에너지를 분배하기 위한 정션 박스 및 네트워크

申请号 KR1020177027799 申请日 2016-03-23 公开(公告)号 KR1020170120702A 公开(公告)日 2017-10-31
申请人 하르팅 에렉트릭 게엠베하 운트 코우. 카게; 发明人 비트욘; 후만안드레아스;
摘要 본발명의과제는, 에너지네트워크의작동신뢰도및 조작성을비용효율적으로개선하는데 있다. 특히, 본발명에서는, 부하를받는상태에서활성화및 비활성화동안의신뢰도그리고복잡한토폴로지내부에서도에너지소비의측정이개선되어야만한다. 상기과제는, 복수의정션박스(2, 2', ...)를구비하는에너지네트워크를작동시키기위한방법(2)에의해서해결되며, 이방법은다음과같은단계들을포함한다: - 정션박스(2)의분석유닛(26)에의해서정션박스(2)의전자식스위치(231)를개방하는단계; - 규정된기간(Δt) 동안대기하는단계; - 분석프로그램및 상응하는전압측정장치(232)를이용하여전자식스위치의출력부에서전위를측정하는단계; - 측정된전위(U)를사전에결정된값(U)과비교하는단계; - 사전에결정된값(U) 아래로떨어지는측정된전위(U)에따라릴리스파라미터를설정하는단계; - 릴리스파라미터에따라, 그리고특히릴리스파라미터에따라기계식차단기(233)(disconnector)를개방하는단계; 및특히 - 제공된차단과정에대한우선순위수준(Prio)을형성하는단계; - 우선순위수준에따라차단과정을실행하는단계; - 차단과정이성공적으로이루어졌고릴리스파라미터가설정되지않은경우에는, 카운터(Z)의내용을증가시키는단계.
权利要求
  • 하나의 입력부(21) 및 하나 이상의 출력부(22), 그리고 전자식 스위치(231) 및 상기 전자식 스위치에 대해 직렬로 접속된 기계식 차단기(233)를 구비하고, 상기 차단기를 통해서 입력부(21)가 에너지를 전송하기 위한 출력부(22)와 연결되어 있는, 에너지를 분배하기 위한 정션 박스에 있어서,
    정션 박스(2)가 하나 이상의 프로세서 및 데이터 메모리를 갖는 내부 분석 유닛(26)을 구비하며, 데이터 메모리 내에는, 프로세서에 의해서 실행되도록 제공되어 있는 분석 프로그램이 저장되어 있는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항에 있어서, 내부 분석 유닛(26)으로서는, 고유의 프로세서 및 고유의 데이터 메모리를 갖는 별도의 부품 그룹이 사용되는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 또는 제2항에 있어서, 분석 프로그램은, 조절 가능하고 선택적인 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 분석 프로그램은, 조절 가능한 과부하 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 분석 프로그램은, 높은 시동 전류를 위한 학습 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 분석 프로그램은, 접속된 장치들을 식별하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 분석 프로그램은, 또 다른 정션 박스를 갖는 네트워크를 구성하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 분석 프로그램은 분산식으로 또는 중앙식으로 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 분석 프로그램은 에너지 소비 데이터를 확정하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 분석 유닛은, 전자식 스위치(231) 및 기계식 차단기(233)를 개방 및 폐쇄하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제10항에 있어서, 분석 프로그램은, 기계식 차단기(233)에 의한 갈바니 전기적인 분리, 특히 부하를 받는 상태에서 이루어지는 분리를 계수하기 위한 계수기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 정션 박스는 복수의 분리된 출력부(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제12항에 있어서, 분리된 출력부(22)들은 상호 독립적으로 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 제13항에 있어서, 각각의 출력부는 갈바니 전기식 디커플링 요소, 특히 기계식 스위치(233)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스.
  • 데이터를 전송하기 위한 수단 및 에너지 소비를 분석하기 위한 수단을 구비하는, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 복수의 정션 박스(2, 2',...)를 갖는 에너지 네트워크에 있어서,
    분석 수단은 정션 박스(2) 내에 분산식으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 에너지 네트워크.
  • 제15항에 있어서, 분석 수단은 전류 측정 장치, 전압 측정 장치 및/또는 전력 측정 장치 그리고 분산식 분석 소프트웨어를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 네트워크.
  • 제16항에 있어서, 분석 프로그램은 개별 출력부(22, 22',...)를 차단하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 에너지 네트워크.
  • 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 에너지 네트워크를 작동시키기 위한 방법에 있어서,
    분석 프로그램은 사전에 결정된 기간에 걸쳐 측정 데이터를 저장하고, 그 다음에 측정 데이터를 분석하며, 상기 분석을 현재의 데이터와 비교하는 것을 특징으로 하는, 에너지 네트워크의 작동 방법.
  • 제18항에 있어서, 분석 프로그램은 상기 비교의 결과에 따라 경보를 발생하고/발생하거나 출력부를 차단하는 것을 특징으로 하는, 에너지 네트워크의 작동 방법.
  • 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 정션 박스의 출력부를 차단하기 위한 방법으로서, 다음과 같은 단계들, 즉
    - 전자식 스위치(231)를 분석 유닛에 의해 개방하는 단계,
    - 규정된 기간(Δt) 동안 대기하는 단계,
    - 분석 유닛(26) 및 전기식 측정 장치(232)에 의해 전자식 스위치(231)의 출력부에서 전위(U)를 측정하는 단계,
    - 측정된 전위(U)를 사전에 결정된 값(U Ref )과 비교하는 단계,
    - 사전에 결정된 값(U Ref ) 아래로 떨어지는 측정된 전위(U)에 따라 릴리스 파라미터를 설정하는 단계, 및
    - 릴리스 파라미터에 따라 기계식 차단기(233)를 개방하는 단계를 포함하는, 정션 박스의 출력부의 차단 방법.
  • 제20항에 있어서, 다음과 같은 단계들, 즉
    - 제공된 차단 과정에 우선 순위 등급(Prio)을 형성하는 단계,
    - 우선 순위 등급(Prio)에 따라 차단 과정을 실행하는 단계, 및
    - 차단 과정이 성공적으로 이루어지고 릴리스 파라미터가 설정되지 않은 경우에는 계수기(Z)의 내용을 증가시키는 단계를 더 포함하는, 정션 박스의 출력부의 차단 방법.
  • 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 다음과 같은 단계들, 즉
    - 차단 과정에 따라, 해당 출력부(22)에 접속된 플러그 커넥터의 로킹을 릴리스 하는 단계, 및
    - 차단된 출력부로부터 플러그 커넥터를 빼내는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정션 박스의 출력부의 차단 방법.
  • 说明书全文

