Устройство и способ распределения электроэнергии с возможностью масштабирования

Устройство и способ распределения электроэнергии с возможностью масштабирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления изобретения относятся в целом к оборудованию для распределения электроэнергии. В частности, по меньшей мере один вариант осуществления относится к устройству и способу для распределения электроэнергии с возможностью масштабирования.

Уровень техники

Централизованные дата-центры для вычислительного, коммуникационного и другого электронного оборудования используются уже много лет. В последнее время с увеличением использования Интернета крупные дата-центры, которые предоставляют услуги хостинга для поставщиков услуг Интернет, поставщиков услуг аренды приложений и поставщиков Интернет-контента, становятся все более популярными. Типовые централизованные дата-центры содержат множество стоек с оборудованием, которое требует электроэнергии, охлаждения и соединений со средствами связи.

Обычно централизованные дата-центры имеют систему распределения электроэнергии, сконфигурированную для предотвращения перебоев в снабжении электроэнергией, поскольку дата-центры включают большой процент критичных нагрузок, без которых предприятие может быть неспособно работать. Зачастую источник бесперебойного питания (ИБП) используется в системе распределения электроэнергии для гарантии того, что оборудование получает электроэнергию непрерывно и защищено от перебоя в снабжении электроэнергией. Типовые системы распределения электроэнергии включают стойки с оборудованием, например, серверами и т.п., которые расположены в дата-центре. Обычно имеется множество схем распределения электроэнергии, при этом каждая схема подает электроэнергию на одну или более электрическую нагрузку (например, серверы, охлаждающие системы, осветительные схемы и т.д.) через размыкатель цепи. Эти системы обычно включают стойки, в которых установлены размыкатели цепи (т.е. блоки распределения электроэнергии), или, альтернативно, стойки, которые включают электрический распределительный щит, который в целом аналогичен по конструкции распределительным щитам, которые имеются на обычных коммерческих предприятиях.

К проблемам таких подходов относится тот факт, что установка или удаление размыкателя цепи на распределительном щите или в блоке распределения электроэнергии требует, чтобы специалист (т.е. электрик) осуществлял установку или удаление в непосредственной близости от содержащих ток электрических схем, которые могут включать открытые электрические соединения и/или проводники. Альтернативно, оборудование для распределения электроэнергии может быть обесточено для облегчения установки или удаления одного или более размыкателя цепи. Разумеется, учитывая критичность электрической нагрузки в дата-центрах, даже эти плановые перебои в снабжении электроэнергией являются нежелательными.

Некоторые существующие подходы пытаются свести к минимуму перебои электроснабжения, обусловленные присоединением новых схем распределения электроэнергии, путем обеспечения предварительно изготовленных подключаемых электрических кабелей, причем первый конец кабеля включает соединительное приспособление, которое может быть подключено к выходу размыкателя цепи в блоке распределения электроэнергии, а второй конец может быть присоединен к электрической нагрузке. Хотя этот подход может обеспечивать возможность безопасного присоединения электрической нагрузки к размыкателю цепи без обесточивания блока распределения электроэнергии (например, соединение с распределительным щитом, содержащим ток, но без необходимости какой-либо «горячей обработки»), он требует, чтобы длины кабелей были предварительно определены. Кроме того, такие системы могут не быть масштабируемыми, т.е. каждый распределительный щит или другой блок распределения электроэнергии может не быть сконфигурирован для корректировки размера или количества схем и соответствующих размыкателей цепи.

