АРХИТЕКТУРА ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОДСТАНЦИЕЙ
ARCHITECTURE FOR SUBSTATION CONTROL SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к архитектуре, которая преобладает в размещении различных компонентов корпуса электрического шкафа для интерфейса дистанционного управления переключателями.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Архитектура сетей электроснабжения, как правило, имеет несколько уровней с сетевой системой распределения и транспортировки на большие расстояния начального сверхвысокого и высокого напряжения от электростанций, производящих электрическую энергию. После трансформации распределительная сеть среднего напряжения (HVA или MV) осуществляет транспортировку в небольших объемах потребителям промышленного типа или в сети низкого напряжения (LV), которые обеспечивают потребителей низкой потребляемой мощностью.
На уровне системы распределительных сетей, как правило, между 1 до 35 кВ и, более точно, 15 или 20 кВ во Франции, обычно должна быть предусмотрена возможность дистанционного управления оборудованием НVА из удаленно расположенных подстанций. Таким образом, Еlеctricité de France (EdF) использует интерфейсы для дистанционного управления переключением тока 400 А для управления до восьми переключателями с использованием аналоговой или цифровой радиосети с помощью GPRS (общей службы пакетной радиопередачи), телефонной коммутируемой сети общего пользования RTC, выделенной телефонной линии связи (или специализированной линии связи SL) или других видов компьютерных сетей.
Поэтому SRTI, снабжаемое электроэнергией непосредственно от сетевой системы переменного тока LV, обеспечивает дистанционную связь с подстанцией для управления электрической сетью, работу электрических исполнительных механизмов переключателей, обнаружение неисправностей HVA, автоматическое размыкание переключателя при обнаружении неисправного фидера, автоматическое переключение источников электропитания, запись операций и индикацию событий с пометкой даты. Кроме того, SRTI должен выполнять функции, которые называются основными функциями в случае перебоя в работе источника питания переменного тока. С этой целью, он содержит автономный источник электропитания, который начинает работу от обычного внешнего источника электропитания переменного тока.
Технические характеристики определяют компоненты, образующие SRTI. Так, например, рекомендуется заземление последних, и датчики имеют конкретные технические характеристики. В частности, места ввода кабелей должны быть оснащены уплотнительным кабельным вводом, и кабели управления и контроля подключаются посредством штекерных разъемов со средствами для предотвращения ошибок. Шкаф содержит столько оснований для розеточных частей разъемов типа Han10 С10 (см. Harting), сколько существует каналов дистанционного управления, оборудованных устройствами для предотвращения доступа, обычно в форме планки.
3
Максимальные внешние размеры шкафов SRTI устанавливаются согласно числу управляемых каналов, при этом зная, что дополнительно требуется для шкафов, которые в дальнейшем должны вмещать радиоприемник или модем сервера на базе IP (Интернет-протокола) с максимальными габаритными размерами 70×210×305 мм. Размеры подстанций, где установлены SRTI, позволяют устанавливать шкаф, который называется горизонтальным или вертикальным, в зависимости от относительного размера своего основания по отношению к своей высоте. Поставщики обычно предпочитают использовать одинаковый шкаф для этих двух ориентаций для того, чтобы можно было отсрочить свой выбор и организовать свои заказы и запасы.
Различные требования в отношении рассматриваемых стандартов (см., в частности, стандарт HN 64-5-44, март 2012 года), оставляют некоторую свободу действий при размещении шкафа, но оптимальную конфигурацию по-прежнему необходимо определять для того, чтобы удовлетворить требования, касающиеся компактности, полной модульности, при использовании как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях, и разделение на аппаратную и программную архитектуры с соблюдением требований к установке, при этом облегчая работы по техническому обслуживанию.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поэтому настоящее изобретение относится к электрическому устройству для контроля и управления, которое помещается в корпусе, изготовленному предпочтительно из согнутого металлического листа. Корпус устройства имеет прямоугольные параллельные стороны, то есть корпус представляет собой прямоугольный параллелепипед, ограниченный двумя противоположными боковыми панелями, нижней панелью, противоположной верхней панели, и задней панелью, противоположной дверце, причем упомянутая дверца установлена с возможностью поворота вокруг оси большой стороны прямоугольника и крепления к боковой панели. Внутри корпуса электрического устройства можно предусмотреть три отсека, в частности, концевой отсек для помещения в него радио или другого средства связи, промежуточный отсек для электрических и электронных функций и концевой отсек для помещения в него аккумуляторной батареи. Предпочтительно, дверца содержит отверстие, выполненное с прозрачным оградительным средством, которое позволяет обеспечить по меньшей мере, частично видимость промежуточного отсека корпуса. Преимущественно, оградительное средство может скользить вдоль дверцы, чтобы обеспечить доступ в упомянутый отсек.
