(57)【要約】  原子力発電所の制御技術電力供給システム（１０）の配電盤（１２）のための、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニット（２０）が記載されており、当該プラグインコンバータユニット（２０）は、フレーム（２８）と、少なくとも１つのバスバー（４２）と、一群のヒューズ（３８）と、一群の負荷端子（２２）と、を含んでいる。さらに、原子力発電所のための制御技術電力供給システム（１０）が記載されている。
2021517445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所の制御技術電力供給システム（１０）の配電盤（１２）のための、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニット（２０）であって、フレーム（２８）と、少なくとも１つのバスバー（４２）と、一群のヒューズ（３８）と、一群の負荷端子（２２）と、を含むプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項２】
少なくとも１つのガルバニック分離したプラグインコンバータ（２６）が設けられており、特に、少なくとも１つの前記プラグインコンバータ（２６）は、負荷依存性の回帰的な特性曲線を有していることを特徴とする、請求項１に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項３】
前記プラグインコンバータ（２６）の出力が、プラグ接点によって構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項４】
前記バスバー（４２）が、複数のパーツから構成されており、特に３つのパーツから構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項５】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、３つのガルバニック分離したプラグインコンバータ（２６）を含んでいることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項６】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、空気案内板（３２）及び／又はデカップリングダイオード（３４）を含んでおり、特に、前記デカップリングダイオード（３４）が、前記空気案内板（３２）と熱的に連結されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項７】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、少なくとも１つの送風機アセンブリ（３０）を有しており、特に、前記送風機アセンブリ（３０）は、個別に取り外し可能であり、及び／又は、適応的に制御されており、及び／又は、温度センサを含んでいることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項８】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、ヒューズユニット（３６）を含んでおり、特に、前記負荷端子（２２）及び／又は前記バスバー（４２）が、前記ヒューズユニット（３６）上に配置されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項９】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、監視ユニット（４６）を含んでおり、前記監視ユニットは、ショート、過電圧及び／又は不足電圧を認識するように設定されており、特に、前記監視ユニット（４６）が、入力側においては過電圧及び／又は不足電圧を、出力側においてはショート、過電圧及び／又は不足電圧を監視することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項１０】
配電盤（１２）を有する、原子力発電所のための制御技術電力供給システム（１０）であって、前記配電盤は、少なくとも１つの電気フィード（１６）と、少なくとも１つの負荷接続部（２２）と、モジュール構造を有する少なくとも１つのプラグインコンバータユニット（２０）とを含んでおり、少なくとも１つの前記プラグインコンバータユニット（２０）には、１つ又は複数のプラグインコンバータ（２６）が装備されている、制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１１】
前記配電盤（１２）内には、４つまでの前記フィード（１６）、負荷接続部（２２）の群が４つまで、及び／又は、モジュール構造を有する４つまでのプラグインコンバータユニット（２０）が存在することを特徴とする、請求項１０に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１２】
前記配電盤（１２）が、ケーブル管路収納空間（２４）及び／又は配電盤扉を有しており、前記配電盤扉には、電圧計器及び／又は電流計器（４４）が設けられていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１３】
特にバッテリ等の、少なくとも１つの中間蓄電装置が設けられていることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１４】