    에너지를 분배하기 위한 정션 박스 및 네트워크

    본 발명은, 독립 청구항 1의 전제부에 따른, 에너지를 분배하기 위한 정션 박스에 관한 것이다.

    또한, 본 발명은, 청구항 15의 전제부에 따른 에너지 네트워크에 관한 것이다.

    또한, 본 발명은, 에너지 네트워크를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.

    더 나아가, 본 발명은, 정션 박스의 출력부를 차단하기 위한 방법과도 관련이 있다.

    이와 같은 정션 박스, 에너지 네트워크 및 방법은, 산업 환경에서 기계에 전기 에너지를 공급하기 위해서 필요하다.

    선행 기술에는, 에너지 분배를 효율적으로 그리고 조작 친화적으로 설계하기 위한 다수의 접근 방식 및 방법이 존재한다.

    따라서, 문헌 DE 10 2004 021 380 A1호는, 복수의 전류 공급 구성 요소를 구비하는 전류 공급 장치를 개시한다. 이들 전류 공급 구성 요소는 각각 통신 인터페이스를 하나씩 구비하며, 이 통신 인터페이스 및 통신 채널을 통해서 공통의 분석 및 제어 유닛과 연결되어 있다. 분석 및 제어 유닛은 전류 공급 구성 요소의 부하 관리를 제어한다.

