Контроль температуры для шинной распределительной системы

Авторы патента:


Контроль температуры для шинной распределительной системы
Контроль температуры для шинной распределительной системы
Контроль температуры для шинной распределительной системы
Контроль температуры для шинной распределительной системы
Контроль температуры для шинной распределительной системы
Контроль температуры для шинной распределительной системы
Контроль температуры для шинной распределительной системы

 


Владельцы патента RU 2532417:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Использование: в области электротехники. Шинная распределительная систем (1) включает в себя множество соединенных друг с другом, одно- или многофазных модульных отрезков (2) шинопровода, к шинной распределительной системе подключены несколько ответвительных коробок (3) и/или электрических приборов (4). В области (V) соединения отрезков (2) шинопровода, в области (A) подключения ответвительных коробок (3) и/или в области подключения (A) подключенных электрических приборов (4) расположен по меньшей мере один сенсор (10) температуры, предназначенный для регистрации температуры в соответствующей области (V, A) и предоставления соответствующих информационных данных с целью контроля температуры. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение касается шинной распределительной системы, включающей в себя множество соединенных друг с другом, одно- или многофазных модульных отрезков шинопровода, предназначенных для распределения электрической энергии. К шинной распределительной системе подключены несколько ответвительных коробок и/или электрических приборов.

Кроме того, изобретение касается системы контроля температуры, которая включает в себя пункт управления и по меньшей мере одну шинную распределительную систему такого рода.

Наконец, изобретение касается предпочтительного применения шинной распределительной системы такого рода в ветросиловой установке.

Из публикации международной заявки на патент WO 2008/052813 A1 известно распределительное устройство, включающее в себя проводную систему, состоящую из нескольких проводов. Это распределительное устройство включает в себя один или несколько электрически соединенных с проводной системой модулей и/или один или несколько электрически соединенных с проводной системой модульных интерфейсов, служащих для подключения модулей. Она включает в себя также по меньшей мере один соответствующий каждому модулю сенсор температуры и/или соответствующий каждому модульному интерфейсу сенсор температуры и/или подключаемый через каждый модульный интерфейс сенсор температуры, предназначенный для контроля температуры на соответствующем модуле. Кроме того, распределительное устройство включает в себя температурный интерфейс, который соединен или, соответственно, может соединяться с сенсорами температуры, чтобы предоставлять обнаруженные сенсорами температуры на модулях или, соответственно, посредством модульных интерфейсов информационные данные температуры. Распределительное устройство, в частности, представляет собой распределительный шкаф.

Вообще шинные распределительные системы, предназначенные для передачи и для распределения токов в диапазоне от нескольких сот до нескольких тысяч ампер, предусмотрены в области промышленности или производства промышленного оборудования. Рассматриваемые шинные распределительные системы могут при этом распространяться более чем на 100 метров, в частности, более чем на сотни метров, внутри промышленной установки, на территории промышленного предприятия, на судне, таком как, например, судно-контейнер, или же в большой ветросиловой установке. Предпочтительно они рассчитаны на низкие напряжения, то есть на напряжения приблизительно до 1000В. Альтернативно они могут быть рассчитаны на средние напряжения, то есть на напряжения до 10 кВ и более. С питающей стороны они могут быть, например, подключены к трехфазной сети электроснабжения 50Гц/400В. Включенные последовательно отрезки шинопровода обычно изготовлены из алюминия или меди.

Кроме того, шинопроводы или, соответственно, несколько расположенных параллельно друг другу шинопроводов размещены в заземленном корпусе или в корпусе из электрически изолирующего материала с целью защиты персонала или, соответственно, защиты от прикосновения. Между соответствующими шинопроводами и корпусом могут, к тому же, находиться изоляционные материалы с целью улучшения противопожарной защиты.

Большая проблема современных шинных распределительных систем с высокой плотностью монтажа заключается в том, что при высокой токовой нагрузке могут достигаться предельные допустимые температуры. Одновременно компактная конструкция затрудняет хороший отвод собственного тепла, которое обусловлено потерями на сопротивление в линии, а также потерями на вихревые токи, потерями от поверхностного эффекта и потерями в контактах, имеющимися в шинопроводах.

Возможной причиной выхода из строя шинных распределительных систем являются, в частности, повышенные контактные или, соответственно, переходные сопротивления в области соединения между каждыми двумя отрезками одного шинопровода шинной распределительной системы, а также в области подключения к вводу и выводу токов к месту питания или, соответственно, к потребителям. Область подключения находится обычно на одном из продольных концов шинопровода и/или между ними на ответвительной коробке, которая предусмотрена для распределения тока к потребителю.

Причиной высоких контактных сопротивлений у шинной распределительной системы могут быть человеческая ошибка при первом монтаже, при мероприятиях планово-предупредительного осмотра или ремонтных работах в шинной распределительной системе. Другую причину повышения контактного сопротивления представляют собой явления старения в виде образований оксидирования в местах контакта или соединения, вследствие которых в течение времени может произойти повышение температуры выше предельной температуры. В худшем случае на оборудовании может произойти пожар со значительным материальным ущербом, травматизмом и производственными простоями.

Чтобы уменьшить эту проблему, из уровня техники известны способ тепловидения или целенаправленные измерения с помощью приборов для измерения температуры. Впрочем, эти меры не обеспечивают надежного и непрерывного контроля шинной распределительной системы.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является указать шинную распределительную систему, которая обеспечивает возможность лучшего контроля температуры.

