Коммутационный аппарат

Авторы патента:


Коммутационный аппарат
Коммутационный аппарат
Коммутационный аппарат
Коммутационный аппарат
Коммутационный аппарат
Коммутационный аппарат

 


Владельцы патента RU 2568560:

ИТОН ИНДАСТРИЗ (ОСТРИЯ) ГМБХ (AT)

Изобретение относится к коммутационному аппарату (1), по меньшей мере, с одним первым электрическим входом (2) коммутационного аппарата, а также, по меньшей мере, с одним первым электрическим выходом (3) коммутационного аппарата и, по меньшей мере, с одним вторым электрическим выходом (4) коммутационного аппарата, причем в первом рабочем состоянии коммутационного аппарата первый вход (2) коммутационного аппарата схемно соединен с первым выходом (3) коммутационного аппарата, причем во втором рабочем состоянии коммутационного аппарата первый вход (2) коммутационного аппарата схемно соединен со вторым выходом (4) коммутационного аппарата, в котором для достижения технического результата - осуществления безразрывного контроля функционирования устройства защитного отключения - коммутационный аппарат (1) выполнен для осуществления безразрывного перехода из первого рабочего состояния во второе рабочее состояние и/или из второго рабочего состояния в первое рабочее состояние. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к коммутационному аппарату согласно ограничительной части п.1 формулы.

Устройства защитного отключения имеют контрольное устройство, чтобы контролировать функционирование указанного устройства защитного отключения, а именно осуществление отключения при возникновении тока утечки. Поскольку при этом указанное устройство защитного отключения срабатывает, отключаются подсоединенные к нему участки сети и, следовательно, также все подключенные к ним электрические приборы. Для большинства пользователей электрических устройств это является проблематичным, поскольку на многих приборах удаляются индивидуальные настройки. Кроме того, существуют многочисленные электрические устройства, отключение которых может привести к существенным проблемам, поскольку эти электрические устройства могут использоваться для обеспечения безопасности или управлять техническими процессами, и потому отключение этих устройств может привести к проблемам.

В EP 2 107 662 A2 описана конструкция устройства защитного отключения с двумя полными цепями выключения с последовательно расположенными преобразователями суммарного тока, которые управляют параллельно расположенными коммутационными контактами. Каждая из двух цепей выключения имеет собственное контрольное устройство. Благодаря параллельному расположению коммутационных контактов, контроль каждой из двух цепей выключения возможен без прерывания протекания тока через устройство защитного отключения.

В DE 19 65 425 A1 описан расцепитель максимального тока с задержкой по времени, причем время протекания тока служит в качестве критерия отключения.

В US 2008/013227 A1 описан контролируемый центральным процессором коммутационный аппарат, выполненный с возможностью осуществления безразрывной самодиагностики. При этом предусмотрена также возможность независимой диагностики как электрических, так и механических компонентов указанного устройства. При проведении самодиагностики генерируется сигнал ошибки, а также контролируется его детектирование микроконтроллером. Поскольку микроконтроллером осуществляется контроль функционирования и управление размыкающими контактами выключателя, которые в US 2008/013227 A1 обозначены лишь как реле, не требуется дополнительная блокировка реле во время проведения самодиагностики. После этого осуществляется диагностика механических компонентов, причем шунтируется так называемое главное реле, после чего оно выключается.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить коммутационный аппарат указанного выше типа, посредством которого можно избежать указанных недостатков и посредством которого контроль функционирования осуществляется без вынужденного отключения сети.

Согласно изобретению решение этой задачи достигается при помощи устройства с признаками п.1 формулы изобретения.

Благодаря коммутационному аппарату такого типа обеспечивается возможность параллельного подключения двух устройств защитного отключения и переключения тока нагрузки с одного из двух устройств защитного отключения на другое устройство защитного отключения без срабатывания при этом одного из двух устройств защитного отключения и, следовательно, без отключения сети. Благодаря этому контроль функционирования и устройств защитного отключения осуществляется без удаления при этом настроек на электрических приборах или без возникновения угроз безопасности из-за выключения важных приборов. Благодаря этому устройство защитного отключения с выявленной неисправностью может быть заменено без необходимости отключения при этом участка электрической сети, подключенного к этому устройству защитного отключения.

Зависимые пп. 2-8 и 10 формулы, которые, как и п.1 формулы изобретения, составляют часть описания, относятся к предпочтительным вариантам осуществления изобретения.

Кроме того, изобретение относится к устройству защитного отключения согласно ограничительной части п.9 формулы изобретения.

В процессе переключения, при котором ток нагрузки переключается с одного устройства защитного отключения на другое устройство защитного отключения, невозможно исключить временное возникновение несимметричных потенциалов, по меньшей мере, на одном из двух устройств защитного отключения. Такие разности потенциалов на устройстве защитного отключения могут, однако, действовать как возникающий ток утечки и, следовательно, непреднамеренно и без возникновения тока утечки вызывают срабатывание устройства защитного отключения. Однако из-за этого может предотвращаться безразрывное переключение с одного устройства защитного отключения на другое устройство защитного отключения.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство защитного отключения указанного выше типа, посредством которого можно избежать указанных недостатков и посредством которого контроль функционирования устройства защитного отключения осуществляется без вынужденного отключения сети.

Согласно изобретению решение этой задачи достигается при помощи устройства с признаками п.9 формулы изобретения.