    문헌 DE 101 55 189 A1호는, 데이터 버스 라인을 통해서 연결되어 있고 데이터 버스 라인을 통해서 전류를 공급받는 복수의 현장 장비에 공급되는 전류를 조절하기 위한 방법을 개시한다. 이 방법에서는, 개별 현장 장비의 전류 수요가 결정되고, 현장 장비의 전류 소비가 상응하는 제어 신호에 의해서 설정된다. 이렇게 함으로써, 개별 현장 장비의 전류 수요가 중앙에서 설정되어 공정 조건에 매칭될 수 있다.

    문헌 US 7,058,482 B2호는, 에너지 분배 시스템용 데이터 샘플 모듈 및 전송 모듈을 개시한다. 이 모듈은 마이크로 프로세서 및 네트워크 접속부를 구비한다. 마이크로 프로세서는, 하나 또는 복수의 제1 신호를, 에너지 분배 시스템 내 에너지의 성질에 대한 지표로서 취한다. 네트워크 인터페이스에 의해서, 마이크로 프로세서가 데이터 네트워크와 통신한다.

    문헌 WO 2009/127817 A1호는, 면적이 큰 영역을 위한 자체 조직화(self-organizing) 에너지 분배 네트워크를 기술한다. 이 문헌에서는, 에너지 분배 네트워크에 통신 네트워크를 병렬로 접속하는 것 그리고 스위치 및 측정 장치를 통해서 토포그래피의 하나 이상의 부분을 검출하는 것이 개시되며, 이 경우 에너지 분배 네트워크는, 추후에 상호 분리된 상태로 비활성될 수 있는 구역들로 세분된다.

    문헌 EP 2 692 066 A2호는, 산업 분야에서 전기 에너지를 분배하기 위한 데이터 전송 기능을 갖는 에너지 네트워크를 개시한다. 이와 같은 에너지 네트워크는 특수한 정션 박스 및 그와 관련된 작동 및 분석 방법을 갖추고 있으며, 이 방법은 구조 및 케이블링(cabling)에 따라 에너지 분배의 토폴로지를 자동으로 확인하고 시뮬레이팅하는 것을 가능하게 한다. 그 다음에, 이를 토대로 해서, 예를 들어 나무 형상의 또는 링 형상의 네트워크 구조에서도, 특정 분기 내에서의 전류 소비가 검출될 수 있다. 특히, 이 경우에는, 목표 값으로부터의 편차, 예를 들어 불균형적으로 높은 전류 소비가 확인될 수 있고 그 장소가 특정될 수 있음으로써, 결과적으로 특정의 소비자 장치 및/또는 전체 에너지 네트워크 세그먼트가 활성 및 비활성될 수 있다. 분석을 위해, 전기적인 관련 변수들의 상응하는 값들이 연속적으로 관찰될 수 있고, 데이터 뱅크 내에 저장될 수 있으며, 임의의 기간에 걸쳐 미분될 수 있고, 그래픽적으로 도시될 수 있다. 접속 오류, 와이어 파괴 및 과부하 그리고 부족 전압(undervoltage)이 전기적인 개별 변수들의 값들의 분석에 의해서 확인될 수 있고 제거될 수 있다. 특히, 정션 박스 내에 집적된 회로 차단기(circuit breaker)의 사용이 개시된다.

    또한, 문헌 EP 0 886 878 A1호는, 단로 거리를 만들기 위한 가동적인 스위칭 부재 및 이 가동적인 스위칭 부재 내에 집적된 스위칭 요소를 구비하는 스위칭 장치를 개시하며, 이 경우 스위칭 요소는 반도체 스위칭 요소이다.

    현재의 선행 기술에서의 단점은, 전술된 에너지 네트워크가 매우 복잡하거나 다수의 적용예, 예를 들어 산업 분야에서의 사용을 위해서는 유연하지 않다는 것이다. 또한, 특히 활성화 및 비활성화 과정과 관련된 작동 신뢰도에 대한 요구 수준도 높다.

    본 발명의 과제는, 에너지 네트워크의 작동 신뢰도 및 조작성을 비용 효율적으로 개선하는 데 있다.

    특히, 본 발명에서는, 부하를 받는 상태에서 활성화 및 비활성화 동안의 신뢰도가 개선될뿐 아니라, 복잡한 토폴로지 내부에서도 에너지 소비의 측정이 개선되어야만 한다.

