СКОНСТРУИРОВАННЫЙ В ВИДЕ МОДУЛЯ СМЕННЫЙ БЛОК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Российский патент 2022 года по МПК G21D3/00 H05K7/14 

Изобретение относится к сконструированному в виде модуля сменному блоку преобразователей для распределительного шкафа системы электропитания атомной электростанции. Кроме того, изобретение относится к системе электропитания технических средств управления для электростанции.

В настоящее время в важных для безопасности системах аварийного энергоснабжения атомной электростанции электропитание оперативных технических средств управления и связанных с безопасностью технических средств управления, обычно обеспечивается с резервированием через различные комбинации распределительных шкафов с различными конструкциями распределительных шкафов и соответствующими преобразователями напряжения, например, AC/DC (переменный ток/постоянный ток) и DC/DC (постоянный ток/постоянный ток). Однако в этой связи необходимо, чтобы различные системы были электрически отделены друг от друга в соответствии с их различными классами функциональности или безопасности.

Обычно это обеспечивается с помощью предоставления в каждом случае отдельных комбинаций распределительных шкафов для каждой системы, для каждого уровня резервирования и соответствующего класса безопасности, следовательно, консервативным образом. Однако это приводит к увеличению усилий по планированию, проектированию и усилиям по квалификационной оценке. Кроме того, пространство, необходимое в электрических рабочих помещениях, соответственно является большим, поскольку имеется много распределительных шкафов.

Проблема, решаемая изобретением, состоит в обеспечении просты и компактности, для того чтобы создать систему электропитания для атомной электростанции и, тем не менее, соответствовать требованиям отделения и независимости.

Проблема решается согласно изобретению с помощью сконструированного в виде модуля сменного блока преобразователей для распределительного шкафа системы электропитания технических средств управления атомной электростанции, содержащего раму, по меньшей мере, одну сборную шину, группу плавких предохранителей и группу нагрузочных клемм.

В соответствии с изобретением, проблема дополнительно решается с помощью системы электропитания технических средств управления для атомной электростанции с распределительным шкафом, который содержит подвод электрического питания, по меньшей мере одно соединение нагрузки и по меньшей мере один сконструированный в виде модуля сменный блок преобразователей, при этом, по меньшей мере, один сменный блок преобразователей снабжен сменным преобразователем или множеством сменных преобразователей.

Основная идея изобретения заключается в создании модульной платформы в одном распределительном шкафу, который является частью системы электропитания атомной электростанции, при этом модульная платформа может обеспечивать гальваническую развязку и разделение сконструированных в виде модулей сменных блоков преобразователей. Сменный блок преобразователей, например, выполнен только как распределитель в системе электропитания технических средств управления, в которой он способствует защите благодаря группе плавких предохранителей.

Сконструированный в виде модуля сменный блок преобразователей может быть вставлен в распределительный шкаф и прикреплен к нему. Затем сменный преобразователь или множество сменных преобразователей можно вставить в сменный блок преобразователей, вставленный в распределительный шкаф.

Например, имеются по меньшей мере два сконструированных в виде модулей сменных блоков преобразователей, которые гальванически отделены друг от друга в первом рабочем режиме системы электропитания и электрически соединены друг с другом во втором рабочем режиме системы электропитания. Таким образом, становится возможным создание многожильных систем электропитания, разделенных на различные классы безопасности или функциональные классы (первый режим работы). Благодаря гальванической развязке в каждом случае сконструированных в виде модулей сменных блоков преобразователей, в частности, благодаря концепции механического разделения, могут быть соблюдены требования к разделению в соответствии со стандартом IEEE 384 и может быть реализовано разделение систем электропитания, удовлетворяющее этим требованиям.

Также возможно электрически соединять сконструированные в виде модулей сменные блоки преобразователей модульной платформы друг с другом (второй режим работы), в результате чего мощности электропитания, соответственно назначенные сменным блокам преобразователей, объединяются.

Благодаря модульной платформе внутри распределительного шкафа, упомянутый распределительный шкаф может быть соответственно сконфигурирован свободно. Например, в случае более чем двух сконструированных в виде модулей сменных блоков преобразователей может быть обеспечено, чтобы два сменных блока преобразователей были электрически соединены друг с другом, а третий сменный блок преобразователей был гальванически отделен для этой цели.