Благодаря этому во время безразрывного преднамеренного переключения тока нагрузки с первого устройства защитного отключения на второе устройство защитного отключения удается избежать того, чтобы при этом непреднамеренно срабатывало одно из двух устройств защитного отключения. Благодаря этому удается избежать ложного срабатывания в процессе переключения. Благодаря этому удается избежать непреднамеренных отключений сети в ходе контроля функционирования устройства защитного отключения.

Кроме того, изобретение относится к способу осуществления безразрывного контроля функционирования первого устройства защитного отключения согласно ограничительной части п.11 формулы изобретения.

Как описано выше, при контроле функционирования устройства защитного отключения возникают проблемы из-за отключений сети, которые, по меньшей мере, косвенно являются последствиями контроля функционирования.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ указанного выше типа, посредством которого можно избежать указанных недостатков и посредством которого контроль функционирования устройства защитного отключения осуществляется без вынужденного отключения сети.

Согласно изобретению решение этой задачи достигается при помощи способа с признаками п.11 формулы изобретения.

Благодаря этому контроль функционирования устройства защитного отключения может осуществляется без отключения сети. Благодаря этому контроль функционирования устройств защитного отключения осуществляется без удаления при этом настроек на электрических приборах или без возникновения угроз безопасности из-за выключения важных приборов.

Зависимые пп. 12-14 формулы изобретения, которые, как и п.11 формулы изобретения, составляют часть описания, относятся к другим предпочтительным вариантам осуществления изобретения.

Ниже изобретение детально описывается при помощи приложенных чертежей, на которых в качестве примеров представлены лишь предпочтительные варианты осуществления изобретения. На чертежах показано:

фиг.1 - блок-схема первого предпочтительного варианта осуществления устройства коммутационного аппарата согласно изобретению и двух устройств защитного отключения;

фиг.2 - блок-схема второго предпочтительного варианта осуществления устройства коммутационного аппарата согласно изобретению и двух устройств защитного отключения;

фиг.3 - блок-схема третьего предпочтительного варианта осуществления устройства коммутационного аппарата согласно изобретению и двух устройств защитного отключения;

фиг.4 - аксонометрическое изображение первого конструктивного исполнения устройства коммутационного аппарата согласно изобретению, двух устройств защитного отключения и соединительного устройства;

фиг.5 - аксонометрическое изображение второго конструктивного исполнения устройства коммутационного аппарата согласно изобретению, двух устройств защитного отключения соединительного устройства; и

фиг.6 - аксонометрическое изображение третьего конструктивного исполнения устройства коммутационного аппарата согласно изобретению, двух устройств защитного отключения и соединительного устройства.

На фиг.1-6 изображено соответственно устройство, содержащее первое 22 устройство защитного отключения, второе устройство защитного отключения 23, а также коммутационный аппарат 1 согласно изобретению, причем первое устройство защитного отключения 22 и второе устройство защитного отключения 23 посредством соединительного блока параллельно друг другу схемно соединены с коммутационным аппаратом 1.

Изобретение относится к способу осуществления безразрывного контроля, по меньшей мере, первого устройства защитного отключения 22, а также к устройствам для предпочтительного осуществления способа. Ниже описаны предпочтительные варианты осуществления указанных устройств, причем описанный ниже способ согласно изобретению предпочтительно не должен быть ограничен использованием описанных устройств.

Вышеупомянутые устройства включают предпочтительные варианты осуществления предохранительного устройства 22, 23 защитного отключения согласно изобретению, специальный коммутационный аппарат 1 согласно изобретению, а также соединительный блок 12, по меньшей мере, для схемного и, кроме того, в частности, механического соединения двух устройств защитного отключения с коммутационным аппаратом.

На фиг.1-3 среди прочего соответственно показаны блок-схемы соответственно различных предпочтительных вариантов осуществления коммутационного аппарата 1, по меньшей мере, с одним первым электрическим входом 2 коммутационного аппарата, а также, по меньшей мере, с одним первым электрическим выходом 3 коммутационного аппарата и, по меньшей мере, с одним вторым электрическим выходом 4 коммутационного аппарата, причем в первом рабочем состоянии коммутационного аппарата первый вход 2 коммутационного аппарата схемно соединен с первым выходом 3 коммутационного аппарата, причем во втором рабочем состоянии коммутационного аппарата первый вход 2 коммутационного аппарата схемно соединен со вторым выходом 4 коммутационного аппарата, причем коммутационный аппарат 1 выполнен для осуществления безразрывного перехода из первого рабочего состояния во второе рабочее состояние и/или из второго рабочего состояния в первое рабочее состояние.

Благодаря коммутационному аппарату 1 такого типа обеспечивается возможность параллельного подключения двух устройств 22, 23 защитного отключения и переключения тока нагрузки с одного из двух устройств 22, 23 защитного отключения, на другое устройство 22, 23 защитного отключения без срабатывания при этом одного из двух устройств 22, 23 защитного отключения и, следовательно, без отключения сети. Благодаря этому контроль функционирования устройств 22, 23 защитного отключения осуществляется без удаления при этом настроек на электрических приборах или без возникновения угроз безопасности в результате незапланированных отключений важных приборов. Также благодаря этому устройство 22 защитного отключения с выявленной неисправностью может быть заменено без необходимости отключения при этом участка сети, подключенного к этому устройству 22, 23 защитного отключения, поскольку во время замены защиту подключенной электрической сети, а также подключенных потребителей осуществляет соответственно другое устройство 23 защитного отключения.