    상기 과제는, 독립 청구항 1의 특징부의 특징들을 갖는, 서두에 언급된 유형의 정션 박스에 의해서 해결된다.

    또한, 상기 과제는, 독립 특허 청구항 15의 특징부의 특징들을 갖는, 서두에 언급된 유형의 에너지 네트워크에 의해서 해결된다.

    또한, 상기 과제는, 독립 특허 청구항 18의 특징부의 특징들을 갖는, 상기와 같은 에너지 네트워크를 작동시키기 위한 방법에 의해서 해결된다.

    더 나아가, 상기 과제는, 청구항 20의 특징들을 갖는, 정션 방식의 출력부를 차단하기 위한 방법에 의해서 해결된다.

    본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 명시되어 있다.

    특별한 장점은, 활성화 과정이 안전하고 비용 효율적으로 실행될 수 있다는 것이다.

    또 다른 특별한 장점은, 네트워크의 관리적인 과제들 중 적어도 한 부분이 정션 박스 자체에 의해서, 다시 말하자면 분산식으로 실시된다는 것이다. 예를 들어, 분석 유닛에 의해 기술적인 오류가 조기에 확인될 수 있고 상응하는 액션이 실행될 수 있는데, 예컨대 출력부가 차단될 수 있다.

    에너지를 분배하기 위한 정션 박스는 하나 이상의 입력부 및 하나 이상의 출력부, 그리고 전자식 스위치 및 이 전자식 스위치에 대해 직렬로 접속된 기계식 차단기(disconnector), 예컨대 릴레이(relay)를 구비하고, 이 릴레이를 통해서 입력부가 에너지를 전송하기 위한 출력부와 연결되어 있으며, 상기 정션 박스가 하나 이상의 프로세서 및 데이터 메모리를 갖는 내부 분석 유닛을 구비하고, 이때 데이터 메모리 내에는, 프로세서에 의해서 실행되도록 제공되어 있는 분석 프로그램이 저장되어 있는 것을 특징으로 한다.

    내부 분석 유닛으로서는, 고유의 프로세서 및 고유의 데이터 메모리를 갖는 별도의 부품 그룹이 사용될 수 있다.

    그러나 정션 박스는 바람직하게 소위 "데이터 스위치"를 구비할 수 있으며, 이 데이터 스위치를 통해 데이터 버스가 스위치 및 차단기와 연결되어 있고, 이 데이터 스위치가 분석 유닛과 함께 하나의 중앙 분석 및 제어 유닛으로 통합되어 있다.

    분석 프로그램은 특히 다음과 같은 특히 바람직한 특징들에 의해서 특징화 될 수 있다.

    분석 프로그램은, 조절 가능하고 선택적인 퓨즈 특성을 선택적인 퓨즈 형태로 포함할 수 있다. 분석 프로그램은 특히 조절 가능한 과부하 특성을 포함할 수 있다.

    또한, 분석 프로그램은 높은 시동 전류를 위한 학습 모드를 포함할 수 있다.

    분석 프로그램은 접속된 장치들을 식별하기 위한 수단을 구비할 수 있다.

    그밖에, 분석 프로그램은 또 다른 정션 박스를 갖는 네트워크를 구성하기 위한 수단을 구비할 수 있다.

    분석 프로그램은 분산식으로 또는 중앙식으로 구성될 수 있다.

    분석 프로그램은 에너지 소비 데이터를 확정하기 위한 수단을 구비할 수 있다.

    분석 프로그램은 접속된 장치들을 식별하기 위한 수단을 구비할 수 있다.

