断开位置，连杆72本身由锁定系统65和/或面板66驱动。

当隔离开关53处于分离配置，并且拨动开关71从断开位置移动到闭合位置时，拨动开关71通过致动面板66的连杆72驱动机构62，克服弹簧64的力到达待命配置，从而拉伸弹簧64，直到达到传导配置。

适用于本发明的机构的其他例子例如在EP 2975628 B1和EP 1542253B1中描述。

在分离配置中，隔离开关53确保端子51和52彼此电分离，并且优选地，端子51相对于开关54电分离。有利的是，不必规定机械隔离开关53包括允许电弧熄灭的装置，例如灭弧室，开关54确保断开能力，如下所述。

如果提供多个功率模块5，则有利地规定它们的机械隔离开关53被机械联接，使得当隔离开关53之一在传导配置和分离配置之间切换时，其他隔离开关53也切换到相同的配置。优选地，规定每个隔离开关53机械联接到与其相邻的一个或多个模块5的隔离开关53。

在本示例中，隔离开关53通过它们各自的机构62相互联接。特别地，对于每对相邻的模块5，第一模块5的脱扣杆67A通过与该第二模块5的杆检测部件67B的机械相互作用来致动相邻的第二模块5的锁定系统65。为此，例如，脱扣杆67A通过穿过设置在第一模块5的侧部46中的凹口和设置在相邻的第二模块5的侧部44中的凹口，机械地连接两个相邻的机构62。为了机械地相互作用，杆67A容纳在检测部件67B的凹口中。因此，相邻模块5的锁定系统65通过它们的触发器67同步，或者甚至彼此固定。至少，第一模块5的杆67A抵靠第二模块5的部件67B，使得第一模块5的锁定系统65的切换导致第二模块5的锁定系统65的切换。因此，该装置的所有锁定系统65以及所有机构62通过触发器67机械同步。

如果提供多个模块5，可以有利地规定它们的控制器70机械联接，使得当控制器70之一被致动时，其他控制器70以相同的方式被致动。为此，优选地，例如规定第一模块5的每个拨动开关71机械固定到属于模块5或与该第一模块5相邻的模块5的一个或多个拨动开关71。为了确保安全，例如规定相邻的拨动开关71通过连接部件73彼此连接，或者它们互补。连续地，所有的拨动开关71，以及因此该装置的所有控制器70彼此固定并同步。

开关54配置成在导通状态和关断状态之间转换，导通状态用于在端子51和52之间传导电流，关断状态用于将端子51和52彼此电隔离。开关54配置为中断端子51和52之间的电流，包括当设施处于负载时。

开关54是“静态”开关，即与机械开关相反，它不采用可分离的触点在导通状态和关断状态之间转换。为此，开关54包括电子控制的基于半导体的开关元件，例如功率晶体管。开关54不包括灭弧室。

优选地，开关54容纳在隔间45的专用壳体中。甚至更优选地，当隔间45与标准机电保护装置外壳中使用的隔间类型相同(或甚至一样)时，所述壳体对应于通常由灭弧室和用于检测电气故障的装置(该装置例如是所谓的热和磁装置)占据的空间，例如分别为双金属和线圈。这使得不改变现有断路器的结构并确保与现有设施的兼容性成为可能。

由于开关54和隔离开关53串联连接，模块5可以在断开状态(OFF)和中间状态(待机)与闭合状态(ON)之间转换，在断开状态中，开关54处于关断状态，隔离开关53处于分离配置，在中间状态中，开关处于关断状态，隔离开关处于传导配置，在闭合状态中，开关54处于导通状态，隔离开关53处于传导配置。在闭合状态下，端子51和52电连接。在其他状态下，端子51和52被电隔离。在断开状态下，端子51和52通过电流隔离而电隔离。

在图示的例子中，静态开关54包括两个串联电连接的功率开关81和82。开关81在这里连接到隔离开关53和开关82，而开关82连接到开关81和端子52。实际上，每个功率开关可以通过并联连接的多个部件(例如晶体管)来实现，这取决于期望获得的保护额定值。