Сконструированный в виде модуля сменный блок преобразователей может быть изготовлен заранее, таким образом его можно установить, как полуфабрикат, при этом его нужно только вставить в существующий распределительный шкаф и закрепить в нём, например, с помощью винтов. Таким образом, в результате сокращается время изготовления системы электропитания, так как распределительный шкаф модульной конструкции должен быть только соответствующим образом оборудован.

Поскольку сменный блок преобразователей сконструирован для использования в системе электроснабжения технических средств управления атомной электростанции, сменный блок преобразователей разработан или сконфигурирован для обеспечения токов до 180 А.

Благодаря модульной конструкции, используемый сменный блок преобразователей может быть выполнен в виде сменного преобразователя переменного/постоянного тока (AC/DC), постоянного/постоянного (DC/DC) или постоянного/переменного (DC/AC) тока, с помощью которого может быть реализовано преобразование 230/400 В переменного тока или 220 В постоянного тока в 24 В напряжения постоянного тока, 220 В напряжения постоянного тока, или 230 В/400 В напряжения переменного тока.

В частности, сменный блок преобразователей сконструирован или предназначен для вставления в имеющийся сменный блок преобразователей (ярус) распределительного шкафа.

В общем, распределительный шкаф может содержать множество ярусов, который в каждом случае выполнен с возможностью размещения сменного блока преобразователей.

Кроме того, каждый сменный блок преобразователей может быть спроектирован для размещения по меньшей мере одного сменного преобразователя, в частности трех сменных преобразователей.

Сменный блок преобразователей может иметь соответствующий приемный колодец для размещения по меньшей мере одного сменного преобразователя, в который может быть вставлен по меньшей мере один сменный преобразователь.

Согласно одному аспекту изобретения обеспечивается по меньшей мере один сменный преобразователь с гальванической развязкой, в частности, при этом по меньшей мере один сменный преобразователь имеет зависимую от нагрузки регрессивную характеристическую кривую. Таким образом, может быть реализована особая характеристика управления, благодаря которой, помимо прочего, можно отказаться от программируемых компонентов или вышестоящего управления для распределения нагрузки. Таким образом, можно эффективно предотвратить неисправность, вызванную программным обеспечением. Это также называется «кибербезопасностью». Кроме того, затраты на квалификационную оценку сокращаются, поскольку для этой функции не требуются программируемые компоненты и, следовательно, квалификационная оценка программного обеспечения не требуется.

Другими словами, сменный преобразователь или система электропитания технических средств управления могут определяться как саморегулирующиеся.

В частности, возможно резервирование или включение параллельной цепи без вышестоящего управления.

В этом отношении в системе электропитания технических средств управления создается функциональная независимость отдельных сменных блоков преобразователей.

Еще один аспект изобретения обеспечивает то, что по меньшей мере один выход сменного преобразователя образован штепсельными контактами. Таким образом, сконструированный в виде модуля сменный преобразователь может быть легко установлен или удален, так как для этой цели сменный преобразователь стыкуется или вставляется только в распределительный шкаф, в частности, обеспеченный соответствующим образом сконструированным в виде модуля сменным блоком преобразователей. Например, необходимо только затянуть или ослабить крепежные винты.

Согласно другому аспекту, сборная шина формируется из нескольких частей, в частности из трех частей. Различные функции могут быть реализованы через несколько частей сборной шины, например, нагрузочную сборную шину, шину обратного проводника или разделительную шину.

Согласно варианту осуществления изобретения сменный блок преобразователей содержит три сменных преобразователя с гальванической развязкой. Три сменных преобразователя могут быть назначены либо к общей фазе, либо в каждом случае к одной фазе трехфазного подключения. В этом отношении сменный блок преобразователей спроектирован для обработки одно- или трехфазного тока.