    정션 박스는 갈바니 전기적인 디커플링(decoupling)을 위한 기계식 차단기를 구비할 수 있다. 이 목적을 위해서는, 분석 프로그램이 기계식 차단기에 의한 갈바니 전기적인 분리, 특히 부하를 받는 상태에서 이루어지는 분리를 계수하기 위한 계수기를 포함하는 경우가 특히 바람직하다. 즉, 차단기가 원치 않는 방식으로 간헐적으로, 하지만 부하를 받는 상태에서 분리되어야만 하는 경우에는, 이와 같은 상황이 차단기의 마모와 결부되어 있다. 이제, 계수기에 의해서는, 차단기가 상기와 같은 분리들 중 얼마나 많은 분리를 경험하였는지가 확인될 수 있다. 사전에 결정된 개수의 분리 이후에, 차단기가 교체되어야만 한다는 것을 지시하는 경보 신호/상응하는 메시지가 출력될 수 있다.

    이를 통해, 저렴한 차단기 및 소형 구조 방식의 특별한 차단기도 사용될 수 있으며, 이는, 예컨대 레일 영역과 같은 다수의 적용예를 위해서 특히 바람직한 정션 박스(2)의 특히 바람직한 평탄 구조를 가능하게 한다. 특히, 이와 같은 차단기는 비용 효율적으로 구현될 수 있는데, 그 이유는 부하를 받는 상태에서는 분리가 거의 이루어지지 않고, 부하를 받는 상태에서의 빈번한 분리가 동일한 차단기에 의해서, 특히 계수기의 사용에 의해서 근본적으로 회피되기 때문이다.

    차단기로서는, 당업자에게 공지된 소위 "릴레이", 다시 말해 전자식으로 제어되는 기계식 스위치, 더 상세하게 말하자면 전자 신호에 따라 갈바니 전기적인 분리를 야기하는 스위치가 사용될 수 있다.

    정션 박스는, 바람직하게 상호 독립적으로 차단될 수 있는 복수의 분리된 출력부를 구비할 수 있다. 특히, 각각의 출력부는 갈바니 전기적인 디커플링 요소, 특히 이와 같은 차단기를 구비할 수 있다. 이와 같은 구성이 갖는 장점은, 각각의 정션 박스가 독립적인 소형 유닛을 형성하며, 이 유닛에 복수의 소비기 장치가 접속될 수 있고, 이 유닛이 고유한 분석 프로그램에 의해서 분석 및 제어되며, 이 경우에는 각각의 소비기 장치가 개별적으로 그리고 안전하게 차단될 수 있다는 것이다.

    상기와 같은 복수의 정션 박스를 갖춘 에너지 네트워크는 예를 들어 에너지 소비의 분석도 실행할 수 있으며, 이 경우 에너지 소비를 분석하기 위한 수단은 정션 박스 내에 분산식으로, 다시 말하자면 에너지 소비가 이루어지는 장소에 배치되어 있다. 또한, 에너지 네트워크가 데이터를 전송하기 위한 수단을 구비함으로써, 결과들이 중앙에 수집될 수 있다.

    정션 박스 내에 배치된 분석 수단은 예를 들어 전류 측정 장치, 전압 측정 장치 및/또는 전력 측정 장치 그리고 분산식 분석 소프트웨어를 포함할 수 있다.

    또한, 이미 기술된 바와 같이, 개별 출력부를 차단하기 위한 수단도 제공되어 있다.

    분산식 분석 소프트웨어는 사전에 결정된 기간에 걸쳐 측정 데이터를 저장할 수 있고, 그 다음에 이 측정 데이터를 분석할 수 있으며, 이 분석을 예컨대 현재의 데이터와 비교할 수 있다. 이와 같은 구성은, 에너지 분배의 특정 분기부에서 비상하게 높은 에너지 소비의 장소를 특정하기 위해 특히 바람직하다.

    분산식 분석 소프트웨어는 상기 비교의 결과에 따라 경보를 발생할 수 있는데, 더 상세하게 말하자면 예컨대 메시지를 기록할 수 있고, 경보 램프가 적색으로 발광하게 할 수 있으며, 그리고/또는 해당 출력부를 차단할 수 있다.

    전자식 스위치로서는, 예를 들어 트랜지스터 회로가 사용될 수 있다. 차단기로서는, 갈바니 전기식 차단기, 다시 말해 기계식 차단기, 예컨대 스위칭 릴레이가 사용된다. 스위치/차단기의 개방/비활성화란, 스위치/차단기의 입력부와 출력부 간의 전기 전도성 연결이 차단되는 것으로 이해될 수 있다. 스위치/차단기의 폐쇄/활성화란, 자체 입력부와 자체 출력부 간에 전기 전도성 연결이 이루어지는 것으로 이해될 수 있다.

