RU158832U1 - Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками - Google Patents
Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками Download PDFInfo
- Publication number
- RU158832U1 RU158832U1 RU2015113243/07U RU2015113243U RU158832U1 RU 158832 U1 RU158832 U1 RU 158832U1 RU 2015113243/07 U RU2015113243/07 U RU 2015113243/07U RU 2015113243 U RU2015113243 U RU 2015113243U RU 158832 U1 RU158832 U1 RU 158832U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- output path
- external
- power supply
- communication
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
1. Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками, содержащее корпус, включающий в себя блок подключения внешних устройств, блок питания, главный процессорный блок, выходной тракт, причём блок подключения внешних устройств содержит блок подключения питания и группу контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки, а выходной тракт содержит блок коммутации и блок измерения тока, отличающееся тем, что выходной тракт дополнительно содержит блок измерения сопротивления и блок выбора действий, включающий в себя микроконтроллер и блок коммутации, причём блок выбора действия соединён с блоком коммутации, блоком измерения сопротивления, блоком питания, группой контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки и главным процессорным блоком, который дополнительно соединён с блоком питания и блоком измерения тока выходного тракта, а блок коммутации выходного тракта и блок питания соединены с блоком подключения питания блока подключения внешних устройств, а блок измерения тока соединён с главным процессорным блоком.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходной тракт дополнительно содержит блок сигнализации, соединённый с главным процессорным блоком и блоком питания.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок связи, соединённый с главным процессорным блоком и блоком питания, а блок подключения внешних устройств содержит дополнительный интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления, соединённый с блоком связи.4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что интерфейсный стык для связи с внешним сред�
Description
Область техники, к которой относится полезная модель.
Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками предназначено для централизованного автоматизированного управления технологическими процессами производства, управления процессами в системах энергоснабжения и энергораспределения, в системах промышленного обогрева.
Уровень техники.
Известен взрывозащищенный распределительный силовой шкаф управления обогревом CCFE-TERMOPOWER (http://cortem.ru/cortemqfm000r08u80044k.html, дата обращения на сайт 13.03.2015). Известный шкаф содержит взрывозащищенный корпус, блок внешних подключений, главный процессорный блок, блок питания.
Недостатками упомянутого шкафа являются:
1. Большой размер.
2. Отсутствует возможность измерения сопротивления нагрузки перед подачей питающего напряжения.
3. Выполнен с возможностью управления только греющими кабелями. Известно устройство управления обогревом DigiTrace 910 Series Heat
Trace Controller (http://www.pentairthermal.com/Images/EN-DigiTrace910series-IM-H56873_tcm432-26017.pdf, дата обращения на сайт 18.03.2015). Известное устройство содержит главный процессорный блок, блок питания, блок внешних подключений, выходной тракт.
Недостатками известного устройства являются:
1. Отсутствие возможности измерения сопротивления электрической нагрузки перед подачей питающего напряжения.
2. Выполнен с возможностью управления только греющими кабелями.
Известно устройство управления нагрузками Tesys U от компании Schneider Electric (http://www.schneider-electric.com/products/ww/en/3000-motor-starters/3020-direct-on-line-motor-starters/682-tesys-u/, дата обращения на сайт 13.03.2015). Известное устройство содержит корпус. В корпусе известного устройства расположен блок подключения внешних устройств, блок питания, главный процессорный блок, выходной тракт. Блок подключения внешних устройств содержит блок подключения питания и группу контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки. Выходной тракт содержит блок коммутации и блок измерения тока
Недостатки наиболее близкого аналога следующие:
1. Отсутствие возможности измерения сопротивления электрической нагрузки перед подачей питающего напряжения.
2. Отсутствие возможности регулирования температуры греющих кабелей.
Отсутствие безопасного измерения сопротивления нагрузки перед подачей питающего напряжения может привести к выходу из строя и/или повреждению оборудования (например, короткое замыкание может вызвать защитное отключение устройств), а также поражению человека электрическим током.