Дополнительный аспект изобретения обеспечивает то, что сменный блок преобразователей содержит воздухонаправляющую пластину и/или, в частности развязывающий диод, при этом развязывающий диод термически соединен с воздухонаправляющей пластиной. Таким образом, существующий воздушный поток соответственно направляется через воздухонаправляющую пластину, например, поток воздуха, проходящий через электронику, направляется через воздухонаправляющую пластину в направлении выпуска потока из распределительного шкафа. Воздушный поток может создаваться с помощью вентиляции, которая предназначается для распределительного шкафа, в частности, для сменного преобразователя, например, реализована в распределительном шкафу.

В частности, воздушный поток может направляться через воздухонаправляющую пластину так, что развязывающий диод охлаждается, этот диод предотвращает взаимное влияние сменных преобразователей. Предпочтительно, чтобы развязывающий диод был термически связан для этой цели с воздухонаправляющей пластиной так, что соответствующее охлаждение развязывающего диода обеспечивается, например, с помощью монтажной пластины, которая крепится непосредственно к воздухонаправляющей пластине, или посредством развязывающего диода, расположенного непосредственно на воздухонаправляющей пластине.

Согласно варианту осуществления изобретения, сменный блок преобразователей имеет по меньшей мере один вентиляторный узел, в частности, вентиляторный узел, имеющий возможность раздельного удаления, и/или адаптивно регулируемый, и/или содержащий датчик температуры. Соответственно, воздушный поток, который направляется через воздухонаправляющую пластину, создается самим сменным преобразователем, а именно соответствующим вентиляторным узлом, который содержит вентилятор. Вентилятор вентиляторного узла может всасывать воздух и затем нагнетать его через имеющиеся электронные компоненты, например, через сменный преобразователь. Вентиляторный узел можно удалить отдельно от остальной части сменного блока преобразователей, например, расположив его на раме. Таким образом, дефект можно легко исправить. Электроэнергия на вентиляторный узел может дополнительно подаваться напрямую через сменный преобразователь.

Температуру радиатора сменного блока преобразователей, в частности сменного преобразователя, можно определять с помощью датчика температуры. Основываясь на измеренной температуре, вентиляторный узел может адаптивно регулироваться (адаптивное регулирование вентиляторного узла), поскольку скорость вращения вентилятора вентиляторного узла снижается, если не было обнаружено сильного нагрева. В этом отношении адаптивное регулирование обеспечивает значительное снижение генерирования шума в распределительном шкафу.

Например, сменный блок преобразователей содержит блок предохранителей, в частности, нагрузочная клемма и/или сборная шина находятся или расположены на блоке предохранителей. В блоке предохранителей могут иметься предохранители нагрузки, которые используются для электрической защиты. Кроме того, блок предохранителей может содержать коробку предохранителей, которая одновременно служит опорой для нагрузочной клеммы и/или сборной шины. Таким образом, в результате получается компактная конструкция сконструированного в виде модуля сменного блока преобразователей.

В соответствии с дополнительным аспектом сменный блок преобразователей содержит блок контроля, который выполнен с возможностью обнаружения короткого замыкания, перенапряжения и/или пониженного напряжения, в частности, при этом блок контроля отслеживает повышенное напряжение и/или пониженное напряжение на входной стороне и отслеживает короткое замыкание, повышенное напряжение и/или пониженное напряжение на выходной стороне.

Блок контроля может быть реализован в одном, в частности, в каждом из сменных преобразователей.

В этом отношении сменный преобразователь может содержать блок контроля, который выполнен с возможностью обнаруживать короткое замыкание, повышенное напряжение и/или пониженное напряжение.

Блок контроля может быть сформирован из множества частей, например, для обеспечения отслеживания повышенного или пониженного напряжения на входной стороне и отслеживания повышенного или пониженного напряжения и короткого замыкания на выходной стороне.

Например, может имеется шунтирующий резистор, с помощью которого можно соответствующим образом отслеживать сменный блок преобразователей. Шунтирующий резистор может быть предназначен для сборной шины.

