專利名稱：用于電力系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)設(shè)備，其中的居中的電力處理插接模塊裝在電力設(shè)備的外殼結(jié)構(gòu)中并且位于該設(shè)備的輸入和輸出電力插接模塊之間;本發(fā)明特別涉及一種后板總線結(jié)構(gòu)，為接納和控制不同類型的被插入的電力處理插接模塊提供一種特殊的控制結(jié)構(gòu)。
具有電力出、入口并帶有居中的電力處理器的電力設(shè)備系統(tǒng)通常被設(shè)計(jì)成具有特殊的控制結(jié)構(gòu)，并且僅使用一種類型的居中的插接式處理器來進(jìn)行預(yù)期的操作。通常，整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)僅限于一種類型控制和電力輸出，因此不可能適應(yīng)不同類型的電力處理插接模塊的插入。
本發(fā)明的電力系統(tǒng)設(shè)備包括一種后板裝置，后板裝置包括一次和二次總線，通過一次和二次總線有選擇地把居中的電力處理插接模塊連接到該設(shè)備的輸入和輸出電力控制器和監(jiān)視器。居中的電力處理插接件的后板連接對放在一個(gè)輸入架上的這種類型的插接模塊(即，整流器插接模塊，或是轉(zhuǎn)換器插接模塊)來說是唯一的，并且這種后板連接確定了該設(shè)備的操作方式。這些插接模塊和后板連接器的這些連接可將該插接模塊設(shè)計(jì)成能使它自己的連接器或者連接到一次基準(zhǔn)控制信號(hào)，或者連接到二次基準(zhǔn)控制信號(hào)。后板連接器接納兩種類型插接模塊，因此可自動(dòng)連接插入的任何插接模塊，以響應(yīng)適當(dāng)?shù)囊淮位蚨位鶞?zhǔn)控制信號(hào)。
該電力設(shè)備系統(tǒng)包括控制信號(hào)發(fā)生器和用于一次總線和二次總線的信號(hào)基準(zhǔn)。將插接模塊的后板連接器設(shè)計(jì)成能通過適當(dāng)?shù)目偩€連接到這些控制信號(hào)源中的一個(gè)或另一個(gè)上。后板連接器還連接到一次或二次總線中的一個(gè)或另一個(gè)上，以接納報(bào)警返回是基準(zhǔn)控制信號(hào)。根據(jù)系統(tǒng)后板中的信號(hào)連接確定該電力設(shè)備系統(tǒng)或按整流器設(shè)備的方式操作，或按轉(zhuǎn)換器設(shè)備方式操作。
整流器和轉(zhuǎn)換器的最終后板連接盡管插孔相同但彼此之間都是唯一的，和應(yīng)用場合無關(guān)。


圖1是電力設(shè)備系統(tǒng)外殼的示意圖，包括多個(gè)插接模塊，以在輸入和輸出電力插接模塊之間處理電力;
圖2是表示電力處理插接模塊與電力設(shè)備系統(tǒng)的外殼的后板總線裝置的連接方式的方塊示意圖;
圖3是電力插接模塊接口上的插針表。
如圖1所示的電力設(shè)備的配電箱或外殼100包括多個(gè)插接的電力模塊101，它們滑入外殼架中并且連接到架后部的一個(gè)后板上。該后板包括一個(gè)一次和二次總線，插接模塊101通過和設(shè)在外殼中的后板總線結(jié)構(gòu)的插孔類似的插頭連接到該總線上，下面將要描述的總線構(gòu)造成能根據(jù)插接模塊101連接到后板結(jié)構(gòu)的方式有選擇地接納一個(gè)整流器插接模塊或一個(gè)轉(zhuǎn)換器插接模塊。設(shè)備監(jiān)視器或控制器102或者作為一個(gè)整流器系統(tǒng)或者作為一個(gè)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)連接到后板。通過單元102監(jiān)視電力輸出特性。輸出電力部分103(即，是永久性不變部分，不是接插模塊)連到后板結(jié)構(gòu)，向負(fù)載提供電力。圖1中所示的一個(gè)電力插接模塊101還未插入箱架，隨后也要連接到后板。將后板和所有這些插接模塊101在輸入插接模塊102和輸出插接模塊103之間電連接成(未示出)電系統(tǒng)，后板還要對其間的電力提供電力處理。輸入控制插接模塊102一般還要為插接模塊提供期望的控制信號(hào)，并且還要通過連接來監(jiān)視由插接模塊的插接方案確定的適當(dāng)?shù)谋槐O(jiān)視的信號(hào)。