Корпус устройства соединен с планкой, содержащей соединительные опоры и установленной с возможностью съема на нижней панели. Планка преимущественно образована с помощью пластины, выполненной с углублениями, причем соединительная опора устанавливается, по меньшей мере, на одном из упомянутых углублений, а другие предпочтительно заглушены заглушками. Пластина планки установлена параллельно нижней панели корпуса, и она, в частности загораживает отверстия в упомянутой панели. Чтобы закрепить планку, пластина, по существу, имеет ту же самую форму и размеры, как и отверстие, за исключением выступа, в частности, в форме складки на одной стороне пластины и параллельного последней, которую можно вставить в отверстие для образования встроенного зацепления. Крепление завершается за счет присутствия, не меньшей мере, двух зацепов на пластине, которая запирается в двух комплементарных частях вокруг отверстия нижней панели. Крепление преимущественно завершается с помощью винтового соединения.
В аккумуляторном отсеке устройство содержит систему для крепления упомянутой аккумуляторной батареи предпочтительно в форме опорной пластины, расположенной параллельно нижней панели и на маленьком расстоянии от последней. Другой концевой отсек ограничен разделительной пластиной, изготовленной преимущественно из согнутого металлического листа, расположенного параллельно верхней панели. Разделительная пластина устанавливается предпочтительно на две рейки, присоединенные к боковым панелям корпуса.
Выдвижная полка помещается в промежуточном отсеке, причем нижняя поверхность полки определяет размеры упомянутого отсека. Выдвижная полка содержит пять поверхностей, ортогональных друг к другу и параллельных к панелям корпуса, причем шестая сторона свободна для доступа в случае, когда открыта дверца устройства. Выдвижная полка устанавливается с возможностью скольжения посредством полозьев, расположенных на их боковых сторонах, причем полозья расположены между разделяющей пластиной и нижней поверхностью выдвижной полки, то есть выдвижная полка "висит" на полозьях. Полозья, предпочтительно изгибы передних сторон, скользят в направляющем средстве, предпочтительно рейках, установленных на боковых панелях, в частности, на уровне разделительной пластины, или даже присоединенной к монтажным рейкам упомянутой пластины. Выдвижная полка крепится в определенном положении посредством подходящего средства на боковых сторонах, напротив полозьев, в частности, средства типа зацепа, который можно зажать/закрепить на выступах панелей корпуса, в частности, с помощью съемного крепления.
Устройство содержит электронную систему контроля и управления, расположенную в выдвижной полке, содержащей, по меньшей мере, одну печатную плату с источником питания, центральный блок обработки и сбора данных, состоящий, по меньшей мере, из одной печатной платы, интерфейс человек-машина и блок связи, выполненный с помощью, по меньшей мере, одной печатной платы. Предпочтительно, плата источника питания расположена параллельно боковой стороне выдвижной полки, оснащенной вырезом для охлаждения последней. Задняя поверхность выдвижной полки предпочтительно образована с помощью печатной платы, которую можно защитить с помощью пластины, образующей заднюю плоскость, на которой присоединяются другие платы электронной системы контроля и управления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Другие преимущества и признаки станут более очевидными из последующего описания конкретных вариантов осуществления изобретения, приведенных только в иллюстративных целях и в качестве неограничивающего примера на прилагаемых чертежах.
На фиг. 1А и 1В показана общая конфигурация шкафа для SRTI согласно предпочтительному варианту осуществления в открытом и закрытом положениях.
На фиг. 2А и 2В показан предпочтительный вариант осуществления крепления корпуса.
На фиг. 3 показаны элементы, образующие корпус шкафа для предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4А и 4В показана архитектура системы и оснащение последней в устройстве согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5А и 5В показана полка для электронных компонентов.
На фиг. 6А и 6В показана соединительная панель и оснащение последней для устройства согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для упрощения описания различные элементы будут описаны в связи с положением использования шкафа, установленного в подстанции на вертикальной панели, в конфигурации, которая рассматривается как обычная, то есть в вертикальном положении шкафа, которое на практике используется в 85% случаев. Однако следует понимать, что позиционные термины, такие как "горизонтальный", "боковой", "задний" ни в коей мере не являются ограничительными, когда речь идет о задаче настоящего изобретения. Кроме того, геометрические термины, такие как "ортогональный" и т.д. следует понимать в их механическом общепринятом значении, т.е. допускающем отклонение по отношению к строгому математическому определению. Например, "прямоугольник" может быть, согласно изобретению, сложным со скругленными углами, слегка отличающимися от 90°.
Как показано на фиг. 1, шкаф 1 содержит прямоугольный корпус 2, закрытый на стороне, противоположной поверхности крепления на панели, дверцей 3. Согласно изобретению корпус 2 вмещает три различных отсека: отсек 4 для аккумуляторной батареи, отсек 5, зарезервированный для электроники, и отсек 6, зарезервированный для радиоинтерфейса или связного интерфейса LS/RTC/GPRS. Аккумуляторная батарея размещается в углу в нижней части корпуса 2 таким образом, что независимо от горизонтальной или вертикальной ориентации шкафа 1, обеспечивается хороший теплоотвод от аккумуляторной батареи.
