ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к электрораспределительной цепи, которая соединяет различным образом, в зависимости от режима работы, два источника с нагрузками. Более конкретно, оно относится к расположению выключателей в цепи, когда определенные нагрузки нуждаются в том, чтобы получить питание от одного или другого из двух источников, и в некоторых случаях, из обоих источников одновременно.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В многочисленных установках, а именно для систем, расположенных внутри летательных аппаратов, или более конкретно для управления силовым оборудованием, несколько единиц электротехнического оборудования питается от двух источников, которые могут быть подключены параллельно.
Эта конфигурация обеспечивает надежность благодаря резервированию питания для оборудования, а также за счет гибкости эксплуатации, поскольку она позволяет адаптировать нагружение источников в зависимости от режима работы оборудования. Действительно для типа установки, о которой идет речь, не все оборудование является активным или работает на полную мощность в различных конфигурациях использования установки. Однако случается, что два источника соединены с одной или несколькими единицами оборудования, причем каждое из них в различные моменты времени нуждается в суммарной мощности, которую могут выдавать оба источника, и при этом другое оборудование никогда не нуждается в большем отборе мощности, чем может поставить один из источников. Поэтому представляется выгодным иметь возможность изменять подключения для питания этого оборудования.
В дальнейшем изложении предлагаемого документа, режимы работы каждого оборудования, называемого нагрузкой, управляются внешними средствами распределительной цепи. Также источники рассматриваются здесь как имеющие собственные средства управления. В этих условиях, электрораспределительная цепь между источниками и нагрузками состоит из целого комплекса соединений и коммутационных устройств, которые образуют пути между источниками и нагрузками, которые могут быть разомкнуты ты или замкнуты, чтобы адаптировать его конфигурацию к работе источников и нагрузок. В общепринятом порядке, как это показано на фиг. 1 для трех нагрузок СН1, СН2 и СН3, питаемых от двух источников S1 и S2, каждая нагрузка подключена к цепи однопоточным выключателем J1, J2 и J3, включающим в себя лишь одно коммутационное устройство, которое разомкнуто или замкнуто в зависимости от того, является ли нагрузка активной или неактивной. Далее, чтобы использовать оба источника одновременно для определенных нагрузок, между ними выполнено соединение, управляемое однопоточным выключателем J4. Цепь с фиг. 1 может быть легко адаптирована больше чем для трех нагрузок за счет подсоединения дополнительных нагрузок с обеих сторон выключателя J4, расположенного между источниками. Каждая нагрузка нуждается в электропитании, удовлетворяющем определенным характеристикам, например по параметрам напряжения и тока, и вносит в свою очередь определенное число ограничений на оборудование, расположенное выше в цепи. Это относится также к источникам, которые также вносят ограничения на оборудование, расположенное напротив них в цепи, в зависимости от нагружения со стороны нагрузок. Однопоточные выключатели для цепи, представленной на фиг. 1, рассчитываются просто. Каждый выключатель J1, J2, J3, расположенный напротив нагрузки СН1, СН2, СН3, рассчитывается относительно максимальных ограничений нагрузки. Например, выключатель J4, расположенный между источниками S1 и S2, рассчитывают относительно максимальных ограничений, которые может внести один или другой источник в связи с реакцией со стороны нагрузок.
В свою очередь, в поисках ответа на основные задачи, используемое в настоящее время на фиг. 1 решение, ставит ряд вопросов. В области надежности эксплуатации, отсутствует отказоустойчивость на все первые дефекты, а именно те, которые связаны с выключателями J1, J2, J3, расположенными напротив нагрузок. Нагрузка больше не может получать питание, если ее выключатель фиксирует сбой в разомкнутом положении, и не может быть отсоединена, если находится в замкнутом положении. Кроме того, если источник S1 или S2 поврежден, он не может быть отключен от цепи. В области эксплуатации, при параллельном включении источников, когда выключатель J4, находящийся между ними, замкнут, полное сопротивление этого выключателя приводит к тому, что пути, соединяющие оба источника S1 или S2 и одну нагрузку, СН1, СН2 или СН3, не имеют одинаковые характеристики.
