Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами

Авторы патента:


Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами
Система распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами

 

H02B1/24 - Щиты, подстанции и распределительные устройства для подвода и распределения электрической энергии (основные электрические элементы, их сборка, включая монтаж в кожухи или на основания, монтаж кожухов на них, см. в соответствующих подклассах, например трансформаторы H01F; переключатели и плавкие предохранители H01H; линейные соединители H01R; прокладка электрических кабелей или линий, или комбинированных оптических и электрических кабелей или линий, или других проводников для подвода или распределения электрической энергии H02G)

Владельцы патента RU 2414786:

РОСС Бредли Лейтон (AU)

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении безопасности. Система распределения мощности имеет совокупность индивидуально изолируемых функциональных узлов, каждый из которых подключен через изолирующее устройство к шине распределения мощности, которая подключена через изолирующее устройство к узлу ввода мощности, который может подключаться к источнику мощности, причем шина распределения мощности и изолирующие устройства размещены в секцию распределения мощности, и в которой узел ввода мощности и функциональные узлы размещены отдельно друг от друга и секции, распределения мощности в функциональные секции соседствующие с ними. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам распределения мощности с индивидуально изолируемыми функциональными зонами.

Уровень техники

Системы распределения электрической мощности, например промышленные коммутационные панели, в общем случае, содержат магазин проводников питания, к которому подключена коммутационная аппаратура. Проводники питания допускают протекание больших токов через коммутационную панель и, в общем случае, представляют собой отдельные изолированные, частично обнаженные или не полностью изолированные проводники. Поэтому взаимодействие человека с проводниками питания под напряжением в период текущего ремонта, обслуживания, модификации и т.д. представляет серьезную опасность поражения электрическим током и значительную угрозу непрерывности подачи мощности.

Поэтому необходимо решение, которое позволяет безопасно работать в системах распределения электрической мощности без угрозы непрерывности подачи мощности.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению предусмотрено электрораспределительное устройство, включающее в себя совокупность фидеров, соответственно оканчивающиеся внутри совокупности изолируемых секций, в котором множество фидеров могут быть соединены друг с другом и изолированы друг от друга совокупностью изолирующих устройств, соответственно связанных с совокупностью изолируемых секций, но находящихся вне их, что позволяет безопасно производить электрические работы в ходе эксплуатации на соответствующих изолированных фидерах внутри соответствующих изолируемых секций, тогда как другие фидеры остаются под напряжением.

Множество фидеров могут быть соединены друг с другом шинопроводом, внешним по отношению к совокупности изолируемых секций. Совокупность фидеров может включать в себя, по меньшей мере, один входящий фидер и, по меньшей мере, один исходящий фидер. Совокупность фидеров может включать в себя, по меньшей мере, два входящих фидера, которые соответственно могут подключаться к, по меньшей мере, двум альтернативным вводам питания через, по меньшей мере, две изолируемые секции. Совокупность изолирующих устройств может быть скомплектована из разъединителей, автоматических выключателей, плавких предохранителей и их комбинаций. Множество фидеров могут быть однофазными или многофазными и одножильными или многожильными. Электрораспределительное устройство может быть скомплектовано из коммутационной аппаратуры, коммутационной панели, распределительного щита, коммутационной стойки, распределительного шкафа и их комбинации.

Настоящее изобретение также предусматривает электрическую систему, включающую в себя вышеописанное электрораспределительное устройство.

Настоящее изобретение дополнительно предусматривает систему бесперебойной подачи мощности, включающую в себя вышеописанное электрораспределительное устройство.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления изобретения описаны ниже исключительно в порядке примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:

фиг.1A-C - принципиальные схемы вариантов осуществления коммутационной панели, имеющей одну изолируемую функциональную зону согласно настоящему изобретению;

фиг.2 - принципиальная схема варианта осуществления коммутационной панели согласно настоящему изобретению, имеющей несколько разных изолируемых функциональных зон;

фиг.3A-B - принципиальные схемы системы источника бесперебойного питания (UPS) центра обработки данных, которая включает в себя варианты осуществления изолируемых функциональных зон согласно настоящему изобретению;

фиг.4 - принципиальная схема варианта осуществления коммутационной панели, изолируемые функциональные зоны которой подключены к критической нагрузке; и

фиг.5 и 6 - виды спереди стойки блоков распределения мощности согласно одному варианту осуществления изобретения;

фиг.7 - фрагментарный вид в перспективе функциональных секций стойки блоков распределения мощности, показанной на фиг. 5 и 6;

фиг.8 - 10 - частичные принципиальные схемы шести функциональных узлов стойки блоков распределения мощности, показанной на фиг. 5-7, демонстрирующие разные трех- и четырехполюсные конфигурации проводки;

фиг.11 - вид спереди стойки коммутационных панелей согласно другому варианту осуществления изобретения; и

фиг.12 - упрощенная принципиальная схема стойки коммутационных панелей, показанной на фиг. 11.

