Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство

Авторы патента:


Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство
Вспомогательное устройство и способ передачи данных, вспомогательный узел и прерыватель электрической цепи, содержащие упомянутое устройство

 


Владельцы патента RU 2427053:

ШНЕЙДЕР ЭЛЕКТРИК ЭНДЮСТРИ САС (FR)

Изобретение касается вспомогательного устройства (1; 201; 304; 402) передачи данных для прерывателя цепи, содержащего средство (5; 51; 202) обработки, которое содержит первый вход (33; 57; 207) для приема (606) первого элемента данных о состоянии (О, С) прерывателя цепи, и по меньшей мере один командный выход (7, 8; 58, 59; 213, 214) для инициации передачи данных. Средство обработки содержит: второй вход (6; 55; 206) для приема по меньшей мере одного второго элемента данных, представляющего повреждение в электрической цепи или вспомогательную команду; средство (31; 56) распознавания для распознавания (605) типа повреждения (SD, SDT, SDV) в электрической цепи; и средство (34; 60) установки в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода. Технический результат - оптимизация последовательности операций. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к вспомогательному устройству передачи данных для прерывателя цепи, упомянутое устройство содержит средство обработки, содержащее

- первый вход для приема, в по меньшей мере одной конфигурации, первого элемента данных, представляющего состояние упомянутого прерывателя цепи, и

- по меньшей мере один командный выход для инициирования передачи элемента данных.

Изобретение также относится к вспомогательному узлу прерывателя электрической цепи, содержащему вспомогательное устройство передачи данных.

Изобретение также относится к прерывателю цепи, содержащему упомянутый вспомогательный узел.

В конечном счете, изобретение относится к способу передачи данных для прерывателя цепи, содержащему

- этап считывания, в по меньшей мере одной конфигурации, первого элемента данных, представляющего состояние (O,C) упомянутого прерывателя цепи, и

- этап инициирования для инициирования передачи данных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Заявка EP 0591074 на патент описывает прерыватель электрической цепи, содержащий вспомогательные узлы, выполняющие функции индикации и/или управления. Один из вспомогательных узлов выполняет удаленную передачу данных, представляющих состояние прерывателя цепи, в частности данных, представляющих размыкание или замыкание главных контактов прерывателя цепи.

Средство обработки вспомогательного устройства передачи данных предшествующего уровня техники обычно устанавливается в рабочее состояние посредством данных сигнала устройства расцепления. Такая последовательность операций не оптимизирована, поскольку это касается коэффициента готовности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача изобретения состоит в том, чтобы исправить недостатки способов и устройств предшествующего уровня техники посредством предложения вспомогательного устройства передачи данных, в котором средство обработки содержит

- второй вход для приема по меньшей мере одного второго элемента данных, представляющего повреждение в электрической цепи или вспомогательную команду,

- средство распознавания, присоединенное ко второму входу, для распознавания повреждения в электрической цепи во втором элементе данных, и

- средство установки в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода для инициирования передачи, в упомянутой конфигурации, элемента данных, представляющего состояние упомянутого прерывателя цепи, согласно первому элементу данных и второму элементу данных.

Предпочтительно, средство распознавания выполняет распознавание повреждения в электрической цепи, выбранного из

- повреждений в электрической цепи, вызывающих размыкание главных контактов прерывателя цепи, и/или

- повреждений в электрической цепи, не вызывающих размыкание главных контактов прерывателя цепи.

Преимущественно, повреждения в электрической цепи, вызывающие размыкание главных контактов прерывателя цепи, заключают в себе тепловые или дифференциальные повреждения, тепловые повреждения и дифференциальные повреждения. Преимущественно, повреждения в электрической цепи, не вызывающие размыкание главных контактов прерывателя цепи, содержат любое колебание частоты относительно опоры, любое колебание напряжения относительно опоры и любую неисправность в измерительном канале.

Предпочтительно, сигналы, несущие второй элемент данных, находятся в виде кадра, содержащего импульс, имеющий длительность, которая является представляющей данные, переносимые упомянутыми сигналами.

Предпочтительно, средство обработки содержит вход конфигурации.

Преимущественно, в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи, средство обработки

- инициирует передачу второго элемента данных, когда второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи, соответствующее повреждению, вызывающему размыкание главных контактов прерывателя цепи, и

- выполняет установку в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода, когда первый элемент данных является представляющим последующее замыкание главных контактов упомянутого прерывателя цепи.

Преимущественно, в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи теплового и/или дифференциального типа. Предпочтительно, вспомогательное устройство предоставляет возможность инициировать передачу данных по двум статическим контактам, давая возможность элементу данных, представляющему повреждение в электрической цепи теплового типа, и элементу данных, представляющему повреждение в электрической цепи дифференциального типа, передаваться различимым образом. Предпочтительно, средство обработки содержит средство временной задержки, ассоциативно связанное со средством установки в рабочее состояние, для выполнения установки в рабочее состояние, когда время, истекшее между передачей второго элемента данных и замыканием главных контактов, является меньшим, чем предопределенная временная задержка, например, заключенная между 300 и 700 мс.

Преимущественно, в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние посредством устройства расцепления упомянутого прерывателя цепи, средство обработки

- инициирует передачу второго элемента данных, когда второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи, и

- выполняет установку в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду установки в рабочее состояние.

Преимущественно, в конфигурации вспомогательной команды присоединенного переключателя средство обработки

- инициирует передачу второго элемента данных, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду размыкания присоединенного переключателя, и

- выполняет установку в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду установки в рабочее состояние.

Преимущественно, в конфигурации вспомогательной команды присоединенного переключателя, вспомогательная команда установки в рабочее состояние задерживается. Предпочтительно, вспомогательное устройство содержит средство регулировки временной задержки команды размыкания присоединенного переключателя. Предпочтительно, первый вход присоединен к средству регулировки для приема элемента данных, представляющего временную задержку.

Согласно предпочтительному варианту осуществления вспомогательное устройство содержит средство связи с устройством расцепления упомянутого прерывателя цепи для приема сигналов, несущих второй элемент данных, представляющий повреждение в электрической цепи или вспомогательную команду, второй вход присоединяется к упомянутому средству связи. Предпочтительно, средство связи содержит оптический ответвитель и средство герметической защиты.

Согласно предпочтительному варианту осуществления вспомогательное устройство содержит средство коммутации, содержащее выходы мощности, упомянутое средство коммутации является присоединенным к по меньшей мере оному командному выходу для коммутации по меньшей мере одного статического контакта и для передачи по меньшей мере одного из упомянутых элементов данных на упомянутый контакт.

Предпочтительно, вспомогательное устройство представляет собой стандартную форму, чтобы быть способным вставляться в по меньшей мере одно отделение упомянутого прерывателя цепи.

В конкретном варианте осуществления

- вспомогательное устройство содержит по меньшей мере один полупроводниковый модуль мощности, имеющий вход управления, первый выход и общий второй выход, и схему источника питания, содержащую по меньшей мере один третий вход напряжения питания и выход напряжения поляризации для управления упомянутым входом управления по меньшей мере одного полупроводникового модуля,

- схема источника питания подает напряжение поляризации на упомянутый выход напряжения поляризации, когда есть первая полярность напряжения между упомянутым третьим входом напряжения и упомянутым общим выходом, давая возможность протекания тока, упомянутый источник питания содержит четвертый вход напряжения питания, присоединенный к упомянутому общему выходу полупроводниковых модулей мощности, и средство для подачи напряжения питания в схему управления, подающую управляющие сигналы упомянутых модулей,

- по меньшей мере один полупроводниковый модуль мощности содержит средство блокировки тока для блокирования протекания тока из схемы источника питания, когда есть вторая полярность, противоположная первой полярности, между упомянутым третьим входом и упомянутым общим выходом, и средство для хранения энергии электрической поляризации для инициации включения упомянутых полупроводников мощности во время блокирования тока схемы источника питания, и

- оно содержит средство для переключения опорной линии, чтобы переключать опорную линию управляющих сигналов между первой опорной линией входного сигнала и второй опорной линией в зависимости от выхода напряжения поляризации.