例如，对于16安培的额定值，可以规定使用两对串联的晶体管，每对晶体管的晶体管并联。对于更高的额定值，例如32安培，可以使用更多数量的并联晶体管。

每个功率开关81和82可在电断开状态和电接通状态之间切换。例如，功率开关81和82是功率晶体管，例如场效应晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)。这种类型的晶体管是优选的，因为它具有低的导通电阻，而且因为当它静止时，例如当没有控制信号被发送到控制电极时，它保持在截止状态。然而，根据断路器的额定值，可以设想其它半导体技术，例如绝缘栅双极晶体管(IGBTs)、或晶闸管、或集成门极换向晶闸管(IGCTs)、或甚至其它技术。作为变型，功率开关81和82可以是结型场效应晶体管(JFETs)。在这种情况下，可能需要修改控制电路55的操作，以考虑到这样的JFETs在静止时处于导通状态的事实。

如图9所示，二极管有利地与每个功率开关81和82并联。一般来说，这是功率开关结构固有的寄生二极管问题。

本地控制电路55联接到静态开关54，以便控制它。换句话说，电子控制电路55允许开关54被驱动。在该示例中，电路55联接到每个开关81和82。如图5所示，在物理上，有利地将控制电路设置在Y4方向上的开关81和82之间，这有利于互连。

有利地，开关54可以包括一个或多个用于保护免受过电压的部件83，该部件与一个或多个功率开关81和82并联连接，以便保护功率开关81和82免受过电压，尤其是在出现电弧的情况下。这尤其允许开关81和82在设施包括电感电路的情况下在断路器启动时受到电压保护。例如，采用金属氧化物变阻器(MOV)或TVS二极管(TVS代表瞬态电压抑制)来保护部件。

优选地，控制电路55包括处理器，例如可编程微控制器或微处理器。处理器有利地联接到计算机存储器或包含程序(即可执行指令和/或软件代码)的任何计算机可读数据存储介质。作为变型(未详细描述)，控制电路55可以包括数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)、或专用集成电路(ASIC)、或任何等效元件或这些元件的任何组合。

当程序由处理器或其他前述组件执行时，它实现一种方法，其中控制电路55命令开关54从接通状态切换到断开状态，反之亦然。特别地，该方法被设置成使得当满足断开条件时，电路55使开关54从接通状态切换到断开状态。“断开条件”是指一个或多个条件，当它们被控制电路55认为满足时，导致电路55命令开关54切换。为了确定是否满足这些条件，电路55例如考虑由传感器系统传递的信息，如下所述，和/或由控制模块1传递的信息，并执行方法或算法以根据该信息确定是否满足断开条件以及开关54是否必须被切换。优选地，在检测到电气故障的情况下，尤其是在功率模块5所连接的极中，但是也优选地在其他功率模块5所连接的极中，满足这些断开条件。优选地，电路55还可以检测控制器70的致动，这是另一种形式的断开条件。优选地，当电路55从控制模块1或从另一个电源模块5接收到断开命令时，电路55还可以命令开关54切换到断开状态，这是另一种形式的断开条件。

就其操作而言，电路55由辅助电源供电。有利的是，如下所述，该辅助电源由控制模块1提供，或者由外部电源提供。

控制模块1(在图7和8中单独示出)包括脱扣装置10和被称为“主”控制电路的控制电路30。

在本示例中，脱扣装置10包括脱扣机构11、电致动器12和手动控制器20，手动控制器20被称为“通用”手动控制器。

脱扣装置10的功能是根据控制电路30的命令或通过通用手动控制器20的触发来机械地脱扣模块5的机械隔离开关53在传导配置和分离配置之间的切换。为了使脱扣装置10能够致动隔离开关53，有利地规定脱扣装置10机械联接到邻近模块1的模块5的机械隔离开关53，以便使该隔离开关53在传导和分离配置之间切换。如果有多个模块5，则其他隔离开关53以相同的方式被连续致动，因为它们是同步的，优选地使用上述触发器67，每个触发器致动相邻模块5的杆检测部件67B。由于这些措施，如果模块1致动与其相邻的模块5的隔离开关53，则属于存在的任何其他模块5的任何其他隔离开关53被自动致动。因此，只需要一个脱扣装置10，而不管提供多少个模块5来形成该装置。添加或移除模块5是容易的，因为不需要修改脱扣装置10或模块1来使所有隔离开关53被连续致动，而不管它们的数量如何。借助于脱扣装置10，模块1能够集中且同步地控制该装置配备的任何模块5的隔离开关53。

