ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ Российский патент 2022 года по МПК H01H71/12 H01H33/28 H01H33/53 

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящего раскрытия, в целом, относятся к области источников электропитания и распределения электроэнергии и, более конкретно, относятся к переключателю.

Уровень техники

Ускоренное развитие индустриализации и урбанизации в долгосрочной перспективе способствует непрерывному росту потребности в электроэнергии, что ставит тяжелую и сложную задачу по развитию сетей и, следовательно, неотложной задачей является построение надежной "умной сети электроснабжения" (смарт-сети). В настоящее время смарт-сети развиваются в направлении сверхвысоковольтных и высоковольтных напряжений, и развитие технологии высококачественных и высоконадежных размыкателей цепи, совместимых с такими сетями, могут обеспечить надежную техническую поддержку безопасности и надежности смарт-сетей электроснабжения.

Размыкатель цепи является переключателем, который может замыкать, пропускать и прерывать ток в состоянии обычного контура и может пропускать и прерывать ток в условиях экстремального контура в пределах заданного времени. Размыкатель цепи может применяться для распределения электроэнергии без частого приведения в действие асинхронного двигателя, тем самым защищая электромонтаж источника электропитания и двигатель; помимо этого, при серьезной перегрузке или неисправностях, таких как короткое замыкание или просадка напряжения, размыкатель цепи может автоматически отключить электрическую цепь.

Исследования показали, что когда в электрической цепи возникает неисправность, входной размыкатель цепи обычно размыкается, чтобы прервать неисправность. Однако, операция размыкания является медленной. Если неисправность прерывается в пределах 30-40 мс после возникновения дуги, будут возникать чувствительность по напряжению и отключение нагрузки (например, устройство управления скоростью с переменной частотой), что нанесет пользователям серьезный экономический ущерб; помимо этого, могут возникнуть серьезные повреждения в системном трансформаторе и в месте неисправности. Дополнительно, неисправности иногда возникают в размыкателях цепей среднего напряжения, которые вызываются, главным образом, неисправностью в работе размыкателя. Неполная статистика показывает, чтобы 2016 году более 85% неисправностей размыкателей цепи среднего напряжения были вызваны неисправностью в работе размыкателя. Причины включают в себя: неисправность механизма, поломка детали управления, короткое замыкание контура управления, отказ энергонакопительного двигателя и т.п.

Раскрытие сущности изобретения

Варианты осуществления настоящего раскрытия, представляют переключатель, который может снижать шансы появления отказов в работе размыкателя цепи и повышать безопасность системы смарт-сети.

При одном подходе варианты осуществления настоящего раскрытия обеспечивают переключатель, содержащий систему управления, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции, при этом:

система управления выдает первую команду выполнения операции первому механизму манипуляции и вторую команду выполнения операции второму механизму манипуляции, соответственно;

и первая команда выполнения операции выполнена с возможностью выдачи команды первому механизму манипуляции для выполнения первой операции;

вторая команда выполнения операции выполнена с возможностью выдачи команды второму механизму манипуляции для выполнения второй операции; и

время, затраченное первым механизмом манипуляции на выполнение первой операции, отличается от времени, затраченного вторым механизмом манипуляции на выполнение второй операции.

При другом подходе варианты осуществления настоящего раскрытия обеспечивают переключатель, содержащий: систему управления, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции, в котором:

система управления выдает команду выполнения операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, соответственно;

при этом команда выполнения операции выполнена с возможностью выдачи команды первому механизму манипуляции выполнить первую операцию; и затем второй механизм манипуляции выполняет вторую операцию;

время, затраченное первым механизмом манипуляции на выполнения первой операции, отличается от времени, затраченного вторым механизмом манипуляции на выполнение второй операции.

Варианты осуществления настоящего раскрытия могут приводить к следующим полезным результатам:

Варианты осуществления настоящего раскрытия обеспечивают переключатель, содержащий систему управления, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции, в котором система управления выдает первую команду выполнения операции первому механизму манипуляции и вторую команду выполнения операции второму механизму манипуляции, соответственно; причем первая команда выполнения операции выполнена с возможностью подачи команды первому механизму манипуляции выполнить первую операцию и вторая команда выполнения операции выполнена с возможностью подачи команды второму механизму манипуляции выполнить вторую операцию; и время, которое требуется первому механизму манипуляции для выполнения первой операции, отличается от времени, которое требуется второму механизму манипуляции для выполнения второй операции. В соответствии с решением, обеспечиваемым в вариантах осуществления настоящего раскрытия, адаптируя систему управления, которая может управлять различными механизмами манипулирования, могут быть реализованы операции размыкания-замыкания с различными скоростями, случаи короткого замыкания, происходящие в сети, могут своевременно устраняться и стабильность работы сети может быть повышена; при совместных действиях первого механизма манипуляции и второго механизма манипуляции для реализации избыточности работы переключателя, так что шансы отказа при работе переключателя могут быть эффективно снижены и безопасность всей системы смарт-сети может быть повышена.

