Соленоидный привод для переключающего устройства и связанное с ним переключающее устройство
Иллюстрации
Показать всеИзобретение касается соленоидного привода для переключающего устройства, которое может срабатывать во время его перехода из разомкнутого положения в замкнутое положение таким образом, чтобы обеспечивать возможность протекания через него электрического тока, и во время его перехода из замкнутого положения в разомкнутое положение таким образом, чтобы прерывать такое протекание электрического тока. Соленоидный привод содержит соленоидный электромагнит, выполненный с возможностью перемещения между исходным положением и положением срабатывания для приведения в действие переключающего устройства, а также содержит электронное средство, выполненное с возможностью отсчета времени работы, которое указывает длительность срабатывания переключающего устройства. Технический результат - обеспечение диагностических функциональных испытаний времени размыкания без использования дополнительного внешнего оборудования. 4 н. и 16 з.п. ф-лы. 5 ил.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к соленоидному приводу для переключающего устройства.
Предшествующий уровень техники
Известно, что переключающие устройства, используемые в электрических цепях, таких, как электрические цепи низкого и среднего напряжения, как правило, автоматических переключателях и электромагнитных пускателях, являются устройствами, разработанными для обеспечения возможности правильного функционирования определенных частей электрических цепей, в которых они установлены, и соответствующих электрических нагрузок. Для целей настоящего раскрытия, термин «низкое напряжение» относится к областям применения с рабочими напряжениями до 1000 В для переменного тока/1500 В для постоянного тока, а термин «среднее напряжение» относится к областям применения в диапазоне от 1 кВ до нескольких десятков кВ, например, 50 кВ.
В процессе функционирования, переключающие устройства могут срабатывать из разомкнутого положения в замкнутое положение таким образом, чтобы обеспечивать возможность протекания через них тока, и из замкнутого положения в разомкнутое положение таким образом, чтобы прерывать такое протекание тока.
В частности, переключающие устройства содержат один или несколько электрических полюсов или фаз, каждый из которых имеет, по меньшей мере, контакт, имеющий возможность перемещения между первым положением или соединенным положением, в котором он соединен с соответствующим неподвижным контактом (переключающее устройство в замкнутом положении), и вторым положением или разъединенным положением, в котором он расположен на расстоянии от соответствующего неподвижного контакта (переключающее устройство в разомкнутом положении).
Подходящий функциональный механизм функционально связан с подвижными контактами таким образом, чтобы вызывать перемещение таких подвижных контактов между соединенным и разъединенным положениями.
Приводы на основе соленоидов, далее в настоящем документе обозначенные как «соленоидные приводы», часто используются в переключающих устройствах, например, в переключающих устройствах с механическим приводом для цепей низкого или среднего напряжения; переключающее устройство с механическим приводом имеет функциональный механизм известного типа «с использованием накопленной энергии», в котором энергия, необходимая для размыкания переключающего устройства, запасается в подходящем упругом средстве, таком, как пружины.
Типичное использование соленоидного привода заключается в высвобождении механических частей соответствующего переключающего устройства, например, соответствующих частей функционального механизма, таким образом, чтобы размыкать или замыкать непосредственно переключающее устройство после команды и/или события размыкания или замыкания. Примерами таких соленоидных приводов являются размыкающие шунтовые расцепители, замыкающие шунтовые расцепители или низковольтные шунтовые расцепители, каждый из которых является устройством, хорошо известным на уровне техники.
Как правило, для оценки надежности переключающего устройства требуются диагностические функциональные испытания времени размыкания; в частности, в процессе диагностических функциональных испытаний измеряется время, прошедшее с момента операции размыкания и/или операции замыкания переключающего устройства. На современном уровне развития техники, диагностические функциональные испытания выполняются посредством использования различного дополнительного оборудования, которое функционально соединено с переключающим устройством, и которое использует информацию касательно положения подвижных контактов, то есть, информацию, которая предоставлена, например, посредством подходящих свободных контактов.