脱扣机构11配置成在对应于隔离开关53的传导配置的待命配置和对应于隔离开关53的分离配置的脱扣配置之间切换。脱扣机构11优选地以类似于功率模块5的脱扣机构62的方式操作，除了机构11有利地不需要直接致动可分离的触点，因为控制模块1有利地没有设置可分离的触点。

机构11有利地包括弹簧14、螺栓15、枢转面板16、脱扣杆17和保持器19。

面板16被安装成能够相对于隔间41枢转。弹簧14在面板16上施加力，该力倾向于枢转面板16。

螺栓15和保持器19形成机构11的锁定系统，该锁定系统由面板16承载。优选地，螺栓15被安装成能够在面板16上枢转，并且保持器19被安装成能够在面板16上枢转，保持器19和螺栓15受到锁定弹簧的力，该力倾向于将它们返回到锁定配置。当锁定系统被锁定并且当机构11处于待命配置时，该锁定系统允许面板16保持在待命取向。该锁定系统进一步允许，当其通过抵抗锁定弹簧的力致动螺栓15或保持器19而被释放时，面板16被允许在弹簧14的作用下枢转。当这完成时，弹簧14使机构11从待命配置切换到脱扣配置。保持器19和螺栓15可以各自独立地抵抗螺栓弹簧的力而被致动，以释放锁定系统。

脱扣杆17在这里安装成能够相对于隔间41枢转。当机构11从脱扣配置转换到待命配置时，脱扣杆17由面板16驱动。如下所述，当脱扣杆17被相邻模块5的机构62致动时，脱扣杆17也可以驱动螺栓15以使机构11脱扣。在锁定弹簧的力的作用下，当机构11从待命配置转换到脱扣配置时，螺栓15沿相反方向驱动杆17。因此，脱扣杆17的位置根据机构11是处于待命配置还是脱扣配置而改变。

除了杆17的一端(如图7所示)，机构11完全容纳在控制隔间41内。

在本示例中，相邻模块5的脱扣装置10和隔离开关53通过它们各自的机构11和62相互联接。特别地，规定杆17通过穿过设置在模块1的侧部46中的凹口和设置在相邻模块5的侧部44中的凹口来机械地连接两个相邻的机构11和62。杆17与相邻模块5的杆检测部件67B联接。在相邻模块1和5倒置的情况下，或者在模块1放置在与其相邻的两个模块5之间的情况下，可以规定杆17包括用于容纳相邻模块5的杆67A的凹口，该模块5的杆67A穿过设置在模块1的侧部44中的凹口和设置在该相邻模块5的侧部46中的凹口。

在任何情况下，所有模块的脱扣杆17和67A通过机械相互作用联接，因为它们彼此抵靠和/或因为它们彼此机械固定。因此，当机构11从待命配置转变为脱扣配置时，杆17驱动一个或多个相邻模块5的触发器67，使得机构62也从待命配置转变为脱扣配置，使得隔离开关53从传导配置切换到分离配置。在脱扣装置10的作用下，然后连续地，该装置的所有锁定系统65以及所有机构62因此被脱扣装置10的杆17机械地脱扣，并通过脱扣杆67A同步。

优选地，相反地，当相邻机构62从待命配置转变为脱扣配置时，杆67A或部件67B通过其杆67A或其部件67B驱动杆17，以使机构11从待命配置转变为脱扣配置。因此，由相邻模块5驱动的杆17致动螺栓15，机构11的这种脱扣切换。

当机构11处于待命配置时，弹簧14被拉伸以形成机械势能的储存，并且被螺栓15和保持器19的锁定配置保持。为了使机构11转换到脱扣状态，螺栓15在下述杆17或致动器12的作用下移动，或者在下述通用手动控制器20的作用下，保持器19移动，这允许面板16枢转。然后，弹簧14使面板16枢转，从而驱动螺栓15和保持器19。在这个运动过程中，螺栓15驱动杆17。然后，杆17相对于外壳4移动，使得相邻模块的隔离开关53切换到分离配置。