Наконец, на уровне реализации, этот монтаж не оптимален в области себестоимости, занимаемого пространства и массы. Во-первых, присутствие, по меньшей мере, одной нагрузки, которая нуждается в питании от двух источников, создает для выключателя, который ею управляет, ограничения, превышающие максимум тех, которые может предъявить каждый источник. Их показатель может возрасти в два раза. Также вес и занимаемое выключателями пространство, в частности, если цепь трехфазная, непосредственно связаны с этими ограничениями. Более того, помимо этих ограничений, невозможно использование выключателей на стеллаже. Изготовление этого типа выключателя налагает, следовательно, дополнительные издержки. Кроме того, решение с фиг. 1, использует четыре различных отдельных выключателя. Вес и величина цепи связаны непосредственно с количеством установленных различных выключателей, это могло бы стимулировать уменьшение их количества.
Заявляемое изобретение имеет целью создание цепи, исключающей вышеуказанные недостатки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к электрораспределительной цепи, предназначенной для питания, по меньшей мере, двух нагрузок от двух источников, которая содержит провода, причем некоторые из них образуют выводы, выполненные с возможностью соединения с источниками и нагрузками, а также коммутационное устройства, при этом указанная цепь выполнена таким образом, что провода вместе с коммутационными устройствами устанавливают, по меньшей мере, один путь, который проводит электричество между каждой нагрузкой и двумя источниками.
Такая электрораспределительная цепь отличается тем, что каждый путь между источником и нагрузкой включает в себя одно коммутационное устройство, и тем, что, по меньшей мере, для одной пары определенных нагрузок, два коммутационных устройства на путях, связывающих каждый источник с двумя нагрузками указанной пары, интегрированы в двухпоточный выключатель, который представляет собой аппарат, который интегрирует два коммутационных устройства, каждое из которых выполнено с возможностью управления соединением провода с одним и тем же центральным контактом, который называется средней точкой, причем указанный двухпоточный выключатель соединен в своей средней точке с выводом, предназначенным для соединения с соответствующим источником.
Благодаря отдельному для каждого пути коммутационному устройству, изобретение позволяет выборочно комбинировать любую нагрузку с одним или другим из двух источником или с обоими. Помимо гибкости в эксплуатации, такая цепь обеспечивает отказоустойчивость на любой первый сбой в установке. Действительно, она позволяет отсоединить дающий сбой источник или нагрузку и продолжает управлять остальной установкой. Она предлагает также пути обхода, если коммутационное устройство выходит из строя.
Более того, коммутационное устройство никогда не пропустит поток мощности, превышающий тот, который может выдавать один из двух источников, даже если нагрузка использует мощность обоих источников. Следовательно, цепь согласно изобретению позволяет уменьшить рабочие ограничения коммутационного устройства теми, которые налагает каждый из источников, даже если нагрузка может вызвать более высокие ограничения. Наконец, в частности, в случае если к двум источникам подключены больше трех нагрузок, число коммутационных устройств остается минимальным.
С практической стороны, двухпоточный выключатель, интегрирующий два коммутационных устройства, на которые налагаются одинаковые рабочие ограничения, менее тяжелый и создает меньше интеграционных проблем, чем два аппарата, отличающиеся друг от друга. Следовательно, желательно группировать по два коммутационные устройства в этих двухпоточных выключателях. Далее, соединения могут быть выполнены согласно изобретению путем соединения средней точки двухпоточного выключателя с каждой нагрузкой, причем его два других вывода подсоединяют к источникам. В этом случае, при номинальной работе установки контакты двухпоточного выключателя в его средней точке не должны пропустить мощность, превышающую максимальную мощность нагрузки. Следовательно, двухпоточный выключатель рассчитан с учетом ограничений, налагаемых нагрузкой.
Наконец, относительно предыдущего описания, при номинальной работе установки, контакты двухпоточного выключателя, помещенного перед источником в его средней точке не должны пропускать мощность, превышающую максимальную мощность источника. Таким образом, двухпоточный выключатель рассчитан с учетом ограничений, налагаемых источником. Это положение особенно выгодно, когда две указанные нагрузки, на определенных фазах работы, могут использовать мощность, превышающую ту, которую может поставить только один источника. Это позволяет рассчитать оба выключателя для меньших ограничений, то есть снизить в них себестоимость и массу, относительно выключателей, которые могли быть рассчитаны на ограничения, налагаемые этими нагрузками. В частности, в вопросе о стоимости, может быть достигнуто, что ограничения, вносимые источниками, позволяют использовать изделия на стеллаже, тогда как ограничения, налагаемые нагрузками, этого не позволяют.