Подробное описание вариантов осуществления

На фиг.1A показана электрическая коммутационная панель 100, имеющая корпус 102 и совокупность электрически изолированных и/или заземленных коробчатых функциональных секций 104, расположенных вдоль противоположных сторон корпуса 102. Функциональные секции 104 выполнены из электрически изолирующего материала или заземленного металлического материала. Корпус 102 и функциональные секции 104 могут быть выполнены как единое целое или в виде модульного агрегата. Электрический ток поступает по трехфазным, пятипроводным проводникам 106 питания, проходящим через корпус 102. Трехфазные, пятипроводные распределительные проводники 108 электрически подключены к соответствующим проводникам питания через проводники 110 ответвления. Разъединители 112 располагаются между проводниками 110 ответвления и изолированной функциональной секцией 104. Подходящие разъединители 112 могут включать в себя, например, выключатели, автоматические выключатели, плавкие предохранители и т.д. Разъединители 112 и функциональная секция 104 совместно обеспечивают электрически изолируемую функциональную зону для создания и ликвидации электрических соединений с распределительными проводниками 108 без обесточивания проводников 106 питания в зоне напряжения корпуса 102.

Согласно фиг.1A разъединители 112 являются автоматическими выключателями, и функциональная секция 104 изолируемой функциональной зоны соединена с функциональным узлом, состоящим из однофазного выходного автоматического выключателя. Распределительные проводники 108 проходят непосредственно из изолируемой функциональной зоны в автоматический выключатель в функциональной секции 104 без контакта с какими-либо проводниками под напряжением. Таким образом, электрик, которому нужно работать с секцией 104, может делать это без опасения случайно прикоснуться к проводнику под напряжением.

Коммутационная панель, показанная на фиг.1B, по существу, идентична показанной на фиг.1A. Здесь изолируемая функциональная зона соединена с трехфазным выходным автоматическим выключателем. Согласно фиг.1C разъединители 112 являются выключателями, и изолируемая функциональная зона соединена с однофазным выходным автоматическим выключателем. Для ясности, на фиг.1A-C показаны иллюстративные электрические соединения и иллюстративные схемные компоненты только одной изолируемой функциональной зоны. Очевидно, что коммутационную панель 100 можно реализовать с любым подходящим количеством изолируемых функциональных зон, имеющих любую или все из однофазных и многофазных комбинаций традиционных разъединителей 112 и традиционные электрические цепи, компоненты, устройства, и т.д.

На фиг.2 показан пример коммутационной панели 200, имеющей множество разных трехфазных, трехполюсных изолируемых функциональных зон с иллюстративными электрическими цепями, компонентами, устройствами и т.д., обозначенных следующими ссылочными буквами.

A - Первичный ввод питания.

B - Альтернативный ввод питания/полнофункциональный вывод питания.

C - Защита трехфазного автоматического выключателя, расположенного перед изолируемой функциональной зоной, соединенная с трехфазными выходными клеммами.

D - Трехфазный выключатель с полнофункциональной линией (кабелем или шиной), питающей изолируемую функциональную зону, совмещенный с трехфазным выходным автоматическим выключателем.

E - Защита трехфазного автоматического выключателя, расположенного перед питанием изолируемой функциональной зоны, совмещенная с трехфазным выходным автоматическим выключателем.

F - Защита трехфазного автоматического выключателя, расположенного перед изолируемой функциональной зоной, совмещенная с однофазным выходным автоматическим выключателем.

G - Защита трехфазного автоматического выключателя, расположенного перед изолируемой функциональной зоной, совмещенная с однофазным выходным автоматическим выключателем.

H - Защита трехфазного автоматического выключателя, расположенного перед изолируемой функциональной зоной, совмещенная с однофазным выходным автоматическим выключателем.

I - Защита однофазного автоматического выключателя, расположенного перед изолируемой функциональной зоной, совмещенная с однофазным выходным автоматическим выключателем.

J - Защита однофазного автоматического выключателя, расположенного перед изолируемой функциональной зоной, совмещенная с однофазным выходным автоматическим выключателем.

K - Защита однофазного автоматического выключателя, расположенного перед изолируемой функциональной зоной, совмещенная с однофазным выходным автоматическим выключателем.