Понятие «безразрывное» предпочтительно означает переключение тока нагрузки с одного коммутационного аппарата, в данном случае с первого устройства 22 защитного отключения, на другой коммутационный аппарат, в данном случае на второе устройство 23 защитного отключения, без возникновения при этом перебоев электропитания подключенных компонентов, вызванных как кратковременными отключениями питания сети во время процесса переключения, так и по причине нежелательных срабатываний, по меньшей мере, одного из устройств 22, 23 защитного отключения.

Согласно изобретению предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 может находиться в первом и втором рабочих состояниях. Предпочтительно предусмотрено, что коммутационный аппарат имеет лишь эти два стабильных рабочих состояния, и переход из одного из этих рабочих состояний в соответствующее другое рабочее состояние осуществляется в виде кратковременного процесса переключения, который сам по себе не предусмотрен как стабильное рабочее состояние.

В усовершенствованном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет, кроме того, третье рабочее состояние, в котором первый вход 2 коммутационного аппарата схемно соединен с первым выходом 3 коммутационного аппарата и со вторым выходом 4 коммутационного аппарата, а также что переходы из первого или второго рабочего состояния в третье рабочее состояние, а также из третьего рабочего состояния в первое или второе рабочее состояние также осуществляются безразрывно. Благодаря этому может быть не только осуществлено безразрывное переключение тока нагрузки с первого устройства 22 защитного отключения на второе устройство 23 защитного отключения и обратно, но и, кроме того, обеспечена стабильная параллельная эксплуатация обоих устройств 22, 23 защитного отключения.

Коммутационный аппарат 1 имеет, как уже упоминалось, по меньшей мере, один первый электрический вход 2 коммутационного аппарата, а также, по меньшей мере, один первый электрический выход 3 коммутационного аппарата и, по меньшей мере, один второй электрический выход 4 коммутационного аппарата. При этом понятия «вход» и «выход» употребляются в том отношении, что понятиями, употребляемыми соответственно в единственном числе, предпочтительно обозначают все функционально необходимые разъемы входов или соответственно выходов 2, 3, 4. В представленных предпочтительных вариантах осуществления изобретения первый вход 2 коммутационного аппарата имеет два контакта, так же как и соответственно первый и второй выходы 3, 4 коммутационного аппарата. Вход 2 коммутационного аппарата предпочтительно имеет такое же число контактов, как и каждый из выходов 3, 4 коммутационного аппарата, а так же как и предохраняемая или подключаемая электрическая сеть к проводам, а именно к фазовому проводу и нулевому проводу.

Коммутационный аппарат 1 предпочтительно имеет, по меньшей мере, один переключатель 5, 7, который схемно соединен с первым входом 2 коммутационного аппарата, с первым выходом 3 коммутационного аппарата и вторым выходом 4 коммутационного аппарата, причем в первом коммутационном положении переключателя 5, 7 первый вход 2 коммутационного аппарата схемно соединен с первым выходом 3 коммутационного аппарата, и причем во втором коммутационном положении переключателя 5, 7 первый вход 3 коммутационного аппарата схемно соединен со вторым выходом 4 коммутационного аппарата. При этом указанный переключатель 5, 7 выполнен таким образом, что переход из первого коммутационного положения во второе коммутационное положение осуществляется безразрывно. При этом может быть предусмотрено, что переключатель 5, 7 имеет лишь два описанных стабильных коммутационных состояния. Кроме того, при осуществлении коммутационного аппарата 1 с описанным выше третьим рабочим состоянием, может быть предусмотрено соответствующее третье коммутационное положение, осуществляемое в виде промежуточного положения переключателя 5, 7.

Согласно вариантам осуществления изобретения, таким как представлены на фиг.1 и 2, предпочтительно предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет, по меньшей мере, один механический переключатель 5, по меньшей мере, с местами перекрывающимися коммутационными контактами 6. На соответствующих фигурах это поясняется символическим изображением механического переключателя 5. При помощи такого механического переключателя 5 может быть осуществлен нечувствительный к электрическим помехам коммутационный аппарат 1, который также прост в обслуживании и в сложных условиях.

Предпочтительно предусмотрено, что контакты механического переключателя 5 соединены с включающим валом и управляются им. Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что механический переключатель 5 соединен с переключающим затвором. Благодаря этому процесс переключения указанного механического переключателя 5 может быть заданным и принудительно управляемым.

Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг.3, предпочтительно предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет, по меньшей мере, один электронный переключатель 7. Благодаря этому может быть осуществлен коммутационный аппарат 1, который в значительной степени нечувствителен к механическим сотрясениям и позволяет осуществлять быстрые процессы переключения.

Указанный электронный переключатель 7 предпочтительно выполнен в виде переключающего устройства, имеющего заданное число симисторов 8, как показано на фиг.3. Под симистором 8 понимается «триодный переключатель переменного тока». Тем не менее может быть предусмотрена конструкция, содержащая любой тип функционирующего как переключатель переключающего устройства, содержащего полупроводник, причем, в частности, предусмотрено, что коммутационный элемент выполнен в виде транзистора или содержит транзистор.

Предпочтительно предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет, по меньшей мере, один блок 9 управления для управления переходами из одного рабочего состояния в другое рабочее состояние. Посредством такого блока 9 управления процесс переключения может активно осуществляться и контролироваться. Таким образом, например, можно контролировать, что на второе устройство 23 защитного отключения уже подается полное напряжение сети, прежде чем первое устройство 22 защитного отключения отключается, то есть отсоединяется от сети со стороны входа.