Согласно еще одному аспекту изобретения в распределительном шкафу имеется не более четырех подводов электропитания, не более четырех групп соединений нагрузки и/или не более четырех сконструированных в виде модулей сменных блоков преобразователей. Таким образом, распределительный шкаф соответственно может быть снабжен четырьмя сконструированными в виде модулей сменными блоками преобразователей. Таким образом, это приводит к тому, что возможна четырехжильная системная структура для системы электроснабжения технических средств управления, как это обычно требуется на атомных электростанциях. Таким образом, токи до 180 А могут обрабатываться на каждом сменном блоке преобразователей, при этом четыре сменных блока преобразователей могут быть электрически связаны друг с другом, в результате чего возможен общий источник напряжения с общим током 720 А. Четыре отдельных источника электропитания могут быть трех- или однофазными. Например, в каждом случае до 7 больших и до 10 малых нагрузок (групп нагрузки) могут быть подключены к четырем группам соединений нагрузки, в результате чего в общей сложности можно подключить до 40 нагрузок на распределительный шкаф.

Согласно дополнительному аспекту изобретения распределительный шкаф имеет кабельный канал, предоставляющий пространство, и/или створку распределительного шкафа, на которой имеется индикатор напряжения и/или тока. В кабельном канале можно разместить до 28 кабелей большого сечения, например, сечением 35 мм², или до 40 кабелей с меньшим сечением. Индикация напряжения или тока на створке распределительного шкафа, видимая снаружи, позволяет пользователю системы электропитания непосредственно определять соответствующие системные данные.

В частности, обеспечивается по меньшей мере один промежуточный электрический накопитель, например, аккумуляторная батарея. Электрический промежуточный накопитель может быть размещен в отдельном распределительном шкафу. Аккумуляторная батарея может заряжаться по меньшей мере через один подвод электропитания. Кроме того, энергия, сохраняемая в батарее, может передаваться по меньшей мере через одно подключение нагрузки, в результате чего обеспечивается бесперебойное электропитание.

Например, по меньшей мере, один сконструированный в виде модуля сменный блок преобразователей системы электропитания технических средств управления спроектирован в соответствии со сменным блоком преобразователей ранее упомянутого типа. Вышеупомянутые преимущества получаются аналогичным образом.

Согласно еще одному аспекту изобретения система электроснабжения технических средств управления является частью многожильной системы аварийного энергоснабжения атомной электростанции. Например, это модульный источник электропитания для технических средств управления, который является многожильным.

Дополнительные преимущества и особенности изобретения вытекают из последующего описания и чертежей, на которые даются ссылки.

На фиг. 1 показана система электропитания технических средств управления для электростанции, вид в перспективе;

на фиг. 2 – система электропитания технических средств управления на фиг. 1, дополнительный вид в перспективе;

на фиг. 3 – система электропитания технических средств управления согласно изобретению в однорядном исполнении, схематичный вид;

на фиг. 4 – сменный блок преобразователей в соответствии с изобретением, вид в перспективе;

на фиг. 5 – сменный блок преобразователей на фиг. 4, дополнительный вид в перспективе; и

на фиг. 6 – блок-схема сменного преобразователя, который может быть вставлен в сменный блок преобразователей, в соответствии с изобретением.

На фиг. 1 и 2 показана система 10 электропитания технических средств управления для атомной электростанции, сформированная в распределительном шкафу 12.

На фиг. 1 показан распределительный шкаф 12, вид в перспективе спереди, на фиг. 2 – вид в перспективе сзади, при этом распределительный шкаф 12 содержит пять уровней в показанном варианте выполнения.

На первом уровне сверху выполнена питающая линия 14, которая содержит четыре подвода 16 электропитания, как показано на фиг. 2. Четыре подвода 16 электропитания могут быть отделены друг от друга. Подводы 16 электропитания соответственно обеспечивают систему 10 электропитания технических средств управления. Благодаря четырем подводам 16 электропитания, система 10 электропитания технических средств управления также может рассматриваться как многожильная система 10 электропитания технических средств управления, в частности, как четырехжильная система 10 электропитания технических средств управления, как это обычно бывает на атомных электростанциях.

В частности, система 10 электропитания технических средств управления представляет собой многожильный источник питания нагрузок технических средств управления. Система 10 электропитания технических средств управления может быть частью многожильной системы аварийного энергоснабжения атомной электростанции.

Питающая линия 14, которая расположена в верхней части шкафа в варианте выполнения, показанном на фиг. 1 и 2, также может быть альтернативно выполнена в нижней части распределительного шкафа 12.