为了将机构11从脱扣配置返回到待命配置，机构11例如在通用手动控制器20的作用下经由保持器19被致动，或者在杆17抵抗弹簧14的力的作用下经由面板16被致动，这重新拉伸弹簧14以用于将来的脱扣。当通过致动保持器19实现这种返回到待命配置时，杆17通过将机构62返回到待命配置来将相邻的隔离开关53返回到传导配置。当机构11达到待命配置时，在其锁定弹簧的作用下，螺栓15和保持器将再次达到锁定配置，从而再次防止弹簧14将机构11切换到脱扣配置。在待命配置中，机构11将其自身保持在待命配置中，直到螺栓15和保持器19再次被释放。

通用手动控制器20是机械控制器。控制器20由控制隔间41的前部42承载，以便能够在装置使用期间由工程师从外壳4的外部手动致动。控制器20是可致动的，以使脱扣装置10的机构11在待命配置和脱扣配置之间切换。因此，通过致动控制器20，工程师可以通过控制脱扣装置10一次致动所有隔离开关53，并使它们在传导和分离配置之间切换。

例如，控制器20包括拨动开关21，其从前部42朝向隔间41的外部伸出，从而可由工程师手动启动。例如，控制器20还包括用于将机构11机械连接到拨动开关21的连杆22。连杆22在这里连接到保持器19。拨动开关21可在闭合位置和断开位置之间移动，闭合位置如图所示，对应于隔离开关53的传导配置和机构11的待命配置，断开位置对应于隔离开关53的分离配置53和机构11的脱扣配置。

当机构11处于待命配置且拨动开关21从闭合位置移动到断开位置时，拨动开关21通过连杆22解锁螺栓15，从而致动保持器19。当弹簧14将机构11置于脱扣配置时，机构11在转换到脱扣配置时，通过连杆22将拨动开关21驱动到断开位置，连杆22本身由保持器19驱动。

当机构11处于脱扣配置并且拨动开关21从断开位置移动到闭合位置时，拨动开关21通过驱动保持器19的连杆22驱动机构11到待命配置，抵抗弹簧14的力，从而拉伸弹簧14，直到达到待命配置。

如果一个或多个模块5包括如上所述的控制器70，则有利地提供了与模块1相邻的模块5的控制器70以机械方式联接到控制器20，使得当控制器20或70之一被致动时，另一个控制器20或70以相同的方式被致动。为此，优选地，例如规定拨动开关21和拨动开关71彼此机械固定。为了安全起见，例如规定拨动开关21和71通过连接部件彼此连接，或者它们是互补的。连续地，所有的拨动开关21和71，以及因此装置的所有控制器20和70彼此固定并同步。

作为变型，模块5没有设置控制器70，因为模块1的控制器20可能足以致动模块5的隔离开关53。然而，可以规定模块5仍然配备有控制器70，这允许模块5用于它们的控制器70不可或缺的其他目的，特别是使用没有模块1的模块5，与这里描述的装置的环境分开。

电致动器12放置在控制隔间41内部。电致动器12的功能是根据主控制电路30的命令通过机构11致动脱扣装置10。正是通过电致动器12，控制电路30能够控制脱扣装置10。

实际上，电致动器12包括固定部分13和活动部分18，这里是活动指状件。电致动器12在这里采取低功率继电器的形式。电致动器12联接到控制电路30，即它驱动电致动器12。当控制电路30命令电致动器12致动脱扣装置时，活动部分18相对于固定部分13移动，以致动螺栓15，从而将其释放。然后，在弹簧14的作用下，机构11从待命配置变为脱扣配置。

主控制电路30放置在控制隔间41内部。优选地，控制电路30包括处理器，例如可编程微控制器或微处理器。处理器有利地联接到计算机存储器或包含程序(即可执行指令和/或软件代码)的任何计算机可读数据存储介质。作为变型(未详细描述)，控制电路30可以包括数字信号处理器(DSP)、或者现场可编程门阵列(FPGA)、或者专用集成电路(ASIC)、或者任何等效元件或者这些元件的任何组合。

控制电路30与功率模块5分别配备的所有控制电路55通信。为此，电路30通过各自的有线连接59，例如通过带状电缆，连接到每个电路55。优选地，每个电路55通过各自的有线连接59连接到电路30，有线连接59穿过各个隔间41和45的侧部44和46，以便将隔间41连接到待连接的模块5的隔间45。连接59完全容纳在外壳4内。作为变型，连接59可以是无线的，或者使用除了这里描述的那些之外的其他互连通信方案来实现。