Предпочтительно, каждый модуль содержит выпрямительный мост, содержащий два вывода переменного тока, соответствующие выходам модулей, и выводы постоянного тока, присоединенные к электродам мощности электронного компонента мощности, упомянутое средство блокировки тока является сформированным по меньшей мере одним диодом упомянутого выпрямительного моста, соединенного между опорным электродом мощности полупроводника мощности и общим вторым выходом полупроводникового модуля мощности.

Предпочтительно, каждый модуль содержит средство для хранения напряжения поляризации для управления полупроводниками мощности, присоединенное к управляющему электроду полупроводника мощности.

Изобретение также относится к вспомогательному узлу прерывателя электрической цепи, содержащему

- вспомогательное устройство, как описано выше, и

- средство для передачи состояния прерывателя цепи, отделенное от вспомогательного устройства и присоединенное к первому входу последнего.

Предпочтительно, во вспомогательном узле средство для передачи состояния прерывателя цепи содержит электрический контакт, приводимый в действие механизмом прерывателя цепи. Преимущественно, средство для передачи состояния прерывателя цепи скомпоновано в электрической клеммной колодке, присоединенной к статическим контактам упомянутого вспомогательного устройства. Предпочтительно, электрическая клеммная колодка представляет собой стандартную форму, чтобы быть способной вставляться в по меньшей мере одно отделение упомянутого прерывателя цепи.

Изобретение также относится к прерывателю электрической цепи, содержащему электронное устройство расцепления для осуществления размыкания главных контактов упомянутого прерывателя цепи в ответ на по меньшей мере один тип повреждения в электрической цепи, и вспомогательный узел, связанный с упомянутым электронным устройством расцепления, при этом упомянутый вспомогательный узел является таким, как описано выше, и при этом он связан с устройством расцепления посредством средства связи вспомогательного устройства передачи данных упомянутого вспомогательного узла.

Изобретение относится к способу передачи данных для прерывателя цепи, содержащему

- этап считывания, в по меньшей мере одной конфигурации, первого элемента данных, представляющего состояние упомянутого прерывателя цепи, и

- этап инициирования для инициирования передачи данных.

В способе по изобретению этап обработки содержит

- этап считывания для приема по меньшей мере одного второго элемента данных, представляющего повреждение в электрической цепи или вспомогательную команду,

- этап распознавания для распознавания повреждения (SD, SDT, SDV) в электрической цепи во втором элементе данных и

- этап установки в рабочее состояние для инициации передачи, в упомянутой конфигурации, первого элемента данных, представляющего состояние упомянутого прерывателя цепи, согласно первому элементу данных и второму элементу данных.

Преимущественно, в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи,

- когда второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи, соответствующее повреждению, вызывающему размыкание главных контактов прерывателя цепи, команда передачи второго элемента данных отправляется на командный выход, и

- когда первый элемент данных является представляющим последующее замыкание главных контактов упомянутого прерывателя цепи, упомянутый командный выход устанавливается в рабочее состояние.

Преимущественно, в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи, второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи теплового и/или дифференциального типа.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие преимущества и признаки будут становиться более очевидными из последующего описания конкретных вариантов осуществления изобретения, приведенных только в целях неограничивающего примера и изображенных на прилагаемых чертежах:

Фиг.1 изображает функциональную схему вспомогательного узла для прерывателя цепи, содержащего вспомогательное устройство передачи данных в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи.

Фиг.2 изображает функциональную схему средства обработки, содержащего средство, дающее возможность выбираться разным конфигурациям, соответствующим заданным режимам работы.

Фиг.3a, 3b и 3c иллюстрируют работу вспомогательного устройства в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи и в случае времени размыкания прерывателя цепи, которое короче, чем временная задержка.

Фиг.4a, 4b и 4c иллюстрируют работу вспомогательного устройства в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи и в случае времени размыкания прерывателя цепи, которое продолжительнее, чем временная задержка.

Фиг.5a, 5b и 5c иллюстрируют работу вспомогательного устройства в конфигурации передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние посредством устройства расцепления упомянутого прерывателя цепи.

Фиг.6 изображает более подробную схему варианта осуществления вспомогательного устройства согласно изобретению.

Фиг.7 изображает пример передней панели прерывателя цепи с ассоциативно связанным вспомогательным узлом, содержащим вспомогательное устройство и средство дистанционной индикации состояния в электрической клеммной колодке.

Фиг.8 изображает функциональную схему примера вспомогательного узла согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.9 изображает пример электрической клеммной колодки, содержащей средство удаленной индикации состояния.

Фиг.10 показывает вариант осуществления способа передачи данных согласно изобретению.

Фиг.11 изображает схему вспомогательного устройства согласно конкретному варианту осуществления изобретения, включающего в себя средство электронной коммутации.

Фиг.12A-12D иллюстрируют сигналы, представленные в устройстве согласно варианту осуществления изобретения, включающем в себя средство электронной коммутации.

Фиг.13 изображает схему вспомогательного устройства согласно еще одному конкретному варианту осуществления изобретения, включающего в себя средство электронной коммутации.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вспомогательный узел, изображенный на фиг.1, содержит вспомогательное устройство 1 передачи данных согласно варианту осуществления изобретения, дающее возможность передаваться элементу данных, представляющему повреждение в электрической цепи и/или состояние прерывателя цепи. Вспомогательный узел также содержит средство 2 удаленной индикации состояния, дающее возможность передаваться состоянию прерывателя цепи, например, разомкнутому O или замкнутому C состоянию главных контактов прерывателя цепи. Вспомогательный узел присоединен к устройству 3 расцепления прерывателя цепи посредством вспомогательного устройства 1. Основная функция узла расцепления состоит в том, чтобы инициировать размыкание главных контактов прерывателя цепи в ответ на определенные повреждения в электрической цепи.

Вспомогательное устройство 1 передачи данных по фиг.1 содержит средство 4 связи с устройством 3 расцепления. Это средство связи выполняет прием сигналов, возникающих из устройства расцепления и несущих по меньшей мере второй элемент данных, представляющий повреждение в электрической цепи или вспомогательную команду.

Вспомогательное устройство 1 передачи данных по фиг.1 содержит средство 5 обработки, последнее содержит второй вход 6, присоединенный к средству 4 связи. Средство обработки содержит по меньшей мере один командный выход. В варианте осуществления, представленном на фиг.1, средство 5 обработки содержит два командных выхода 7 и 8, каждый из упомянутых командных выходов дает, в случае по фиг.1, возможность инициироваться передаче второго элемента данных или первого элемента данных, представляющих состояние прерывателя цепи. Вообще, каждый выход дает возможность инициироваться либо передаче второго элемента данных, представляющего повреждение в электрической цепи, либо передаче первого элемента данных, представляющего состояние прерывателя цепи, согласно состоянию прерывателя цепи.

Вспомогательное устройство 1 содержит средство коммутации, присоединенное к по меньшей мере одному командному выходу. В варианте осуществления, изображенном на фиг.1, средство коммутации содержит первый полупроводниковый модуль 9 мощности, оснащенный командным входом 10, присоединенным к командному выходу 7. Средство коммутации также содержит второй полупроводниковый модуль 11 мощности, оснащенный командным входом 12, присоединенным к командному выходу 8. Первый полупроводниковый модуль 9 мощности содержит выход 13 мощности и общий выход 14. Второй полупроводниковый модуль 11 мощности содержит выход 15 мощности и общий выход 16. Общие выходы 14 и 16 каждого модуля присоединены один к другому проводником 17. Средство коммутации и, в частности, полупроводниковые модули 9 и 11 мощности упомянутого средства коммутации выполняют коммутацию по меньшей мере одного статического контакта и передачу второго или первого элемента данных на упомянутый контакт. В варианте осуществления, изображенном на фиг.1, выход 13 мощности первого модуля 9 присоединен к первому статическому контакту 18, а выход 15 мощности второго модуля 11 присоединен ко второму статическому контакту 19. Один из статических контактов может давать возможность детектирования предопределенного типа повреждения, например теплового повреждения SDT, которое должно передаваться, а другой статический контакт может давать возможность детектирования другого предопределенного типа повреждения, например дифференциального повреждения SDV, которое должно передаваться. Отличие уровня напряжения на статическом контакте дает возможность индицироваться наличию или отсутствию предопределенного типа повреждения. В частности, низкий уровень напряжения или нулевое напряжение может соответствовать отсутствию предопределенного типа повреждения, тогда как наличие высокого уровня напряжения или некоторого напряжения может соответствовать наличию этого вышеупомянутого типа повреждения. Статические контакты 18 и 19 могут быть присоединены к средству отображения, такому как светоизлучающие диоды, чтобы отражать данные, передаваемые на эти контакты и чтобы индицировать наличие или отсутствие определенных типов повреждений.