Блок 9 управления предпочтительно выполнен в виде программируемой логической схемы и/или в виде микропроцессора или содержит таковой. Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет участок сети для энергообеспечения блока 9 управления, который не показан на фигурах.

Согласно представленным предпочтительным вариантам осуществления коммутационного аппарата 1 согласно изобретению, которые все имеют блок 9 управления, предусмотрено, что механический или электронный переключатель 5, 7 управляется посредством блока 9 управления и соединен с ним. Так, например, предусмотрено, что блок 9 управления, по меньшей мере, опосредованно, предпочтительно посредством электромеханического исполнительного элемента управления воздействует на переключающий затвор; или при выполнении переключателя 5, 7 в виде электронного переключателя 7, например, управляет управляющим электродом упомянутого симистора. Также может быть предусмотрено, что механический переключатель 5 является частью расположенного в коммутационном аппарате 1 реле, которое управляется блоком управления.

Согласно следующему представленному предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет, по меньшей мере, одно устройство для измерения напряжения на первом выходе 3 коммутационного аппарата и/или на втором выходе 4 коммутационного аппарата. Благодаря этому может быть обеспечено, что перед отключением первого устройства 22 защитного отключения на второе устройство 23 защитного отключения подается полное напряжение сети. В связи с этим предпочтительно предусмотрено, что устройство для измерения напряжения выполнено в виде части блока 9 управления, а блок 9 управления схемно соединен с первым выходом 3 коммутационного аппарата и/или со вторым выходом 4 коммутационного аппарата.

Коммутационный аппарат предпочтительно имеет, по меньшей мере, один элемент 25 управления, который предпочтительно, если таковой предусмотрен, соединен с блоком 9 управления, причем, например, при простом выполнении коммутационного аппарата 1 может быть предусмотрено, что элемент 25 управления выполнен, например, в виде элемента ручного управления переключателя 5, выполненного в виде механического переключателя 5. Предпочтительно, как показано, предусмотрено, что приемный элемент 25 управления соединен с блоком 9 управления и воздействует на него.

Кроме того, согласно предпочтительному варианту осуществления коммутационного аппарата 1 согласно изобретению предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет, по меньшей мере, одно, в частности, оптическое средство 11 сигнализации, которое, в частности, управляется блоком 9 управления. Благодаря этому может осуществляться индикация рабочих состояний коммутационного аппарата 1 и/или соединенных с ним устройств 22, 23 защитного отключения. Посредством этого пользователю может быть выдано разрешение или указание на запуск устройства контроля одного из двух устройств 22, 23 защитного отключения. За счет этого пользователю сообщается об активации или о запросе на активацию устройства контроля одного из устройств 22, 23 защитного отключения. В представленных вариантах осуществления изобретения коммутационный аппарат 1 имеет два средства 11 сигнализации, выполненных в виде светодиодов. При этом следует указать, что на фиг.1-3 схемные соединения между блоком 9 управления и средствами 11 сигнализации не показаны.

На фиг.1 показан первый предпочтительный вариант осуществления изобретения, содержащий коммутационный аппарат 1 согласно изобретению, первое и второе устройство 22, 23 защитного отключения. Сеть энергоснабжения (не показана) подключена к первому электрическому входу 2 коммутационного аппарата. Вход первого устройства 22 защитного отключения схемно соединен с выходом 3 коммутационного аппарата, а вход второго устройства 23 защитного отключения соединен с выходом 4 коммутационного аппарата.

Коммутационный аппарат 1 имеет механический переключатель 5, который управляется блоком 9 управления.

Первое и второе устройства 22, 23 защитного отключения выполнены в виде независимых от напряжения сети устройств защитного отключения, которые имеют соответственно преобразователь 32 суммарного тока, размыкатель 31 на постоянном магните, а также схему отключения или соответственно цепь 19 выключения и переключающий затвор 26, управляющий переключающим валом, на котором расположены размыкающие контакты 20. На фиг.1-3 не показаны элементы цепи 19 выключения, то есть все конструктивные части или конструктивные узлы этой цепи 19 выключения. Кроме того, оба устройства 22, 23 защитного отключения имеют соответственно контрольную цепь 30 с кнопкой 27 контроля и контрольным резистором 28. При замкнутых контактах кнопки 27 контроля цепь контроля соединяет оба вывода предохраняемой и проходящей через устройства 22, 23 защитного отключения сети в обход преобразователя 32 суммарного тока и симулирует таким образом ток утечки. При этом могут быть предусмотрены также и другие по отношению к представленным варианты осуществления.

Оба представленных на фиг.1 устройства 22, 23 защитного отключения предпочтительно снабжены расцепителем тока утечки с выдержкой по времени. В случае возникновения тока утечки устройства 22, 23 защитного отключения такого типа, осуществляют размыкание не сразу, но только тогда, когда ток утечки имеет место на протяжении некоторого определенного промежутка времени. Такой тип устройства 22, 23 защитного отключения также называется G-типом или S-типом.

В такого типа устройстве, согласно фиг.1, возможно безразрывное переключение с первого на второе устройство 22, 23 защитного отключения без отключения сети, поскольку процесс переключения осуществляется за более короткий промежуток времени по сравнению с временем размыкания обоих устройств 22, 23 защитного отключения. При этом возникающие, возможно, в процессе переключения несимметричные потенциалы не интерпретируются ошибочно как ток утечки, поскольку они возникают лишь на короткий промежуток времени, в пределах которого не осуществляется размыкания при появлении тока утечки.

