RU2776416C1 - Dc key - Google Patents
Dc key Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776416C1 RU2776416C1 RU2021131901A RU2021131901A RU2776416C1 RU 2776416 C1 RU2776416 C1 RU 2776416C1 RU 2021131901 A RU2021131901 A RU 2021131901A RU 2021131901 A RU2021131901 A RU 2021131901A RU 2776416 C1 RU2776416 C1 RU 2776416C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contacts
- power
- pair
- inputs
- current
- Prior art date
Links
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники, в частности к защитно-коммутационной аппаратуре и может быть использовано в системах распределения постоянного тока повышенного напряжения, в частности в транспортных системах электроснабжения.The proposed technical solution relates to the field of electrical engineering, in particular to protective switching equipment and can be used in high voltage direct current distribution systems, in particular in transport power supply systems.
Широко известны схемы ключей постоянного тока (например, в модуле FDC-2S-2, https://micro-pi.ru/bms-%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80-fdc-2s-2-%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D1%8B-2%D1%85-li-ion/), где с помощью подключенных встречно последовательно и управляемых контроллером пары электронных ключей (полевых транзисторов Ml и М2) подключают и отключают нагрузку или зарядное устройство от батареи. В схеме ключа ограничивают ток с помощью резисторов (R1 и R2). Подобные устройства просты в изготовлении, имеют небольшую стоимость, однако недостатком их является большая энергоемкость и тепловые потери на электронных ключах и выход их из строя от перегрева при недостаточном охлаждении.DC key schemes are widely known (for example, in the FDC-2S-2 module, https://micro-pi.ru/bms-%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80% D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80-fdc-2s-2-%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D1%8B -2% D1% 85-li-ion /), where with the help of pairs of electronic keys (field-effect transistors Ml and M2) connected in opposite series and controlled by the controller, the load or charger is connected and disconnected from the battery. In the key circuit, the current is limited by resistors (R1 and R2). Such devices are easy to manufacture, have a low cost, but their disadvantage is high energy consumption and heat losses on electronic keys and their failure from overheating with insufficient cooling.
Известен выключатель постоянного тока (RU №112797, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ), H01H 75/02, опубл. 20.01.2012), содержащий, положительный и отрицательный входы, положительный и отрицательный выходы (по тексту - первый вывод питания 3 и второй вывод питания 9, первый 7 и второй 8 выходные выводы); устройство управления (командное устройство 5) с возможностью независимого управления двумя реле (двумя электромеханическими контакторами 1 и 2), каждое из которых соединено с одним из двух разнесенных электронных ключей (первым 13 и вторым 14), один из которых размыкает цепь при коротком замыкании, второй - разряжает накопительный конденсатор после перенапряжения; диод для защиты от самоиндукции цепи постоянного тока. Недостатки данного выключателя: большие габариты устройства из-за наличия двух реле для защиты источника питания от коротких замыканий и перенапряжений; собственное потребление мощности выключателя, так как в режиме «включено» он потребляет значительную мощность из-за наличия тока на обмотке первого реле (1).Known DC switch (RU No. 112797, State educational institution of higher professional education Moscow Aviation Institute (State Technical University) (MAI), H01H 75/02, publ. 20.01.2012), containing positive and negative inputs, positive and negative outputs (according to the text - the