Другой задачей является указать надлежащую систему контроля температуры для шинной распределительной системы такого рода.

Наконец, задачей изобретения является указать предпочтительное применение для системы контроля температуры такого рода.

Задача изобретения в отношении шинной распределительной системы решается с помощью признаков п.1 патентной формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления указаны в зависимых пунктах 2-11 формулы изобретения. В п.12 указана надлежащая система контроля температуры. В зависимых пп.13 и 14 указаны предпочтительные варианты осуществления системы контроля температуры. В п.15 названо предпочтительное применение системы контроля температуры такого рода.

В соответствии с изобретением в области соединения отрезков шинопровода, в области подключения ответвительных коробок и/или в области подключения подключенных электрических приборов расположен по меньшей мере один сенсор температуры, предназначенный для регистрации имеющейся в соответствующей области температуры и предоставления соответствующих информационных данных температуры с целью обеспечения возможности контроля температуры.

Путем непрерывной аналитической оценки зарегистрированных информационных данных температуры предпочтительно возможен сплошной контроль в отношении контактного сопротивления критических мест соединения и мест контакта. Кроме того, предпочтительно возможен противопожарный контроль.

По одному из вариантов осуществления соответствующий сенсор температуры расположен на соединительном элементе в области соединения двух отрезков шинопровода. Альтернативно он может быть расположен на клемме или на контактном элементе в области подключения ответвительных коробок или же в области подключения подключенных электрических приборов. В частности, соответствующий сенсор температуры расположен, обладая хорошей теплопроводностью с соответствующей областью и предпочтительно будучи электрически изолированным от нее. Соответствующий сенсор температуры может быть, например, привернут там, присоединен клеммой или приклеен. Благодаря этому возможна особенно быстрая и точная регистрация температуры, имеющейся или, соответственно, преобладающей в соответствующей области.

В соответствии с другим вариантом осуществления соответствующий сенсор температуры расположен на элементе из листового металла. Дополнительно элемент из листового металла установлен на соединительном элементе, на клемме или на контактном элементе. Сенсор температуры соединен, обладая хорошей теплопроводностью, с элементом из листового металла, который, в свою очередь, соединен, обладая хорошей теплопроводностью, с соединительным элементом, с клеммой или с контактным элементом. Благодаря возможному за счет этого предварительному монтажу сенсора температуры возможна особенно быстрая и надежная установка сенсора температуры в критических областях шинной распределительной системы. Предпочтительно на элементе из листового металла расположена соединительная фишка или соединительный штекер, предназначенный для внешнего подключения сенсора температуры. Тогда сам сенсор температуры посредством кабельного соединения соединен с соединительной фишкой или, соответственно, соединительным штекером.

Сам сенсор температуры может представлять собой зависимое от температуры сопротивление, такое как, например, PT100 или тому подобное. Такое зависимое от температуры сопротивление, называемое также терморезистором с положительным температурным коэффициентом или PTC (т.е. Positive Temperature Coefficient), обладает положительным температурным коэффициентом. Альтернативно сенсор температуры может представлять собой термочувствительный резистор или так называемый NTC (т.е. Negative Temperature Coefficient). Оба вышеназванных типа резисторов обладают по существу постоянным температурным коэффициентом. Другими словами, значение сопротивления у сенсоров температуры такого рода с повышением температуры увеличивается или уменьшается более или менее линейно.

Альтернативно сенсор температуры может иметь нелинейный характер изменения сопротивления, и при заданной предельной или критической температуре его сопротивление может очень быстро повышаться или, соответственно, понижаться. Поэтому такие сенсоры температуры имеют скорее дискретный характер изменения сопротивления.

Альтернативно сенсор температуры может представлять собой пироэлектрический сенсор или биметаллический выключатель.

По одному из особых вариантов осуществления шинной распределительной системы сенсоры температуры выполнены в виде резистивных сенсоров температуры, которые имеют одинаковую первую критическую температуру. Предпочтительно резистивные сенсоры температуры, как описано выше, представляют собой нелинейные сенсоры PTC или NTC. Кроме того, эти сенсоры температуры с целью образования цепи сенсоров температуры включены последовательно или параллельно посредством соединительного провода. Тогда информация о наличии по меньшей мере одной превышенной первой критической температуры может предоставляться в качестве информационного данного температуры в виде суммарного сообщения в цепи сенсоров температуры.

Альтернативно в подлежащей контролю области могут быть соответственно расположены два сенсора температуры. Эти сенсоры температуры, в свою очередь, выполнены в виде резистивных сенсоров температуры и имеют одинаковую первую критическую температуру. Кроме того, каждый из этих сенсоров температуры с целью образования двух цепей сенсоров температуры включен последовательно посредством соединительного провода. Тогда информация о наличии по меньшей мере одной превышенной первой критической температуры в двух цепях сенсоров температуры может предоставляться в качестве информационного данного температуры в виде суммарного сообщения. Благодаря этому предпочтительно возможен редундантный контроль критических областей шинной распределительной системы.

По другому альтернативному варианту осуществления для подлежащей контролю области могут быть предусмотрены соответственно два сенсора температуры, при этом два этих сенсора температуры вместо одной одинаковой критической температуры имеют две различные критические температуры. В этом случае, забегая вперед во времени, информация о наличии по меньшей мере одной превышенной первой критической температуры, например, равной 70°C, в одной цепи сенсоров температуры может предоставляться в виде предупредительного сообщения. Тогда при дальнейшем повышении температуры дополнительно также информация о наличии по меньшей мере одной превышенной второй критической температуры, например, равной 90°C, в другой цепи сенсоров температуры может предоставляться в виде аварийного сообщения.