Краткое описание чертежей

Чтобы разъяснить технические решения вариантов осуществления настоящего раскрытия, ниже будут кратко представлены чертежи, используемые при описании вариантов осуществления. Очевидно, что чертежи описываются только как относящиеся к некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия. Специалистами в данной области техники, не требуя изобретательской работы, могут быть получены другие чертежи, основанные на этих чертежах, на которых:

фиг. 1 - структурная схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия; и

фиг. 2 - структурная схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия; и

фиг. 3 - структурная схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия; и

фиг. 4 - структурная схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия; и

фиг. 5 - структурная схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия; и

фиг. 6 - структурная схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия.

Осуществление изобретения

При практических применениях размыкатели цепей могут классифицироваться как быстрые размыкатели цепей и обычные размыкатели цепей. Обычный размыкатель цепи при работе обладает медленным действием. Быстрый размыкатель цепи обладает относительно интенсивным движением при размыкании и замыкании, поскольку он приводится в действие, главным образом, электромагнитным репульсионным механизмом, так что его длительное использование имеет тенденцию вызывать усталость и повреждение, тем самым сокращая срок службы всего оборудования и снижая безопасность смарт-сети.

Чтобы сделать задачи, технические решения и преимущества настоящего раскрытия гораздо более ясными, варианты осуществления настоящего раскрытия обеспечивают переключатель, содержащий систему управления, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции, в котором система управления выдает первую команду выполнения операции первому механизму манипуляции и вторую команду выполнения операции второму механизму манипуляции, соответственно; причем первая команда выполнения операции выполнена с возможностью подачи команды первому механизму манипуляции выполнить первую операцию, и вторая команда выполнения операции выполнена с возможностью подачи команды второму механизму манипуляции выполнить второе операция; и время, которое требуется первому механизму манипуляции для выполнения первой операции, отличается от времени, которое требуется второму механизму манипуляции для выполнения второй операции. В соответствии с решением, представленным в вариантах осуществления настоящего раскрытия, адаптируя систему управления, которая может управлять различными механизмами манипуляции, могут быть реализованы операции замыкания-размыкания с различными скоростями, случаи короткого замыкания, возникающего в сети, могут быть быстро устранены, и стабильность работы сети может быть повышена; при совместных действиях между первым механизмом манипуляции и вторым механизмом манипуляции для реализации избыточности работы переключателя, шансы отказа в работе переключателя могут быть эффективно понижены и безопасность всей смарт-сети может быть повышена.

Здесь далее различные варианты осуществления настоящего раскрытия будут описаны с дополнительными подробностями со ссылкой на сопроводительные чертежи. Очевидно, варианты осуществления, описанные здесь, являются только частью вариантов осуществления настоящего раскрытия, но не всех. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники, квалифицированными в искусстве без каких-либо изобретательских действий, и основанные на примерах вариантов осуществления, попадают в рамки объема защиты настоящего раскрытия.

На фиг. 1 представлена структурная схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия. Переключатель содержит систему 101 управления, первый механизм 102 манипуляции и второй механизм 103 манипуляции, в котором

система 101 управления выдает первую команду выполнения операции первому механизму 102 манипуляции и вторую команду выполнения операции второму механизму 103 манипуляции, соответственно;

и в котором первая команда выполнения операции выполнена с возможностью подачи команды первому механизму манипуляции выполнить первую операцию;

вторая команда выполнения операции выполнена с возможностью подачи команды второму механизму манипуляции выполнить вторую операцию; и

время, затраченное первым механизмом манипуляции на осуществление первой операции, отличается от времени, затраченного вторым механизмом манипуляции на осуществление второй операции.

Предпочтительно, время, затраченное первым механизмом манипуляции на осуществление первой операции, короче, чем время, которое затрачивает второй механизм манипуляции на осуществление второй операции, то есть, время, которое затраченное первым механизмом манипуляции на осуществление размыкания, может быть короче, чем время, затраченное вторым механизмом манипуляции на осуществление размыкания. Предполагая, что время, затраченное вторым механизмом манипуляции на осуществление размыкания, является временем, затраченным типичным прерывателем цепи на осуществление размыкания, а именно, 30 мс ~ 40 мс, время, затраченное первым механизмом манипуляции на осуществление размыкания, может находиться в пределах между 1 мс ~ 30 мс (не включено).

Предпочтительно, время, затраченное первым механизмом манипуляции, осуществляющим первую операцию, короче, чем время, затраченное типичным прерывателем цепи на осуществление размыкания; конкретная продолжительность времени для первого механизма управления на осуществление размыкания здесь не ограничивается.