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является двунаправленный выключатель постоянного напряжения тока (RU №2703190, фиг. 2, СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE), опубл. 15.10.2019), содержащий первые положительный и отрицательный контакты (положительный и отрицательный входы - к источнику постоянного тока) и вторые положительный и отрицательный контакты (положительный и отрицательный выходы - к сети потребителя), механический ключ (МК) (механический выключатель 13), устройство управления (17) для управления парой (двумя) встречно последовательно (по тексту «антипоследовательно») соединенных электронных ключей (ЭК) (15 и 25), которые соединены своими силовыми выходами (фиг. 2 патента №2703190). Выключатель содержит также защитный (гасящий) диод и управляемые электронные ключи (152 и 252). Схема выключателя позволяет «безопасно» для всех контактов выключать МК за счет снижения тока через контакты ниже допустимого значения следующим образом: перед включением МК - включают (замыкают) 15 и 25, замыкая источник питания на сеть постоянного тока (1112); перед выключением МК включают ЭК (152), замыкая ток нагрузки «на землю» посредством трансформатора (14), для выключения МК в обратном направлении используют замыкание ЭК (252) и замыкание тока нагрузки «на землю» посредством трансформатора (24).Closest to the claimed technical solution is a bidirectional DC voltage switch (RU No. 2703190, Fig. 2, SIEMENS AKTIENGESELLSHAFT (DE), publ. 10/15/2019), containing the first positive and negative contacts (positive and negative inputs - to the DC source ) and the second positive and negative contacts (positive and negative outputs - to the consumer's network), a mechanical key (MK) (mechanical switch 13), a control device (17) for controlling a pair (two) counter-series (according to the text "anti-series") connected electronic keys (EC) (15 and 25), which are connected by their power outputs (Fig. 2 patent No. 2703190). The switch also contains a protective (extinguishing) diode and controlled electronic keys (152 and 252). The switch circuit allows you to “safely” turn off the MK for all contacts by reducing the current through the contacts below the permissible value as follows: before turning on the MK - turn on (close) 15 and 25, closing the power source to the DC network (1112); before turning off the MC, turn on the EC (152), closing the load current “to the ground” through a transformer (14), to turn off the MC in the opposite direction, use the closure of the EC (252) and the circuit of the load current “to the ground” through a transformer (24).
Недостатки выключателя: наличие трех разных независимых цепей управления для включения и выключения МК в двух направлениях с разнесенными ЭК ((15, 25), (152) и (252)), что усложняет схему устройства в целом и алгоритм работы УУ, наличие в цепях включения трансформаторов, значительно увеличивающих габариты и массу изделия. Кроме того, ЭК управляются через их силовые и слаботочные входы, однако при соединении пары ЭК силовыми выходами попарное соединение их силовых и слаботочных входов для общего управления ими невозможно. Поэтому требуется индивидуальное (раздельное) управление каждым из четырех входов, что также усложняет схему.Disadvantages of the circuit breaker: the presence of three different independent control circuits for turning the MC on and off in two directions with spaced ECs ((15, 25), (152) and (252)), which complicates the device circuit as a whole and the CU operation algorithm, the presence in the circuits inclusion of transformers, which significantly increase the dimensions and weight of the product. In addition, ECs are controlled through their power and low-current inputs, however, when connecting a pair of ECs with power outputs, pairwise connection of their power and low-current inputs for their common control is impossible. Therefore, individual (separate) control of each of the four inputs is required, which also complicates the circuit.
Задачей предлагаемого технического решения ключа постоянного тока является уменьшение габаритов и массы устройства, снижение потребляемой мощности ключа, повышение технологичности изготовления, снижение затрат при изготовлении и эксплуатации, а также исключение перегрева пары ЭК и выход их из строя, снижение до минимума потребляемой устройством энергии.The objective of the proposed technical solution of the DC key is to reduce the size and weight of the device, reduce the power consumption of the key, increase the manufacturability, reduce the cost of manufacturing and operation, as well as avoiding overheating of a pair of EC and their failure, minimizing the energy consumed by the device.
Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved in the following way.