L - Однофазный выключатель с полнофункциональной линией (кабелем или шиной), питающей изолируемую функциональную зону, совмещенный с однофазным выходным автоматическим выключателем.

M - Беспотенциальные вспомогательные контакты состояния, присоединенные к автоматическим выключателям, которые питают измерительное оборудование для беспотенциальных изолируемых функциональных зон/ беспотенциальных проводников.

N - Беспотенциальные вспомогательные контакты состояния, совмещенные с автоматическими выключателями, которые питают оборудование мониторинга и защиты от перенапряжения для беспотенциальных изолируемых функциональных зон/ беспотенциальных проводников.

O - Беспотенциальные вспомогательные контакты состояния, совмещенные с однофазным выходным автоматическим выключателем/ беспотенциальными проводниками в изолируемой функциональной зоне.

P - Беспотенциальные вспомогательные контакты состояния, совмещенные с трехфазным вышестоящим автоматическим выключателем/ беспотенциальными проводниками.

Q - Изолируемая функциональная зона беспотенциальных клемм для подключения автоматической системы электропитания здания (BAS).

R - Измерительная изолируемая функциональная зона с трансформатором тока, подключенным параллельно в качестве шунтирующего устройства для исключения угрозы поражения электрическим током совместно с переключением трехфазного питания на измерительную изолируемую функциональную зону/ беспотенциальные выходные проводники, которые оканчиваются в соседней беспотенциальной изолируемой функциональной зоне Q.

S - Изолируемая функциональная зона мониторинга/ защиты от перенапряжения/ световых индикаторов совместно с переключением трехфазного питания на измерительную изолируемую функциональную зону/ беспотенциальные выходные проводники, которые оканчиваются в соседней беспотенциальной изолируемой функциональной зоне Q.

T - Изолируемая функциональная зона преобразователя для трансформатора тока, находящегося в зоне под напряжением в корпусе для обеспечения трансформатора тока, не обслуживаемого без отключения всей коммутационной панели 200.

U - Изолируемая функциональная зона преобразователя для трансформатора тока, находящегося в соседней изолируемой функциональной зоне L для обеспечения трансформатора тока, обслуживаемого без отключения всей коммутационной панели 200.

Вышеперечисленные электрические цепи, компоненты, устройства, и т.д. и изолируемые функциональные зоны приведены лишь в порядке примера. Очевидно, что коммутационную панель 200 можно альтернативно реализовать посредством любых и всех однофазных или многофазных комбинаций традиционных электрических цепей, компонентов, устройств и т.д.

На фиг.3A-B показаны иллюстративные изолируемые функциональные зоны согласно настоящему изобретению, реализованные в электрораспределительной системе 300, например, трехфазной, пятипроводной электрораспределительной системе, используемой на промышленном предприятии, например, в сетевой системе двойного UPS в центре обработки данных. Согласно фиг.3A электрическая мощность поступает в систему 300 из двух стояков. Каждая из коробок A, B отбора мощности для стояков имеет изолируемые функциональные зоны для смены защитных устройств и отключения или подключения проводников в функциональных зонах без отключения соответствующих стояков.

Каждая из главных коммутационных панелей C, D системы 300 имеет изолируемые функциональные зоны для первичных и альтернативных вводов питания. Коммутационные панели E, F устройства автоматического включения резерва (ATS) имеют изолируемые функциональные зоны для первичных и альтернативных вводов питания для обоих источников питания. В каждой коммутационной панели C, D, E, F, изолируемые функциональные зоны первичного или альтернативного ввода питания можно использовать для обеспечения полнофункционального вывода питания. Соответствующие изолирующие защитные устройства в зоне под напряжением коммутационных панелей C, D, E, F можно менять в соответствии с изменяющимися требованиями предприятия для запитывания изолируемых функциональных зон, подключенных посредством клемм или обжимных болтовых соединений. Резервные изолируемые функциональные зоны в коммутационных панелях C, D, E, F можно подключать посредством клемм или обжимных болтовых соединений с целью запитывания нижестоящих коммутационных панелей/оборудования для обеспечения параллельного альтернативного питания при выполнении обслуживания, обновления и повышения емкости системы 300. Коммутационные панели G, H имеют изолируемые функциональные зоны, которые могут обеспечивать возможности изменения конфигурации проводки без нарушения непрерывности подачи питания.