通过执行该程序，当满足断开条件时，控制电路30命令脱扣装置10脱扣模块5的隔离开关53的切换。“断开条件”是指一个或多个条件，当它们被认为由控制电路30满足时，导致电路30命令脱扣装置10脱扣模块5的隔离开关53的切换。为了确定是否满足这些条件，电路30考虑由传感器系统产生的信息，如下所述，和/或由功率模块5传递的信息，并执行一种方法或算法，以根据该信息确定是否满足断开条件以及脱扣装置10是否必须被切换。因此，控制电路30可以命令控制电路55，以便通过经由连接59向所讨论的电路55发送断开命令，使开关54在接通和断开状态之间切换。由控制电路30产生的断开命令然后是断开条件，对于本地控制电路55，该断开条件被满足。

用于切换脱扣装置10的断开条件不必与用于切换开关54的断开条件相同。因此，可以规定电路55的第一断开条件和电路30的第二断开条件。

优选地，控制电路30包括远程通信接口39。该通信接口39例如由与处理器和/或电路30的其他前述组件互连的电子组件或合适的通信板形成。通信接口39在这里配置成与远程装置92通信，例如人机接口或固定或移动终端，使得人或机器可以经由该装置对该设施执行操作。优选地，该通信经由通信接口39和用户的接口或端子之间的有线连接，经由属于控制模块1的连接端子31来实现。例如，端子31通向外壳4的外部，特别是通向隔间41的外部，这里是在隔间41的底部。远程装置92不同于装置本身。这里，连接端子31采取数据连接器的形式。

远程装置92可以例如通过通信接口发送命令，以将装置置于断开、中间或闭合配置。一旦接收到该命令，假设可选地满足其他条件，则控制电路30相应地经由脱扣装置10作用于隔离开关53，和/或经由功率模块5的电路55作用于开关54。当它经由通信接口39命令电路30将隔离开关53置于分离配置时，电路30认为已经满足断开条件。

由本地电路55执行的程序使得有可能检测电气故障，例如电流过载、短路、差动电流或待保护的极中串联(或差动)电弧的存在，以及过电压或欠电压。为此，电路55有利地包括前述传感器系统，其设置在同一功率模块5的功率隔间45内。在本示例中，传感器系统包括传感器84，其是电流传感器，测量端子51和52之间，特别是隔离开关53和开关54之间流动的电流。然而，可以规定传感器系统包括更多的用于检测电气故障的传感器，例如其他电流传感器、电压传感器或温度传感器，放置在同一模块5的功率隔间45内。为了检测电气故障，还可以规定本地电路55使用由其他功率模块5的传感器系统输出的信息、由电源90和/或负载91配备的控制模块1和/或传感器输出的信息。还可以提供由主电路30执行的程序，以允许使用由一个或多个电路55传递的信息来检测诸如上述那些的电气故障，该信息本身基于集成到模块5中的传感器系统输出的信息。

优选地，当电路55中的一个检测到电气故障时，它将该信息传送给电路30，电路30向所有电路55发出断开命令，使得所有开关54处于断开状态。一旦开关54已经被置于断开状态，电路30控制脱扣装置10，以便将隔离开关53置于分离配置。或者，可以规定检测到电气故障的电路55认为已经直接满足断开条件，并且命令开关54直接切换到断开状态，同时与控制电路30通信以给出断开其他电路55的命令。

当电气故障已经消失时，并且可选地当用户经由通信接口命令这样做时，电路30命令脱扣装置10使隔离开关53切换到传导配置，然后命令所有电路55将开关54置于接通状态。备选地，在电路30命令电路55将开关54置于接通状态之前，隔离开关53可以由用户使用控制器20和/或70手动切换到传导配置。关于隔离开关53，可以可选地规定人员必须使用手动控制器20和/或70来使隔离开关53切换到传导配置，这使得可以提供功率较小和/或自供电的电致动器12。

由本地电路55执行的程序有利地允许检测控制器70上的动作。为此，传感器系统有利地包括控制传感器85，其设置在同一功率模块5的功率隔间45内。控制传感器85被设计成检测控制器70在闭合位置和断开位置之间的切换。为此，传感器85例如检测机构的一部分的运动，例如面板66或锁定系统65。例如，传感器85是诸如按钮的机械传感器，或者诸如光学或磁性传感器的远程传感器。对控制传感器85进行规定，以使得可以在隔离开关53实际切换到分离配置之前，甚至在触点60和61分离之前，检测到控制器70已经被致动。