Предпочтительно электрораспределительная цепь, соединяющая источники с двумя нагрузками, как это описано выше, для каждой нагрузки, не относящейся к указанной паре, коммутационные устройства на путях, соединяющих эту нагрузку с двумя источниками, интегрированы в двухпоточный выключатель, соединенный в его средней точке с выводом, предназначенным для соединения с указанной нагрузкой.
Эта конфигурация особенно выгодна, когда именно нагрузки, относящиеся к этой паре, являются нагрузками, которые налагают максимальные ограничения. В частности, если нагрузки классифицируются по убывающим ограничениям, возникает предпочтительная конфигурация, если третья нагрузка не нуждается в большей мощности, чем та которую выдает ей самый мощный источник. В этом случае расчет параметров выключателей удается надежно ограничить под рабочие ограничения наиболее мощного источника.
Итак, изобретение относится, в частности, к электрораспределительной цепи, такой как описана выше, для которой двухпоточные выключатели, соединенные в их средней точке с выводами, предназначенными для соединения с нагрузкой, рассчитаны для рабочих ограничений ниже или равных самому большому из рабочих ограничений двух двухпоточных выключателей, соединенных в их средней точке с выводамами, предназначенными для соединения с источником. Более того, эта конфигурация минимизирует число отдельных аппаратов, используемых для реализации всех коммутационных устройств в соединениях между источниками и нагрузками. Сознавая, что масса и интеграционные трудности связаны с этим количеством индивидуальных аппаратов, будь то однопоточных или двухпоточных выключателей, эта форма осуществления является оптимальной с этой точки зрения.
Особая форма осуществления относится к электрораспределительной цепи, в которой провода и коммутационные устройства выполнены для работы с трехфазным током. Действительно, рабочие ограничения в трехфазной цепи приводят к особенно чувствительным ограничениям реализации трехполюсных выключателей, будь то однопоточных или двухпоточных. Поэтому крайне желательно в этом случае ограничить в них уровень рабочей мощности, а также их количество.
Изобретение относится также к установке, содержащей цепь по одной из предыдущих форм осуществления, два источника и нагрузки, питаемые этими источниками посредством указанной цепи, каждый выключатель которой рассчитан таким образом, что соответствует рабочим ограничениям нагрузки или источника, соединенного с его средней точкой. Более конкретно, изобретение относится к установке, содержащей два источника, каждый их которых выполнен с возможностью выдавать определенную мощность, и две нагрузки, имеющие режимы работы, которые могут нуждаться в питании от двух источников, причем эти две нагрузки образуют указанную пару нагрузок. Предпочтительно именно обе нагрузки, составляющие указанную пару, с последовательно соединенным с ними коммутационным органом, налагают максимальные ограничения на совокупность нагрузок установки. Эта последняя конфигурация позволяет использовать двухпоточные выключатели с наименьшими максимальными ограничениями при расчете их параметров.
Изобретение относится также с способу изготовления такой установки, который включает в себя этап определения ограничений, которые нагрузки налагают на коммутационное устройство, подключенное последовательно с ними, а также включает в себя исполнение электрораспределительной цепи, в которой указанная пара нагрузок состоит из нагрузок, которые налагают два наибольших ограничения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемое изобретение будет лучше понято и более наглядно будут представлены другие детали, признаки и преимущества предлагаемого изобретения при прочтении нижеследующего описания со сноской на прилагаемые чертежи, на которых показаны:
Фиг. 1 – схема электрораспределительной цепи с тремя нагрузками, питаемыми двумя источниками согласно уровню техники.
Фиг. 2 - схема электрораспределительной цепи с тремя нагрузками, питаемыми двумя источниками согласно изобретению.
Фиг. 3 - схема электрораспределительной цепи с 2+N нагрузками, питаемыми двумя источниками согласно изобретению.
Фиг. 4 – схема варианта исполнения электрораспределительной цепи с 2+N нагрузками, питаемыми двумя источниками.
Первый пример воплощения изобретения представлен тремя нагрузками СН1, СН2 и СН3, питаемыми двумя источниками S1 и S2 трехфазного тока. В этом примере первый источник S1 выдает мощность Р1 и второй источник S2 мощность Р2, которая ниже или равна Р1. Нагрузки СН1 и СН2 могут потреблять, в некоторых конфигурациях, мощность, превышающую ту, которую может поставить один из двух источников, а в других конфигурациях, они могут быть использованы с более низкой мощностью. Третья нагрузка CН3, в свою очередь, потребляет всегда более низкую мощность. Этот пример позволяет сравнить предшествующий уровень техники, со ссылкой на фиг. 1, с исполнением согласно изобретению, со ссылкой на фиг. 2.