По другому альтернативному варианту осуществления сенсоры температуры могут быть также выполнены в виде шинных модулей с возможностью индивидуальной адресации. Шинные модули посредством шинных кабелей могут соединяться друг с другом с получением применимой в шине цепи сенсоров температуры. Тогда посредством этой применимой в шине цепи сенсоров температуры могут предоставляться информационные данные температуры, соответствующей каждому из этих шинных модулей. Предпочтительно, что касается топологии шины, эти шинные модули включены последовательно. Шинные модули включают в себя предпочтительно элемент сенсора температуры, такой как, например, PCT, и применимый в шине электронный блок регистрации температуры. Последний может, например, представлять собой микроконтроллер, снабженный температурным входом или, соответственно, интегрированным блоком сенсора температуры. Микроконтроллер может также включать в себя уже интегрированный шинный интерфейс. Энергоснабжение может, например, обеспечиваться посредством самой шинной системы. Положенная в основу шинная система может, например, представлять собой шину I2C, шину CAN, основанную на широко распространенном стандартном токовом интерфейсе 4/20 мА шину HART или другую последовательную или параллельную систему шин, которая может надежно эксплуатироваться на расстоянии 100 м и более.

Особое преимущество заключается в том, что наряду с регистрацией температуры возможна также локализация соответствующей критической области соединения или подключения внутри шинной распределительной системы.

По одному из альтернативных предыдущих вариантов осуществления сенсоры температуры могут быть выполнены в виде радиомодулей с возможностью индивидуальной адресации. Радиомодули образуют в этом случае цепь сенсоров температуры с радиоподдержкой. Посредством цепи сенсоров температуры с радиоподдержкой возможно предоставление информационных данных температуры, соответствующей каждому из радиомодулей. Благодаря отказу от соединительных или шинных кабелей значительно уменьшаются затраты на монтаж системы контроля температуры шинной распределительной системы. Необходимая для эксплуатации радиомодулей электрическая энергия может обеспечиваться батареей. Альтернативно она может обеспечиваться термоэлементом, который именно при необходимости контроля высокой температуры вырабатывает сравнительно высокую электрическую энергию.

Радиомодуль может, например, представлять собой радиомодуль WLAN, Blutooth или другой известный радиомодуль. Предпочтительно радиомодули представляют собой радиомодули RFID.

В соответствии с другим вариантом осуществления шинная распределительная система включает в себя по меньшей мере один блок аналитической оценки, соединенный с соответствующей цепью сенсоров температуры посредством передачи сигналов или данных. Блок аналитической оценки включает в себя средства, служащие для приема или запроса соответствующих информационных данных температуры, при необходимости средства, служащие для сравнения соответствующих информационных данных температуры по меньшей мере с одним информационным данным заданной предельной температуры, а также средства, предназначенные для выдачи соответствующих информационных данных температуры, и/или средства для выдачи предупредительного сообщения в случае превышения по меньшей мере одного из информационных данных предельной температуры. К такому блоку аналитической оценки могут подключаться одна или несколько кабельных или оснащенных радиоподдержкой цепей сенсоров температуры. Благодаря этому возможна надежная централизованная регистрация температуры.

Блок аналитической оценки может представлять собой электронный модуль, переключатель с температурным входом, предназначенный для монтажа на рейку П-образного сечения, или же электронный узел.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления блока аналитической оценки этот блок расположен в ответвительной коробке шинной распределительной системы.

Кроме того, задача изобретения решается посредством системы контроля температуры, которая включает в себя пункт управления и одну или несколько предлагаемых изобретением шинных распределительных систем. Благодаря этому возможен централизованный контроль одной или нескольких шинных распределительных систем силами надлежащего персонала.

По одному из вариантов осуществления пункт управления посредством по меньшей мере одной проводной сигнальной, информационной или шинной линии соединен с соответствующим блоком аналитической оценки по меньшей мере одной шинной распределительной системы с целью приема соответствующих информационных данных температуры и/или соответствующих предупредительных сообщений. Пункт управления может быть при этом, например, соединен с соответствующими блоками аналитической оценки через интернет.

Кроме того, пункт управления может быть соединен посредством по меньшей мере одного беспроводного коммуникационного соединения с соответствующим снабженным радиоподдержкой блоком аналитической оценки по меньшей мере одной шинной распределительной системы, с целью приема соответствующих информационных данных температуры и/или соответствующих предупредительных сообщений.

Предлагаемая изобретением система контроля температуры может особенно предпочтительно применяться в ветросиловой установке. Для этого система контроля температуры предусмотрена для контроля температур по меньшей мере в одной шинной распределительной системе, проложенной в башне ветросиловой установки. Пункт управления может быть соединен посредством передачи сигналов или данных, кабелей или радиоподдержки по меньшей мере с одним блоком аналитической оценки шинной распределительной системы этой системы контроля температуры с целью приема соответствующих информационных данных температуры и/или соответствующих предупредительных сообщений. Пункт управления может быть, как и в предыдущих случаях, пространственно удален на большое расстояние от ветросиловой установки, например, находиться внутри пункта управления энергоснабжающего предприятия, которое эксплуатирует множество ветросиловых установок.

