Пристрій автоматичного і ручного вмикання резервного джерела електроживлення

1 Пристрій автоматичного і ручного вмикання резервного джерела електроживлення, що містить контактор основного джерела електроживлення і контактор резервного джерела електроживлення з механічним блокуванням між ними, у ланцюг живлення котушки кожного з них - основного/резервного включені нормально замкнуті контакти електричного блокування від іншого резервного/основного і контакти схеми керування, а також нормально замкнуті контакти перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора основного джерела електроживлення і нормально відкриті контакти перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора резервного джерела електроживлення, який відрізняється тим, що він містить додаткові нормально замкнуті контакти, включені паралельно нормально замкнутим контактам перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора основного джерела електроживлення 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що додаткові нормально замкнуті контакти встановлені на кнопці, що не фіксується 3 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що додаткові нормально замкнуті контакти встановлені на перемикачі пріоритету, який має два фіксовані робочі і одне нефіксоване допоміжне положення 4 Пристрій за пп 1 і 2, який відрізняється тим, що перемикач пріоритету обладнаний контактами дистанційного керування первинним двигуном резервного джерела електроживлення Винахід відноситься до пристроїв автоматичного включення резерву (АВР), зокрема, до пристроїв автоматичного і ручного включення резервного джерела електроживлення, у яких комутуючими пристроями є контактори, і може бути використаний для аварійного чи резервного електроживлення ВІДОМІ пристрої аварійного чи резервного електроживлення, у яких комутуючими пристроями є контактори (В Д Козлов Устройства АВР Электропанорама № 2 - 6, 2001) [1] Електричним схемам, що використовуються у цих пристроях, властива гнучкість при їхній адаптації під конкретні вимоги шляхом уведення додаткових елементів керування в ланцюзі живлення котушок контакторів Такими елементами керування можуть бути реле часу, контакти дистанційного керування, ручні перемикачі і т д Там також наведена схема пристрою АВР, у якому нормально замкнуті контакти електричного блокування контактора, що забезпечує електроживлення від основного джерела електроживлення, включені в ланцюг живлення котушки контактора, що забезпечує електроживлення від резервного джерела електроживлення Тим самим виконується електричне блокування включення контактора резервного джерела електроживлення Подібне може бути виконано і стосовно контактора основного джерела електроживлення Тоді це буде схема без пріоритету між джерелами електроживлення, у якості яких можуть бути, наприклад, дві трансформаторні підстанції (ТП) чи дизельна електростанція (ДЕС) і ТП Останній варіант вимагає додаткового механічного блокування між контакторами для підвищення надійності електричної ізоляції двох джерел електроживлення між собою Крім того в схему пристрою такого АВР уводять контакти керування від ДЕС, що працює в автоматичному режимі як резервне джерело електроживлення і включається тільки при відсутності якісної напруги від основного джерела електроживлення Такими пристроями АВР комплектують свої ДЕС багато світових виробників, у тому числі, фірми SDMO (Франція), FG Wilson (Великобританія), Caterpillar (США) Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, є пристрій автоматичного і ручного включення резервного джерела електроживлення (виробництво фірми SDMO, Франція, креслення О со ю 53290 «Automatic transfer switch 0 - 200A» 316160002NE [2]) Цей пристрій містить контактор основного джерела електроживлення і контактор резервного джерела електроживлення з механічним блокуванням між ними, у ланцюг живлення котушки кожного з них - основного/резервного включені нормально замкнуті контакти електричного блокування від іншого - резервного/основного і контакти схеми керування, а також нормально замкнуті контакти перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора основного джерела електроживлення і нормально відкриті контакти перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора резервного джерела електроживлення Цей пристрій дозволяє в автоматичному і ручному режимі переключати споживачів на одне з працюючих джерел електроживлення Для цього нормально замкнуті контакти перемикача включені в ланцюг живлення котушки контактора, що забезпечує електроживлення від пріоритетного джерела - зовнішньої електромережі, а нормально відкриті контакти перемикача - у ланцюг живлення котушки контактора, що забезпечує електроживлення від ДЕС Однак таке рішення має наступні ІСТОТНІ недоліки - після ручного підключення споживачів до ДЕС автоматично не відновлюється електроживлення від зовнішньої мережі при аварійній зупинці ДЕС, тобто, відсутнє автоматичне резервування електроживлення від зовнішньої мережі, - в екстремальній ситуації обслуговуючий персонал робить помилку - переводить перемикач у положення пріоритету ДЕС при відсутності напруги від неї, у результаті чого споживачі відключаються від зовнішньої електромережі і при цьому не мають напруги від ДЕС В основу винаходу поставлене завдання розробки такого пристрою автоматичного і ручного включення резервного джерела електроживлення, схема якого дозволяла б автоматично відновлювати електроживлення від зовнішньої мережі при аварійній зупинці ДЕС, тобто забезпечувати автоматичне резервування електроживлення від зовнішньої мережі, і запобігати помилкам обслуговуючого персоналу Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій автоматичного і ручного включення резервного джерела електроживлення, що включає контактор основного джерела електроживлення і контактор резервного джерела електроживлення з механічним блокуванням між ними, у ланцюг живлення котушки кожного з них - основного/резервного включені нормально замкнуті контакти електричного блокування від іншого резервного/основного і контакти схеми керування, а також нормально замкнуті контакти перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора основного джерела електроживлення і нормально відкриті контакти перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора резервного джерела електроживлення, містить додаткові нормально замкнуті контакти, включені паралельно нормально замкнутим контактам перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора основного джерела електроживлення Додаткові нормально замкнуті контакти можуть бути встановлені на кнопці, що не фіксується, або на перемикачі пріоритету, що має два фіксованих робочих і одне нефіксоване допоміжне положення Перемикач пріоритету може бути обладнаний контактами дистанційного керування первинним двигуном резервного джерела електроживлення Основною особливістю пристрою є те, що додаткові нормально замкнуті контакти, включені паралельно нормально замкнутим контактам перемикача пріоритету в ланцюзі живлення котушки контактора основного джерела електроживлення керуються незалежно за допомогою, наприклад, кнопки, що не фіксується, або перемикача пріоритету, які можна захистити механічно від несанкціонованого втручання Ще однією особливістю пристрою, що заявляється, є те, що за допомогою контактів дистанційного керування, установлених на перемикачі пріоритету, виконується дистанційний запуск ДЕС і тільки після встановлення робочого режиму ДЕС здійснюється ручне переключення споживачів від зовнішньої мережі до ДЕС натисканням кнопки, що не фіксується (кнопки підтвердження пріоритету) Винахід, що заявляється, пояснюється кресленнями, де на фіг 1 схематично представлений пристрій автоматичного і ручного включення резервного джерела електроживлення, а на фіг 2 - варіант пристрою, у якому додаткові нормально замкнуті контакти встановлені на перемикачі пріоритету Пристрій (фіг 1) включає ланцюг живлення котушки контактора 1 основного джерела електроживлення (ТП), контакти 2 якого призначені для підключення електроживлення від ТП до споживачів, ланцюг живлення котушки контактора 3 резервного джерела електроживлення (ДЕС), контакти 4 якого служать для підключення електроживлення від ДЕС до споживачів Між названими контакторами 1 і 3 установлене механічне блокування 5 Блок контакти 6 електричного блокування контактора 1 основного джерела електроживлення включені в ланцюг живлення котушки контактора 3 резервного джерела електроживлення, а блок контакти 7 електричного блокування контактора З включені в ланцюг живлення котушки контактора 1 основного джерела електроживлення для електричного блокування контакторів 1 і 3 від одночасного включення У ланцюзі живлення котушок контакторів 1 і 3 включені ВІДПОВІДНО нормально замкнутий 8 і нормально відкритий 9 контакти схеми керування (як правило, ДЕС), а також нормально замкнуті контакти 10 і нормально відкриті контакти 11 перемикача пріоритету 12, ВІДПОВІДНО Паралельно нормально замкнутим контактам 10 перемикача пріоритету 12 включені додаткові нормально замкнуті контакти 13, які встановлені на кнопці, що не фіксується, 14 (кнопки підтвердження пріоритету) При необхідності, на перемикач пріоритету 12 можуть бути встановлені контакти 15 дистанційного керування первинним двигуном (запуск і зупинка первинного двигуна), керовані цим перемикачем 53290 Одним з варіантів пристрою, що заявляється, є варіант (фіг 2), у якому додаткові нормально замкнуті контакти 13 встановлені на перемикачі пріоритету 12, що має два фіксовані робочі (А і В) і одне нефіксоване допоміжне С положення Можливі Й ІНШІ варіанти виконання пристрою, що заявляється, у яких реалізуються ІСТОТНІ ознаки основного пункту формули винаходу Пристрій за першим варіантом (фиг 1) працює в такий спосіб Вихідним Є стан, коли напруга від джерел електроживлення відключена Схема пристрою знаходиться в положенні, показаному на фіг 1 При включенні напруги основного джерела електроживлення струм проходить через нормально замкнуті контакти 10 перемикача пріоритету 12 (і додаткові нормально замкнуті контакти 13, включені паралельно), нормально замкнуті контакти 8 схеми керування, блок контакти 7 електричного блокування контактора 3 резервного джерела електроживлення і котушку контактора 1 основного джерела електроживлення У результаті контактор 1 спрацьовує і своїми контактами 2 підключає споживачів до основного джерела електроживлення (ТП) При цьому контактор 1 своїми блок контактами 6 розриває ланцюг електроживлення котушки контактора 3, а механічне блокування 5 виключає будь-яке переміщення контактів 4 та блок контактів 7 контактора 3 при включеному контакторі 1 Це продовжується доти, поки параметри напруги основного джерела електроживлення не вийдуть за межі припустимих, які будуть зафіксовані схемою керування ДЕС, що є резервним джерелом електроживлення Тоді, у свою чергу, схема керування ДЕС запустить первинний двигун і своїми нормально замкнутими контактами 8 відключить електроживлення котушки контактора 1, що своїми контактами 2 відключить споживачів від основного джерела електроживлення (ТП) і блок контактами 6 дозволить включення контактора З Після ТОГО ЯК первинний двигун стартує, і режим роботи ДЕС стабілізується, у тому числі і напруга 220 Вольт для електроживлення котушки контактора 3 резервного джерела електроживлення, схема керування нормально відкритими контактами 9 включить контактор 3, що своїми контактами 4 підключить споживачів до резервного джерела електроживлення (ДЕС) При відновленні параметрів напруги основного джерела електроживлення схема керування ДЕС після тимчасової затримки відключить контактор 3 розмиканням контактів 9 і включить контактор 1 замиканням контактів 8 Схема переходить в основний режим роботи У тому випадку, коли потрібно переключити споживачів від основного джерела електроживлення до резервного з мінімальною затримкою, необхідно попередньо запустити первинний двигун ДЕС, наприклад, за допомогою контактів 15, для чого перемикач пріоритету 12 переводять у положення пріоритету резервного джерела електроживлення У результаті, відбувається запуск первинного двигуна, і нормально відкриті контакти 11 перемикача пріоритету підготують до включення ланцюг котушки контактора 3, а нормально закриті контакти 10 перемикача пріоритету підготують до вимикання ланцюг котушки контактора 1 Після того як обслуговуючий персонал переконається в готовності ДЕС до роботи з навантаженням, він короткочасно натискає кнопку 14 підтвердження пріоритету, що своїми додатковими нормально замкнутими контактами 13 відключить живлення котушки контактора 1 У результаті, контактор 1 своїми контактами 2 відключить споживачів від основного джерела електроживлення, а блок контактами 6 включить живлення котушки контактора З У свою чергу, контактор 3 своїми контактами 4 підключить споживачів до резервного джерела електроживлення, а блок контактами 7 заборонить включення котушки контактора 1 Після цього ІНШІ контакти (13 і 8) у ланцюзі живлення котушки контактора 1 залишаються замкнутими Тому при аварії ДЕС, коли напруга живлення споживачів (контактами 4) і котушки контактора 3 резервного джерела електроживлення буде відключена, блок контакт 7 замкне ланцюг живлення котушки контактора 1 І тільки завдяки додатковим нормально замкнутим контактам 13, встановленим на кнопці, що не фіксується, 14 (кнопка підтвердження пріоритету) напруга від основного джерела електроживлення, що став резервним після переключення перемикача пріоритету 12, надійде на котушку контактора 1, що дозволить підключити споживачів контактами 2 до основного джерела електроживлення (ТП) в автоматичному режимі Таким чином, у даному пристрої є технічна перешкода на переключення контакторів 1 і 3 після визначення ДЕС як основного джерела електроживлення за допомогою перемикача пріоритету 12 Такою перешкодою є додаткові нормально замкнуті контакти 13, встановлені на кнопці, що не фіксується 14 (кнопка підтвердження пріоритету), що може бути оснащена додатковим механічним захистом Крім цього, ці контакти забезпечують автоматичне включення резервного електроживлення від ТП, якщо ДЕС обрана як основне джерело Пристрій, що заявляється, в іншому варіанті виконання (фіг 2) працює в основному аналогічно описаному вище варіанту Різниця полягає в тім, що у випадку, коли потрібно переключити споживачів від основного джерела електроживлення до резервного, який вже надає напругу, з мінімальною затримкою за допомогою перемикача пріоритету 12, необхідно перевести перемикач пріоритету 12 з робочого фіксованого положення А у робоче фіксоване положення В пріоритету резервного джерела електроживлення При цьому нормально замкнуті контакти 10 своїм розмиканням підготують до виключення котушку контактора 1, а нормально відкриті контакти 11 своїм замиканням підготують до включення котушку контактора З Після ТОГО, ЯК обслуговуючий персонал переконається в необхідності такого переключення та готовності ДЕС до роботи з навантаженням, він короткочасно переводить перемикач пріоритету 12 у допоміжне нефіксоване положення С, що своїми додатковими нормально замкнутими контактами 13 відключить живлення котушки контактора 1 При цьому в положенні С перемикача пріоритету залишаються замкнутими контакти 11 У результаті, контактор 1 своїми контактами 2 відключить споживачів від основного джерела електроживлення, а блок контактами 6 включить живлення 53290 котушки контактора З У свою чергу, контактор З своїми контактами 4 підключить споживачів до резервного джерела електроживлення, а блок контактами 7 заборонить включення котушки контактора 1 В подальшому робота пристрою не відрізняється від описаної для фіг 1 Отже, описані вище варіанти пристрою, що заявляється, дозволяють здійснювати підключення споживачів до основного чи резервного джерела електроживлення зі збереженням функції їхнього взаємного автоматичного резервування при будьякому режимі керування, що не властиво прототипові Таким чином, сукупність істотних ознак, що заявляється, дозволяє забезпечити наступні технічні переваги в порівнянні з прототипом 1) забезпечує автоматичне резервування джерел електроживлення в автоматичному чи ручному режимах керування незалежно від положення перемикача пріоритету, 8 2) запобігає можливій помилці персоналу шляхом додаткового підтвердження обраної команди керування Ще однією перевагою пристрою, що заявляється, є можливість дистанційного запуску ДЕС при переключенні перемикача пріоритету без відключення споживачів від ТП на час стабілізації режимуДЕС Пристрої такого призначення широко використовуються в промисловості і народному господарстві разом з резервними джерелами електроживлення, у комплектацію яких вони включаються обов'язково Пристрій, що заявляється, може бути реалізований в промислових умовах з використанням стандартного устаткування й оснащення Технологія його виготовлення не вимагає використання дефіцитних і дорогих матеріалів і нестандартних комплектуючих вузлів, а також залучення вузькопрофесійних фахівців унікального профілю ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24