Дополнительное оборудование содержит, например: переносные измерительные приборы для задач обслуживания, IED («интеллектуальные электронные устройства») с расширенными диагностическими функциональными возможностями, электронные реле защиты, диагностические и/или контрольно-измерительные приборы. Использование такого внешнего оборудования подразумевает ряд неудобств, среди которых присутствуют: сложный монтаж электрических проводов и кабелей, высокая стоимость монтажа и загромождение вследствие большого объема, занимаемого дополнительным оборудованием.
Следовательно, на современном уровне развития техники, несмотря на то, что известные решения функционируют довольно удовлетворительно, все еще существует основание и потребность в дополнительном усовершенствовании.
Краткое изложение сущности изобретения
Такая потребность удовлетворяется посредством соленоидного привода для соответствующего переключающего устройства для электрического тока, которое может срабатывать во время его перехода из разомкнутого положения в замкнутое положение таким образом, чтобы обеспечивать возможность протекания через него электрического тока, и из замкнутого положения в разомкнутое положение таким образом, чтобы прерывать такое протекание электрического тока.
Соленоидный привод содержит:
соленоидный электромагнит, выполненный с возможностью перемещения между исходным положением и положением срабатывания, причем перемещение из исходного положения в положение срабатывания применяется для срабатывания переключающего устройства для электрического тока;
электронное средство, выполненное с возможностью отсчета времени работы, которое указывает на продолжительность срабатывания переключающего устройства.
Другой аспект настоящего раскрытия состоит в обеспечении переключающего устройства, содержащего, по меньшей мере, соленоидный привод, такой, как соленоидный привод, охарактеризованный приложенной формулосй изобретения и раскрытый в последующем описании; другой аспект состоит в обеспечении распределительного устройства, содержащего, по меньшей мере, переключающее устройство и/или, по меньшей мере, соленоидный привод согласно приложенной формуле изобретения и раскрытый в последующем описании.
Краткое описание чертежей
Кроме того, характеристики и преимущества будут более очевидны из описания иллюстративных, но неисчерпывающих, вариантов осуществления соленоидного привода и соответствующего переключающего устройства согласно настоящему раскрытию, иллюстрированному на сопроводительных чертежах, на которых:
Фиг. 1 изображает схематическое представление переключающего устройства, содержащего три соленоидных привода согласно настоящему раскрытию;
Фиг. 2 изображает схематическое представление первого возможного соленоидного привода согласно настоящему раскрытию;
Фиг. 3 изображает схематическое представление соленоидного привода из Фиг.2, функционально соединенного с источником электропитания и с реле контроля схемы отключения согласно настоящему раскрытию;
Фиг. 4 изображает график, изображающий зависимость от времени напряжения, прикладываемого на вход соленоидного привода из Фиг. 2 во время его функционирования;
Фиг. 5 изображает схематическое представление второго возможного соленоидного привода согласно настоящему раскрытию.
Описание предочтительных вариантов воплощения
Следует отметить, что в подробном описании, которое следует ниже, идентичные или подобные компоненты, со структурной и/или функциональной точки зрения, имеют одинаковые ссылочные обозначения, независимо от того, что они изображены в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия; также следует отметить, что для ясного и краткого описания настоящего раскрытия, чертежи не обязательно могут быть выполнены в масштабе, и конкретные отличительные признаки раскрытия могут быть изображены достаточно схематично.
Со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления из Фиг.1-5, соленоидный привод 1 согласно настоящему раскрытию подходит для установки в переключающем устройстве 100, таком, как например, автоматический выключатель 100 низкого или среднего напряжения, содержащий, по меньшей мере, полюс 101, имеющий один или более подвижных контактов 102 со связанными с ними соответствующими неподвижными контактами 103. Контакты 102 могут перемещаться между соединенным положением, в котором они соединены с соответствующими неподвижными контактами 103, и разъединенным положением, в котором они располагаются на расстоянии от соответствующих неподвижных контактов 103.