Кроме того, распределительный шкаф 12 в показанном варианте выполнения содержит четыре яруса 18, на которых в каждом случае размещен сконструированный в виде модуля сменный блок 20 преобразователей.

В результате сменные блоки 20 преобразователей могут легко вставляться в соответствующие ярусы 18 и закрепляться в распределительном шкафу 12, чтобы получить необходимую функциональность системы 10 электропитания.

Сменные блоки 20 преобразователей более подробно показаны на фиг. 4 и 5, ссылка на которые приведена далее.

Кроме того, система 10 электропитания технических средств управления содержит множество соединений 22 нагрузки, которые в показанном варианте выполнения в каждом случае сформированы на самих сменных блоках 20 преобразователей, в частности, на их задних сторонах. Соединения 22 нагрузки также могут называться нагрузочными клеммами.

Электроприемники могут быть соединены с соединениями 22 нагрузки, и на эти электроприемники должна подаваться электрическая энергия от системы 10 электропитания.

Кроме того, в распределительном шкафу 12 имеется кабельный канал, предоставляющий пространство 24, в котором можно разместить и закрепить соответствующий соединительный кабель.

Из фиг. 1 и 2 также видно, что соответствующие сменные блоки 20 преобразователей содержат множество сменных преобразователей 26 с гальванической развязкой. В показанном варианте выполнения в каждом случае используются три сменных преобразователя 26 с гальванической развязкой, выполненных для каждого сменного блока 20 преобразователей и, следовательно, на ярус 18. В этом отношении могут быть установлены трехфазные линии электропитания.

В качестве альтернативы также может быть обеспечено, что сменный блок 20 преобразователей не имеет сменного преобразователя 26, имеет только один сменный преобразователь 26 с гальванической развязкой или два сменных преобразователя 26 с гальванической развязкой.

На фиг. 3 система 10 электропитания технических средств управления показана в упрощенном схематическом виде. На ней показано, что четыре уровня, для которых назначены ярусы 18, могут снабжаться с помощью подводов 16 электропитания в количестве от одного до четырех.

Каждый из четырех ярусов 18 оборудован сменным блоком 20 преобразователей, который содержит до трех сменных преобразователей 26 с гальванической развязкой, в частности, для каждой фазы трехфазного подключения. Кроме того, может быть реализовано однофазное соединение всех трех сменных преобразователей 26.

Сменные блоки 20 преобразователей, в свою очередь, соединены через соединения 22 нагрузки с множеством групп нагрузок, например, от одной до четырех групп нагрузок, при этом каждая группа нагрузок может содержать множество нагрузок, в частности, до десяти нагрузок.

На фиг. 4 и 5 подробно показан сконструированный в виде модуля сменный блок 20 преобразователей.

Эти фигуры показывают, что сменный блок 20 преобразователей содержит раму 28, несущую три сменных преобразователя 26 с гальванической развязкой.

Кроме того, на этих фигурах показано, что имеется, по меньшей мере, один вентиляторный узел 30, в частности, один вентиляторный узел 30 на сменный преобразователь 26 с гальванической развязкой, таким образом, имеются три вентиляторных узла 30 в сменном блоке 20 преобразователей, которые в каждом случае независимы друг от друга.

Вентиляторные узлы 30 расположены в каждом случае под сменным преобразователем 26 с гальванической развязкой, при этом вентиляторные узлы 30 содержат датчик температуры, который определяет температуру назначенного сменного преобразователя 26.

Вентиляторный узел 30 регулирует скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры сменного преобразователя 26, таким образом обеспечивается адаптивное охлаждение электронных компонентов или адаптивное регулирование вентиляторного узла 30.

Кроме того, сменный блок 20 преобразователей в каждом случае содержит воздухонаправляющую пластину 32, которая расположена на раме 28. Развязывающий диод 34 термически соединен с воздухонаправляющей пластиной 32 для каждого сменного преобразователя 26, в частности, он установлен на воздухонаправляющую пластину 32 через деталь из листового металла так, что она термически соединена с воздухонаправляющей пластиной 32.

Вентиляторные узлы 30 создают воздушный поток посредством всасывания воздуха. Всасываемый воздух нагнетается через назначенный в каждом случае сменный преобразователь 26. При этом воздух проходит через соответствующий развязывающий диод 34 следующего яруса в распределительном шкафу 12.

Воздухонаправляющая пластина 32 сменного блока 20 преобразователей, расположенная над ним, в этом случае действует как выпускной канал для воздушного потока, таким образом нагретый воздушный поток выводится наружу через створку распределительного шкафа, которая здесь не показана.

Поскольку в распределительном шкафу 12 имеется множество сменных блоков 20 преобразователей, в частности, сменный блок 20 преобразователей с количеством до трех сменных преобразователей 26 на ярус 18, также могут иметься до трех развязывающих диодов 34 на ярус 18.

Кроме того, сменный блок 20 преобразователей содержит блок 36 предохранителей, который содержит множество предохранителей 38 нагрузки. Кроме того, блок 36 предохранителей имеет коробку 40 предохранителей, которая вставлена в раму 28, в частности, прикреплена к раме 28.

Коробка 40 предохранителей одновременно выполняет функцию опоры для соединений 22 нагрузки или нагрузочных клемм, и сборной шины 42, которые в каждом случае расположены на задней стороне сменного блока 20 преобразователей, как можно видеть на фиг. 5.

Сборная шина 42 состоит в показанном варианте выполнения из трех шин, а именно шины предохранителя нагрузки, шины соединения с развязывающими диодами 34 и шины обратного проводника. Кроме того, сборной шине 42 назначен шунтирующий резистор для измерения тока.

Соединения 22 нагрузки, имеющиеся на задней стороне, также могут быть выполнены в виде штепсельных контактов, к которым могут быть подключены соответствующие нагрузки или группы нагрузок.

На фиг. 6 сменный преобразователь 26 показан в виде блок-схемы, в частности, гальванической развязки с помощью развязывающего трансформатора.

Сменный преобразователь 26 может также быть спроектирован в виде безвентиляторного полумостового двухтактного преобразователя со встроенной коррекцией коэффициента мощности и ограничением пускового тока.

Сменный преобразователь 26 имеет регрессивную характеристическую кривую, зависящую от нагрузки, таким образом, разблокированный сменный преобразователь 26 будет принимать на себя все большую и большую нагрузку, при этом, однако, выходное напряжение немного падает, таким образом, в системе 10 электропитания нагрузка распределяется равномерно.

В этом отношении нет необходимости в вышестоящем контроле или программируемом компоненте, чтобы обеспечить распределение нагрузки с системой 10 электропитания.

В результате обеспечивается высокая сетевая совместимость и распределение нагрузки без вышестоящего контроля.

Кроме того, индикатор 44 напряжения или тока может быть предназначен для сменного преобразователя 26, который, например, расположен на передней стороне сменного преобразователя 26.

Кроме того, один или множество индикаторов напряжения или тока могут быть прикреплены к створке распределительного шкафа 12, которые предназначены для одного или множества сменных блоков 20 преобразователей.

Кроме того, сменный блок 20 преобразователей содержит блок 46 контроля, с помощью которого можно контролировать или обнаруживать короткое замыкание, повышенное напряжение, и/или пониженное напряжение, в частности, повышенное и/или пониженное напряжение на входной стороне, и/или короткое замыкание, повышенное и/или пониженное напряжение на выходной стороне.

Таким образом, можно использовать внешние заданные значения для выходного тока или выходного напряжения.

Дополнительные выходные сигналы также могут быть выведены через сменный блок 20 преобразователей, эти сигналы обычно могут называться сигналами ошибки, сигналами срабатывания предохранителя или сигналами контроля створки.

Благодаря сконструированной в виде модуля системы 10 электропитания технических средств управления можно реализовать различные режимы работы с системой 10 электропитания технических средств управления, в результате чего, например, четыре сменных блока 20 преобразователей могут быть связаны друг с другом, в частности, через их сборные шины 42 так, чтобы можно было комбинировать источники электропитания, которые в результате имеют общий ток до 720 А, так как ток до 180 А может подаваться на каждый сменный блок 20 преобразователей.

