CN102263395A - 发电装置的安全断开设备以及实现这样一种设备的方法 - Google Patents

发电装置的安全断开设备以及实现这样一种设备的方法 Download PDF

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Abstract

一种经由至少两个第一连接端(A1，A2)与发电模块(20)连接，和经由至少两个第二连接端(B1，B2)与配电系统(30)连接的安全断开设备(10)。该安全断开设备包含发电模块和配电系统(30)的断电机构(1，2)。该断电机构包含与第一连接端(A1，A2)并联的第一开关机构(1)和串联在第一和第二连接端之间的第二开关机构(2)。控制机构(3)包含向第一和第二开关机构(1，2)发送控制命令的去同步化机构。

Description

发电装置的安全断开设备以及实现这样一种设备的方法
技术领域
本发明涉及一种设计成经由至少两个第一连接端连接和设计成经由至少两个第二连接端与配电系统连接的发电装置的安全断开或开关设备。该安全断开设备包含使发电模块和配电系统断电的机构。
本发明还涉及控制安全断开设备的方法。
背景技术
包含例如光电板或风力发电机的发电装置在某些状况下可能会出现危险。
例如，当消防队进入建筑物内灭火时，安全规程要求切断包括电气在内的所有流质供应，以保证进行操作的人员的安全。当消防员切断建筑物的电源时，他们将建筑物与供电系统断开。为了遵守标准，尤其，VDE0126标准，电源的电转换器停止对AC(交流电)侧的电力系统供电。但是，尽管这样断开了，但像光电板或风力发电机那样的自动电源会继续输送电压，就人员安全而言这是危险的。所述自动电源与转换器之间的线路因此仍然有电。消防队难以停止和切断这些类型的电源提供的电压，因为他们往往极难接近。而且，部署成停止发电的机构实现起来很复杂。事实上，必需：
-遮挡照射光电板的光线，以停止生成源自所述面板的电压；
-用机械手段阻止风力发电机，以停止生成源自所述风力发电机的电力。
这两种操作都不能迅速和简单地进行。
像装配工和操作人员那样的其它人士可能介入其中，这意味着，为了安全的目的，必须紧急断开装置，以保护人员和/或装备。对于所安装装备的维护和检修操作来说，或当进行安装时，直接在负载侧将线路与发电单元安全断开也是有用的。
使用遥控DC(直流电)断路器在负载侧将线路与发电单元断开的可能性还未应用过。利用相对较高电压操作的DC断路器的使用事实上并不普遍。而且，这种类型的开关设备存在体积大和相对于电子装置的总成本太昂贵的缺点。由于所有这些原因，住宅楼的自动电源装置目前一般都未装备安全断开设备。
发明内容
因此，本发明的目的是纠正现有技术的缺点，以便提供发电装置的安全断开设备。
按照本发明断开安全断开设备的机构包含与第一连接端并联的第一开关机构、和串联在第一和第二连接端之间的第二开关机构。控制所述第一和第二开关机构的打开和/或闭合的机构包含用于使至所述第一和第二开关机构的控制命令的发送去同步化的机构。
按照本发明的一个优选实施例，所述控制机构包含允许在所述第一开关机构的第一闭合控制命令与所述第二开关机构的第二打开控制命令之间的控制延时的去同步化机构。
有利的是，所述第二开关机构包含分别将至少一个第一连接端与至少一个第二连接端连接的至少两个开关。
按照一个特定实施例，所述第一开关机构包含串联在所述第一连接端之间和受所述控制机构控制的至少两个开关，所述至少两个开关之间的公共点接地，以便使所述第一连接端能够同时短路和接地。
控制如上定义的安全断开设备的方法在于闭合第一开关机构，以便短路所述至少两个第一连接端；应用延时；以及打开第二开关机构，以便中断发电模块与配电系统之间的任何电连接。
附图说明
本发明的其它优点和特征可以从只是为了非限制性示范目的给出的和表示在附图中的本发明特定实施例的如下描述中更清楚地看出，在附图中：
图1代表按照本发明第一实施例的发电装置的安全断开设备的接线图；
图2代表按照本发明第二实施例的发电装置的安全断开设备的示意图；
图3A～图3C代表在不同工作状态下按照图1的安全断开设备的示意图；
图4代表适用于保护光电装置的按照图2的安全断开设备的接线图；
图5代表适用于保护风力发电装置的按照图1的安全断开设备的接线图；以及
图6代表适用于保护风力发电装置的按照图2的安全断开设备的接线图。
具体实施方式
按照表示在图3A、图3B和图3C中的优选实施例，发电装置的安全断开设备10被设计成经由至少两个第一连接端A1、A2与发电模块20连接。所述设备被进一步设计成经由至少两个第二连接端B1、B2与配电系统30连接。
发电模块20可以包含输送DC电压的光电板。然后，如图1所示，安全断开设备10包含设计成与发电模块20连接的两个第一连接端A1、A2，和包含设计成与配电系统30连接的两个第二连接端B1、B2。也可以使用DC/AC转换器将光电板输送的DC电压转换成AC电压。
发电模块20可以包含输送三相AC电压的至少一台风力发电机。然后，安全断开设备10包含设计成与发电模块20连接的四个第一连接端A1、A2、A3、和A4，以及包含设计成与配电系统30连接的四个第二连接端B1、B2、B3、B4。
安全断开设备10包含发电模块20和配电系统30的断电机构1、2。断电机构1、2被设计成与控制所述断电机构1、2的打开和/或闭合的控制机构3连接。
按照本发明的一个实施例，断电机构包含与第一连接端A1、A2、A3、A4并联的第一开关机构1。按照如图1所示的特定发展，当安全断开设备10处在空闲状态时，尤其当未对控制机构3供电时，第一开关机构1最好处在闭合位置上。由于安全上的原因，第一开关机构1事实上最好默认闭合，以便进行发电模块20的短路和在配电系统30的层次上进行电压复位。作为一个示范性实施例，第一开关机构1最好包含至少一个断接型的开关11。
按照本发明的一个实施例，断电机构包含串联在第一和第二连接端A1、A2、A3、A4-B1、B2、B3、B4之间的第二开关机构2。按照如图1所示的特定发展，当安全断开设备10处在空闲状态时，尤其当未对控制机构3供电时，第二开关机构2最好处在打开位置上。然后，每个第一连接端A1、A2、A3、A4经由接触器21与第二连接端B1、B2、B3、B4串联。由于安全上的原因，第二开关机构2事实上最好默认打开，以保证发电模块20与配电系统30的断开。作为一个示范性实施例，第二开关机构2最好是接触器21。
第一和第二开关机构1、2分别受与控制机构3连接的致动器4控制。
当发电装置正在工作，即，发电模块20正在向配电系统30供电时，控制机构3被接通，安全断开设备10的第一开关机构1处在打开位置上，而第二开关机构2处在闭合位置上。
按照本发明的一个优选实施例，第一和第二开关机构1、2的打开和/或闭合控制机构3包含向第一和第二开关机构1、2发送控制命令的去同步化机构。控制机构3事实上包括去同步化机构4，其允许在发送第一开关机构1的第一闭合控制命令与发送第二开关机构2的第二打开控制命令之间的延时Δt。
这样，当发电装置未工作，即，发电模块20肯定未对配电系统30供电时，控制机构3提供了控制命令，以便使第一开关机构1处在闭合位置上，而使第二开关机构2处在打开位置上。
按照本发明的所有实施例，安全断开设备10最好被放置成尽可能接近发电模块20，以便当发电装置未工作时，尽可能地缩短供电线的长度。控制机构3可以被放置在远处或放置在安全断开设备10附近。然后，使遥控器8易于被消防队或有权将发电模块20与配电系统30断开的任何其它人员接近。
按照如图3A-图3C所示的一个可替代实施例，遥控器8包含中断控制机构3的电压供应的紧急断开按钮。当不再对控制机构3供电时发电装置切换到第一开关机构1处在闭合位置上而第二开关机构2处在打开位置上的未工作状态。
按照如图2和图6所示的本发明的一种特定发展，第一开关机构1包含串联在至少两个第一连接端A1、A2之间的至少两个开关11。所述至少两个开关受控制机构3控制。所述至少两个开关之间的公共点E接地，以便在闭合第一开关1A、1B的时刻使第一连接端A1、A2能够同时短路和接地。
按照如图6所示的本发明实施例的一种变体，安全断开设备10包含重合接触器9。所述接触器被设计成在手动闭合第二开关机构2的同时打开第一开关机构1。这种第一和第二开关机构1、2的同步操作避免了将负载施加在电源20上。
本发明涉及控制如上文定义的安全断开设备10的方法。如图3B所示，该方法在于闭合第一开关机构1，以便短路所述至少两个第一连接端A1、A2的第一步骤。该方法在于应用延时Δt的第二步骤。作为一个示范性实施例，延时是200ms(毫秒)。如图3C所示，该方法在于打开第二开关机构2，以便中断发电模块20与配电系统30之间的任何电连接的第三步骤。然后，第一连接端A1、A2、A3、A4不再与第二连接端B1、B2、B3、B4连接，以及发电装置不再工作。
按照控制方法的一种可替代实施例，该方法在于供应控制命令以便使发电装置处在不工作状态下。该方法在于闭合第二开关机构2以便重建发电模块20与配电系统30之间的电连接。然后，第一连接端A1、A2、A3、A4与第二连接端B1、B2、B3、B4连接。然后，该方法在于打开第一开关机构1，以便发电模块20对配电系统30供电。