Раскрытие изобретения

В одном или более вариантах осуществления изобретением предлагается модульная система распределения электроэнергии с возможностью масштабирования, которая предоставляет ответвляющие модули, которые могут быть безопасно установлены и удалены без отключения других электрических схем, присоединенных к блоку распределения электроэнергии. В результате в некоторых вариантах осуществления изобретением предлагается устройство для распределения электроэнергии с возможностью масштабирования, которое обеспечивает гибкость для удовлетворения изменяющихся электрических потребностей предприятия, такого как дата-центр. Например, в некоторых вариантах осуществления пользователь может использовать установленный в стойку блок распределения электроэнергии для возможности выбора места присоединения новой добавленной нагрузки после ее установки и без отключения электроэнергии, подаваемой на ранее установленные нагрузки. Кроме того, пользователь может выборочно присоединять однофазные или трехфазные нагрузки для обеспечения сбалансированного потребления электроэнергии из многофазного источника электроэнергии. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления описанное выше может быть реализовано с помощью выбираемого пользователем присоединения отдельных розеток к системе распределения электроэнергии. В еще одном варианте осуществления выбираемое пользователем присоединение выполняется без обесточивания какой-либо части электрической системы, к которой присоединяется отдельная розетка.

В одном аспекте изобретением предлагается система для распределения электроэнергии. Согласно некоторым вариантам осуществления, система включает выполненный с возможностью монтажа в стойку блок распределения электроэнергии, включающий корпус, имеющий первый конец и второй конец, причем корпус также включает наружную стенку, определяющую полость внутри корпуса, и крепежные элементы, сконфигурированные для того, чтобы обеспечивать возможность монтажа корпуса внутри стойки для электрического оборудования. Согласно этим вариантам осуществления, наружная стенка корпуса имеет отверстие, проходящее линейно между первым концом и вторым концом корпуса, и множество электрических проводников, расположенных внутри полости и ориентированных линейно между первым концом и вторым концом. Согласно другим вариантам осуществления, система включает ответвляющий модуль, включающий множество контактов, отходящих от него, причем каждый из множества контактов сконфигурирован для его введения внутрь отверстия с последующим сопряжением с одним из множества электрических проводников внутри полости.

Согласно другому аспекту, изобретением предлагается ответвляющий модуль, включающий тело; стержень, присоединенный к телу, при этом стержень включает по меньшей мере первую область, имеющую первый диаметр, и вторую область, имеющую второй диаметр, который отличен от первого диаметра; и множество контактов, включенных в стержень и отходящих от него, причем контакты включают контакт фазового проводника, контакт нейтрального проводника и контакт заземляющего проводника. Согласно некоторым вариантам осуществления контакт фазового проводника расположен в первой области, а один из контакта нейтрального проводника и контакта заземляющего проводника расположен во второй области.

Согласно еще одному аспекту, изобретением предлагается способ подачи электроэнергии на сервер, включающий следующие действия: монтаж выполненного с возможностью монтажа в стойку блока распределения электроэнергии в шкаф для электрического оборудования, причем выполненный с возможностью монтажа в стойку блок распределения электроэнергии сконфигурирован для приема множества электрических модулей во множество нефиксированных мест по длине блока распределения электроэнергии; присоединение электрического модуля, включающего электрический шнур, в месте, выбранном пользователем из множества нефиксированных мест; и присоединение электрического шнура к серверу.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи могут быть выполнены без соблюдения масштаба. На чертежах одинаковые или приблизительно одинаковые компоненты, которые изображены на различных фигурах, обозначены одинаковыми позициями. В целях ясности не каждый компонент может быть обозначен на каждом чертеже.

Фигура 1 иллюстрирует схему электрической системы, в которой используется оборудование для распределения электроэнергии с возможностью масштабирования, согласно одному варианту осуществления изобретения,

фигура 2 иллюстрирует изометрический вид вставного модуля согласно одному варианту осуществления изобретения,

фигура 3 иллюстрирует вид сверху вставного модуля согласно одному варианту осуществления изобретения,

фигура 4 иллюстрирует изометрический вид вставного модуля из фигуры 3 согласно одному варианту осуществления изобретения,

фигура 5 иллюстрирует вставной модуль, установленный в комплект электрических шин, согласно одному варианту осуществления изобретения,

фигура 6 иллюстрирует вставной модуль согласно еще одному варианту осуществления изобретения,

фигура 7 иллюстрирует схему комплекта электрических шин и вставные модули согласно варианту осуществления изобретения,

фигура 8 иллюстрирует вставной модуль согласно еще одному варианту осуществления изобретения,

фигура 9 иллюстрирует вставной модуль согласно еще одному варианту осуществления изобретения,