В дальнейшем описании, компоненты на фиг. 1 и 2, представлены одним чертежом, что позволяет упростить понимание связей между элементами, будь то в случае трехфазного тока в примере применения. Действительно цепи трех фаз следуют точно по одной и той же схеме. В документе, понятие провода относится к устройству, проводящему ток во всех компонентах с полным сопротивлением, которое можно не принимать в расчет. Для трехфазного тока, провод состоит, разумеется, из трех жил. Далее, понятие трехполюсный для выключателя указывает на три параллельные цепи, которые соответствуют трем фазам тока. В частности, коммутационное устройство следует понимать в дальнейшем как средство размыкания и замыкания одновременно трех параллельных цепи трех фаз трехфазного тока. С другой стороны, понятие однопоточный или двухпоточный для выключателя относится к числу токовых потоков, сходящихся в контакте, соответствующие выключатели интегрируют таким образом одно или два коммутационных устройства.
Источники и нагрузки, с учетом их характеристик и предусмотренных условий их применения, могут накладывать максимальное ограничение на последовательно расположенный с ними трехполюсный однопоточный коммутационный орган. Так, в цепи согласно уровню техники с фиг. 1, каждая нагрузка СНi (i от 1 до 3) вносит максимальное нагружение Сi в последовательно расположенное с ними коммутационное устройство H01. Выключатели J1, J2 и J3, которые интегрируют эти коммутационные устройства H01, H02 и H03, соответственно рассчитаны, следовательно, для напряжений С1, С2 и С3. Выключатель J4, помещенный между источниками S1 и S2, последовательно включен, в свою очередь, будь то с источником S1 или источником S2, в зависимости от условий эксплуатации: протекает ли электрический поток от S1 к нагрузке СН3 или от источника S2 к одной из нагрузок СН1 или СН2. Поскольку источник S1 вносит ограничение Сs1, источник S2 ограничение Сs2, то выключатель J4 рассчитывают на максимальную величину этих двух ограничений.
Со ссылкой на фиг. 2, для реализации цепи, источники S1, S2 нагрузки СН1, СH2, СH3 и выключатели I1, I2, I3 соединяют с проводами F1-F11. Выводы цепи реализуют проводами F1-F5, оснащенными средствами, выполненными с возможностью установить соединение с соответствующей нагрузкой или источником. Это позволяет реализовать для трехфазного тока пути, связывающие каждую нагрузку с двумя источниками, разомкнутыми или замкнутыми, в зависимости от состояния коммутационных устройств Н1-Н6 выключателей I1, I2, I3. Следует отметить, что центральные контакты K3, K4, K5 выключателей I1, I2, I3 образуют, каждый из них, соединение между двумя путями. Далее, два пути, связывающие нагрузку СН1 с источниками S1, S2, сходятся в K1, а два пути, связывающие нагрузку СН2 с источниками S1, S2, сходятся в K2. Следует отметить, что выключатели I1 и I2 находятся на этих путях между источником S1 или S2 и соединением, K1 или K2, перед общим участком F3 или F4, связанным с нагрузкой. Аналогичным образом, выключатель I3 реализует коммутационные устройства на путях между источником S1, S2, перед общим участком F5, связанным с нагрузкой СН3.
Следовательно, цепь согласно изобретению использует три трехполюсных двухпоточных выключателя, соединенных следующим образом:
- средняя точка выключателя I1 соединена с источником S1, один вывод с нагрузкой СН1 и один вывод с нагрузкой СН2;
- средняя точка выключателя I2 соединена с источником S2, один вывод с нагрузкой СН1 и один вывод с нагрузкой СН2;
- средняя точка выключателя I3 соединена с источником S3, один вывод с нагрузкой СН1 и один вывод с нагрузкой СН2;
Эти трехполюсные двухпоточные выключатели имеют также в качестве признака то, что коммутация соединения контактов, связанных с их средней точкой, с контактами, связывающими одну сторону, не зависит от соответствующей коммутации с противоположной стороны.