Раскрытие полезной модели.
Задача, на которую направлена полезная модель, заключается в создании устройства распределения и управления электрическими нагрузками с возможностью защиты от электрического тока, появление которого обусловлено повреждением электрической нагрузки.
Технический результат заключается в обеспечении защиты от воздействия на оборудование и людей электрического тока, появление которого обусловлено повреждением электрической нагрузки.
Технический результат достигается за счет того, что устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками, содержащее корпус, включающий в себя, блок подключения внешних устройств, блок питания, главный процессорный блок, выходной тракт, причем блок подключения внешних устройств содержит блок подключения питания и группу контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки, а выходной тракт содержит блок коммутации и блок измерения тока, характеризуется тем, что дополнительно содержит блок измерения сопротивления и блок выбора действий, включающий в себя микроконтроллер и блок коммутации. Помимо этого, предлагаемое устройство характеризуется тем, что блок выбора действия соединен с блоком коммутации, блоком измерения сопротивления, блоком питания, группой контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки и главным процессорным блоком, который дополнительно соединен с блоком питания и блоком измерения тока выходного тракта, а блок коммутации выходного тракта и блок питания соединены с блоком подключения питания блока подключения внешних устройств, а блок измерения тока соединен с главным процессорным блоком.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что выходной тракт дополнительно содержит блок сигнализации, соединенный с главным процессорным блоком и блоком питания.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что оно дополнительно содержит блок связи, соединенный с главным процессорным блоком и блоком питания, а блок подключения внешних устройств содержит дополнительный интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления, соединенный с блоком связи.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления блока подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык RS-485, а блок связи выполнен с возможностью обмена данными по интерфейсу RS-485.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления блока подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык Ethernet, а блок связи выполнен с возможностью обмена данными по интерфейсу Ethernet.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления блока подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык CAN, а блок связи выполнен с возможностью обмена данными по интерфейсу CAN.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что блок подключения внешних устройств имеет дополнительную группу контактов для подключения внешнего средства сигнализации.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что блок измерения тока представляет собой по меньшей мере один трансформатор тока.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что блок коммутации выходного тракта представляет собой электромагнитное реле.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что блок коммутации выходного тракта представляет собой контактор.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что дополнительно содержит внешний взрывозащищенный корпус.
В дополнительном аспекте предлагаемое устройство характеризуется тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один выходной тракт, причем каждый дополнительный выходной тракт соединен отдельной группой контактов ввода-вывода блока подключения внешних устройств.
Краткое описание чертежей
Сущность предлагаемого технического решения поясняется фигурами, где:
на Фиг. 1 представлена общая структурная блок схема,
на Фиг. 2 представлена структурная схема предлагаемого устройства, размещенного в дополнительном взрывозащищенном корпусе, с подключенными источником питания и электрическими нагрузками, представляющими собой греющие кабели с функцией саморегулирования.
Осуществление полезной модели
На Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.
Устройство, представленное на Фиг. 1, содержит корпус (1), который включает в себя, блок (2) подключения внешних устройств, блок (3) питания, главный процессорный блок (4), N выходных трактов (5).
Блок (2) подключения внешних устройств содержит блок (6) подключения питания, представляющий собой группу контактов ввода-вывода для подключения источника питания, N групп (7) контактов ввода-вывода для подключения N электрических нагрузок.
Для простоты ниже будет описан выходной тракт (51). Остальные N выходных трактов (5) идентичны выходному тракту (51).
Выходной тракт (51) содержит блок (81) коммутации, блок (91) измерения тока, блок (101) измерения сопротивления и блок (111) выбора действия, включающий в себя микроконтроллер и блок коммутации. Блок (111) выбора действия соединен с блоком (81) коммутации, блоком (101) измерения сопротивления, блоком (3) питания, группой (71) контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки и главным процессорным блоком (4). Главный процессорный блок (4) дополнительно соединен с блоком (3) питания и блоком (90 измерения тока выходного тракта (5). Блок (81) коммутации выходного тракта (50 и блок (3) питания соединены с группой контактов ввода-вывода для подключения источника питания блока (6) подключения питания блока (2) подключения внешних устройств. Выходной тракт (51) дополнительно содержит блок (121) сигнализации, соединенный с главным процессорным блоком (4) и блоком (3) питания.