优选地，当电路55中的一个检测到控制器70上的动作时，它将该信息传送到电路30，电路30向所有电路55发出断开命令，使得在命令70将隔离开关53切换到分离配置之前，所有开关54都被置于断开状态。这防止了在装置处于负载状态时在触点60和61之间形成电弧。一旦开关54已经被置于断开状态，电路30控制脱扣装置10，以便将隔离开关53置于分离配置。或者，可以规定检测到控制器70上的动作的电路55认为已经直接满足断开条件，并且命令开关54直接切换到断开状态，同时与控制电路30通信以给出断开其他电路55的命令。

由主电路30执行的程序有利地允许检测控制器20上的动作。为此，传感器系统有利地包括控制传感器25，其设置在同一功率模块5的功率隔间45内。控制传感器85被设计成检测控制器70在闭合位置和断开位置之间的切换。为此，传感器85例如检测机构的一部分的运动，例如面板16或螺栓15。例如，传感器25是诸如按钮的机械传感器，或者诸如光学或磁性传感器的远程传感器。

优选地，当电路30检测到控制器20上的动作时，它向所有电路55发出断开命令，使得在命令20通过脱扣装置10上的动作将隔离开关53切换到分离配置之前，所有开关54被置于断开状态。这防止了在装置处于负载状态时在触点60和61之间形成电弧。由于开关54非常迅速地处于断开状态，在脱扣装置10的机械作用下，触点60和61随后发生分离。

优选地，控制模块1包括辅助电力供应部件34，其配置为向主控制电路30供电，以便其操作。在这点上，部件34通过电连接到电路30而将辅助电力输送到控制电路30。这种供电允许电路30运行，也允许脱扣装置10运行。优选地，脱扣装置10由辅助电源通过电路30供电，或者直接由部件34供电。优选地，辅助部件34完全放置在隔间41内。

优选地，每个本地控制电路55通过主控制电路30由辅助电源供电。考虑到其操作，有利地规定每个本地控制电路55用辅助电源为同一模块5的开关54供电。

为了使电路30给电路55供电，例如，考虑到辅助电力的传输，提供了将每个控制电路55连接到电路30的电线。优选地，在有线连接59内提供特定的导体，以确保向电路55提供辅助电力。当这些连接59是带状电缆时，将电路55连接到电路30不仅允许电路55和30通信，而且允许电路55由电路30提供辅助电力。作为变型，每个电路55通过以类似的方式连接到部件34而由部件34直接供电。

无论采用何种解决方案，就电路55的操作而言，由于在控制模块1中提供了单个辅助电源，并将其分配给电路30和55，因此减少了与辅助电源的连接数量。这也使得可以容易地修改安装在设备中的电源模块5的数量，因为这些模块5中的一个的断开使得其他模块5通过它们自己的有线连接59连接。

如图9所示，为了输送辅助电源，部件34有利地连接到设施的极上，从而从电源90获得电能。部件34例如连接到两个单独的功率模块5内的极。这种布置的优点在于，辅助电源可以说是“自供电的”，即，除了电源90本身提供的电源之外，它不需要其它电源。

在这种情况下，例如，部件34有利地包括将部件34连接到两个相应极的两个有线连接35。第一有线连接35通过例如连接在隔离开关53和静态开关54之间，将部件34电连接到第一模块5。第二有线连接35通过例如连接在隔离开关53和静态开关54之间，将部件34电连接到第二模块5。

作为变型，部件34有利地包括两个有线连接36(如图9所示),其将部件34连接到两个相应的电极，但是在静态开关54的下游。

当提供有线连接36时，规定第一有线连接36通过例如连接在静态开关54和端子52之间将部件34电连接到第一模块5，并且规定第二有线连接36通过例如连接在静态开关54和端子52之间将部件34电连接到第二模块5。

在图9中，为了简单起见，示出了到单个模块5的连接35和36，因为仅示出了单个功率模块5。实际上，如上所述，这些连接35和36实际上连接到两个独立的模块5。实际上，根据设施的特点和可能发生的电气故障，规定该装置包括连接35或连接36。