Для включения и выключения ключа постоянного тока (КПТ) используют замыкание и размыкание механического ключа (МК) в промежуток времени, когда включены встречно последовательно соединенные силовыми входами два электронных ключа (такое соединение позволяет соединить их силовые входы и слаботочные входы для одновременного управления этими парами входов), а в качестве МК используют электромагнитное поляризованное реле, которое не потребляет энергию (ток) в обоих устойчивых состояниях (включено и выключено) и потребляет энергию только в короткие моменты переключения одного состояния на другое за счет наличия двух обмоток. Таким образом, пара ЭК служит единственной параллельной цепью, которая берет на себя нагрузку по току в известные и установленные в устройстве управления промежутки времени, необходимые для изменения состояний (замкнуто, разомкнуто) силовых контактов реле и электронных ключей.To turn the DC key (CPT) on and off, the mechanical key (MK) is closed and opened during the time interval when two electronic keys connected in series with power inputs are turned on (this connection allows you to connect their power inputs and low-current inputs to simultaneously control these pairs of inputs ), and as an MK, an electromagnetic polarized relay is used that does not consume energy (current) in both stable states (on and off) and consumes energy only at short moments of switching from one state to another due to the presence of two windings. Thus, a pair of EC serves as the only parallel circuit that takes on the current load in the time intervals known and set in the control device, necessary to change the states (closed, open) of the power contacts of the relay and electronic keys.
КПТ содержит устройство управления (УУ), параллельно установленные пару (два) встречно последовательно соединенных электронных ключей (ЭК) и механический ключ (МК), первый и второй силовые контакты которого подключены соответственно к положительным первому контакту и второму контакту КТП. Первый положительный и первый отрицательный контакты, второй положительный и второй отрицательный контакты КПТ служат для включения КПТ в сеть постоянного тока (подключения к источнику постоянного тока (ИП) и сети потребителя). КПТ выполнен с возможностью подачи необходимого напряжения питания на все его элементы, требующие питания.The CPT contains a control device (CU), a pair (two) of counter-series connected electronic keys (EC) and a mechanical key (MC) installed in parallel, the first and second power contacts of which are connected respectively to the positive first contact and the second contact of the CTP. The first positive and first negative contacts, the second positive and second negative contacts of the CPT are used to connect the CPT to the DC network (connection to a DC source (IP) and the consumer network). The CPT is configured to supply the necessary supply voltage to all its elements that require power.
При этом в качестве МК в КПТ установлено электромагнитное поляризованное реле, первый и второй слаботочные контакты которого являются контактами первой обмотки этого реле, третий и четвертый слаботочные контакты - контактами второй обмотки и подключены соответственно к первому и второму, третьему и четвертому выходам УУ. Кроме того, к первому положительному контакту КПТ подключен силовой выход первого ЭК из упомянутой пары ЭК, силовой вход которого соединен с силовым входом второго ЭК этой пары, силовой выход которого подключен к второму положительному контакту КПТ (силовые входы пары ЭК соединены между собой, а силовые выходы первого и второго ЭК упомянутой пары подключены соответственно к положительным первому и второму контактам КПТ), слаботочные входы (управляемые входы) первого и второго ЭК соединены вместе и подключены к пятому выходу УУ, а соединение силовых входов первого и второго ЭК подключено к шестому выходу УУ, вход которого подключен к управляющему контакту (входу) КПТ для получения команд управления (в том числе - включения и выключения) КПТ.At the same time, an electromagnetic polarized relay is installed as an MC in the CPT, the first and second low-current contacts of which are the contacts of the first winding of this relay, the third and fourth low-current contacts are the contacts of the second winding and are connected, respectively, to the first and second, third and fourth outputs of the control unit. In addition, the power output of the first EC from the mentioned pair of EC is connected to the first positive contact of the CPT, the power input of which is connected to the power input of the second EC of this pair, the power output of which is connected to the second positive contact of the CPT (the power inputs of the EC pair are interconnected, and the power the outputs of the first and second EC of the mentioned pair are connected respectively to the positive first and second contacts of the CPT), low-current inputs (controlled inputs) of the first and second EC are connected together and connected to the fifth output of the CU, and the connection of the power inputs of the first and second EC is connected to the sixth output of the CU , the input of which is connected to the control contact (input) of the CPT to receive control commands (including switching on and off) of the CPT.