Каждый из N выходных трактов (5) соединен с отдельной группой (7) контактов ввода-вывода блока (2) подключения внешних устройств. Например, блок (111) выбора действия выходного тракта (51) соединен с группой (70 контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки блока (2) подключения внешних устройств.
Устройство дополнительно содержит блок (13) связи, который соединен с блоком (3) питания, главным процессорным блоком (4), интерфейсным стыком (14) для связи с внешним средством сбора данных и управления блока (2) подключения внешних устройств.
Блок (2) подключения внешних устройств дополнительно содержит группу (15) контактов для подключения внешнего средства сигнализации.
На Фиг.2 представлен пример использования предлагаемого устройства при размещении его во взрывозащищенном корпусе. Причем предлагаемое устройство соединено с источником питания и электрическими нагрузками.
Взрывозащищенный корпус (16) содержит блок (17) внешних подключений, средство (18) сигнализации, DIN-рейку и сальниковые вводы. Блок внешних подключений (17) содержит блок (19) подключения питания, представляющего собой группу контактов ввода-вывода для подключения источника питания, N групп (20) контактов для соединения с N электрическими нагрузками, интерфейсный стык (21), группу контактов (22) для соединения со средством (18) сигнализации.
Группа контактов ввода-вывода для подключения источника питания блока (19) подключения питания блока (17) внешних подключений взрывозащищенного корпуса (16) соединена с группой контактов ввода-вывода для подключения источника питания блока (6) подключения питания блока (2) подключения внешних устройств предлагаемого устройства и с источником (23) питания устройства и с внешним средством (18) сигнализации.
N групп (20) контактов ввода-вывода для подключения N электрических нагрузок питания блока (17) внешних подключений взрывозащищенного корпуса (16) соединена с N группами (7) контактов ввода-вывода блока (2) подключения внешних устройств предлагаемого устройства и N электрическими нагрузкам (24). Например, группа (211) контактов ввода-вывода соединена с группой (71) контактов ввода вывода и с электрической нагрузкой (241).
Интерфейсный стык (21) блока (17) внешних подключений взрывозащищенного корпуса (16) соединен с интерфейсным стыком (14) блока (2) подключения внешних устройств предлагаемого устройства и с внешним средством внешним средством (25) сбора данных и управления.
Группа контактов ввода-вывода для подключения источника питания блока (19) подключения питания блока (17) внешних подключений взрывозащищенного корпуса (16) соединена с группой (7) контактов ввода-вывода блока (2) подключения внешних устройств предлагаемого устройства и со средством (18) сигнализации взрывозащищенного корпуса (16).
Корпус (1) может быть выполнен, например, с возможностью крепления на DIN-рейке. В качестве материала корпуса (1) может быть использован, например, ABS пластик.
Блок (2) подключения внешних устройств предлагаемого устройства может быть выполнен с помощью по меньшей мере одного клеммника внешних подключений.
Блок (3) питания может быть выполнен, например, по меньшей мере одним блоком питания, который предназначен для преобразования переменного напряжения в постоянное. Например, для преобразования переменного напряжения 220 В в постоянное напряжение 24 В может быть использован блок питания AIMTEC AME15-24SMAZ. Одновременно с упомянутым блоком питания AME15-24SMAZ может быть использован второй блок питания AIMTEC AME15-5DMAZ, предназначенный для преобразования переменного напряжения 220 В в постоянное напряжение 5 В.
Главный процессорный блок (4) может быть выполнен, например, на основе известного из уровня техники по меньшей мере одного микроконтроллера STM32fl05.
Блок (8) коммутации в каждом из N выходных трактов (5) предназначен для замыкания или размыкания электрической цепи и может представлять собой, например, нормально замкнутое электромагнитное реле.