作为变型，可以规定该装置包括连接35和连接36，使得该装置能够处理任何情况。

同样在这种情况下，部件34有利地包括用于将从电源90汲取的电压电转换成适于为电路30和55供电的电压的装置，该装置例如包括变压器、整流器、逆变器和/或任何合适的保护和转换部件。例如，由部件34输送的辅助电源是小于100V的DC电压，例如24V或48V。部件34还可以包括用于存储电力的装置，例如电池组，以便即使在电源90被切断时也能够继续确保电路30和55被供应辅助电力。在自供电的情况下，电致动器12由低功率继电器组成是特别有利的。

作为变型或补充，部件34可以电连接到不同于电源90的特定外部辅助电源。例如，部件34可以经由连接端子31或者经由另一外部端子电连接。同样在这种情况下，可以规定部件34包括用于转换和/或存储辅助电力的装置，以防辅助电力供应被切断。外部辅助电源特别适合于电动致动器需要相对高的功率来操作的情况。例如，这使得可以规定电致动器为线性电致动器，具有线圈定子和由定子致动以平移的可移动芯，可移动芯容纳在定子内并致动机构11，尤其是螺栓15。这种类型的电致动器使得装置的远程控制变得容易，因为它可能足够强大以使机构11从脱扣配置切换到待命配置，这对于低功率继电器来说并不总是可能的。

优选地，功率模块5不包括单独的辅助电源，这避免了模块1中提供的辅助电源的硬件冗余。然而，作为变型，可以规定模块5仍然包含辅助电力供应部件，该辅助电力供应部件独立于前述部件34直接为电路55供电。在这种情况下，例如，辅助电力供应部件具有类似于上述部件34的结构和操作，除了它为电路55供电并且它被放置在功率隔间45中。

优选地，功率模块5不包括用于致动隔离开关53的电致动器，这避免了模块1的脱扣装置10的冗余。优选地，规定有可能通过致动控制器70或控制器20来仅致动隔离开关53，或者当电路30经由脱扣装置10致动隔离开关53时。

优选地，控制模块1不包括功率端子、功率开关或功率隔离开关，因为这些仅在功率模块5中提供。这避免了冗余。

为存储在电路30和/或55中的断开条件做准备的一个优点是，可以对装置的电路30和/或55重新编程，从而可以专门修改装置来改变这些条件。这种断开条件的改变可以在制造过程中进行，也可以在所述装置或模块1或5的整个寿命期间进行。因此，可以使断开条件适应新的标准、新的设施或装置的改变，尤其是在安装的功率模块5的数量方面。

只要技术上可行，上述关于一个实施例或变型的任何特征都适用于其他实施例和变型。

Claims (12)

1.一种控制模块(1)，配置成集成到模块化电气保护装置中，该模块化电气保护装置还包括至少一个功率模块(5)，该控制模块(1)包括:

控制隔间(41)，旨在形成属于模块化电气保护装置的外壳(4)的一部分；

脱扣装置(10)，能够机械地脱扣属于所述至少一个功率模块(5)的机械隔离开关(53)从传导配置到分离配置的切换；和

主控制电路(30)，其:

放置在控制隔间(41)内，

配置成与属于所述至少一个功率模块(5)的本地控制电路(55)通信，本地控制电路(55)配置成命令属于所述至少一个功率模块(5)的静态开关(54)进入断开状态，以及

配置成当满足断开条件时，命令脱扣装置(10)脱扣机械隔离开关(53)的切换。

2.根据权利要求1所述的控制模块(1)，其中所述脱扣装置(10)包括:

脱扣机构(11),其放置在控制隔间(41)中并配置成在待命配置和脱扣配置之间切换；和

脱扣杆(17)，其从控制隔间(41)伸出到所述至少一个功率模块(5)中，当脱扣机构(11)从待命配置转换到脱扣配置时，脱扣杆(17)被移动，使得脱扣杆(17)机械地脱扣功率模块(5)的机械隔离开关(53)从传导配置到分离配置的切换。