Предлагаемое устройство КПТ может пропускать ток в прямом и обратном направлении, что важно, когда в качестве ИП установлена аккумуляторная батарея (АБ), требующая подзарядки; имеет простую и высокотехнологичную схему, имеющую малое количество цепей и соединений (в том числе за счет наличия лишь двух ЭК и возможности соединения их одноименных входов для общего управления), и малые размеры при простоте и удобстве использования за счет симметричности; позволяет только за счет замены ЭК (без замены поляризованного реле) менять рабочее напряжение КПТ, так как рабочее напряжение КПТ определяется напряжением пробоя выбранных ЭК и не зависит от установленного поляризованного реле, а максимальный рабочий ток определяется импульсным током ЭК и поляризованным реле. Предлагаемая функциональная схема устройства обеспечивает ее надежное функционирование, без коротких замыканий и выхода из строя пары ЭК. Предлагаемое решение КПТ позволяет применять КПТ в различных силовых схемах. В том числе в устройствах и системах с контролем режимов заряда/разряда АБ различных типов, позволяющих защищать их от критичных режимов (перезаряд, переразряд, повышенные температуры, коротких замыканий и т.п.).The proposed CPT device can pass current in the forward and reverse directions, which is important when a rechargeable battery (AB) is installed as a power supply, requiring recharging; has a simple and high-tech circuit with a small number of circuits and connections (including due to the presence of only two EC and the possibility of connecting their inputs of the same name for general control), and small size with simplicity and ease of use due to symmetry; allows only by replacing the EC (without replacing the polarized relay) to change the operating voltage of the CPT, since the operating voltage of the CPT is determined by the breakdown voltage of the selected EC and does not depend on the installed polarized relay, and the maximum operating current is determined by the impulse current of the EC and the polarized relay. The proposed functional diagram of the device ensures its reliable operation, without short circuits and failure of a pair of EC. The proposed solution of the CPT allows the use of the CPT in various power circuits. Including in devices and systems with control of charge/discharge modes of batteries of various types, which allow protecting them from critical modes (overcharging, overdischarging, elevated temperatures, short circuits, etc.).
Предпочтительно, чтобы КПТ содержал защитный (гасящий) диод, подключенный в непроводящем направлении к положительному и отрицательному выходам КПТ для защиты от самоиндукции цепи постоянного тока (катод подключен ко второму положительному контакту, анод - ко второму отрицательному контакту КПТ). В основном варианте выполнения предлагаемого технического решения такой диод может быть встроен в устройстве на стороне потребителя.Preferably, the CPT contains a protective (quenching) diode connected in a non-conductive direction to the positive and negative outputs of the CPT to protect against self-induction of the DC circuit (the cathode is connected to the second positive contact, the anode - to the second negative contact of the CPT). In the main embodiment of the proposed technical solution, such a diode can be built into the device on the consumer side.
Предпочтительно, чтобы между первым и вторым положительными контактами КПТ параллельно упомянутой паре встречно последовательно соединенных ЭК была установлена хотя бы одна дополнительная пара встречно последовательно соединенных силовыми входами ЭК, силовые выходы первого и второго ЭК этой дополнительной пары подключены соответственно к положительным первому и второму контактам КПТ, слаботочные входы этой пары ЭК соединены вместе и подключены к соединению слаботочных входов упомянутой пары ЭК (для общего управления с пятого выхода УУ), а соединенные силовые входы этой пары ЭК подключены к соединению силовых входов упомянутой пары ЭК (для общего управления с шестого выхода УУ). Установка дополнительных пар ЭК позволяет избежать перегрузки ЭК и получить КПТ любой требуемой мощности и на различное рабочее напряжение КПТ.It is preferable that at least one additional pair of counter-series connected EC power inputs be installed between the first and second positive contacts of the CPT in parallel to the mentioned pair of counter-series-connected EC, the power outputs of the first and second EC of this additional pair are connected respectively to the positive first and second contacts of the CPT, The low-current inputs of this EC pair are connected together and connected to the connection of the low-current inputs of the mentioned EC pair (for general control from the fifth output of the CU), and the connected power inputs of this EC pair are connected to the connection of the power inputs of the mentioned EC pair (for general control from the sixth output of the CU) . Installation of additional pairs of EC allows avoiding EC overload and obtaining a CPT of any required power and for a different operating voltage of the CPT.