Изобретение, а также предпочтительные варианты осуществления изобретения далее описаны подробнее с помощью последующих фигур. Показано:

фиг.1: фрагмент первого варианта осуществления предлагаемой изобретением шинной распределительной системы,

фиг.2: вид области соединения между двумя отрезками шинопровода в соответствии с направлением II взгляда, указанном на чертеже фиг.1,

фиг.3, фиг.4: соответственно фрагмент двух других вариантов осуществления предлагаемой изобретением шинной распределительной системы,

фиг.5: вид наискосок изображенной на фиг.4 в качестве примера ответвительной коробки, предназначенной для подключения предлагаемой изобретением шинной распределительной системы,

фиг.6: изображенная в качестве примера система контроля температуры, предлагаемая изобретением, снабженная шинной распределительной системой, на общем виде и с соответствующим пунктом управления, и

фиг.7: надлежащее применение предлагаемой изобретением системы контроля температуры на примере ветросиловой установки.

На фиг.1 показан фрагмент первого варианта осуществления предлагаемой изобретением шинной распределительной системы 1. Показанная система 1 включает в себя в качестве примера несколько модульно расположенных последовательно в ряд многофазных отрезков 2 шинопровода. В настоящем примере система 1 предназначена для распределения электрической энергии в области низких напряжений. Кроме того, расположенные параллельно рядом друг с другом объединенные в шинопроводы отрезки 2 шинопровода окружены общим корпусом, служащим для защиты от прикосновения и загрязнения. В правой части фиг.1 изображена также ответвительная коробка 3, предназначенная для ответвления тока. Альтернативно или дополнительно к шинной распределительной системе 1, в частности, к области A подключения в ее продольных концах, могут быть также подключены электрические приборы, такие как переключатели, распределительные шкафы и тому подобные.

Итак, в соответствии с изобретением в области V соединения отрезков 2 шинопровода, в области A подключения ответвительных коробок 3 и/или в области A подключения подключенных электрических приборов 4 расположен по меньшей мере один сенсор 10 температуры, предназначенный для регистрации имеющейся в соответствующей области V, A температуры. Соответствующий сенсор 10 температуры выполнен, к тому же, для предоставления соответствующих информационных данных температуры с целью обеспечения возможности контроля температуры.

В настоящем примере показанные сенсоры 10 температуры выполнены именно в виде резистивных сенсоров температуры. Все они имеют, в частности, одинаковую первую критическую температуру, например, 70°C. Кроме того, все сенсоры 10 температуры посредством соединительного провода 5, например, измерительного кабеля, включены последовательно, образуя таким образом цепь сенсоров температуры. В коммутационном отношении речь идет здесь о последовательной схеме, состоящей из сопротивлений. Чтобы предоставить информацию о наличии по меньшей мере одной превышенной первой критической температуры в цепи сенсоров температуры, достаточно, если значение сопротивления одного из резистивных сенсоров 10 температуры при достижении критической температуры заметно повысится или, соответственно, понизится таким образом, чтобы методом измерений могло быть зарегистрировано значительное изменение общего сопротивления цепи сенсоров температуры. Опыт показывает, что максимум от 5 максимум до 10 таких резистивных сенсоров 10 температуры, то есть PTC или NTC, могут быть включены последовательно или же параллельно. В случае сенсоров 10 температуры, обладающих особенно высоким изменением сопротивления, таких как, например, биметаллические выключатели, в принципе возможно последовательное или параллельное включение любого количества сенсоров температуры.

Альтернативно сенсоры 10 температуры могут быть также выполнены в виде шинных модулей с возможностью индивидуальной адресации. В этом случае соединительные провода 5 выполнены в виде шинного кабеля. Посредством образованной таким образом цепи сенсоров температуры могут предоставляться информационные данные температуры, соответствующие каждому из шинных модулей 10 или, соответственно, применимых в шине сенсоров 10 температуры. Другими словами, каждым информационным данным температуры может быть также присвоено соответствующее место.

Кроме того, показанная шинная распределительная система 1, предлагаемая изобретением, включает в себя блок 6 аналитической оценки, соединенный с соответствующей цепью сенсоров температуры посредством передачи сигналов или данных. Этот блок включает в себя средства, служащие для приема или запроса соответствующих информационных данных температуры, а также при необходимости средства, служащие для сравнения соответствующих информационных данных температуры по меньшей мере с одним информационным данным заданной предельной температуры.

Под «приемом» подразумевается, что цепь сенсоров температуры активно предоставляет электрическое измеренное значение или соответствующее ему данное измеренного зарегистрированного значения температуры с целью обеспечения возможности аналитической оценки.

Под «запросом» подразумевается, что цепь сенсоров температуры активно запрашивает электрическое измеренное значение или соответствующее ему данное измеренного подлежащего регистрации или зарегистрированного значения температуры. Измеренное значение может представлять собой, например, аналоговый или модулированный по ширине импульса электрический сигнал. Данное измеренного значения представляет собой обычно дискретно-кодированный электрический, оптический или передаваемый беспроводным путем сигнал.

Кроме того, блок 6 аналитической оценки включает в себя средства, служащие для выдачи соответствующих информационных данных температуры, таких как, например, дискретно-кодированного значения температуры в градусах Цельсия. Альтернативно или дополнительно блок 6 аналитической оценки может включать в себя средства, служащие для выдачи предупредительного сообщения M в случае превышения по меньшей мере одного из информационных данных предельной температуры. Выдача предупредительного сообщения M может осуществляться, например, оптически, например, посредством светодиода, акустически и/или посредством передачи сигналов или данных на интерфейсе блока 6 аналитической оценки. Интерфейс может представлять собой кабельный коммуникационный интерфейс, такой как, например, интерфейс LAN, и/или беспроводной коммуникационный интерфейс, такой как, например, интерфейс WLAN.

