用于低压或中压装置的供电和控制单元制造方法及图纸

用于低压或中压装置(100)的供电和控制单元(1)，所述装置包括至少一对可通过电磁致动器(2)来耦合/分断的电触点，用于为所述装置的操作提供电源的第一电能存储装置(3)，以及用于对第一所述电能存储装置充电的电源装置(40)，其特征在于该供电和控制单元包括：当所述电源装置为可获得状态时，用于管理所述装置的操作的初级控制设备(11)；当所述电源装置为不可获得状态时，用于管理所述装置的操作的次级控制设备(12)，所述次级控制设备可直接从所述第一电能存储装置接收电能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低压或中压装置的供电和控制单元本专利技术涉及用于低压或中压装置的供电和控制单元，该低压或中压装置在其性能和功能方面具有改进的特点。根据本专利技术，该供电和控制单元可便利的用于低压或中压装置，例如断路器、接触器、开闭器等。为了本专利技术的目的，术语中压”是指在I至50kV范围内的应用，术语“低压”是指在低于IkV范围内的应用。本专利技术的另一方面涉及用于供电和控制单元的电源电路，该电源电路在减少电源损耗方面性能有所改进。众所周知，一些在市场上可获得的低压或中压装置包括一对或多对电触点，该一 对或多对电触点可通过电磁致动器耦合/断开。在电磁致动的低压或中压装置中，具有用于提供该装置操作操作所需的电能的电容器组，例如用于操作电磁致动器或对供电和控制单元进行供电。在通常情况下，这样的电容器组由辅助电源持续充电，该辅助电源典型地电连接至电网。原则上，当由于某些原因，例如电故障，不能获得电源时，电磁致动的装置不能够再操作。实际上，没有由辅助电源提供的持续的充电操作，储存在电容器组中的电能被装置中的供电和控制单元极快的消耗掉，很快，电容器组不再能够提供足够操作电磁致动器的电能。为了克服上述缺陷，一些已知的包括供电和控制单元的电磁致动装置，还具有用于储存电能的额外的电容。当装置处于正常操作状态时，所述的额外的电容被充电。当辅助电源掉电时，所述额外的电容能够在预定的时间，例如24小时内提供电源以操作电磁致动器。不幸的是，上述解决方式仅提供了可获得电源以操作电磁致动器的一段额外的时间。一旦超过该额外的时间，该装置就不能够再工作了。另外，第二电容的实际充电状态完全不被监控。由此，即使命令装置进行断开操作，由于第二电容可能不具有足够操作电磁致动器的剩余存储电能，也可能导致这样的操作可能在不安全的情况下被执行。本专利技术的一个目的是提供可解决上述提及的问题的用于低压或中压装置的供电和控制单元。更具体地说，本专利技术的一个目的是提供一种供电和控制单元，其允许低压或中压装置即使当辅助电源不可获得时也能够被安全的操作。本专利技术的另一个目的是提供一种供电和控制单元，其允许低压或中压装置在辅助电源不可获得时可操作相对较长的时间。本专利技术的另一个目的是提供一种供电和控制单元，其能够在具有竞争力的成本下被简单的制造。由此本专利技术提供了一种用于低压或中压装置的供电和控制单元，所述装置具有至少一对可通过电磁致动器来耦合/分断的电触点，用于为该装置的操作提供电源的第一电能存储装置，以及用于对第一电能存储装置充电的电源装置。根据本专利技术的该供电和控制单元，包括两个不同的控制设备，其意在正常和在紧急情况下，即当电源装置为可获得/不可获得的情况下，管理该装置的操作。当所述的电源装置为可获得时，初级控制设备管理所述装置的操作。当所述电源装置由于某些原因，例如由于电故障，从而不可获得时，次级控制设备介入以代替管理所述装置的操作。 为了即使当所述的电源装置不可获得时也能够被供电，该次级控制设备能够直接从第一电能存储装置接收电能。次级控制设备有利的被设置为提供缩减的功能并且极大的减小了损耗电能的总量。如果在第一电能存储装置中仍有足够的电量，次级控制设备有利的能够在大多数时间内保持静止并且周期的执行一些紧急操作以保证装置充分操作。由此，在紧急情况下，即使次级控制单元由第一电能存储装置供电，在第一电能存储装置中存储的电量也会相对较慢的减小并且装置的剩余操作寿命会极大的延长(例如，从辅助电源掉电的时刻后直达60天)。次级控制设备有利的能够周期性地检查第一电能存储装置的充电状态。如果存储在所述第一电能存储装置中的电能低于预定阈值，次级控制设备直接命令或者通过初级控制设备命令装置进行“断开”操作，即，装置的电触点被分断的操作。由此，如果在第一电能储存装置中存储的电量变得已经不足以操作电磁致动器，该装置自身最终被置于安全的电触点被断开的操作状态。以这种方式，装置的操作总是被管理在安全的状态，S卩，在第一储存装置中总是具有足够的电量以操作电磁致动器。在另一方面，本专利技术涉及用于供电和控制单元的电源电路。所述电源电路包括DC/DC变换器，其与电源电连接，例如，所述的第一电能存储装置，以用于将由所述电源提供的第一电压变换至比所述第一电压低的第二电压。所述DC/DC变换器包括开关部件，其包括开关设备，驱动部件和输出部件。所述DC/DC变换器的驱动部件包括至少一另一开关设备，其可相关于开关部件的开关设备进行操作，从而当所述开关设备被命令断开时，能够立即终止流经所述开关设备的电流。本专利技术的其余特征和有利之处将会从优选但非排除性的用于低压或中压装置的供电和控制单元的实施例中得到体现，根据本专利技术，非限制性的示例在附图中提供，其中图I是根据本专利技术的供电和控制单元的实施例的块原理图；以及图2是根据本专利技术的供电和控制单元中的次级控制设备的块原理图；以及图3是根据本专利技术的供电和控制单元中的次级控制设备的部分电路图；以及图4是根据本专利技术的供电和控制单元的另一实施例的块原理图。参考引用的附图，本专利技术涉及用于低压或中压装置100的供电和控制单元1，其部分的在图I中示出。装置100包括至少一对可由电磁致动器2耦合/分断的电触点(未示出)。装置100还包括第一电能存储装置3，例如，电力电容Cl (图3)，以用于为装置100的操作提供电源。在装置100中，具有用于对第一电能存储装置3进行充电的电源装置40。电源装置40优选的包括手动电能充电装置5和/或电连接到电网的辅助电源6。电源装置40还可包括充电电路4，通过该充电电路4电能传输至第一电能存储装置3。在装置100的正常操作情况下，电源装置40持续对第一电能存储装置3充电，由 此将存储其中的电能保持在最优水平。根据本专利技术，供电和控制单元I包括初级控制设备11和次级控制设备12。初级控制设备11意于在正常情况下，当电源装置40可获得时，即其可供电至装置100时，管理装置100的操作。次级控制设备12意于在紧急情况下，S卩，当电源装置40由于某些原因不可获得并且不能够再供电时，代替管理装置100的操作。优选的，供电和控制单元I还包括主电源驱动电路14，其意于供电至电磁致动器2。有利的，电源驱动电路14由第一电能存储装置3供电并且由初级控制设备11控制或甚至由次级控制设备12控制。优选的，供电和控制单元I包括电源电路13，其提供电源至初级控制设备11和次级控制设备12。电源电路13意于在正常情况下，当第一电能存储装置3可由电源装置40持续的充电时，给控制设备11和12供电。初级控制设备11有利的包括微控制器(未示出)，其意于当电源装置40可获得时，管理装置100的操作。例如，在装置100的操作寿命期间，这样的微控制器可管理内部和外部的诊断行为、通过适当的算法控制电源驱动电路14和电磁致动器的操作、提供/接收二进制命令、与外部或内部设备通讯、以及执行其他操作要求。当电源装置例如由于电故障40不能再获得时，初级控制设备11基本上失效以减少电源的消耗。但是，即使是在失效期间，初级控制设备11也可在需要时由次级控制设备12在短时间内启动。当电源装置40不可获得时，次级控制设备12作为代替被启用。优选的，次级控制设备12包括微控制器127，其有利的可在低功耗情况下工作，例如提供所有功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.05 EP 10155695.91.ー种用于低压或中压装置(100)的供电和控制単元(I)，所述装置包括至少ー对能通过电磁致动器(2)来耦合/分断的电触点，用于为所述装置的操作提供电源的第一电能存储装置(3)，以及用于对第一所述电能存储装置充电的电源装置(40)，其特征在于该供电和控制单元包括-当所述电源装置为可获得状态时用于管理所述装置的操作的初级控制设备(11);-当所述电源装置为不可获得状态时用于管理所述装置的操作的次级控制设备(12)，所述次级控制设备能直接从所述第一电能存储装置接收电能。2.根据权利要求I的供电和控制単元，其特征在于所述次级控制设备包括具有至少ー个DC/DC变换器(121)的电源电路，该电源电路电连接至所述第一电能存储装置(3)以将由所述第一电能存储装置提供的第一电压(Vl)转换成比所述第一电压低的第二电压(V2)。3.根据前述的一个或多个权利要求的供电和控制単元，其特征在于所述次级控制设备包括第二电源存储装置(122)，其电连接至所述DC/DC变换器(121)，由此所述第二电源存储装置能由所述第一电能存储装置充电。4.根据前述的一个或多个权利要求的供电和控制単元，其特征在于所述次级控制设备包括微控制器(127)，其接收来自第二电源存储装置的电能。5.根据前述的一个或多个权利要求的供电和控制単元，其特征在于所述DC/DC变换器(121)由所述微控制器(127)控制。6.根据前述的一个或多个权利要求的供电和控制単元，其特征在于所述次级控制设备包括线性调节器(123)，其电连接在所述第二电源存储装置(122)和所述微控制器(127)之间，以将由所述第二 DC/DC变换器(121)提供的第二电压(V2)变换为用于给所述微控制器供电的第三电压(V3)。7.根据前述的一个或多个权利要求的供...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·V·迪纳塔利，L·迪马奥，
申请(专利权)人：ABB技术股份公司，
类型：
国别省市：