Согласно фиг.3B каждый из бесконтактных переключателей I, J питания включает в себя изолируемые функциональные зоны, позволяющие изменять конфигурацию проводки без прерывания питания. Главные распределительные щиты и вспомогательные распределительные щиты системы 300, соответственно, снабжены коммутационными панелями K, L и коммутационными панелями M, N. Каждая из этих коммутационных панелей имеет изолируемые функциональные зоны, которые обеспечивают те же общие функции, которые были описаны выше в связи с коммутационными панелями C, D, E, F. Для обеспечения окончательного распределения по подцепям в системе 300, вспомогательные распределительные коммутационные панели M, N могут иметь изолируемые функциональные зоны, в общем случае, аналогичные рассмотренным выше применительно к коммутационной панели 200 и показанным на фиг. 2.

На фиг.4 показаны изолируемые функциональные зоны 400, отвечающие изобретению, реализованные с критической нагрузкой E, которая требует, по существу, непрерывной подачи мощности, например, электродвигателем, электрооборудованием, вычислительным оборудованием, оборудованием связи и т.д. Изолируемая функциональная зона A 400 обеспечивает первичный ввод питания, и зона B обеспечивает параллельный альтернативный ввод питания. Выключатель первичного ввода питания входит в состав изолируемой функциональной зоны C, и зона D включает в себя выключатель альтернативного параллельного ввода питания. Зона F обеспечивает клеммы подключения критической нагрузки E. В ходе эксплуатации, параллельные вводы питания изолируемых функциональных зон A, B, C, D могут последовательно и попеременно отключаться и подключаться к первичной и альтернативной главным коммутационным панелям/источникам питания для обеспечения бесперебойного питания критической нагрузки E в случае, когда первичную коммутационную панель/источник питания нужно отключить для ремонта.

На фиг.5-7 показан шкаф 500 блоков распределения мощности согласно одному варианту осуществления изобретения. Шкаф 500 блоков распределения мощности предназначен для распределения мощности по ряду серверных шкафов (не показаны) в вычислительной комнате. Преимущественно, шкаф 500 блоков распределения мощности имеет форму и размеры, в общем случае, соответствующие форме и размерам серверных шкафов. Шкаф 500 блоков распределения мощности включает в себя шинопровод (или шасси) 502 распределения мощности, который подключен посредством разъединителей 504 и кабелей к совокупности индивидуально изолируемых функциональных узлов 506. Шинопровод 502 распределения мощности подключен через разъединитель 504 к узлу 508 ввода мощности, который может подключаться к источнику мощности. Шинопровод 502 распределения мощности также подключен через автоматический выключатель 510 к альтернативному узлу 512 ввода/вывода мощности, который может подключаться к альтернативному источнику мощности или выходу мощности.

Шинопровод 502 распределения мощности размещен в изолированной секции 514 распределения мощности, тогда как функциональные узлы 506, узел 508 ввода мощности и альтернативный узел 512 ввода/вывода мощности размещены отдельно друг от друга и от секции 514 распределения мощности в соседних функциональных секциях, имеющих крышки. Согласно фиг.6 секция 514 распределения мощности имеет крышку 518 с отверстием, через которые индивидуально доступны разъединители 504 и автоматический выключатель 510, что позволяет индивидуально изолировать функциональные узлы 506, узел 508 ввода мощности и альтернативный узел 512 ввода/вывода мощности от шинопровода 502 распределения мощности. Функциональные секции, размещающие в себе функциональные узлы 506, узел 508 ввода мощности и альтернативный узел 512 ввода/вывода мощности могут быть индивидуально пронумерованы или закодированы, чтобы их можно было легко находить при прокладке проводов, обслуживании и ремонте. Функциональные секции и их крышки можно окрашивать иначе, чем секцию 514 распределения мощности и ее крышку 518, чтобы соответственно обозначать изолируемые зоны и зоны под напряжением шкафа 500 блоков распределения мощности. Например, функциональные секции и их крышки можно окрасить белым цветом, а секцию 514 распределения мощности можно окрасить оранжевым цветом.

Согласно фиг.7 функциональные узлы 506, размещенные в функциональных секциях (для простоты показанные без крышек), включают в себя вспомогательные контакты 520 состояния, присоединенные к автоматическим выключателям 522. Согласно фиг.5 и 6 один или несколько функциональных узлов 506 могут быть размещены в секциях, выполненных в крышке шкафа 500 блоков распределения мощности. Эти функциональные узлы 506 включают в себя измеритель качества мощности, световые индикаторы питания, реле напряжения и ограничитель перенапряжения. Очевидно, что функциональные узлы 506 могут представлять собой интерфейсы или точки соединения для любых и всех традиционных электрических компонентов, устройств, инструментов, нагрузок, и т.д. На фиг.8-10 показаны разные трех- и четырехполюсные конфигурации проводки шинопровода 502 распределения мощности и функциональные узлы 506 (для простоты показано только шесть). Очевидно, что шкаф 500 блоков распределения мощности можно альтернативно реализовать в любых и всех традиционных типах конфигурации или типах заземления: количество полюсов; количество проводов; напряжение; одно- или трехфазные; двух полюсные, трехпроводные; четырехполюсные, пятипроводные; двухполюсные, двухпроводные; трехполюсные, трехпроводные; и т.д.