Предпочтительно, чтобы в устройстве управления был предусмотрен дополнительный выход, подключенный к управляющему контакту КПТ для передачи информационных сигналов для контроля работы КПТ.It is preferable that the control device has an additional output connected to the control contact of the CPT for transmitting information signals to control the operation of the CPT.
В предлагаемом техническом решении КПТ используют стандартные изделия, выпускаемые российскими и/или зарубежными фирмами. Например, в качестве электронных ключей могут быть использованы полевые транзисторы (MOSFET), биполярные транзисторы, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), либо схемы, собранные на запираемых тиристорах и т.д.; в качестве УУ - микроконтроллер общего назначения, ПЛИС, DSP с соответствующей обвязкой, различные схемы на логических элементах; конструкции поляризованного реле также могут быть различными.In the proposed technical solution, KPT uses standard products manufactured by Russian and/or foreign companies. For example, field-effect transistors (MOSFET), bipolar transistors, insulated gate bipolar transistors (IGBT), or circuits assembled on lockable thyristors, etc. can be used as electronic switches; as a control unit - a general-purpose microcontroller, FPGA, DSP with appropriate binding, various circuits on logical elements; polarized relay designs can also be different.
В дальнейшем реализация ключа постоянного тока будет рассмотрена в одном из предпочтительных вариантов исполнения.In the future, the implementation of the DC key will be considered in one of the preferred embodiments.
На фиг. 1 представлена структурная схема ключа постоянного тока в варианте исполнения с транзисторами в качестве электронных ключей и защитным диодом.In FIG. 1 shows a block diagram of a DC switch in the version with transistors as electronic switches and a protective diode.
На фиг. 2 - структурная схема ключа постоянного тока с двумя парами электронных ключей.In FIG. 2 is a block diagram of a DC key with two pairs of electronic keys.
Изображенный на фиг. 1 ключ постоянного тока (КПТ) с первыми положительным («+1») и отрицательным («-1») контактами для подключения КПТ к источнику постоянного тока (ИП), вторыми положительным («+2») и отрицательным («-2») контактами для подключения к сети потребителя содержит пару электронных ключей (ЭК) - первый ЭК 1 и второй ЭК 2 - встречно последовательно соединенных между собой их силовыми входами (эмиттерами). В данном варианте осуществления КПТ в качестве ЭК установлены транзисторы. При этом силовой выход (коллектор) ЭК 1 соединен с КТП, силовой выход (коллектор) ЭК 2 соединен с «+2» КТП. Механический ключ 3 (МК) - электромагнитное поляризованное реле - установлен параллельно паре ЭК. Первый (1 сил) и второй (2 сил) силовые контакты МК 3 подключены соответственно к и «+2» КТП, первый (1 сл) и второй (2 сл) слаботочные контакты (контакты первой обмотки реле) подключены соответственно к первому и второму выходам устройства управления 4 (УУ), а третий (3 сл) и четвертый (4 сл) слаботочные контакты (контакты второй обмотки реле) - к подключены соответственно к третьему и четвертому выходам УУ 4. Кроме того, слаботочные входы (затворы) ЭК 1 и ЭК 2 соединены и подключены к пятому выходу УУ 4, к шестому выходу УУ 4 - подключены соединенные силовые входы ЭК 1 и ЭК 2, а вход УУ 4 подключен к управляющему контакту КПТ для получения команд управления (сигналы включения или выключения). КПТ в данном варианте исполнения содержит защитный диод 5, подключенный в непроводящем направлении между «+2» и «-2» КПТ для защиты от самоиндукции цепи постоянного тока.Shown in FIG. 1 DC key (CPT) with the first positive ("+1") and negative ("-1") contacts for connecting the CPT to a direct current source (SP), the second positive ("+2") and negative ("-2") ”) with contacts for connecting to the consumer's network contains a pair of electronic keys (EC) - the
В данной реализации КПТ УУ 4 выполнен на микроконтроллере и управляется командами - «логическая 1» или «логический О». В него занесены значения временных интервалов t1 и t2, не меньшие промежутков времени, необходимых соответственно для срабатывания (смыкания или размыкания) обоих ЭК (первого и второго) и силовых контактов реле 3 (определяется его видом и конструкцией).In this implementation, the KPT CU 4 is made on a microcontroller and is controlled by commands - "logical 1" or "logical O". It contains the values of time intervals t1 and t2, not less than the time intervals required, respectively, for the operation (closing or opening) of both EC (first and second) and power contacts of relay 3 (determined by its type and design).