фигура 10 иллюстрирует вставной модуль согласно еще одному варианту осуществления изобретения,

фигура 11 иллюстрирует блок распределения электроэнергии согласно одному варианту осуществления,

фигура 12 иллюстрирует ответвляющий модуль согласно одному варианту осуществления,

фигура 13 иллюстрирует вид сверху ответвляющего модуля согласно варианту осуществления из фигуры 12,

фигура 14 иллюстрирует ответвляющий модуль, присоединенный к блоку распределения электроэнергии, согласно одному варианту осуществления, и

фигура 15 иллюстрирует увеличенный вид соединения ответвляющего модуля и блока распределения электроэнергии согласно варианту осуществления, изображенному на фигуре 14.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение на ограничено в его осуществлении подробностями конструкции и расположения компонентов, изложенными в нижеследующем описании или изображенными на чертежах. Изобретение имеет и другие варианты осуществления и может быть воплощено на практике различными способами. Кроме того, формулировки и терминология, используемые в настоящем документе, имеют целью описание и не должны истолковываться как ограничивающие. Использование выражений «включающий», «содержащий», «имеющий», «заключающий в себе», «состоящий из» и их варианты в настоящем документе означают наличие элементов, перечисленных далее, и их эквивалентов, а также дополнительных элементов.

Каждый из следующих документов (авторами которого являются авторы настоящего документа): заявка на патент США №11/766,504, поданная 21 июня 2007 и названная «УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ МАСШТАБИРОВАНИЯ», и заявка на патент США №11/455,227, поданная 16 июня 2006 и названная «УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ МАСШТАБИРОВАНИЯ» - описывает варианты осуществления модульных систем распределения электроэнергии с возможностью масштабирования, которые обеспечивают гибкость для удовлетворения изменяющихся электрических потребностей оборудования, такого как дата-центр, и упоминание каждого из этих документов означает его полное включение в настоящий документ. Описание, включенное в настоящий документ, предлагает другие варианты осуществления устройств и способов для распределения электроэнергии с возможностью масштабирования, например, варианты осуществления, которые позволяют пользователю безопасно адаптировать конфигурацию системы распределения электроэнергии, с тем чтобы обеспечивать приспосабливание к изменяющимся электрическим нагрузкам, и чтобы делать это без обесточивания системы распределения электроэнергии.

Фигура 1 иллюстрирует систему 10 распределения электроэнергии согласно одному варианту осуществления, включающую блок 11 распределения электроэнергии, который предоставляет множество выходных контуров 18 (например, параллельных контуров) для подачи электрической энергии на множество электрических нагрузок, например, нагрузок, имеющихся в дата-центре или других объектах. Система 10 распределения электроэнергии может включать входной размыкатель 13 цепи, трансформатор 14, источник 15 бесперебойного питания (ИБП), переключатель 16 обхода, комплект 12 электрических шин и осуществляющую мониторинг и управление схему 17. В различных вариантах осуществления блок 11 распределения электроэнергии включает комплект 12 электрических шин, в то время как остальные компоненты, перечисленные в предыдущем предложении, могут либо быть включены в блок 11 распределения электроэнергии, либо быть физически расположены в другом месте в системе 10 распределения электроэнергии.

Согласно одному варианту осуществления, блок 11 распределения электроэнергии включает комплект 12 электрических шин и, как изображено на фигуре 1, каждый из следующих компонентов: входной размыкатель 13 цепи, трансформатор 14, ИБП 15, переключатель 16 обхода и осуществляющая мониторинг и управление схема 17. В другом варианте осуществления каждый из следующих компонентов: входной размыкатель 13 цепи, трансформатор 14, ИБП 15, переключатель 16 обхода и по меньшей мере часть осуществляющей мониторинг и управление схемы 17 - расположен вне блока 11 распределения электроэнергии. В других вариантах осуществления различные сочетания входного размыкателя 13 цепи, трансформатора 14, ИБП 15, переключателя 16 обхода и осуществляющей мониторинг и управление схемы 17 расположены вместе с комплектом 12 электрических шин в блоке 11 распределения электроэнергии. Таким образом, в одном варианте осуществления комплект 12 электрических шин, входной размыкатель 13 цепи, трансформатор 14, переключатель 16 обхода и по меньшей мере часть осуществляющей мониторинг и управление схемы 17 расположены в блоке 11 распределения электроэнергии, в то время как ИБП расположен вне блока 11 распределения электроэнергии. В еще одном варианте осуществления система 10 распределения электроэнергии не включает ИБП. В результате в одном варианте осуществления блок 11 распределения электроэнергии включает комплект 12 электрических шин и каждый из следующих компонентов: входной размыкатель 13 цепи, трансформатор 14 и по меньшей мере часть осуществляющей мониторинг и управление схемы 17 - в то время как ИБП 15 и переключатель 16 обхода не использованы в блоке 11 распределения электроэнергии.