На фиг.11 показано изобретение, реализованное в виде шкафа 600 коммутационных панелей, который, в общем случае, включает в себя шинопровод (или шасси) 602 распределения мощности, который подключен посредством автоматических выключателей 604 и кабелей к совокупности индивидуально изолируемых функциональных узлов 606. Шинопровод 602 распределения мощности подключен через разъединитель 608 к узлу 610 ввода мощности, который может подключаться к источнику мощности. Шинопровод 602 распределения мощности также подключен через автоматический выключатель 604 к альтернативному узлу 612 ввода/вывода мощности, который может подключаться к альтернативному источнику мощности или выходу мощности. Шинопровод 602 распределения мощности размещен в секции 614 распределения мощности, тогда как функциональные узлы 606, узел 610 ввода мощности и альтернативный узел 612 ввода/вывода мощности размещены отдельно друг от друга и от секции 614 распределения мощности в соседних функциональных секциях. Каждая из функциональных секций и секций 614 распределения мощности имеют крышки. Согласно вышесказанному крышка секции 614 распределения мощности имеет отверстия (для простоты не показанные на фиг.11), через которые индивидуально доступны автоматические выключатели 604 и разъединитель 608, что позволяет индивидуально изолировать функциональные узлы 606, узел 610 ввода мощности и альтернативный узел 612 ввода/вывода мощности от шинопровода 602 распределения мощности. Опять же, функциональные секции, размещающие в себе функциональные узлы 606, узел 610 ввода мощности и альтернативный узел 612 ввода/вывода мощности могут быть индивидуально пронумерованы или закодированы, чтобы их можно было легко находить при прокладке проводов, обслуживании и ремонте. Кроме того, функциональные секции и их крышки могут быть окрашены белым цветом, тогда как секция 614 распределения мощности может быть окрашена оранжевым цветом, чтобы отличать зоны под напряжением от изолируемых зон в шкафу 600 коммутационных панелей.

В проиллюстрированном варианте осуществления, функциональные узлы 606, размещенные в функциональные секции, включают в себя клеммы и вспомогательные выводы состояния. Дополнительные функциональные узлы 606 размещены в секциях, выполненных в крышках функциональных секций. Эти функциональные узлы 606 включают в себя измеритель качества мощности, световые индикаторы питания, реле напряжения и ограничитель перенапряжения. Очевидно, что функциональные узлы 606 могут представлять собой интерфейсы или точки соединения для любых и всех традиционных электрических компонентов, устройств, инструментов, схем, нагрузок и т.д. На фиг.12 показаны трехполюсная конфигурация проводки для шинопровода 602 распределения мощности и функциональные узлы 606, но очевидно, что шкаф 600 коммутационных панелей можно альтернативно реализовать в любых и всех традиционных типах конфигураций или типах заземления: количество полюсов; количество проводов; напряжение; одно- или трехфазные; двухполюсные, трехпровдные; четырехполюсные, пятипроводные; двухполюсные, двухпроводные; трехполюсные, трехпроводные; и т.д.

Можно предусмотреть варианты осуществления системы распределения мощности, отвечающей изобретению, которые обеспечивают коммутационные панели и энергетические системы, поддерживающие телекоммуникационное оборудование и другие платформы, с которыми персонал может работать безопасно, не работая с электрооборудованием под напряжением и без прерывания работы телекоммуникационного оборудования, и другие платформы. Варианты осуществления изобретения обеспечивают следующие преимущества предлагаемой системы.

Профессиональное здоровье и безопасность - исключает опасность поражения электриков электрическим током.

Вмешательство человека - исключает опасность вмешательства человека, приводящего к нарушению подачи мощности на критические нагрузки.

Перебои в электропитании - позволяет осуществлять многочисленные электрические процедуры без электрической изоляции критических нагрузок.

Финансовое влияние на бизнес - позволяет осуществлять многочисленные электрические процедуры без электрической изоляции критических нагрузок. Снижает необходимость в запланированных отключениях электрораспределительных систем, которые вызывают перебои в электропитании.