モジュール構造を有する少なくとも１つのプラグインコンバータユニット（２０）が、請求項１から９のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）であることを特徴とする、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１５】
前記制御技術電力供給システム（１０）が、原子力発電所の多重非常電源設備の一部であることを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１６】
モジュール構造を有する前記プラグインコンバータユニット（２０）が少なくとも２つ設けられており、前記プラグインコンバータユニットは、供給システム（１０）の第１の動作モードにおいて、互いにガルバニック分離しており、前記供給システム（１０）の第２の動作モードにおいて、互いに電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の供給システムの配電盤のための、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットに関する。さらに、本発明は、発電所のための制御技術電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日では、原子力発電所の安全関連の非常電源設備において、運転制御技術の電力供給及び安全制御技術の電力供給は大抵の場合、異なる配電盤構造と、例えばＡＣ／ＤＣ及びＤＣ／ＤＣ等の対応する電圧変換器と、を有する様々な配電盤の組み合わせを通じて、重複して行われる。しかしながら、この際、これらの異なるシステムが、その異なる機能等級又は安全等級に従って、互いに電気的に分離していることが必要である。
【０００３】
一般的に、これは、そのつど、それぞれの配電盤の組み合わせが、システムごと、冗長性及び対応する安全等級ごとに設けられていること、すなわち保守的な方法で設けられていることによって確実化される。しかしながら、これは、計画、設計及び適格性審査の負担を増大させる。加えて、非常に多くの配電盤が設けられているので、電気的運転空間における場所の必要も対応して高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、原子力発電所のための供給システムを供給し、それにも関わらず、分離及び独立の要求に適合するような、単純で省スペースな可能性を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、本課題は、原子力発電所の制御技術電力供給システムの配電盤のための、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットによって解決され、当該プラグインコンバータユニットは、フレームと、少なくとも１つのバスバーと、一群のヒューズと、一群の負荷端子とを含んでいる。
【０００６】
本発明によると、さらに、本課題は、配電盤を有する、原子力発電所のための制御技術電力供給システムによって解決され、当該配電盤は、少なくとも１つの電気フィードと、少なくとも１つの負荷接続と、モジュール構造を有する少なくとも１つのプラグインコンバータユニットとを含んでおり、少なくとも１つのプラグインコンバータユニットには、１つ又は複数のプラグインコンバータが装備されている。
【０００７】
本発明の基本理念は、モジュール式プラットフォームを、原子力発電所の供給システムの一部である単独の配電盤の内部に供給することにあり、当該モジュール式プラットフォームは、ガルバニック分離と、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットの分離と、をもたらし得る。プラグインコンバータユニットは、例えば、制御技術電力供給システム内に配電器としてのみ設けられており、当該配電器は、一群のヒューズゆえに防護に寄与する。
【０００８】
モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットは、配電盤にはめ込まれ、配電盤に固定され得る。配電盤にはめ込まれたプラグインコンバータユニットには、１つ又は複数のプラグインコンバータが押し込まれ得る。
【０００９】
例えば、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットが少なくとも２つ設けられており、これらのプラグインコンバータユニットは、供給システムの第１の動作モードにおいては、互いにガルバニック分離しており、供給システムの第２の動作モードにおいては、互いに電気的に接続されている。これによって、異なる安全等級又は機能等級に区分される多重供給システムが可能になる（第１の動作モード）。それぞれモジュール構造を有するプラグインコンバータユニットのガルバニック分離、特に機械的な分離コンセプトに基づいて、ＩＥＥＥ３８４に従う分離の要求に適合することが可能であり、供給システムの分割が実施され得る。
【００１０】
同様に、モジュール式プラットフォームのモジュール構造を有するプラグインコンバータユニットを、互いに電気的に接続する（第２の動作モード）ことが可能であり、それによって、プラグインコンバータユニットに対応して割り当てられた供給電力が統合される。
【００１１】