При этом легко констатировать, что такая цепь обеспечивает, по меньшей мере, следующие комбинации, которые могут соответствовать форме эксплуатации установки:
- А1: одна нагрузка, СН1, СН2 или СН3, которая потребляет мощность ниже Р2, подводимую от одного из источников S1 или S2;
- А2: одна из нагрузок, СН1 или СН2 или СН3, которая потребляет мощность ниже Р1, но превышающую или равную Р2, подводимую лишь от одного источника S1;
- А3: одна из нагрузок, СН1 или СН2, которая потребляет мощность ниже Р1+Р2, но превышающую или равную Р2, подводимую обоими источниками S1 и S2, которые выдают желаемую мощность с любым распределением мощности в пределах их соответствующих установленных потенциалов;
- А4: одна из нагрузок, СН1 или СН2, которая потребляет мощность ниже Р1+Р2, но превышающую Р1, подводимую от обоих источников S1 и S2, которые выдают желаемую мощность с любым распределением мощности в пределах их соответствующих установленных потенциалов;
- А5: две нагрузки, по выбору из СН1, СН2 или СН3, которые потребляют одновременно мощности, ниже или равные Р1 для первой нагрузки, и Р2 для второй нагрузки, подводимые всецело соответственно из источников S1 и S2.
Констатируется первое преимущество относительно предшествующего уровня техники в рамках возможных комбинаций, то есть гибкость в эксплуатации установки. Действительно, цепь с фиг. 1, не будучи симметричной, не позволяет использовать комбинацию 2, если нагрузка СН2 потребляет больше, чем мощность, которую может поставить источник S2. Действительно, невозможно отключить источник S2, не прерывая в этом случае также связь с источником S1. Наоборот, для воплощения комбинации А2 с цепью с фиг. 2, достаточно разомкнуть выключатели I2 и I3 обеих сторон, переведя выключатель I1 в положение разомкнуто к нагрузке СН1 и замкнуто к нагрузке СН2.
Аналогичным образом, в примере комбинации А5, в которой источник S1 предназначен для нагрузки СН2, а S2 для нагрузки СН1, можно легко констатировать возможность создания путей путем реализации этой комбинации с изобретением, тогда как цепь с фиг. 1 не позволяет одновременно питать две нагрузки, разделив цепи, по которым проходят потоки мощности. Могут быть найдены другие примеры. Далее, как было указано в преамбуле, при реализации комбинации типа А3 или А4 с цепью с фиг. 1, пути, связывающие нагрузку с двумя источниками различаются по полному сопротивлению из-за выключателя J4, помещенного между этими двумя источниками, между тем как цепь с фиг. 2 согласно изобретению, используя идентичные выключатели I1 и I2 позволяют получить эту симметрию.
Далее, учитывая тот факт, что контакты, связывающие средние точки трехполюсных двухпоточных выключателей, связаны последовательно с источниками и нагрузками, с которыми они соединены, то ограничения Сi (i от 1 до 3) для нагрузок Сi, а также Cs1 и Cs2 для источников, которые должны приниматься в расчет при определении параметров этих выключателей, аналогичны тем, которые определены прежде. То есть:
- трехполюсный двухпоточный выключатель I1 рассчитывают для ограничения Cs1, которое налагает источник S1;
- трехполюсный двухпоточный выключатель I2 рассчитывают для ограничения Cs2, которое налагает источник S2;
- трехполюсный двухпоточный выключатель I3 рассчитывают для ограничения C3, которое вносит нагрузка СН3.
Это позволяет констатировать, что самые большие ограничения С1 с С2, связанные с нагрузками СН1 и СН2, не участвуют в расчете параметров цепи согласно изобретению, в отличие от прежнего уровня техники.
Выигрыш может быть проиллюстрирован на примере особого, осуществления, в котором два преобразователя S1 и S2, связанные с двумя синхронными двигателями с постоянным магнитом 30 kVA, СН1 и СН2, и одним асинхронным двигателем СН3 с постоянным магнитом 10 kVA. Далее, любой из двигателей СН1 и СН2 может быть использован до мощностей в 80 kVA. (Предусмотрен длинный переходный процесс при работе установки). Предлагается выбор в том, чтобы использовать два идентичных преобразователя S1 и S2, с максимальной выходной мощностью 40 kVA, то есть половиной максимальной мощности, предусмотренной для одного из двигателей.
Согласно изобретению, реализуют, например, цепь с использованием двух трехполюсных двухпоточных выключателей I1 и I2, рассчитанных для ограничения в 40 kVA перед преобразователями S1 и S2 и трехполюсный двухпоточный выключатель I3, рассчитанный для ограничения в 10 kVA перед асинхронным двигателем СН3.