Кроме того, средства блока 6 аналитической оценки могут быть выполнены таким образом, что в случае подключенной цепи сенсоров температуры, включающей в себя сенсоры 10 температуры с соответственно двумя критическими температурами на каждое место измерения, выдаются два сообщения. Тогда первое сообщение может представлять собой предупредительное сообщение M, если по меньшей мере один сенсор 10 температуры превысит первую критическую температуру. Второе сообщение может представлять собой аварийное сообщение или сообщение об отключении, если дополнительно по меньшей мере один сенсор 10 температуры превысит вторую, более высокую критическую температуру.

На фиг.2 показан вид области V соединения между двумя отрезками 2 шинопровода в соответствии с направлением II взгляда, указанным на чертеже фиг.1. Показанный сенсор 10 температуры расположен на соединительном элементе 15, здесь имеющем форму винта, в области V соединения двух отрезков 2 шинопровода. Соединительный винт 15 предусмотрен для того, чтобы механически соединять друг с другом два отрезка 2 шинопровода. Кроме того, сенсор 10 температуры установлен на элементе 11 из листового металла посредством крепежного винта 16 в области V соединения. При этом элемент 11 из листового металла имеет такую форму, что после крепления он с предварительным натягом прилегает к подлежащему термическому контролю соединительному элементу 15, то есть соединительному винту. Благодаря этому обеспечен хорошо проводящий тепло контакт между также расположенным там и выполненным в форме таблетки сенсором 10 температуры и соединительным винтом 15. Показанный сенсор 10 температуры защелкнут, кроме того, внутри в пружинящем податливом сгибе 12 элемента 11 из листового металла. В элементе 11 из листового металла имеется другой сгиб 13, в котором защелкнута соединительная фишка 14, служащая для внешнего подключения сенсора 10 температуры. Сами соединительные провода, служащие для электрического соединения сенсора 10 температуры с соединительной фишкой 14, в целях наглядности не изображены.

На фиг.3 показан фрагмент второго варианта осуществления предлагаемой изобретением шинной распределительной системы 1. В этом случае сенсоры 10 температуры выполнены в виде радиомодулей с возможностью индивидуальной адресации. Последние образуют цепь сенсоров температуры с радиоподдержкой, посредством которой могут предоставляться соответствующие каждому из радиомодулей 10 информационные данные температуры. Соответствующим образом блок 6 аналитической оценки включает в себя не имеющую обозначения антенну и радиоинтерфейс, служащий, по меньшей мере, для приема информационных данных температуры, передаваемых по радио сенсорами 10 температуры с радиоподдержкой. По одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления радиомодули 10 могут также представлять собой радиомодули RFID. Такие радиомодули RFID могут представлять собой радиомодули, активно посылающие сигналы, или так называемые пассивные радиомодули обратного излучения (Backscatter), которые могут опрашиваться посредством блока 6 аналитической оценки, выполненного в виде считывающего устройства.

На фиг.4 показан фрагмент третьего варианта осуществления предлагаемой изобретением шинной распределительной системы 1. В этом случае блок 6 аналитической оценки расположен в ответвительной коробке 3 шинной распределительной системы 1. Он может быть, например, выполнен в виде электронного модуля или электронного узла. Номером позиции 34 обозначен светодиод, который может быть настроен на продолжительное свечение или мигание с целью сигнализации при наличии обнаруженной превышенной температуры по меньшей мере на одном из сенсоров 10 температуры.

На фиг.5 показан вид наискосок изображенной на фиг.4 в качестве примера ответвительной коробки 3, предназначенной для подключения предлагаемой изобретением шинной распределительной системы 1. Для коммутационной защиты в ответвительной коробке 3 размещен переключатель 31, такой как, например, защитный выключатель. Номером позиции 32 обозначены расположенные на выходе токопроводы, которые могут быть проведены к потребителю. Размещенный в ответвительной коробке 3 электронный блок 6 аналитической оценки со стороны входа посредством соединительного кабеля 5 соединен с цепью сенсоров для измерения температуры. Номером позиции 33 обозначен также соединенный с блоком 6 аналитической оценки интерфейс. В него может вставляться, например, интерфейсный кабель, служащий для соединения с вышестоящим пунктом управления, на который затем могут выдаваться соответствующие информационные данные температуры, предупредительное сообщение M и/или аварийное сообщение.

На фиг.6 показана в качестве примера система контроля температуры, предлагаемая изобретением, снабженная шинной распределительной системой 1 на общем виде и с соответствующим пунктом 8 управления. Как показано на фиг.6, шинная распределительная система 1 включает в себя множество параллельно расположенных шинопроводов, каждый из которых состоит из множества расположенных последовательно отрезков 2 шинопровода. Под номером позиции 4 можно видеть распределительные шкафы в качестве примера электрических приборов. К ним подключен соответствующий конец параллельного шинопровода шинной распределительной системы 1. В областях V соединения, а также в области A подключения шинной распределительной системы 1 расположено множество сенсоров 10 температуры, предназначенных для регистрации возможного превышения температуры в этих областях V, A. Проложенные между соответствующими сенсорами 10 температуры соединительные провода в целях наглядности не изображены.

