ВВОДНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2007 года по МПК H02B1/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к производству, преобразованию и распределению электрической энергии, в частности к вводно-распределительным устройствам с двумя вводами.

Известно вводно-распределительное устройство, содержащее панель распределения, снабженную аппаратом защиты, выполненным в виде предохранителей, панель ввода, включающую внешние основной и резервный кабельные вводы, при этом основной кабельный ввод соединен с последовательно расположенными: 3-фазным аппаратом управления, выполненным в виде рубильника, аппаратом защиты, выполненным в виде предохранителей, узлом учета электрической энергии, выполненным в виде трансформаторов тока и счетчиков электрической энергии (см. «Электромонтажные устройства и изделия», справочник АООТ ЦПКБ «Электромонтаж», 4 изд., переработанное и дополненное. - М.: ИНПА, 1999 г., с.56, 59, фиг.«И», «Вводно-распределительное устройство»).

Недостатком известного вводно-распределительного устройства является то, что внешний резервный кабельный ввод в процессе эксплуатации находится без нагрузки, и кабель подвержен отрицательному влиянию окружающей среды, а именно воздействию влаги и обледенению, что при выходе из строя основного кабельного ввода и включении в работу резервного кабельного ввода не может гарантировать надежной работы вводно-распределительного устройства.

При этом наличие только одной панели ввода не обеспечивает достаточную мощность для подключения второй распределительной панели. При подключении к распределительной панели сложного оборудования первой категории надежности электроснабжения, например больших компьютерных сетей, чувствительных к колебаниям мощности, не допускается, во избежание снижения надежности их работы, подключение к этой распределительной панели оборудования второй и третьей категории надежности электроснабжения, что снижает технологические возможности вводно-распределительного устройства.

Наиболее близким по технической сущности является вводно-распределительное устройство, содержащее панель ввода, снабженную внешними основным и резервным кабельными вводами, каждый из которых соединен с аппаратом управления с выходом на отходящую линию с узлом учета электрической энергии (см. «Электромонтажные устройства и изделия», справочник АООТ ЦПКБ «Электромонтаж», 4 изд., переработанное и дополненное. - М.: ИНПА, 1999 г., с.36, фиг.«В»), «Вводно-распределительное устройство ВРУ 1-17-70УХЛ4»).

Недостатком известного вводно-распределительного устройства, как и вышеуказанного аналога, является то, что внешний резервный кабельный ввод в процессе эксплуатации находится без нагрузки и кабель подвержен отрицательному влиянию окружающей среды, а именно воздействию влаги и обледенению, что при выходе из строя основного кабельного ввода и включении в работу резервного кабельного ввода не может гарантировать надежной работы вводно-распределительного устройства.

Наличие одной панели ввода не позволяет обеспечить достаточную мощность для подключения к вводно-распределительному устройству оборудования как первой, так второй и третьей категории надежности. Увеличение же количества панелей, необходимое для повышения мощности вводно-распределительного устройства, сопряжено с увеличением внешних резервных и рабочих кабельных вводов, что приводит к увеличению оборудования на подстанции, количества дорогостоящего кабеля, площадей для их прокладки, что значительно повышает трудоемкость и стоимость установки водно-распределительных устройств.

Технический результат заявляемого изобретения предусматривает увеличение мощности вводно-распределительного устройства, повышение надежности его работы путем постоянной загрузки внешних резервных кабельных вводов, а также обеспечение подключения потребителей разных категорий надежности электроснабжения к отдельным отходящим линиям в зависимости от наличия питания на внешних основных и резервных кабельных вводах.

Указанный технический результат достигается тем, что в вводно-распределительном устройстве, содержащем панель ввода, снабженную внешними основным и резервным кабельными вводами, каждый из которых соединен с аппаратом управления с выходом на отходящую линию, снабженную узлом учета электрической энергии, согласно изобретению оно дополнительно содержит контроллер и вторую панель ввода с внешними основным и резервным кабельными вводами, а также третью и четвертую дополнительные панели ввода, каждая из которых содержит соединительные основной и резервный кабельные вводы, при этом все кабельные вводы снабжены аппаратами управления с выходом соответственно на вторую, третью и четвертую отходящие линии, снабженные узлами учета электрической энергии, а также содержит устройства контроля напряжения, установленные на первой и второй панели ввода, при этом входы устройств контроля напряжения соединены с внешними основными кабельными вводами первой и второй панелей ввода соответственно, а выходы соединены с входами контроллера, выходы последнего соединены с аппаратами управления каждого кабельного ввода, причем соединительные основной кабельный ввод третьей и резервный кабельный ввод четвертой дополнительных панелей ввода подключены к внешнему резервному кабельному вводу первой панели ввода, а соединительные резервный кабельный ввод третьей и основной кабельный ввод четвертой дополнительных панелей ввода подключены к внешнему резервному кабельному вводу второй панели ввода.