Радиоинтерфейс предпочтительно размещается напротив аккумуляторной батареи, то есть в верхней части шкафа 1, и физически отделен от остальных отсеков разделительной пластиной 7, которая предпочтительно выполнена из металла и изготовлена путем отбортовки (изгиба) кромок и которая преимущественно крепится за счет проскальзывания в боковых направляющих и прикрепляется к корпусу 2 с помощью винтов. Предпочтительно (см. также фиг. 3) разделительная пластина 7, поддерживающая средство радио и/или другое средство связи, содержит горизонтальный изгиб на своей передней поверхности, действующий как выступ, и продольные и поперечные вырезы, которые позволяют закреплять радиосредство и/или кабели с различными размерами и которые также обеспечивают лучший проток воздуха, при этом, в тоже самое время, уменьшая вес материала.
Наконец, шкаф 1 содержит соединительное средство 8, расположенное под корпусом 2, которое закрывается дверцей 3, для подсоединения к датчикам напряжения и тока, к источнику питания и средству связи, а также к средству контроля и управления переключателем.
Иллюстрированный шкаф 1 находится в вертикальном положении и согласно изобретению его можно "положить" путем поворота на 90° для горизонтального размещения. Он крепится к вертикальной панели подстанции с помощью четырех фиксирующих устройств 9, обеспечивая свободное пространство, в частности, 20 мм, между задней поверхностью и панелью согласно предписаниям и предотвращая какое-либо явление конденсации. Чтобы обеспечить все эти положения и расстояния между осями, которые используются EdF, было бы преимущественным использование крепления SRTI, которое описано в патентной заявке FR 1355207 под названием "Устройство и способ крепления шкафа на опоре с двумя альтернативными ориентациями", поданной 6 июня 2013 года, хотя возможна любая другая система крепления.
В частности, предпочтительное устройство 900 для крепления шкафа 1 на панели с двумя различными альтернативными ориентациями содержит первую группу отверстий, предназначенную для крепления устройства на шкафу и вторую группу отверстий, предназначенную для крепления устройства на панели, причем группы отверстий находятся на двух смежных панелях, расположенных ортогонально друг к другу, что позволяет использовать их по-разному в четырех углах шкафа. Каждая из групп отверстий содержит, по меньшей мере, два отверстия, представляющие соответствующие центральные оси, причем оси отверстий каждой группы являются симметричными друг другу по отношению к первой плоскости симметрии. Первое отверстие второй группы содержит первый и второй вырезы, расположенные, по существу, по центру по отношению ко второй плоскости, параллельной упомянутой первой плоскости, и третий и четвертый вырезы, которые расположены симметрично друг другу по отношению к упомянутой центральной оси упомянутого первого отверстия, и которые расположены, по существу, по центру по отношению к третьей плоскости, ортогональной к упомянутой первой плоскости. Второе отверстие упомянутой второй группы содержит первый и второй вырезы, которые расположены, существу, по центру по отношению к четвертой плоскости, параллельной упомянутой первой плоскости, и третий и четвертый вырезы, которые расположены симметрично друг другу по отношению к упомянутой центральной оси упомянутого второго отверстия, и которые расположены, по существу, по центру по отношению к упомянутой третьей плоскости, ортогональной к упомянутой первой плоскости. Эта конфигурация означает, что можно предусмотреть, по меньшей мере, два различных значения расстояния между осями согласно ориентации устройства и выбору отверстия и выреза, которые, соответственно, используются для крепления на шкафу и на опоре. Соответствующие центральные оси отверстий второй группы отверстий предпочтительно представляют взаимное разделяющее расстояние строго больше, чем взаимное разделяющее расстояние между соответствующими центральными осями отверстий первой группы отверстий, для того, чтобы увеличить доступное пространство для образования вышеупомянутых вырезов и разность между значениями расстояния между осями, предусмотренными с помощью устройства.
В частности, как показано на фиг. 2, предпочтительное устройство 900 образовано с помощью кронштейна с двумя поверхностями, изготовленными из согнутого металла и, таким образом, содержит первую панель 912, предназначенную для крепления к шкафу 1, и вторую панель 914, предназначенную для крепления к опоре, такой как стенка или рейка. Первая панель содержит два отверстия I и J, образующие первую группу отверстий с соответствующими центральными осями 916, 918, ортогональными первой панели 912. Два отверстия I и J предпочтительно представляют собой различные геометрические формы относительно друг друга для целей защиты от ошибок. Первая панель 912 предпочтительно содержит две области с различной соответствующей шириной, соединенные друг с другом с помощью боковых плеч 919. Вторая панель 914 содержит два отверстия или углубления 920, 922, образующие вторую группу отверстий и представляющие соответствующие центральные оси 924 и 926, которые симметричны друг к другу по отношению к первой плоскости Р 1, которая определена как плоскость симметрии соответствующих центральных осей 916, 918 отверстий I, J первой группы отверстий. Центральные оси 924, 926 проходят ортогонально до второй панели 914.
Разделяющее расстояние Е2 между центральными осями 924, 926 вторых отверстий 920, 922 преимущественно больше, чем разделяющее Е1 расстояние между центральными осями 916, 918 первых отверстий I и J. Каждое из отверстий 920, 922 второй группы отверстий преимущественно представляет собой форму круга, выполненного с четырьмя вырезами, размещенными регулярно вокруг своей центральной оси 924, 926.
Вырезы первого отверстия 920 из второй группы отверстий содержат первый вырез К и второй сектор М, расположенный, по существу, по центру по отношению ко второй плоскости Р2, параллельной первой плоскости Р1 и включающей в себя центральную ось 924 отверстия 920, и третий вырез L и четвертый вырез N, которые симметричны относительно центральной оси 924 отверстия 920 и которые расположены, по существу, по центру по отношению к третьей плоскости Р3, ортогональной к первой плоскости Р1 и включающей в себя центральную ось 924 отверстия 920. Вырезы второго отверстия 922 из второй группы отверстий содержат первый вырез O и второй вырез Q, расположенный, по существу, по центру по отношению к четвертой плоскости Р4, параллельной первой плоскости Р1 и включающей в себя центральную ось 926 отверстия 922, и третий вырез Р и четвертый вырез R, которые симметричны друг другу по отношению к центральной оси 926 отверстия 922, и которые расположены, по существу, по центру по отношению к третьей плоскости Р3, которая также включает в себя центральные оси 926 отверстия 922.
Таким образом, каждое из отверстий 920, 922 из второй группы отверстий представляет собой в целом форму, соответствующую суперпозиции четырех отверстий, называемых "замочной скважиной" и повернутых на 90 градусов по отношению друг к другу. Таким образом, легко вставить крепежную часть, такую как болт, через круглый центральный участок любого одного из отверстий 920, 922 и затем переместить крепежную часть в направлении нижней части любой одной из вырезов для крепления на различных расстояниях между осями.
Два отверстия 920, 922 из второй группы отверстий представляют собой в целом отличные друг от друга формы с целью предотвращения ошибок. В частности, вырезы К, L, М, N первого отверстия 920 из второй группы отверстий, каждое из которых предпочтительно представляет собой форму, по меньшей мере, частично похожую на часть первого отверстия I из первой группы отверстий. Каждый из этих вырезов К, L, М, N представляет собой, например, край, содержащий полукруглый нижний участок 928, соединенный с двумя прямыми боковыми участками 930. Аналогичным образом, каждый из вырезов О, Р, Q, R второго отверстия 922 из второй группы отверстий предпочтительно представляет собой форму, по меньшей мере, частично похожую на часть второго отверстия J из первой группы отверстий. Каждый из этих вырезов O, Р, Q, R представляет собой, например, край, содержащий первый участок 932 в форме половины глаза или половины миндаля, соединенный с прямым вторым участком 934.
Корпус 2 шкафа изготавливается из согнутых металлических листов, предпочтительно с двумя элементами, образующими пять поверхностей прямоугольного параллелепипеда, который закрывается с помощью дверцы 3 (см. фиг. 3). В частности, первый Г-образный элемент 10 образует заднюю панель 12 и основание 14 корпуса 2. Вентиляционные отверстия 16, преимущественно выполненные под углом 45°, пригодны как для вертикального, так и горизонтального положения, выполнены на задней панели 12 для вентиляции шкафа 1. Основание 14 представляет собой часть, выполненную с несколькими обычно круглыми отверстиями 18, которые будут связаны с уплотнительными кабельными вводами для прохождения кабелей (источник питания с различными каналами, напряжение, цифровой ввод/вывод, передача), а также отверстие 20, предназначенное для заземления, и Т-образный вырез 22, предназначенный для вмещения соединителей типа Хартинга (Harting). Основание 14 может также содержать вставки 24 для устройств 9, выполненных с возможностью съемного крепления, которые будут крепиться с помощью болтов и шайб в случае, если выбран этот способ крепления. На других сторонах 12, 14, сектора L содержат изгибы 26, 28, предназначенные для крепления второго элемента 30 корпуса 2.
Второй элемент 30 имеет, в свою очередь, U-образную форму. Только одна из боковых панелей 32 (на фигуре справа) содержит вентиляционные отверстия 34, причем верхняя панель 36 и другая боковая панель 38 (которая сконструирована таким образом, чтобы быть верхней панелью в случае, когда используется горизонтальное положение шкафа 1) не содержит их по причинам герметичности. Верхняя панель 36 может также содержать вставки 40 для устройств 9, 900, выполненных с возможностью съемного крепления, если выбран этот способ крепления. Аккумуляторная батарея предпочтительно размещается перед боковой панелью 32, выполненной с вентиляционными отверстиями 34, выполнена с круглыми втулками 42, например по шесть в ряд, чтобы обеспечить пространство между аккумуляторной батареей и корпусом 2. Две боковые панели 32, 38 оснащены средством крепления разделительной пластины 7 радио отсека 6. Они предпочтительно образованы с помощью рейки 44, преимущественно в форме металлической пластины, приклепанной заклепками к панелям 32, 38, которые содержат, по меньшей мере, двойной ряд утопленных втулок 46, поддерживающих и направляющих разделительную пластину 7. Складка в панелях 32, 38 позволяет облегчить крепление разделительной пластины 7 после того, как последняя позиционируется в рейке 44. Преимущественно, рейка 44 содержит второй двойной ряд утопленных втулок 46', действующий как направляющее средство для полки, выдвигающейся в электронном отсеке 5.
Два элемента 10, 30 прикреплены друг к другу посредством клепки. Пространство закрывается дверцей 3, которая также изготовлена путем отбортовки кромок, резки, и сборки различных составных частей. Дверца 3 позволяет предпочтительно гарантировать три уровня доступа, которые требуют определенные стандарты, как в горизонтальном, так и вертикальном положении, при этом шкаф выполнен в соответствии с тем, что, например, описано в заявке на патент FR 1355228, поданной 6 июня 2013 года и озаглавленной "Шкаф, в частности, для электрического оборудования с возможностью использования в горизонтальном и вертикальном положении". В частности, дверца 3, содержащая вентиляционные отверстия 48 под наклоном 45° для вентиляции шкафа 1 в вертикальном и горизонтальном положениях, крепится к корпусу 2 с помощью заклепанной петли 50 на боковой панели 32, которая поддерживает аккумуляторную батарею вдоль наибольшей оси и крепится в двух направлениях отверстия под углом 90° посредством системы, образованной с помощью кронштейна 52 и распорки 54. В частности, дверца 3 содержит отверстие, выполненное с прозрачным оградительным средством 56, которое позволяет обеспечить доступ к необходимой визуальной информации, касающейся электронного отсека 5, выполненного с защелкой 58 с тремя положениями благодаря специфической Z-образной форме для перемещения своего стопорного болта 60.
Дверца 3 также содержит скобу для запирания посредством навесного замка и петельку, которая обеспечивает плотное закрытие. На уровне запирания боковая панель 38 напротив петель 50 содержит две прорези, которые позволяют обеспечить закрытие защелок 62 дверцы 3, и третья прорезь, которая обеспечивает прохождение защелки 58 прозрачного оградительного средства 56. В нижней части той же самой врезки предусмотрена втулка, представляющая собой глазок и позволяющая пломбирование дверцы 3 шкафа 1. Таким образом, уровень "0", на котором пользователь имеет физический доступ к требуемой информации через прозрачное средство, определяется закрытой, запертой на висячий замок и пломбированной дверцей 3. При снятии навесного замка и сдвиге защелки 58 прозрачного оградительного средства 56 влево, уровень "1" активизируется, и пользователь можете осуществить доступ к интерфейсу человек-машина электронного отсека 5 путем открытия упомянутого средства 56. За счет удаления пломбы пользователь может получить доступ на уровень "2" путем открытия дверцы 3 полностью через две защелки 62, закрываемые нажатием для операций типа обслуживания.
Согласно изобретению шкаф 1 содержит один отсек 5, выделенный для содержания всех электронных элементов связи и обработки сигналов SRTI, средство связи в центральном блоке дистанционного управления, таком как радиоинтерфейс или связной интерфейс 64, причем все они расположены в верхнем отсеке 6 и, возможно, прикреплены к опорной пластине 7. В частности, различные функции сгруппированы вместе в оптимизированном размещении.
В частности, средство 64 связи подсоединено через блок 70 связного интерфейса к электронике шкафа 1 для выполнения необходимого обмена данными. Предпочтительно, блок 70 интерфейса связи содержит плату 72 дистанционного управления связью (например, с помощью радио) и основную плату 74 для управления внутренней связью между электронными элементами шкафа 1 и собственными протоколами, а также интерфейс с конфигуратором HTML, который преимущественно встроен в основную плату 74, в частности, через USB-порт.
Блок 76 электропитания с электрическими и электронными элементами шкафа 1 также расположен в отсеке 5, содержащем электронные элементы. Этот блок 76 подсоединен к электрической сети, в частности, через устройство 78 защиты и отключения, и также к аккумуляторной батарее, например, к аккумуляторной батарее 12В нижнего отсека 4. В предпочтительном варианте осуществления, иллюстрированном на фиг. 4А, блок 76 электропитания содержит плату с функциями: 76А для заряда аккумуляторной батареи от электрической сети, 76В для источника питания 12 В для радио, 76С для источника питания 12 В для функциональных блоков подразделений шкаф и 76D для управления 48 В различными каналами, в частности, для работы переключателей, контролируемых SRTI согласно изобретению.
Среди электронных элементов SRTI, окончательно установлен блок 80 контроля и управления, который содержит пластину 82 локального интерфейса человек-машина (HMI), которая позволяет осуществлять взаимодействие система-оператор посредством кнопок и индикаторов, и центральный блок 84, который является функциональным ядром SRTI. Лексан пластины IHM 82 зависит от направления ориентации и его можно разбить на множество элементов 82А, 82В, 82C, связанных с различными функциями центрального блока 84.
В частности, центральный блок 84 содержит плату 86 соединений, которая позволяет выполнять измерения напряжения, тока и входных/выходных сигналов, осуществлять обмен и контроль и осуществлять обмен информацией между переключателями, касающийся контроля и управления. Плата 86 соединений предпочтительно присоединена перпендикулярно к центральному блоку 84, чтобы облегчить соединение вышеупомянутых элементов во избежание слишком большого радиуса кривизны кабелей, что обеспечивает экономию пространства. Центральный блок также содержит плату 88 измерения напряжения для сбора данных о трехфазных напряжениях МВ, которая подсоединена в параллельном и плоском положении и, по меньшей мере, плату 90 измерения тока для сбора данных относительно трехфазных токов, которая также подсоединена в параллельном и плоском положении. Число плат 90 измерения тока зависит от числа каналов, которыми управляет SRTI, но каждая плата несет на себе средство обнаружения неисправности для индикации типа неисправности, показываемой центральным блоком 84. Центральный блок 84 окончательно объединяет функциональный модуль 92 для интерфейса ввода/вывода, который выполняет управление входными/выходными данными, функциональным модулем 94 для управления каналами для того, чтобы выполнять управление и контроль переключателей, и функциональный модуль 96, ответственный за одновременное выполнение основных функций SRTI (помимо связи), то есть:
- операция электронных команд выключателей НVА;
- управление обнаружением неисправностей по направленности или интенсивности тока НVА;
- автоматическое размыкание ключа НVА при обнаружении неисправного фидера НVА посредством функции "Децентрализованная автоматизация сигнализации",
- автоматическое переключение источников электропитания;
- поддержание функций SRTI в случае перебоя в работе альтернативного источника электропитания и резервирования автономного источника при постоянной передаче радиосигнала;
- запись операций и индикаций событий, помеченных датой и подсчет обнаруженных неисправностей НVА с учетом контекста и характера внешних и внутренних инцидентов и т.д.;
- доступ к функциям через интерфейс человек-машина.
Вариант осуществления представляет функционализацию печатных плат, которые можно естественно модифицировать.
Чтобы выполнить интерфейсы между тремя электронными функциональными блоками 70, 76, 80 согласно изобретению, используется плата 98. Она устанавливается как системная плата для того, чтобы иметь прямой доступ к различным платам блоков в случае необходимости. Кроме того, для того чтобы облегчить техническое обслуживание, электронные платы, связанные с различными блоками 70, 76, 80 устанавливаются на выдвижной полке 100, которую можно легко извлечь из шкафа 1 для того, чтобы можно было заменить одну или более плат, установленных на "системной плате" 98.
В дополнение к своей задней панели, образованной с помощью платы 98, полка 100 непосредственно состоит из четырех поверхностей, выполненных из согнутого листового металла, и она может выдвигаться вдоль боковых панелей 32, 38 шкафа 1, при этом размеры полки 100 определены таким образом, чтобы гарантировать на всех ее поверхностях достаточный зазор по отношению к панелям шкафа 1 для того, чтобы обеспечить хороший отвод тепла. Полка 100 предпочтительно направляется через верхние, в частности, через опорные рейки 44 разделительной пластины с помощью двойного ряда параллельных встроенных втулок 46'. С этой целью, как показано на фиг. 5А, боковые стороны 102, 104 полки 100 содержат на своей верхней части изгибы 106, которые предназначены для взаимодействия в качестве каретки между втулками 46' для горизонтального направления и позиционирования полки 100 в шкафу 1 через верхнюю часть. Чтобы поддерживать полку 100 на месте, зажимно-закрепляющее устройство выполнено на нижней стороне полки 100, взаимодействуя с размещениями на панелях 32, 38 корпуса 2. Таким образом, каждая из двух панелей 32, 38 содержит две круглые штампованные части 66, содержащие стопорные штырьки 68, по которым будет скользить и затем защелкиваться съемная полка 100. Боковые стороны 102, 104 полки 100 для своей части содержат на нижней стороне упоры в форме зацепов 108, которые входят в зацепление на стопорных штырьках 68, с возможностью защелкивания, после того, как полка 100 достаточно вошла в зацепление внутри отсека 5. Предпочтительно, штампованные части 66 и зацепы 108 смещены в вертикальном направлении (компоненты 66, 108, ближние к дверце 3, находятся ниже тех, которые дальше всего), чтобы обеспечить легкое покачивание в целях выдвижения полки 100 без усилия.
Верхняя поверхность 110 и нижняя поверхность 112 полки 100 для своей части содержит направляющие 114 для печатных плат, в частности, для каждой части по три направляющих. Плата 76 источника питания предпочтительно должна быть связана с соответствующим средством охлаждения, при этом оно должно располагаться на одной из сторон полки 100, справа в варианте осуществления, показанном на фиг. 4В. Таким образом, соответствующая сторона 102 полки 100 имеет прорезь 116 для изоляции радиаторов платы 76 источника питания от каркаса полки 100. Чтобы ограничить доступ, добавлена адгезионная защита 118. Дополнительные вентиляционные отверстия 120 можно выполнить на упомянутой стороне 102, а также на верхней и нижней поверхностях 112, 114.
В дополнение, для дальнейшего обеспечения соединений, выполнены прорези 122, 124, обеспечивающие пропускание соединителей, в частности, на нижней поверхности полки, с тремя прорезями для доступа к соединителям плат, одна 124 из которых находится справа, предназначена для пропускания источника питания и предпочтительно завершается дополнительной изолирующей пластиной 126 по причинам изоляции и расстояния. Передняя панель 130 может обеспечить двойную защиту системной платы 98 для изоляции последней от задней панели 12 шкафа 1 и также содержит прорезь для соединителей. Перекладину 130 можно установить для придания жесткости по бокам выдвижной полки 100 в зависимости от гибкости ее задней панели 98, 128.
Аккумуляторная батарея размещается в нижнем отсеке 4. Отсек 4 дополнительно содержит устройство 78 защиты и отключения, в частности, предохранитель, требуемого устройства. Таким образом, отсек 4 содержит кронштейн 132, изготовленный путем отбортовки кромок, который может содержать втулки для проскальзывания хомутов для крепления кабеля, поддерживающих DIN-рейку 134, которая поддерживает корпус предохранителя, который приклепан к панели 38 корпуса 2. Панель 38 дополнительно снабжена изоляционной передней пластиной 136 для электрического монтажа упомянутой панели 38.
Предпочтительно, аккумуляторная батарея крепится в направлении шести степеней свободы с помощью прижимных планок и ограничителей, как описано в патентной заявке ЕР 14163051.7, поданной 1 апреля 2014 и озаглавленной "Крепление аккумуляторной батареи с переменным размером в электрическом шкафу". В частности, опорная пластина 140 для аккумуляторной батареи устанавливается на дне корпуса 2 с помощью другого средства крепления 142 и отверстиями для пропускания кабелей 144, и заднее опорное устройство 146 крепится на двух левой и задней панелях 32, 12 корпуса 2 с помощью заклепок. Этот кронштейн 146, изготовленный путем отбортовки кромок, также обеспечивает фиксацию кабелей за счет установки крепежных хомутов в нескольких круглых отверстий 148. Альтернативно, кронштейн 146 можно заменить на заднюю часть ребра жесткости, выполненную с открытым отверстием с направляющей планкой, причем планка позволяет регулировать отверстие для пропускания прижимной планки.
Таким образом, опорная пластина 140 устанавливается таким образом, чтобы оставить свободный доступ в отверстиях 18 нижней панели 14, традиционно связанной с кабельными вводами 150, показанными на фиг. 6В, для пропускания кабелей связи в интерфейс 64 и верхний отсек 6, для некоторых из которых возможно посредством коммуникационной соединительной рейки 152, зафиксированной на задней панели 12 корпуса 2. Кроме того, другие соединительные кабели на полке 100 (источник питания, сигналы, подаваемые в платы 88, 90, … измерения) также проходят через это свободное пространство с задней части аккумуляторной батареи.
Кабели управления и контроля, выходящие из полки 100, для их части сначала проходят сзади кронштейна 146 и затем сзади и снизу опорной пластины 140. Их конец, выполненный с соединителем Нan 10А типа С10, обычно установлен в части системы 8 соединений в форме соединительной планки 160, в частности, содержащей механические опоры 162 для соединителей, связанных снизу с корпусом для образования части шкафа 1. Эти соединители являются громоздкими, тяжелыми (приблизительно 180 г на элемент без учета веса кабелей) и сложными с точки зрения соединения с учетом десяти необходимых соединений. Установка последних не является легкой для выполнения как с электрической, так и с механической точки зрения, в силу свойственных ограничений по доступности и весу.
Кроме того, в иллюстрированном предпочтительном варианте осуществления с помощью двойной конфигурации и крепления аккумуляторной батареи посредством кронштейна и прижимной планки, перпендикулярной основанию шкафа 1, требуются пропускание и регулировка прижимной планки между опорой 140 аккумуляторной батареи и нижней панелью 14. Таким образом, рекомендуется, чтобы была возможность, по меньшей мере, частичного удаления планки 160, в частности, для операций сборки в процессе производства и операций технического обслуживания аккумуляторной батареи на месте. С учетом кабелей, которые проходят через планку 160, и веса этих соединителей, планка 160 преимущественно размещается с возможностью самоподдержки для того, чтобы обеспечить позиционирование аккумуляторной батареи без возможности отсоединения проводов элементов связи.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения планка 160 также обеспечивает изменения и варианты крепления 1–4 каналов, которые идентифицируются по метке 163, которыми будут управлять, и содержат пластину 164, выполненную с четырьмя отверстиями 166, причем неиспользованные отверстия закрываются маскирующими пластинами 168, которые, например, прикручиваются винтами, при этом используемые отверстия связаны с механическими опорами колодок 162 Хартинга (Harting), которые крепятся, например, с помощью винтов. Кроме того, во избежание увеличения внешнего объема шкафа 1 и в дополнение к сохранению того же самого направления проводки для пропускания кабелей управления и контроля через разъемы Хартинга и кабелей управления источником питания, измерением, связью и вводом- выводом кабелей через кабельные вводы 150, планка 160 устанавливается со своей опорной пластиной 164 параллельно нижней части шкафа 14 в Т-образном отверстии 22 основания 14. Отверстие 144 в опорной пластине 140 аккумуляторной батареи позволяют кабелям закручиваться подходящим образом.
Вследствие своего веса была выбрана для использования самоопорная планка 160. Размер опорной пластины 164 незначительно больше, чем размер отверстия 22, причем основная часть опоры совпадает при наложении по форме отверстия и, на оставшейся стороне, складку 170 в форме ступеньки можно вставить между опорной пластиной 140 аккумуляторной батареи и нижней панелью 114 корпуса 2, предпочтительно (на фиг. 6В стрелка А) под острым углом, обеспечивая лучшую визуализацию и повышенную доступность. После того как она была частично вставлена, планка 160 прижимается (стрелка В) к нижней части шкафа, и две складки 172, расположенные по краям основной части опорной пластины 164 планки 160 по направлению внутрь корпуса 2 и в форме зацепа, устанавливаются в соответствующие вырезы нижней панели 14. Таким образом, планка 160 присоединяется с возможностью съема к корпусу 2. Для того чтобы закрепить планку 160, крепление завершается с помощью винтового крепления, предпочтительно с помощью одного невыпадающего винта 174.
Таким образом, представленный вариант осуществления позволяет выполнить шкаф 1 с дистанционным управлением SRTI с тремя уровнями доступа, которые необходимо получить, с закрепленной аккумуляторной батареей для того, чтобы проводить испытания на вибрацию, который можно использовать в вертикальном положении и в горизонтальном положении, основные электронные и электрические функции которого, представленные в уровне техники, ограничены и позиционированы в съемной полке 100 по причинам изоляции и в целях облегчения технического обслуживания. Полка 100 вставляется в шкаф 1 с помощью одного горизонтального поступательного перемещения и крепится посредством гаек на болтах, которые зажимают ограничители в форме зацепов 108 упомянутой полки 100. Конструкция полки 100 позволяет выполнить теплоотвод от электронных компонентов на всех их поверхностях. Архитектура аппаратных средств и программных средств системы контроля и управления определяется, в свою очередь, с помощью функциональных блоков (источника питания, связи, дистанционного управления и т.д.) для того, чтобы обеспечить физическое разделение по отношению к ограничениям по изоляции и защиты оборудования от механических ударов, при этом сохраняя удобство при проведении операций по техническому обслуживанию устройства.
Кроме того, электрические соединения выполняются посредством планки 160, которую можно снять и легко заменить, и которая является самоподдерживаемой, прикрепляемой с помощью одного невыпадающего винта 174, реализация которой возможна в двух ориентациях шкафа 1, что позволяет выполнять в шкафу другие операции (такие как крепление аккумуляторной батареи). Действительно можно поддерживать планку 160 прикрепленной к корпусу 2 устройства для сборки, изоляции или операций по техническому обслуживанию. Более того, несмотря на вес системы и условия доступа, установка планки 160 облегчается и сокращается за счет самоподдерживаемой конфигурации. Число коммуникационных соединительных разъемов 162 можно адаптировать, и доступ к последним достигается в том же самом направлении, как и проход кабелей в кабельном вводе 150, минимизируя общие габариты шкафа 1.
Хотя изобретение было описано для шкафа интерфейса дистанционного управления двухпозиционным переключателем, содержащего все опции оптимизированной архитектуры, это никоим образом не ограничивается этим, и некоторые из вышеизложенных элементов можно опустить или заменить другими решениями. Кроме того, некоторые из решений, предусмотренных в шкаф согласно изобретению можно использовать для других устройств, в частности, для любой конструкции шкафа для размещения интерфейсов человек-машина, в частности, для управления сетевым оборудованием для распределения электроэнергии.