RU195146U1 - Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты - Google Patents
Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU195146U1 RU195146U1 RU2019136672U RU2019136672U RU195146U1 RU 195146 U1 RU195146 U1 RU 195146U1 RU 2019136672 U RU2019136672 U RU 2019136672U RU 2019136672 U RU2019136672 U RU 2019136672U RU 195146 U1 RU195146 U1 RU 195146U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protection device
- frequency converter
- power cells
- switching link
- switching
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/6606—Terminal arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
Заявляемое техническое решение относится к области силовой электроники, в частности, к автоматическим устройствам защиты силовых ячеек преобразователя частоты (ПЧ) с коммутационными устройствами цепей среднего и высокого напряжений, выполненных на базе вакуумного прерывателя.Сущность заявленного технического решения заключается в том, что устройство защиты силовых ячеек ПЧ выполнено в виде модуля моноблочной конструкции с местами под установку звена коммутации с механизмом взвода вакуумного прерывателя, а также накопительных элементов блока питания электропривода и блока управления звеном коммутации. Блок управления оснащен интерфейсами связи с упомянутым звеном коммутации, а также электронными компонентами силовых ячеек ПЧ и системы управления ПЧ. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Заявляемое техническое решение относится к области силовой электроники, в частности, к автоматическим устройствам защиты силовых ячеек преобразователя частоты (ПЧ) с коммутационными устройствами цепей среднего и высокого напряжений, выполненных на базе вакуумного прерывателя.
Исходя из известного уровня техники, использование вакуумных камер в различных коммутационных устройствах является наиболее распространенным и нашло широкое применение в электротехнике. Известны коммутационные устройства на базе вакуумной камеры, таких ведущих мировых производителей, как: АББ Технолоджи, Митсубиши Электрик Корп, Сименс и другие.
В основу конструкции подобного рода изделий положен принцип размещения, замыкаемых контактов в вакуумной камере, при этом, один из двух контактов выполнен, подвижным и приводится в действие от внешнего привода для замыкания цепи. Так как скорость срабатывания вакуумной камеры при замыкании контактов является оптимальной по времени, то это дает возможность получить высокие коммутационные характеристики.
Из уровня техники известны, различные варианты реализации приводов подвижных контактов, одни из которых базируются на действии электромагнитов, другие – действуют под давлением газов от срабатывания пиротехнических устройств, либо под давлением пара, при испарении жидкости.
Основными недостатками подобного рода устройств, являются не возможность повторного использования, без замены элементов привода, в частности пиротехнических зарядов, а также в случае с электромагнитными приводами, сниженные коммутационные характеристики по отношению к устройствам с пиротехническим приводом, необходимость обеспечения электропитания после срабатывания и относительно высокое потребление электроэнергии. Также известные устройства имеют сепарированную конструкцию, при которой, отдельные элементы разнесены в пространстве, что существенно снижает ремонтопригодность и технологичность конструкции.
Из патента на изобретение RU2683956 от 03.04.2019 известно преобразовательное устройство, содержащее шунтирующий блока (33) который соединен с клеммами 26, 27 таким образом, что он может шунтировать подмодуль 14 или замыкать накоротко обе соединительные клеммы 26, 27. Шунтирующий блок 33 имеет два антипараллельно включенных тиристора 34 и 35, которые могут обеспечивать независимое от направления тока шунтирование подмодуля 40. Для шунтирования подмодуля 14, оба тиристора управляются с помощью непоказанного блока управления таким образом, чтобы включатся одновременно. Ввиду наличия запирающего напряжения силовых полупроводниковых переключателей 17, ток с помощью разрядника 20 защиты от перенапряжения, который может быть выполнен как последовательная цепь разрядников защиты от перенапряжения, коммутируется в цепь 22 свободного хода.
К недостаткам заявляемого технического решения можно отнести наличие дорогостоящих коммутирующих устройств, а также относительно низкую ремонтопригодность, связанную с необходимостью интегрировать устройство в схему преобразователя.
Также из патента на изобретение RU2455723 от 10.07.2012 известно устройство для защиты модулей преобразователя, где каждый модуль имеет ассоциированное закорачивающее устройство для закорачивания подмодуля. Закорачивающее устройство является трубкой (100) вакуумного прерывателя; при этом устройство (1) содержит отключающее и фиксирующее устройство (300) для фиксации трубки (100) вакуумного прерывателя в разъединенном положении и для устранения фиксатора; и замыкающую пружину для перемещения трубки (100) вакуумного прерывателя в ее контактное положение. Трубка (100) вакуумного прерывателя выполнена так, что она может двигаться без возбуждения из разъединенного положения в контактное положение, в котором подмодуль закорочен, когда фиксатор удален.
К недостаткам описанного технического решения можно отнести повышенное потребление электромагнитного привода, данное устройство является составной частью ПЧ и не имеет модульной конструкции, что снижает его ремонтопригодность и удобство эксплуатации.
Принимаем указанное техническое решение за ближайший аналог.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание компактного и удобного в эксплуатации, устройства защиты силовых ячеек преобразователя частоты.
Технический результат, достигаемый от реализации заявленного устройства, заключается в повышении эргономических характеристик, устройства защиты силовых ячеек преобразователя частоты, таких как технологичность, ремонтопригодность, компактность.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что устройство защиты силовых ячеек ПЧ выполнено в виде модуля моноблочной конструкции с местами под установку звена коммутации с механизмом взвода вакуумного прерывателя, а также накопительных элементов блока питания электропривода и блока управления звеном коммутации. Блок управления оснащен интерфейсами связи с упомянутым звеном коммутации, а также электронными компонентами силовых ячеек ПЧ и системы управления ПЧ.
Указанный модуль моноблочной конструкции выполнен с возможностью крепления к корпусу силовых ячеек посредством разъемного соединения.
Также согласно одному из возможных вариантов реализации, модуль моноблочной конструкции содержит выводы контактных клемм, а также переключатель механизма взвода звена коммутации.
Блок управления, выполнен с возможностью управления электроприводом звена коммутации.
Сущность заявленного технического решения поясняется, но не ограничивается приведенными графическими материалами:
фиг.1 – модуль устройства защиты силовых ячеек ПЧ;
фиг.2 – звено коммутации модуля устройства защиты силовых ячеек ПЧ;
фиг.3 – звено коммутации модуля устройства защиты силовых ячеек ПЧ в разрезе;
На фиг.1 изображена силовая ячейка 1 преобразователя частоты с устройством 2 защиты (байпасированя) силовых ячеек преобразователя частоты (ПЧ). Устройство защиты 2 выполнено в виде модуля 3 моноблочной конструкции закрепленного на корпусе силовой ячейки посредством разъемного соединения. В пределах внутреннего пространства модуля установлено звено 4 (фиг.2) коммутации. Звено коммутации 4 включает вакуумный прерыватель 5, связанный с фиксатором 6 (фиг.3), приводимым в действие от электропривода 7, а также замыкающую пружину 8.
Также описанный модуль содержит механизмом 10 взвода вакуумного прерывателя, блок 11 накопительных элементов формирующих блок питания электропривода 9. Также заявленное устройство содержит блок 12 управления звеном коммутации 4, оснащенный интерфейсами связи с упомянутым звеном коммутации, а также электронными компонентами силовой ячейки 1 ПЧ и системы управления ПЧ.
Заявленный модуль моноблочной конструкции содержит выводы контактных клемм 13, а также переключатель 14 механизма взвода 10 вакуумного прерывателя звена коммутации.
Заявленная конфигурация устройства является унифицированной, чем обеспечивает удобство эксплуатации и повышает ремонтопригодность силовых ячеек ПЧ.
Заявляемое техническое решение может работать как в ручном, так и в автоматическом режимах, что повышает его эргономичность.
Устройство с реализованным, заявляемым техническим решением, работает следующим образом.
Сигнал на включение устройства защиты поступает от главного управляющего устройства системы управления на блок 12 управления звеном коммутации 4, которое в свою очередь управляет блоком накопительных элементов, обеспечивающих подачу необходимого напряжения на обмотку электропривода 7 звена коммутации.
При подаче напряжения с блока накопительных элементов 11, на обмотку электропривода 7, под воздействием магнитного поля, фиксатор выполняет поступательное движение. В нормальном состоянии фиксатор 7 находится в зацеплении со штоком вакуумного прерывателя 5. Подвижный шток под воздействием собственного усилия замыкания вакуумного прерывателя и дополнительного воздействия замыкающей пружины 8 выполняет поступательное движение, перемещая, при этом, подвижный контакт в замкнутое положение.
Функционирование, при отсутствии питания после срабатывания, обеспечивается посредством упомянутого механизма взвода 10 вакуумного прерывателя.
Конструктивное исполнение и отсутствие разрушаемых элементов привода обеспечивает возможность многоразового использования устройства, без замены элементов привода.
Реализация заявленного технического решения обеспечивает решение поставленной технической задачи, повышая эргономические характеристики устройства защиты силовых ячеек преобразователя частоты, такие как технологичность, ремонтопригодность, компактность.
Claims (4)
1. Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты (ПЧ) содержит звено коммутации, включающее вакуумный прерыватель, связанный с фиксатором, приводимым в действие от электропривода, а также замыкающую пружину и блок питания электропривода, отличающееся тем, что выполнено в виде модуля моноблочной конструкции с местами под установку звена коммутации с механизмом взвода вакуумного прерывателя, накопительных элементов блока питания электропривода и блока управления звеном коммутации, оснащенного интерфейсами связи с упомянутым звеном коммутации, а также электронными компонентами силовых ячеек ПЧ и системы управления ПЧ.
2. Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты (ПЧ) по п.1, отличающееся тем, что модуль моноблочной конструкции выполнен с возможностью крепления к корпусу силовых ячеек посредством разъемного соединения.
3. Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты (ПЧ) по п.1, отличающееся тем, что модуль моноблочной конструкции содержит выводы контактных клемм, а также переключатель механизма взвода звена коммутации.
4. Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты (ПЧ) по п.1, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью управления электроприводом звена коммутации.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201908360 | 2019-07-16 | ||
| UAU201908360U UA141631U (uk) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Пристрій захисту силових комірок перетворювача частоти |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU195146U1 true RU195146U1 (ru) | 2020-01-16 |
Family
ID=69167525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019136672U RU195146U1 (ru) | 2019-07-16 | 2019-11-14 | Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU195146U1 (ru) |
| UA (1) | UA141631U (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2439737C2 (ru) * | 2006-08-21 | 2012-01-10 | Арколин Лтд. | Выключатель высокого напряжения |
| RU2461912C1 (ru) * | 2010-03-25 | 2012-09-20 | Абб Швайц Аг | Шунтирующий модуль |
| KR20140057435A (ko) * | 2012-10-31 | 2014-05-13 | 현대하이스코 주식회사 | 밀봉성이 우수한 플렉서블 염료감응 태양전지의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 플렉서블 염료감응 태양전지 |
| RU2609790C1 (ru) * | 2015-12-31 | 2017-02-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Уралэнергосервис" | Модульное устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики |
| JP2017539058A (ja) * | 2014-11-27 | 2017-12-28 | タイコ エレクトロニクス ユーケー リミテッド | 高電圧回路遮断器、システム、真空インタラプタモジュール、および関連する駆動モジュール |
| RU2686659C1 (ru) * | 2017-06-02 | 2019-04-30 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | Быстродействующее коммутационное устройство |
-
2019
- 2019-07-16 UA UAU201908360U patent/UA141631U/uk unknown
- 2019-11-14 RU RU2019136672U patent/RU195146U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2439737C2 (ru) * | 2006-08-21 | 2012-01-10 | Арколин Лтд. | Выключатель высокого напряжения |
| RU2461912C1 (ru) * | 2010-03-25 | 2012-09-20 | Абб Швайц Аг | Шунтирующий модуль |
| KR20140057435A (ko) * | 2012-10-31 | 2014-05-13 | 현대하이스코 주식회사 | 밀봉성이 우수한 플렉서블 염료감응 태양전지의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 플렉서블 염료감응 태양전지 |
| JP2017539058A (ja) * | 2014-11-27 | 2017-12-28 | タイコ エレクトロニクス ユーケー リミテッド | 高電圧回路遮断器、システム、真空インタラプタモジュール、および関連する駆動モジュール |
| RU2609790C1 (ru) * | 2015-12-31 | 2017-02-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Уралэнергосервис" | Модульное устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики |
| RU2686659C1 (ru) * | 2017-06-02 | 2019-04-30 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | Быстродействующее коммутационное устройство |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA141631U (uk) | 2020-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8779632B2 (en) | Solar module | |
| EP3242308B1 (en) | Electromagnetic repulsion actuator for circuit breaker | |
| JP6174642B2 (ja) | 超高圧直流送電のバイパススイッチ | |
| JP2010524426A (ja) | コンバータモジュールの保護装置 | |
| CN111630620B (zh) | 开关设备 | |
| KR101167884B1 (ko) | 잠수함 | |
| CN111937110B (zh) | 开关设备 | |
| US20090316323A1 (en) | Circuit arrangement with a relay incorporating one field coil as well as switch contacts | |
| EP3837706A1 (en) | Switching device and method for operating a switching device | |
| RU2510091C2 (ru) | Модульное схемное устройство для коммутации электрических мощностей и выполненный для него адаптер | |
| CN113964788A (zh) | 一种双向直流断路器及开断方法 | |
| CN1343366A (zh) | 电线圈组件、包括该组件的电线圈、包括上述线圈的操作机构以及包括上述操作机构的断路器 | |
| CN111727487B (zh) | 直流电断路器 | |
| RU195146U1 (ru) | Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты | |
| US3651374A (en) | Switching arrangement for disconnecting high-voltage direct-current lines | |
| CN211556861U (zh) | 一种双极型中压直流断路器 | |
| CN209641593U (zh) | 一种接触器防电弧控制单元 | |
| CN116569297A (zh) | 开关器件、断路器和供电系统 | |
| CN111371079A (zh) | 一种双极型中压直流断路器 | |
| CN102754176B (zh) | 用于电磁开关设备的装置 | |
| CN211529866U (zh) | 一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器 | |
| CN111739746B (zh) | 一种开关 | |
| CN210578246U (zh) | 一种开关驱动电路及应用其的多电平级联功率单元装置 | |
| US20230044384A1 (en) | Modular Interface Concept For An Electric Drive | |
| CN115485802A (zh) | 断路器和供电系统 |