Блок (9) измерения тока в каждом из N выходных трактов (5) может представлять собой трансформатор тока, например, Talema АС 1050, Talema АС 1005.
Блок (10) измерения сопротивления в каждом из N выходных трактов (5) может представлять собой, например, микросхему измерения сопротивления AD7792.
Блок (11) выбора действия в каждом из N выходных трактов (5) может содержать оптопару, микроконтроллер ATmega, а блок коммутации блока (11) выбора действия может быть выполнен например по меньшей мере одним переключающим реле Finder 46.52. Оптопара предназначена для защиты главного процессорного блока в случае повреждения выходного тракта (5).
Блок (12) сигнализации в каждом из N выходных трактов (5) и внешнее средство (18) сигнализации могут быть выполнены, например, известными из уровня техники светодиодами различных цветов.
Блок (13) связи может быть, например, выполнен на основе микросхемы МАХ485 для обмена данными по интерфейсу RS-485, на основе микросхемы WIZnet W5300 для обмена данными по интерфейсу Ethernet или на основе микросхемы ISO 1050 для обмена данными по интерфейсу CAN. Если блок (13) связи реализован на основе микросхемы МАХ485 интерфейсный стык (14) для связи с внешним средством (25) сбора данных и управления блока (2) подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык RS-485. Если блок (13) связи реализован на основе микросхемы WIZnet W5300 интерфейсный стык (14) для связи с внешним средством (25) сбора данных и управления блока (2) подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык Ethernet. Если блок (13) связи реализован на основе микросхемы ISO 1050 интерфейсный стык (14) для связи с внешним средством (25) сбора данных и управления блока (2) подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык CAN.
Взрывозащищенный корпус (16) может представлять собой, например, соединительную коробку из армированного стекловолокном реактопластичного полиэстера с добавлением графита Ex е II Т6.
Блок (17) подключения внешних устройств взрывозащищенного корпуса (16) может быть выполнен с помощью по меньшей мере одного клеммника внешних подключений с винтовыми клеммами.
Интерфейсный стык (21) блока (17) внешних подключений взрывозащищенного корпуса (16) может представлять собой интерфейсный стык RS-485, Ethernet, CAN. Тип интерфейсного стыка определятся типом интерфейсного стыка (14) для связи с внешним средством сбора данных и управления блока (2) подключения внешних устройств. Например, если интерфейсный стык (14) представляет собой интерфейсный стык RS-485, то и интерфейсный стык (21) представляет собой интерфейсный стык RS-485.
В качестве источника (23) питания предлагаемого устройства может представлять собой источник переменного напряжения 220 В или 380 В.
В качестве N электрических нагрузок (24) могут быть использованы греющие кабели с функцией саморегулирования.
Внешнее средство (25) сбора данных и управления может представлять собой отдельное устройство (например, контроллер, ЭВМ и т.п.) или систему (например, АСУ ТП).
Полезная модель иллюстрируется примером, наглядно демонстрирующим функционирование и использование предлагаемого устройства для управления по меньшей мере одной электрической нагрузки, в качестве которой используются греющие кабели с функцией саморегулирования температуры.
Корпус (1) предлагаемого устройства соединяют с DIN рейкой взрывозащищенного корпуса (16). Группы контактов блока (2) подключения внешних устройств соединяют с соответствующими группами контактов блока (17) подключения внешних устройств взрывозащищенного корпуса (16).
Соединительные кабели от источника (23) питания и греющих кабелей и соединительные провода от внешнего средства (25) сбора данных и управления вводят внутрь взрывозащищенного (16) корпуса через сальниковые вводы и соединяют с соответствующими группой контактов блока (17) подключения внешних устройств взрывозащитного корпуса (16). Гайки сальников обжимают. Средство (18) сигнализации соединяют с соответствующей группой контактов блока (17) подключения внешних устройств взрывозащитного корпуса (16).