На фиг.2 и 3 представлены другие варианты осуществления устройств согласно изобретению.

Принципиальная схема устройства согласно фиг.2 в значительной степени идентична схеме, представленной на фиг.1, причем устройство, представленное на фиг.2, имеет дополнительные конструктивные узлы.

Согласно фиг.2 оба устройства 22, 23 защитного отключения выполнены, как непосредственно не следует из фиг.2, без временной задержки размыкания, то есть без выдержки времени, и осуществляют размыкание как можно быстрее непосредственно после выявления тока утечки. Для обеспечения безразрывного переключения также и в случае такого типа устройств 22, 23 защитного отключения предпочтительно предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет, по меньшей мере, один управляющий выход 10 для задаваемого воздействия на режим отключения устройства 22, 23 защитного отключения.

Согласно фиг.2 цепь 19 выключения первого и второго устройств 22, 23 защитного отключения имеют, соответственно, первое переключающее устройство 21 для заданного увеличения времени размыкания цепи 19 выключения на заданный временной промежуток. В соответствии с конструкцией цепи выключения указанное первое переключающее устройство 21 может быть выполнено по-разному. В данном примере, например, предусмотрено, что первое переключающее устройство 21 выполнено для осуществления короткозамкнутого соединения между вторичной обмоткой преобразователя 32 суммарного тока и размыкателя 31 на постоянном магните. Тем не менее могут быть также предусмотрены другие механизмы действия и другие переключающие устройства.

Кроме того, согласно представленному варианту осуществления устройства 22, 23 защитного отключения предпочтительно предусмотрено, что устройство 22, 23 защитного отключения имеет, по меньшей мере, один управляющий вход 24 для управления первым переключающим устройством 21.

В зависимости от типа управления переключающим устройством 21 может быть предусмотрено, например, что осуществляется отдельное от коммутационного аппарата 1 согласно изобретению управление, причем предпочтительно предусмотрено, что коммутационный аппарат 1 имеет, по меньшей мере, один управляющий выход 10 для задаваемого воздействия на режим отключения устройства 22, 23 защитного отключения, который предпочтительно соединен с блоком 9 управления.

Как показано на фиг.2, коммутационный аппарат 1 имеет первый управляющий выход 10 и второй управляющий выход, причем первый управляющий выход 10 схемно соединен с управляющим входом 24 первого устройства 22 защитного отключения, а второй управляющий выход соединен с управляющим входом 24 второго устройства 22 защитного отключения. На фиг.6 показано изображение с разнесенными деталями физической конструкции такого типа устройства.

Может быть также предусмотрено, что одно из устройств 22, 23 защитного отключения выполнено в виде устройства защитного отключения с временной задержкой размыкания при появлении тока утечки, а другое устройство 22, 23 защитного отключения выполнено в виде устройства 22, 23 защитного отключения согласно изобретению без временной задержки размыкания.

На фиг.3 показан третий предпочтительный вариант осуществления устройства коммутационного аппарата 1 согласно изобретению и двух устройств 22, 23 защитного отключения, причем оба устройства 22, 23 защитного отключения выполнены в виде устройств защитного отключения с временной задержкой размыкания при появлении тока утечки, и причем переключатель коммутационного аппарата 1 выполнен в виде электронного переключателя 7 и содержит четыре симистора, которые соответственно управляются блоком 9 управления.

Предпочтительно предусмотрено, что коммутационный аппарат 1, так же как и устройства 22, 23 защитного отключения имеет изолирующий пластмассовый корпус.

Может быть предусмотрено, что оба устройства 22, 23 защитного отключения, и коммутационный аппарат 1 схемно соединены, например, посредством проволочных перемычек. Поскольку это является затратным и подвержено ошибкам, особенно предпочтительно предусмотрено, что указанные компоненты соединены посредством соединительного устройства 12 для электрических коммутационных аппаратов. Такого типа соединительные устройства 12 для электрических коммутационных аппаратов 1 представлены, например, на фиг.4-6, на которых показаны предпочтительные варианты осуществления устройств согласно изобретению.

Предпочтительное соединительное устройство 12 для электрических коммутационных аппаратов имеет, по меньшей мере, один первый вход 13 и, по меньшей мере, один первый выход 14, причем первый вход 13 схемно соединен с первым выходом 14, причем соединительное устройство 12 имеет, по меньшей мере, один второй вход 15 и, по меньшей мере, один второй выход 16, причем второй вход 15 схемно соединен со вторым выходом 16, причем соединительное устройство 12 имеет, по меньшей мере, один третий вход 17 и, по меньшей мере, один третий выход 18, причем третий вход 17 схемно соединен с третьим выходом 18.

Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что, по меньшей мере, один первый выход 13 имеет, по меньшей мере, одну резьбовую соединительную клемму, и/или что, по меньшей мере, один второй и/или третий вход 15, 17 и/или, по меньшей мере, один первый, и/или второй, и/или третий выход 14, 16, 18 выполнен в виде штепсельного контакта.

Вариант осуществления соединительного устройства 12 согласно фиг.5 и 6 осуществляется описанным выше предпочтительным способом, причем указанный вариант осуществления имеет, кроме того, соответствующие контакты и соединительные провода, посредством которых первые управляющие выходы коммутационного аппарата 1 должны быть соединены с соответствующими управляющими входами 24 первого и второго устройств 22, 23 защитного отключения.