Ключ постоянного тока, изображенный на фиг. 1, работает следующим образом. При наличии диода 5 КПТ подключают к ИП (например, аккумуляторной батарее) первыми контактами - и а к сети потребителя - контактами «+2» и «-2». В данном варианте исполнения только на УУ 4 подают необходимое для его работы напряжение питания (на фиг. 1 не показано). В исходном состоянии ЭК 1 и ЭК 2 выключены, МК 2 выключен (контакты 1 сил и 2 сил разомкнуты). КПТ находится в режиме ожидания внешней команды управления и потребляет минимальную мощность (для функционирования УУ 4).The DC switch shown in Fig. 1 works as follows. In the presence of a
Включение КПТ: при подаче на вход УУ 4 (управляющий вход КПТ) команды включения (замыкания 1 сил и 2 сил МК 3), УУ 4 обрабатывает ее и далее одновременно подает напряжение, необходимое для включения пары ЭК, через выходы 5 и 6 соответственно на слаботочные и силовые входы обоих ЭК, включая (замыкая) ЭК1 и ЭК2. Через установленное в УУ 4 время t1, после срабатывания (замыкания) пары ЭК, УУ 4 с выводов 1 и 2 подает напряжение на слаботочные контакты 1 сл и 2 сл МК 3 (первую обмотку реле) для замыкания его силовых контактов 1 сил и 2 сил. Далее через время t2 -после замыкания 1 сил и 2 сил МК 3, УУ 4 снимает напряжение на выходах 5 и 6, чем выключает (размыкает) ЭК 1 и ЭК 2. Цепь «+1»-МК3-«+2» безопасно замкнута, т.к. во время замыкания 1 сил и 2 сил ток протекает через параллельную цепь пары замкнутых ЭК. КПТ включен, постоянный ток поступает от ИП на «+2» и «-2» в сеть потребителя. Таким образом, при включении не возникает электрической дуги при дребезге и залипания силовых контактов МК 3, не выводя из строя ИП и сам МК 3. При этом реле 4 потребляет энергию только в промежуток времени t2, а пара ЭК за это время не перегревается.Turning on the CPT: when a command to turn on (closing 1 force and 2 forces of MK 3) is applied to the input CU 4 (the control input of the CPT),
Выключение КПТ: после обработки команды выключения (размыкания сил и 2 сил МК 3), поступившей с управляющего контакта, УУ 4 через выходы 5 и 6 подает напряжение включения ЭК на слаботочный и силовой входы обоих ЭК, замыкая ЭК 1 и 2. Через интервал времени t1 УУ 4 посредством выводов 3 и 4 подает напряжение на слаботочные контакты 3 сл и 4 сл МК 3 (вторую обмотку реле) для размыкания силовых контактов 1 сил и 2 сил этого реле. Далее через интервал времени t2 УУ 4 снимает напряжение на выходах 5 и 6, чем размыкает оба ЭК 1 и 2. КПТ выключен при безопасном размыкании силовых контактов реле 3 без возникновения электрической дуги и разрушения силовых контактов МК 3 при включенной параллельной цепи из пары ЭК. При этом реле 3 потребляет энергию только в промежуток времени tl.Switching off the CPT: after processing the shutdown command (disconnection of forces and 2 forces of MK 3) received from the control contact,
Изображенный на фиг. 2 ключ постоянного тока (КПТ) содержит пару ЭК - ЭК 1 и ЭК 2, МК 3 - электромагнитное поляризованное реле, УУ 4, соединенные, как описано выше, а также дополнительную пару встречно последовательно соединенных их силовыми входами ЭК (ЭК 1* и ЭК 2*), установленную параллельно паре ЭК 1 и ЭК 2, силовые выходы ЭК 1* и ЭК 2* подключены соответственно к и «+2» контактам КПТ, слаботочные входы ЭК 1* и ЭК 2* соединены и подключены к соединению слаботочных входов ЭК 1 и ЭК 2, а соединенные силовые входы ЭК 1* и ЭК 2* подключены к соединению силовых входов упомянутой пары ЭК.Shown in FIG. 2, the DC key (CPT) contains a pair of EC - EC 1 and