Claims (4)

1.一种被设计成经由至少两个第一连接端(A1，A2，A3，A4)与发电模块(20)连接，和被设计成经由至少两个第二连接端(B1，B2，B3，B4)与配电系统(30)连接的发电装置的安全断开设备(10)，所述安全断开设备包含发电模块和配电系统(30)的断电机构(1，2)；所述机构包含：
与第一连接端(A1，A2，A3，A4)并联的第一开关机构(1)；
串联在第一和第二连接端(A1，A2，A3，A4-B1，B2，B3，B4)之间的第二开关机构(2)；
所述设备的特征在于，所述断电机构包含第一和第二开关机构(1，2)的打开和/或闭合控制机构(3)；所述控制机构包含发送控制命令以允许在第一开关机构(1)的第一闭合控制命令与第二开关机构(2)的第二打开控制命令之间的控制延时(Δt)的去同步化机构。
2.按照权利要求1所述的安全断开设备，其特征在于，第二开关机构(2)包含分别将至少一个第一连接端(A1，A2，A3，A4)与至少一个第二连接端(B1，B2，B3，B4)连接的至少两个开关(21)。
3.按照权利要求1或2之一所述的安全断开设备，其特征在于，第一开关机构(1)包含串联在第一连接端(A1，A2，A3，A4)之间和受控制机构(3)控制的至少两个开关(11，12)，所述至少两个开关之间的公共点(E)接地，以便使第一连接端(A1，A2，A3，A4)能够同时短路和接地。
4.一种按照上面权利要求的任何一项所述的安全断开设备的控制方法，所述方法的特征在于它包括：
-闭合第一开关机构(1)，以便短路所述至少两个第一连接端(A1，A2，A3，A4)；
-应用延时(Δt)；
-打开第二开关机构(2)，以便中断发电模块(20)与配电系统(30)之间的任何电连接。
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