Предпочтительно, при отказе, связанном с монтажом, система 101 управления выдает первую команду выполнения операции первому механизму 102 манипуляции и вторую команду выполнения операции второму механизму 103 манипуляции, соответственно.

Следует заметить, что состояние монтажа может автономно контролироваться системой управления или другим устройством; далее, результат контроля передается системе управления. Способ, которым система управления получает состояние монтажа, конкретно здесь не ограничивается.

Когда в системе смарт-сети происходит короткое замыкание, вариант осуществления настоящего раскрытия может осуществить первое полуволновое синхронизированное переключение и быстро устранить короткое замыкание, тем самым дополнительно улучшая способность отключения и увеличивая срок службы переключателя; помимо этого, может быть осуществлено фазоуправляемое замыкание цепи переключателя, чтобы уменьшить бросок, вызываемый замыканием переключателя в системе смарт-сети, например, ограничивая ток броска при включении трансформатора без нагрузки.

В соответствии с решением, содержащимся в вариантах осуществления настоящего раскрытия, адаптируя систему управления для управления различными механизмами манипуляции, операции по размыканию с различными скоростями могут быть реализованы при неисправности монтажа, случаи короткого замыкания, происходящие в сети, могут быть быстро устранены и стабильность работы сети может быть повышена; помимо этого, шансы возникновения неисправности при работе переключателя могут быть эффективно снижены, надежность операций может быть повышена и безопасность всей системы смарт-сети может быть повышена.

В другом варианте осуществления настоящего раскрытия система 101 управления дополнительно выполнена с возможностью подачи команды выполнения операции второму механизму 103 манипуляции, когда монтаж работает нормально, причем команды выполнения операции выполнены с возможностью подачи второму механизму манипуляции команды выполнения операции размыкания или операции замыкания.

Следует заметить, что команда выполнения операции выполняется с возможностью подачи команды второму механизму манипуляции выполнять обычные операции размыкания/замыкания. "Обычные" здесь могут рассматриваться как обычное состояние цепи на предшествующем уровне техники.

В решении, представляемом вариантами осуществления настоящего раскрытия, система управления выборочно управляет различными механизмами манипулирования в зависимости от различных состояний монтажа. Другими словами, когда монтаж работает нормально, нормаль, выбирается обычная скорость размыкания, которая может эффективно препятствовать усталости и повреждениям, вызываемым использованием только одного быстродействующего прерывателя цепи в течение длительного времени, продлевать срок службы всего оборудования и эффективно повышать безопасность системы смарт-сети.

В другом варианте осуществления настоящего раскрытия на фиг. 2 показана схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия. На основе фиг. 1, переключатель дополнительно содержит дугогасящий узел 104, в котором дугогасящий узел содержит подвижный контакт 1041 и неподвижный контакт 1042.

Соединения между первым механизмом 102 манипуляции, вторым механизмом 103 манипуляции и дугогасящим узлом 104 содержат одно из следующего:

соединение между первым механизмом 102 манипуляции и подвижным контактом 1041 и соединение между вторым механизмом 103 манипуляции и первым механизмом 102 манипуляции;

соединение между первым механизмом 102 манипуляции и неподвижным контактом 1042 и соединение между вторым механизмом 103 манипуляции и подвижным контактом 1041;

соединение между вторым механизмом 103 манипуляции и неподвижным контактом 1042 и соединение между первым механизмом 102 манипуляции и подвижным контактом 1041;

соединение между вторым механизмом 103 манипуляции и подвижным контактом 1041 и соединение между вторым механизмом 103 манипуляции и первым механизмом 102 манипуляции.

В дополнительном варианте осуществления настоящего раскрытия на фиг. 3 схематично показан переключатель, соответствующий варианту осуществления настоящего раскрытия. Как можно видеть на фиг. 3, соединение между первым механизмом манипуляции и подвижным контактом и соединение между вторым механизмом манипуляции и первым механизмом манипуляции конкретно содержат:

соединение между подвижным рычагом 301 первого механизма манипуляции и подвижным контактом 1041 и соединение между подвижным рычагом 302 второго механизма манипуляции и корпусом 303 первого механизма манипуляции.

Основываясь на структуре переключателя, показанной на фиг. 3, принцип работы переключателя описывается следующим образом:

При выполнении операции быстрого размыкания первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции находятся в замкнутом положении; когда система управления определяет потребность быстрого размыкания или получает команду от вышестоящей системы управления, система управления выдает команду выполнения операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, и первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт, чтобы осуществить быстрое размыкание для размыкания цепи; время, требующееся второму механизму манипуляции на выполнение операции размыкания, больше, чем время, требующееся первому механизму манипуляции на выполнение операции размыкания, и после того, как цепь разорвана, подвижный контакт продолжает оттягиваться для совершения движения размыкания, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы заставить первый механизм манипуляции восстановить замкнутое положение, гарантируя, тем самым, нормальное функционирование при следующей быстрой операции размыкания, реализуя избыточное действие (избыточность здесь может истолковываться следующим образом: первый механизм манипуляции размыкается, чтобы однократно разорвать контакт, осуществляя, таким образом, разрыв цепи; второй механизм манипуляции действует так, чтобы разорвать контакт, осуществляя разрыв цепи; эти два действия осуществляют одну и ту же функцию, поэтому, когда один механизм терпит отказ, нормальные операции могут все еще продолжать гарантироваться) и гарантируя нормальное функционирование переключателя. В течение этого периода цепь всегда находится в состоянии размыкания.

При выполнении операции быстрого замыкания первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции находятся в положении размыкания; когда система управления определяет необходимость быстрого замыкания или получает команду от вышестоящей системы управления, система управления дает команду на выполнение операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, и первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт, чтобы осуществить быстрое замыкание и сделать цепь проводящей; время, затраченное вторым механизмом манипуляции на выполнение операции замыкания, больше, чем время, затраченное первым механизмом манипуляции на выполнение операции замыкания, и после того, как цепь стала проводящей, подвижный контакт остается нажатым, чтобы закончить движение замыкания, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы восстановить состояние размыкания, гарантируя, таким образом, нормальное функционирование при следующей операции быстрого замыкания, осуществляя избыточное действие и гарантируя нормальное функционирование переключателя. В течение этого периода цепь всегда находится в проводящем состоянии.

При нормальной работе первый механизм манипуляции не действует, что может рассматриваться как жесткое связующее соединение и для работы подвижный контакт приводится в действие вторым механизмом манипуляции, осуществляя, таким образом, нормальное замыкание и размыкание переключателя. Таким образом, усталости и повреждений, вызываемых быстродействием, при нормальном функционировании удается избежать, увеличивая, таким образом, срок службы.

В дополнительном варианте осуществления настоящего раскрытия на фиг. 4 схематично показана структура переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия. Из фиг. 4 можно видеть, что соединение между первым механизмом манипуляции и подвижным контактом и соединение между вторым механизмом манипуляции и первым механизмом манипуляции, в частности, содержит:

Соединение между подвижным рычагом 301 первого механизма манипуляции и подвижным контактом 1041 и соединение между подвижным рычагом 302 второго механизма манипуляции и корпусом 303 первого механизма манипуляции через соединение 304.

Основываясь на структуре переключателя, показанной на фиг. 4, принцип работы переключателя описывается следующим образом:

При выполнении операции быстрого размыкания первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции находятся в замкнутом положении; когда система управления определяет необходимость быстрого размыкания или получает команду от вышестоящей системы управления, система управления дает команду на выполнение операций первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, и первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт, чтобы реализовать быстрое размыкание для размыкания цепи; время, затраченное вторым механизмом манипуляции на выполнение операции размыкания, больше, чем время, затраченное первым механизмом манипуляции для выполнения операции размыкания, и после того, как цепь разорвана, подвижный контакт продолжает оттягиваться, чтобы создать движение на размыкание, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы восстановить замкнутое состояние, гарантируя, таким образом, нормальное функционирование при следующей операции быстрого размыкания, реализуя действие избыточности и гарантируя нормальное функционирование переключателя. В течение этого периода цепь всегда находится в состоянии размыкания.

При выполнении операции быстрого замыкания первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции находятся в положении размыкания; когда система управления определяет необходимость быстрого замыкания или получает команду от вышестоящей системы управления, система управления выдает команду на выполнение операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, и первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт, чтобы реализовать быстрое замыкание для создания проводящей цепи; время, затраченное вторым механизмом манипуляции на выполнение операции замыкания, больше, чем время, затраченное первым механизмом манипуляции на выполнение операции замыкания, и после того, как цепь стала проводящей, подвижный контакт продолжает оставаться нажатым, чтобы производить движение замыкания, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы восстановить положение размыкания, гарантируя, таким образом, нормальное функционирование при следующей операции замыкания, осуществляя избыточное действие и гарантируя нормальное функционирование переключателя. В течение этого периода цепь всегда находится в проводящем состоянии.

При нормальной работе первый механизм манипуляции не действует, что может рассматриваться как фиксированное соединение, и подвижный контакт приводится в действие вторым механизмом манипуляции, чтобы действовать через связующее соединение, осуществляя, таким образом, нормального замыкание и размыкание переключателя. Таким образом, усталости и повреждений, вызываемых быстродействием, при нормальном функционировании можно избежать, продлевая, таким образом, срок службы.

В дополнительном варианте осуществления настоящего раскрытия на фиг. 5 представлена структурная схема переключателя, соответствующая варианту осуществления настоящего раскрытия. Как можно видеть на фиг. 5, соединение между первым механизмом манипуляции и подвижным контактом и соединение между вторым механизмом манипуляции и первым механизмом манипуляции, в частности, содержит:

Соединение между подвижным рычагом 301 первого механизма манипуляции и неподвижным контактом 1042 и соединение между подвижным рычагом 302 второго механизма манипуляции и подвижным контактом 1041.

Основываясь на структуре переключателя, показанной на фиг. 5, принцип работы переключателя описывается следующим образом:

При выполнении операции быстрого размыкания первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции находятся в замкнутом положении; когда система управления определяет необходимость быстрого размыкания или получает команду от вышестоящей системы управления, система управления выдает команду на выполнение действия первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, и первый механизм манипуляции приводит в действие неподвижный контакт, чтобы осуществить быстрое размыкание для размыкания цепи; время, затраченное вторым механизмом манипуляции на выполнение операции размыкания, больше, чем время, затраченное первым механизмом манипуляции на выполнение операции размыкания, и после того, как цепь разорвана, подвижный контакт продолжает оттягиваться, чтобы выполнять движение размыкания, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы восстановить замкнутое положение, гарантируя, таким образом, нормальное функционирование при следующей быстродействующей операции, осуществляя избыточное действие и гарантируя нормальное функционирование переключателя. В течение этого периода цепь всегда находится в состоянии размыкания.

При выполнении операции быстрого размыкания первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции находятся в положении размыкания; когда система управления определяет необходимость быстрого замыкания или получает команду от вышестоящей системы управления, система управления выдает команду выполнения операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, и первый механизм манипуляции приводит в действие неподвижный контакт, чтобы осуществить быстрое замыкание для создания проводящей цепи; время, затраченное вторым механизмом манипуляции на выполнение операции замыкания, больше, чем время, затраченное первым механизмом манипуляции на выполнение операции замыкания, и после того, как проводящая цепь создана, подвижный контакт продолжает оставаться нажатым, чтобы создать замыкающее движение, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы восстановить положение размыкания, гарантируя, таким образом, нормальное функционирование при следующей операции быстрого замыкания, осуществляя избыточное действие и гарантируя нормальное функционирование переключателя. В течение этого периода цепь всегда находится в проводящем состоянии.

При нормальной работе первый механизм манипуляции не действует, что может быть расценено как фиксированное соединение, и подвижный контакт приводится в действие вторым механизмом манипуляции, чтобы действовать, осуществляя, таким образом, нормальное замыкание и размыкание переключателя. Таким образом, при нормальном функционировании избегают усталости и повреждений, вызываемых быстрым срабатыванием, и, таким образом, срок службы продлевается.

В дополнительном варианте осуществления настоящего раскрытия на фиг. 6 показана структурная схема переключателя, соответствующего варианту осуществления настоящего раскрытия. Как можно видеть на фиг. 6, соединение между первым механизмом манипуляции и подвижным контактом и соединение между вторым механизмом манипуляции и первым механизмом манипуляции, в частности, содержит:

соединение между подвижным рычагом 301 первого механизма манипуляции и подвижным контактом 1041 и соединение между подвижным рычагом 302 второго механизма манипуляции и неподвижным контактом 1042.

Основываясь на структуре переключателя, показанной на фиг. 6, принцип работы переключателя описывается следующим образом:

при выполнении операции быстрого размыкания первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции находятся в замкнутом положении; когда система управления определяет необходимость быстрого размыкания или получает команду от вышестоящей системы управления, система управления выдает команду выполнения операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, и первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт, чтобы осуществить быстрое размыкание для разрыва цепи; время, затраченное вторым механизмом манипуляции на выполнение операции размыкания, больше, чем время, затраченное первым механизмом манипуляции на выполнение операции размыкания, и после того, как цепь разорвана, неподвижный контакт продолжает оттягиваться, чтобы выполнять движение размыкания, а первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы восстановить замкнутое положение, гарантируя, таким образом, нормальное функционирование при следующей операции быстрого размыкания, осуществляя избыточное действие и гарантируя нормальное функционирование переключателя. В течение этого периода цепь всегда находится в состоянии размыкания.

При выполнении операции быстрого замыкания, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции находятся в положении размыкания; когда система управления определяет необходимость быстрого замыкания или получает команду от вышестоящей системы управления, система управления выдает команду на выполнение операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, и первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт, чтобы осуществить быстрое замыкание и сделать цепь проводящей; время, затраченное вторым механизмом манипуляции на выполнение операции замыкания, больше, чем время, затраченное первым механизмом манипуляции на выполнение операции замыкания, и после того, как проводимость цепи восстановлена, неподвижный контакт продолжает нажиматься, чтобы создать движение замыкания и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы восстановить положение размыкания, гарантируя, таким образом, нормальное функционирование при следующей операции быстрого замыкания, осуществляя избыточное действие и гарантируя нормальное функционирование переключателя. В течение этого периода цепь всегда находится в проводящем состоянии.

При нормальном функционировании первый механизм манипуляции не действует, что может рассматриваться как фиксированное соединение, и неподвижный контакт приводится в действие вторым механизмом манипуляции, чтобы действовать, тем самым осуществляя нормальное замыкание и размыкание переключателя. Таким образом, при нормальном функционировании усталости и повреждений, вызываемых быстрым срабатыванием, избегают и, таким образом, срок службы продлевается.

В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего раскрытия первый механизм 102 управления выполнен с возможностью приведения в действие подвижного контакта 1041 и неподвижного контакта 1042, чтобы выполнить операцию размыкания или операцию замыкания, соответственно, получая первую команду выполнения операции, подаваемую системой управления.

Когда в системе происходит короткое замыкание, настоящее раскрытие может осуществить первое полуволновое синхронизированное переключение и быстро устранить короткое замыкание, тем самым повышая способность отключения и увеличивая срок службы переключателя; помимо этого, она может также осуществить фазоуправляемое замыкание цепи переключателем, чтобы уменьшить бросок, вызываемый операцией замыкания переключателя в системе, например, ограничивая ток броска, когда включается нанагруженный трансформатор. Между тем, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции могут отдельно приводить в действие неподвижный контакт, чтобы выполнить функции размыкания и замыкания цепи; в дополнение к группе инструкций по выполнению операций, выдаваемых системой управления, имеющей независимый блок управления, многократное размыкание и замыкание могут осуществляться для осуществления избыточности, таким образом, значительно снижая шансы отказов при проведении операций; когда необходимо выполнить исключительно обычные операции замыкания и размыкания, необходимо управлять только вторым механизмом манипуляции, что может помочь избежать усталости и повреждений, вызванных быстродействующими операциями, и продлить срок службы всего оборудования.

Предпочтительно, вариант осуществления настоящего раскрытия обеспечивает переключатель, содержащий систему управления, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции, в котором:

система управления выдает команду на выполнение операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, соответственно;

и в котором команда на выполнение операции выполнена с возможностью подачи первому механизму манипуляции команды осуществления первой операции; затем второй механизм манипуляции выполняет вторую операцию; и

время, затраченное первым механизмом манипуляции на осуществление первой операции, отличается от времени, затрачиваемого вторым механизмом манипуляции на осуществление второй операции.

Предпочтительно, время, затраченное первым механизмом манипуляции на осуществление первой операции, короче, чем время, затраченное вторым механизмом манипуляции на осуществление второй операции.

Специалисты в данной области техники должны понимать, что варианты осуществления настоящего раскрытия могут быть представлены как способ, оборудование (устройство) или компьютерный программный продукт. Поэтому, настоящее раскрытие может принимать форму варианта осуществления полностью с помощью аппаратных средств, варианта осуществления полностью с помощью программного обеспечения, или варианта осуществления, объединяющего в себе программное обеспечение и аппаратные средства. Более того, настоящее раскрытие может принимать форму компьютерного программного продукта, осуществляемого на одном или более компьютерно адаптируемых носителях запоминающего устройства, содержащих компьютерно адаптируемую управляющую программу (в том числе, но не ограничиваясь только этим, память на магнитных дисках, CD-ROM и оптическая память и т.д.).

Настоящее раскрытие описывается со ссылкой на блок-схему последовательности выполнения операций и/или на блок-схему способа, оборудования (устройства) и компьютерного программного продукта в соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия. Следует понимать, что каждая последовательность выполнения операций и/или блок на блок-схеме последовательности выполнения операций и/или на блок-схеме и сочетание последовательности выполнения операций и/или блоков на блок-схеме последовательности выполнения операций и/или на блок-схеме могут быть реализованы компьютерными программными командами. Эти компьютерные программные команды могут подаваться на процессор универсального компьютера, специализированного компьютера, встроенный процессор или на другое программируемое устройство обработки данных, чтобы сформировать машину, такую как устройство для реализации функций, определенных в одной или более последовательностях выполнения операций на блок-схеме последовательности выполнения операций и/или в одном или более блоках на блок-схеме.

Эти компьютерные программные команды могут также храниться в считываемой компьютером памяти, которая может запускать компьютер или другое программируемое устройство обработки данных, чтобы работать определенным образом, так чтобы команды, хранящиеся в считываемой компьютером памяти, создавали продукт, содержащий команды устройства, причем команды устройства реализуют функции, определенные в одной или более последовательностях выполнения операций и/или в одном или более блоках на блок-схеме.

Эти компьютерные программные команды могут загружаться на компьютер или на другое программируемое устройство обработки данных, так чтобы последовательность этапов выполнения операций выполнялась на компьютере или на другом программируемом устройстве, чтобы формировать процесс, реализуемый компьютером, и чтобы команды, выполняемые на компьютере или на другом программируемом устройстве, обеспечивали этапы для реализации функций, указанных в одной или более последовательностях выполнения операций блок-схемы последовательности выполнения операций и/или в одном или более блоках на блок-схеме осуществлялись посредством компьютера или процессора другого программируемого устройства обработки данных.

Здесь были описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего раскрытия. Однако, когда специалисты в данной области техники ознакомятся с основной изобретательской идеей, они могут вносить в эти варианты осуществления альтернативные изменения и модификации. Поэтому добавленная формула изобретения предназначена истолковываться как содержащая предпочтительные варианты осуществления и все изменения и модификации, попадающие в объем защиты настоящего раскрытия.

Очевидно, что специалисты в данной области техники могут вносить в настоящее раскрытие различные изменения и модификации, не отступая от сущности и объема защиты настоящего раскрытия. Таким образом, если такие изменения и модификации в настоящем раскрытии попадают в пределы объема защиты формулы изобретения настоящего раскрытия и ее эквивалентных технологий, настоящее раскрытие также предназначено содержать эти изменения и модификации.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области источников электропитания и распределения электроэнергии. Технический результат заключается в повышении способности отключения и увеличении срока службы переключателя и увеличении безопасности системы. Переключатель содержит систему управления, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции. Система управления выдает рабочую команду второму механизму манипуляции, когда монтаж исправен. Рабочая команда выполнена с возможностью выдачи второму механизму манипуляции команды на выполнение операции размыкания или операции замыкания. Система управления выдает первую команду на выполнение операции первому механизму манипуляции и вторую команду на выполнение операции второму механизму манипуляции, соответственно, при неисправности монтажа. Первая команда выполнения операции выполнена с возможностью выдачи первому механизму манипуляции команды на выполнение первой операции, а вторая команда на выполнение операции выполнена с возможностью выдачи второму механизму манипуляции команды на выполнение второй операции. Совместное действие первого механизма манипуляции и второго механизма манипуляции реализует избыточность работы переключателя. Время, затрачиваемое первым механизмом манипуляции, осуществляющим первую операцию, отличается от времени, затрачиваемого вторым механизмом манипуляции, осуществляющим вторую операцию. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Переключатель, содержащий систему управления, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции, при этом:

система управления выполнена с возможностью выдачи рабочей команды второму механизму манипуляции, когда монтаж работает нормально, причем рабочая команда выполнена с возможностью выдачи второму механизму манипуляции команды на выполнение операции размыкания или операции замыкания;

система управления выполнена с возможностью выдачи первой команды на выполнение операции первому механизму манипуляции и второй команды на выполнение операции второму механизму манипуляции, соответственно, при неисправности монтажа;

первая команда на выполнение операции выполнена с возможностью подачи команды первому механизму манипуляции на осуществление первой операции;

вторая команда выполнения операции выполнена с возможностью подачи команды второму механизму манипуляции на осуществление второй операции, причем совместное действие первого механизма манипуляции и второго механизма манипуляции реализует избыточность работы переключателя; и

время, затрачиваемое первым механизмом манипуляции на осуществление первой операции, отличается от времени, затрачиваемого вторым механизмом манипуляции на осуществление второй операции.

2. Переключатель по п. 1, в котором время, затрачиваемое первым механизмом манипуляции на осуществление первой операции, меньше, чем время, затрачиваемое вторым механизмом манипуляции на осуществление второй операции.

3. Переключатель по п. 2, в котором переключатель дополнительно содержит дугогасящий узел, причем дугогасящий узел содержит подвижный контакт и неподвижный контакт; соединения между первым механизмом манипуляции, вторым механизмом манипуляции и дугогасящим узлом содержат одно из следующего:

соединение между первым механизмом манипуляции и подвижным контактом и соединение между вторым механизмом манипуляции и первым механизмом манипуляции;

соединение между первым механизмом манипуляции и неподвижным контактом и соединение между вторым механизмом манипуляции и подвижным контактом;

соединение между вторым механизмом манипуляции и неподвижным контактом и соединение между первым механизмом манипуляции и подвижным контактом; и

соединение между вторым механизмом манипуляции и подвижным контактом и соединение между первым механизмом манипуляции и вторым механизмом манипуляции.

4. Переключатель по п. 3, в котором соединение между первым механизмом манипуляции и подвижным контактом и соединение между вторым механизмом манипуляции и первым механизмом манипуляции, в частности, содержит:

соединение между подвижным рычагом первого механизма манипуляции и подвижным контактом и соединение между подвижным рычагом второго механизма манипуляции и корпусом первого механизма манипуляции;

или

соединение между подвижным рычагом первого механизма манипуляции и подвижным контактом и соединение между подвижным рычагом второго механизма манипуляции и корпусом первого механизма манипуляции через связующее соединение.

5. Переключатель по п. 3, в котором соединение между первым механизмом манипуляции и неподвижным контактом и соединение между вторым механизмом манипуляции и подвижным контактом, в частности, содержит:

соединение между подвижным рычагом первого механизма манипуляции и неподвижным контактом и соединение между подвижным рычагом второго механизма манипуляции и подвижным контактом.

6. Переключатель по п. 3, в котором соединение между вторым механизмом манипуляции и неподвижным контактом и соединение между первым механизмом манипуляции и подвижным контактом, в частности, содержит:

соединение между подвижным рычагом первого механизма манипуляции и подвижным контактом и соединение между подвижным рычагом второго механизма манипуляции и неподвижным контактом.

7. Переключатель по любому из пп. 1-6, в котором:

переключатель дополнительно содержит дугогасящий узел, причем дугогасящий узел содержит подвижный контакт и неподвижный контакт;

при выполнении операции быстрого размыкания первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт и неподвижный контакт для реализации быстрого размыкания для разрыва цепи;

после того как цепь разорвана, подвижный контакт или неподвижный контакт продолжает оттягиваться вторым механизмом манипуляции для выполнения размыкающего движения, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы вызвать восстановление замкнутого состояния первого механизма манипуляции, реализуя избыточное действие.

8. Переключатель по любому из пп. 1-6, в котором:

переключатель дополнительно содержит дугогасящий узел, причем дугогасящий узел содержит подвижный контакт и неподвижный контакт;

при выполнении операции быстрого замыкания первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт и неподвижный контакт для реализации быстрого замыкания для обеспечения проводящей цепи;

после того как цепь стала проводящей, подвижный контакт или неподвижный контакт продолжает нажиматься вторым механизмом манипуляции для выполнения замыкающего движения, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы вызвать восстановление разомкнутого состояния первого механизма манипуляции, реализуя избыточное действие.

9. Переключатель, содержащий систему управления, первый механизм манипуляции и второй механизм манипуляции, при этом:

система управления выполнена с возможностью выдачи рабочей команды второму механизму манипуляции, когда монтаж работает нормально, причем рабочая команда выполнена с возможностью выдачи второму механизму манипуляции команды на выполнение операции размыкания или операции замыкания;

система управления выполнена с возможностью выдачи команды на выполнение операции первому механизму манипуляции и второму механизму манипуляции, соответственно, при неисправности монтажа;

команда на выполнение операции выполнена с возможностью выдачи команды первому механизму манипуляции на осуществление первой операции; затем второй механизм манипуляции осуществляет вторую операцию, причем совместное действие первого механизма манипуляции и второго механизма манипуляции реализует избыточность работы переключателя;

время, затрачиваемое первым механизмом манипуляции на осуществление первой операции, отличается от времени, затрачиваемого вторым механизмом манипуляции на осуществление второй операции.

10. Переключатель по п. 9, в котором время, затрачиваемое первым механизмом манипуляции на осуществление первой операции, меньше, чем время, затрачиваемое вторым механизмом манипуляции на осуществление второй операции.

11. Переключатель по п. 9 или 10, в котором переключатель дополнительно содержит дугогасящий узел, причем дугогасящий узел содержит подвижный контакт и неподвижный контакт;

при выполнении операции быстрого размыкания первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт и неподвижный контакт для реализации быстрого размыкания для разрыва цепи;

после того как цепь разорвана, подвижный контакт или неподвижный контакт продолжает оттягиваться вторым механизмом манипуляции для выполнения размыкающего движения, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы вызвать восстановление замкнутого состояния первого механизма манипуляции, реализуя избыточное действие.

12. Переключатель по п. 9 или 10, в котором переключатель дополнительно содержит дугогасящий узел, причем дугогасящий узел содержит подвижный контакт и неподвижный контакт;

при выполнении операции быстрого замыкания первый механизм манипуляции приводит в действие подвижный контакт и неподвижный контакт для реализации быстрого замыкания для обеспечения проводящей цепи;

после того как цепь стала проводящей, подвижный контакт или неподвижный контакт продолжает нажиматься вторым механизмом манипуляции для выполнения замыкающего движения, и первый механизм манипуляции устанавливается в исходное состояние, чтобы вызвать восстановление разомкнутого состояния первого механизма манипуляции, реализуя избыточное действие.