Напряжение питания от группы-контактов ввода-вывода для подключения источника питания блока (6) подключения питания передается в блок (3) питания. Блок (3) питания преобразует переменное напряжение в постоянное, которое используется для питания компонентов устройства.
Ниже описан принцип работы предлагаемого устройства на примере выходного тракта (51). Принцип работы остальных выходных трактов также соответствует принципу работы описанного выходного тракта (51).
Напряжение питания от группы контактов ввода-вывода для подключения источника питания блока (6) подключения питания нормально замкнутое реле блока (81) коммутации в блок (101) измерения сопротивления. А напряжение от блока (3) питания поступает в блок (111) выбора действия и блок (121) сигнализации.
Главные процессорный блок (4) по сохраненной программе или по управляющему сигналу, полученного из внешнего средства (25) сбора данных и управления посредством блока (13) связи, формирует управляющие сигналы для блока (111) выбора действия выходного тракта о подаче напряжения питания на греющий кабель. Кроме того, посредством блока (13) связи от внешнего средства (25) сбора данных и управления в главный процессорный блок (4) передают минимальное рабочее (пороговое) сопротивление для греющего кабеля, который затем передает это значение в блок (111) выбора действия. Таким образом формируют диапазон допустимых значений сопротивления: от минимального (порогового) рабочего сопротивления и больше его.
В исходном состоянии блок (111) выбора действия переведен в режим измерения, в котором переключающее реле блока (111) выбора действия соединяет блок (91) измерения сопротивления и греющий кабель. Блок (91) измерения сопротивления формирует малые токи для измерения сопротивления греющего кабеля, что обеспечит безопасное измерение сопротивления. Измеренное сопротивление передается в блок (111) выбора действия.
Блок (111) выбора действия принимает положительное или отрицательное решение о подаче питающего напряжения на греющий кабель. Для принятия соответствующего решения блок (111) выбора действия выходного тракта проверяет принадлежность полученного измеренного сопротивления диапазону допустимых значений сопротивления.
Если измеренное сопротивление принадлежит диапазону допустимых значений сопротивления, то блок (111) выбора действия принимает решение о подаче питающего напряжения на греющий кабель - блок (111) выбора действия переходит в режим подачи питания на греющий кабель. В этом режиме переключающее реле блока (111) выбора действия соединяет блок (81) коммутации и греющий кабель, и питающее напряжение подается на греющий кабель.
Блок (91) измерения тока измеряет силу тока и напряжение. Измеренные значения силы тока и напряжения передаются в главный процессорный блок (4). Главный процессорный блок (4) пересчитывает полученные значения силы тока и напряжения в температуру и потребляемую электроэнергию греющим кабелем. Греющий кабель нагревается, сила тока падает. При превышении заданной температуры главный процессорный блок (4) сформирует управляющий сигнал для блока (111) выбора действия, который сформирует управляющий сигнал для блока (81) коммутации на размыкание. Греющий кабель охлаждается, его сопротивление падает. Блок (111) переходит в режим измерения сопротивления греющего кабеля. Думаю, это не стоит включать При достижении установленного минимального рабочего (порогового) сопротивления блок (111) выбора действия формирует управляющий сигнал для блока (81) коммутации на замыкание.
Кроме того, блок (101) измерения тока используется для защиты от короткого замыкания. В случае превышения одного из контролируемых параметров допустимого значения (или одновременно силы тока и напряжения) главный процессорный блок (4) сформирует управляющий сигнал для блока (111) выбора действия, который, в свою очередь, сформирует управляющий сигнал для блока (81) коммутации на размыкание.
При нормальной работе выходного тракта (51) главный процессорный блок (4) сформирует сигнал о нормальной работе выходного тракта для блока (121) сигнализации. В этом случае загорится соответствующий светодиод, например, зеленый. В случае отклонений от нормальной работы главный процессорный блок (4) сформирует сигнал о неполадках для блока (121) сигнализации. В этом случае загорится, например, красный светодиод.