Процедуры ухода - в случаях, когда требуется ремонт вышестоящей коммутационной панели, полнофункциональное параллельное альтернативное питание коммутационной панели посредством коммутационной панели с индивидуально изолируемыми функциональными зонами без прерывания подачи питания на критические нагрузки.

Процедуры обновления - в случае, когда требуется реорганизация/обновление/изменение существующей электрической сетевой системы, полнофункциональный параллельный альтернативный ввод питания (главный) для коммутационной панели может поступать с вышестоящей коммутационной панели с индивидуально изолируемыми функциональными зонами без прерывания подачи питания на критические нагрузки.

Комплексное решение для работы с критически важными электрораспределительными системами под напряжением - Устранение опасности поражения электрическим током при осуществлении электрических работ на критически важных электрораспределительных системах под напряжением. Обеспечивает электрику возможность осуществлять работы на критически важных электрораспределительных системах без необходимости отключать электрораспределительную инфраструктуру / коммутационные панели/ вспомогательные панели / множественные подцепи для осуществления электрических работ.

Критерии конструкции - на стадии построения электрической сети, индивидуально изолируемые функциональные зоны обеспечивают существенную гибкость для обеспечения непрерывности подачи мощности на критические нагрузки для процедур ухода, включающих в себя, например: термографическую съемку - устранение повреждений; процедуры обновления; сбой - быстрое восстановление подачи мощности на критические нагрузки - благодаря возможности доступа к мощности с коммутационной панели изолируемых функциональных зон для подключения временных кабелей для временного запитывания коммутационной панели для восстановления подачи мощности на критические нагрузки; распределение питания переменного тока - все напряжения без ограничения; распределение питания постоянного тока - все напряжения без ограничения; ток - без ограничения.

Варианты осуществления изобретения обеспечивают индивидуально изолируемые функциональные зоны, которые, будучи изолированы, не имеют проводников под напряжением, исключая или, по меньшей мере, минимизируя опасность поражения электрическим током. Варианты осуществления позволяют электрикам изолировать отдельную изолируемую функциональную зону для каждой/го выходной/го цепи/кабеля и менять защитное устройство в изолируемой функциональной зоне для согласования с изменяющимися требованиями предприятия без необходимости отключать всю коммутационную панель, например, однофазные/трехфазные 15-32 А выходные подцепи/ 15-32 А переключаемые выходы в условиях эксплуатации.

Варианты осуществления изобретения также обеспечивают отдельную изолируемую функциональную зону для полнофункциональной/го альтернативной/го (с обратной связью) входной/го цепи питания/кабеля, которую, вдобавок, можно использовать в качестве полнофункциональной выходной цепи питания. Варианты осуществления дополнительно обеспечивают индивидуально изолируемые функциональные зоны для коробок отбора мощности электрических стояков. Кроме того, варианты осуществления позволяют электрикам изолировать индивидуально изолируемые функциональные зоны с использованием защитного устройства в коробке отбора мощности, и допускают подключение/разъединение цепи/кабеля в изолируемых функциональных зонах для согласования с изменяющимися требованиями предприятия без необходимости отключать весь стояк.

Варианты осуществления изобретения дополнительно предусматривают индивидуально изолируемые функциональные зоны для оборудования мониторинга/измерения/защиты от перенапряжения. Это позволяет электрикам изолировать отдельную изолируемую функциональную зону для оборудования мониторинга напряжения/ измерения качества мощности/ защиты от перенапряжения в целях обновления и обслуживания.

Кроме того, варианты осуществления изобретения обеспечивают индивидуально изолируемые функциональные зоны для беспотенциального соединения клемм BAS. Это позволяет осуществлять беспотенциальный мониторинг статуса автоматического выключателя / мониторинг источника напряжения / состояния защиты от перенапряжения, который оканчивается в отдельной функциональной зоне для беспотенциального соединения с соединительными клеммами BAS.

Согласно вариантам осуществления коммутационной панели отдельные изолируемые функциональные зоны могут запитываться из зоны под напряжением коммутационной панели через особые выключатели/ автоматические выключатели/ плавкие предохранители - 1, 2, 3 или 4-полюсные - которые используются для отключения каждой изолируемой функциональной зоны. Нейтральные проводники, питающие изолируемые функциональные зоны, оканчиваются в зоне под напряжением коммутационной панели на традиционной нейтральной шине и, в случае 4-полюсной конфигурации коммутатора, нейтраль подключена непосредственно к выключателю/автоматическому выключателю - (4-полюсному). Проводники заземления, питающие изолируемые функциональные зоны, оканчиваются в зоне под напряжением коммутационной панели на традиционной шине заземления. Все внутренние проводники коммутационной панели между зоной под напряжением коммутационной панели и изолируемые функциональные зоны оканчиваются в обеих зонах посредством винтовой, обжимной или болтовой клеммы и не требуют специализированного покрытия ни в зоне под напряжением, ни в изолируемых функциональных зонах. 1-, 2-, 3-фазные и 4-полюсные варианты защиты выходного кабеля вспомогательного источника питания или подцепи можно обеспечить на стадии разработки, когда коммутационная панель изолируемой функциональной зоны укомплектована и критическая нагрузка подключена, можно проводить изменения защитных устройств в изолируемых функциональных зонах. Например, если особые трехфазные 63 А выключатели/ автоматические выключатели/ плавкие предохранители используются в зоне под напряжением для запитывания изолируемых функциональных зон и если проводники между зоной под напряжением и изолируемыми функциональными зонами имеют надлежащие размеры и защиту, то защитные устройства в изолируемых функциональных зонах можно избирательно варьировать между одно-, двух- и трехфазными и между номинальными токами 10, 16, 20, 32, 40, 50, 63 А. Это позволяет гибко осуществлять смену вспомогательных источников питания и подцепей без отключения других критических нагрузок, подключенных к той же коммутационной панели. В результате каждый проводник в кабеле, подключаемый или отключаемый от коммутационной панели, оканчивается в отдельной изолируемой функциональной зоне на автоматическом выключателе, блоке плавких предохранителей, клемме или привинчен к медной линии.

Варианты осуществления изобретения избавляют электриков от необходимости взаимодействовать с проводниками под напряжением под нагрузкой, которые не существуют в изолированных функциональных зонах. Единственные проводники, которые требуют взаимодействия электрика, это отдельные цепи, которые изолированы функциональными зонами. Индивидуально изолируемые функциональные зоны согласно вариантам осуществления изобретения допускают широкий круг процедур для безопасной работы без отключения всей системы или критической нагрузки, подключенной к ней. Такие процедуры могут, например, включать в себя: замену неисправного защитного устройства (автоматического выключателя или блока плавких предохранителей); смену типа, номинала защиты, фазного соединения и т.д. автоматических выключателей, блоков плавких предохранителей, устройств начального тока и т.д.; замену, ремонт, соединение и т.д. оборудования мониторинга и/или управления; замену, ремонт, соединение и т.д. трансформаторов тока от первичных вводов питания к коммутационным панелям и выходным подцепям; замену, ремонт, соединение и т.д. устройств защиты от перенапряжения для коммутационных панелей; подключение и отключение коммутационных панелей подцепей, первичные вводы питания, полнофункциональные параллельные альтернативные вводы питания, полнофункциональный вывод питания подцепи, анализаторы качества мощности и т.д.; построение электрической сети; термографическую съемку, устранение неисправности и т.д.; обновление, увеличение емкости и т.д.; быстрое восстановление подачи мощности на критические нагрузки в случае сбоев путем доступа мощности из функциональных зон для подключения временных кабелей для временного запитывания коммутационной панели для восстановления подачи мощности на критические нагрузки; и т.д.

Варианты осуществления изобретения можно реализовать в виде одной коммутационной панели окончательного распределения, которая непрерывно подает мощность на критически важное электрооборудование, вычислительное оборудование, оборудование связи и т.д., на промышленном предприятии, заводе, фабрике и т.д. Изолируемые функциональные зоны позволяют, например, отключать избыточные подцепи от коммутационной панели окончательного распределения, подключать новые подцепи к коммутационной панели окончательного распределения, менять окончательное защитное устройство подцепи с однофазного на трехфазное, изменять номинальные токи и т.д. Кроме того, индивидуально изолируемые функциональные зоны позволяют подключать и отключать к/от коммутационной панели окончательного распределения без прерывания подачи питания на критические нагрузки.

Варианты осуществления были описаны исключительно в порядке примера, и возможны изменения в пределах объема раскрытого изобретения. Например, изолируемые функциональные зоны можно формировать или электрически подключать к одному или нескольким компонентам электрооборудования в электрораспределительной системе, включающей в себя, по меньшей мере, по одному из электрической коммутационной панели, электрического устройства, электрической нагрузки, электрораспределительной подсистемы и электрического компонента и электрического устройства. Электрооборудование может включать в себя источник бесперебойного питания (UPS). Кроме того, варианты осуществления изобретения можно реализовать в электрораспределительных системах переменного и постоянного тока без ограничений по напряжению или току.

1. Электрораспределительная аппаратура, включающая в себя множество фидеров, соответственно оканчивающихся внутри совокупности изолируемых секций, в которой множество фидеров могут соединяться друг с другом и изолироваться друг от друга совокупностью изолирующих устройств, соответственно связанных с совокупностью изолируемых секций, но находящихся вне их, что позволяет безопасно производить электрические работы в ходе эксплуатации на соответствующих изолированных фидерах внутри соответствующих изолируемых секций, тогда как другие фидеры остаются под напряжением.

2. Электрораспределительная аппаратура по п.1, в которой множество фидеров соединены друг с другом шинопроводом, внешним по отношению к совокупности изолируемых секций.

3. Электрораспределительная аппаратура по п.1, в которой множество фидеров включает в себя, по меньшей мере, один входящий фидер и, по меньшей мере, один исходящий фидер.

4. Электрораспределительная аппаратура по п.3, в которой множество фидеров включает в себя, по меньшей мере, два входящих фидера, которые соответственно могут подключаться к, по меньшей мере, двум альтернативным вводам питания через, по меньшей мере, две изолируемые секции.

5. Электрораспределительная аппаратура по п.1, в которой совокупность изолирующих устройств выбрана из разъединителей, автоматических выключателей, плавких предохранителей и их комбинации.

6. Электрораспределительная аппаратура по любому из предыдущих пунктов, в которой множество фидеров являются однофазными или многофазными и одножильными или многожильными.

7. Электрораспределительная аппаратура по п.1, в которой электрораспределительная аппаратура скомплектована из коммутационного оборудования, коммутационной панели, распределительного щита, коммутационного шкафа, распределительного шкафа и их комбинации.

8. Электрическая система, включающая в себя электрораспределительную аппаратуру по любому из предыдущих пунктов.

9. Система бесперебойной подачи мощности, включающая в себя электрораспределительную аппаратуру по п.4.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для технического обслуживания высоковольтного коммутационного устройства, преимущественно коммутатора грозового разрядника и разъединителя, согласно п.1 формулы изобретения.

Изобретение относится к системе сборных шин для электрического распределительного устройства двустороннего обслуживания. .

Изобретение относится к электротехнике, к распределительным шкафам. .

Изобретение относится к соединительному устройству для низковольтных электрощитов (1), которое особенно подходит для низковольтных автоматических электрощитов, как в стационарном, так и в съемном вариантах.

Изобретение относится к области выключателей. .

Изобретение относится к системе сборных шин для электрического распределительного устройства (1) двустороннего обслуживания. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в распределительных шкафах низкого напряжения, например, для установок питания для мощных устройств или в производственном оборудовании.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в распределительных шкафах низкого напряжения, например, для установок питания для мощных устройств или в производственном оборудовании.

Изобретение относится к разделительной стенке шкафа для электрических устройств. .

Изобретение относится к системе сборных шин для электрического распределительного устройства. .

Изобретение относится к устройству для распределения электропитания для ряда модульных устройств, таких как автоматические выключатели, расположенному в кожухе и содержащему множество шин питания, расположенных, по существу, параллельно друг другу

Изобретение относится к электрическим распределительным шкафам для распределения электропроводки

Изобретение относится к магазину для компонентов электропитания, компонентам электропитания для этого магазина, блоку магазина и компонентов электропитания и к способам сборки блока

Изобретение относится к электротехнике и подстанциям среднего напряжения

Изобретение относится к приборному установочному комплекту для расположения прибора в электрическом распределительном устройстве, содержащему держатель прибора, по меньшей мере, с одной крепежной поверхностью для крепления прибора и разъемно закрепленные на держателе прибора и расположенные перпендикулярно крепежной поверхности опорные держатели, с держателем (2) прибора соединены четыре опорных держателя (3) так, что их соединительные точки на держателе (2) прибора образуют, по существу, в параллельной крепежной поверхности (21) плоскости четырехугольник, при этом соединение держателя (2) прибора с двумя расположенными в общей горизонтальной или вертикальной плоскости опорными держателями (3) осуществляется с помощью штекерного соединения, а соединение с другими обоими опорными держателями (3) осуществляется с помощью зажимного уголкового элемента (4), одно угловое плечо (41) которого вставляется через опорный держатель (3), а другое угловое плечо (42) которого соединено с держателем (2) прибора с помощью винтового соединения

Изобретение относится к прокладыванию или монтажу шинопроводов и применяется при выполнении, по меньшей мере, для двух шинопроводов (25)

Изобретение относится к пульту управления и направлено на легкость и простоту монтажа пульта управления одним человеком

Изобретение относится к конфигурируемому размыкателю цепи, который может быть использован и модернизирован для разных панелей, с различным набором конструктивных параметров
Наверх