如圖2所示的用于圖1電力設(shè)備外殼的后板的組織結(jié)構(gòu)允許對電力處理插接模塊進(jìn)行特殊的連接，以便在一個(gè)箱架上可接納整流器和轉(zhuǎn)換器插接模塊。插針插在插接裝置210中，其中插接模塊的插針插在插接裝置210的選定的插孔中。在電力設(shè)備外殼的線201上加上輸入交流電，該輸入交流電逐個(gè)地加到每一個(gè)插接模塊。因此，在有5個(gè)模塊的一個(gè)箱架中，每個(gè)模塊都有一個(gè)交流輸入。如圖2所示，插接件206是一個(gè)整流器。將插接模塊206的連接器配接在裝置210中并配接在電力系統(tǒng)外殼的后板上，從而將整流器插接件206的電力輸出加到了一次總線208上。一次總線208可在輸出線209上向負(fù)載提供電力，或者連到線(209)并且經(jīng)后板中的一個(gè)連接器連到下面的轉(zhuǎn)換器插接模塊212。連到裝置210的轉(zhuǎn)換器插接件212包括轉(zhuǎn)換電路，它把電壓從一個(gè)直流電平轉(zhuǎn)換到另一個(gè)直流電平，或者把直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓。轉(zhuǎn)換器插接件212的輸出電力經(jīng)215一般要連到需要提供電力的負(fù)荷的線209，施加到二次總線215。
由監(jiān)視器和控制器提供的一次基準(zhǔn)控制信號(hào)源207連到一次總線208，并通過該總線連接到整流器插接模塊206。由監(jiān)視器和控制器提供的二次基準(zhǔn)控制信號(hào)源213連到二次總線215，并通過該總線連接到轉(zhuǎn)換器插接模塊212。
報(bào)警返回電路221和監(jiān)視器及控制器插接模塊222也作為插接模塊包括在設(shè)備的外殼中。監(jiān)視器及控制器插接模塊經(jīng)線290連接到一次總線，用于監(jiān)視設(shè)備的特征電力信號(hào)。當(dāng)一個(gè)整流器206在連接線271和261中插入時(shí)，該整流器206就通過后板連接被激勵(lì)，使該整流器分別同該整流器的控制電路207和一次總線208連接起來。對每一個(gè)架都提供一個(gè)報(bào)警返回電路221，而控制插接模塊222對整個(gè)電力設(shè)備都是共用的。
在連接線中插入的轉(zhuǎn)換器212通過后板連接被激勵(lì)，從而使這些轉(zhuǎn)換器212分別連到二次基準(zhǔn)控制信號(hào)源213和二次總線215。
該設(shè)備作為一個(gè)整體或者用作一個(gè)整流器設(shè)備，或者用作一個(gè)轉(zhuǎn)換器設(shè)備(注意不管哪種設(shè)備都可包括整流器和轉(zhuǎn)換器插接單元)。
通過在監(jiān)視器及控制器單元、報(bào)警返回控信號(hào)、一次基準(zhǔn)控制信號(hào)、以及二次基準(zhǔn)控制信號(hào)之間的連接來確定整個(gè)設(shè)備的操作方式。對于整流器設(shè)備系統(tǒng)的操作方式，允許連接上線261和271并且要斷開線262和272。接轉(zhuǎn)換器設(shè)備系統(tǒng)的操作方式，要斷開線261和271并且允許連接上線262和272。這些連接是在圖2所示的后板的架電路內(nèi)進(jìn)行的。
上述的和一次總線及二次總線的相互連接是由該設(shè)備箱架后板中的硬件連接器結(jié)構(gòu)的不同部分或插針裝置的不同部分控制的。插入整流器或轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作要保證這種連接能得到正確的控制和電力順序連接，從而使該插接模塊在該設(shè)備系統(tǒng)中自動(dòng)操作。圖3的表中給出了一個(gè)特定的插針排列。
下面描述電力插接模塊接口的插針。命名約定規(guī)定一次總線是整流器，二次總線是轉(zhuǎn)換器。
和一次輸出總線有關(guān)的信號(hào)是R/C+和R/C-一次總線電力輸出連接。
RS+和RS-整流器電力插接模塊的遙感線。這些信號(hào)插針允許一次總線上的整流器調(diào)節(jié)設(shè)備的輸出電壓，而不是調(diào)節(jié)整流器自己的內(nèi)部電壓。
R-CM+整流器的電流監(jiān)視器輸出。該信號(hào)使電力接插件和控制單元相互連接，允許控制單元監(jiān)視一次總線輸出電流。
R-VADJ+和
R-VADJ-整流器電壓控制線。這些信號(hào)使電力插接模塊和控制單元相互連接，允許控制單元調(diào)節(jié)一次總線輸出電壓。