Если измеренное сопротивление нагревательного кабеля не принадлежит диапазону допустимых значений сопротивления или блок (101) измерения сопротивления передал данные о невозможности измерения сопротивления греющего кабеля, то блок (111) выбора действия принимает отрицательное решение о подаче напряжения на нагревающий кабель. В этом случае на нагревающий кабель не будет подано питающее напряжение, что предотвратит выход из строя оборудования, срабатывание средств защитного отключения и/или поражение людей электрическим током. Например, поражение электрическим током может произойти в результате повреждения целостности греющего кабеля и соприкосновением находящейся под потенциалом его части с проводящей поверхностью, с которой контактируют люди.
Если предлагаемое устройство и N выходных трактов (5) работают правильно, то главный процессорный блок (4) сформирует сигнал о нормальной работе для внешнего средства (18) сигнализации. Например, загорится зеленый светодиод. В случае отклонений от нормальной работы главный процессорный блок (4) сформирует сигнал для внешнего средства сигнализации (18) о неполадках. В этом случае, например, загорится красный светодиод.
Корпус 1 заливают компаундом (например, Л-112, производства САЗИ-Авиагерметик). Таким образом достигают взрывозащищенности предлагаемого устройства защитой вида «n» по ГОСТ Р МЭК 60079-15-2010, а также выполнением конструкции согласно требованиям ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011. Взрывозащищенный корпус (16) обеспечивает надежность работы предлагаемого устройства при его размещении и использовании во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок
Взрывозащищенный корпус (16) устанавливают на опоре и закрывают крышкой.
В процессе работы главный процессорный блок (4) собирает данные о событиях, происходящих в N выходных трактов (5) (например, сопротивление N греющих кабелей, проходящие токи, невозможность измерения тока или сопротивления) и данные потребляемой электроэнергии греющими кабелями и передает их посредством блока (13) связи во внешнее средство (25) сбора данных и управления.
В описанном примере в качестве N электрических нагрузок (25) использовались греющие кабели с функцией саморегулирования температуры. Очевидно, что в качестве N электрических нагрузок (24) могут использоваться любые другие электрические нагрузки, например, греющие кабели постоянной мощности, различные двигатели, средства освещения и т.п. Также очевидно, что повреждение электрической нагрузки может привести к изменению ее сопротивления, что может привести к выходу из строя оборудования, включению устройств защитного отключения.
Из описания работы предлагаемого устройства очевидно, что каждый выходной тракт (5) управляет только одной нагрузкой, что позволяет использовать предлагаемое устройство для одновременного управления несколькими электрическими нагрузками одинакового или различного типов, таким образом обеспечивается многоканальность и независимость управления каждой нагрузкой. Кроме того, очевидно, что предлагаемое устройство может быть использовано для управления одной электрической нагрузкой.
Представленные примеры реализации блоков, устройств, средств и описание работы и использования предлагаемого устройства взяты в качестве примера и не могут рассматриваться в качестве единственно возможных. Специалист может использовать другие известные из уровня техники средства и устройства со схожими назначениями. Также очевидно, что количество таких средств и устройств может быть уменьшено или увеличено.
Например, в другой реализации блок (101) измерения сопротивления измеряет сопротивление изоляции электрической нагрузки (241), в частности, например, греющего кабеля.
Кроме того, блок (111) выбора действия содержать дополнительное реле, посредством которого блок измерения (101) сопротивления этого выходного тракта (5) может измерять поочередно сопротивление самой нагрузки (241) и сопротивление изоляции нагрузки (241). Например, одно реле предназначено для соединения электрической нагрузки (241) с блоком (101) измерения сопротивления или с блоком (81) коммутации, а второе предназначено для переключения блока (101) измерения сопротивления на измерение сопротивления нагрузки или измерение изоляции нагрузки (дополнительное реле поочередно замыкает цепи фаза-земля или фаза-нейтраль). Измеренные сопротивления передаются в блок (111) выбора действия. На основании измеренных сопротивлений блок (111) выбора действия принимает решение о подаче напряжения на электрическую нагрузку (241). Для этого каждое измеренное сопротивление проверяется на принадлежность к своему отдельному диапазону допустимых значений сопротивления.