Средство 5 обработки, изображенное на фиг.1, содержит средство 31 распознавания, присоединенное ко второму входу, для распознавания повреждения в электрической цепи или вспомогательной команды во втором элементе данных. То, что подразумевается распознаванием повреждения в электрической цепи, является распознаванием наличия повреждения в электрической цепи, какого бы то ни было типа повреждения. То, что подразумевается распознаванием повреждения в электрической цепи, также является распознаванием наличия предопределенного типа повреждения. Средство распознавания, поэтому, может распознавать повреждение в электрической цепи, выбранное из

- повреждений в электрической цепи, вызывающих размыкание главных контактов прерывателя цепи, например, тепловых или дифференциальных повреждений SD, тепловых повреждений SDT и дифференциальных повреждений SDV, и/или

- повреждений в электрической цепи, не вызывающих размыкание главных контактов прерывателя цепи, например, любого колебания частоты относительно опоры, любого колебания напряжения относительно опоры и любой неисправности в измерительном канале.

Когда вспомогательное устройство используется в определенных конфигурациях, средство распознавания также дает возможность распознаваться вспомогательной команде во втором элементе данных. Вспомогательная команда, например, может быть вспомогательной командой установки в рабочее состояние или вспомогательной командой деактивации по меньшей мере одного командного выхода, либо вспомогательной командой для размыкания присоединенного переключателя.

Сигналы, несущие второй элемент данных, могут быть в виде кадра, содержащего импульсы, имеющие длительность, которая является представляющей данные, переносимые упомянутыми сигналами. В этом случае средство распознавания дает длительности этих импульсов возможность определяться и сравниваться с разными значениями, соответствующими заранее заданным данным.

Конфигурация, соответствующая режиму работы вспомогательного устройства, может выбираться посредством входа 32 конфигурации средства 5 обработки. Вариант осуществления, представленный на фиг.1, соответствует конфигурации SDX передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи, Однако через вход конфигурации могут выбираться другие конфигурации, такие как конфигурация M2C передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние посредством устройства расцепления упомянутого прерывателя цепи, или конфигурация SDTAM вспомогательной команды присоединенного переключателя.

Средство 5 обработки, изображенное на фиг.1, содержит первый вход 33 для приема первого элемента данных, представляющего состояние упомянутого прерывателя цепи, в конфигурации SDX передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи. Средство 5 обработки также содержит средство 34 установки в рабочее состояние командного выхода для инициирования передачи, в этой вышеупомянутой конфигурации SDX, первого элемента данных, представляющего состояние, согласно второму элементу данных и первому элементу данных. В конфигурации SDX передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи средство 5 обработки может, на первом этапе, преимущественно инициировать передачу второго элемента данных, когда второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи, соответствующее повреждению, вызывающему размыкание главных контактов прерывателя цепи, и, на втором этапе, выполнять установку в рабочее состояние командного выхода, когда первый элемент данных является представляющим последующее замыкание главных контактов упомянутого прерывателя цепи. Второй элемент данных, как правило, является представляющим повреждение в электрической цепи теплового типа SDT и/или дифференциального типа SDV. В режиме, изображенном на фиг.1, два командных выхода 7 и 8 инициируют передачу данных через средство 9 и 11 коммутации на два статических контакта 18 и 19, чтобы раздельно передавать данные о тепловом повреждении SDT электрической цепи и данные о дифференциальном повреждении SDV электрической цепи. Такое вспомогательное устройство передачи данных представляет улучшенный коэффициент готовности вследствие того обстоятельства, что установка в рабочее состояние запускается данными, представляющими состояние прерывателя цепи, и что эти данные возникают из средства передачи состояния, обособленного от устройства расцепления.

Средство обработки также может содержать средство 35 временной задержки, ассоциативно связанное со средством установки в рабочее состояние, чтобы давать возможность установки в рабочее состояние командного выхода, когда время, истекшее между передачей второго элемента данных и замыканием главных контактов, является меньшим, чем заранее заданная временная задержка. Временная задержка может находиться в диапазоне от 500 мс до 1 секунды, предпочтительно, от 300 до 700 мс. Эта временная задержка гарантирует, что прерыватель цепи действительно изменил состояние после повторной установки в рабочее состояние, каковое, например, дает возможность преодолеваться проблеме дребезга в контакте.

Средство 51 обработки, изображенное на фиг.2, содержит средство выбора, дающее возможность выбираться конфигурации, соответствующей данному режиму работы. Это средство выбора конфигурации по фиг.2 изображено в виде разъединительного переключателя 52 конфигураций и селекторного переключателя 53 конфигураций, для целей иллюстрации функциональной возможности изменения конфигурации. Очевидно, что этот переключатель и этот селекторный переключатель конфигураций необязательно соответствуют материальным элементам, по существу идентифицируемым в средстве обработки. Средство выбора, изображенное на фиг.2, дает конфигурациям возможность выбираться из

- по меньшей мере конфигурации SDX передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи,

- конфигурации M2C передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние посредством устройства расцепления упомянутого прерывателя цепи или

- конфигурации SDTAM вспомогательной команды присоединенного переключателя.

Средство 51 обработки, изображенное на фиг.2, содержит, как на фиг.1, второй вход 55, средство 56 распознавания, присоединенное ко второму входу, первый вход 57, два командных выхода 58 и 59, средство 60 установки в рабочее состояние командных выходов и средство 61 временной задержки, ассоциативно связанное со средством установки в рабочее состояние. В дополнение к элементам, перечисленным выше и уже изображенным на фиг.1 под другими номерными ссылками, средство 51 обработки содержит элементы, выделенные для работы в двух других конфигурациях - M2C и SDTAM. Среди этих элементов, в конфигурации SDTAM, средство 61 временной задержки, ассоциативно связанное со средством 62 установки в рабочее состояние, дает возможность задерживаться установке в рабочее состояние по меньшей мере одного из командных выходов 58 и/или 59.

Переключатель 52 конфигураций и селекторный переключатель 53 конфигураций по фиг.2 изображены в состояниях, дающих возможность конфигурации SDX индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи. В этой конфигурации SDX селекторный переключатель 53 конфигураций находится в состоянии, дающем возможность первому входу 57 присоединяться к средству 60 установки в рабочее состояние посредством средства 61 временной задержки. Первый элемент данных, представляющий состояние O или C упомянутого прерывателя цепи, тем самым дает возможность инициироваться установке в рабочее состояние командных выходов 58 и 59. Переключатель 52 конфигураций предназначен, чтобы его часть в разомкнутом состоянии отсоединяла средство распознавания от средства установки в рабочее состояние. Таким образом, в этой конфигурации SDX, средство обработки, на первом этапе, инициирует передачу второго элемента данных, доступного по второму входу 55, когда эти данные являются представляющими повреждение в электрической цепи, соответствующее повреждению, вызывающему размыкание главных контактов прерывателя цепи. Это средство обработки также выполняет, на втором этапе, установку в рабочее состояние командных выходов, когда первый элемент данных, доступный по первому входу 57, является представляющим последующее замыкание главных контактов упомянутого прерывателя цепи, и когда истекшее время между передачей второго элемента данных на вход 57 и замыкание главных контактов является более коротким, чем заранее заданная временная задержка.