    상기와 같은 출력부의 차단은 다음과 같이 이루어질 수 있는데, 즉

    - 전자식 스위치를 분석 프로그램에 의해 개방하며,

    - 규정된 기간(Δt) 동안 대기하고,

    - 분석 프로그램 및 상응하는 전압 측정 장치에 의해 전자식 스위치의 출력부에서 전위를 측정하며,

    - 측정된 전위를 사전에 결정된 값과 비교하고,

    - 사전에 결정된 값 아래로 떨어지는 측정된 전위에 따라 릴리스 파라미터를 설정하며,

    - 릴리스 파라미터에 따라 차단기를 개방함으로써 이루어질 수 있다.

    릴리스 파라미터는 바람직하게 2개의 값, 예컨대 양의 값 및 음의 값을 취할 수 있다. 릴리스 파라미터에 대한 값들은 차단기에 작동 전압을 인가함에 따라 정의된다. 릴리스 파라미터가 양이면, 아무 문제 없이 분리가 실행될 수 있다. 릴리스 파라미터가 음이면, 예를 들어 소프트웨어에 의해서 분리가 차단될 수 있다. 또한, 부하를 받는 상태에서 활성화를 방지하기 위하여, 활성화 과정, 다시 말해 차단기의 폐쇄도 동일한 방식으로 이루어질 수 있다.

    상기와 같은 방법에 의해서는, 특정 출력부/전압을 위해 경우에 따라 법률로 규정된 갈바니 전기적인 분리 등이 충족되는 동시에 예컨대 릴레이와 같은 차단기가 부하를 받는 상태에서의 스위칭 전에 보호됨으로써, 결과적으로 차단기의 마모가 극도로 적어진다.

    하지만, 오로지 그전에 성공적으로 이루어진 전자식 차단에 따라서만 이루어지는 갈바니 전기식 차단기의 차단은 상응하는 규정들의 적어도 논란의 여지가 있는 설계로서 간주될 수 있다.

    그렇기 때문에, 상기 방법은, 제공된 차단 과정에 우선 순위 등급을 할당함으로써 보완될 수 있는데, 다시 말하자면 우선 순위 등급에 따라 차단 과정을 실행함으로써 보완될 수 있다. 우선 순위 등급이 높으면, 어떤 경우에도 차단이 이루어져야만 한다.

    그렇기 때문에, 차단 과정이 성공적으로 이루어지고 그와 동시에 릴리스 파라미터가 음인 경우에는, 내부 계수기의 내용의 증가가 이루어진다.

    이미 기술된 바와 같이, 특정 계수기 상태에 도달한 경우에는 경보가 발생할 수 있음으로써, 결과적으로 차단기는 이로 인해 야기되는 마모 정도에 따라 교체된다. 특히, 예컨대 사용자에 의해 차단기의 교체를 강제로 실행하거나 적어도 차단기의 작동을 방해하기 위하여, 차단기는 교체될 때까지 개방된 상태로 유지될 수 있다.

    또한, 상기 회로에 의해서는, "부하를 받는 상태에서의 플러그 접속"도 피해질 수 있다. 해당 출력부에 접속된 플러그형 커넥터의 로킹의 릴리스는 추후에 차단 과정에 따라 이루어진다. 따라서, 해당 릴리스가 릴리스 파라미터에 의해서 이루어진 경우에만 플러그를 삽입 및/또는 빼낼 수 있다.

    본 발명의 일 실시예가 도면들에 도시되어 있고, 이하에서 상세하게 설명된다.
    도 1은 에너지 네트워크를 갖춘 컨베이어 설비를 도시하며,
    도 2는 4개의 채널을 갖는 정션 박스를 도시하고,
    도 3은 정션 박스의 채널을 도시하며, 그리고
    도 4는 비활성화 과정의 흐름도를 도시한다.

    도면들은 부분적으로 단순하게 된 개략적인 도시들을 포함한다. 부분적으로는, 동일하지만 경우에 따라 동일하지 않은 요소들에 대해서는 동일한 참조 부호가 사용된다. 동일한 요소들의 다양한 시점들은 상이한 척도로 도시될 수 있다.

    도 1은, 전기식 에너지 공급 장치(1) 및 정션 박스(2, 2', 2",...)를 포함하는 에너지 네트워크를 갖춘 복수의 모듈(3, 3', 3",...)를 포함하는 컨베이어 설비를 보여준다.

    제1 정션 박스(2)는 제1 모듈(3)에 전력을 공급한다. 제2 정션 박스(2")는 2개의 또 다른 정션 박스, 즉 제3 정션 박스(2") 및 제5 정션 박스(2"")에 전력을 공급한다. 이렇게 함으로써, 에너지 네트워크의 분기가 생성된다.

    제3 정션 박스(2")는 2개의 모듈, 즉 제2 모듈(3') 및 제3 모듈(3") 및 제4 정션 박스(2"')에 전력을 공급한다. 제4 정션 박스(2"')는 제4 모듈(3"')에 전력을 공급한다.

    제5 정션 박스(2"")는 제5 모듈(3"") 및 제6 정션 박스(2""')에 전력을 공급한다.

    제6 정션 박스(2""')는 제6 모듈(3""')에 전력을 공급한다.

    도 2는, 하나의 입력부(21), 그리고 각각 하나의 스위칭 유닛(23, 23',...) 및 각각 하나의 출력부(22, 22',...)를 갖는 4개의 채널(24, 24',...)을 구비하는 정션 박스(2)를 예시적으로 보여준다.

    도 3은, 개별 채널(24)의 구조를 예시적으로 보여준다.

    스위칭 유닛(23)은 전자식 스위치(231), 이 전자식 스위치에 접속되는 전기식 측정 장치(232), 특히 전압계(voltmeter), 및 그 다음에 갈바니 전기식 차단기(233), 특히 릴레이를 구비한다. 상기 스위칭 유닛은 입력 측에서 입력부(21)에 접속되어 있고, 출력 저항(27)을 통해서 채널의 출력부(22)에 접속되어 있다. 전자식 스위치는 제어 출력부를 구비하며, 이 제어 출력부는 데이터 라인을 통해서 지연 회로[234("Δt")]에 그리고 그곳으로부터 논리 연산 부재의 입력부를 통해서 차단기(233)와 연결되어 있다. 또한, 전자식 스위치(231)는, 분석 프로그램을 포함하고 추가로 스위치를 포함할 수 있는 분석 유닛(26)과 양방향으로 데이터를 교환한다. 또한, 분석 유닛(26)은 외부 제어 입력부(25)를 구비한다. 전기식 측정 장치(232)는, 분석 유닛(26)에 접속되어 있고 분석 유닛(26)에 상응하는 측정 데이터를 제공하는 데이터 인터페이스를 구비한다. 분석 유닛(26)은, 전자식 스위치(231)를 제어할 수 있는 제어 출력부(261)를 구비한다. 또한, 분석 유닛(26)은, 논리 연산 부재(235)에 접속되어 있고 이를 통해서 전자식 스위치(231)의 지연된 신호와 함께 차단기(233)를 제어하는 또 다른 제어 출력부(262)를 구비한다.

    특히, 분석 유닛(26)은, 바람직하게 소프트웨어 구성 부품으로서 구현될 수 있는 계수기(Z)를 구비한다.

    상기와 같은 회로 배치(circuit arrangement)에 의해서는, 다음과 같은 차단 과정, 즉

    - 전자식 스위치(231)를 분석 유닛(26)에 의해서 개방하며,

    - 규정된 기간(Δt) 동안 대기하고,

    - 전기식 측정 장치(232)를 이용하여 전자식 출력부의 출력부에서 전위를 측정하며,

    - 분석 유닛(26)을 이용하여, 측정된 전위를 사전에 결정된 값과 비교하고,

    - 측정된 전위가 사전에 결정된 값 아래로 떨어지자마자 릴리스 파라미터를 설정하며,

    - 릴리스 파라미터에 따라 기계식 차단기(233)를 개방하는 과정이 실현될 수 있다.