Согласно одному варианту осуществления, блок 11 распределения электроэнергии находится внутри аппаратной стойки, которая обеспечивает возможность «монтажа в стойку» комплекта 12 электрических шин и других устройств, содержащихся в нем. В версии данного варианта осуществления блок 11 распределения электроэнергии включен в ряд аппаратных стоек, которые могут быть соединены друг с другом, как хорошо известно специалистам, обладающим средним уровнем знаний в данной области. В результате в некоторых вариантах осуществления блок 11 распределения электроэнергии включает комплект 12 электрических шин, в то время как одна или более другая аппаратная стойка включает другие компоненты из следующих: входной размыкатель 13 цепи, трансформатор 14, ИБП 15, переключатель 16 обхода и осуществляющая мониторинг и управление схема 17. В версиях этих вариантов осуществления аппаратные стойки, включающие устройства, идентифицированные здесь, соединены вместе для формирования ряда аппаратных стоек, используемых в системе 10 распределения электроэнергии, например, как описано в патенте США №6,967,283 (авторами которого являются авторы настоящего документа), названном «Регулируемая, масштабируемая стоечная электрическая система и соответствующий способ», выданном 22 ноября 2005, автором которого являются Нейл Расмуссен и др., и упоминание которого означает его включение в настоящий документ. Описанные выше конфигурации описывают лишь некоторые из возможных конфигураций и не должны истолковываться как ограничивающие.

Согласно одному варианту осуществления, комплект 12 электрических шин адаптирован для приема по меньшей мере одного вставного модуля, который может включать переключающее устройство и защиту от сверхтока (например, устройство, обеспечивающее электрическую изоляцию и защиту от сверхтока), например, размыкатель цепи, плавкий размыкатель или отдельный выключатель и один или более плавкий предохранитель. В одном варианте осуществления вставной модуль устанавливается в комплект 12 электрических шин для соединения комплекта электрических шин с выходными схемами. Как описано более подробно ниже, в различных вариантах осуществления вставной модуль может включать предварительно присоединенный электрический кабель для обеспечения безопасного присоединения новых выходных схем с блоком 11 распределения электроэнергии и комплектом электрических шин, содержащих ток. Кроме того, в различных вариантах осуществления комплект 12 электрических шин обеспечивает область, свободную от неизолированных проводников, в которой вставной модуль устанавливается.

В одном варианте осуществления комплект 12 электрических шин включает множество позиций А-Н, каждая из которых адаптирована для приема вставного модуля. В версии этого варианта осуществления комплект электрических шин рассчитан для максимального непрерывного тока в 400 А, в то время как каждая позиция А-Н рассчитана на максимальный непрерывный ток в 100 А. В одном варианте осуществления каждый из вставных модулей тоже рассчитан на 100 А, хотя размыкатели цепи для разных допустимых нагрузок по току могут быть включены во вставные модули, например, для нагрузки по току от менее чем 1 А до максимальной нагрузки по току в 100 А (включительно). Такой подход может в различных вариантах осуществления обеспечивать масштабируемую систему, которая может использовать два элемента (т.е. комплект электрических шин и вставные модули) таким образом, чтобы удовлетворять разнообразным текущим и будущим электрическим потребностям оборудования. Это обеспечивает в результате эффективность с точки зрения производства, поставки, работы и технического обслуживания оборудования. Например, производителю не нужно изготавливать оборудование, не полностью отвечающее требованиям заказчика, а разработчику не нужно пытаться выбирать из множества оборудования, не полностью отвечающего требованию заказчика. Соответственно, оборудование может иметь более низкую стоимость и большую пригодность.

Как изображено на фигуре 1, источник входной электроэнергии присоединен к принимающей стороне входного размыкателя 13 цепи, нагрузочная сторона входного размыкателя 13 цепи присоединена к принимающей стороне (т.е. входу) трансформатора 14, нагрузочная сторона (т.е. выход) трансформатора 14 присоединена к входу переключателя 16 обхода, а выход переключателя 16 обхода присоединен к комплекту 12 электрических шин. В одном варианте осуществления как вход, так и выход ИБП 15 присоединен к переключателю 16 обхода. Как хорошо известно специалистам, обладающим средним уровнем знаний в данной области, переключатель 16 обхода работает для выборочного присоединения выхода переключателя 16 обхода либо к трансформатору 14, либо к ИБП 15. Согласно одному варианту осуществления, комплект 12 электрических шин принимает электроэнергию от переключателя 16 обхода и подает электроэнергию в один или более выходной контур 18. В одном варианте осуществления переключатель обхода адаптирован для выборочного присоединения выхода трансформатора 14 и выхода ИБП 15 к комплекту 12 электрических шин.

Осуществляющая мониторинг и управление схема 17 может осуществлять только функции мониторинга, только функции управления или сочетание мониторинга и управления. В различных вариантах осуществления мониторинг включает одну или несколько из следующих функций и/или следующих функций и дополнительных функций: измерение тока; мониторинг потребляемой мощности (например, энергопотребления); определение того, включен или выключен контур; мониторинг состояния переключателя обхода; монторинг состояния ИБП и т.п.Любое из вышеназванного может сопровождаться обработкой сигнала, используемой в целях мониторинга и/или управления. Например, сигналы тока и напряжения могут обрабатываться для определения энергопотребления. Соответственно, осуществляющая мониторинг и управление схема 17 может включать один или более процессор, например, микропроцессор.

Кроме того, осуществляющая мониторинг и управление схема 17 может включать коммуникации с любым из различных компонентов, включенных в блок 11 распределения электроэнергии. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления блок распределения электроэнергии включает схемы (не показаны), которые соединяют осуществляющую мониторинг и управление схему 17 с одним или более из следующих компонентов: комплект 12 электрических шин, входной размыкатель 13 цепи, трансформатор 14, ИБП 15 и переключатель 16 обхода. Кроме того, в различных вариантах осуществления осуществляющая мониторинг и управление схема 17 может быть включена в локальную сеть или крупномасштабную сеть (например, Интернет) либо находиться с ними в коммуникации.

В других вариантах осуществления функции управления включают одну или несколько из следующих функций и/или следующих функций и/или дополнительных функций: управление работой ИБП; управление работой переключателя обхода; управление работой одного или более размыкателя цепи; управление другими операциями переключения и т.п.Соответственно, осуществляющая мониторинг и управление схема 17 может включать пользовательский интерфейс, такой как дисплей и/или переключатели, счетчики, сигнальные лампы и т.п.

Рассмотрим фигуру 2, на которой показан изометрический вид вставного модуля 20 согласно одному варианту осуществления изобретения. В целом вставной модуль 20 используется для подачи электроэнергии от блока 11 распределения электроэнергии на электрическую нагрузку. Кроме того, согласно различным вариантам осуществления изобретения, вставной модуль 20 включает переключающее устройство, такое, что принимающая сторона вставного модуля соединена с источником электроэнергии, а нагрузочная сторона вставного модуля 20 может быть непосредственно соединена с электрической нагрузкой или соединена с другой схемой, которая соединена с электрической нагрузкой. Таким образом, в одном варианте осуществления вставной модуль 20 включает размыкатель цепи, который может обеспечивать электрическую изоляцию и защиту от сверхтока (например, миниатюрный размыкатель цепи в литом корпусе, который обнаруживает перегрузки и/или короткие замыкания). В других вариантах осуществления вставной модуль включает сочетание изолирующего переключателя и плавкого предохранителя, такого как плавкий размыкатель, или сочетание переключателя и плавких предохранителей, которые независимы друг от друга. Согласно одному варианту осуществления, вставной модуль имеет размер и адаптирован для установки в комплект электрических шин, например, комплект 42 электрических шин, изображенный на фигуре 5. В различных вариантах осуществления вставной модуль 20 включает электрический кабель 21, который может включать конец, который предварительно присоединен к вставному модулю 20.