Фиг.3a-3c иллюстрируют работу вспомогательного устройства в конфигурации SDX, и когда размыкание прерывателя цепи, следующее за повреждением в электрической цепи, тянется в течение времени, которое короче, чем период временной задержки. Сигнал 101, изображенный на фиг.3a, принятый на втором входе 55, несет второй элемент данных, представляющий повреждение, в этом случае, предопределенный тип повреждения. Этот сигнал содержит импульс 102, длительность которого дает возможность распознаваться предопределенному типу повреждения, например тепловому повреждению SDT или дифференциальному повреждению SDV. Повреждение возникает в момент t0 времени и распознается в момент t1 времени или вскоре после, то есть в самом начале, на спадающем фронте 103 импульса 102. Более того, наличие этого типа предопределенного повреждения порождает изменение состояния прерывателя цепи, то есть размыкание главных контактов, эти данные, представляющие состояние, передаются на первый вход 57. Таким образом, как изображено на фиг.3b, сигнал 104, принятый на первом входе 57, содержит нарастающий фронт 105, представляющий размыкание главных контактов прерывателя цепи. Этот нарастающий фронт 105 сигнала 104 может появляться вскоре после момента t0 времени. Сигнал 104 удерживается на высоком уровне до момента t2 времени, соответствующего замыканию главных контактов прерывателя цепи. В момент t1 времени команда передачи второго элемента данных, представляющего повреждение, отправляется на командный выход 58 средства обработки. Второй элемент данных затем передается, через средство коммутации, на статический контакт или один из статических контактов, давая возможность индицироваться предопределенному типу повреждения. Таким образом, напряжение 106 на этом статическом контакте, изображенном на фиг.3c, в момент t1 времени переходит с низкого уровня на высокий уровень для индикации наличия повреждения, соответствующего предопределенному типу повреждения. Так как время, истекшее между t1 и t2, короче, чем временная задержка средства 61 временной задержки, никакая установка в рабочее состояние не выполняется, а напряжение 106 на статическом контакте, изображенном на фиг.3c, удерживается после момента t2 времени на высоком уровне. Так как главные контакты прерывателя цепи оставались разомкнутыми в течение более короткого времени, чем продолжительность временной задержки, зафиксированной средством 61 временной задержки, повторная установка в рабочее состояние командных выходов не выполняется. Поэтому проблема дребезга на контакте преодолевается.

Фиг.4a-4c иллюстрируют работу вспомогательного устройства в конфигурации SDX, и когда размыкание прерывателя цепи, следующее за повреждением в электрической цепи, тянется в течение времени, более длительного, чем временная задержка. Сигнал 111, изображенный на фиг.4a, принимаемый на втором входе 55, содержит импульс 112, длительность которого дает возможность распознаваться предопределенному типу повреждения, например тепловому повреждению SDT или дифференциальному повреждению SDV. Повреждение возникает в момент t0 времени и распознается в момент t1 времени или вскоре после, то есть в самом начале, на спадающем фронте 113 импульса 112. Сигнал 114, принятый на первом входе 57, для его части, содержит нарастающий фронт 115, представляющий размыкание главных контактов прерывателя цепи. По сравнению с фиг.3b, сигнал 114 по фиг.4b удерживается на высоком уровне в течение более длительного времени, до момента t2 времени, соответствующего замыканию главных контактов прерывателя цепи. Таким же образом, как на фиг.3c, напряжение 106 на статическом контакте, изображенном на фиг.4c, переходит в момент t1 времени с низкого уровня на высокий уровень для индикации наличия повреждения, соответствующего предопределенному типу повреждения. Однако так как время, истекшее между t1 и t2, является большим, чем временная задержка, установка в рабочее состояние командного выхода выполняется, когда первый элемент данных представляет последующее замыкание главных контактов. Поэтому напряжение 116 на статическом контакте, изображенном на фиг.3c, переходит, после момента t2 времени, с высокого уровня на низкий уровень. В режиме SDX повторная установка в рабочее состояние командных выходов выполняется исключительно i) если главные контакты прерывателя цепи были разомкнуты в течение по меньшей мере временной задержки из средства 61 временной задержки, и ii) если эти контакты впоследствии повторно замыкались. Средство 61 временной задержки, таким образом, гарантирует, что может выполняться повторная установка в рабочее состояние командных выходов.

В конфигурации M2C передача индикации повреждения с установкой в рабочее состояние посредством устройства расцепления упомянутого прерывателя цепи, переключатель 52 конфигураций находится в замкнутом состоянии, а селекторный переключатель 53 находится в состоянии, дающем первому входу 57 возможность полностью отсоединяться, то есть, первый вход отсоединяется от средств 61 и 62 временной задержки. В этой конфигурации M2C средство обработки, на первом этапе, инициирует передачу второго элемента данных, доступного на втором входе 55, когда второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи, а на втором этапе выполняет установку в рабочее состояние командных выходов, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду установки в рабочее состояние.

Фиг.5a-5c иллюстрируют работу вспомогательного устройства в конфигурации M2C. Сигнал 121, изображенный на фиг.5a, принимаемый на втором входе 55, несет второй элемент данных, представляющий повреждение, то есть наличие предопределенного типа повреждения. Этот сигнал содержит импульс 122, длительность которого дает возможность распознаваться предопределенному типу повреждения, например тепловому повреждению SDT или дифференциальному повреждению SDV, либо другому типу повреждения, например, не вызывающему размыкание главных контактов прерывателя цепи. Повреждение возникает в момент t0 времени и распознается в момент t1 времени или вскоре после, то есть в самом начале, на спадающем фронте 123 импульса 122. Более того, наличие этого предопределенного типа повреждения в этом конкретном случае порождает изменение состояния прерывателя цепи, то есть размыкание главных контактов. Данные, представляющие размыкание главных контактов, передаются на первый вход 57. Таким образом, как изображено на фиг.5b, сигнал 124, принимаемый на первом входе 57, содержит нарастающий фронт 125, представляющий размыкание главных контактов прерывателя цепи. Этот нарастающий фронт 125 сигнала 124 может появляться вскоре после момента t0 времени. Сигнал 124 удерживается на высоком уровне до момента t2 времени, соответствующего замыканию главных контактов прерывателя цепи. В момент t1 времени команда передачи второго элемента данных, представляющего повреждение, отправляется на командный выход 58 средства обработки. Второй элемент данных затем передается, через средство коммутации, на статический контакт или один из статических контактов, давая возможность индицироваться предопределенному типу повреждения. Напряжение 126 на этом статическом контакте, изображенном на фиг.5c, таким образом, в момент t1 времени, переходит с низкого уровня на высокий уровень для индикации наличия повреждения, соответствующего предопределенному типу повреждения. В отличие от конфигурации SDX, в конфигурации M2C, установка в рабочее состояние командного выхода не выполняется в ответ на последующее замыкание главных контактов. В конфигурации M2C установка в рабочее состояние командного выхода выполняется, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду установки в рабочее состояние. Как изображено на фиг.5a, эта вспомогательная команда установки в рабочее состояние принимается на втором входе 55 средства обработки в момент t3 времени. Таким образом, в момент t3 времени сигнал 121 содержит начало импульса 127, длительность которого отлична от таковой у импульса 122, и который дает возможность распознаваться вспомогательной команде установки в рабочее состояние. Как изображено на фиг.5c, установка в рабочее состояние выполняется в момент t4 времени или вскоре после, то есть на спадающем фронте 128 импульса 127. Напряжение 126 на статическом контакте, изображенном на фиг.5c, переходит с высокого уровня на низкий уровень после или вскоре после момента t4 времени. Конфигурация M2C дает возможность состоянию прерывателя цепи не учитываться, чтобы повторно устанавливать командные выходы и сохранять передачу данных до тех пор, пока команда установки в рабочее состояние не принята из устройства расцепления через средство связи.

В конфигурации SDTAM вспомогательной команды присоединенного переключателя переключатель 52 конфигураций находится в замкнутом состоянии, а селекторный переключатель 53 конфигураций находится в состоянии, дающем первому входу 57 возможность присоединяться к средству 62 временной задержки. В конфигурации SDTAM первый вход используется для добавления временной задержки. В этой конфигурации SDTAM средство обработки, на первом этапе, инициирует передачу второго элемента данных, доступного на втором входе 55, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду размыкания присоединенного переключателя, а на втором этапе выполняет установку в рабочее состояние командных выходов, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду установки в рабочее состояние. Команда передачи второго элемента данных, когда последний является представляющим вспомогательную команду, дает возможность размыканию главных контактов присоединенного переключателя инициироваться удаленно, посредством статических контактов. В этой конфигурации SDTAM статические контакты присоединены к командному входу присоединенного переключателя посредством любого средства связи, известного специалисту в данной области техники. Вспомогательная команда установки в рабочее состояние преимущественно задерживается средством 62 временной задержки, которое дает возможность повторно замыкаться контактам присоединенного переключателя и гарантироваться бесперебойности обслуживания установки, защищенной прерывателем цепи. Вспомогательное устройство, предпочтительно, содержит средство регулировки временной задержки вспомогательной команды установки в рабочее состояние. В этом случае выход этого средства регулировки присоединен к первому входу 57. Этот первый вход, таким образом, принимает данные, представляющие временную задержку средства 62 временной задержки.