Наличие второй панели ввода с внешними основным и резервным кабельными вводами, а также третьей и четвертой дополнительных панелей ввода, каждая из которых содержит соединительные основной и резервный кабельный ввод, при этом все кабельные вводы снабжены аппаратами управления с выходом соответственно на вторую, третью и четвертую отходящие линии, снабженные узлами учета электрической энергии, позволяет производить обеспечение электроснабжения путем подключения потребителей разных категорий надежности электроснабжения к отдельным отходящим линиям в зависимости от наличия питания на внешних основных и резервных кабельных вводах, а именно к первой и второй отходящей линии подключать потребителей электроэнергии первой категории надежности электроснабжения, а к третьей и четвертой отходящим линиям дополнительных третьей и четвертой панелей ввода подключать потребителей электроэнергии второй или третьей категории надежности электроснабжения. Это значительно повышает надежность снабжения потребителей электрической энергией, особенно это относится к большим компьютерным системам.

Подключение соединительных основного кабельного ввода третьей и резервного кабельного ввода четвертой дополнительных панелей ввода к внешнему резервному кабельному вводу первой панели ввода, а соединительных резервного кабельного ввода третьей и основного кабельного ввода четвертой дополнительных панелей ввода к внешнему резервному кабельному вводу второй панели ввода позволяет всегда держать под нагрузкой внешние резервные кабельные вводы первой и второй панелей ввода, что повышает надежность их работы и улучшает условия эксплуатации водно-распределительного устройства, а также повышает его мощность за счет наличия дополнительных третьей и четвертой панелей ввода. Кроме того, это позволяет при сопоставимой мощности с прототипом значительно уменьшить количество дорогостоящего кабеля, уменьшить затраты на его прокладку и избежать затрат на дополнительное оборудование на подстанции.

Наличие контроллера и установленных на первой и второй панелях ввода устройств контроля напряжения, а также аппаратов управления, установленных в каждом кабельном вводе, позволяет автоматически производить распределение электроэнергии по потребителям разных категорий надежности электроснабжения в зависимости от наличия питания на основных и резервных кабельных вводах.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».

Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».

На чертеже изображена электрическая схема вводно-распределительного устройства.

Вводно-распределительное устройство содержит первую и вторую панели ввода 1 и 2, а также дополнительные третью и четвертую панель ввода 3 и 4. Панели ввода 1 и 2 снабжены внешними основными и резервными кабельными вводами 5 и 6, 7 и 8 соответственно. Дополнительные панели ввода 3 и 4 снабжены соединительными основными и резервными кабельными вводами 9 и 10, 11 и 12 соответственно. Вводно-распределительное устройство содержит также контроллер 13 и установленные на первой и второй панелях ввода 1 и 2 устройства контроля напряжения 14 и 15, а также установленные в кабельных вводах аппараты управления 16, 17, 18, 19 с блокировкой контактов основных и резервных кабельных вводов 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12. Внешние основные кабельные вводы 5 и 7 первой и второй панели ввода 1 и 2 соединены с входами устройств контроля напряжения 14 и 15 соответственно, а выходы устройств контроля напряжения 14 и 15 соединены входами контроллера 13, выходы которого соединены с аппаратами управления 16, 17, 18 и 19. При этом соединительный основной кабельный ввод 9 третьей дополнительной панели ввода 3 и соединительный резервный кабельный ввод 12 четвертой дополнительной панели ввода 4 подключены к внешнему резервному кабельному вводу 6 первой панели ввода 1, а соединительный резервный кабельный ввод 10 третьей дополнительной панели ввода 3 и соединительный основной кабельный ввод 11 четвертой дополнительной панели ввода 4 подключены к внешнему резервному кабельному вводу 8 второй панели ввода 2.