КПТ работает аналогично описанному выше КПТ (фиг. 1). При команде от УУ 4 замыкают ключи обеих пар за известное и установленное в УУ время t1 - на время t2. При этом ток распределяется по парам ЭК, снижая токовую нагрузку на каждой паре, при этом появляется возможность подбора ЭК для любой требуемой мощности и на любое рабочее напряжение КПТ.The CBT works similarly to the CBT described above (FIG. 1). When commanded from
Несмотря на то, что предлагаемое в качестве изобретения техническое решение ключа постоянного тока описано со ссылкой на его конкретные варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что различные изменения по форме и содержанию могут быть сделаны без отступления от сущности и объема изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.Although the DC switch solution proposed as an invention has been described with reference to its specific embodiments, it should be understood by those skilled in the art that various changes in form and content can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined. the attached claims.
Например, в других реализациях КПТ электронные ключи, механический ключ, устройство управления для повышения характеристик КПТ в целом могут иметь различные схемы (с дополнительными элементами) и конструкции.For example, in other implementations of the CPT, electronic keys, a mechanical key, a control device for improving the characteristics of the CPT as a whole can have different schemes (with additional elements) and designs.
Для изменения рабочего напряжения КПТ параллельно паре ЭК может быть установлено несколько дополнительных пар встречно последовательно соединенных ЭК. При этом практически неограниченно расширяется область применения КПТ для управляемых сетей потребления постоянного тока. В том числе в различных видах электротранспорта - наземного, водного, воздушного, в альтернативной энергетике - ветряные, солнечные электростанции, микроГЭС, в системах хранения, резервирования и бесперебойной подачи энергии, в силовых электроустановках постоянного тока.To change the operating voltage of the CPT, several additional pairs of counter-series-connected ECs can be installed in parallel with a pair of EC. At the same time, the field of application of CPT for controlled networks of direct current consumption is expanding almost unlimitedly. Including in various types of electric transport - land, water, air, in alternative energy - wind, solar power plants, micro hydroelectric power plants, in storage systems, backup and uninterrupted power supply, in DC power plants.
Представленное техническое решение КПТ характеризуется высокой технологичностью при изготовлении, надежностью при эксплуатации, дает существенную экономию энергии за счет потребления мощности лишь при смене состояния КПТ.The presented technical solution of the CPT is characterized by high manufacturability in manufacturing, reliability in operation, provides significant energy savings due to power consumption only when the state of the CPT changes.