Вспомогательное устройство 201, изображенное на фиг.6, содержит схему 202 управления и схему 203 источника питания, среди прочего, дающую возможность напряжению питания подаваться на схему управления через проводник 204. В варианте осуществления, изображенном на фиг.6, схема 202 управления содержит средство обработки и содержит элементы, описанные в вышеизложенном, такие как средство распознавания и средство установки в рабочее состояние. Оптопара 205 связывает средство 202 обработки с устройством расцепления схемы через второй вход 206 упомянутой схемы управления. Оптопара 205 преимущественно содержит по меньшей мере оптический ответвитель и средство герметической защиты. Первый вход 207 упомянутой схемы управления выполняет связь с клеммной колодкой 208, содержащей средство передачи состояния прерывателя цепи. Более точно, первый вход 207 сконструирован, чтобы соединяться с электрическим контактом переключателя 209 средства индикации состояния в клеммной колодке 208, упомянутый контакт приводится в действие механизмом прерывателя цепи. Второй вход 206 выдает второй элемент данных, представляющий повреждение в электрической цепи, или вспомогательную команду, тогда как первый вход 207 выдает первый элемент данных, представляющий состояние O или C прерывателя цепи. Схема управления также содержит управляющий вход 210 для конфигурирования и вход 211, восприимчивый к электрическому контакту 212 для общей повторной установки в рабочее состояние. Схема 202 управления содержит два командных выхода 213 и 214, чтобы инициировать передачу второго элемента данных, принятого на втором входе 206, или первого элемента данных, принятого на первом входе 207.

Вспомогательное устройство 201, изображенное на фиг.6, содержит средство коммутации, присоединенное к командным выходам 213 и 214 схемы 202 управления. Средство коммутации содержит первый полупроводниковый модуль 221 мощности и второй полупроводниковый модуль 222 мощности. Первый полупроводниковый модуль 221 мощности содержит общий выход и выход мощности, присоединенный ко второму статическому контакту 224. Второй полупроводниковый модуль 222 мощности содержит общий выход и выход мощности, присоединенный к первому статическому контакту 223. Два общих выхода, как правило, присоединены друг к другу, чтобы группироваться в главный общий выход 225.

Чтобы избежать проблем отключения схем источника питания, схема 203 источника питания подает напряжение VP поляризации на вход 231 напряжения поляризации, когда присутствует первая полярность, давая возможность протеканию тока между входом 232 источника питания схемы 203 источника питания и главным общим выходом 225.

В этом устройстве полупроводниковые модули 221 и 222 мощности содержат

- средство блокировки тока для блокирования протекания тока, когда есть вторая полярность, противоположная первой полярности, между входом 232 источника питания и главным общим выходом 225, и

- средство 233 хранения электрической энергии поляризации для инициирования выключения полупроводников модулей 221 и 222 мощности во время блокирования тока схемы 203 источника питания.

Каждый модуль 221 и 222 содержит выпрямительный мост 234, сформированный четырьмя диодами, которые не изображены. Каждый выпрямительный мост 234 содержит две клеммы переменного тока, соответствующие выходам модулей 221 и 222 мощности, присоединенным к статическим контактам 223, 224 и 225, и клеммы постоянного тока, присоединенные к электродам мощности электронного компонента 235 мощности. Средство блокировки тока образовано по меньшей мере одним диодом, не изображенным, каждого выпрямительного моста 234, присоединенного между опорным электродом 236 полупроводника 235 мощности и главным общим выходом 225. В этом случае напряжение VP поляризации подается схемой источника питания, когда положительная полярность напряжения приложена ко входу 232, и отрицательная полярность напряжения приложена ко второму общему выходу 225. Опорный электрод 236 полупроводников 235 мощности соответствует истоку или эмиттеру, в зависимости от типа используемого транзистора мощности. Средство 233 хранения электрической энергии поляризации для управления полупроводником 235 мощности присоединено к управляющему электроду упомянутого полупроводника мощности. Диод 237, соединенный последовательно со входом 232 источника питания схемы 203 источника питания, принимает участие в выключении источника питания в случае отрицательной полуволны. Средство хранения сформировано, в этом случае, RC-цепью, содержащей конденсатор 238 и резистор 239, соединенные параллельно, и противовозвратный последовательный диод 240. Конденсатор хранит электрическую мощность или напряжение команды в течение времени, которое предопределено значениями конденсатора 237 и резистора 238. Средство хранения опирается на опорный электрод 236 полупроводников 235 мощности, то есть на исток или эмиттер, в зависимости от типа используемого транзистора.

Для улучшения управления модулями 221 и 222 средство коммутации вспомогательного устройства, изображенного на фиг.6, содержит средство 241 для переключения опорной линии, чтобы переключать опорную линию управляющего сигнала между первой опорной линией 242 входного сигнала и второй опорной линией в зависимости от выхода 231 напряжения VP поляризации. На схеме по фиг.6 схемы 241 изменяют управляющий опорный сигнал модулей 221 и 222 приложением напряжения VP, без опоры на опорную линию 242 схемы 202 управления. Схемы 241, таким образом, выполняют электрическое разъединение между опорной линией 242 входа схемы управления и общим выходом 225.

Схема источника питания вспомогательного устройства, изображенного на фиг.6, также содержит второй вход 243 напряжения питания, присоединенный к главному общему выходу 225 полупроводниковых модулей 221 и 222 мощности. Схема 202 управления питается напряжением VC питания посредством проводника 204. Командные выходы 213 и 214 схемы 202 управления подают командные сигналы на полупроводниковые модули 221 и 222 мощности через схемы 241 переключения опорной линии. В варианте осуществления, изображенном на фиг.6, опорные линии 242 схемы 202 управления, напряжения VP поляризации, опорных электродов 236 полупроводников 235 мощности и главного общего выхода 225 находятся под разными электрическими напряжениями.

Во вспомогательном устройстве, изображенном на фиг.6, индикаторы 251 и 252 отображения соответственно присоединены к статическим контактам 223 и 224. Таким образом, средство коммутации и, в частности, модули 221 и 222, дают по меньшей мере одному из статических контактов 223 и 224 возможность переключаться, а второму или первому элементу данных передаваться на упомянутый контакт, каковые данные отображаются посредством индикаторов 251 и 252. Один из статических контактов может передавать индикацию предопределенного типа повреждения, например теплового повреждения SDT, а другой статический контакт может передавать индикацию другого предопределенного типа повреждения, например дифференциального повреждения SDV.

Прерыватель 301 электрической цепи, изображенный на фиг.7, содержит электронное устройство 302 расцепления для запуска размыкания главных контактов упомянутого прерывателя цепи в ответ на по меньшей мере один тип повреждения в электрической цепи. Прерыватель цепи также содержит вспомогательный узел согласно варианту осуществления изобретения, упомянутый узел присоединяется к устройству расцепления посредством средства 303 связи вспомогательного устройства 304 передачи данных упомянутого вспомогательного узла. Вспомогательное устройство 304 представляет собой стандартную форму, чтобы быть способным вставляться в отделение упомянутого прерывателя цепи, и содержит вход 305 источника питания схемы источника питания, который не изображен. В дополнение к вспомогательному устройству вспомогательный узел содержит средство для передачи состояния прерывателя цепи, которое является отдельным от упомянутого вспомогательного устройства и скомпоновано в отдельной электрической клеммной колодке 306 и присоединено к статическим контактам упомянутого вспомогательного устройства. Электрическая клеммная колодка содержит статические контакты 307 и 308, присоединенные к выходам мощности средства коммутации вспомогательного устройства, и статический контакт 309, присоединенный к главному общему выводу упомянутого средства коммутации.