Каждая панель ввода 1, 2, 3 и 4 содержит соответствующую отходящую линию 20, 21, 22 и 23 с установленными в них узлами учета электрической энергии 24.

Вводно-распределительное устройство работает следующим образом.

Включают при помощи аппаратов управления 16, 17, 18 и 19 внешние основные кабельные вводы 5, 7 панелей ввода 1, 2 и соединительные основные кабельные вводы 9 и 11 дополнительных панелей ввода 3 и 4. При этом устройства контроля напряжения 14 и 15 показывают наличие напряжения во внешних кабельных вводах 5 и 7 первой и второй панелей ввода 1 и 2. Внешние резервные кабельные вводы 6 и 8 и соединительные резервные кабельные вводы 10 и 12 при помощи аппаратов управления 16, 17, 18 и 19 находятся в разомкнутом положении. С внешних резервных кабельных вводов 6 и 8 первой и второй панели ввода 1 и 2 соответственно электроэнергия поступает на соединительные основные кабельные вводы 9 и 11 третьей и четвертой дополнительных панелей ввода 3 и 4. Электроэнергия поступает на отходящие линии 20, 21, 22 и 23 и через узел учета электрической энергии 24 к потребителям. В случае аварии при отсутствии питания на внешнем основном кабельном вводе 5 первой панели ввода 1 устройство контроля напряжения 14 подает сигнал на вход контроллера 13, с выхода которого поступает сигнал на аппарат управления 18, установленный в третьей дополнительной панели ввода 3, и на аппарат управления 16, установленный в первой панели ввода 1. При этом аппарат управления 18 разъединяет контакт внешнего основного кабельного ввода 9 и соединяет контакт соединительного резервного кабельного ввода 10. После этого контроллер 13 подает сигнал на аппарат управления 16, который разъединяет контакт внешнего основного кабельного ввода 5 и соединяет контакт внешнего резервного кабельного ввода 6. В этом случае питание на панель ввода 1 поступает через внешний резервный кабельный ввод 6, на вторую панель ввода 2 - через внешний основной кабельный ввод 7, на третью дополнительную панель ввода 3 - через соединительный резервный кабельный ввод 10, запитанный от внешнего резервного кабельного ввода 8, а на четвертую дополнительную панель ввода 4 через соединительный основной кабельный ввод 11, запитанный от внешнего резервного кабельного ввода 8.

Таким образом, приоритетные нагрузки в виде оборудования первой группы надежности электроснабжения, подключенные к отходящим линиям 20 и 21, получают бесперебойное энергоснабжение. При этом резервные внешние кабельные вводы 6 и 8 всегда находятся под напряжением, что улучшает условия их эксплуатации и повышает надежность работы.

Аналогично при наличии аварийной ситуации на внешнем основном кабельном вводе 7 второй панели ввода 2 устройство контроля напряжения 15, установленное на второй панели ввода 2, подает сигнал на вход контроллера 13, с выхода которого поступает сигнал на аппарат управления 19, установленный в четвертой дополнительной панели ввода 4, и на аппарат управления 17, установленный во второй панели ввода 2. При этом аппарат управления 19 разъединяет контакт соединительного основного кабельного ввода 11 и соединяет контакт соединительного резервного кабельного ввода 12. После этого контроллер 13 подает сигнал на аппарат управления 17, который разъединяет контакт внешнего основного кабельного ввода 7 и соединяет контакт внешнего резервного кабельного ввода 8. В этом случае питание на панель ввода 1 поступает через внешний основной кабельный ввод 5, на вторую панель ввода 2 - через внешний резервный кабельный ввод 8, на третью дополнительную панель ввода 3 - через соединительный основной кабельный ввод 9, запитанный от внешнего резервного кабельного ввода 6, а на четвертую дополнительную панель ввода 4 через соединительный резервный кабельный ввод 12, запитанный от внешнего резервного кабельного ввода 6.