R-CS+和R-CS-整流器分流控制線。這些信號(hào)相互連接電力插接模塊，使它們分擔(dān)設(shè)備的輸出負(fù)荷。
和報(bào)警返回有關(guān)的信號(hào)是CFA轉(zhuǎn)換器失效報(bào)警線。它連接電力插接模塊和控制單元，以監(jiān)視轉(zhuǎn)換器的失效。
RFA整流器失效報(bào)警信號(hào)線。它連接電力插接模塊和控制單元，使控制單元能監(jiān)視整流器的失效。
C-O/S-OUT對轉(zhuǎn)換器的接通/等待控制。該信號(hào)在二次總線上連接控制單元和電力插接模塊，可使插接模塊遠(yuǎn)距離等待。
AR報(bào)警返回信號(hào)線。該信號(hào)是一次、二次電力插接模塊和控制單元之間的控制和監(jiān)視功能的基準(zhǔn)信號(hào)。
R-O/S-OUT對整流器的接通/等待控制。它連接整流器和控制單元，使控制單元能將整流器置于遠(yuǎn)距離等待狀態(tài)。
LT燈檢驗(yàn)控制信號(hào)。它連接控制單元和電力插接模塊，使控制單元能啟動(dòng)燈檢驗(yàn)。
ACF(1)和ACF(2)來自整流器的交流失效檢測信號(hào)。
和二次輸出總線有關(guān)的信號(hào)是C-CS+二次電力插接模塊的分流信號(hào)。
C-CM+只有轉(zhuǎn)換器的設(shè)備的電流監(jiān)視器信號(hào)。
RING-ID1和ID2在二次輸出總線上的振鈴插接模塊的控制信號(hào)連線。它們允許振鈴模塊檢測系統(tǒng)中其它振鈴信號(hào)源的存在。
C-VADJ+和C-VADJ-二次輸出電力插接模塊的控制信號(hào)。它們連接控制單元和只有轉(zhuǎn)換器設(shè)備中的轉(zhuǎn)換器或振鈴信號(hào)源，允許控制單元改變二次總線輸出電壓。
C+和C-二次輸出電壓總線連線。
權(quán)利要求
1.一種電力設(shè)備系統(tǒng)，包括一個(gè)箱架，具有多個(gè)可接納電力處理插接模塊的插入位置，并且包括一個(gè)具有一次和二次總線的后板連接裝置；其特征在于第一和第二電力處理插接模塊適于插到該箱架，并且連接到后板中的一次和二次總線的每一個(gè)的第一和第二電力處理插接模塊都是由它作為整流器和轉(zhuǎn)換器的功能分別唯一確定的；每個(gè)插入位置接納一個(gè)由功能確定的唯一連接的第一和第二插接模塊，不得改變；第一插接單元的連接要能響應(yīng)電力設(shè)備的相關(guān)輸入信號(hào)；并且第二插接單元的連接要能響應(yīng)該電力設(shè)備的相關(guān)輸出信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1的電力設(shè)備系統(tǒng)，其中第一插接模塊包括電力整流器。
3.如權(quán)利要求1的電力設(shè)備系統(tǒng)，其中第二插接件包括電力轉(zhuǎn)換器。
4.如權(quán)利要求1的電力設(shè)備系統(tǒng)，其中監(jiān)視器和控制器包括在該電力設(shè)備內(nèi)，并且連接到和輸入電力有關(guān)的一個(gè)相關(guān)輸入信號(hào)源上，還要連接到和輸出電力有關(guān)的一個(gè)相關(guān)輸出信號(hào)源上。
全文摘要
一種電力系統(tǒng)設(shè)備，包括一個(gè)后板裝置，后板裝置包括一次和二次總線，通過一次和二次總線有選擇地把居中的電力處理插接模塊連到該設(shè)備的輸入和輸出電力控制器和監(jiān)視器。后板的連接是由電力處理插接模塊控制的。這些插接模塊和后板連接器的連接應(yīng)使這些插接模塊相對于一次基準(zhǔn)控制信號(hào)或二次基準(zhǔn)控制信號(hào)可進(jìn)行連接器連接。后板連接器可接納兩種類型的插接模塊，因此插入的任何連接器都可自動(dòng)地進(jìn)行連接，以響應(yīng)適當(dāng)?shù)囊淮位蚨位鶞?zhǔn)控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M7/00GK1112746SQ9510287
公開日1995年11月29日 申請日期1995年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月18日
發(fā)明者格雷格·H·法蘇魯, A·S·赫伯特 申請人:美國電報(bào)電話公司