Вспомогательный узел 401, изображенный на фиг.8, содержит вспомогательное устройство 402 согласно варианту осуществления изобретения и электрическую клеммную колодку 403. Вспомогательное устройство имеет стандартный вид, чтобы быть способным вставляться в отделение прерывателя цепи, и содержит вход 404 источника питания схемы источника питания, который не изображен. Вспомогательное устройство содержит оптопару 405, снабженную оптическим ответвителем и средством герметической защиты. Для улучшения защиты и непроницаемости соединения, механическое соединение выполняется посредством ползункового устройства 406, которое может быть в виде ласточкина хвоста, как изображено, или может иметь форму салазок и прямоугольных пазов. Такая защита оптического соединения предохраняет выбросы или испарения, существующие, когда прерыватель цепи осуществляет разрыв очень сильных токов, от нарушения связи оптическими пучками. Электрическая клеммная колодка 402 содержит статические контакты 407 и 408, присоединенные к выходам мощности средства коммутации вспомогательного устройства, и статический контакт 409, присоединенный к главному общему выводу упомянутого средства коммутации. Фиг.8 также изображает, схематичным образом, главные контакты 411 прерывателя цепи и механизм 412 упомянутого прерывателя цепи, дающий возможность приводиться в действие электрическому контакту 413 средства для передачи состояния электрической клеммной колодки. Электрический контакт присоединен ко входу средства обработки вспомогательного устройства, чтобы принимать первый элемент данных, представляющий состояние упомянутого прерывателя цепи, то есть размыкания или замыкания упомянутого прерывателя цепи. Таким образом, механизм 412 дает возможность приводиться в действие размыканию и замыканию главных контактов прерывателя цепи, а первому элементу данных, представляющему состояние, передаваться на электрический контакт 413.

Электрическая клеммная колодка 501 вспомогательного узла, схематично изображенного на фиг.9, представляет собой стандартную форму, чтобы быть способной вставляться в по меньшей мере одно отделение упомянутого прерывателя цепи посредством крепежной скобы 502. Электрическая клеммная колодка 501 содержит статические контакты 503, 504 и 505. Статические контакты 503 и 504 сконструированы, чтобы присоединяться к выходам мощности средства коммутации вспомогательного устройства посредством первого соединителя 506. Электрическая клеммная колодка также содержит электрический контакт 507, приводимый в действие механизмом прерывателя цепи и присоединенный к статическому контакту 505. Второй соединитель 508 дает статическому контакту 505 возможность присоединяться к главному общему выходу упомянутого средства коммутации вспомогательного устройства, а электрическому контакту 507 присоединяться к первому входу средства обработки упомянутого вспомогательного устройства.

Алгоритм по фиг.10 представляет способ передачи данных согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения. Способ содержит

- этап 601 приема для приема сигналов, несущих по меньшей мере один второй элемент данных, представляющий повреждение в электрической цепи или вспомогательную команду,

- этап 602 обработки для считывания второго элемента данных и для инициирования передачи упомянутого второго элемента данных на командный выход, либо первого элемента данных, представляющего состояние O или C упомянутого прерывателя цепи, и

- этап 603 коммутации для переключения по меньшей мере одного статического контакта согласно команде и для передачи по меньшей мере одного из упомянутых элементов данных на упомянутый контакт.

Сам этап 602 обработки содержит

- этап 604 считывания второго элемента данных, представляющего повреждение в электрической цепи, или вспомогательную команду,

- этап 605 распознавания для распознавания повреждения (SD, SDT, SDV) в электрической цепи во втором элементе данных,

- этап 606 считывания, в конфигурации SDX, первого элемента данных, представляющего состояние O или C упомянутого прерывателя цепи,

- этап 607 проверки для определения, в упомянутой конфигурации SDX, является ли второй элемент данных представляющим повреждение в электрической цепи, соответствующее повреждению SDT или SDV, вызывающему размыкание главных контактов прерывателя цепи,

- этап 608 передачи команды второго элемента данных, если результат проверки по этапу 607 является положительным,

- этап 609 проверки для определения, в конфигурации SDX, является ли первый элемент данных представляющим последующее замыкание главных контактов упомянутого размыкателя цепи, и

- этап 610 установки в рабочее состояние для инициирования передачи первого элемента данных, представляющего состояние C упомянутого прерывателя цепи, если результат проверки по этапу 609 является положительным.

Одно из преимуществ вспомогательного устройства передачи состояния согласно изобретению состоит в том, чтобы, в режиме SDX, давать пользователю существующего средства, то есть средства передачи состояния, возможность устанавливать в рабочее состояние командный выход средства обработки.

Другое преимущество вспомогательного устройства передачи состояния согласно изобретению состоит в том, что, в режиме SDX, команда установки в рабочее состояние посредством средства передачи состояния передается надежным образом. Таким образом, наличие повреждения в электрической цепи передается при условии, что главные контакты прерывателя цепи не были повторно замкнуты.

Вариант осуществления вспомогательного устройства, включающего в себя средство электронной коммутации.

Вспомогательное устройство 1300 согласно одному из вариантов осуществления изобретения изображено в виде схемы на фиг.11. На этой схеме устройство содержит первый полупроводниковый модуль 1301 мощности, имеющий управляющий вход 1302, первый выход 1303 мощности и общий второй выход 1304, а также второй полупроводниковый модуль 1305 мощности, имеющий управляющий вход 1306, первый выход 1307 мощности и общий второй выход 1304. Общие вторые выходы каждого модуля поэтому соединены с тем, чтобы группироваться вместе в главный общий выход 1304. Вспомогательное устройство также содержит схему 1308 источника питания, содержащую по меньшей мере третий вход 1309 напряжения питания и выход 1310 напряжения VP поляризации.

Чтобы избежать проблем разъединения схемы источника питания, в этом устройстве согласно варианту осуществления изобретения, схема источника питания подает напряжение VP поляризации на упомянутый выход 1310 напряжения поляризации, когда есть первая полярность, дающая возможность протекания тока между упомянутым третьим входом 1309 и упомянутым общим выходом 1304.

В этом устройстве полупроводниковые модули 1301 и 1305 мощности содержат

- средство блокировки тока для блокирования протекания тока, когда есть вторая полярность, противоположная первой полярности, между упомянутым первым входом 1303, 1307 и упомянутым главным общим выходом 1304, и

- средство для хранения энергии электрической поляризации, чтобы инициировать включение упомянутых полупроводников мощности во время блокирования тока схемы источника питания.

Каждый модуль содержит выпрямительный мост 1320, образованный четырьмя диодами, имеющий два вывода 1321 переменного тока, соответствующие выходам 1303, 1304, 1307 модулей 1301 и 1305, и выводы 1322 постоянного тока, присоединенные к электродам мощности электронного компонента 1324 мощности. Упомянутое средство блокировки образовано по меньшей мере одним диодом 1325 упомянутого выпрямительного моста, присоединенного между опорным электродом 1326 полупроводника мощности и общим вторым выходом 1304 полупроводникового модуля мощности. В этом случае напряжение VP поляризации подается схемой источника питания, когда положительная полярность напряжения приложена ко входу 1309, и отрицательная полярность напряжения приложена ко второму общему выходу 1304. Опорная линия 1326 полупроводников 235 мощности является линией, соответствующей опорному электроду, то есть истоку или эмиттеру, в зависимости от типа используемого транзистора мощности.

На схеме компоновки по фиг.11 каждый модуль содержит средство 1330 для хранения напряжения поляризации, чтобы управлять полупроводником 1324 мощности, связанным с управляющим электродом упомянутого полупроводника мощности. Средство для хранения в этом случае сформировано RC-цепью, содержащей конденсатор 1331 и резистор 1332, соединенные параллельно, и противовозвратный последовательный диод 1333. Конденсатор хранит электрическую мощность или напряжение управления в течение времени, которое предопределено значениями конденсатора 1331 и резистора 1332. Средство для хранения опирается на опорный электрод 1326 полупроводников мощности, то есть, исток или эмиттер, в зависимости от типа используемого транзистора.

Для улучшения управления модулями 1301 и 1305 вспомогательное устройство согласно варианту осуществления изобретения содержит средство 1340 для переключения опорной линии, чтобы переключать опорную линию управляющего сигнала между первой опорной линией 1341 входного сигнала и второй опорной линией, в зависимости от выхода 1310 напряжения VP поляризации. На схеме компоновки по фиг.11 схемы 1340 изменяют управляющий опорный сигнал модулей приложением напряжения VP, без опоры на опорную линию 1341 схемы 1342 управления. Схемы 1340, таким образом, выполняют электрическое разъединение между опорной линией 1341 входа схемы управления и общим выходом 1304.