Может быть обеспечено, что шина предохранителя нагрузки сборной шины 42 и шина соединения с развязывающими диодами 34 для последнего из четырех сменных блоков 20 преобразователей подключены к медному мосту, таким образом ток перенаправляется от шины соединения к шине предохранителя нагрузки. Затем через шунтирующий резистор можно измерить весь совокупный ток системы 10 электропитания технических средств управления, следовательно, совокупный ток электронных компонентов, размещенных в распределительном шкафу 12.

При необходимости, каждый сменный блок 20 преобразователей может быть спроектирован с шунтирующим резистором.

В другом режиме работы отдельные сменные блоки 20 преобразователей или ярусы 18 также могут быть гальванически отделены друг от друга так, что в результате получается четырехжильный источник питания или четырехжильная система 10 электропитания технических средств управления. Соответственно, могут быть обеспечены функциональные классы, или классы безопасности, и/или необходимое резервирование, которое желательно для энергоснабжения атомной электростанции.

Обычно вертикально проходящая сборная шина 42 отдельных сменных блоков 20 преобразователей может быть таким образом разделена, в результате чего могут быть обеспечены разъемы или подобные устройства.

Таким образом, система 10 электропитания технических средств управления имеет распределение с возможностью разделения, которое формируется с помощью отдельных сборных шин 42 сменных блоков 20 преобразователей, которые могут быть разделены или связаны друг с другом.

Используемые сменные преобразователи 26 могут содержать преобразователи переменного/постоянного тока, постоянного/постоянного или постоянного/переменного тока, с помощью которых может быть реализовано преобразование 230/400В переменного тока или 220В постоянного тока в 24 В напряжения постоянного тока, 220 В напряжения постоянного тока или 230 В/400 В напряжения переменного тока.

Соответствующие системы, которые обычно обеспечиваются во множестве распределительных шкафов, теперь могут быть реализованы в одном распределительном шкафу 12, поскольку соответствующие сменные блоки 18 и сменные блоки 20 преобразователей, размещенные в них, могут быть отделены друг от друга и гальванически развязаны, в такой степени, насколько это желательно.

Однако на основе модульной платформы также может быть выполнена система 10 электропитания технических средств управления, в частности распределительного шкафа 12, в которой отдельные сменные блоки 20 преобразователей электрически связаны друг с другом через свои сборные шины 42 так, что, например, имеется общий выходной ток, который будет соответственно более высоким.

Благодаря модульной структуре системы 10 электропитания технических средств управления, даже отдельные ярусы 18 могут быть не оборудованы сменным блоком 20 преобразователей, в результате чего в распределительном шкафу 12 размещаются другие средства управления, соответствующие требованиям заказчика.

Сборка системы 10 электропитания технических средств управления упрощается, поскольку сменные блоки 20 преобразователей могут быть изготовлены заранее так, что их нужно только извлечь со склада и вставить в указанные ярусы 18. Поэтому соответствующие сроки изготовления соответственно становятся более короткими.

В общем система 10 электропитания технических средств управления может содержать промежуточный электрический накопитель, например, в форме аккумуляторной батареи. Система 10 электропитания технических средств управления спроектирована так, чтобы иметь возможность заряжать аккумуляторную батарею, для которой может выдаваться повышенное выходное напряжение, например, 31 В в случае использования системы 24 В.

Бесперебойное электропитание может быть обеспечено через аккумуляторную батарею.

Распределительный шкаф 12 может иметь размеры, которые составляют, например, 40 см в глубину и 90 см в ширину.

В этом отношении создается компактный распределительный шкаф 12, который содержит корпус распределительного шкафа, в котором размещены все компоненты системы 10 электропитания технических средств управления.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к сконструированному в виде модуля сменному блоку преобразователей для распределительного шкафа системы электропитания атомной электростанции. Технический результат заключается в обеспечении компактности изобретения. Достигается тем, что преобразователь распределительного шкафа системы электропитания технических средств управления атомной электростанции выполнен в виде модуля и содержит раму, по меньшей мере одну сборную шину, группу плавких предохранителей и группу нагрузочных клемм. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Сконструированный в виде модуля сменный блок преобразователей для распределительного шкафа системы электропитания технических средств управления атомной электростанции, содержащий раму, по меньшей мере одну сборную шину, группу плавких предохранителей и группу нагрузочных клемм, при этом сменный блок преобразователей выполнен с возможностью вставления в распределительный шкаф и закрепления в нём, причём сменный блок преобразователей, вставленный в распределительный шкаф, размещен так, что один сменный преобразователь или несколько сменных преобразователей вставлены в сменный блок преобразователей.

2. Сменный блок преобразователей по п. 1, имеющий по меньшей мере один сменный преобразователь с гальванической развязкой.

3. Сменный блок преобразователей по п. 2, в котором указанный по меньшей мере один сменный преобразователь имеет зависимую от нагрузки регрессивную характеристическую кривую.

4. Сменный блок преобразователей по п. 2 или 3, в котором выход сменного преобразователя образован штепсельными контактами.

5. Сменный блок преобразователей по любому из пп. 1-4, в котором сборная шина образована из нескольких частей.

6. Сменный блок преобразователей по п. 5, в котором сборная шина образована из трех частей.

7. Сменный блок преобразователей по любому из пп. 1-6, содержащий три сменных преобразователя с гальванической развязкой.

8. Сменный блок преобразователей по любому из пп. 1-7, содержащий воздухонаправляющую пластину и/или развязывающий диод.

9. Сменный блок преобразователей по п. 8, в котором развязывающий диод термически соединен с воздухонаправляющей пластиной.

10. Сменный блок преобразователей по любому из пп. 1-9, имеющий по меньшей мере один вентиляторный узел.

11. Сменный блок преобразователей по п. 10, в котором вентиляторный узел имеет возможность раздельного удаления, и/или является адаптивно регулируемым, и/или содержит датчик температуры.

12. Сменный блок преобразователей по любому из пп. 1-11, содержащий блок предохранителей, при этом блок предохранителей содержит плавкие предохранители, которые предназначены для электрической защиты.

13. Сменный блок преобразователей по п. 12, в котором нагрузочная клемма и/или сборная шина расположены или размещены на блоке предохранителей.

14. Сменный блок преобразователей по любому из пп. 1-13, содержащий блок контроля, который выполнен с возможностью обнаружения короткого замыкания, повышенного напряжения и/или пониженного напряжения.

15. Сменный блок преобразователей п. 14, в котором блок контроля отслеживает повышенное напряжение и/или пониженное напряжение на входной стороне и короткое замыкание, повышенное напряжение и/или пониженное напряжение на выходной стороне.

16. Система электропитания технических средств управления для атомной электростанции, имеющая распределительный шкаф, который содержит по меньшей мере один подвод электропитания, по меньшей мере одно соединение нагрузки и по меньшей мере один сконструированный в виде модуля сменный блок преобразователей, при этом указанный по меньшей мере один сменный блок преобразователей снабжен одним сменным преобразователем или множеством сменных преобразователей, при этом по меньшей мере один сконструированный в виде модуля сменный блок преобразователей является сменным блоком преобразователей в соответствии с одним из пп. 1-15.

17. Система электропитания технических средств управления по п. 16, имеющая не более четырех подводов электропитания, не более четырех групп соединений нагрузки и/или не более четырех сконструированных в виде модулей сменных блоков преобразователей в распределительном шкафу.

18. Система электропитания технических средств управления по п. 16 или 17, в которой распределительный шкаф имеет кабельный канал, предоставляющий пространство, и/или створку распределительного шкафа, на которой имеется индикатор напряжения и/или тока.

19. Система электропитания технических средств управления по любому из пп. 16-18, имеющая по меньшей мере один промежуточный электрический накопитель.

20. Система электропитания технических средств управления по п. 19, в которой указанный по меньшей мере один промежуточный электрический накопитель является аккумуляторной батареей.

21. Система электропитания технических средств управления по любому из пп. 16-20, являющаяся частью многожильной системы аварийного энергоснабжения атомной электростанции.

22. Система электропитания для технических средств управления по любому из пп. 16-21, имеющая по меньшей мере два сконструированных в виде модулей сменных блока преобразователей, которые гальванически отделены друг от друга в первом режиме работы системы электропитания и электрически соединены друг с другом во втором режиме работы системы электропитания.