3.根据前述权利要求中任一项所述的控制模块(1)，其中所述脱扣装置(10)包括通用手动控制器(20)，所述通用手动控制器(20)由所述控制隔间(41)承载，并且能够从所述控制隔间(41)外部致动，以便命令所述脱扣装置(10)将所述至少一个功率模块(5)的隔离开关(53)从传导配置切换到分离配置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的控制模块(1)，其中所述脱扣装置(10)包括电致动器(12)，所述电致动器(12)被放置在所述控制隔间(41)内部并且由所述主控制电路(30)控制，所述主控制电路(30)通过控制所述电致动器(12)来控制所述脱扣装置(10)。

5.一种功率模块(5)，配置成集成到模块化电气保护装置中，该模块化电气保护装置还包括控制模块(1)，该功率模块(5)包括:

-功率隔间(45)，旨在形成属于模块化电气保护装置的外壳(4)的一部分；

-输入端子(51)，能够连接到电源(90)；

-输出端子(52)，能够连接到负载(91)，该负载旨在经由所述至少一个功率模块(5)由电源(90)供电；

-机械隔离开关(53)，端子(51，52)经由该机械隔离开关电连接，该机械隔离开关包括放置在功率隔间(45)内部的可分离触点(60，61)，该机械隔离开关(53)配置成在传导配置和分离配置之间切换，在该传导配置中，可分离触点(60，61)相互接触以便在输入端子(51)和输出端子(52)之间传导电流，在该分离配置中，可分离触点(60，61)被气隙(63)分开，以便将输出端子(52)与输入端子(51)电分离，机械隔离开关(53)配置成使得从传导配置到分离配置的切换能够被属于控制模块(1)的脱扣装置(10)机械地脱扣；

-静态开关(54)，端子(51，52)经由该静态开关电连接，该静态开关与机械隔离开关(53)串联连接，并且配置成在用于在输入端子(51)和输出端子(52)之间传导电流的接通状态和用于将输出端子(52)与输入端子(51)电隔离的断开状态之间转换；和

-本地控制电路(55)，配置为当满足断开条件时命令静态开关(54)进入断开状态，并且与属于控制模块(1)并控制脱扣装置(10)的主控制电路(30)通信。

6.根据权利要求5所述的功率模块(5)，其中所述机械隔离开关(53)包括本地手动控制器(70)，所述本地手动控制器由所述功率隔间(45)承载，并且能够从所述功率隔间(45)的外部致动，以便在所述传导配置和所述分离配置之间切换所述机械隔离开关(53)。

7.根据权利要求6所述的功率模块(5)，其中为了确定是否满足断开条件，所述本地控制电路(55)包括传感器系统(84，85)，所述传感器系统包括:

电流传感器(84)，测量在端子(51，52)之间流动的电流；和/或

控制传感器(85)，检测本地手动控制器(70)的致动。

8.一种模块化电气保护装置，包括:

外壳(4)；

至少一个根据权利要求5至7中任一项所述的功率模块(5)，功率隔间(45)形成所述外壳(4)的一部分；和

根据权利要求1至4中任一项所述的控制模块(1)，控制隔间(41)形成所述外壳(4)的一部分，所述脱扣装置(10)能够机械地脱扣所述至少一个功率模块(5)的机械隔离开关(53)从传导配置到分离配置的切换，所述主控制电路(30)与所述至少一个功率模块(5)的本地控制电路(55)通信。

9.根据权利要求8所述的电气保护装置，其中所述主控制电路(30)包括远程通信接口(39)，用于与不同于所述模块化电气保护装置的远程装置(92)通信。

10.根据权利要求8和9中任一项所述的电气保护装置，其中

主控制电路(30)由辅助电源供电；和

所述至少一个功率模块(5)的本地控制电路(55)电连接到控制模块(1)，使得所述本地控制电路(55)经由控制模块(1)由辅助电源供电。

11.根据权利要求10所述的电气保护装置，其中所述控制模块(1)包括辅助电力供应部件(34)，所述辅助电力供应部件放置在所述控制隔间(41)中并连接到所述电源(90)，所述辅助电力供应部件(34)通过所述电源(90)的转换将辅助电力输送到所述主控制电路(30)。

12.根据权利要求11所述的电气保护装置，其中所述辅助电力供应部件(34)通过使用有线连接(35；36)电连接到装置的两个功率模块(5)而连接到电源(90)，每个有线连接(35；36)在输入端子(51)和输出端子(52)之间连接到其功率模块(5)。