Схема источника питания, изображенная на фиг.11, также содержит четвертый вход 1344 напряжения питания, присоединенный к упомянутому общему выходу 1304 полупроводниковых модулей мощности, и средство для подачи напряжения VC источника питания в схему управления 1342 для ее собственной работы. Управляющий вход 1343 присоединен к схеме управления, и упомянутая схема 1342 управления содержит управляющие выходы для подачи управляющих сигналов на полупроводниковые модули мощности. Упомянутая схема 1342 управления, таким образом, принимает управляющие сигналы на по меньшей мере одном входе 1343 и выдает управляющие сигналы упомянутых модулей 1301 и 1305 через схемы 1340 коммутации опорных линий. В этом варианте осуществления опорные линии 1341 схемы 1342 управления, напряжения VP поляризации, опорных электродов 1326 полупроводников 1324 мощности и главного общего выхода 1304 находятся под разными электрическими напряжениями.

Фиг.12A-12D иллюстрируют примеры сигналов, представленных в устройстве согласно варианту осуществления изобретения. Фиг.12A показывает кривую 1400, представляющую активное состояние управляющего сигнала на выходе из схемы 1342 управления, чтобы управлять схемами 1340 переключения опорных линий. Фиг.12B показывает кривую 1401, представляющую напряжение управляющих входов 1302 или 1306 схем 1301 или 1305, когда управляющие сигналы активны. Фиг.12C показывает кривую 1402, представляющую сигналы на средстве 1330 для хранения напряжения поляризации для управления полупроводником мощности 1324, присоединенным к управляющему электроду упомянутого полупроводника мощности. Фиг.12D показывает кривую 1403, представляющую напряжение переменного тока между третьим входом 1309 напряжения питания и четвертым входом 1344 напряжения питания, присоединенным к упомянутому общему выходу 1304.

Между моментами t0 и t1 времени положительная полуволна приложена между входом 1309 и входом 1344 напряжения питания, присоединенным к упомянутому общему выходу 1304. В этом случае выход 1310 выдает положительное напряжение VP поляризации на схемы 1340 переключения опорных линий и на средство для хранения, если управление активировано, как на фиг.12C. Управление полупроводниками 1324 мощности является активным, а потому они находятся во включенном состоянии. Между моментом t1 времени и моментом t2 времени, отрицательная полуволна приложена между входом 1309 и входом 1344 напряжения питания, присоединенным к упомянутому общему выходу 1304. Во время этой полуволны выход 1310 не выдает напряжение VP поляризации. Сигнал кривой 1401, представляющей напряжение на управляющих входах 1302 или 1306 схем 1301 или 1305, является низким, даже если управляющие сигналы должны быть активны. Средство для хранения, в таком случае, удерживает управляющее напряжение на управляющем электроде упомянутого полупроводника мощности на всем протяжении отрицательной полуволны. Во время этой полуволны ток коммутации может протекать в полупроводниках мощности и выпрямительном мосте, тогда как ток напряжения питания или поляризации блокирован. Затем, во время момента t2 времени и момента t3 времени, новая положительная волна дает возможность средству для хранения перезаряжаться, в то время как управление полупроводником мощности по-прежнему является активным.

Фиг.13 изображает другую схему вспомогательного устройства согласно варианту осуществления изобретения. На этой схеме схема источника питания выполнена в двух частях. Первая схема 1356 стабилизации выдает напряжение VP поляризации для коммутации опоры, а вторая схема 1357 стабилизации выдает напряжение VC для источника питания схемы 1342 управления. Средство 1340 для коммутации опорной линии содержит транзисторы 1358, управляемые схемой управления. Транзисторы 1358 имеют свои истоки или свои эмиттеры с опорой на опорную линию 1341 схемы управления. Выходной электрод, сток или коллектор, активирует транзистор 1345 для коммутации опоры. Преимущественно, транзисторы 1358 и 1345 имеют разный тип поляризации, так что транзистор 1345 опирается на напряжение VP, а транзистор 1358 опирается на опорный сигнал схемы 1341 управления с полярностью, отличной от напряжения VP.

Предпочтительно, средство 1359 развязки с электрической изоляцией скомпоновано между управляющим входом и схемой управления. Это средство развязки содержит по меньшей мере один оптический ответвитель и средство герметической защиты.

В компоновках, описанных выше и показанных на фигурах, используемые транзисторы являются полевыми транзисторами. Однако могут использоваться другие типы транзисторов или электронных компонентов, например биполярные транзисторы или биполярные транзисторы с изолированным затвором, называемые IGBT.

Средство для переключения опорной линии, средство для хранения и модули могут быть выполнены групповым образом в одной и той же электронной схеме или быть разделены по нескольким взаимосвязанным схемам или платам.

1. Вспомогательное устройство (1; 201; 304; 402) передачи данных для прерывателя (301) цепи, причем упомянутое устройство содержит средство (5; 51; 202) обработки, содержащее
- первый вход (33; 57; 207) для приема (606), в по меньшей мере одной конфигурации, первого элемента данных, представляющего состояние (О, С) упомянутого прерывателя цепи, и
- по меньшей мере один командный выход (7, 8; 58, 59; 213, 214) для инициирования передачи элемента данных, отличающееся тем, что средство обработки содержит
- второй вход (6; 55; 206) для приема по меньшей мере одного второго элемента данных, представляющего повреждение в электрической цепи или вспомогательную команду,
- средство (31; 56) распознавания, присоединенное ко второму входу, для распознавания (605) повреждения (SD, SDT, SDV) в электрической цепи во втором элементе данных, и
- средство (34; 60) установки в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода для инициирования передачи (610), в упомянутой конфигурации, первого элемента данных, представляющего состояние (О, С) упомянутого прерывателя цепи, согласно первому элементу данных и второму элементу данных.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство (31; 56) распознавания выполняет распознавание повреждения электрической цепи, выбранного из
- повреждений в электрической цепи, вызывающих размыкание главных контактов прерывателя цепи, и/или
- повреждений в электрической цепи, не вызывающих размыкание главных контактов прерывателя цепи.

3. Устройство по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что сигналы, несущие второй элемент данных, находятся в форме кадра (101), содержащего импульс (102; 112; 122; 127), длительность (Т1) которого является представляющей данные, переносимые упомянутыми сигналами.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство (5; 51; 202) обработки содержит вход (32) конфигурации.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в конфигурации (SDX) передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи, средство обработки
- инициирует передачу второго элемента (608) данных, когда второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи, соответствующее повреждению, вызывающему размыкание главных контактов прерывателя (607) цепи, и
- выполняет установку в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода (610), когда первый элемент данных является представляющим последующее замыкание главных контактов упомянутого прерывателя (609) цепи.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что в конфигурации (SDX) передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи теплового (SDT) и/или дифференциального (SDV) типа.

7. Устройство по одному из пп.5 или 6, отличающееся тем, что оно предоставляет возможность инициировать передачу данных по двум статическим контактам (18, 19), давая возможность элементу данных, представляющему повреждение в электрической цепи теплового типа (SDT), и элементу данных, представляющему повреждение в электрической цепи дифференциального типа (SDV), передаваться различимым образом.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в конфигурации (М2С) передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние посредством устройства расцепления упомянутого прерывателя цепи средство обработки
- инициирует передачу второго элемента данных, когда второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи, и
- выполняет установку в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду установки в рабочее состояние.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в конфигурации (SDTAM) вспомогательной команды присоединенного переключателя средство обработки
- инициирует передачу второго элемента данных, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду размыкания присоединенного переключателя, и
- выполняет установку в рабочее состояние по меньшей мере одного командного выхода, когда второй элемент данных является представляющим вспомогательную команду установки в рабочее состояние.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно содержит средство (62) регулировки временной задержки команды размыкания присоединенного переключателя.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что первый вход (57) присоединен к средству (62) регулировки для приема данных, представляющих временную задержку.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит средство (4; 205; 303; 405) связи с устройством (3; 302) расцепления упомянутого прерывателя цепи для приема сигналов, несущих второй элемент данных, представляющий повреждение в электрической цепи, или вспомогательную команду, причем второй вход (6; 55; 206) присоединяется к упомянутому средству связи.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средство (4; 205; 303; 405) связи содержит оптический ответвитель и средство герметической защиты.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит средство (9, 11; 221, 222) коммутации, содержащее выходы (13-16) мощности, причем упомянутое средство коммутации является присоединенным к по меньшей мере одному командному выходу, чтобы переключать по меньшей мере один статический контакт (18, 19; 223, 224; 307, 308; 407, 408; 503, 504) и передавать по меньшей мере один из элементов данных на упомянутый контакт.