В настоящем документе выражение «предварительно присоединен» означает тот факт, что первый конец электрического кабеля 21 присоединен к вставному модулю 20 раньше, чем вставной модуль прибывает на рабочее место. Согласно одному варианту осуществления, предварительное присоединение осуществляется во время изготовления вставного модуля 20.

В некоторых вариантах осуществления длина электрического кабеля 21 тоже задается во время производства. Иными словами, в одном варианте осуществления множество общеиспользуемых фиксированных длин электрического кабеля 21 может быть доступно. В версии этого варианта осуществления множество общеиспользуемых фиксированных длин задается на основании расстояния между первым шкафом и/или первой аппаратной стойкой и вторым шкафом и/или второй аппаратной стойкой. Таким образом, соединение между вставным модулем 20 и непосредственно соседней аппаратной стойкой может требовать меньшей длины кабеля по сравнению с длиной кабеля, требуемой для соединения между вставным модулем 20 и более удаленной аппаратной стойкой. Поскольку аппаратные стойки зачастую поставляются в стандартных размерах, длины электрических кабелей 21 могут быть определены заранее. Кроме того, второй конец электрического кабеля 21 может включать соединительное приспособление для обеспечения соединения электрического кабеля 21 с электрической нагрузкой.

Как изображено на фигуре 2, вставной модуль 20 включает корпус 22, имеющий верхнюю панель 23, переднюю панель 24 и первую боковую панель 26. В различных вариантах осуществления вставной модуль 20 может также включать нижнюю панель, заднюю панель и вторую боковую панель (расположенную напротив первой), которые не изображены на фигуре 2. Корпус 22 может быть изготовлен с использованием любого жесткого материала (проводящего материала или изолирующего материала), подходящего для использования с электрическим оборудованием, например, корпус может быть изготовлен из стали. В некоторых вариантах осуществления части корпуса являются проводящими, в то время как другие части корпуса являются изолирующими. Согласно одному варианту осуществления, первый выступ 28 проходит от первой боковой панели 26 в по существу перпендикулярном направлении, в то время как второй выступ 30 может проходить от второй боковой панели.

В различных вариантах осуществления вставной модуль 20 может включать дополнительные элементы и различные сочетания элементов. Например, согласно одному варианту осуществления, вставной модуль 20 включает ручку 32, которая прикреплена к корпусу 22 (например, на передней панели 24), и которая может использоваться пользователем для установки и удаления вставного модуля 20. В некоторых вариантах осуществления вставной модуль 20 включает защелку 33, которая закрепляет вставной модуль 20 в полностью установленной позиции. В изображенном варианте осуществления защелка 33 прикреплена к концу первого выступа 28. Альтернативно, одна защелка 33 может быть прикреплена к концу второго выступа 30. В еще одном варианте осуществления отдельная защелка 33 может быть прикреплена к каждому из первого выступа 28 и второго выступа 30.

Кроме того, один или более из корпуса 22 и/или выступов 28, 30 может включать препятствующий элемент для обеспечения противодействия, используемый для предотвращения установки вставного модуля 20 на основании одного или более условия, например, когда номинальное рабочее напряжение вставного модуля 20 ниже, чем номинальное рабочее напряжение оборудования (например, комплекта электрических шин), в которое вставной модуль устанавливается, или когда вставной модуль устанавливается верхней стороной вниз и т.д.

Вставной модуль 20 может также включать направляющий элемент 36, который может помогать в надлежащем выравнивании вставного модуля 20 при его установке. Например, направляющий элемент 36 может сопрягаться с соответствующей частью шкафа/стойки или комплекта электрических шин, куда вставной модуль устанавливается. Направляющий элемент 36 может быть выполнен за одно целое с корпусом или представлять собой отдельный компонент. Кроме того, может быть использовано множество направляющих элементов 36. В одном варианте осуществления направляющий элемент 36 представляет собой планку, расположенную на боковой панели 26 корпуса 22. В этом варианте осуществления направляющий элемент 36 может сопрягаться с соответствующей канавкой, например, в комплекте электрических шин. В другом варианте осуществления отдельный направляющий элемент 36 включен в каждую из боковых панелей. Специалисты, обладающие средним уровнем знаний в данной области, должны понимать, что направляющий элемент или направляющие элементы 36 может или могут включать структуры, отличные от планки, например, столбик или выступ (такой, как цилиндрический выступ). Кроме того, направляющий элемент может быть расположен где угодно на вставном модуле 20, если при этом он помогает надлежащему выравниванию вставного модуля. Также необходимо понимать, что направляющий элемент 36 не обязательно отходит от вставного модуля, а вместо этого может представлять собой канавку, канал, трубку, вогнутость или другое углубление, которое сопрягается с соответствующей структурой, отходящей от комплекта электрических шин, шкафа и/или стойки, куда устанавливается вставной модуль 20.

Защелка 33 может включать разнообразие разных структур, которые позволяют вставному модулю 20 быть удерживаемым в полностью установленной позиции, например, в такой, что вставной модуль 20 полностью соединен с комплектом 42 электрических шин. Например, защелка 33 может иметь такой диапазон перемещения, что защелка 33 отклоняется от исходного положения во время установки вставного модуля 20, а затем захватывает часть комплекта электрических шин и/или стойки (или захватывается ею), куда она устанавливается. Как должно быть понятно специалистам, обладающим средним уровнем знаний в данной области, защелка 33 может быть изготовлена из гибкого материала и/или жесткого материала, сконфигурированного для упругого изгибания, когда к защелке 33 прикладывается давление.

Как было сказано выше, вставной модуль 20 может включать размыкатель 34 цепи, такой, что вставной модуль 20 может обеспечивать защиту от сверхтока для электрической нагрузки, к которой он присоединен, например, он может обеспечивать защиту от перегрузки и короткого замыкания. В одном варианте осуществления размыкатель 34 цепи расположен таким образом, что по меньшей мере часть размыкателя цепи является доступной, когда корпус 22 полностью собран. Например, передняя панель 24 может включать отверстие, сквозь которое поверхность размыкателя 34 цепи является доступной и/или проходит. Такая конфигурация может позволять определить состояние размыкателя цепи (т.е. открыт, закрыт, отключен и т.д.), а также может позволять обслуживающему персоналу оперировать размыкателем 34 цепи.

В одном варианте осуществления размыкатель 34 цепи представляет собой миниатюрный размыкатель цепи серии Pro-M, произведенный компанией ABB. Примерами шифра размыкателей цепи по классификации IEC являются следующие: S201-K16; S201-K32; S203-K16 и S203-K32. Примерами шифра размыкателей цепи по классификации стандартов США являются следующие: S201U-K20; S203U-K32 и S203U-K50. В других вариантах осуществления размыкатель 34 цепи представляет собой размыкатель цепи серии L, произведенный компанией Altech. Примерами являются (номер по Каталогу) 1CU02L, рассчитанный на 0,2 А, однополюсный, и (номер по Каталогу) 3CU63L, рассчитанный на 63 А, трехполюсный. Специалистам, обладающим средним уровнем знаний в данной области, должно быть понятно, что могут быть использованы и другие виды, модели и конфигурации (например, четырехполюсные, шестиполюсные и т.д.). Кроме того, вставной модуль 20 может включать размыкатель цепи, который соответствует любому действующему стандарту от любой из множества разрабатывающих стандарты организаций.

Как изображено, электрический кабель 21 предварительно присоединен внутри корпуса 22, однако в альтернативных вариантах осуществления электрический кабель 21 предварительно присоединен вне корпуса 22. Кроме того, в тех случаях, когда электрический кабель 21 предварительно присоединен к вставному модулю 20, предварительное присоединение обеспечивает соединение между одним или более из проводников, включенных в электрический кабель 21, и размыкателем 34 цепи. Согласно одному варианту осуществления, предварительное присоединение обеспечивает в результате, что электрический кабель 21 непосредственно соединен с одним или более разъемом/зажимом, интегрированным в размыкатель 34 цепи. Однако такое непосредственное соединение не является обязательным, и могут быть использованы различные другие конфигурации. Например, электрический кабель 21 может быть присоединен к другому терминалу/зажиму, расположенному во вставном модуле 20. В этом варианте осуществления соединительный провод или короткий кусок кабеля, провода и т.д. может соединять этот другой разъем/зажим (и, как результат, электрический кабель) с размыкателем 34 цепи.

Вставной модуль 20 может также включать различные контрольные элементы для обеспечения индикации состояния и/или обеспечения возможности управления, например, для размыкателя 34 цепи. Согласно одному варианту осуществления, вставной модуль 20 включает одну или более лампу индикации состояния, которая может быть расположена в передней панели 24 и использована для индикации состояния размыкателя цепи. В еще одном варианте осуществления вставной модуль 20 может включать реле, которое может быть использовано для размыкания размыкателя цепи для отделения нагрузки, питаемой вставным модулем 20, в качестве части схемы аварийного отключения нагрузки. Кроме того, размыкатель цепи или другие изолирующие средства могут быть электрически управляемыми так, что они могут электрически размыкаться, замыкаться и возвращаться в исходное положение. Вставной модуль 20 может также включать вспомогательный переключатель или одно или более измеряющее напряжение устройство для определения позиции полюсов размыкателя цепи, состояния контактов переключателя или состояния плавких предохранителей.

Кроме того, вставной модуль 20 может также включать одно или более измеряющее температуру устройство для предоставления данных, относящихся, например, к температуре контактов, которые соединяют вставной модуль 20 с комплектом 12 электрических шин, к температуре размыкателя цепи и/или температуре разъемов/зажимов размыкателя цепи. В некоторых вариантах осуществления описанный выше подход может использоваться для уменьшения или устранения необходимости в выполнении инфракрасного сканирования для выявления превышения допустимой температуры. В одном варианте осуществления описанный выше подход предоставляет данные, которые используются для дополнения инфракрасного сканирования, например, для выявления областей потенциальной опасности.

Фигура 3 иллюстрирует вид сверху вставного модуля 20 из фигуры 2 со снятым верхом (т.е. верхней панелью). Вторая боковая панель 27 и задняя панель 40, включенные как часть корпуса 22, изображены на фигуре 3. Кроме корпуса 22, электрического кабеля 21 и размыкателя 34 цепи, например, размыкателя цепи в литом корпусе, вставной модуль 20 включает принимающие проводники 52, нейтральный проводник 54, заземляющий проводник 56 и множество контактов 58. Согласно одному варианту осуществления, электрический кабель 21 включает каждый из принимающих проводников 52, нейтрального проводника 54 и заземляющего проводника 56. В одном варианте осуществления дополнительные принимающие проводники 59 соединяют размыкатель 34 цепи с контактами 58. Кроме того, в одном варианте осуществления каждый принимающий проводник 59 приварен ультразвуковой сваркой к соответствующему контакту множества контактов 58. Как должно быть понятно специалистам, обладающим средним уровнем знаний в данной области, могут быть использованы и другие конфигурации электрического кабеля, например, электрический кабель 21 может не включать нейтраль, когда вставной модуль 20 присоединяется к 3-проводной нагрузке. Как изображено на фигуре 3, в некоторых вариантах осуществления электрический кабель 21 может иметь принимающие проводники 52, предварительно присоединенные к размыкателю цепи, в то время как нейтральный проводник 54 и заземляющий проводник 56 присоединены в другом месте во вставном модуле 20.

Согласно одному варианту осуществления, вставной модуль 20 включает снимающее механическое напряжение приспособление 57 для электрическ