配電盤内部のモジュール式プラットフォームゆえに、配電盤は、対応して自由に構成され得る。例えば、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットが２つ以上ある場合、２つのプラグインコンバータユニットが互いに電気的に接続されており、第３のプラグインコンバータユニットは、これらに対してガルバニック分離していると規定することも可能である。
【００１２】
モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットは、予め組み立てることが可能なので、半製品として保管し、既存の配電盤にはめ込み、例えばネジを用いて配電盤に固定するだけでよい。それによって、供給システムの製造時間が短くなる。なぜなら、モジュール構造を有する配電盤を対応して装備するだけでよいからである。
【００１３】
プラグインコンバータユニットは、原子力発電所の制御技術電力供給システムで用いられるように構成されているので、プラグインコンバータユニットは、１８０Ａまでの電流を供給するように設計又は構成されている。
【００１４】
モジュール構造ゆえに、用いられるプラグインコンバータは、ＡＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＤＣ又はＤＣ／ＡＣプラグインコンバータとして構成されていてよく、当該プラグインコンバータを用いて、２３０／４００ＶのＡＣ又は２２０ＶのＤＣの、２４Ｖの直流電圧、２２０Ｖの直流電圧又は２３０Ｖ／４００Ｖの交流電圧への変換が実現される。
【００１５】
特に、プラグインコンバータは、配電盤の設けられたプラグインコンバータユニット（段）に押し込まれるように構成されているか、又は、そのために設計されている。
【００１６】
一般的に、配電盤は複数の段を含み得るものであり、これらの段はそれぞれ、プラグインコンバータユニットを受容するように構成されている。
【００１７】
さらに、各プラグインコンバータユニットは、少なくとも１つのプラグインコンバータを、特に３つのプラグインコンバータを受容するように構成されていてよい。
【００１８】
プラグインコンバータユニットは、少なくとも１つのプラグインコンバータを受容するために、対応する受容シャフトを有していてよく、当該受容シャフトに、少なくとも１つのプラグインコンバータが押し込まれ得る。
【００１９】
一態様において、ガルバニック分離した少なくとも１つのプラグインコンバータが設けられており、特に、この少なくとも１つのプラグインコンバータは、負荷依存性の回帰的な特性曲線を有している。これによって、特別な制御特性が実装可能であり、それによって、特に、プログラム可能な部材又は負荷分散のための上位制御を省略できる。こうして、ソフトウェアに起因する故障は、効果的に防止される。これは、「サイバーセキュリティ」とも呼ばれる。さらに、適格性審査のための負担が軽減される。なぜなら、機能に関するプログラム可能な部材は必要なく、従って、ソフトウェアの適格性確認が必要ないからである。
【００２０】
言い換えると、プラグインコンバータ又は制御技術電力供給システムは自動制御であると表現可能である。
【００２１】
特に、冗長回路又は並列回路が、上位制御無しに可能である。
【００２２】
この点において、制御技術電力供給システムにおける各プラグインコンバータユニットの機能的独立性が形成されている。
【００２３】
さらなる態様においては、プラグインコンバータの少なくとも出力が、プラグ接点によって構成されている。これによって、モジュール構造を有するプラグインコンバータは、容易に取り付け又は取り外しされる。なぜなら、このために、プラグインコンバータは、単に配電盤に、特に対応して設けられた、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットに押し込まれる、又は、はめ込まれるからである。例えば、固定ネジを引き締める、又は、緩めるだけでよい。
【００２４】
さらなる態様によると、バスバーは、複数のパーツから、特に３つのパーツから構成されている。バスバーの複数のパーツを通じて、様々な機能が、例えば負荷バスバー、帰線レール、又は、デカップリングレールが実現され得る。
【００２５】
一実施形態によると、プラグインコンバータユニットは、ガルバニック分離した３つのプラグインコンバータを含んでいる。これら３つのプラグインコンバータは、共通の１つの相か、又は、それぞれ三相結線の１つの相に配設されていてよい。この点に関して、プラグインコンバータユニットは、単相電流又は三相電流を処理するように構成されている。
【００２６】
さらなる態様において、プラグインコンバータユニットは、空気案内板及び／又はデカップリングダイオードを含んでおり、特に、当該デカップリングダイオードは、空気案内板に熱的に連結されている。空気案内板を通じて、存在する空気流が対応して誘導可能であり、例えば空気案内板を通じて、電子機器を通って流れる空気流が、配電盤の流れ出口の方向に誘導される。当該空気流は、換気装置によって形成可能であり、当該換気装置は、配電盤、特にプラグインコンバータに配設されており、例えば配電盤内に実装されている。
【００２７】
特に、空気案内板を通じて、空気流は、デカップリングダイオードが冷却され、プラグインコンバータの相互作用を防止するように誘導される。好ましくは、デカップリングダイオードはこのために、空気案内板と熱的に連結されているので、例えば空気案内板に直接固定された取付板を通じて、又は、デカップリングダイオードが空気案内板上に直接配置されていることによって、デカップリングダイオードの対応する冷却が保証されている。
【００２８】
一実施形態によると、プラグインコンバータユニットは、少なくとも１つの送風機アセンブリを有しており、特に、当該送風機アセンブリは、個別に取り外し可能であり、及び／又は、適応的に制御されており、及び／又は、温度センサを含んでいる。従って、空気案内板を通じて誘導される空気流は、プラグインコンバータ自体によって、すなわち、１つの送風機を含む対応する送風機アセンブリによって形成される。送風機アセンブリの送風機は、空気を吸い込み、設けられた電子部品を通じて、例えばプラグインコンバータを通じて、空気に圧力を加えることが可能である。送風機アセンブリは、例えばフレーム上に配置されていることによって、プラグインコンバータユニットの残りとは別個に取り出され得る。これによって、故障を容易に直すことができる。送風機アセンブリは、加えて、プラグインコンバータによって、直接エネルギーを供給される。
【００２９】
温度センサによって、プラグインコンバータユニット、特にプラグインコンバータのヒートシンク温度が検出され得る。検出された温度に基づいて、送風機アセンブリは、適応的に制御され得る（送風機アセンブリの適応的制御）。なぜなら、強い加熱が検出されていない場合、送風機アセンブリの送風機の回転速度は低下するからである。この点では、適応的制御は、配電盤における騒音の発生が明らかに減少することを保証する。
【００３０】
例えば、プラグインコンバータユニットは、ヒューズユニットを含んでおり、特に負荷端子及び／又はバスバーは、ヒューズユニット上に配置されている。ヒューズユニット内には、電気的防護に用いられる負荷ヒューズが設けられていてよい。さらに、ヒューズユニットは、同時に負荷端子及び／又はバスバーの支持として用いられるヒューズボックスを含み得る。これによって、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットの小型構造がもたらされる。
【００３１】
さらなる態様によると、プラグインコンバータユニットは、監視ユニットを含んでおり、当該監視ユニットは、ショート、過電圧及び／又は不足電圧を認識するように設定されており、特に、入力側においては過電圧及び／又は不足電圧を、出力側においてはショート、過電圧及び／又は不足電圧を監視する。
【００３２】
監視ユニットは、プラグインコンバータ内、特に各プラグインコンバータ内に実装されていてよい。
【００３３】
この点に関して、プラグインコンバータは、監視ユニットを含むことが可能であり、当該監視ユニットは、ショート、過電圧及び／又は不足電圧を認識するように調整されている。
【００３４】
監視ユニットは、複数のパーツから構成可能であるので、例えば入力側において過電圧又は不足電圧の監視と、出力側において過電圧又は不足電圧の監視及びショートの監視と、が設けられている。
【００３５】
例えば、シャント抵抗器を設けることが可能であり、シャント抵抗器を通じて、プラグインコンバータユニットは、適切に監視され得る。当該シャント抵抗器は、バスバーに配設されていてよい。
【００３６】
さらなる態様によると、配電盤内には、４つまでのフィードと、負荷接続の群が４つまでと、及び／又は、モジュール構造を有する４つまでのプラグインコンバータユニットとが存在している。配電盤には、対応して、モジュール構造を有する４つのプラグインコンバータユニットが装備されていてよい。これによって、原子力発電所において一般的に要求される、制御技術電力供給システムの四重システム構造が可能になる。従って、プラグインコンバータユニットごとに、１８０Ａまでの電流が処理され、４つのプラグインコンバータユニットが互いに電気的に連結され得るので、７２０Ａの全電流での共通の電力供給が可能である。これら４つの個別のフィードは、それぞれ三相又は単相であり得る。４つまでの負荷接続群には、例えばそれぞれ、７までの大きな負荷、又は、１０までの小さな負荷（負荷群）が接続可能であり、それによって、配電盤ごとに、全部で４０までの負荷が接続可能である。
【００３７】
さらなる態様によると、配電盤は、ケーブル管路収納空間及び／又は配電盤扉を有しており、配電盤扉には、電圧計器及び／又は電流計器が設けられている。ケーブル管路収納空間内には、横断面の大きなケーブル、例えば３５ｍｍ２の横断面を有するケーブルが２８まで、又は、より小さい横断面を有するケーブルが４０まで収納可能である。外側から見える配電盤扉上の電圧計器又は電流計器によって、供給システムの操作員が、関連するシステムデータを直接検出することが可能になる。
【００３８】
特に、例えばバッテリ等の、少なくとも１つの中間蓄電装置が設けられている。中間蓄電装置は、別個の配電盤内に配置されていてよい。バッテリは、少なくとも１つのフィードを通じて充電され得る。加えて、バッテリ内に中間保存されたエネルギーは、少なくとも１つの負荷接続を通じて放出され得るので、中断の無い電力供給が保証されている。
【００３９】
例えば、制御技術電力供給システムの少なくとも１つの、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニットは、上述の種類のプラグインコンバータユニットに従って構成されている。上述の利点が、同様に生じる。
【００４０】
さらなる態様によると、制御技術電力供給システムは、原子力発電所の多重非常電源設備の一部である。例えば、これは、モジュール構造を有する、多重制御技術電力供給である。
【００４１】
本発明のさらなる利点及び特性は、以下の参照される説明及び図面から明らかになる。示されているのは以下の図である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る発電所のための制御技術電力供給システムの斜視図である。
【図２】図１の制御技術電力供給システムのさらなる斜視図である。
【図３】本発明に係る制御技術電力供給システムの概略的な単線結線図である。
【図４】本発明に係るプラグインコンバータユニットの斜視図である。
【図５】図４のプラグインコンバータユニットのさらなる斜視図である。
【図６】本発明に係るプラグインコンバータユニットに押し込まれ得るプラグインコンバータの概略的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１及び図２には、配電盤１２内に構築された、原子力発電所のための制御技術電力供給システム１０が示されている。
【００４４】
配電盤１２は、図１では前方から、図２では後方からの斜視図で示されており、配電盤１２は、図示された実施形態では、５つのレベルを含んでいる。
【００４５】
上から一番目のレベルには、フィード列１４が設けられており、フィード列１４は、図２から明らかであるように、４つのフィード１６を含んでいる。４つのフィード１６は、互いから分離していてよい。フィード１６は、制御技術電力供給システム１０に、対応して電力を供給する。４つのフィード１６ゆえに、制御技術電力供給システム１０は、多重制御技術電力供給システム１０とも、特に、原子力発電所の場合に一般的であるように、四重制御技術電力供給システム１０とも称され得る。
【００４６】
特に、制御技術電力供給システム１０は、制御技術負荷の多重供給である。制御技術電力供給システム１０は、原子力発電所の多重非常電源設備の一部であってよい。
【００４７】
図１及び図２に示された実施形態では上方に配置されているフィード列１４は、代替的に、配電盤１２の底部に設けられていてもよい。
【００４８】
さらに、配電盤１２は、図示された実施形態では、４つの段１８を含んでおり、これらの段にはそれぞれ、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニット２０が配置されている。
【００４９】
従って、プラグインコンバータユニット２０は、対応する段１８に容易にはめ込まれ、配電盤１２に固定されることが可能であり、それによって、供給システム１０の所望の機能性が得られる。
【００５０】
プラグインコンバータユニット２０は、図４及び図５において、より正確に示されており、当該図面については、以下においてさらに参照する。
【００５１】
さらに、制御技術電力供給システム１０は、複数の負荷接続部２２を含んでおり、これらの負荷接続部２２は、図示された実施例ではそれぞれ、プラグインコンバータユニット２０自体に、特にその背面上に形成されている。負荷接続部２２は、負荷端子とも称され得る。
【００５２】
負荷接続部２２には、電気的負荷が接続可能であり、当該電気的負荷には、供給システム１０によって電気エネルギーが供給されるべきである。
【００５３】
加えて、配電盤１２内には、ケーブル管路収納空間２４が設けられており、ケーブル管路収納空間２４内には、各接続ケーブルが収納され、固定され得る。
【００５４】
さらに、図１及び図２からは、各プラグインコンバータユニット２０が、ガルバニック分離した複数のプラグインコンバータ２６を含んでいることが既に明らかである。図示された実施形態では、それぞれ３つのガルバニック分離したプラグインコンバータ２６が、プラグインコンバータユニット２０ごとに、従って、段１８ごとに設けられている。この点に関して、三相の送電線が取り付けられる。
【００５５】
代替的に、プラグインコンバータユニット２０が、プラグインコンバータ２６を有しておらず、ガルバニック分離した１つのプラグインコンバータ２６又はガルバニック分離した２つのプラグインコンバータ２６のみを有していると規定してもよい。
【００５６】
図３には、制御技術電力供給システム１０が、概略的に単純化された図で示されている。本図から明らかになるのは、段１８が配設されている４つのレベルには、１〜４つまでのフィード１６が供給され得ることである。
【００５７】
４つの段１８のそれぞれには、プラグインコンバータユニット２０が装備されており、プラグインコンバータユニット２０は、ガルバニック分離した３つまでのプラグインコンバータ２６を、特に三相結線の各相に関して含んでいる。付加的に、３つ全てのプラグインコンバータ２６の単相結線が実現可能である。
【００５８】
プラグインコンバータユニット２０は、やはり、負荷接続部２２を通じて、複数の負荷群、例えば１から４の負荷群と連結されており、各負荷群は、複数の負荷、特に１０までの負荷を含み得る。
【００５９】
図４及び図５には、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニット２０が詳細に示されている。
【００６０】
ここから明らかなのは、プラグインコンバータユニット２０が、ガルバニック分離した３つのプラグインコンバータ２６を支持するフレーム２８を含んでいるということである。
【００６１】
さらに、これらの図面から明らかなことに、少なくとも１つの送風機アセンブリ３０が設けられており、特に、ガルバニック分離したプラグインコンバータ２６ごとに１つの送風機アセンブリ３０が設けられているので、３つの送風機アセンブリ３０が、プラグインコンバータユニット２０内に設けられており、それぞれ互いから独立している。
【００６２】
送風機アセンブリ３０はそれぞれ、ガルバニック分離したプラグインコンバータ２６の下側に配置されており、送風機アセンブリ３０は、配設されたプラグインコンバータ２６の温度を検出する温度センサを含んでいる。
【００６３】
プラグインコンバータ２６の温度に依存して、送風機アセンブリ３０は、送風機の回転速度を制御し、それによって、電子部品の適応的な冷却又は送風機アセンブリ３０の適応的な制御が与えられている。
【００６４】
さらに、プラグインコンバータユニット２０はそれぞれ、フレーム２８に配置された空気案内板３２を含んでいる。空気案内板３２には、プラグインコンバータ２６ごとに、１つのデカップリングダイオード３４が熱的に連結されており、特に、デカップリングダイオード３４は、プレート部分を通じて、空気案内板３２上に、プレート部分が空気案内板３２と熱的に連結するように取り付けられている。
【００６５】
送風機アセンブリ３０は、空気を吸い込むことによって空気流を形成する。吸い込まれた空気は、それぞれ配設されたプラグインコンバータ２６によって加圧される。その際、空気は、配電盤１２内の最も近い段の対応するデカップリングダイオード３４を通じて流れる。
【００６６】
その上に配置されたプラグインコンバータユニット２０の空気案内板３２は、空気流にとって排出部として機能するので、熱せられた空気流は、図示されていない配電盤扉を通って外に向けて輸送される。
【００６７】
配電盤１２内には複数のプラグインコンバータユニット２０が、特に段１８ごとに３つまでのプラグインコンバータ２６を有するプラグインコンバータユニット２０が設けられているので、段１８ごとに３つまでのデカップリングダイオード３４が設けられていてもよい。
【００６８】
さらに、プラグインコンバータユニット２０は、複数の負荷ヒューズ３８を含むヒューズユニット３６を含んでいる。ヒューズユニット３６は、さらに、ヒューズボックス４０を有しており、ヒューズボックス４０は、フレーム２８にはめ込まれており、特にフレーム２８に固定されている。
【００６９】
ヒューズボックス４０は、同時に、それぞれ図５から明らかであるようにプラグインコンバータユニット２０の背面に配置されている負荷接続部２２又は負荷端子及びバスバー４２のための支持として用いられる。
【００７０】
バスバー４２は、図示された実施形態では３つのレールから、すなわち負荷ヒューズレールと、デカップリングダイオード３４との接続と、帰線とから構成されている。さらに、バスバー４２には、電流測定のためのシャント抵抗器が配設されている。
【００７１】
背面に設けられた負荷接続部２２は、同様に、プラグ接点として構成されていてよく、負荷接続部２２には、対応する負荷又は負荷群が接続され得る。
【００７２】
図６には、プラグインコンバータ２６がブロック図として示されており、特に、絶縁変圧器によるガルバニック分離が示されている。
【００７３】
プラグインコンバータ２６は、送風機を有さない、力率補正及び突入電流制限が組み込まれたハーフブリッジプッシュプルコンバータとして構成されていてよい。
【００７４】
プラグインコンバータ２６は、負荷依存性の回帰的な特性曲線を有しているので、放電したプラグインコンバータ２６は、ますます多くの負荷を受けるが、出力電圧はわずかに低下し、それによって、負荷は、供給システム１０内で均等に分散する。
【００７５】
この点に関して、供給システム１０での負荷分散を保証するためには、上位制御又はプログラム可能な部材は不要である。
【００７６】
従って、高いネットワーク互換性、及び、上位制御を行わない負荷分散が確実化される。
【００７７】
さらに、プラグインコンバータ２６には、電圧計器又は電流計器４４が配設されていてよく、電圧計器又は電流計器４４は、例えばプラグインコンバータ２６の前面に配置されている。
【００７８】
付加的に、配電盤１２の扉には、１つ又は複数のプラグインコンバータユニット２０に配設された、１つ又は複数の電圧計器又は電流計器が取り付けられていてよい。
【００７９】
加えて、プラグインコンバータユニット２０は、監視ユニット４６を含んでおり、監視ユニット４６によって、ショート、過電圧及び／又は不足電圧が監視又は認識可能であり、特に、入力側においては過電圧及び／若しくは不足電圧が、並びに／又は、出力側においてはショート、過電圧及び／若しくは不足電圧が監視又は認識可能である。
【００８０】
その際、出力電流又は出力電圧に関する外部の設定値が用いられ得る。
【００８１】
一般的に、エラー信号、ヒューズ切れ信号、又は、扉監視信号と称され得る、さらなる出力信号が、プラグインコンバータユニット２０を通じて出力され得る。
【００８２】
モジュール構造を有する制御技術電力供給システム１０によって、様々な動作モードを、制御技術電力供給システム１０で実現することが可能であり、それによって、例えば４つのプラグインコンバータユニット２０が、特にそのバスバー４２を通じて、電力供給の統合が可能であるように、互いに接続可能であり、その結果、全電流は７２０Ａまでになる。なぜなら、プラグインコンバータユニット２０ごとに、１８０Ａまでが供給され得るからである。
【００８３】
バスバー４２の負荷ヒューズレールと、４つのプラグインコンバータユニット２０の内の最後のプラグインコンバータユニットのためのデカップリングダイオード３４との接続レールとが、銅製ブリッジで接続されており、それによって、電流が接続レールから負荷ヒューズレールに方向転換されると規定することが可能である。その結果、シャント抵抗器を通じて、制御技術電力供給システム１０の総電流が、すなわち配電盤１２内に収納された電子部品の総電流が測定され得る。
【００８４】
任意で、各プラグインコンバータユニット２０を、シャント抵抗器を有するように構成してよい。
【００８５】
別の動作モードにおいて、各プラグインコンバータユニット２０又は段１８は、互いにガルバニック分離していてもよく、それによって、四重供給又は四重制御技術電力供給システム１０が生じる。これを通じて、原子力発電所の供給に際して所望される機能等級若しくは安全等級及び／又は所望の冗長性が保証される。
【００８６】
従って、一般的に、各プラグインコンバータユニット２０の、垂直に延在するバスバー４２は、分割され得るので、離脱コネクタ等を設けてもよい。
【００８７】
従って、制御技術電力供給システム１０は、分割可能な配分を有しており、当該配分は、プラグインコンバータユニット２０の、互いに分離可能な、又は、互いに接続可能な各バスバー４２に基づいて構成されている。
【００８８】
用いられるプラグインコンバータ２６は、ＡＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＤＣ又はＤＣ／ＡＣコンバータを含んでいてよく、当該コンバータを用いて、２３０／４００ＶのＡＣ又は２２０ＶのＤＣの、２４Ｖの直流電圧、２２０Ｖの直流電圧又は２３０Ｖ／４００Ｖの交流電圧への変換が実現され得る。
【００８９】
一般的には複数の配電盤内に設けられた対応するシステムは、今や、単独の配電盤１２内に実装され得る。なぜなら、各プラグインユニット１８と、プラグインユニット内に受容されたプラグインコンバータユニット２０とは、所望される限りにおいて、互いから独立し、ガルバニック分離していてよいからである。
【００９０】
しかしまた、制御技術電力供給システム１０、特に配電盤１２の、モジュール式プラットフォームゆえに、各プラグインコンバータユニット２０が、そのバスバー４２を通じて互いに電気的に接続されており、それによって、例えば対応してより高い全出力電流が供給されると規定することも可能である。
【００９１】
制御技術電力供給システム１０のモジュール式構造ゆえに、各段１８にも、プラグインコンバータユニット２０は実装されないので、顧客固有の別の装備が、配電盤１２内に収納されている。
【００９２】
制御技術電力供給システム１０の組み立ては容易になっている。なぜなら、プラグインコンバータユニット２０は、予め組み立てることができるので、倉庫から取り出し、設けられた段１８に差し込めばよいからである。従って、それぞれの製造時間は、対応して短縮される。
【００９３】
一般的に、制御技術電力供給システム１０は、例えばバッテリの形状で、中間蓄電装置を含み得る。制御技術電力供給システム１０は、バッテリを充電できるように構成されており、このために、増大した出力電圧が出力可能であり、例えば２４Ｖのシステムにおいて３１Ｖが出力可能である。
【００９４】
バッテリによって、中断されることのない電力供給が保証される。
【００９５】
配電盤１２は、奥行き約４０ｃｍ、幅９０ｃｍの寸法を有し得る。
【００９６】
この点に関して、制御技術電力供給システム１０の全ての構成要素が収納された配電盤ハウジングを含む、小型の配電盤１２が形成されている。
【符号の説明】
【００９７】
１０  制御技術電力供給システム
１２  配電盤
１４  フィード列
１６  フィード
１８  段、プラグインユニット
２０  プラグインコンバータユニット
２２  負荷端子、負荷接続部
２４  ケーブル管路収納空間
２６  プラグインコンバータ
２８  フレーム
３０  送風機アセンブリ
３２  空気案内板
３４  デカップリングダイオード
３６  ヒューズユニット
３８  ヒューズ
４０  ヒューズボックス
４２  バスバー
４４  電圧計器及び／又は電流計器
４６  監視ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月5日(2020.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所の制御技術電力供給システム（１０）の配電盤（１２）のための、モジュール構造を有するプラグインコンバータユニット（２０）であって、前記プラグインコンバータユニット（２０）は、フレーム（２８）と、少なくとも１つのバスバー（４２）と、一群のヒューズ（３８）と、一群の負荷端子（２２）と、を含み、前記プラグインコンバータユニット（２０）は、前記配電盤に挿入され、前記配電盤に固定されるように構成されており、前記配電盤に挿入された前記プラグインコンバータユニット（２０）は、１つのプラグインコンバータ（２６）または複数のプラグインコンバータ（２６）が前記プラグインコンバータユニット（２０）に挿入されるように構成されている、プラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項２】
少なくとも１つのガルバニック分離したプラグインコンバータ（２６）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項３】
少なくとも１つの前記プラグインコンバータ（２６）は、負荷依存性の回帰的な特性曲線を有していることを特徴とする、請求項２に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項４】
前記プラグインコンバータ（２６）の出力が、プラグ接点によって構成されていることを特徴とする、請求項２または３に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項５】
前記バスバー（４２）が、複数のパーツから構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項６】
前記バスバー（４２）が、３つのパーツから構成されていることを特徴とする、請求項５に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項７】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、３つのガルバニック分離したプラグインコンバータ（２６）を含んでいることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項８】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、空気案内板（３２）及び／又はデカップリングダイオード（３４）を含んでいることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項９】
前記デカップリングダイオード（３４）が、前記空気案内板（３２）と熱的に連結されていることを特徴とする、請求項８に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項１０】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、少なくとも１つの送風機アセンブリ（３０）を有していることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項１１】
前記送風機アセンブリ（３０）は、個別に取り外し可能であり、及び／又は、適応的に制御されており、及び／又は、温度センサを含んでいることを特徴とする、請求項１０に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項１２】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、ヒューズユニット（３６）を含んでおり、前記ヒューズユニット（３６）は、電気的保護に用いられるヒューズ（３８）を含むことを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項１３】
前記負荷端子（２２）及び／又は前記バスバー（４２）が、前記ヒューズユニット（３６）上に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項１４】
前記プラグインコンバータユニット（２０）が、監視ユニット（４６）を含んでおり、前記監視ユニットは、ショート、過電圧及び／又は不足電圧を認識するように設定されていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項１５】
前記監視ユニット（４６）が、入力側においては過電圧及び／又は不足電圧を、出力側においてはショート、過電圧及び／又は不足電圧を監視することを特徴とする、請求項１４に記載のプラグインコンバータユニット（２０）。
【請求項１６】
配電盤（１２）を有する、原子力発電所のための制御技術電力供給システム（１０）であって、前記配電盤は、少なくとも１つの電気フィード（１６）と、少なくとも１つの負荷接続部（２２）と、モジュール構造を有する少なくとも１つのプラグインコンバータユニット（２０）とを含んでおり、少なくとも１つの前記プラグインコンバータユニット（２０）には、１つ又は複数のプラグインコンバータ（２６）が装備され、前記モジュール構造を有する少なくとも１つのプラグインコンバータユニット（２０）は、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のプラグインコンバータユニット（２０）である、制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１７】
前記配電盤（１２）内には、４つまでの前記フィード（１６）、負荷接続部（２２）の群が４つまで、及び／又は、モジュール構造を有する４つまでのプラグインコンバータユニット（２０）が存在することを特徴とする、請求項１６に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１８】
前記配電盤（１２）が、ケーブル管路収納空間（２４）及び／又は配電盤扉を有しており、前記配電盤扉には、電圧計器及び／又は電流計器（４４）が設けられていることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項１９】
少なくとも１つの中間蓄電装置が設けられていることを特徴とする、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの中間蓄電装置がバッテリであることを特徴とする請求項１９に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項２１】
前記制御技術電力供給システム（１０）が、原子力発電所の多重非常電源設備の一部であることを特徴とする、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【請求項２２】
モジュール構造を有する前記プラグインコンバータユニット（２０）が少なくとも２つ設けられており、前記プラグインコンバータユニットは、供給システム（１０）の第１の動作モードにおいて、互いにガルバニック分離しており、前記供給システム（１０）の第２の動作モードにおいて、互いに電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の制御技術電力供給システム（１０）。
【国際調査報告】
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