Устройство согласно фиг.4 имеет конструкцию, отличную от описанных далее вариантов осуществления изобретения. Это устройство не имеет коммутационного аппарата 1, но имеет лишь устройство 40 управления. Это устройство 40 управления предпочтительно выполнено в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления коммутационного аппарата 1 согласно изобретению, причем устройство 40 управления само не имеет переключателя, но имеет лишь электрические устройства сопряжения, необходимые для управления внешним переключателем.

Кроме того, устройство согласно фиг.4 имеет специально выполненное соединительное/переключающее устройство 41, которое имеет переключатель. Это соединительное/переключающее устройство 41 имеет соответствующие подводы для проводов электрической сети энергоснабжения, а также соответствующие выходы для управления первым или вторым устройством 22, 23 защитного отключения. Кроме того, соединительное/переключающее устройство 41 имеет переключатель, который в соответствии с вышеуказанными вариантами осуществления изобретения выполнен для осуществления переключений в коммутационном аппарате 1 согласно изобретению и, таким образом, обеспечивает безразрывное переключение тока нагрузки с одного из двух устройств защитного отключения на другое. Кроме того, соединительное/переключающее устройство 41 имеет устройство сопряжения для приема команд на переключение от устройства 40 управления.

Кроме того, изобретение относится к способу осуществления безразрывного контроля функционирования первого устройства 22 защитного отключения, причем ток нагрузки протекает через первое устройство 22 защитного отключения, причем второе устройство 23 защитного отключения со стороны входа параллельно первому устройству 22 защитного отключения подключено к току нагрузки, причем ток нагрузки безразрывно переключается с первого устройства 22 защитного отключения на второе устройство 23 защитного отключения, причем после этого проводится контроль функционирования первого устройства 22 защитного отключения, причем после успешного проведения контроля функционирования первого устройства 22 защитного отключения включается первое устройство 22 защитного отключения, причем первое устройство 22 защитного отключения подключается к току нагрузки со стороны входа параллельно второму устройству 23 защитного отключения, причем ток нагрузки безразрывно переключается со второго устройства 23 защитного отключения на первое устройство 22 защитного отключения, и причем второе устройство 23 защитного отключения отключается.

Посредством такого способа может быть безразрывно осуществлена проверка функционирования устройства 22, 23 защитного отключения.

Ниже описан ход особенно предпочтительного варианта осуществления способа согласно изобретению, причем не все описанные предпочтительные этапы способа должны быть осуществлены.

Ток нагрузки протекает через коммутационный аппарат 1 и предпочтительно перед этим через соединительное устройство 12, а также через первое устройство 22 защитного отключения к потребителю. Параллельно первому устройству 22 защитного отключения схемно расположено второе устройство 23 защитного отключения, причем в этот момент времени второе устройство 23 защитного отключения подключено в смысле замкнутых размыкающих контактов 20, хотя со стороны входа не соединено с цепью энергоснабжения. Таким образом, в данный момент времени через второе устройство 23 защитного отключения не протекает ток к потребителю.

Тем не менее второе устройство 23 защитного отключения со стороны выхода, то есть со стороны потребителя, соединено с соответствующими разъемами первого устройства 22 защитного отключения, вследствие чего к его контрольному устройству, по существу, приложен тот же электрический потенциал, что и у первого устройства 22 защитного отключения. Согласно предпочтительному варианту осуществления способа согласно изобретению предусмотрено, что перед осуществлением дальнейшего контроля функционирования первого устройства 22 защитного отключения осуществляется соответствующий контроль функционирования второго устройства 23 защитного отключения предпочтительно при помощи соответствующей активации кнопки 27 контроля второго устройства 23 защитного отключения.

Для осуществления безразрывного контроля второе устройство 23 защитного отключения посредством коммутационного аппарата 1 подключается к сети энергоснабжения со стороны входа параллельно первому устройству 22 защитного отключения. В этом состоянии ток нагрузки протекает к потребителю как через первое, так и через второе устройство 22, 23 защитного отключения, если такой потребитель в данный момент времени функционирует.

Предпочтительно предусмотрено, что перед безразрывным переключением с первого устройства 22 защитного отключения на второе устройство 23 защитного отключения осуществляется проверка того, включено ли второе устройство 23 защитного отключения. Благодаря этому можно избежать отключения первого устройства 22 защитного отключения, пока через второе устройство 23 защитного отключения еще не протекает ток нагрузки.

При необходимости может быть предусмотрено, что осуществляется задержка срабатывания цепей 19 выключения первого и второго устройств 22, 23 защитного отключения, то есть во время безразрывного переключения с первого устройства 22 защитного отключения на второе устройство 23 защитного отключения, первое время размыкания первого устройства 22 защитного отключения и второе время размыкания второго устройства 23 защитного отключения заданным образом увеличиваются на заданный временной промежуток. При этом также полная блокировка размыкания может представлять собой увеличение времени размыкания.

После этого ток нагрузки безразрывно переключается с первого на второе устройство защитного переключения, и, следовательно, первое устройство 22 защитного отключения отключается от тока нагрузки, причем этот процесс переключения предпочтительно осуществляется посредством предлагаемого в изобретении коммутационного аппарата. Первое устройство 22 защитного отключения со стороны потребителя теперь, как и ранее, соединено со вторым устройством 23 защитного отключения.

Поскольку имели место задержки в цепях выключения как первого, так и второго устройств 22, 23 защитного отключения, эти задержки компенсируют друг друга.