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2776416C1 true RU2776416C1 (en) | 2022-07-19 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU731588A1 (en) * | 1977-11-18 | 1980-04-30 | Предприятие П/Я А-7147 | Quick-action switching device |
SU1094148A2 (en) * | 1982-07-05 | 1984-05-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Низковольтного Аппаратостроения | Quick-acting switching device |
RU2178928C1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-01-27 | Закрытое акционерное общество "Компания "Транс-Сервис" | D c switch ( variants ) |
US20030193770A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-16 | Lg Industrial Systems Co., Ltd. | Hybrid DC electromagnetic contactor |
RU112797U1 (en) * | 2011-08-01 | 2012-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) | DC SWITCH |
RU2482565C2 (en) * | 2009-03-25 | 2013-05-20 | Элленбергер Унд Поенсген Гмбх | Decoupler for dc galvanic breaking |
WO2015110142A1 (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for switching a direct current |
RU2703190C1 (en) * | 2016-03-17 | 2019-10-15 | Сименс Акциенгезелльшафт | Dc voltage switch |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU731588A1 (en) * | 1977-11-18 | 1980-04-30 | Предприятие П/Я А-7147 | Quick-action switching device |
SU1094148A2 (en) * | 1982-07-05 | 1984-05-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Низковольтного Аппаратостроения | Quick-acting switching device |
RU2178928C1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-01-27 | Закрытое акционерное общество "Компания "Транс-Сервис" | D c switch ( variants ) |
US20030193770A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-16 | Lg Industrial Systems Co., Ltd. | Hybrid DC electromagnetic contactor |
RU2482565C2 (en) * | 2009-03-25 | 2013-05-20 | Элленбергер Унд Поенсген Гмбх | Decoupler for dc galvanic breaking |
RU112797U1 (en) * | 2011-08-01 | 2012-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) | DC SWITCH |
WO2015110142A1 (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for switching a direct current |
RU2703190C1 (en) * | 2016-03-17 | 2019-10-15 | Сименс Акциенгезелльшафт | Dc voltage switch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2482565C2 (en) | Decoupler for dc galvanic breaking | |
RU2500062C2 (en) | High-speed switching device for high-power accumulator battery in isolated dc circuit | |
EP3475963A1 (en) | Hybrid dc circuit breaker | |
US20150116881A1 (en) | High voltage dc circuit breaker apparatus | |
WO2012031428A1 (en) | Photovoltaic module capable of being electrically isolated and electrical isolation method thereof | |
US9948086B2 (en) | Protection of a power supply including a plurality of batteries in parallel against an external short circuit | |
CN201398070Y (en) | Circuit preventing polarity of accumulator from reverse connection | |
US9479011B2 (en) | Method and system for a dual conversion uninterruptible power supply | |
CN104953696B (en) | Line interaction uninterruptible power supply | |
Shen et al. | A series-type hybrid circuit breaker concept for ultrafast DC fault protection | |
US20100013312A1 (en) | Dc ups with auto-ranging backup voltage capability | |
CN111614150A (en) | Power distribution system for large data center | |
RU2776416C1 (en) | Dc key | |
CN112952995A (en) | Dual-redundancy power supply system for BMS power supply | |
CN104868584A (en) | Seamless automatic switching device for DC power supply | |
CN105070554A (en) | Non-arc on-load tap-changer switching device and method thereof | |
CN107851528B (en) | Electrical assembly | |
CN109861189B (en) | Arc extinguishing type low-voltage direct current breaker | |
JP2018125270A (en) | DC power system safety switchgear | |
CN113936941A (en) | Switching device and power distribution system | |
US20200259362A1 (en) | Solar power system | |
CN112952782A (en) | Current limiting protection method and current limiting protection device of power distribution system | |
CN112447383A (en) | Transition circuit for switching non-multiplexing power electronic on-load tap-changer | |
CN214626498U (en) | Dual-redundancy power supply system for BMS power supply | |
CN219498938U (en) | Transformer protection device |