Переключающее устройство 100 электрического тока может срабатывать во время его функционирования из разомкнутого положения в замкнутое положение таким образом, чтобы обеспечивать возможность протекания через него электрического тока, и из замкнутого положения в разомкнутое положение для того, чтобы прерывать такое протекание электрического тока. В частности, перемещение подвижных контактов 102 из разъединенного положения в соединенное положение обеспечивает возможность протекания электрического тока через соединенные подвижные и неподвижные контакты 102, 103 (операция замыкания переключающего устройства), и перемещение подвижных контактов из соединенного положения в разъединенное положение производит прерывание такого протекания электрического тока (операция размыкания переключающего устройства).
Фиг.1 схематично иллюстрирует переключающее устройство 100, имеющее, например, три полюса 101, каждый из которых содержит подвижный контакт 102 и соответствующий неподвижный контакт 103; такой вариант осуществления должен пониматься лишь в качестве иллюстративного и не ограничивающего примера, поскольку принципы и технические решения, предложенные в последующем описании, могут быть применены к переключающим устройствам 100, имеющим множество полюсов 101, отличным от иллюстрированного, таким, как например, переключающее устройство 100 с одним полюсом 101, или с двумя полюсами 101, или с четырьмя полюсами 101.
Функциональный механизм 104, например функциональный механизм 104, использующий запасенную энергию, функционально соединен с подвижными контактами 102 таким образом, чтобы производить перемещение таких контактов 102 между соединенным и разъединенным положениями относительно соответствующих неподвижных контактов 103, и, следовательно, срабатывание переключающего устройства 100 между его замкнутым положением и его разомкнутым положением.
Соленоидный привод 1 содержит соленоидный электромагнит 2, выполненный с возможностью перемещения между исходным положением (или освобожденным положением) и положением срабатывания (или положением запуска), причем перемещение из исходного положения в положение срабатывания применяется для срабатывания переключающего устройства 100.
В частности, соленоидный привод 1 согласно настоящему раскрытию, может быть сконструирован и использоваться в переключающем устройстве 100 в виде замыкающего привода 1, в котором перемещение его соленоидного электромагнита 2 из освобожденного положения в положение запуска производит замыкание переключающего устройства 100, то есть срабатывание непосредственно переключающего устройства 100 из разомкнутого положения в замкнутое положение.
Соленоидный привод 1 согласно настоящему раскрытию может быть сконструирован и использоваться в переключающем устройстве 100 в качестве размыкающего привода 1, в котором перемещение его соленоидного электромагнита 2 из освобожденного положения в положение запуска производит размыкание переключающего устройства 100, то есть, срабатывание непосредственно переключающего устройства 100 из замкнутого положения в разомкнутое положение.
Согласно иллюстративному варианту осуществления из Фиг.2 и иллюстративному варианту осуществления из Фиг.5, соленоидный электромагнит 2 соленоидного привода 1 содержит одну или несколько частей 3, которые выполнены с возможностью перемещения во время перемещения непосредственно соленоидного электромагнита 2 из освобожденного положения в положение запуска таким образом, чтобы взаимодействовать с одним или более соответствующими частями переключающего устройства 100; такое функциональное взаимодействие между подвижными частями 3 соленоидного электромагнита 2 и соответствующими частями переключающего устройства 100 вызывает срабатывание непосредственно переключающего устройства 100.
Соленоидный привод 1 согласно настоящему раскрытию содержит, например, корпус, в котором размещен соленоидный электромагнит 2, и который сконфигурирован для обеспечения возможности перемещения непосредственно части 3 соленоидного электромагнита 2, например, якоря или сердечника 3, между первым стабильным положением, или втянутым положением, в котором он втянут в корпус (соленоидный электромагнит 2 находится в освобожденном или исходном положении), и вторым стабильным положением, или положением запуска, в котором, по меньшей мере, часть подвижной части 3 запускается за пределами корпуса (соленоидный электромагнит 2 находится в положении запуска или в положении срабатывания). Подвижная часть 3 соленоидного электромагнита 2 выполнена с возможностью освобождения, посредством его перемещения из втянутого положения в положения запуска, одной или более соответствующих механических частей функционального механизма 104 переключающего устройства 100 таким образом, чтобы производить срабатывание непосредственно переключающего устройства 100.