Предпочтительно предусмотрено, что после безразрывного переключения с первого устройства 22 защитного отключения на второе устройство 23 защитного отключения осуществляется подача первого, в частности, оптического сигнала. Благодаря этому пользователю сообщается, что может быть осуществлен контроль функционирования первого устройства 22 защитного отключения по осуществлению размыкания при появлении тока утечки. Предпочтительно предусмотрено, что таким образом пользователю могут сообщаться сведения о других рабочих состояниях или указания, например, относительно активации устройства контроля определенного устройства защитного отключения.

После этого может быть осуществлен контроль функционирования первого устройства 22 защитного отключения по осуществлению размыкания при появлении тока утечки. При этом предусмотрена активация кнопки 27 контроля первого устройства 22 защитного отключения, которое может быть осуществлено вручную или, если предусмотрено схемно, - посредством удаленного управления кнопкой 27 контроля, например, посредством коммутационного аппарата 1. Поскольку первое устройство 22 защитного отключения со стороны нагрузки соединено со вторым устройством 23 защитного отключения функционирует обычная контрольная цепь 30.

После успешного осуществления контроля функционирования первого устройства 22 защитного отключения по осуществлению размыкания при появлении тока утечки, если он был успешно отключен, осуществляется переключение со второго устройства 23 защитного отключения на первое устройство 22 защитного отключения. При этом предусмотрено, что на первом этапе обратно подключается первое устройство 22 защитного отключения. После этого первое устройство 22 защитного отключения посредством коммутационного аппарата 1 снова со стороны входа параллельно второму устройству 23 защитного отключения подключается к току нагрузки, и после этого второе устройство 23 защитного отключения со стороны входа отключается от тока нагрузки.

В этом состоянии, если это не было осуществлено ранее, предусмотрен контроль функционирования второго устройства 23 защитного отключения по осуществлению размыкания при появлении тока утечки, например, посредством управления соответствующей цепью 30 контроля второго устройства 23 защитного отключения.

При осуществлении контроля или при использовании устройств 22, 23 защитного отключения, которые имеют соответствующую временную задержку размыкания при появлении тока утечки, предпочтительно предусмотрены лишь описанные выше этапы способа.

При осуществлении контроля или при использовании устройств 22, 23 защитного отключения, которые не имеют временной задержки размыкания при появлении тока утечки, предпочтительно предусмотрено, что перед или во время процесса переключения с одного устройства 22, 23 защитного отключения на другое устройство 22, 23 защитного отключения, как осуществлялось выше, осуществляется увеличение времени размыкания соответствующих устройств 22, 23 защитного отключения и/или размыкание полностью блокируется.

Другие варианты осуществления изобретения имеют лишь часть описанных признаков, причем может быть предусмотрена любая комбинация признаков, в частности признаков различных описанных вариантов осуществления изобретения.

1. Коммутационный аппарат (1), по меньшей мере, с одним первым электрическим входом (2) коммутационного аппарата, а также, по меньшей мере, с одним первым электрическим выходом (3) коммутационного аппарата и, по меньшей мере, с одним вторым электрическим выходом (4) коммутационного аппарата, причем в первом рабочем состоянии коммутационного аппарата (1) первый вход (2) коммутационного аппарата схемно соединен с первым выходом (3) коммутационного аппарата, причем во втором рабочем состоянии коммутационного аппарата (1) первый вход (2) коммутационного аппарата схемно соединен со вторым выходом (4) коммутационного аппарата, причем коммутационный аппарат (1) выполнен для осуществления безразрывного перехода из первого рабочего состояния во второе рабочее состояние и/или из второго рабочего состояния в первое рабочее состояние, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, один управляющий выход (10) для задаваемого воздействия на режим отключения устройства (22, 23) защитного отключения, в частности для заданного увеличения времени размыкания устройства (22, 23) защитного отключения.

2. Коммутационный аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, один механический переключатель (5), по меньшей мере, с частично перекрывающимися коммутационными контактами (6).

3. Коммутационный аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, один электронный переключатель (7), в частности, имеющий по меньшей мере один симистор (8).

4. Коммутационный аппарат (1) по п. 2, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, один электронный переключатель (7), в частности, имеющий, по меньшей мере, один симистор (8).

5. Коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, один блок (9) управления для управления переходами из одного рабочего состояния в другое рабочее состояние.

6. Коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, одно устройство для измерения напряжения на первом выходе (3) коммутационного аппарата и/или на втором выходе (4) коммутационного аппарата.

7. Коммутационный аппарат (1) по п.5, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, одно устройство для измерения напряжения на первом выходе (3) коммутационного аппарата и/или на втором выходе (4) коммутационного аппарата.

8. Коммутационный аппарат (1) по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один первый управляющий выход (10) схемно соединен с блоком (9) управления.

9. Коммутационный аппарат (1) по п.5, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, одно, в частности, оптическое средство (11) сигнализации, которое, в частности, управляется блоком (9) управления.

10. Коммутационный аппарат (1) по п. 8, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) имеет, по меньшей мере, одно, в частности, оптическое средство (11) сигнализации, которое, в частности, управляется блоком (9) управления.

11. Коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-4, 7-10, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) выполнен в виде соединительного/переключающего устройства (41).

12. Коммутационный аппарат (1) по п.5, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) выполнен в виде соединительного/переключающего устройства (41).

13. Коммутационный аппарат (1) по п.6, отличающийся тем, что коммутационный аппарат (1) выполнен в виде соединительного/переключающего устройства (41).

14. Устройство (22, 23) защитного отключения с цепью (19) выключения, а также с размыкающими контактами (20), причем цепь (19) выключения для разъединения размыкающих контактов (20), по меньшей мере, опосредованно соединена с ними, отличающееся тем, что цепь (19) выключения имеет первое переключающее устройство (21) для заданного увеличения времени размыкания цепи (19) выключения на заданный временной промежуток, и тем, что устройство (22, 23) защитного отключения имеет, по меньшей мере, один управляющий вход (24) для управления первым переключающим устройством (21).

15. Устройство, содержащее первое устройство (22) защитного отключения, второе устройство (23) защитного отключения, а также коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-13, причем первое устройство (22) защитного отключения и второе устройство (23) защитного отключения посредством соединительного блока (12) параллельно друг другу схемно соединены с коммутационным аппаратом (1), причем первое устройство (22) защитного отключения и второе устройство (23) защитного отключения выполнены в виде устройств (22, 23) защитного отключения по п.14, и причем первый управляющий выход (10) схемно соединен с первым управляющим входом (24) первого устройства (22) защитного отключения, а второй управляющий выход схемно соединен с первым управляющим входом (24) второго устройства (23) защитного отключения.

16. Способ осуществления безразрывного контроля функционирования первого устройства (22) защитного отключения, причем ток нагрузки протекает через первое устройство (22) защитного отключения, отличающийся тем, что второе устройство (23) защитного отключения со стороны входа параллельно первому устройству (22) защитного отключения подключено к току нагрузки, тем, что ток нагрузки безразрывно переключают с первого устройства (22) защитного отключения на второе устройство (23) защитного отключения, тем, что затем осуществляют контроль функционирования первого устройства (22) защитного отключения, тем, что после успешного проведения контроля функционирования первого устройства (22) защитного отключения включают первое устройство (22) защитного отключения, тем, что первое устройство (22) защитного отключения подключают к току нагрузки со стороны входа параллельно второму устройству (23) защитного отключения, тем, что ток нагрузки безразрывно переключают со второго устройства (23) защитного отключения на первое устройство (22) защитного отключения, тем, что во время безразрывного переключения с первого устройства (22) защитного отключения на второе устройство (23) защитного отключения и/или со второго устройства (23) защитного отключения на первое устройство (22) защитного отключения, первое время размыкания первого устройства (22) защитного отключения и второе время размыкания второго устройства (23) защитного отключения увеличивают на заданный временной промежуток.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что в дальнейшем отключают второе устройство (23) защитного отключения.

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что перед безразрывным переключением с первого устройства (22) защитного отключения на второе устройство (23) защитного отключения осуществляют проверку того, включено ли второе устройство (23) защитного отключения.

19. Способ по п.17, отличающийся тем, что перед безразрывным переключением с первого устройства (22) защитного отключения на второе устройство (23) защитного отключения осуществляют проверку того, включено ли второе устройство (23) защитного отключения.

20. Способ по пп.17-19 , отличающийся тем, что после безразрывного переключения с первого устройства (22) защитного отключения на второе устройство (23) защитного отключения осуществляют подачу первого, в частности, оптического сигнала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники. Предложено устройство для контроля состояния цепи напряжения постоянного тока, содержащее первый и второй полюсы питания для формирования рабочего напряжения для цепи постоянного тока; первый плавкий предохранитель (7a), соединенный с первым полюсом питания, причем первый плавкий предохранитель имеет полюс (7a1) питания и выходной полюс (7a2); второй плавкий предохранитель (7b), соединенный со вторым полюсом питания, причем второй плавкий предохранитель имеет входной полюс (7b1) и выходной полюс (7b2); средство для формирования одного или нескольких опорных напряжений (UОПОРНa, UОПОРНb, UОПОРНс); средство (3a,..., 3h, 3m,..., 3t) для формирования первого измерительного напряжения (U1a, U1b, U1c, U1d) между выходным полюсом (7a2) первого плавкого предохранителя и полюсом (7b1) питания второго плавкого предохранителя; средство для формирования второго измерительного напряжения (U1a, U1b, U1c, U1d) между выходным полюсом второго плавкого предохранителя и полюсом питания первого или второго плавкого предохранителя; средство (4a, 4b, 4c) для сравнения одного или нескольких опорных напряжений и измерительных напряжений для оценки состояния первого и второго плавких предохранителей; и средство (6) для индикации результата сравнения.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности срабатывания при сокращении аппаратных средств.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля перехода двухфазного короткого замыкания (КЗ) в трехфазное при неуспешном автоматическом повторном включении (АПВ) секционирующего выключателя (СВ) радиальной линии.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа отключения головного и отключения секционного выключателей при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования с определением вида короткого замыкания (КЗ).

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения вводного выключателя шин и ложного отключения вводного выключателя трансформатора подстанции.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа отключения головного выключателя (ГВ) и отключения секционного выключателя (СВ) шин при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения и отказа автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию, при неустойчивом коротком замыкании (КЗ).

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения, автоматического повторного включения (АПВ) и отказа отключения головного выключателя (ГВ) линии при переходе двухфазного короткого замыкания (КЗ) в трехфазное.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности.

Изобретение относится к устройству для контроля процессов утечки в проводнике системы среднего или высокого напряжения, которое содержит, по меньшей мере, один преобразователь, который предназначен для определения протекающего в проводнике тока, причем упомянутый, по меньшей мере, один преобразователь соединен с контролирующим устройством для контроля процесса утечки.
Наверх