В действительности, обнаруживается, что эта цепь позволяет воплотить предусмотренные комбинации:
- А1: один из двигателей, СН1, СН2 или СН3 запитывается на своей номинальной мощности от преобразователя S1 или S2;
- А3 или А4: один из двигателей, СН1, СН2 или СН3 запитывается на своей номинальной мощности от преобразователя S1 или S2;
- А5: оба двигателя СН1 и СН2 запитываются на своей номинальной мощности одновременно от преобразователя S1 для одного и от S2 для другого.
- А2: один из двигателей СН1 и СН2 запитывается от включенных параллельно двух преобразователей S1 и S2 мощность 80 kVA.
Чтобы реализовать эти конфигурации с цепью, такой как представлена на фиг. 1, два выключателя J1 и J2, рассчитанные на напряжение 80 kVA, пришлось бы поместить вместо двух выключателей I1 и I2, рассчитанных на напряжение 40 kVA. Этот пример иллюстрирует тот факт, что достигается выгода в два раза по показателю ограничения, которому подвергается выключатель. Более того, изобретение использует лишь три трехполюсных двухпоточных выключателя вместо четырех трехполюсных однопоточных выключателей, используемых в предшествующем решении. С учетом технологии, три выключателя согласно изобретению имеют меньшую массу и занимают меньшее пространство, чем четыре выключателя согласно уровню техники, при этом некоторые из них, кроме того, должны быть рассчитаны на более высокие ограничения.
С точки зрения надежности, представленная на фиг. 1 форма осуществления, предлагает допуск на любой первый сбой для потока мощности ниже или равной Р2 и предлагает в некоторых случаях допуск на сбой для потока мощности, равной Р1+Р2. На практике:
- В случае неисправности на уровне источника S1 или S2, он может быть отключен посредством выключателя I1 или I2, расположенного напротив последнего.
- В случае неисправности на уровне нагрузки СН1 или СН2, она может быть отключена путем размыкания коммутационного устройства напротив соответствующих контактов на выключателе I1 или I2.
- В случае неисправности на уровне нагрузки СН3 она может быть отключена посредством выключателя I1 или I2, расположенного напротив нее.
- В случае коммутационного устройства между контактами, заблокированного в разомкнутом состоянии на одном из выключателей, оказавшаяся под влиянием этого нагрузка остается управляемой источником, с которым она связана через незаблокированное между контактами коммутационное устройство. Далее, если речь идет о коммутационном устройстве между контактами одного из двух выключателей I1 или I2, помещенного напротив источника, на один из источников СН1 или СН2 еще может подводиться мощность Р1+Р2.
- В случае коммутационного устройства между контактами, заблокированного в замкнутом состоянии на выключателе, оказавшаяся под влиянием этого нагрузка остается управляемой источником, с которым она постоянно связана и через параллельное подключение обоих источников; все нагрузки остаются управляемыми, по меньшей мере, посредством одного из источников, с другой стороны, лишь на одну из нагрузок может еще подаваться мощность Р1+Р2, при условии, что заблокированное между контактами коммутационное устройство является одним из тех, которые контактируют с этой нагрузкой.
В особом исполнении, механическое предохранительное устройство может быть установлено на выключателе, который препятствует одновременному замыканию его двух коммутационных устройств. Например, эта система может быть установлена на выключателе I3. Это препятствует случайной подаче на нагрузку СН3 сверхмощности, поступающей из комбинации обоих источников. В другом примере, эта система, установленная на выключателе I1 может воспрепятствовать провалу источника S2 вследствие запроса поставить слишком высокую мощность для одновременного питания обеих нагрузок СН1 и СН2.
Изобретение относится, разумеется, к исполнению, которое содержит лишь нагрузки СН1 и СН2, которые могут нуждаться в мощности, превышающей Р1, выдаваемой менее мощным из двух источником. В этом случае, соотношение числа используемых выключателей относительно предшествующего уровня техники составляет два к трем.
В более обширной форме осуществления, наряду с источниками СН1 и СН2, установка содержит N источников, максимальная мощность питания которых ниже Р2, которую может поставить менее мощный из источников. Эти нагрузки, обозначенные СН3-СН2+N, налагают, следовательно, на последовательно включенные с ними контакты ограничения С3-С2+N, которые ниже, чем ограничения CS1 и CS2, внесенные источниками S1 и S2. Со ссылкой на фиг. 3, цепь согласно изобретению комбинирует соответственно каждую нагрузку СН3-СН2+N c трехполюсным двухпоточным выключателем I3-I2+N, рассчитанным на ограничения С3-С2+N. Каждая нагрузка СН3-СН2+N соединена соответственно со средней точкой K5-K4+N выключателя I3-I2+N посредством выходного провода F5-F4+N. Как для первой формы осуществления, каждый выключатель I3-I2+N имеет соединение посредством непоказанных проводов с источником S1 с одной из своих сторон и с источником S2 с другой стороны.
Далее, как в первой форме осуществления, источник S1 соединен выходным проводом F1 со средней точкой K3 выключателя I1, рассчитанного на ограничение CS1, и источник S2 соединен выходным проводом F2 со средней точкой K4 выключателя I2, рассчитанного на ограничение CS2. Соединения посредством непоказанных на фиг. 3 проводов с нагрузками СН1 и СН2 аналогичны представленным на фиг. 2.
Эта форма осуществления обеспечивает комбинации А1-А5 аналогичные тем, которые описаны в первой форме осуществления, с заменой нагрузки СН3 на любую нагрузку из СН3-СН2+N. Он соответствует тем же критериям отказоустойчивости на первый сбой. Наконец, как и прежде, выключатели I1 и I2 имеют самые существенные рабочие ограничения, независимо от соответствующих величин ограничений со стороны нагрузок СН1 и СН2.
В более общем плане, эта форма осуществления применима также, если больше чем две нагрузки нуждаются в параллельной подаче питания из двух источников. В этом случае, нагрузки классифицируют по убывающему порядку ограничений, который они оказывают на коммутационный орган, соединенный последовательно с ними. Нагрузки СН1 и СН2, соединенные с расположенными впереди источников выключателями I1 и I2, вносят в этом случае наибольшие ограничения. При этом вместо того, чтобы рассчитывать параметры выключателей, помещенных впереди нагрузок, на основе наименьших ограничений, оказываемых источниками, уменьшают величину наибольших ограничений, вносимых СН1 и СН2, за счет самого мощного источника S1.
В одном варианте осуществления, нагрузки СН1 и СН2 используют как нагрузки СН3-СН2+1, при соединении их со средней точкой выключателей I1 и I2, как это иллюстрируется на фиг. 4. Этот вариант, имеет аналогичные функциональные параметры, что и предыдущая форма осуществления, но на этот раз выключатели I1 и I2 должны рассчитываться с учетом ограничений, вносимых нагрузками СН1 и СН2. Соответственно, они более затратные по занимаемому пространству и себестоимости.
В варианте представленных различных форм осуществления, по меньшей мере, один из трехполюсных двухпоточных выключателей заменен на два трехполюсных однопоточных выключателя, рассчитанных на идентичные рабочие ограничения. Этот вариант имеет идентичные функциональные параметры и соответствует идентичным критериям надежности, что и соответствующий вариант, выполненный исключительно с трехполюсными двухпоточными выключателями. Однако масса двух выключателей больше и их механическое интегрирование сложнее.
Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении отказоустойчивости и достигается за счет того, что в электрораспределительной цепи, предназначенной для питания, по меньшей мере, двух нагрузок (СН1, СH2, СH3) от двух источников (S1, S2), содержатся провода F1-F11, причем некоторые из них (F3, F4, F5, F1, F2) образуют выводы, выполненные с возможностью соединения с внешним оборудованием, и коммутационные устройства (Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6), выполненной таким образом, что устанавливает путь между каждой нагрузкой (СН1, СH2, СH3) и двумя источниками (S1, S2), соединяя указанные нагрузки и источники с выводами (F3, F4, F5, F1, F2), отличается тем, что, по меньшей мере, для одной пары определенных нагрузок (СН1, СH2) два коммутационных устройства (Н1, Н2) (Н3, Н4) на путях, связывающих каждый источник (S1, S2) с двумя нагрузками (СН1, СH2) указанной пары, интегрированы в двухпоточный выключатель (I1, I2), причем указанный двухпоточный выключатель (I1, I2) соединен в своей средней точке (K4, K5) с выходом (F1, F2), предназначенным для соединения с соответствующим источником (S1, S2). Изобретение относится также к установке, которая использует эту цепь, и к способу ее изготовления. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
1. Электрораспределительная цепь, предназначенная для питания, по меньшей мере, двух нагрузок (СН1, СH2, СH3) от двух источников (S1, S2), которая содержит провода F1-F11, причем некоторые из них (F3, F4, F5, F1, F2) образуют выводы, выполненные с возможностью соединения с источниками (F1, F2) и нагрузками (F3, F4, F5), а также коммутационные устройства (Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6), при этом указанная цепь выполнена таким образом, что провода вместе с коммутационными устройствами устанавливают, по меньшей мере, один путь, который проводит электричество между каждой нагрузкой (СН1, СH2, СH3) и двумя источниками (S1, S2), и отличается тем, что каждый путь между источником и нагрузкой включает в себя одно коммутационное устройство, и тем, что, по меньшей мере, для одной пары определенных нагрузок (СН1, СH2) два коммутационных устройства (Н1, Н2)(Н3, Н4) на путях, связывающих каждый источник (S1, S2) с двумя нагрузками (СН1, СH2) указанной пары, интегрированы в двухпоточный выключатель (I1, I2), который представляет собой аппарат, который интегрирует два коммутационных устройства (Н1, Н2)(Н3, Н4)(Н5, Н6), каждое из которых выполнено с возможностью управления соединением провода (F6, F8) (F9, F11) (F7 F10) с одним и тем же центральным контактом (К3)(К4)(К5), который называется средней точкой, причем указанный двухпоточный выключатель (I1, I2) соединен в своей средней точке (К4, К5) с выводом (F1, F2), предназначенным для соединения с соответствующим источником (S1, S2).
2. Электрораспределительная цепь по п. 1, в которой для каждой нагрузки (СН3, СН2+N), не относящейся к указанной паре, коммутационные устройства на путях, связывающих эту нагрузку с двумя источниками (S1, S2), интегрированы в двухпоточный выключатель (I3, I2+N), соединенный в его средней точке (К5, К4+N) с выводом (F5, F4+N), предназначенным для соединения с указанной нагрузкой (СН3, СН2+N).
3. Электрораспределительная цепь по предыдущему пункту, для которой двухпоточные выключатели (I3, I2+N), соединенные в их средней точке с выводами (F5, F4+N), предназначенными для соединения с нагрузкой (СН3, СН2+N), рассчитаны для рабочих ограничений ниже или равных самому большому из рабочих ограничений двух двухпоточных выключателей (I1, I2), соединенных в их средней точке с выводами (F1, F2), предназначенными для соединения с источником (S1, S2).
4. Электрораспределительная цепь по одному из предыдущих пунктов, в которой провода (F1-F11) и коммутационные устройства (Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6) выполнены для работы с трехфазным током.
5. Установка, включающая в себя электрораспределительную цепь по одному из пп. 1-4, два источника (S1, S2) и нагрузки (СН1, СН2, СН3, СН2+N), питаемые этими источниками посредством указанной цепи, каждый выключатель (I1, I2, I3, I2+N) которой рассчитан таким образом, что соответствует рабочим ограничениям нагрузки или источника, соединенного с его средней точкой.
6. Установка по предыдущему пункту, содержащая два источника (S1, S2), каждый их которых выполнен с возможностью выдавать определенную мощность, и, по меньшей мере, две нагрузки (СН1, СН2), имеющие режимы работы, которые могут нуждаться в питании от двух источников, причем эти две нагрузки образуют указанную пару нагрузок.
7. Установка по предыдущему пункту, в которой две нагрузки (СН1, СН2), составляющие указанную пару, являются нагрузками, которые налагают на расположенный последовательно с ними коммутационный орган максимальные ограничения на совокупность нагрузок установки.
8. Способ изготовления установки по одному из пп. 6 или 7, который включает в себя этап определения ограничений, которые нагрузки (СН1, СН2, СН3, СН2+N) налагают на коммутационное устройство, расположенное последовательно с ними, а также включает в себя исполнение электрораспределительной цепи по пп. 3 и 4, в которой указанная пара нагрузок (СН1, СН2) состоит из нагрузок, которые налагают два наибольших ограничения.
| WO 2009153657 A1, 23.12.2009 | |||
| ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПИТАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА | 2006 |
|
RU2400900C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАННОГО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОЙ НАГРУЗКИ | 2006 |
|
RU2394329C2 |