В правой части фиг.6 виден блок 6 аналитической оценки, который в качестве примера соединен посредством проводной шинной линии 7 с пунктом 8 управления или, соответственно, компьютером пункта управления. Если блок 6 аналитической оценки обнаруживает недопустимо высокую температуру в области V соединения, например, вследствие пожара F, то посредством этого блока может быть автоматически выдано соответствующее предупредительное сообщение M или аварийное сообщение на вышестоящий пункт 8 управления. Посредством этого сообщения может быть, например, проинформирован техник B сервисной службы, например, с помощью SMS. Альтернативно или дополнительно пункт 8 управления может быть выполнен таким образом, что при поступлении такого критического сообщения электропитание шинной распределительной системы 1 по меньшей мере выборочно отключается.

На фиг.7 показано, наконец, надлежащее применение предлагаемой изобретением системы контроля температуры на примере ветросиловой установки 100. Номером позиции 101 обозначена гондола, 102-крыльчатка, 103-башня и 104-лестница для подъема на ветросиловую установку 100. Номером позиции 105 обозначено гнездо подключения к сети, служащее для подключения внешней линии энергоснабжения энергоснабжающего предприятия.

В соответствии с изобретением система контроля температуры такого рода применяется в этом случае для контроля температур в шинной распределительной системе 1, проложенной в башне 103. Соответствующие информационные данные температуры, получаемые от сенсоров 10 температуры, централизованно регистрируются блоком 6 аналитической оценки. Последний в качестве примера включает в себя не имеющий обозначения кабельный модем для так называемой „Powerline“-коммуникации, служащей для передачи зарегистрированных информационных данных температуры и/или полученного на их основании предупредительного сообщения M на пункт 8 управления, распложенный чаще всего на большом расстоянии. Последний обычно может быть соединен посредством передачи данных с множеством блоков 6 аналитической оценки.

В качестве резюме, изобретение касается шинной распределительной системы 1, включающей в себя множество соединенных друг с другом, одно- или многофазных модульных отрезков 2 шинопровода, предназначенных для распределения электрической энергии, в частности, в области низких напряжений и средних напряжений, при этом к шинной распределительной системе подключены несколько ответвительных коробок 3 и/или электрических приборов 4. В соответствии с изобретением в области V соединения отрезков 2 шинопровода, в области A подключения ответвительных коробок 3 и/или в области A подключения подключенных электрических приборов 4 расположен по меньшей мере один сенсор 10 температуры, предназначенный для регистрации имеющейся в соответствующей области V, A температуры и предоставления соответствующих информационных данных температуры с целью обеспечения возможности контроля температуры.

Хотя изобретение было более подробно проиллюстрировано и описано в деталях с помощью примеров осуществления, это изобретение не ограничено описанными примерами, и специалист может вывести из него другие варианты, не выходя из объема защиты изобретения.

СПЕЦИФИКАЦИЯ ПОЗИЦИЙ

1 Шинная распределительная система

2 Отрезки шинопровода

3 Ответвительная коробка

4 Электрические приборы, распределительный шкаф

5, 7 Соединительный провод, соединительный кабель

6 Блок аналитической оценки

8 Пункт управления, сигнальное устройство

9 Стена здания

10 Сенсор температуры, сенсорная «таблетка»

11 Клеммовая панель

12, 13 Сгибы

14 Гнездо подключения кабеля, фишка, гнездо подключения фишки

15 Соединительный болт, соединительный винт

16 Крепежный винт

31 Переключатель

32 Соединительные провода

33 Коммуникационный интерфейс

34 Средство свечения, светодиод

100 Ветросиловая установка

101 Гондола

102 Крыльчатка

103 Башня

104 Провод

105 Гнездо подключения к сети, распределительный шкаф

A Область подключения

B Пользователь, техник сервисной службы, оператор

V Область соединения

F Пламя, очаг пожара.

1. Шинная распределительная система, включающая в себя множество соединенных друг с другом, одно- или многофазных модульных отрезков (2) шинопровода, предназначенных для распределения электрической энергии, в частности, в области низких напряжений и средних напряжений, при этом к шинной распределительной системе подключены несколько ответвительных коробок (3) и/или электрических приборов (4), причем в области (V) соединения отрезков (2) шинопровода, в области (A) подключения ответвительных коробок (3) и/или в области подключения (A) подключенных электрических приборов (4) расположен по меньшей мере один сенсор (10) температуры, предназначенный для регистрации имеющейся в соответствующей области (V, A) температуры и предоставления соответствующих информационных данных температуры для обеспечения возможности контроля температуры, отличающаяся тем, что в подлежащей контролю области (V, A) соответственно расположены два сенсора (10) температуры, причем каждый из этих двух сенсоров (10) температуры выполнен в виде резистивных сенсоров температуры, при этом соответственно один из этих двух сенсоров (10) температуры имеет одинаковую первую, а соответственно другой одинаковую вторую критическую температуру, которая выше первой критической температуры, причем сенсоры (10) температуры с соответственно одинаковой критической температурой для образования цепи сенсоров температуры включены последовательно или параллельно посредством соединительного провода (5), и при этом информация о наличии по меньшей мере одной превышенной соответствующей первой и при необходимости по меньшей мере одной соответствующей второй критической температуры может предоставляться в качестве информационных данных температуры в соответствующей цепи сенсоров температуры.