Если каждое измеренное сопротивление принадлежит своему диапазону допустимых значений сопротивления, то принимается положительное решение о подаче напряжения, в противном случае - отрицательное.
Минимальное рабочее (пороговое) сопротивление, а соответственно и диапазон допустимых значений сопротивления, устанавливают для каждой электрической нагрузки индивидуально.
В других реализациях блок (91) измерения тока может представлять собой один трансформатор тока, который контролирует ток утечки на землю.
Кроме того, блок (91) измерения тока может быть выполнен в виде двух трансформаторов тока, один из которых используется для защиты от короткого замыкания, а второй - для защиты от утечки тока на землю. Информация с трансформаторов тока передается в главный процессорный блок (4).
В других реализациях при необходимости по меньшей мере один блок (81) коммутации может быть выполнен нормально разомкнутым. Кроме того, блок (81) коммутации может представлять собой контактор.
Приведенные альтернативные реализации блоков выходного тракта (51) могут быть применены для остальных выходных трактов (5), т.е. выходные тракты (5) могут быть идентичными (по составу компонентов, реализации блоков, реализации взаимосвязи между компонентами блоков и т.п.)
В приведенном примере блок (6) подключения питания представляет собой группу контактов ввода-вывода для подключения источника питания, представляющего собой источник переменного напряжения 220 В. Необходимо отметить, что блок (6) подключения питания может быть выполнен с возможностью соединения с по меньшей мере одним дополнительным источником питания. Например, если предложенное устройство используется для управления разными типами электрических нагрузок (24), то блок (6) подключения питания может представлять собой две группы контактов ввода-вывода подключения питания: одна группа контактов ввода-вывода соединена с блоком (3) питания и с частью выходных трактов (5) электрических нагрузок (24), а вторая группа контактов ввода-вывода соединена с оставшейся частью выходных трактов (5) электрических нагрузок (24). Таким образом, блок (6) подключения питания выполнен с возможностью соединения с двумя источниками питания. Очевидно, что аналогичным образом блок (6) подключения питания может быть выполнен с возможностью соединения с тремя и более источниками питания. Количество групп контактов ввода-вывода для подключения к источникам питания и количеством источников питания определяется количеством и типом электрических нагрузок (24).
Очевидно также, что блок (19) подключения питания взрывозащищенного корпуса (16) выполнен с возможностью соединения с по меньшей мере одним источником питания, т.е. по меньшей мере содержит такое же количество групп контактов ввода-вывода для подключения к источникам питания как и блок (6) подключения питания.
Специалисту очевидно, что часть компонентов предлагаемого устройства могут быть размещены на по меньшей мере одной печатной плате, что значительно уменьшает размеры предлагаемого устройства.
Под символом N понимается любое натуральное число (больше нуля).
Приведенные примеры показывают, что совокупность существенных признаков, в частности наличие в каждом выходном тракте блока выбора действия и блока измерения сопротивления, позволяет обеспечить защиту оборудования и людей от воздействия электрического тока, появление которого обусловлено повреждением электрической нагрузки при подаче питающего напряжения.
Claims (12)
1. Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками, содержащее корпус, включающий в себя блок подключения внешних устройств, блок питания, главный процессорный блок, выходной тракт, причём блок подключения внешних устройств содержит блок подключения питания и группу контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки, а выходной тракт содержит блок коммутации и блок измерения тока, отличающееся тем, что выходной тракт дополнительно содержит блок измерения сопротивления и блок выбора действий, включающий в себя микроконтроллер и блок коммутации, причём блок выбора действия соединён с блоком коммутации, блоком измерения сопротивления, блоком питания, группой контактов ввода-вывода для подключения электрической нагрузки и главным процессорным блоком, который дополнительно соединён с блоком питания и блоком измерения тока выходного тракта, а блок коммутации выходного тракта и блок питания соединены с блоком подключения питания блока подключения внешних устройств, а блок измерения тока соединён с главным процессорным блоком.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходной тракт дополнительно содержит блок сигнализации, соединённый с главным процессорным блоком и блоком питания.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок связи, соединённый с главным процессорным блоком и блоком питания, а блок подключения внешних устройств содержит дополнительный интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления, соединённый с блоком связи.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления блока подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык RS-485, а блок связи выполнен с возможностью обмена данными по интерфейсу RS-485.