В случае аварийной ситуации одновременно на внешних основных кабельных вводах 5 и 7 первой и второй панели ввода 1 и 2 устройства контроля напряжения 14 и 15, установленные в первой и второй панелях ввода 1 и 2, подают сигнал на вход контроллера 13, с выхода которого поступает сигнал на аппараты управления 18 и 19, установленные на третьей и четвертой дополнительных панелях ввода 3 и 4, и на аппараты управления 16 и 17, установленные на первой и второй панелях ввода 1 и 2. При этом аппараты управления 18 и 19 разъединяют контакты соединительных основных кабельных вводов 9 и 11. После этого контроллер 13 подает сигнал на аппараты управления 16 и 17, которые разъединяют контакты внешних основных кабельных вводов 5 и 7 и соединяют контакты внешних резервных кабельных вводов 6 и 8. В этом случае питание на панель ввода 1 поступает через внешний резервный кабельный ввод 6, на вторую панель ввода 2 - через внешний резервный кабельный ввод 8. Третья дополнительная панель ввода 3 и четвертая дополнительная панель ввода 4 с отходящими линиями 22 и 23 с неприоритетной нагрузкой в этой ситуации от питания отключены.

При восстановлении подачи электроэнергии на одном внешнем основном кабельном вводе 5 или 7 производят переключение питания на этот внешний основной кабельный ввод, а к внешнему резервному кабельному вводу 6 или 8 подсоединяют третью и четвертую дополнительные панели ввода 3 и 4, и водно-распределительное устройство обеспечивает электроснабжение в полном объеме.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к производству, преобразованию и распределению электрической энергии. Техническим результатом является увеличение мощности устройства и повышение надежности его работы. Устройство содержит четыре панели (1, 2, 3, 4) ввода. Панели ввода (1) и (2) снабжены внешними основными и резервными кабельными вводами (5) и (6, 7) и (8). Панели ввода (3) и (4) снабжены соединительными основными и резервными кабельными вводами (9) и (10), (11) и (12). Устройство содержит также контроллер (13) и устройства контроля напряжения (14) и (15), установленные на первой и второй панелях ввода (1) и (2), а также аппараты управления (16, 17, 18, 19), установленные в кабельных вводах аппараты управления (16, 17, 18, 19) с блокировкой контактов основных и резервных кабельных вводов (5) и (6, 7) и (8, 9) и (10, 11) и (12). Внешние основные кабельные вводы (5) и (7) первой и второй панели ввода (1) и (2) соединены с входами устройств контроля напряжения (14) и (15) соответственно, а выходы устройств контроля напряжения (14) и (15) соединены входами контроллера (13), выходы которого соединены с аппаратами управления (16, 17, 18) и (19). При этом соединительный основной кабельный ввод (9) третьей панели ввода (3) и соединительный резервный кабельный ввод (12) четвертой панели ввода (4) подключены к внешнему резервному кабельному вводу (6) первой панели ввода (1), а соединительный резервный кабельный ввод (10) третьей панели ввода (3) и соединительный основной кабельный ввод (11) четвертой панели ввода (4) подключены к внешнему резервному кабельному вводу (8) второй панели ввода (2). Каждая панель (1, 2, 3) и (4) ввода содержит соответствующую отходящую линию (20, 21, 22) и (23) с установленными в них узлами учета электрической энергии (24). 1 ил.

Вводно-распределительное устройство, содержащее панель ввода, снабженную внешними основным и резервным кабельными вводами, каждый из которых соединен с аппаратом управления с выходом на отходящую линию, снабженную узлом учета электрической энергии, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит контроллер и вторую панель ввода с внешними основным и резервным кабельными вводами, а также третью и четвертую дополнительные панели ввода, каждая из которых содержит соединительные основной и резервный кабельные вводы, при этом все кабельные вводы снабжены аппаратами управления с выходом соответственно на вторую, третью и четвертую отходящие линии, снабженные узлами учета электрической энергии, а также содержит устройства контроля напряжения, установленные на первой и второй панелях ввода, при этом входы устройств контроля напряжения соединены с внешними основными кабельными вводами первой и второй панелей ввода соответственно, а выходы соединены с входами контроллера, выходы последнего соединены с аппаратами управления каждого кабельного ввода, причем соединительные основной кабельный ввод третьей и резервный кабельный ввод четвертой дополнительных панелей ввода подключены к внешнему резервному кабельному вводу первой панели ввода, а соединительные резервный кабельный ввод третьей и основной кабельный ввод четвертой дополнительных панелей ввода подключены к внешнему резервному кабельному вводу второй панели ввода.