2. Шинная распределительная система по п.1, отличающаяся тем, что соответствующий сенсор (10) температуры расположен на соединительном элементе (15) в области (V) соединения двух отрезков (2) шинопровода, или что соответствующий сенсор (10) температуры расположен на клемме или на контактном элементе в области (A) подключения ответвительных коробок (3) или в области (A) подключения подключенных электрических приборов.

3. Шинная распределительная система по п.2, отличающаяся тем, что соответствующий сенсор (10) температуры расположен на элементе (11) из листового металла, и что элемент (11) из листового металла установлен на соединительном элементе (15), на клемме или на контактном элементе.

4. Шинная распределительная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что сенсоры (10) температуры выполнены в виде шинных модулей с возможностью индивидуальной адресации, что шинные модули (10) посредством шинных кабелей выполнены с возможностью соединения друг с другом с получением применимой в шине цепи сенсоров температуры, и что посредством этой применимой в шине цепи сенсоров температуры выполнены с возможностью предоставлять информационные данные температуры, соответствующей каждому из этих шинных модулей (10).

5. Шинная распределительная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что сенсоры (10) температуры выполнены в виде радиомодулей с возможностью индивидуальной адресации, что радиомодули (10) образуют цепь сенсоров температуры с радиоподдержкой, и что посредством цепи сенсоров температуры с радиоподдержкой обеспечивается возможность предоставления информационных данных температуры, соответствующей каждому из радиомодулей (10).

6. Шинная распределительная система по п.4, отличающаяся тем, что радиомодули (10) представляют собой радиомодули RFID.

7. Шинная распределительная система по п.4, отличающаяся тем, что шинная распределительная система включает в себя по меньшей мере один блок (6) аналитической оценки, соединенный с соответствующей цепью сенсоров температуры посредством передачи сигналов или данных, и что блок (6) аналитической оценки включает в себя средства для приема или запроса соответствующих информационных данных температуры, при необходимости средства для сравнения соответствующих информационных данных температуры по меньшей мере с одной информацией о заданной предельной температуре, а также средства для выдачи соответствующих информационных данных температуры и/или средства для выдачи предупредительного сообщения (M) в случае превышения по меньшей мере одного из информационных данных предельной температуры.

8. Шинная распределительная система по п.5, отличающаяся тем, что шинная распределительная система включает в себя по меньшей мере один блок (6) аналитической оценки, соединенный с соответствующей цепью сенсоров температуры посредством передачи сигналов или данных, и что блок (6) аналитической оценки включает в себя средства для приема или запроса соответствующих информационных данных температуры, при необходимости средства для сравнения соответствующих информационных данных температуры по меньшей мере с одной информацией о заданной предельной температуры, а также средства для выдачи соответствующих информационных данных температуры и/или средства для выдачи предупредительного сообщения (M) в случае превышения по меньшей мере одного из информационных данных предельной температуры.

9. Шинная распределительная система по п.6, отличающаяся тем, что шинная распределительная система включает в себя по меньшей мере один блок (6) аналитической оценки, соединенный с соответствующей цепью сенсоров температуры посредством передачи сигналов или данных, и что блок (6) аналитической оценки включает в себя средства, служащие для приема или запроса соответствующих информационных данных температуры, при необходимости средства, служащие для сравнения соответствующих информационных данных температуры по меньшей мере с одним информационным данным заданной предельной температуры, а также средства, предназначенные для выдачи соответствующих информационных данных температуры и/или средства для выдачи предупредительного сообщения (M) в случае превышения по меньшей мере одного из информационных данных предельной температуры.

10. Шинная распределительная система по п.9, отличающаяся тем, что блок (6) аналитической оценки расположен в ответвительной коробке (3) шинной распределительной системы.

11. Система контроля температуры, включающая в себя пункт (8) управления и одну или несколько шинных распределительных систем (1) по любому из пп.1-10.

12. Система контроля температуры по п.11, отличающаяся тем, что пункт (8) управления посредством по меньшей мере одной проводной сигнальной, информационной или шинной линии (7) соединен с соответствующим блоком (6) аналитической оценки по меньшей мере одной шинной распределительной системы (1) для приема соответствующих информационных данных температуры и/или соответствующих предупредительных сообщений (M).

13. Система контроля температуры по п.11 или 12, отличающаяся тем, что пункт (8) управления соединен посредством по меньшей мере одного беспроводного коммуникационного соединения с соответствующим снабженным радиоподдержкой блоком (6) аналитической оценки по меньшей мере одной шинной распределительной системы (1) для приема соответствующих информационных данных температуры и/или соответствующих предупредительных сообщений (M).

14. Применение системы контроля температуры по любому из пп.11-13 в ветросиловой установке (100), при этом система контроля температуры предусмотрена для контроля температур по меньшей мере в одной шинной распределительной системе (1), проложенной в башне (103) ветросиловой установки (100), и при этом пункт (8) управления соединен посредством передачи сигналов или данных, кабелей или радиоподдержки по меньшей мере с одним блоком (6) аналитической оценки шинной распределительной системы (1) системы контроля температуры для приема соответствующих информационных данных температуры и/или соответствующих предупредительных сообщений (F).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защитному устройству для крана, которое может стабильно использоваться при температуре, не превышающей минимальную эксплуатационную температуру электронных устройств.