Размыкающий привод 1 согласно настоящему раскрытию установлен в переключающем устройстве 100 таким образом, чтобы взаимодействие между подвижными частями 3 его электромагнита 2 и соответствующими частями переключающего устройства 100, например частями функционального механизма 104, производило размыкание переключающего устройства 100, то есть, срабатывание непосредственно переключающего устройства 100 из замкнутого положения в разомкнутое положение. Замыкающий привод 1 согласно настоящему раскрытию установлен в переключающем устройстве 100 таким образом, чтобы взаимодействие между подвижными частями 3 его электромагнита 2 и соответствующими частями переключающего устройства 100, например частями функционального механизма 104, производило замыкание переключающего устройства 100, то есть, срабатывание непосредственно переключающего устройства 100 из разомкнутого положения в замкнутое положение.
Например, переключающее устройство 100, иллюстрированное на Фиг.1, содержит, по меньшей мере, размыкающий привод 1a и замыкающий привод 1b.
Соленоидный привод 1 согласно настоящему раскрытию содержит электронное средство 1000, встроенное непосредственно в соленоидный привод 1, которое выполнено с возможностью выполнения отсчета времени работы, которое указывает на продолжительность срабатывания переключающего устройства 100, то есть, срабатывания, производимого посредством соленоидного привода 1 непосредственно.
В частности, размыкающий привод 1 согласно настоящему раскрытию содержит электронное средство 1000, выполненное с возможностью выполнения отсчета времени Topen выполнения операции размыкания, которое указывает на продолжительность размыкания переключающего устройства 100, то есть, срабатывания переключающего устройства 100 из замкнутого положения в разомкнутое положение. Согласно иллюстративному варианту осуществления, отсчитанное время Topen выполнения операции размыкания указывает на время, проходящее в процессе перемещения контактов 102 переключающего устройства 100 из соединенного в разъединенное положение относительно соответствующих неподвижных контактов 103. Замыкающий привод 1 согласно настоящему раскрытию содержит электронное средство 1000, выполненное с возможностью выполнения отсчета времени Tclose выполнения операции замыкания, которое указывает на продолжительность замыкания переключающего устройства 100, то есть, срабатывания непосредственно переключающего устройства 100 из разомкнутого положения в замкнутое положение. Согласно иллюстративному варианту осуществления, отсчитанное время Tclose выполнения операции замыкания указывает на время, проходящее в процессе перемещения контактов 102 переключающего устройства 100 из разъединенного в соединенное положение относительно соответствующих неподвижных контактов 103.
Например, в переключающем устройстве 100, иллюстрированном на Фиг.1, каждый из размыкающего привода 1a и замыкающего привода 1b содержит соответствующее электронное средство 1000, которое выполнено с возможностью отсчета времени Topen выполнения операции размыкания и времени Tclose выполнения операции замыкания иллюстрированного переключающего устройства 100, соответственно.
Со ссылкой на иллюстративный вариант осуществления из Фиг.2 и на иллюстративный вариант осуществления из Фиг.5, электронное средство 1000 соленоидного привода 1 согласно настоящему раскрытию содержит: средство 11 детектирования, выполненное с возможностью обнаружения первого события, или события запуска, которое указывает запрос на срабатывание или потребности переключающего устройства 100; и приводное средство 10, функционально связанное со средством 11 детектирования и соединенное с соленоидным электромагнитом 2. Приводное средство 10 выполнено с возможностью приведения в действие соленоидного электромагнита 2 при помощи электричества, чтобы вызвать, по меньшей мере, его перемещение из освобожденного положения в положение запуска после обнаружения события запуска средством 11 детектирования. Средство 11 детектирования соленоидного привода 1 также выполнено с возможностью обнаружения второго события, которое указывает на окончание срабатывания переключающего устройства 100, причем такое срабатывание производится посредством непосредственно соленоидного привода 1 после обнаружения события запуска и, следовательно, перемещения его соленоидного электромагнита 2.
Электронное средство 1000 соленоидного привода 1 дополнительно содержит отсчитывающее средство 20, которое функционально связано с датчиком 11 и выполнено с возможностью запуска отсчета времени выполнения операции (Topen для размыкающего привода 1 или Tclose для замыкающего привода 1), когда средством 11 детектирования обнаружено событие запуска, и остановки такого отсчета, когда средством 11 детектирования обнаружено второе событие. Следовательно, обнаружение события запуска и обнаружение второго события производит запуск и окончание, соответственно, отсчета, выполняемого посредством отсчитывающего средства 20.
Предпочтительно, электронное средство 1000 соленоидного привода 1 согласно настоящему раскрытию содержит средство 21 сравнения, функционально связанное с отсчитывающим средством 20, и выполнено с возможностью сравнения отсчитанного времени функционирования (Topen для размыкающего привода 1 или Tclose для замыкающего привода 1) с временным диапазоном Trange приемлемых значений, который указывает на приемлемое значение времени выполнения операции. В частности, время Topen выполнения операции размыкания имеет необходимое значение, которое зависит от конкретных областей применения переключающего устройства 100, а время Tclose выполнения операции замыкания, имеет необходимое значение, которое зависит от конструктивных характеристик такого переключающего устройства 100. Например, требуемое время Topen выполнения операции размыкания автоматического переключателя 100 среднего напряжения с механическим приводом, как правило, находится в диапазоне между 50 и 73 миллисекундами, в то время как требуемое время Tclose выполнения операции замыкания, как правило, находится в диапазоне между 50 и 70 миллисекундами.
Предпочтительно, средство 21 сравнения выполнено с возможностью приема и сохранения, по меньшей мере, настраиваемого параметра, причем такой, по меньшей мере, настраиваемый параметр содержит требуемый временной диапазон Trange приемлемых значений для отсчитанного времени выполнения операции.
Предпочтительно, соленоидный привод 1 выполнен с возможностью выполнения генерирования подачи сигнала о неисправности, например, генерирования, по меньшей мере, сигнала и/или индикации неисправности, если отсчитанное время Topen или Tclose выполнения операции превышает соответствующий временной диапазон Trange.
Предпочтительно, приводное средство 10 выполнено с возможностью применения настраиваемого времени запаздывания между обнаружением события запуска и последующим приведением в действие при помощи электричества соленоидного электромагнита 2, причем такое время запаздывания имеет длительность, настроенную для гарантии точного необходимого времени выполнения операции для срабатывания переключающего устройства 100.
Соленоидный привод 1 согласно иллюстративному варианту осуществления из Фиг.2 может быть установлен и использоваться в переключающем устройстве 100 в качестве размыкающего шунтового расцепителя 1 (такого, как, например, соленоидный привод 1a из Фиг.1) сконфигурированного для размыкания переключающего устройства 100 после команды и/или сигнала на размыкание, или, альтернативно, может быть установлен и использоваться в переключающем устройстве 100 в качестве замыкающего шунтового привода 1 (такого, как, например, соленоидный привод 1b из Фиг.1), сконфигурированного для замыкания переключающего устройства 100 после команды и/или сигнала на замыкание. Команды и/или сигналы на размыкание и замыкание могут быть автоматически сгенерированы посредством подходящего средства или посредством оператора, и могут быть сгенерированы в пределах переключающего устройства 100 или приняты посредством удаленной передачи данных. Например, команда на размыкание, или отключение, может быть сгенерирована посредством защитного устройства, установленного в пределах переключающего устройства 100 после обнаружения повреждения в электрической цепи. Приводное средство 10 соленоидного привода 1, согласно варианту осуществления из Фиг.2, выполнено с возможностью приведения в действие посредством электричества соленоидного электромагнита 2 таким образом, чтобы удерживать его в положении запуска и таким образом, чтобы обеспечивать возможность его возвращения из положения запуска в освобожденное положение после обнаружения второго события или события освобождения средством 11 детектирования. Предпочтительно, такое приводное средство 10 содержит схему 12 подачи питания, выполненную с возможностью функционального соединения и приема входного напряжения Vin, по меньшей мере, от источника электропитания, например, источника электропитания, связанного с переключающим устройством 100 и/или с электрической цепью, в которую непосредственно установлено переключающее устройство 100, например линией 200 питания, связанной с переключающим устройством 100 (см. Фиг.3).
Схема 12 подачи питания выполнена с возможностью использования принятого входного напряжения Vin для обеспечения подходящего электропитания для нескольких компонентов и/или элементов соленоидного привода 1, в частности, по меньшей мере, для приводного средства 10, отсчитывающего средства 20, средства 11 детектирования (и средства 21 сравнения, при его наличии). Например, схема 12 подачи питания может содержать один или несколько входных фильтров и выпрямительное устройство для преобразования напряжения AC (переменного тока), принятого из линии 200 питания, во входное напряжение DC (постоянного тока).
Средство 11 детектирования выполнено с возможностью непрерывного обнаружения напряжения, указывающего входное напряжение Vin, то есть, для обнаружения непосредственно напряжения Vin, прикладываемого к схеме 12 подачи питания или косвенно через напряжение, сгенерированное в соленоидном приводе 1, и в зависимости от такого входного напряжения Vin. В частности, средство 11 детектирования выполнено с возможностью обнаружения, посредством обнаруженного напряжения, первого порогового значения, или порогового значения Vth_launch запуска, и второго порогового значения, или порогового значения Vth_release освобождения, входного напряжения Vin, причем пороговое значение Vth_launch запуска предпочтительно выше, чем пороговое значение Vth_release освобождения. Приводное средство 10 функционально связано со средством 11 детектирования, таким образом, чтобы приводить в действие при помощи электричества соленоидный электромагнит 2 для перемещения и удержания непосредственно соленоидного электромагнита 2 в положении запуска после обнаружения порогового значения Vth_launch запуска. Операции запуска и удержания соленоидного электромагнита 2 выполняются посредством приводного средства 10 с использованием питания, переданного из входного напряжения Vin, значение которого выше порогового значения Vth_launch запуска.
Приводное средство 10 функционально связано со средством 11 детектирования таким образом, чтобы, по меньшей мере, уменьшать и предпочтительно прерывать приведение в действие соленоидного электромагнита 2 при помощи электричества для обеспечения возможности его возвращения из положения запуска в освобожденное положение после обнаружения порогового значения Vth_release освобождения средством 11 детектирования.
Обнаружение порогового значения Vth_launch запуска и обнаружение порогового значения Vth_release освобождения являются событием запуска и событием освобождения, которые вызывают, соответственно, начало и окончание отсчета, выполняемого посредством отсчитывающего средства 20. В частности, если соленоидный привод 1 согласно варианту осуществления из Фиг.2 установлен и используется в переключающем устройстве 100 в качестве размыкающего шунтового расцепителя 1, то обнаружение порогового значения Vth_launch запуска и обнаружение порогового значения Vth_release освобождения являются событием запуска и событием освобождения, которые вызывают, соответственно, начало и конец отсчета времени Topen выполнения операции размыкания переключающего устройства 100.
Если соленоидный привод 1 согласно варианту осуществления из Фиг.2 установлен и используется в переключающем устройстве 100 в качестве замыкающего шунтового расцепителя 1, то обнаружение порогового значения Vth_launch запуска и обнаружение порогового значения Vth_release освобождения являются событием запуска и событием освобождения, которые вызывают, соответственно, начало и конец отсчета времени Tclose выполнения операции замыкания переключающего устройства 100.
В иллюстративном варианте осуществления из Фиг.2, соленоидный привод 1 содержит один соленоидный электромагнит 2, который является соленоидным электромагнитом 2, имеющим один электромагнитный соленоид 4, функционально связанный с подвижной частью 3 и электрически соединенный с приводным 10 средством; в частности, приводное средство 10 выполнено с возможностью: генерирования силы IL тока запуска, протекающей через электромагнитный соленоид 4 таким образом, чтобы генерировать силу магнитного поля, подходящую для перемещения части 3 из втянутого положения в положение запуска; следовательно, уменьшения и удержания силы IL тока запуска равной силе IH тока удержания, подходящей для удержания подвижной части 3 в положении запуска.
Приводное средство 10, иллюстрированное на Фиг.2, предпочтительно содержит первый блок 31 управления и второй блок 32 управления, причем второй блок 32 управления подходит для управления силой тока, протекающей через один соленоидный электромагнит 2, а первый блок 31 управления функционально соединен со вторым блоком 32 управления для настройки силы тока, который должен протекать через один соленоидный электромагнит 2. Посредством использования одного соленоидного электромагнита 2 и соответствующих первого и второго блоков 31, 32 управления, уменьшается количество электромагнитных переменных, что, таким образом, сокращает производственные и эксплуатационные затраты.
Первый блок 31 управления может являться любым электронным устройством, подходящим для приема и выполнения программных команд, и для приема и генерирования выходных данных и/или сигналов при помощи множества портов ввода и/или вывода. Например, контроллер 31 может являться микроконтроллером 31, таким, как микропроцессор MSP430, произведенный и серийно выпускаемый компанией Texas Instruments®.
Приводное средство 10 содержит схему 37 питания, функционально соединенную с одним соленоидным электромагнитом 2 и со вторым блоком 32 управления таким образом, чтобы генерировать силу тока, протекающую через один соленоидный электромагнит 2 в соответствии с управлением, выполняемым посредством второго блока 32 управления. В варианте осуществления из Фиг.2, второй блок 32 управления является, например, контроллером 32 PWM («широтно-импульсной модуляции»), и соответствующая схема 37 питания содержит: электронный переключатель 40 электропитания, предназначенный для приведения в действие одного соленоидного электромагнита 2, такого, как MOSFET («полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник») большой мощности; диод 41 свободного хода; и измерительный резистор 43, предназначенный для измерения силы тока, протекающей через один соленоидный электромагнит 2. На практике, контроллер PWM 32 сконфигурирован для приведения в действие переключателя 40 электропитания при помощи сигнала 400 PWM таким образом, чтобы регулировать силу тока, протекающую через один соленоидный электромагнит 2, в соответствии с настройками, принятыми из блока 31 управления. Схема 12 подачи питания функционально соединена с схемой 37 питания, первым блоком 31 управления и вторым блоком 32 управления для предоставления на них питания, требуемого для функционирования; предпочтительно, обеспечен силовой преобразователь 35 для преобразования и адаптации напряжения, произведенного посредством схемы 12 подачи питания, в значения, подходящие для подвода электропитания на первый и второй контроллеры 31, 32.
В контроллере 31 хранятся команды, которые, при выполнении их посредством контроллера 31 непосредственно, реализуют отсчитывающее средство 20, датчик 11 и средство 21 сравнения шунтового расцепителя 1. В частности, контроллер 31 выполнен с возможностью приема и сохранения настраиваемых параметров, например, при помощи операции загрузки программного обеспечения, содержащей, по меньшей мере, пороговые значения Vth_launch, Vth_release напряжения запуска и освобождения средства 11 детектирования, и временной диапазон Trange средства 21 сравнения. Перемычка 39 может быть функционально соединена с контроллером 31 для обеспечения возможности установки в исходное значение, по меньшей мере, сохраненного настраиваемого параметра.
Для реализации средства 11 детектирования, входной порт 302 контроллера 31 связан с реализованным средством 11 детектирования и электрически соединен с точкой присоединения с источником питания, где входное напряжение Vin прикладывается к цепи 12 подачи питания (как схематично изображено на Фиг.2), таким образом, чтобы непрерывно и напрямую выполнять обнаружение такого входного напряжения Vin. Альтернативно иллюстративному варианту осуществления из Фиг.2, соленоидный электромагнит 2 может содержать два электромагнитных соленоида, или обмотки, функционально связанные с подвижной частью 3, причем приводное средство 10, соединенное с таким соленоидным электромагнитом 2, будет выполнено с возможностью выборочного возбуждения двух соленоидов для перемещения части 3 из втянутого положения в положение запуска, и для удержания такой подвижной части 3 в положении запуска, пока посредством средства 11 детектирования не будет обнаружено событие освобождения.
Со ссылкой на Фиг.3, схема 12 подачи питания шунтового расцепителя 1, иллюстрированного на Фиг.2, функционально соединена с источником 200 электропитания при помощи кабелей 13 и, по меньшей мере, контакт 201 размещен вдоль маршрута подачи питания из источника 200 электропитания в схеме 12 подачи питания таким образом, чтобы понимать или прерывать такой маршрут подачи в соответствии с его замыканием или размыканием, соответственно.
В частности, если соленоидный привод 1 из Фиг.2 установлен и используется в переключающем устройстве 100 в качестве размыкающего шунтового расцепителя 1 (такого, как, например, привод 1a из Фиг.1), то замыкание контакта 201 приводится в действие посредством команды и/или сигнала 202 на размыкание. Если соленоидный привод 1 из Фиг.2 установлен и используется в переключающем устройстве 100 в качестве замыкающего шунтового расцепителя 1 (такого, как, например, привод 1b из Фиг.1), то замыкание контакта 201 приводится в действие посредством команды и/или сигнала 202 на замыкание.
Например, контакт 201 может являться контактом реле защиты, замыкаемым после возникновения события ошибки, обнаруженного посредством устройства защиты непосредственно, или может являться кнопкой, приводимой в действие посредством оператора.
Электрическое соединение между схемой 12 подачи питания и источником 200 электропитания при помощи замыкания контакта 201 вызывает увеличение входного напряжения Vin выше порогового значения Vth_launch таким образом, чтобы на приводное средство 10 подавалось питание, требуемое для выполнения запуска и поддержания функционирования соленоидного электромагнита 2. Операция запуска соленоидного электромагнита 2 вызывает размыкание переключающего устройства 100, если соленоидный привод 1 установлен и используется в переключающем устройстве 100 в качестве размыкающего шунтового расцепителя 1, или вызывает замыкание переключающего устройства 100, если такой соленоидный привод 1 установлен и используется в переключающем устройстве 100 в качестве замыкающего шунтового расцепителя 1. Соответственно, отсчитывающее средство 20 начинает отсчет времени выполнения операций (Topen для размыкающего шунтового привода 1 или Tclose для замыкающего шунтового привода 1).
Вдоль маршрута подачи питания, реализованного посредством замыкания контакта 201, также помещен, по меньшей мере, вспомогательный контакт 203, который функционально соединен с одним или более подвижными контактами 102 переключающего устройства 100 таким образом, чтобы перемещаться между состоянием операции размыкания и состоянием операции замыкания в соответствии с перемещением контактов 102.
Вспомогательный контакт 203 может быть использован для прерывания соответствующего маршрута подачи при его перемещении из замкнутого в разомкнутое состояние. В частности, если соленоидный привод 1 из Фиг.3 установлен и используется в переключающем устройстве 100 в качестве размыкающего шунтового расцепителя 1, то вспомогательный контакт 203 функционально соединен с соответствующими подвижными контактами 102 таким образом, чтобы находиться в замкнутом состоянии, в то время как переключающее устройство 100 находится в замкнутом положении, и достигать разомкнутого состояния по завершении операции размыкания переключающего устройства 100, произведенной посредством размыкающего шунтового расцепителя 1 непосредственно, то есть, когда подвижные контакты 102 достигают разъединенного положения относительно соответствующих неподвижных контактов 103.
Если соленоидный привод 1 из Фиг. 3 установлен и используется в переключающем устройстве 100 в качестве замыкающего шунтового расцепителя 1, то вспомогательный контакт 203 функционально соединен с соответствующими подвижными контактами 102 таким образом, чтобы находится в замкнутом состоянии, в то время как переключающее устройство 100 находится в разомкнутом положении, и достигать разомкнутого состояния по завершении замыкания переключающего устройства 100, произведенного посредством замыкающего шунтового расцепителя 1, то есть, когда подвижные контакты 102 достигают соединенного положения относительно соответствующих неподвижных контактов 103.
Со ссылкой на иллюстративный вариант осуществления из Фиг. 5, соленоидный привод 1 в соответствии с настоящим раскрытием может быть сконструирован и установлен в соответствующем переключающем устройстве 100 для функционирования в качестве низковольтного шунтового расцепителя 1, то есть, чтобы находиться между размыкающим и/или переключающим устройством 100 после обнар