    릴리스 파라미터는, 차단기(233)에 인가되는 작동 전압에 따라 바람직하게 2개의 값, 예컨대 양의 값 또는 음의 값을 취할 수 있다. 릴리스 파라미터가 양이면, 아무 문제없이 분리가 실행될 수 있다. 릴리스 파라미터가 음이면, 분리가 차단될 수 있다.

    전기식 스위치(231)가 폐쇄되기 전에, 차단기(233)가 무부하 상태에서 폐쇄됨으로써, 활성화 과정도 동일한 방식으로 이루어질 수 있다.

    또한, 특히 차단 과정은 우선 순위 등급에 따라 이루어질 수 있다. 우선 순위 등급이 높으면, 어떤 경우에도 차단이 이루어져야만 한다. 우선 순위 등급이 낮으면, 차단은 계속해서 전자식 스위치(231)의 스위칭 상태에 따라, 특히 지연 부재(234)에 의해 지연된 상태로, 그리고/또는 전자식 측정 장치(232)의 측정값에 따라 이루어질 수 있다. 기준값(Prio Ref )은 사전에 결정될 수 있거나 수동으로 설정될 수 있다. 이로써, 다양한 우선 순위 등급, 예컨대 인명의 보호, 장치의 보호, 작동 신뢰도 등이 정의될 수 있다.

    차단 과정이 성공적으로 이루어지고 그와 동시에 릴리스 파라미터가 음인 경우에는, 분석 프로그램의 구성 부분일 수 있는 내부 계수기(Z)의 내용의 증가가 이루어진다.

    따라서, 도 4에 도시된 흐름도가 나타난다, 즉

    A.) 비활성화 과정을 시작하고,

    B.) 분석 유닛(26)을 이용하여 전자식 스위치(231)를 개방하며(비활성화하며),

    - (도시되지 않음) 규정된 기간(Δt) 동안 대기하고,

    C.) 전기식 측정 장치(232)를 이용하여 전자식 출력부의 출력부에서 전위를 측정하며,

    D.) 분석 유닛(26)을 이용하여, 측정된 전위(U)를 사전에 결정된 값(U Ref )과 비교하고,

    U가 U Ref 보다 작으면, 차단기(233)를 비활성화하며/개방하며,

    U가 U Ref 보다 크면,

    E.) 비활성화 과정의 우선 순위를 문의하고, Prio가 Prio Ref 보다 크면,

    F.) 계수기 = 계수기 + 1이 되며(계수기를 증분하며),

    G.) 차단기(233)를 개방한다(비활성화한다).

    이미 기술된 바와 같이, 특정 계수기 상태에서는 경보가 발생할 수 있음으로써, 결과적으로 차단기(233)는 이로 인해 야기되는 마모 정도에 따라 교체된다. 특히, 예컨대 사용자에 의해 차단기의 교체를 강제로 실행하거나 적어도 차단기의 작동을 방해하기 위하여, 차단기(233)는 교체될 때까지 개방된 상태로 유지될 수 있다.

    1: 전기식 에너지 공급 장치
    2, 2',...: 정션 박스
    21: 입력부
    22, 22',...: 출력부
    23, 23',...: 스위칭 유닛
    231: 전자식 스위치
    232: 전기식 측정 장치
    233: 기계식/갈바니 전기식 차단기/릴레이
    234: 지연 부재
    235: 논리 연산
    24, 24',...: 채널
    25: 외부 제어 입력부
    26: 분석 유닛
    27: 출력 저항
    3, 3',...: 컨베이어 설비의 모듈
    A: "비활성화 과정을 시작함"
    B: "전자식 스위치를 비활성화함"
    C: 전위 "U"를 측정함
    D: U > U REF 를 문의함
    E: Prio > Prio REF 를 문의함
    F: 계수기를 증분함
    G: 차단기를 비활성화함
    Prio/Prio Ref : 비활성화 과정의 우선 순위/해당 임계값
    Z: 계수기

    QQ群二维码
    意见反馈