Изобретение относится к реле перегрузки для защиты электродвигателя или иного устройства от состояния тепловой перегрузки. Технический результат заключается в уменьшении размеров реле перегрузки, снижении его стоимости и осуществлении возможности его использования с источником постоянного тока.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах тепловой защиты двигателей. Техническим результатом является повышение точности, надежности, уменьшение габаритов, веса и стоимости, упрощение настройки и регулировки устройства в целом.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах тепловой защиты преимущественно асинхронных электродвигателей, используемых в гребных электроприводах.

Изобретение относится к противоаварийной автоматике электрических сетей напряжением 110 кB и выше. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам защиты потребителей электроэнергии от тепловой перегрузки. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты различных потребителей электроэнергии от тепловой перегрузки при повышенных токах или повышении температуры защищаемого корпуса изделия.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к средствам контроля недопустимых превышений температуры контактных резьбовых соединений токоведущих частей в высоковольтных устройствах переменного тока.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - обеспечение точного контроля без необходимости непосредственных измерений и снижение числа контролируемых факторов с обеспечением точности контроля. Согласно способу измеряют токи, протекающие по проводу, и с использованием результатов измерений рассчитывают мощность Р нагрева провода, выделяющуюся на участке провода длиной L (величина L гораздо больше диаметра провода). При этом используют тестовый образец длиной L, помещенный на высоте подвеса контролируемого провода и имеющий такие же физические характеристики, определяющие процесс охлаждения провода, как и контролируемый провод. Тестовый образец имеет теплоемкость, равную теплоемкости провода длиной L. При этом на тестовый образец подают мощность нагрева, равную рассчитанной мощности Р нагрева провода, измеряют температуру тестового образца, причем температуру провода приравнивают к измеренной температуре тестового образца. Предлагаемый способ позволяет автоматически учитывать изменяющиеся внешние условия охлаждения, такие как температура окружающей среды, влажность, скорость ветра, дождь, снег, туман. 1 ил.

Изобретение относится к технике диагностирования маслонаполненного оборудования. Технический результат состоит в расширении диапазона измеряемых величин и повышении точности измерения. Способ контроля качества бумажной изоляции трансформатора заключается в передаче с помощью оптико-волоконных кабелей отраженного излучения от изоляции трансформатора для определения коэффициента отражения R650-655 на длинах волн 650-655 нм и вычислении степени полимеризации (СП). Оценку СП производят применительно к бумажной изоляции трансформатора без отключения трансформатора, используя методы неразрушающего контроля, а СП вычисляют путем определения коэффициентов отражения излучения R650-655 и их зависимостей от СП. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и реализует простой и универсальный способ контроля и защиты инвертора от перегрузок как по активной, так и по полной мощности, что обеспечивает безопасность его эксплуатации без ограничения мощностных возможностей инвертора. Технический результат заключается в защите устройства от перегрузки, его малых габаритах и весе, его высокой надежности и удобстве эксплуатации. Для этого заявленное устройство содержит источник постоянного напряжения, инвертор, датчики выходного тока и напряжения, нагрузку, блок контактора с контактами между источником постоянного напряжения и инвертором, дополнительно снабжено двумя аналоговыми перемножителями, двумя выпрямителями, фильтром нижних частот, двумя компараторами, элементом ИЛИ, таймером и элементом запрета. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах на основе коллекторных электродвигателей, в частности для тяговых электродвигателей электропоездов. Технический результат заключается в возможности повышения чувствительности защиты к возможным перегрузкам электродвигателя с самовентиляцией при малых частотах вращения и токах ниже номинального. Для этого заявленное устройство содержит электродвигатель и датчик тока, подключенные к питающей сети через устройство регулирования напряжения, блок интегрирования, датчик нулевой скорости электродвигателя, пороговый элемент, управляемый делитель напряжения, также в устройство дополнительно введены квадратор и функциональный преобразователь, в устройстве осуществляется определение текущей температуры якоря в зависимости от тока и частоты вращения. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля теплового состояния силовых модулей, входящих в состав статических преобразователей напряжения и частоты различного типа и назначения. Техническим результатом является автоматизация выявления наиболее нагретого модуля, уменьшение аппаратных затрат, повышение быстродействия и надежности, а также высокая информативность устройства. Устройство контроля тепловых режимов силовых модулей преобразователя снабжено блоком выделения наибольшего напряжения, блоком индикации номера силового модуля, индикатором температуры, двумя компараторами и блоком сигнализации. Блок выделения наибольшего напряжения выполнен на трех операционных выпрямителях. Блок индикации номера силового модуля с наибольшей температурой выполнен на транзисторных ключах, инверторах, триггерах и светодиодах. Устройство существенно улучшает условия эксплуатации преобразователя, облегчает поиск и устранение неисправности, характеризуется малыми габаритами, весом и стоимостью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности тепловой защиты электроустановки. Согласно способу измеряют ток электроустановки, по измеренному току и по модели нагрева-остывания вычисляют превышение температуры обмотки электроустановки над температурой окружающей среды, измеряют температуру окружающей среды, вычисляют абсолютное значение температуры обмотки, вычисленное абсолютное значение температуры обмотки сравнивают с допустимым значением, если абсолютное значение температуры обмотки превышает допустимое значение, то формируют соответствующий информационный сигнал и управляющий сигнал на разгрузку или отключение электроустановки, дополнительно измеряют температуру в доступной для измерения точке электроустановки, по измеренному току и по модели нагрева-остывания вычисляют температуру для точки электроустановки, в которой измерялась температура, определяют рассогласование между вычисленным и измеренным значениями температуры, по полученному рассогласованию значений температур корректируют параметры модели нагрева до ликвидации рассогласования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх