具有自支持連接的輸入模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳輸自動(dòng)化領(lǐng)域和配電系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及控制和/或命令元件、特別是電網(wǎng)保護(hù)元件，用于接收開/關(guān)邏輯信息，使其可以顯示儀器、特別是高電壓儀器，例如主斷路器、斷路器的位置，或類似地，可以基于這些信息執(zhí)行自動(dòng)動(dòng)作。
【背景技術(shù)】
[0002]配電網(wǎng)絡(luò)包括用于保護(hù)和操作線(斷路器、主斷路器)的、用于轉(zhuǎn)換電壓的、用于將電流轉(zhuǎn)換成可通過控制/命令和保護(hù)裝備項(xiàng)測(cè)量的值等等許多設(shè)備。這些主設(shè)備通常通過自動(dòng)化系統(tǒng)控制，自動(dòng)化系統(tǒng)包括所謂的次級(jí)設(shè)備，所述次級(jí)設(shè)備獲取來自主設(shè)備或與操作相關(guān)的任何其他裝備項(xiàng)、例如傳感器的信息；例如，次級(jí)設(shè)備可包括控制/命令計(jì)算機(jī)或數(shù)字保護(hù)繼電器。這些所謂的智能電子設(shè)備IED適合于接收，通常有關(guān)主設(shè)備的開/關(guān)DI (對(duì)于《數(shù)字輸入》)類型的信息，例如如下類型:閉合的斷路器、打開的斷路器、閉合的主斷路器、打開的主斷路器、低絕緣氣體密度閾值，等等。
[0003]為此，如圖1A中所示，IEDl包括通常安裝在低壓柜中的中央單元2中，它包括連接至連接器6的外部信號(hào)采集構(gòu)件4，連接器6連接至電線8，電線通常是銅地，具有大約
1.5mm2的截面，電線將連接器連結(jié)至外部裝備項(xiàng)10，例如配電網(wǎng)絡(luò)的電路斷路器或主斷路器。以往，IED I的柜有線接在工廠里并且它在連接至中央單元2的連接器6的電線8的另一端處包括接合端板12 ;接合端板12設(shè)計(jì)用于通過銅線14連接至外部設(shè)備10，該銅線往往具有比終端板12與中央單元2之間的電線8更大的截面；終端板12可以例如被設(shè)計(jì)為螺旋連接。
[0004]根據(jù)這種中央單元2的連接的復(fù)雜性，根據(jù)銅線8本身所產(chǎn)生的成本，并且根據(jù)配線時(shí)間相關(guān)的成本，已經(jīng)開發(fā)了對(duì)于自動(dòng)化領(lǐng)域的模塊IED 1’，如圖1B示意性地示出。通常，IED I’包括固定在低壓柜中的基座16，通常在導(dǎo)軌上，從而確保帶有連接至裝備項(xiàng)10的電線14的接合端的功能。外殼18可以插入到該基座16中，包含外部信號(hào)采集構(gòu)件20，其通過銷22連結(jié)至基座16的接合端。外部信號(hào)采集構(gòu)件20通過通常是數(shù)字的通信24、傳輸設(shè)備項(xiàng)10的通過通信的存在或不存在的狀態(tài)，通信24將基座16連結(jié)至中央單元2’:為允許中央單元2’和不可插接的模塊18之間的通信，提供了通信連接器26。信息通信24、26還傳送對(duì)于外部信號(hào)采集構(gòu)件20的操作所必須的電源；可選地，為采集構(gòu)件20的狀態(tài)的函數(shù)的指示燈也可安裝在外殼18上。
[0005]因此，當(dāng)插入式模塊18被插入到基座16，雙連接發(fā)生:連接端通過連接器22連結(jié)至外部信號(hào)采集構(gòu)件20連接，并且通信連接器26允許通信信號(hào)經(jīng)由連接24傳輸。然而，當(dāng)模塊18被拔出，外部信號(hào)采集構(gòu)件20不再操作，因?yàn)橹醒雴卧?’和外殼18之間的數(shù)字通信被中斷:于是無(wú)法容易地測(cè)試該模塊18的正確操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]除其它優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明旨在減輕現(xiàn)有保護(hù)或控制/命令裝備項(xiàng)的缺點(diǎn)，在于用于來自外部?jī)x器的信息的采集輸入可遠(yuǎn)程地設(shè)在接口模塊中并且不再并入到中央單元或基座中。因此，該模塊在被拔出時(shí)仍然完全運(yùn)作，其正確操作尤其可以被驗(yàn)證，例如通過模擬外部信號(hào)存在或不存在的在測(cè)試臺(tái)上的裝置。
[0007]具體地，本發(fā)明涉及DI模塊的組，特別地適于接收有關(guān)外部?jī)x器的信息，每一個(gè)模塊包括:用于連接至數(shù)據(jù)總線的電連接設(shè)備；用于來自數(shù)據(jù)總線的信號(hào)的采集構(gòu)件，可能聯(lián)接至用于所述數(shù)據(jù)總線的控制構(gòu)件，例如帶有用于探測(cè)有關(guān)電線的信息的裝置或信號(hào)觸頭的低壓繼電器，尤其以印刷電路板形式；以及接收來自采集構(gòu)件信息的通信設(shè)備，并且可選地適合于激發(fā)控制構(gòu)件，作為所接收的信號(hào)的函數(shù)，這例如也以印刷電路板的形式。模塊被容納在控制和/或命令組的外殼中，所述外殼包括適合于在通信設(shè)備和中央單元之間發(fā)送控制和/或命令信號(hào)的連接器。
[0008]本發(fā)明涉及一種智能電子設(shè)備，除了上述電子模塊組，其包括，設(shè)有用于接收模塊外殼的殼體的基座，當(dāng)墊子組被接收在基座中并且連結(jié)至接合端至外部?jī)x器的連接線時(shí)適于連接至每個(gè)連接設(shè)備的連接器。
[0009]本發(fā)明最后涉及一種裝備件，其包括至少一個(gè)智能電子設(shè)備和適于與電子組(一個(gè)或多個(gè))的通信設(shè)備交換信息的中央單元。該裝備可以是遠(yuǎn)程管理裝備項(xiàng)，其中，采集構(gòu)件包括通過連接電線用于確定有關(guān)儀器的信息的裝置，并且中央單元適合監(jiān)控所述儀器，或保護(hù)裝備項(xiàng)，其中，設(shè)備的模塊的繼電器可被中央單元激發(fā)、打開或關(guān)閉。
【附圖說明】
[0010]參考附圖，從本發(fā)明的僅出于示例目的而非限制性的特定實(shí)施方式的以下描述中，其它優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚地顯現(xiàn)。
[0011]已經(jīng)描述地，圖1A和IB示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)實(shí)施方式。
[0012]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的控制/命令設(shè)備。
[0013]圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施方式的裝備件。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在如圖2所示的本發(fā)明實(shí)施方式中，IED 30包括很多相同或不同的模塊32，它們被容納在一共同的外殼34中。每個(gè)模塊32包括從外殼34露出的、經(jīng)由連接裝置40 (例如活動(dòng)陽(yáng)/陰觸頭)可聯(lián)接至控制構(gòu)件38的外部信號(hào)采集構(gòu)件36。該構(gòu)件36可以安裝在印刷電路板上。
[0015]當(dāng)模塊32被插入到合適的插座中時(shí)，連接裝置40間接地連接至由IED30控制的裝備件10。特別是，所述IED 30包括設(shè)有殼體44的基座42，，其中外殼34可被插入到殼體中。基座42被固定在低壓柜中，并且它包括明顯地通過絕緣的銅線48可以使其連結(jié)到周邊低壓裝備件10的接合纟而46 ;終纟而46可以例如是螺旋連接。
[0016]盡管本發(fā)明主要涉及的開/關(guān)型而非數(shù)字型的信息，來自電線48 (有時(shí)也被稱為數(shù)據(jù)總線)、通過連接至它們的模塊32所獲取的信號(hào)信息，是由通信設(shè)備52傳輸?shù)街醒雴卧?0，通信設(shè)備直接結(jié)合在模塊32的電子組的外殼34中；通信設(shè)備52可以是印刷電路板的形式，分離于或聯(lián)接到外部信號(hào)采集構(gòu)件36的通信設(shè)備。特別地，連接可通過任何方式進(jìn)行，尤其是通過數(shù)字連結(jié)。因此，基座42不再包含任何至中央處理單元50中、或至模塊32或插入式外殼34的通信連接器:外部信號(hào)采集構(gòu)件36傳輸經(jīng)由連結(jié)54得到的信息，該連結(jié)54通過通信設(shè)備、例如經(jīng)由連接器56直接連結(jié)至外殼34，即使可提供無(wú)線連結(jié)。事實(shí)上，通過新的配置，模塊32插入到基座42中僅伴隨著外部信號(hào)采集構(gòu)件36通過所謂的電源連接器40的連接，與只傳送非常低電壓信號(hào)的通信連接器不同。
[0017]由于電力供應(yīng)和信息通信功能的分離，也可以以物理方式分離兩種類型的連接，從而簡(jiǎn)化了遵守的標(biāo)準(zhǔn)和與通信設(shè)備和與采集構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的印刷電路的生產(chǎn)。
[0018]當(dāng)模塊32的組34被拔出時(shí)，外部信號(hào)采集構(gòu)件36仍然運(yùn)行，因?yàn)樵诿顔卧?0和外殼34之間的數(shù)字通信不再被中斷:可以測(cè)試該外殼34的正確操作，即使在它從它的基座42被拔出的時(shí)候，這可以例如檢查外部信號(hào)采集構(gòu)件36的狀態(tài)的變化而不會(huì)對(duì)連結(jié)到電線48的裝備件產(chǎn)生任何干擾，特別是在試運(yùn)行或維修操作期間。
[0019]裝備件設(shè)計(jì)用于保護(hù)以及控制/命令和遠(yuǎn)程管理。而且，中央單元50可以包括數(shù)個(gè)通信端口 58，其中每一個(gè)都可以連接至彼此相似或不同的智能電子設(shè)備30、30’，如果必須執(zhí)行其它功能。無(wú)論通信端口 58的數(shù)目是多少，至DI輸入模塊的組的連接經(jīng)由小部分的通信電纜54產(chǎn)生，其安裝時(shí)間比用于如圖1A所示的單獨(dú)DI模塊的銅線少得多。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的方案因此具有以更低成本允許連接簡(jiǎn)化的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)保留單獨(dú)測(cè)試DI模塊32而不連接主設(shè)備或外部裝備件10的選擇。節(jié)省了連接時(shí)間以及成本，其使用被最小化到必要的連接。另外，由于智能設(shè)備IED 30的電力電源連接40以及通信連接52位于在兩個(gè)不同的可分離的部分一一外殼和基座中，電子控制和/或命令組在IED 30斷開連接時(shí)仍運(yùn)作，控制/命令模塊32例如可被測(cè)試。
[0021]雖然已經(jīng)參照帶有DI繼電器的控制和/或命令裝備件、特別是保護(hù)件描述了本發(fā)明，但它并不限于此:其它元件可受本發(fā)明影響。值得注意的是，除了外部信號(hào)采集構(gòu)件36，電線48可傳達(dá)其它類型的信息，例如大約4到20毫安的模擬信號(hào)，并且通信連結(jié)52、54可適合于提供給有關(guān)這些其它類型信號(hào)的中央單元50，例如以形成網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程管理裝備項(xiàng)。特別地，根據(jù)本發(fā)明的裝備項(xiàng)可以適于遠(yuǎn)程地管理WAGE(水，空氣，天然氣，電和蒸汽)型的裝置，S卩，檢查在水(泵等)、空氣(空調(diào)等)、氣(閥門等)、電、蒸汽領(lǐng)域的應(yīng)用中的工業(yè)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)或氣候和環(huán)境參數(shù)，用于可再生能源生產(chǎn)裝置的機(jī)動(dòng)化系統(tǒng)的管理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能電子設(shè)備(30)，包括:電子控制和/或命令組以及基座(42)，所述電子控制和/或命令組包括容納數(shù)個(gè)模塊(32)的外殼(34)，所述基座包括適于接收所述組的所述外殼(34)的殼體(44)，其中: -每個(gè)所述模塊(32)是外部信號(hào)采集模塊，其包括用于連接至電線(48)電連接設(shè)備(40)、用于來自所述儀器(10)且由所述電線(48)傳輸?shù)男盘?hào)的采集構(gòu)件(36)、以及接收來自所述采集構(gòu)件(36)的信息的通信設(shè)備(52)，所述電線(48)連接至外部?jī)x器(10); -所述基座(42)包括連接器，所述連接器每一個(gè)適于在所述電子組被接收在所述基座(42)中時(shí)連接至連接裝置(40)，每個(gè)所述連接器被連結(jié)至接合端(46)至所述電線(48); -所述外殼(34)包括連接器(56)，其適于在所述通信設(shè)備(52)和中心命令單元(50)之間傳送所述信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子設(shè)備(30)，其中，所述采集構(gòu)件(36)包括帶有信號(hào)觸頭的繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的其中一項(xiàng)所述的智能電子設(shè)備(30)，其中，所述采集構(gòu)件(36)與連結(jié)至所述電線(48)的外部?jī)x器(10)的控制部件(38)相關(guān)聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的其中一項(xiàng)所述的智能電子設(shè)備(30)，其中所述采集構(gòu)件(36)包括印刷電路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的其中一項(xiàng)所述的智能電子設(shè)備(30)，其中，所述通信設(shè)備(52)包括印刷電路板。
6.一種保護(hù)裝備項(xiàng)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至5的其中一項(xiàng)所述的智能設(shè)備，其中，所述采集構(gòu)件(36)包括繼電器(38)以及連結(jié)至所述裝置(30)的中央單元(50)，適于激發(fā)所述繼電器(38)。
7.—種遠(yuǎn)程管理裝備件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至5的其中一項(xiàng)所述智能設(shè)備，其中，所述采集構(gòu)件(36)包括用于確定有關(guān)所述電線(48)的信息的裝置，以及連結(jié)至所述設(shè)備(30)的中央單元(50)，適于監(jiān)控連接至所述電線(48)的所述儀器(10)。
【專利摘要】為了測(cè)試從其基座(42)拔出的模塊(32)而不增加連接數(shù)量，設(shè)計(jì)一種根據(jù)本發(fā)明的智能電子儀器(30)，其中通信元件(52,56)全部位于包含所述模塊的單元(34)中，所述基座(42)僅為要用模塊(32)控制的儀器提供連接。
【IPC分類】H05K7-14
【公開號(hào)】CN104838735
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380063151
【發(fā)明人】J.馬莫尼爾
【申請(qǐng)人】施耐德電器工業(yè)公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2013年11月28日
【公告號(hào)】WO2014096597A1