5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления блока подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык Ethernet, а блок связи выполнен с возможностью обмена данными по интерфейсу Ethernet.
6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что интерфейсный стык для связи с внешним средством сбора данных и управления блока подключения внешних устройств представляет собой интерфейсный стык CAN, а блок связи выполнен с возможностью обмена данными по интерфейсу CAN.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок подключения внешних устройств имеет дополнительную группу контактов для подключения внешнего средства сигнализации.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок измерения тока представляет собой по меньшей мере один трансформатор тока.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок коммутации выходного тракта представляет собой электромагнитное реле.
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок коммутации выходного тракта представляет собой контактор.
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит внешний взрывозащищённый корпус.
12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один выходной тракт для управления по меньшей мере одной дополнительной нагрузкой, причём каждый дополнительный выходной тракт соединён отдельной группой контактов ввода-вывода блока подключения внешних устройств.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015113243/07U RU158832U1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015113243/07U RU158832U1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU158832U1 true RU158832U1 (ru) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015113243/07U RU158832U1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU158832U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU202520U1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-02-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Малое Научно-Производственное Предприятие "Сатурн" | Многофункциональный универсальный контроллер автоматики теплоснабжения |
-
2015
- 2015-04-09 RU RU2015113243/07U patent/RU158832U1/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU202520U1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-02-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Малое Научно-Производственное Предприятие "Сатурн" | Многофункциональный универсальный контроллер автоматики теплоснабжения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210013735A1 (en) | Intelligent automatic transfer switch module | |
| KR20210120107A (ko) | 통합 전기 패널 | |
| US20170004948A1 (en) | Electrical circuit protector | |
| US20100033887A1 (en) | Overvoltage and/or undervoltage protection device | |
| Chiranthan et al. | Digital Mcb | |
| CN105409064B (zh) | 总线连接装置 | |
| CN107408469B (zh) | 操作至少一个负载的开关设备 | |
| JP2020150787A (ja) | グリッド接続のためのリレーアレイ | |
| RU158832U1 (ru) | Устройство распределения электроэнергии и управления электрическими нагрузками | |
| CN203456872U (zh) | 三相电源供电的保护电路 | |
| CN203166238U (zh) | 一种实现漏电保护的插座 | |
| WO2009124338A1 (en) | An electrical protection device and an electrical distribution system including an electrical protection device | |
| Ahmed et al. | Risk assessment of server outages due to voltage dips in the internal power supply system of a data center | |
| CN102169144B (zh) | 一种直流干扰测试装置及系统 | |
| Vlasov et al. | Concept of a Universal Smart Machine with Protection against Spark Discharge | |
| FR3000319A1 (fr) | Module entree a connexion autoportee | |
| CN213879262U (zh) | Fct设备保护电路及fct设备 | |
| CN219695334U (zh) | 一种大容量直接试验控制台 | |
| KR101480844B1 (ko) | 터미널 단자대 | |
| CN102953720A (zh) | 用于石油钻井设备的油改电驱动系统电控房 | |
| RU2412280C1 (ru) | Многоканальная станция катодной защиты | |
| CN215116724U (zh) | 一种通断电测试工具 | |
| Latha et al. | Modelling and Analysis of a Multifunctional Microcontroller based Relay for Protection of Solid State Transformer. | |
| Ganage et al. | Automatic Method of Protection of Transformer Using PIC Microcontroller | |
| Mehl et al. | High voltage DC protection of high voltage DC next generation smart datacom power distribution with solid state hybride circuit breakers and arc fault detection modules (AFDM) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20170925 |