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит
- по меньшей мере один полупроводниковый модуль (1301, 1305) мощности, имеющий вход (1302, 1306) управления, первый выход (1303, 1307) и общий второй выход (1304), и
- схему (1308) источника питания, содержащую по меньшей мере один третий вход (1309) напряжения питания и выход (1310) напряжения поляризации (VP) для управления упомянутым входом (1302, 1306) управления по меньшей мере одного полупроводникового модуля (1301, 1305),
тем, что схема (1308) источника питания подает напряжение поляризации (VP) на упомянутый выход (1310) напряжения поляризации, когда есть первая полярность напряжения между упомянутым третьим входом (1309) напряжения и упомянутым общим выходом (1304), давая возможность протекания тока, причем упомянутый источник питания содержит четвертый вход (1344) напряжения питания, присоединенный к упомянутому общему выходу (1304) полупроводниковых модулей мощности, и средство (1357) для подачи напряжения питания (VC) в схему (1342) управления, подающую управляющие сигналы упомянутых модулей,
тем, что по меньшей мере один полупроводниковый модуль мощности содержит
- средство (1325) блокировки тока для блокирования протекания тока из схемы источника питания, когда есть вторая полярность, противоположная первой полярности между упомянутым третьим входом (1309) и упомянутым общим выходом (1304), и
- средство (1330) для хранения энергии электрической поляризации, чтобы инициировать включение упомянутых полупроводников (1324) мощности во время блокирования тока схемы источника питания,
и тем, что оно содержит средство (1340) для переключения опорной линии, чтобы переключать опорную линию управляющих сигналов между первой опорной линией (1341) входного сигнала и второй опорной линией (1310, VP) в зависимости от выхода напряжения поляризации (VP).

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что каждый модуль содержит выпрямительный мост (1320), содержащий два вывода (1321) переменного тока, соответствующие выходам модулей, и выводы (1322) постоянного тока, присоединенные к электродам мощности электронного компонента (1324) мощности, причем упомянутое средство блокировки тока является сформированным по меньшей мере одним диодом (1325) упомянутого выпрямительного моста (1320), присоединенного между опорным электродом (1326) мощности полупроводника мощности и общим вторым выходом (1304) полупроводникового модуля мощности.

17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что каждый модуль содержит средство (1330) для хранения напряжения поляризации для управления полупроводниками мощности, присоединенное к управляющему электроду (1324) полупроводника мощности.

18. Вспомогательный узел прерывателя электрической цепи, отличающийся тем, что он содержит
- вспомогательное устройство (1; 201) по одному из пп.1-17, и
- средство для передачи состояния прерывателя цепи, которое отделено от упомянутого вспомогательного устройства и присоединено к первому входу (33; 207) последнего.

19. Вспомогательный узел по п.18, отличающийся тем, что средство для передачи состояния прерывателя цепи содержит электрический контакт (413), приводимый в действие механизмом (412) прерывателя цепи.

20. Вспомогательный узел по одному из пп.18 или 19, отличающийся тем, что средство для передачи состояния прерывателя цепи скомпоновано в электрической клеммной колодке (306; 412; 501), присоединенной к статическим контактам упомянутого вспомогательного устройства.

21. Вспомогательный узел по п.20, отличающийся тем, что электрическая клеммная колодка (208; 306; 403; 501) представляет собой стандартную форму, чтобы быть способной вставляться в по меньшей мере одно отделение упомянутого прерывателя цепи.

22. Прерыватель (301) электрической цепи, содержащий
- электронное устройство (302) расцепления для запуска размыкания главных контактов упомянутого прерывателя цепи в ответ на по меньшей мере один тип повреждения в электрической цепи, и
- вспомогательный узел (304; 306), связанный с упомянутым электронным устройством расцепления,
отличающийся тем, что упомянутый узел является узлом по пп.18-21, и тем, что он присоединен к устройству расцепления посредством средства (303) связи вспомогательного устройства передачи данных упомянутого вспомогательного узла.

23. Способ передачи данных для прерывателя цепи, содержащий
- этап (606), на котором считывают, в по меньшей мере одной конфигурации, первый элемент данных, представляющий состояние (О, С) упомянутого прерывателя цепи, и
- этап (608) инициирования, на котором инициируют передачу данных, отличающийся тем, что средство обработки содержит
- этап (604) считывания, на котором принимают по меньшей мере один второй элемент данных, представляющий повреждение в электрической цепи или вспомогательную команду,
- этап (605) распознавания, на котором распознают повреждение (SD, SDT, SDV) в электрической цепи во втором элементе данных, и
- этап (610) установки в рабочее состояние, на котором инициируют передачу, в упомянутой конфигурации, первого элемента данных, представляющего состояние (О, С) упомянутого прерывателя цепи, согласно первому элементу данных и второму элементу данных.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что в конфигурации (SDX) передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи,
- когда второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи, соответствующее повреждению, вызывающему размыкание главных контактов прерывателя (607) цепи, команда (608) передачи второго элемента данных отправляется на командный выход, и
- когда первый элемент данных является представляющим последующее замыкание главных контактов упомянутого прерывателя (609) цепи, упомянутый командный выход (610) устанавливается в рабочее состояние.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что в конфигурации (SDX) передачи индикации повреждения с установкой в рабочее состояние по изменению состояния прерывателя цепи второй элемент данных является представляющим повреждение в электрической цепи теплового типа (SDT) и/или дифференциального типа (SDV).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к коммутационному аппарату. .

Прерыватель среднего напряжения содержит электронный блок (1) защиты и управления, имеющий основание (2), прикрепленное к прерывателю. Основание (2) содержит основной корпус (21) с крепежным средством (210) для крепления к прерывателю и съемный блок (3). Первая сторона (22) основного корпуса (21) содержит замкнутое пространство (220), включающее в себя соединения (221) с прерывателем и его внутреннее оборудование. Вторая сторона (23) основного корпуса (21) содержит множество первых средств (231) силового и/или сигнального соединения. Съемный блок (3) содержит кожух (31). Первая часть (310) кожуха (31) вмещает в себя одно или более Интеллектуальных Электронных Устройств, вторая часть (320) кожуха (31) соединена с возможностью съема с основанием и содержит множество вторых средств (321) силового и/или сигнального соединения, соединенных с первым средством силового и/или сигнального соединения. Технический результат - создание прерывателя среднего напряжения с функцией защиты и управления, встроенной непосредственно на плате прерывателя, что расширяет эксплуатационные характеристики и повышает технологичность прерывателя. 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Расцепитель предназначен для электрического коммутационного устройства, расположенного в первой токовой цепи (4) и содержащего, по меньшей мере, два расположенных в корпусе (6) коммутирующих контакта (2; 102; 202; 3; 103; 203), разъединяющихся при прохождении через них тока, превышающего пороговое значение. Расцепитель содержит исполнительный орган (125; 225), реагирующий против усилия возвратного устройства (134) на давление (р), создаваемое зажженной при электродинамической отдаче контактов дугой (LB). Это приводит в действие отключающий механизм (9; 109; 209). Исполнительный орган содержит подвижный элемент (126; 226; 326; 426; 526), образующий в связанном с зоной разъединения проточном канале (127; 227) подпорное тело (128; 228; 328; 428; 528), совершающее управляющее движение при давлении (р), которое должно привести к отключению. Подвижный элемент установлен так, что траектория движения его подпорного тела проходит в плоскости поперек направления (135, 235) течения в проточном канале. Причем подвижный элемент (126) установлен с возможностью вращения вокруг оси (129), проходящей параллельно направлению течения. Технический результат - создание расцепителя, не предъявляющего высоких требований к герметичности газонаправляющих частей корпуса, который может использовать действующую поперек направления течения, приводящую к подъемной силе подпорного тела разность давлений. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх