RU2710209C2 - Силовое и управляющее устройство, предназначенное для средневольтного оборудования, и средневольтное переключающее устройство - Google Patents

Силовое и управляющее устройство, предназначенное для средневольтного оборудования, и средневольтное переключающее устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2710209C2
RU2710209C2 RU2015156129A RU2015156129A RU2710209C2 RU 2710209 C2 RU2710209 C2 RU 2710209C2 RU 2015156129 A RU2015156129 A RU 2015156129A RU 2015156129 A RU2015156129 A RU 2015156129A RU 2710209 C2 RU2710209 C2 RU 2710209C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
control device
control
operating temperature
control module
Prior art date
Application number
RU2015156129A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015156129A3 (ru
RU2015156129A (ru
Inventor
НАТАЛЕ Габриэле Валентино ДЕ
МАЙО Лучано ДИ
Марко ТЕСТА
Original Assignee
Абб Швайц Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Абб Швайц Аг filed Critical Абб Швайц Аг
Publication of RU2015156129A publication Critical patent/RU2015156129A/ru
Publication of RU2015156129A3 publication Critical patent/RU2015156129A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2710209C2 publication Critical patent/RU2710209C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/66—Regulating electric power
    • 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
    • H02H7/22—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 distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02H7/222—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 distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for switches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/007—Environmental aspects, e.g. temperature variations, radiation, stray fields
    • G01R33/0082—Compensation, e.g. compensating for temperature changes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/625—Regulating voltage or current wherein it is irrelevant whether the variable actually regulated is ac or dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H02H5/047—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using a temperature responsive switch
    • 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
    • H02H7/20—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 electronic equipment
    • H02H7/205—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 electronic equipment for controlled semi-conductors which are not included in a specific circuit arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • 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
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники. Силовое и управляющее устройство (1) для средневольтного оборудования содержит силовой и управляющий модуль (2), имеющий первый порт (21) питания, выполненный с возможностью электрического соединения с источником (60) электропитания; первое управляющее устройство (3), электрически соединенное в рабочем режиме с первым портом питания и источником электропитания, причем первое управляющее устройство выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль через первый порт питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства ниже первого порогового значения (ТН1), отражающего минимальную рабочую температуру, предусмотренную для силового и управляющего модуля. Устройство (1) дополнительно содержит второе управляющее устройство (4), электрически соединенное в рабочем режиме со вторым портом питания и накопителем электроэнергии, причем второе управляющее устройство выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль через второй порт питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства ниже второго порогового значения (ТН2), отражающего минимальную рабочую температуру, предусмотренную для накопителя электроэнергии, при этом первое пороговое значение (TH1) отличается от второго порогового значения (TH2). Технический результат - повышение надежности работы устройства при низких температурах. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается силового и управляющего устройства для средневольтного электрооборудования.
Уровень техники
В контексте настоящего изобретения термин «средневольтный» (medium voltage) означает напряжение от 1 кВ переменного напряжения и 1,5 кВ постоянного напряжения до нескольких десятков киловольт, например, до 72 кВ переменного напряжения и 100 кВ постоянного напряжения.
Силовое и управляющее устройство по изобретению в особенности пригодно для использования в средневольтных переключающих устройствах, например, в реле повторного включения (реклоузерах), разъединителях цепи, пускателях, разъединителях и т.п.
В соответствии с известными технологиями электронные устройства, выполняющие силовые и управляющие функции, широко используются в средневольтных устройствах (например, в реклоузерах, разъединителях цепи, пускателях, разъединителях) для управления их работой.
Например, средневольтное переключающее устройство обычно содержит электронное силовое и управляющее устройство для приведения в действие приводного механизма переключающего устройства и обеспечения необходимых функций управления работой приводного механизма, функций защиты от возможных скачков тока, протекающего в приводном механизме и/или функций диагностики для проверки работоспособности приводного механизма и/или внутренних контуров.
В соответствии с известными технологиями опеределенное средневольтное оборудование (как правило, используемое системах вне помещений) работает в экстремальных условиях окружающей среды и может быть подвержена воздействию чрезвычайно низких температур, достигающих уровня ниже -40°C.
Поскольку существующее промышленное электронное оборудование обычно спроектировано для работы при температурах, более высоких, чем паспортная минимальная температура, равная -40°C, силовое и управляющее устройство, предназначенное для использования в составе такого средневольтного оборудования, обычно оборудуют или соединяют в рабочем режиме с электрическим нагревателем, который запитывается для поддержания рабочей температуры на более высоком уровне.
Известные силовые и управляющие устройства вышеописанного типа обладают некоторыми недостатками.
В существующих решениях в случае отключения подачи электропитания по каким-либо причинам (например, вследствие неисправности) происходит выключение электрического и электронного оборудования силового и управляющего устройства (в том числе и электрического нагревателя).
Внутренняя температура силового и управляющего устройства может таким образом падать до значений, меньших паспортной минимальной рабочей температуры.
Таким образом, после восстановления подачи электропитания возможно возобновление работы электронного оборудования силового и управляющего устройства при температурах, находящихся вне номинального рабочего диапазона, в расчете на который оно было спроектировано (так называемый «холодный запуск»).
Такие обстоятельства легко могут привести к возникновению неисправностей и/или отклонениям от нормального режима работы силового и управляющего устройства.
С другой стороны, многие известные силовые и управляющие устройства не оборудованы средствами автоматического отключения электрического нагревателя в случае превышения внутренней температурой заданного порогового значения.
Таким образом, в случае повышения температуры окружающей среды, вызванного какими-либо причинами, определенное электронное оборудование силового и управляющего устройство может быть подвержено перегреву. Это может привести к возникновению неисправностей или к заметному сокращению срока его службы.
В других случаях может быть предусмотрен термостат для автоматического отключения электрического нагревателя.
Такое решение не обладает удовлетворительной эффективностью с точки зрения надежности.
Действительно, общедоступные в настоящее время промышленные термостаты иногда бывают подвержены влиянию ошибок конфигурации или неисправностей, которые могут снизить качество их работы.
Одно из возможных решений, обеспечивающих устранение большинства из вышеописанных недостатков, состоит в использовании в силовых и управляющих устройствах электронного оборудования военных стандартов.
Как известно, электронное оборудование этого типа обеспечивает высококачественную и надежную работу, причем оно обычно рассчитано на минимальную рабочую температуру, равную -55°C или ниже.
К сожалению, данное решение связано с высокой стоимостью промышленного производства силовых и управляющих устройств.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в предложении силового и управляющего устройства для средневольтного оборудования, обеспечивающего устранение вышеуказанных недостатков.
В частности, задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в предложении силового и управляющего устройства, обеспечивающего надежную работу с улучшенными показателями даже при чрезвычайно низких температурах (например, при температурах на уровне -40°C или ниже).
Другая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в предложении силового и управляющего устройства для средневольтного оборудования, простого в изготовлении при условии конкурентоспособной стоимости.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается силовое и управляющее устройство для средневольтного оборудования по п. 1 и соответствующим зависимым пунктам формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества изобретения станут ясны из описания предпочтительных, но не исчерпывающих, вариантов осуществления изобретения, не накладывающие каких-либо ограничений примеры которых представлены на прилагаемых чертежах, причем на фиг. 1-7 представлены блок-схемы некоторых из вариантов осуществления силового и управляющего устройства по изобретению.
Осуществление изобретения
На указанных чертежах представлено силовое и управляющее устройство 1 для средневольтного оборудования по настоящему изобретению.
Силовое и управляющее устройство 1 содержит корпус 1А, ограничивающий внутренний объем, в котором размещены его компоненты.
Например, в средневольтном переключающем устройстве корпус 1А может представлять собой корпус низковольтного отсека переключающего устройства.
Силовое и управляющее устройство 1 содержит силовой и управляющий модуль 2.
Силовой и управляющий модуль 2 содержит средства 25 управления, содержащие один или более компьютеризованных модулей, например, микропроцессоров или других устройств цифровой обработки сигналов.
Силовой и управляющий модуль 2 (а именно, средства 25 управления) выполнен с возможностью исполнения программных инструкций для формирования сигналов управления/данных для управления работой внутренних компонентов/устройств силового и управляющего устройства 1 и внешнего оборудования, связанного в рабочем режиме с указанным силовым и управляющим устройством.
В оптимальном варианте осуществления силовой и управляющий модуль 2 может быть выполнен с возможностью обеспечения функций управления, функций защиты и/или функций диагностики для обеспечения корректного управления эксплуатацией силового и управляющего устройства 1 и/или внешнего оборудования.
В оптимальном варианте осуществления силовой и управляющий модуль 2 может быть выполнен с возможностью выполнения функций приведения в действие электромагнитного, электрического и/или электронного оборудования.
Для этого силовой и управляющий модуль 2 может содержать один или более приводных контуров 26, при помощи которых он может обеспечивать подачу электропитания на приводимое в действие оборудование.
Например, приводные контуры 26 в составе средневольтного переключающего устройства электромагнитного типа могут быть выполнены с возможностью подачи соответствующих токов возбуждения в электромагнитный приводной механизм переключающего устройства.
В оптимальном варианте осуществления средства 25 управления осуществляют управление работой приводных контуров 26.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно изготовлен с использованием стандартных для промышленности электронных компонентов.
Силовой и управляющий модуль 2 выполнен с возможностью получения электропитания от источника 60 электропитания, который может представлять собой источник питания известного типа.
В общем случае источник 60 электропитания может содержать один или более модулей питания, выполненных с возможностью обеспечения питанием устройств средневольтного оборудования, в котором установлено силовое и управляющее устройство 1.
Например, в средневольтном переключающем устройстве источник 60 электропитания может содержать модуль питания (вспомогательный источник питания), выполненный с возможностью получения электропитания от силовой сети переменного тока, в которой установлено данное переключающее устройство, и обеспечения нескольких разных напряжений питания.
Силовой и управляющий модуль 2 оборудован первым портом 21 питания, выполненным с возможностью электрического соединения с источником 60 электропитания.
В соответствии с настоящим изобретением силовое и управляющее устройство 1 содержит первое управляющее устройство 3, электрически соединенное в рабочем режиме (т.е. при установленном силовом и управляющем устройстве 1) с первым портом 21 питания силового и управляющего модуля 2 и с источником 60 электропитания.
Управляющий модуль 3 выполнен с возможностью установления и прерывания электрического соединения между первым портом 21 питания и источником 60 электропитания в зависимости от рабочей температуры силового и управляющего устройства 1.
Именно, управляющий модуль 3 выполнен с возможностью предотвращения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль 2 через порт 21 питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 ниже первого порогового значения ТН1.
Кроме того, управляющий модуль 3 выполнен с возможностью разрешения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль 2 через порт 21 питания (разумеется, при наличии возможности подачи электропитания источником 60 электропитания), если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 выше порогового значения ТН1.
Для большей ясности следует указать, что понятие «рабочей температуры силового и управляющего устройства» означает температуру в определенной точке внутреннего объема, ограниченного корпусом 1А силового и управляющего устройства 1, например, расположенной вблизи силового и управляющего модуля 2 или внутри него.
Пороговое значение ТН1 соответствует минимальной рабочей температуре, предусмотренной для силового и управляющего модуля 2.
Такая минимальная рабочая температура предпочтительно совпадает с паспортной минимальной рабочей температурой (например, равной -40°C), на которую рассчитана конструкция силового и управляющего модуля 2, (как правило, указанной в документации производителя).
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения минимальная рабочая температура, предусмотренная для силового и управляющего модуля 2, может быть выше паспортной минимальной рабочей температуры.
Например, такая минимальная рабочая температура может соответствовать температуре (например, равной -35°C), несколько превышающей паспортную минимальную рабочую температуру, чтобы обеспечить некоторый запас безопасности при работе силового и управляющего модуля 2.
Пороговое значение ТН1 легко может быть задано согласно требованиям в процессе настройки управляющего устройства 3.
По сути, управляющее устройство 3 имеет функцию предотвращения работы силового и управляющего модуля 2, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 является слишком низкой, и силовой и управляющий модуль 2 не может работать в номинальном рабочем диапазоне.
Управляющее устройство 3 допускает работу силового и управляющего модуля 2 только в случае наличия или восстановления (например, в результате нагревания внутреннего объема силового и управляющего устройства 1) условий, необходимых для нормальной работы (т.е. когда рабочая температура превышает пороговое значение ТН1).
Таким образом, предотвращаются отказы и неисправности силового и управляющего модуля 2, вызываемые чрезмерно низкой внутренней температурой силового и управляющего устройства 1.
Из вышесказанного очевидна важность обеспечения корректного срабатывания управляющего устройства 3 в случае наличия экстремальных рабочих температур.
Для этого управляющее устройство 3 предпочтительно изготавливается с использованием электронных компонентов, соответствующих военным стандартам.
Управляющее устройство 3 предпочтительно содержит первый термостат, имеющий в рабочем режиме соответствующее (например, выполненное по схеме электрического соединения последовательного типа) электрическое соединение с выводами порта 21 питания и/или источника 60 электропитания.
Термостат 3 выполнен с возможностью определения внутренней температуры силового и управляющего устройства 1, например, вблизи модуля 2 источника питания.
Термостат 3 выполнен с возможностью переключения между включенным (проводящим) состоянием ON и выключенным (закрытым) состоянием OFF в зависимости от определенного таким образом значения температуры.
В частности, термостат 3 выполнен с возможностью
- переключения в выключенное состояние OFF с прерыванием течения тока между источником 60 электропитания и силовым и управляющим модулем 2, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 меньше порогового значения ТН1;
- переключения во включенное состояние ON с разрешением течения тока между источником 60 электропитания и силовым и управляющим модулем 2, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 большей или равна пороговому значению ТН1.
Термостат 3 предпочтительно представляет собой термостат электронного типа, в оптимальном варианте осуществления оборудованный внутренней аккумуляторной батареей.
В соответствии с одним из аспектов изобретения силовой и управляющий модуль 2 может быть выполнен с возможностью получения электропитания от накопителя 10 электроэнергии, который может представлять собой накопитель известного типа.
Накопитель 10 может содержать одну или более аккумуляторных батарей или блоков конденсаторов.
Накопитель 10 предпочтительно предусмотрен в составе силового и управляющего устройства 1, как показано на фиг. 3, 5, 7.
Однако в соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения накопитель 10 может быть предусмотрен вне силового и управляющего устройства 1 (фиг. 4, 6). В таком случае он предпочтительно расположен вблизи силового и управляющего устройства 1.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно оборудован вторым портом 22 питания, выполненным с возможностью электрического соединения с накопителем 10.
В соответствии с одним из аспектов изобретения силовое и управляющее устройство 1 содержит второе управляющее устройство 4, электрически соединенное в рабочем режиме со вторым портом 22 питания и накопителем 10.
Управляющее устройство 4 выполнено с возможностью установления/прерывания электрического соединения между портом 22 питания и накопителем 10 в зависимости от рабочей температуры силового и управляющего устройства 1.
В частности, управляющее устройство 4 выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль 2 через порт 22 питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 ниже второго порогового значения ТН2.
Управляющее устройство 4 выполнено с возможностью разрешения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль 2 через порт 22 питания (разумеется, при наличии возможности подачи электропитания накопителем 10), если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 превышает второе пороговое значение ТН2.
Пороговое значение ТН2 соответствует максимальной температуре среди минимальной рабочей температуры, предусмотренной для силового и управляющего модуля 2, и минимальной рабочей температуры, предусмотренной для накопителя 10.
Как было разъяснено выше, указанные минимальные рабочие температуры предпочтительно совпадают с паспортными минимальными рабочими температурами, на которые рассчитаны силовой и управляющий модуль 2 и накопитель 10.
Однако в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения указанные минимальные рабочие температуры могут быть выше, чем паспортные минимальные рабочие температуры для силового и управляющего модуля 2 и накопителя 10.
Пороговое значение ТН2 легко может быть заданно в соответствии с требованиями в процессе установки управляющего устройства 4.
По сути, управляющее устройство 4 имеет функцию предотвращения работы силового и управляющего модуля 2, если внутренняя температура силового и управляющего устройства 1 слишком низкая, и силовой и управляющий модуль 2 не может работать в своем номинальном температурном диапазоне.
Поскольку управляющее устройство 4 электрически отсоединяет силовой и управляющий модуль 2 от накопителя 10, оно также обладает функцией прекращения работы накопителя 10, если внутренняя температура силового и управляющего устройства 1 слишком низкая, и накопитель 10 не может работать в своем номинальном температурном диапазоне.
Управляющее устройство 2 разрешает работу силового и управляющего модуля 2 и накопителя 10 только в случае наличия или восстановления (например, в результате нагревания внутреннего объема силового и управляющего устройства 1) условий, необходимых для нормальной работы.
Таким образом предотвращаются отказы и неисправности силового и управляющего модуля 2 и накопителя 10, вызываемые чрезмерно низкой рабочей температурой силового и управляющего устройства 1.
Управляющее устройство 4 также предпочтительно изготавливается с использованием электронных компонентов, соответствующих военным стандартам.
Управляющее устройство 4 предпочтительно содержит второй термостат, имеющий в рабочем режиме соответствующее (например, выполненное по схеме электрического соединения последовательного типа) электрическое соединение с выводами порта 22 питания и/или накопителя 10.
Термостат 4 выполнен с возможностью определения внутренней температуры силового и управляющего устройства 1, например, вблизи модуля 2 источника питания.
Термостат 4 выполнен с возможностью переключения между включенным (проводящим) состоянием ON и выключенным (закрытым) состоянием OFF в зависимости от определенного таким образом значения температуры.
В частности, термостат 4 выполнен с возможностью:
- переключения в выключенное состояние OFF с прерыванием течения тока между накопителем 10 и силовым и управляющим модулем 2, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 меньше порогового значения ТН2;
- переключения во включенное состояние ON с разрешением течения тока между накопителем 10 и силовым и управляющим модулем 2, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 больше или равна пороговому значению ТН2.
Термостат 4 предпочтительно представляет собой термостат электронного типа, в оптимальном варианте осуществления оборудованный внутренней аккумуляторной батареей.
В соответствии с одним из аспектов изобретения для обеспечения нагревания силового и управляющего устройства 1 предусмотрен первый нагревательный модуль 5.
Нагревательный модуль 5 предпочтительно содержится в силовом и управляющем устройстве 1, как показано на фиг. 1, 3-7.
Однако в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения нагревательный модуль 5 может быть предусмотрен вне силового и управляющего устройства 1 (фиг. 2). В таком случае он предпочтительно расположен вблизи корпуса 1А.
Нагревательный модуль 5 предпочтительно получает электропитание и содержит один или более электрических нагревателей.
Нагревательный модуль 5 предпочтительно получает электропитание от источника 60 электропитания, как показано на указанных чертежах.
Нагревательный модуль 5 оборудован третьим портом 51 питания, выполненным с возможностью электрического соединения с источником 60 электропитания.
В соответствии с одним из аспектов изобретения силовое и управляющее устройство 1 содержит третье управляющее устройство 6, электрически соединенное в рабочем режиме с портом 51 питания нагревательного модуля 5 и с источником 60 электропитания.
Управляющее устройство 6 выполнено с возможностью установления/прерывания электрического соединения между портом 51 питания и источником 60 электропитания в зависимости от температуры силового и управляющего устройства 1.
В частности, управляющее устройство 6 выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на нагревательный модуль 5 через порт 51 питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 выше третьего порогового значения ТН3.
Управляющее устройство 6 выполнено с возможностью разрешения подачи электропитания на нагревательный модуль 5 через порт 51 питания (разумеется, при наличии возможности подачи электропитания источником 60 электропитания), если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 ниже порогового значения ТН3.
Пороговое значение ТН3 соответствует номинальной рабочей температуре, предусмотренной для силового и управляющего модуля 2.
Такая номинальная рабочая температура предпочтительно совпадает с паспортной номинальной рабочей температурой (например, равной 25°C), предусмотренной конструкцией модуля 2 источника питания и его внутренних электронных компонентов.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения такая номинальная рабочая температура может быть отлична от паспортной номинальной рабочей температуры.
Например, указанная номинальная рабочая температура может быть изменена в соответствии с другими параметрами окружающей среды, например, внутренней относительной влажностью силового и управляющего устройства 1.
Управление управляющим устройством 6 предпочтительно осуществляет силовой и управляющий модуль 2, соединенный в рабочем режиме (например, посредством соответствующих электрических соединений) с управляющим устройством 6.
В таком случае силовой и управляющий модуль 2 выполнен с возможностью выдачи соответствующих управляющих сигналов Т1 для обеспечения работы управляющего устройства 6 так, что:
- управляющее устройство 6 предотвращает подачу электропитания на нагревательный модуль 5 через порт 51 питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 выше порогового значения ТН3;
- управляющее устройство 6 разрешает подачу электропитания на нагревательный модуль 5 через порт 51 питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 ниже порогового значения ТН3.
Пороговое значение ТН3 легко может быть задано в соответствии с требованиями силовым и управляющим модулем 2.
Управляющее устройство 6 обеспечивает возможность предотвращения неисправностей и ускоренного старения компонентов силового и управляющего модуля 2, вызываемых явлениями перегрева.
Силовое и управляющее устройство 1 предпочтительно содержит первые средства S1 регистрации, выполненные с возможностью выдачи первых сигналов D1 регистрации, отражающих рабочую температуру силового и управляющего устройства.
Средства S1 регистрации могут содержать температурный датчик известного типа.
Средства S1 регистрации могут быть предусмотрены в составе силового и управляющего модуля 2.
В альтернативном варианте они могут быть расположены вблизи силового и управляющего модуля 2 и соединены с ним в рабочем режиме (например, посредством соответствующего электрического соединения).
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью управления работой управляющего устройства 6 на основании информации, обеспечиваемой сигналами D1 регистрации.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью выполнения процедуры управления, включающей в себя следующие шаги:
- получение сигналов D1 регистрации;
- сравнение температурных данных, обеспеченных сигналами D1 регистрации, с пороговым значением ТН3;
- формирование соответствующих управляющих сигналов Т1 для управления работой управляющего устройства 6, так что управляющее устройство 6 предотвращает подачу электропитания на нагревательный модуль 5 через порт 51 питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 выше порогового значения ТН3.
Таким образом, становится ясно, что средства S1 регистрации в сочетании с силовым и управляющим модулем 2 образуют контур управления, который обеспечивает возможность управления работой управляющего устройства 6 в зависимости от рабочей температуры силового и управляющего устройства 1.
Такой контур управления обеспечивает надежное управление рабочей температурой силового и управляющего устройства 1 для предотвращения возникновения явлений перегрева.
Силовое и управляющее устройство 1 предпочтительно содержит вторые средства S2 регистрации, выполненные с возможностью выдачи вторых сигналов D2 регистрации, отражающих внутреннюю относительную влажность силового и управляющего устройства.
Вторые средства S2 регистрации могут содержать датчик относительной влажности известного типа.
Вторые средства S2 регистрации могут быть предусмотрены в составе силового и управляющего модуля 2.
В альтернативном варианте они могут быть расположены вблизи силового и управляющего модуля 2 и соединены с ним в рабочем режиме (например, посредством соответствующего электрического соединения).
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью управления работой управляющего устройства 6 на основании информации, обеспечиваемой сигналами D2 регистрации.
В частности, силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью задания порогового значения ТН3 на основании информации, обеспечиваемой сигналами D2 регистрации.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью выполнения процедуры управления, включающей в себя следующие шаги:
- получение сигналов D2 регистрации;
- вычисление значения температуры точки росы на основе данных относительной влажности, обеспеченных сигналами D2 регистрации;
- задание порогового значения ТН3 на основании вычисленного значения температуры точки росы;
- получение сигналов D1 регистрации;
- сравнение определенных таким образом значений температуры, обеспеченных сигналами D1 регистрации, с заданным пороговым значением ТН3;
- формирование соответствующих управляющих сигналов Т1 для управления работой управляющего устройства 6, так что управляющее устройство 6 предотвращает подачу электропитания на нагревательный модуль 5 через порт 51 питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 выше порогового значения ТН3.
Из вышесказанного становится ясно, что средства S2 регистрации в сочетании с силовым и управляющим модулем 2 образуют контур управления, который обеспечивает возможность корректировки порогового значения ТН3 в зависимости от внутренней влажности силового и управляющего устройства 1.
Такой контур управления функционирует параллельно с вышеописанным контуром управления, в который входят средства S1 регистрации.
Данное решение позволяет поддерживать низкую рабочую температуру силового и управляющего устройства 1, если внутренняя влажность относительно мала, и постепенно увеличивать рабочую температуру при повышении относительной влажности.
Это позволяет увеличить длительность срока службы электронных компонентов силового и управляющего модуля 2 при сравнительно низкой внутренней влажности.
С другой стороны, это позволяет избежать возникновения явлений конденсации воды при сравнительно высокой внутренней влажности.
Управляющее устройство 6 также предпочтительно изготавливается с использованием электронных компонентов, соответствующих военным стандартам.
Управляющее устройство 6 предпочтительно содержит первое реле типа реле с нормально замкнутыми контактами (НЗ).
Поскольку реле 6 представляет собой реле типа НЗ, оно выполнено с возможностью переключения из состояния ON (проводящего) в состояние OFF (разомкнутое) в зависимости от получения от силового и управляющего модуля соответствующих переключающих сигналов Т1.
В частности, реле 6 выполнено с возможностью:
- нахождения в состоянии ON с разрешением течения тока между источником 60 питания и нагревательным модулем 5, если реле не получает от силового и управляющего модуля 2 переключающие сигналы Т1;
- переключения в состояние OFF, тем самым прекращая течение тока между источником 60 питания и нагревательным модулем 5, если реле получает от силового и управляющего модуля 2 переключающие сигналы Т1.
Поскольку реле 6 представляет собой реле типа НЗ, оно сохраняет состояние ON даже при выключенном силовом и управляющем модуле 2.
Таким образом, нагревательный модуль 5 может производить подачу тепла в силовое и управляющее устройство 1 независимо от действующего состояния (включенного или выключенного) силового и управляющего модуля 2.
Данная функция особенно важна в случае восстановления работы источника 60 питания после отказа. Действительно, в таком случае нагревательный модуль 5 может начать работу немедленно, даже если силовой и управляющий модуль 2 еще выключен, например, после срабатывания управляющих устройств 2 и/или 4, описанных выше.
В соответствии с одним из аспектов изобретения силовой и управляющий модуль 2 выполнен с возможностью приведения в действие одного или более электронных устройств 70, например, жидкокристаллического дисплея, дополнительных аккумуляторных батарей и т.п.
Электронные устройства 70 предпочтительно предусмотрены в составе силового и управляющего устройства 1, как показано на фиг. 5, 7.
Однако в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения электронные устройства 70 могут быть установлены вне силового и управляющего устройства 1 (фиг. 6). В таком случае они предпочтительно расположены вблизи силового и управляющего устройства 1.
Силовой и управляющий модуль 2 выполнен с возможностью отключения электронных устройств 70, если рабочая температура силового и управляющего модуля 2 меньше одного или более соответствующих четвертых пороговых значений ТН4.
Пороговые значения ТН4 отражают соответствующие минимальные рабочие температуры, предусмотренные для электронных устройств 70.
Указанные минимальные рабочие температуры предпочтительно совпадают с паспортными минимальными рабочими температурами (например, равными -40°С), на которые рассчитана конструкция электронных устройств 70.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения указанные минимальные рабочие температуры могут быть выше, чем паспортные минимальные рабочие температуры, предусмотренные для электронных устройств 70.
Пороговое значение ТН4 для каждого из электронных устройств 70 легко может быть задано в соответствии с требованиями силовым и управляющим модулем 2.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью управления работой электронных устройств 70 на основании информации, обеспечиваемой сигналами D1 регистрации, поступающими от средств S1 регистрации.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью выполнения процедуры управления, включающей в себя следующие шаги:
- получение сигналов D1 регистрации;
- сравнение температурных данных, обеспеченных сигналами D1 регистрации, с максимальным значением из указанных пороговых значений ТН4, причем каждое из пороговых значений ТН4 соответствует одному из электронных устройств 70;
- отключение указанных электронных устройств 70, если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 ниже, чем максимальное из указанных пороговых значений ТН4.
Отключение электронных устройств 70 может быть произведено путем формирования соответствующих управляющих сигналов С или прекращения подачи электропитания на указанные электронные устройства, если их электропитание непосредственно обеспечивает силовой и управляющий модуль 2.
Из вышесказанного очевидно, что силовой и управляющий модуль 2 действует в данном случае в качестве управляющего устройства, имеющего функцию предотвращения работы электронных устройств 70 в случае чрезмерно низкой рабочей температуры и невозможности работы указанных устройств в пределах их нормальных температурных диапазонов.
Средства S1 регистрации в сочетании с силовым и управляющим модулем 2 образуют контур управления, обеспечивающий возможность управления работой электронных устройств 70 в соответствии с рабочей температурой силового и управляющего устройства, предположительно соответствующей (с точностью до пренебрежимо малых отклонений) рабочей температуре данных устройств.
В соответствии с одним из аспектов изобретения силовое и управляющее устройство 1 может быть выполнено с возможностью управления рабочей температурой по меньшей мере внешнего оборудования 80, которое может быть установлено в удаленном положении.
Оборудование 80 может представлять собой оборудование электромагнитного, электрического или электронного типа.
Например, в средневольтном переключающем устройстве оборудование 80 может представлять собой силовое оборудование (например, электромагнитный исполнительный механизм), установленный в высоковольтном отсеке переключающего устройства.
Для обеспечения подачи тепла в оборудование 80 предпочтительно предусмотрен второй нагревательный модуль 9.
Нагревательный модуль 9 предпочтительно обеспечивается электропитанием и содержит один или более электрических нагревателей.
Например, в средневольтном переключающем устройстве нагревательный модуль 9 может содержать электрический нагреватель, установленный в высоковольтном отсеке переключающего устройства.
Нагревательный модуль 9 предпочтительно получает электропитание от источника 60 электропитания, как показано на указанных чертежах.
Нагревательный модуль 9 оборудован четвертым портом 91 питания, выполненным с возможностью электрического соединения с источником 60 электропитания.
Силовое и управляющее устройство 1 предпочтительно содержит четвертое управляющее устройство 8, электрически соединенное в рабочем режиме с портом 91 и с источником 60 электропитания.
Управляющее устройство 8 выполнено с возможностью установления/прерывания электрического соединения между портом 91 питания и источником 60 электропитания в зависимости от рабочей температуры оборудования 80.
В частности, управляющее устройство 8 выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на нагревательный модуль 9 через порт 91 питания, если рабочая температура оборудования 80 выше пятого порогового значения ТН5.
Управляющее устройство 8 выполнено с возможностью разрешения подачи электропитания на нагревательный модуль 9 через порт 91 питания (разумеется, при наличии возможности подачи электропитания источником 60 электропитания), если рабочая температура силового и управляющего устройства 1 ниже порогового значения ТН5.
Пороговое значение ТН5 соответствует номинальной рабочей температуре, предусмотренной для оборудования 80.
Такая номинальная рабочая температура предпочтительно совпадает с паспортной номинальной рабочей температурой (например, равной 25°С), предусмотренной конструкцией оборудования 80.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения такая номинальная рабочая температура может быть отлична от паспортной номинальной рабочей температуры.
Например, указанная номинальная рабочая температура может быть изменена в соответствии с другими параметрами окружающей среды, например, с рабочей относительной влажностью оборудования 80.
Управление управляющим устройством 8 предпочтительно осуществляет силовой и управляющий модуль 2, соединенный в рабочем режиме (например, посредством соответствующих электрических соединений) с управляющим устройством 8.
В таком случае силовой и управляющий модуль 2 выполнен с возможностью выдачи соответствующих управляющих сигналов Т2 для обеспечения управления работой управляющего устройства 8 так, что:
- управляющее устройство 8 предотвращает подачу электропитания на нагревательный модуль 9 через порт 91 питания, если рабочая температура оборудования 80 выше порогового значения ТН5;
- управляющее устройство 8 разрешает подачу электропитания на нагревательный модуль 9 через порт 91 питания, если рабочая температура оборудования 80 ниже порогового значения ТН5.
Пороговое значение ТН5 легко может быть задано в соответствии с требованиями силовым и управляющим модулем 2.
Управляющее устройство 8 обеспечивает возможность предотвращения неисправностей и ускоренного старения компонентов оборудования 80, вызываемых явлениями перегрева.
Силовое и управляющее устройство 1 предпочтительно содержит третьи средства S3 регистрации, выполненные с возможностью выдачи третьих сигналов D3 регистрации, отражающих температуру оборудования 80.
Средства S3 регистрации могут содержать температурный датчик известного типа.
Средства S3 регистрации могут быть установлены на оборудовании 80 или размещены вблизи него.
Средства S3 регистрации соединены в рабочем режиме с силовым и управляющим модулем 2 (например, посредством соответствующего электрического соединения).
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью управления работой управляющего устройства 8 на основании информации, обеспечиваемой сигналами D3 регистрации.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью выполнения процедуры управления, включающей в себя следующие шаги:
- получение сигналов D3 регистрации;
- сравнение температурных данных, обеспеченных сигналами D3 регистрации, с пороговым значением ТН5;
- формирование надлежащих управляющих сигналов T2 для управления работой управляющего устройства 8, так что управляющее устройство 8 предотвращает подачу электропитания на нагревательный модуль 9 через порт 91 питания, если температура оборудования 80 выше порогового значения ТН5.
Управляющее устройство 8 предпочтительно содержит второе реле типа реле с нормально замкнутыми контактами (НЗ).
Поскольку реле 8 представляет собой реле типа НЗ, оно выполнено с возможностью переключения из состояния ON (проводящего) в состояние OFF (разомкнутое) в случае получения от силового и управляющего модуля соответствующих переключающих сигналов T2.
В частности, реле 8 выполнено с возможностью:
- нахождения в состоянии ON с разрешением течения тока между источником 60 питания и нагревательным модулем 9, если реле не получает от силового и управляющего модуля 2 переключающие сигналы T2;
- переключения в состояние OFF, тем самым прекращая течение тока между источником 60 питания и нагревательным модулем 9, если реле получает от силового и управляющего модуля 2 переключающие сигналы T2.
Поскольку реле 8 представляет собой реле типа НЗ, оно сохраняет состояние ON даже при выключенном силовом и управляющем модуле 2.
Таким образом, нагревательный модуль 9 может производить подачу тепла в оборудование 80 независимо от действующего состояния (включенного или выключенного) силового и управляющего модуля 2.
Данная функция особенно важна в случае восстановления работы источника 60 питания после отказа.
Действительно, в таком случае нагревательный модуль 9 может начать работу немедленно, даже если силовой и управляющий модуль 2 еще выключен, например, после срабатывания управляющих устройств 2 и/или 4, описанных выше.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью работы в качестве управляющего устройства, имеющего функцию предотвращения работы оборудования 80, если рабочая температура слишком низкая, и оборудование 80 не может работать в номинальном рабочем диапазоне.
В частности, силовой и управляющий модуль 2 выполнен с возможностью отключения оборудования 80, если рабочая температура указанного оборудования меньше шестого порогового значения ТН6.
Пороговое значение ТН6 отражает минимальную рабочую температуру, предусмотренную для оборудования 80.
Указанная минимальная рабочая температура предпочтительно совпадает с паспортной минимальной рабочей температурой (например, равной -40°С), на которую рассчитана конструкция оборудования 80.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения указанная минимальная рабочая температура может быть выше, чем паспортная минимальная рабочая температура оборудования 80.
Пороговое значение ТН6 легко может быть задано в соответствии с требованиями силовым и управляющим модулем 2.
Силовой и управляющий модуль 2 предпочтительно выполнен с возможностью выполнения процедуры управления, включающей в себя следующие шаги:
- получение сигналов D3 регистрации;
- сравнение температурных данных, обеспеченных сигналами D3 регистрации, с пороговым значением ТН6;
- отключение оборудования 80, если рабочая температура оборудования 80 ниже, чем указанное пороговое значение ТН6.
Отключение электронных устройств 70 может быть произведено путем формирования надлежащих блокирующих сигналов INT (или других управляющих сигналов другого типа) или прекращения подачи электропитания на оборудование 80, если его электропитание непосредственно обеспечивает силовой и управляющий модуль 2.
Из вышесказанного очевидно, что средства S3 регистрации в сочетании с силовым и управляющим модулем 2 образуют контур управления, который обеспечивает возможность управления работой управляющего устройства 6 в зависимости от рабочей температуры оборудования 80.
Такой контур управления позволяет предотвратить возникновение явлений перегрева и обеспечивает возможность работы оборудования 80 только при нахождении рабочих температур в пределах его нормального рабочего диапазона.
В соответствии с одним из возможных вариантов осуществления изобретения, если оборудование 80 представляет собой электромагнитный исполнительный механизм средневольтного переключающего устройства, силовой и управляющий модуль 2 может осуществлять способы определения рабочего состояния средневольтного переключающего устройства для получения информации, касающейся рабочей температуры оборудования 80.
Например, силовой и управляющий модуль 2 может осуществлять способ определения рабочего состояния средневольтного переключающего устройства, аналогичный раскрытому в патентной заявке №ЕР141855817.
В таких случаях необходимость в использовании средств D3 регистрации отсутствует.
Ниже следует более подробное описание примера работы силового и управляющего устройства 1.
Предполагается наличие источника 60 электропитания и накопителя 10 электроэнергии, обеспечивающих электропитание силового и управляющего модуля 2.
Предполагается, что источник 60 электропитания возобновил работу после длительного перерыва.
Пусть исходная температура силового и управляющего устройства 1 ниже пороговых значений ТН1, ТН2, причем ТН2>ТН1.
Поскольку температура ниже пороговых значений ТН1, ТН2, термостаты 3, 4 предотвращают подачу электропитания на силовой и управляющий модуль 2.
В такой ситуации работа силового и управляющего модуля 2 и накопителя 10 невозможна, и они защищены от повреждений, вызываемых чрезмерно низкими температурами.
С другой стороны, в связи с наличием источника 60 электропитания и температурой, меньшей порогового значения ТН3, реле 6 разрешает подачу тепла нагревательным модулем 5 даже в отсутствие связи с силовым и управляющим модулем 2, по-прежнему отключенным.
Происходит постепенное повышение температуры силового и управляющего устройства.
По превышении температурой порогового значения ТН1 силовой и управляющий модуль 2 начинает получать питание от источника 60 электропитания, так как термостат 3 разрешает подачу электропитания на силовой и управляющий модуль 2 через порт 21 питания.
При этом температура силового и управляющего устройства 1 по-прежнему ниже порогового значения ТН2.
В такой ситуации работа накопителя 10 по-прежнему невозможна в связи с действием термостата 4.
С другой стороны, силовой и управляющий модуль 2 уже может работать несмотря на отсутствие резервного источника питания.
Температура силового и управляющего устройства продолжает постепенно возрастать.
После превышения температурой порогового значения ТН2 силовой и управляющий модуль 2 может получать питание также и от накопителя 10, так как термостат 4 разрешает подачу электропитания на силовой и управляющий модуль 2 через порт 22 питания.
После этого силовой и управляющий модуль 2 может работать в безопасных, в том числе и с точки зрения обеспечения электропитания, условиях (в связи с наличием теперь резервного источника питания).
Следует отметить, что возможность полноценной работы силового и управляющего модуля возникает с некоторой задержкой после момента появления в наличии источника питания.
Длительность такой задержки (обычно небольшая, как правило, порядка нескольких минут) в основном зависит от температуры окружающей среды, от тепловых характеристик силового и управляющего устройства 1 и от номинальной мощности нагревательного модуля 5.
Температура силового и управляющего устройства 1 продолжает постепенно возрастать.
На этом этапе управление нагревательным модулем 5 осуществляют контуры управления, содержащие силовой и управляющий модуль 2 и средства S1, S2 регистрации.
Таким образом, осуществляется управление температурой силового и управляющего устройства 1 и предотвращается возникновение явлений перегрева.
Силовое и управляющее устройство 1 по настоящему изобретению обладает заметными преимуществами по сравнению с решениями по известным технологиям.
Силовое и управляющее устройство 1 обладает устойчивыми и улучшенными характеристиками даже в случае работы при чрезвычайно низких температурах (например, около -40°C или ниже).
Наличие встроенного управляющего устройства 3 (и, возможно, 4) обеспечивает безопасность работы силового и управляющего модуля 2 в случае возникновения условий холодного запуска, что позволяет избежать повреждений, вызываемых чрезмерно низкими температурами.
Кроме того, наличие встроенного управляющего устройства 6 обеспечивает возможность непрерывного управления рабочей температурой силового и управляющего устройства 1 во время работы силового и управляющего модуля 2, что позволяет исключить явления перегрева.
Силовое и управляющее устройство 1 обеспечивает возможность безопасного управления работой накопителя 10 электроэнергии, электронных устройств 70 и/или внешнего оборудования 80, которые могут быть соединены с ним в рабочем режиме, в соответствии с их реальной рабочей температурой.
Силовое и управляющее устройство 1 особенно хорошо приспособлено для применения в составе средневольтного электрооборудования (например, средневольтного переключающего оборудования), используемого в наружных установках.
Сложность и стоимость промышленного производства силового и управляющего устройства 1 снижены по сравнению с решениями, соответствующими известным технологиям.

Claims (15)

1. Силовое и управляющее устройство (1) для средневольтного оборудования, содержащее:
- силовой и управляющий модуль (2), имеющий первый порт (21) питания, выполненный с возможностью электрического соединения с источником (60) электропитания;
- первое управляющее устройство (3), электрически соединенное в рабочем режиме с первым портом питания и источником электропитания, причем первое управляющее устройство выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль через первый порт питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства ниже первого порогового значения (ТН1), отражающего минимальную рабочую температуру, предусмотренную для силового и управляющего модуля, отличающееся тем, что дополнительно содержит второе управляющее устройство (4), электрически соединенное в рабочем режиме со вторым портом питания и накопителем электроэнергии, причем второе управляющее устройство выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль через второй порт питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства ниже второго порогового значения (ТН2), отражающего минимальную рабочую температуру, предусмотренную для накопителя электроэнергии, при этом первое пороговое значение (TH1) отличается от второго порогового значения (TH2).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первое управляющее устройство содержит первый термостат (3).
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второе управляющее устройство содержит второй термостат (4).
4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что содержит третье управляющее устройство (6), управляемое силовым и управляющим модулем, причем третье управляющее устройство электрически соединено в рабочем режиме с источником электропитания и с третьим портом (51) питания первого нагревательного модуля (5), выполненного с возможностью подачи тепла в силовое и управляющее устройство, причем третье управляющее устройство выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на нагревательный модуль через третий порт питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства выше третьего порогового значения (ТН3), отражающего номинальную рабочую температуру, предусмотренную для силового и управляющего модуля.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что содержит первые средства (S1) регистрации, выполненные с возможностью выдачи первых сигналов (D1) регистрации, отражающих температуру силового и управляющего устройства, причем силовой и управляющий модуль выполнен с возможностью управления работой указанного третьего управляющего устройства на основании информации, обеспечиваемой первыми сигналами регистрации.
6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что содержит вторые средства (S2) регистрации, выполненные с возможностью выдачи вторых сигналов (D2) регистрации, отражающих внутреннюю относительную влажность силового и управляющего устройства, причем силовой и управляющий модуль выполнен с возможностью задания указанного третьего порогового значения (ТН3) на основании информации, обеспечиваемой вторыми сигналами регистрации.
7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что третье управляющее устройство содержит первое реле (6) типа реле с нормально замкнутыми контактами.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовой и управляющий модуль выполнен с возможностью приведения в действие одного или более электронных устройств (70), причем силовой и управляющий модуль выполнен с возможностью отключения указанных электронных устройств, если рабочая температура силового и управляющего устройства ниже одного или более соответствующих четвертых пороговых значений (ТН4), отражающих соответствующие минимальные рабочие температуры, предусмотренные для указанных электронных устройств.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит четвертое управляющее устройство (8), управляемое силовым и управляющим модулем, причем четвертое управляющее устройство электрически соединено в рабочем режиме с источником электропитания и с четвертым портом (91) питания второго нагревательного модуля (9), выполненного с возможностью подачи тепла в по меньшей мере внешнее оборудование (80), причем четвертое управляющее устройство выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на второй нагревательный модуль через четвертый порт питания, если рабочая температура указанного внешнего оборудования соответственно выше пятого порогового значения (ТН5), отражающего номинальную рабочую температуру, предусмотренную для указанного внешнего оборудования.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что содержит третьи средства (S3) регистрации, выполненные с возможностью выдачи третьих сигналов (D3) регистрации, отражающих рабочую 5 температуру указанного внешнего оборудования, причем силовой и управляющий модуль выполнен с возможностью управления работой четвертого управляющего устройства на основании информации, обеспечиваемой третьими сигналами регистрации.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что четвертое управляющее устройство содержит второе реле (8) типа реле с нормально замкнутыми контактами.
12. Устройство по любому из пп. 9-11, отличающееся тем, что силовой и управляющий модуль выполнен с возможностью осуществления отключения указанного оборудования, если рабочая температура силового и управляющего устройства соответственно ниже шестого порогового значения (ТН6), отражающего минимальную рабочую температуру, предусмотренную для указанного внешнего оборудования.
13. Средневольтное переключающее устройство, отличающееся тем, что содержит силовое и управляющее устройство по одному или нескольким из предшествующих пунктов.
RU2015156129A 2015-01-09 2015-12-28 Силовое и управляющее устройство, предназначенное для средневольтного оборудования, и средневольтное переключающее устройство RU2710209C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15150594.8A EP3043438B1 (en) 2015-01-09 2015-01-09 A power and control device for medium voltage applications
EP15150594.8 2015-01-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015156129A RU2015156129A (ru) 2017-06-30
RU2015156129A3 RU2015156129A3 (ru) 2019-05-30
RU2710209C2 true RU2710209C2 (ru) 2019-12-25

Family

ID=52273049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015156129A RU2710209C2 (ru) 2015-01-09 2015-12-28 Силовое и управляющее устройство, предназначенное для средневольтного оборудования, и средневольтное переключающее устройство

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10338623B2 (ru)
EP (1) EP3043438B1 (ru)
CN (1) CN105790225B (ru)
AR (1) AR103989A1 (ru)
RU (1) RU2710209C2 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11031804B2 (en) * 2017-11-06 2021-06-08 Nxp B.V. Power controller

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5896259A (en) * 1997-08-05 1999-04-20 Raytheon Company Preheating device for electronic circuits
US20120050000A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Smartsynch, Inc. Apparatus and methods for temperature-based control of communication device operations
US20140027435A1 (en) * 2012-07-24 2014-01-30 Mildef Crete Inc. Heating apparatus for heating electronic components on a printed circuit board in low temperature environment
EP2693851A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-05 Mildef Crete Inc. Heating apparatus for heating electronic components on a printed circuit board in low temperature environment

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6423940B1 (en) * 2001-03-02 2002-07-23 Agilent Technologies, Inc. Temperature stabilization scheme for a circuit board
CN101106264B (zh) 2006-07-14 2010-12-22 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电子设备防水自动保护装置
DE102008026135B4 (de) * 2008-05-30 2012-02-16 GLOBALFOUNDRIES Dresden Module One Ltd. Liability Company & Co. KG Steuerung für tiefe Temperaturen in einem Halbleiterbauelement
US8927909B2 (en) * 2010-10-11 2015-01-06 Stmicroelectronics, Inc. Closed loop temperature controlled circuit to improve device stability
JP5256276B2 (ja) * 2010-11-30 2013-08-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
US20120229937A1 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 Honeywell International Inc. High current dc switching controller with fault monitoring
US9012811B2 (en) * 2012-01-13 2015-04-21 Viasystems Technologies Corp. L.L.C. Printed circuit board with embedded heater
US9585100B2 (en) * 2014-09-02 2017-02-28 Apple Inc. Cold temperature power throttling at a mobile computing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5896259A (en) * 1997-08-05 1999-04-20 Raytheon Company Preheating device for electronic circuits
US20120050000A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Smartsynch, Inc. Apparatus and methods for temperature-based control of communication device operations
US20140027435A1 (en) * 2012-07-24 2014-01-30 Mildef Crete Inc. Heating apparatus for heating electronic components on a printed circuit board in low temperature environment
EP2693851A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-05 Mildef Crete Inc. Heating apparatus for heating electronic components on a printed circuit board in low temperature environment

Also Published As

Publication number Publication date
EP3043438A1 (en) 2016-07-13
AR103989A1 (es) 2017-06-21
US20160202716A1 (en) 2016-07-14
EP3043438B1 (en) 2018-11-28
CN105790225B (zh) 2019-07-05
RU2015156129A3 (ru) 2019-05-30
CN105790225A (zh) 2016-07-20
RU2015156129A (ru) 2017-06-30
US10338623B2 (en) 2019-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107943130B (zh) 具有电流保护固态继电器的控制装置
KR101798520B1 (ko) 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법
CN111868446B (zh) 空调机
US9767967B2 (en) Switch unit, and related method
RU2750612C9 (ru) Исполнительный механизм со встроенной батареей
US20130229019A1 (en) Method and device for operating a starter of a vehicle
CN107785864B (zh) 监控断路器的监控单元和包括这种单元的断路器
RU2710209C2 (ru) Силовое и управляющее устройство, предназначенное для средневольтного оборудования, и средневольтное переключающее устройство
EP2782202B1 (en) Protection method of electronic device and electronic device
KR20170110305A (ko) 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법
JP2008515374A (ja) 過負荷保護機能を有する電力供給装置
KR20180110586A (ko) 소프트―스타트 및 보호를 구비한 전력 공급 장치
US11133666B2 (en) System and method for managing power consumption during a fault condition
CN105429097A (zh) 消防电源总线短路识别与保护电路
CN101316039A (zh) 电路装置
CN211351693U (zh) 电机馈电控制电路和用电设备
KR100709329B1 (ko) 자동 복귀 장치를 갖는 선박용 파워 서플라이
CN108667126B (zh) 一种应用于ups的接触器动作控制方法、系统及ups
CN109450081B (zh) 一种不间断电源的远程关机控制系统及控制方法
US11916372B2 (en) Motor protection device
JP2015048964A (ja) 冷蔵庫
US20120139362A1 (en) Fail-Safe Switching Module
JP3833747B2 (ja) 節電装置
CN110086219B (zh) 一种充电底座
JP5802151B2 (ja) 電気デバイスの電源電圧回路用の温度保護回路

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant