專利名稱：用于從電網(wǎng)上卸掉負(fù)荷的方法、系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中描述的實(shí)施例大體涉及電功率分配系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及管理電力需求。
背景技術(shù)：
在世界的許多區(qū)域中，對(duì)電力的需求正在接近電力產(chǎn)生和傳輸容量。如果當(dāng)前的容量保持相同而需求繼續(xù)上升，則需求將超過容量。產(chǎn)生和傳輸容量取決于電力公司能夠產(chǎn)生的電量和將電力公司連接到最終用戶的電網(wǎng)能夠傳輸?shù)碾娏績(jī)烧?。如果需求超過容量，則一個(gè)結(jié)果可為起伏式(rolling)停電(black-out)，其中，附近在一天的高峰時(shí)間期間不接收電力。另一個(gè)潛在的結(jié)果是起伏式低電壓(brown-out)，其中，附近接收較低的電壓，這可潛在地導(dǎo)致對(duì)電器和其它裝備的損害。對(duì)電力的不斷上升的需求可通過借助于構(gòu)建新的功率裝置(其可包括風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、核發(fā)電技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、天然氣發(fā)電技術(shù)和/或煤發(fā)電技術(shù))而增加電力產(chǎn)生容量來滿足。為了傳輸產(chǎn)生的增加的電力，還可能需要增加電網(wǎng)的容量。這種構(gòu)建是昂貴和費(fèi)時(shí)的。環(huán)境問題和能量?jī)r(jià)格的反復(fù)無常也是對(duì)僅增加傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)施來滿足不斷增加的需求的約束。商業(yè)業(yè)主和家庭業(yè)主也可安裝綠色技術(shù)(例如太陽能電池)來在本地產(chǎn)生他們自己的電力以及降低對(duì)電網(wǎng)的壓力。但是，這些解決方案的前期成本是高的，從而阻止了廣泛的實(shí)現(xiàn)。降低峰值時(shí)間期間的需求是防止對(duì)電力的需求超過電力產(chǎn)生和傳輸容量的另一個(gè)方法。電力消耗在整個(gè)典型的一天中有所變化。但是每一天，電力消耗的電力需求曲線以類似的方式變化。例如，在高峰時(shí)間期間(即從早晨到傍晚)，對(duì)電力的需求是最高的。對(duì)電力的需求在臨晨和深夜顯著較低。功率存儲(chǔ)裝置可在一天中的非高峰時(shí)間期間充電，這會(huì)增加一天中的那些時(shí)間期間的需求。所存儲(chǔ)的功率然后可在高峰需求的時(shí)間期間使用。 這通過產(chǎn)生低于容量極限的恒定的需求來使電力需求曲線變平。但是，能夠充電到這個(gè)高度的能量水平的當(dāng)前的電池技術(shù)的成本是極高的?？捎呻娏就ㄟ^增加高峰時(shí)間期間的電力成本來消極地降低在高峰時(shí)間的電力需求。較高的能量成本可促使客戶減少電力使用。這個(gè)消極解決方案需要最終用戶的協(xié)作以及最終用戶在高峰時(shí)間期間從電網(wǎng)上移除電力負(fù)荷的動(dòng)作。當(dāng)前存在在高峰時(shí)間期間自動(dòng)地減少高功率用量的負(fù)荷的使用的一些解決方案，例如可編程的溫控器。這樣的解決方案典型地在它們所控制的裝置的類型方面是非常有限的。還可由電力公司通過采取行動(dòng)來移除電力負(fù)荷而主動(dòng)地降低對(duì)電力的需求。例如，“智能電網(wǎng)”允許電力公司發(fā)送指示客戶位置處的“智能裝置”關(guān)斷自己的信號(hào)。典型地，電力公司用來自動(dòng)地從電網(wǎng)上卸掉負(fù)荷的裝備在客戶位置處需要高成本的安裝，許多時(shí)候，這需要電工的專門知識(shí)
發(fā)明內(nèi)容
在一方面，提供了一種用于操作定位在封殼內(nèi)的至少一個(gè)斷路器的卸負(fù)荷系統(tǒng)。 該卸負(fù)荷系統(tǒng)包括構(gòu)造成接收需求信號(hào)以及提供預(yù)定的卸負(fù)荷信號(hào)的處理器。該卸負(fù)荷系統(tǒng)還包括構(gòu)造成接收來自處理器的卸負(fù)荷信號(hào)的至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備。該卸負(fù)荷設(shè)備構(gòu)造成聯(lián)接到封殼的門上。該卸負(fù)荷設(shè)備進(jìn)一步構(gòu)造成操作性地聯(lián)接到該至少一個(gè)斷路器上， 并且構(gòu)造成響應(yīng)于卸負(fù)荷信號(hào)而促動(dòng)該至少一個(gè)斷路器。在另一方面，提供了一種用于操作包括在封殼內(nèi)的至少一個(gè)斷路器的卸負(fù)荷設(shè)備。封殼包括門。該卸負(fù)荷設(shè)備包括包含第一邊緣和第二邊緣的接口部件，該接口部件操作性地聯(lián)接到該至少一個(gè)斷路器上。該卸負(fù)荷設(shè)備還包括構(gòu)造成響應(yīng)于卸負(fù)荷信號(hào)而使接口部件從中性位置平移到第一位置的促動(dòng)器。在另外的另一方面，提供了一種用于用卸負(fù)荷系統(tǒng)來使電力負(fù)荷中心改型的方法。該卸負(fù)荷系統(tǒng)包括處理器和至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備。該方法包括將處理器構(gòu)造成接收需求信號(hào)。該方法還包括使處理器通訊聯(lián)接到該至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備上。該方法還包括將該至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備構(gòu)造成聯(lián)接到電力負(fù)荷中心的門上，使得當(dāng)門處于第一門位置上時(shí)， 該至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備操作性地聯(lián)接到電力負(fù)荷中心內(nèi)的至少一個(gè)斷路器上。


圖1是包括電力公司、功率網(wǎng)和多個(gè)客戶位置的示例性能量產(chǎn)生和輸送系統(tǒng)的方框圖。圖2是可包括在圖1中顯示的能量產(chǎn)生和輸送系統(tǒng)內(nèi)的示例性卸負(fù)荷系統(tǒng)的方框圖。圖3是可包括在圖2中顯示的卸負(fù)荷系統(tǒng)內(nèi)的示例性卸負(fù)荷設(shè)備的透視圖。圖4是聯(lián)接到打開的電力負(fù)荷中心門上的、圖3中顯示的卸負(fù)荷設(shè)備的透視圖。圖5是聯(lián)接到關(guān)閉的電力負(fù)荷中心門上的、圖3中顯示的卸負(fù)荷設(shè)備的透視圖。圖6是定位在第一位置上的、圖3中顯示的卸負(fù)荷設(shè)備的俯視圖。圖7是定位在第二位置上的、圖3中顯示的卸負(fù)荷設(shè)備的俯視圖。圖8是定位在中性位置上的、圖3中顯示的卸負(fù)荷設(shè)備的俯視圖。圖9是用于用圖2中顯示的卸負(fù)荷系統(tǒng)來使電力負(fù)荷中心改型的示例性方法的流程圖。部件列表10產(chǎn)生和輸送系統(tǒng)12電力公司14電功率網(wǎng)16客戶位置18客戶位置20客戶位置22輸送線路24變電站沈發(fā)電機(jī)28計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
40 負(fù)荷42 負(fù)荷44 負(fù)荷46電氣面板48卸負(fù)荷設(shè)備80卸負(fù)荷系統(tǒng)82處理裝置84卸負(fù)荷設(shè)備86第一卸負(fù)荷設(shè)備88第二卸負(fù)荷設(shè)備90第三卸負(fù)荷設(shè)備92第四卸負(fù)荷設(shè)備94卸負(fù)荷信號(hào)96需求信號(hào)98需求信號(hào)裝置100存儲(chǔ)器102 第一端104 第二端106促動(dòng)器112電動(dòng)馬達(dá)114第一帶螺紋部件116導(dǎo)向部件118第二帶螺紋部件120斷路器操縱件122 第一方向IM第一方向1 第二方向1 第二方向130齒輪裝置132安裝板134導(dǎo)向聯(lián)接件I36 枕塊138 基板140 第一邊緣142 第二邊緣144內(nèi)表面146內(nèi)表面160 門162內(nèi)部表面
164外部表面
166內(nèi)部
170第一斷路器
172第二斷路器
174第三斷路器
176第四斷路器
178第五斷路器
180第六斷路器
182促動(dòng)器桿
184第一位置
186第二位置
200厚度
210距離
220中性位置
222距離
224距離
230第一邊緣
232第二邊緣
250流程圖
252方法
260構(gòu)造處理器
262將處理器聯(lián)接到至少
264構(gòu)造卸負(fù)荷設(shè)備
266構(gòu)造卸負(fù)荷設(shè)備
268構(gòu)造卸負(fù)荷設(shè)備
具體實(shí)施例方式本文中描述的實(shí)施例包括能量產(chǎn)生和輸送系統(tǒng)中由最終用戶使用的卸負(fù)荷系統(tǒng)。 該系統(tǒng)有助于基于卸負(fù)荷信號(hào)和/或預(yù)先設(shè)定的安排來自動(dòng)地管理電力需求。本文中描述的能量產(chǎn)生和輸送系統(tǒng)的第一技術(shù)效果是對(duì)包括在輸送系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)荷提供直接控制。第一技術(shù)效果至少部分地通過這樣來實(shí)現(xiàn)(a)在處理器處接收需求響應(yīng)信號(hào)，(b)將處理器處產(chǎn)生的卸負(fù)荷信號(hào)提供給至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備，以及(C)響應(yīng)于卸負(fù)荷信號(hào)而將卸負(fù)荷設(shè)備從第一位置促動(dòng)到第二位置。在不從電力源上脫開電路保護(hù)裝置以及不干涉電路保護(hù)裝置的正常功能的情況下提供了對(duì)負(fù)荷的直接控制。圖1是包括電力公司12、功率網(wǎng)14和多個(gè)客戶位置16、18和20的示例性能量產(chǎn)生和輸送系統(tǒng)10的方框圖。電力通過電功率網(wǎng)14從電力公司12傳輸?shù)娇蛻粑恢?6、18 和20。在該示例性實(shí)施例中，電功率網(wǎng)14包括多個(gè)輸送線路22和變電站M。電力公司12 包括將電功率供應(yīng)給功率網(wǎng)14的發(fā)電機(jī)26。發(fā)電機(jī)沈可由例如燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、水力發(fā)電渦輪和/或風(fēng)力渦輪來驅(qū)動(dòng)。電力公司12還包括構(gòu)造成控制能量的產(chǎn)生和輸送的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀被示出為包括在電力公司12內(nèi)，但是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀可處于電力公司12的外部(例如位于遠(yuǎn)處)且與電力公司12通訊。此外，雖然被描述為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀可為使得能量產(chǎn)生和輸送系統(tǒng)10能夠如本文中描述的那樣起作用的任何適合的處理裝置。在該示例性實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀進(jìn)一步構(gòu)造成需求側(cè)卸負(fù)荷系統(tǒng)的一部分，這在下面進(jìn)行了更詳細(xì)的描述?？蛻粑恢?6、18和20包括電力負(fù)荷，例如，負(fù)荷40、42和44。此外，客戶位置16、 18和20還包括封殼。封殼在本文中稱為電力負(fù)荷中心，并且更具體而言，稱為電氣面板46。 電氣面板46還可稱為斷路器箱或熔斷器箱。負(fù)荷40、42和44聯(lián)接到電氣面板46上。電氣面板46還聯(lián)接到功率網(wǎng)14上，并且接收電力以在所有客戶位置16、18和/或20中使用。 電氣面板46將所提供的電力分成不同的值的電流，以傳輸?shù)娇蛻粑恢?6、18和/或20內(nèi)的單獨(dú)的電路，并且更具體而言，傳輸?shù)截?fù)荷40、42和44。電氣面板46包括多個(gè)電路保護(hù)裝置(未在圖1中顯示)，例如斷路器和/或熔斷器，其構(gòu)造成在客戶位置16、18和/或20 吸取超過預(yù)先定義的電流水平的情況下使通往該位置的一部分的電流中斷。一些電路保護(hù)裝置(例如斷路器)還允許有意地關(guān)斷通往客戶位置16、18和/或20內(nèi)的對(duì)應(yīng)的電路的電力?？捎幸獾仃P(guān)斷斷路器，以允許用戶在客戶位置16、18和/或20內(nèi)的特定位置上執(zhí)行電氣維修，或關(guān)斷特定裝置/電器以保存電力。圖2是可包括在能量產(chǎn)生和輸送系統(tǒng)10 (圖1中顯示)內(nèi)的示例性卸負(fù)荷系統(tǒng)80 的方框圖。卸負(fù)荷系統(tǒng)80有助于控制包括至少一個(gè)斷路器的電力負(fù)荷中心(例如電氣面板46(圖1中顯示))的操作。在不從電氣面板46上脫開斷路器且不干涉電氣面板46的正常功能的情況下提供了電氣面板46的控制。雖然在本文中被描述為包括至少一個(gè)斷路器，但是電氣面板46可包括任何其它類型的電路保護(hù)裝置(其包括促動(dòng)器桿)，或允許用戶使電路保護(hù)裝置復(fù)位和/或以手動(dòng)的方式使電路保護(hù)裝置在“接通”狀態(tài)和“斷開/跳脫” 狀態(tài)之間切換的其它類型的電氣或機(jī)械裝置。在該示例性實(shí)施例中，卸負(fù)荷系統(tǒng)80包括通訊聯(lián)接到至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備84上的處理裝置82。典型地，卸負(fù)荷系統(tǒng)80將包括多個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備84，例如，第一卸負(fù)荷設(shè)備 86、第二卸負(fù)荷設(shè)備88、第三卸負(fù)荷設(shè)備90和第四卸負(fù)荷設(shè)備92。卸負(fù)荷設(shè)備84聯(lián)接到電氣面板46的門(圖4中顯示)上，并且操作性地聯(lián)接到電氣面板46內(nèi)的至少一個(gè)斷路器促動(dòng)器桿(圖4中顯示)上。各個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備48為適合的大小和幾何結(jié)構(gòu)，使得包括在電氣面板46內(nèi)的每個(gè)斷路器可裝備有卸負(fù)荷設(shè)備48。雖然被示出為包括四個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備84，但是卸負(fù)荷系統(tǒng)80可包括允許卸負(fù)荷系統(tǒng)80如本文中描述的那樣起作用的任何數(shù)量的卸負(fù)荷設(shè)備。在該示例性實(shí)施例中，卸負(fù)荷設(shè)備84的數(shù)量對(duì)應(yīng)于卸負(fù)荷系統(tǒng)80被構(gòu)造來控制的斷路器促動(dòng)器桿(圖4中顯示)的數(shù)量。在一個(gè)備選實(shí)施例中，多個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備84操作性地聯(lián)接到單個(gè)斷路器促動(dòng)器桿上，并且一致地工作來操作斷路器促動(dòng)器桿。此外，如本文中所用，用語處理器或處理裝置指中央處理單元、微處理器、微控制器、精簡(jiǎn)指令集電路(RISC)、專用集成電路(ASIC)、邏輯電路和能夠執(zhí)行本文中描述的功能的任何其它電路或處理器。在該示例性實(shí)施例中，處理裝置82響應(yīng)于來自需求信號(hào)裝置98的需求信號(hào)96而產(chǎn)生卸負(fù)荷信號(hào)94。在該示例性實(shí)施例中，需求信號(hào)裝置98由電力公司12(圖1中顯示) 控制。例如，需求信號(hào)裝置98可由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀(圖1中顯示)控制或包括在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)28內(nèi)。當(dāng)電力公司12確定從系統(tǒng)10上卸掉負(fù)荷將是有益的時(shí)，需求信號(hào)裝置98會(huì)產(chǎn)生需求信號(hào)96，并且將需求信號(hào)96輸送給處理器82。需求信號(hào)96可包括指示處理器82來卸掉負(fù)荷的一般(generic)指令。處理器82可包括預(yù)先編程為具有卸掉負(fù)荷(例如負(fù)荷 40、42和44)所依照的順序的存儲(chǔ)器100。需求信號(hào)96可包括更詳細(xì)的指令，例如，指示處理器82卸掉特定負(fù)荷(例如負(fù)荷40)的指令。此外，需求信號(hào)96可包括特定的卸負(fù)荷請(qǐng)求，例如，指示處理器82卸掉指定水平的電力使用的指令。存儲(chǔ)器100可預(yù)先編程為具有負(fù)荷40、42和44的典型的能量使用，并且處理器82可編程來確定卸掉哪些負(fù)荷，以便達(dá)到與需求信號(hào)96相關(guān)聯(lián)的需求。在一個(gè)備選實(shí)施例中，需求信號(hào)裝置98由客戶或用戶控制，例如，客戶位置16、18 和/或20 (圖1中顯示)處的客戶。在該備選實(shí)施例中，客戶將需求信號(hào)裝置98編程為具有關(guān)于客戶希望何時(shí)卸掉負(fù)荷的指令。例如，客戶可將需求信號(hào)裝置98編程為具有何時(shí)卸掉特定的非必要負(fù)荷(例如，何時(shí)應(yīng)關(guān)斷池塘泵或熱水器)的日程表?？蛻艨苫陔娏?2(圖1中顯示)設(shè)定的分級(jí)的能量?jī)r(jià)格來作出此決定。雖然在本文中被描述為包括來自電力公司12的一般卸負(fù)荷請(qǐng)求和/或特定卸負(fù)荷請(qǐng)求，以及/或者來自客戶的卸負(fù)荷請(qǐng)求，但是需求信號(hào)96可包括允許卸負(fù)荷系統(tǒng)80如本文中描述的那樣起作用的任何指令/ 數(shù)據(jù)。在該示例性實(shí)施例中，響應(yīng)于需求信號(hào)96，處理器82會(huì)產(chǎn)生卸負(fù)荷信號(hào)94，并且將卸負(fù)荷信號(hào)94輸送給卸負(fù)荷設(shè)備84中的至少一個(gè)。處理器82基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器100 中的信息和/或基于需求信號(hào)96的內(nèi)容來確定操作卸負(fù)荷設(shè)備84中的哪個(gè)。響應(yīng)于卸負(fù)荷信號(hào)94，卸負(fù)荷設(shè)備(例如卸負(fù)荷設(shè)備86)通過將斷路器從“接通”狀態(tài)促動(dòng)到“斷開” 狀態(tài)來以機(jī)械的方式卸掉對(duì)應(yīng)的負(fù)荷。一旦卸負(fù)荷設(shè)備86將斷路器從“接通”狀態(tài)促動(dòng)到 “斷開”狀態(tài)，卸負(fù)荷設(shè)備86就會(huì)返回到中性位置，在該位置上，電氣面板46的功能不受卸負(fù)荷設(shè)備86的存在的影響。電氣面板46的功能且更具體而言各個(gè)斷路器的功能包括將斷路器定位在第一位置上或定位在第二位置(例如，“接通”狀態(tài)或“斷開”狀態(tài))上。例如， 在卸負(fù)荷設(shè)備86處于中性位置上時(shí)，用戶可打開電氣面板46的門、改變其中的斷路器的狀態(tài)，以及關(guān)閉電氣面板46的門，而不受到卸負(fù)荷設(shè)備86的任何干涉。如上面所描述的那樣，卸負(fù)荷系統(tǒng)80有助于卸掉所附連的負(fù)荷。在該示例性實(shí)施例中，卸負(fù)荷系統(tǒng)80還執(zhí)行上面所描述的操作，以重新對(duì)所附連的負(fù)荷通電。例如，需求信號(hào)96可包括指示處理器82將負(fù)荷增加到功率網(wǎng)14上的指令。在高峰時(shí)間之后，當(dāng)總的能量需求降低到低于預(yù)先定義的水平時(shí)，這種需求信號(hào)可由電力公司12發(fā)送。備選地，客戶可將需求信號(hào)裝置98編程成在能量率返回到非高峰水平時(shí)重新對(duì)所附連的負(fù)荷通電。圖3是卸負(fù)荷設(shè)備86(圖2中顯示)的透視圖。卸負(fù)荷設(shè)備86包括第一端102 和第二端104。在該示例性實(shí)施例中，卸負(fù)荷設(shè)備86包括促動(dòng)器106。在該示例性實(shí)施例中，促動(dòng)器106為線性促動(dòng)器，其包括電動(dòng)馬達(dá)112、第一帶螺紋部件114、至少一個(gè)導(dǎo)向部件116和第二帶螺紋部件118。雖然在本文中被描述為線性促動(dòng)器，但是促動(dòng)器106可為允許卸負(fù)荷設(shè)備86如本文中描述的那樣起作用的任何適合的類型的促動(dòng)器。在該示例性實(shí)施例中，第二帶螺紋部件118與第一帶螺紋部件114互補(bǔ)。在一個(gè)特定實(shí)例中，第一帶螺紋部件114為導(dǎo)螺桿，而第二帶螺紋部件118為活動(dòng)螺母。卸負(fù)荷設(shè)備86還包括接口部件， 其在本文中稱為斷路器操縱件(handle) 120。在該示例性實(shí)施例中，斷路器操縱件120聯(lián)接到活動(dòng)螺母118上。在一個(gè)備選實(shí)施例中，斷路器操縱件120包括活動(dòng)螺母118?；顒?dòng)螺母 118操作性地聯(lián)接到導(dǎo)螺桿114上。電動(dòng)馬達(dá)112聯(lián)接到導(dǎo)螺桿114上，并且構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)導(dǎo)螺桿114。使導(dǎo)螺桿114沿第一方向122(例如沿順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)會(huì)使活動(dòng)螺母118沿第一方向IM平移。使導(dǎo)螺桿114沿與第一方向122相反的第二方向126(例如沿逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)會(huì)使活動(dòng)螺母118沿與第一方向IM相反的第二方向1 平移。導(dǎo)向部件116包括例如至少一個(gè)導(dǎo)向桿。導(dǎo)向部件116防止活動(dòng)螺母118相對(duì)于導(dǎo)螺桿114旋轉(zhuǎn)。卸負(fù)荷設(shè)備86還可包括將電動(dòng)馬達(dá)112聯(lián)接到導(dǎo)螺桿114上的齒輪裝置130，例如齒輪箱。齒輪裝置130使導(dǎo)螺桿114以比電動(dòng)馬達(dá)112低的速率旋轉(zhuǎn)，但是增加導(dǎo)螺桿 114在活動(dòng)螺母118上施加的扭矩。齒輪裝置130將扭矩增加到使斷路器(圖4中顯示) 的促動(dòng)器桿在位置之間運(yùn)動(dòng)所需要的水平。齒輪裝置130還有助于使用較小的馬達(dá)，同時(shí)獲得使促動(dòng)器桿運(yùn)動(dòng)所需要的扭矩水平，因此可產(chǎn)生較緊湊的卸負(fù)荷設(shè)備86。卸負(fù)荷設(shè)備86還可包括安裝板132。安裝板132構(gòu)造成幫助將卸負(fù)荷設(shè)備86聯(lián)接到電氣面板46(圖4中顯示)的門上。卸負(fù)荷設(shè)備86還可包括導(dǎo)向聯(lián)接件134，其將導(dǎo)向部件116聯(lián)接到電動(dòng)馬達(dá)112上。此外，卸負(fù)荷設(shè)備86可包括承載殼體，例如但不限于， 枕塊136。枕塊136操作性地聯(lián)接到導(dǎo)螺桿114的第二端104上，并且有助于導(dǎo)螺桿114的高效旋轉(zhuǎn)。在該示例性實(shí)施例中，斷路器操縱件120包括聯(lián)接到活動(dòng)螺母118上以及/或者包括活動(dòng)螺母118的基板138。斷路器操縱件120還包括基本垂直地從基板138的第一端 102延伸的第一邊緣140。斷路器操縱件120還包括基本垂直地從基板138的第二端104 延伸的第二邊緣142。在該示例性實(shí)施例中，第一邊緣140基本平行于第二邊緣142。第一邊緣140和第二邊緣142各自分別包括內(nèi)表面144和146。圖4是聯(lián)接到電氣面板46的門160上的卸負(fù)荷設(shè)備86的透視圖。電氣面板門 160相對(duì)于電氣面板46處于打開位置上。圖5是聯(lián)接到電氣面板門160上的卸負(fù)荷設(shè)備86 的透視圖。在圖4中，門160被示出為透明的，以在門160相對(duì)于電氣面板46關(guān)閉時(shí)顯示卸負(fù)荷設(shè)備86的位置。電氣面板門160包括內(nèi)部表面162和外部表面164。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，門 160和電氣面板46限定了電氣面板46的內(nèi)部166，內(nèi)部166封閉了多個(gè)單獨(dú)的斷路器，例如，第一斷路器170、第二斷路器172、第三斷路器174、第四斷路器176、第五斷路器178和第六斷路器180。如上面所描述的那樣，斷路器170、172、174、176、178和180是電氣開關(guān)， 在發(fā)生故障(例如短路)之后，它們自動(dòng)地操作來將電路從電源上斷開，并且還允許以手動(dòng)的方式在“接通”狀態(tài)和“斷開/跳脫”狀態(tài)之間切換。斷路器170、172、174、176、178和180各自包括用于對(duì)斷路器手動(dòng)操作的促動(dòng)器桿 182。促動(dòng)器桿182在第一位置184和第二位置186之間可動(dòng)。第一位置184在本文中稱為“接通”位置。當(dāng)處于“接通”位置上時(shí)，斷路器170、172、174、176、178和180用作閉合電路，從而允許電力從功率網(wǎng)14流到聯(lián)接到斷路器上的負(fù)荷。第二位置186在本文中稱為 “斷開/跳脫”位置。當(dāng)處于“斷開/跳脫”位置上時(shí)，斷路器170、172、174、176、178和180 用作開路，從而防止電力流過斷路器。例如，可通過以手動(dòng)的方式使促動(dòng)器桿182從“接通” 位置184切換到“斷開/跳脫”位置186來關(guān)斷客戶位置16(圖1中顯示)內(nèi)的單獨(dú)的電路。此外，由于聯(lián)接到斷路器上的負(fù)荷所吸取的電流超過預(yù)先定義的電流水平的原因而已經(jīng)自動(dòng)地從“接通”位置184切換到“斷開/跳脫”位置186的斷路器可由用戶通過以手動(dòng)的方式使促動(dòng)器桿182從“斷開/跳脫”位置186切換到“接通”位置184來復(fù)位。在該示例性實(shí)施例中，安裝板132聯(lián)接到門160的內(nèi)部表面162上，并且有助于將卸負(fù)荷設(shè)備86聯(lián)接到門160上。可使用諸如但不限于螺釘或粘合劑的緊固件(未在圖3 中顯示)來將卸負(fù)荷設(shè)備86聯(lián)接到門160上。在該示例性實(shí)施例中，當(dāng)門160關(guān)閉(圖5中顯示)時(shí)，卸負(fù)荷設(shè)備86的一部分裝配在斷路器之間，例如在第一斷路器170和第三斷路器174之間。更具體而言，基板138和活動(dòng)螺母118具有小于第一斷路器170的促動(dòng)器桿182和第三斷路器174的促動(dòng)器桿182 之間的距離210 (圖4中顯示)的厚度200 (圖3中顯示)。圖6是第三斷路器174的定位在第一位置184上的促動(dòng)器桿182的俯視圖。在該示例性實(shí)施例中，通過卸負(fù)荷設(shè)備86的操作來使斷路器操縱件120沿第一方向IM平移。 第二邊緣142的內(nèi)表面146會(huì)迫使促動(dòng)器桿182到達(dá)第一位置184(例如“接通”位置)。圖7是第三斷路器174的定位在第二位置186上的促動(dòng)器桿182的俯視圖。在該示例性實(shí)施例上，通過卸負(fù)荷設(shè)備86的操作來使斷路器操縱件120沿第二方向1 平移。 第一邊緣140的內(nèi)表面144會(huì)迫使促動(dòng)器桿182到達(dá)第二位置186(例如“斷開/跳脫”位置)。卸負(fù)荷設(shè)備86確保促動(dòng)器桿182處于卸負(fù)荷信號(hào)94(圖2中顯示)中所請(qǐng)求的位置上。如果卸負(fù)荷信號(hào)94指引卸負(fù)荷設(shè)備86來使第三斷路器174切換到“接通”位置 184上，并且第三斷路器174已經(jīng)處于“接通”位置184上，則卸負(fù)荷設(shè)備86將仍然使斷路器操縱件120沿第一方向IM平移，從而確保第三斷路器174處于“接通”位置184上。類似地，如果卸負(fù)荷信號(hào)94指引卸負(fù)荷設(shè)備86來使第三斷路器174切換到“斷開/跳脫”位置186上，并且第三斷路器174已經(jīng)處于“斷開/跳脫”位置186上，則卸負(fù)荷設(shè)備86將仍然使斷路器操縱件120沿第二方向1 平移，從而確保第三斷路器174處于“斷開/跳脫” 位置186上。圖8是處于中性位置220上的卸負(fù)荷設(shè)備86的俯視圖。在該示例性實(shí)施例中，在卸負(fù)荷設(shè)備86使斷路器操縱件120平移到或者第一位置184(圖6中顯示)或者第二位置 186(圖7中顯示)之后，卸負(fù)荷設(shè)備86使斷路器操縱件120返回到中性位置220。在該示例性實(shí)施例中，第一邊緣140的內(nèi)表面144和第二邊緣142的內(nèi)表面146之間的距離222對(duì)應(yīng)于處于“接通”位置184上的斷路器桿182的第一邊緣230(圖6中顯示)和處于“斷開 /跳脫”位置186上的斷路器桿182的第二邊緣232(圖7中顯示)之間的距離224。例如， 距離222大于距離224。處于位置184上的斷路器桿182的第一邊緣230和處于位置186 上的斷路器桿182的第二邊緣232之間的距離2 在本文中也稱為斷路器174的擺幅距離 (throw distance)。使斷路器操縱件120返回到中性位置220，以及將第一邊緣140和第二邊緣142構(gòu)造成跨越距離222有助于防止卸負(fù)荷設(shè)備86干涉電氣面板46的典型的操作。 在一個(gè)特定實(shí)例中，當(dāng)門160關(guān)閉時(shí)，第三斷路器174的斷路器操縱件120處于“斷開/跳脫”位置186上。用戶可決定他們?cè)敢庖允謩?dòng)的方式使第三斷路器174返回到“接通”位置 184。用戶會(huì)打開門160，并且以物理的方式使斷路器操縱件120切換到“接通”位置184。 即便促動(dòng)器桿182在用戶打開門160時(shí)處于“斷開/跳脫”位置186上且被切換到“接通” 位置184，門160都會(huì)關(guān)閉，而在卸負(fù)荷設(shè)備86和促動(dòng)器桿182之間沒有干涉，或在卸負(fù)荷設(shè)備86和電氣面板46的內(nèi)部166內(nèi)的任何其它構(gòu)件之間沒有干涉。
圖9是用于使電力負(fù)荷中心(例如電力負(fù)荷中心46(圖2中顯示))改型成包括卸負(fù)荷系統(tǒng)80(圖2中顯示)的示例性方法252的流程圖250。在該示例性實(shí)施例中，方法252包括將處理器(例如處理器82(圖2中顯示))構(gòu)造260成接收來自需求信號(hào)裝置 (例如需求信號(hào)裝置98)的需求信號(hào)，需求信號(hào)裝置將需求響應(yīng)信號(hào)(例如需求響應(yīng)信號(hào) 96(圖2中顯示))提供給處理器82。構(gòu)造260可包括使用電線或其它通訊線纜來將處理器82聯(lián)接到需求信號(hào)裝置98上。構(gòu)造260還可包括使用例如蜂窩技術(shù)來通訊聯(lián)接處理器 82和需求信號(hào)裝置98。處理器82聯(lián)接到將需求響應(yīng)信號(hào)96提供給處理器和客戶位置需求信號(hào)裝置的電力公司中的至少一個(gè)上，例如電力公司12(圖1中顯示)。方法252還包括使處理器82通訊聯(lián)接262到至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備上，例如卸負(fù)荷設(shè)備86。方法252還包括將卸負(fù)荷設(shè)備86構(gòu)造264成聯(lián)接到電力負(fù)荷中心(例如電氣面板46(圖4中顯示))的門(例如門160(圖4中顯示))上。卸負(fù)荷設(shè)備86以這樣的方式聯(lián)接到門160上當(dāng)門160關(guān)閉時(shí)，卸負(fù)荷設(shè)備86操作性地聯(lián)接到電氣面板46內(nèi)的至少一個(gè)斷路器開關(guān)上。此外，卸負(fù)荷設(shè)備86構(gòu)造264成以這樣的方式聯(lián)接到門160上卸負(fù)荷系統(tǒng)80不干涉電氣面板46的正常功能。例如，用戶可打開門160，改變包括在電氣面板46 中的斷路器中的任一個(gè)的促動(dòng)器桿182 (圖4中顯示)的位置，以及關(guān)閉門160，而沒有來自卸負(fù)荷設(shè)備86或卸負(fù)荷系統(tǒng)80的任何構(gòu)件的干涉。方法252還包括將卸負(fù)荷設(shè)備86構(gòu)造266成響應(yīng)于卸負(fù)荷信號(hào)(例如，來自處理器82的卸負(fù)荷信號(hào)94(圖2中顯示))從中性位置(例如，中性位置220(圖8中顯示)) 運(yùn)動(dòng)到第二位置，例如第二位置186(圖7中顯示)。因?yàn)樾敦?fù)荷設(shè)備86的斷路器操縱件 120(圖4中顯示)操作性地聯(lián)接到促動(dòng)器桿182上，所以使斷路器操縱件120從中性位置 220平移到第二位置186確保了促動(dòng)器桿182也處于第二位置186上。在該示例性實(shí)施例中，第二位置186對(duì)應(yīng)于斷路器174的“斷開/跳脫”狀態(tài)。構(gòu)造266卸負(fù)荷設(shè)備86進(jìn)一步包括將卸負(fù)荷設(shè)備86構(gòu)造成在到達(dá)第二位置186之后返回到中性位置220。方法252還包括將卸負(fù)荷設(shè)備86構(gòu)造268成響應(yīng)于來自處理器82的卸負(fù)荷信號(hào) 94而從中性位置220運(yùn)動(dòng)到第一位置，例如第一位置184(圖6中顯示)。在此情況下，卸負(fù)荷信號(hào)94是重新通電信號(hào)。因?yàn)樾敦?fù)荷設(shè)備86的斷路器操縱件120(圖4中顯示)操作性地聯(lián)接到促動(dòng)器桿182上，所以使斷路器操縱件120從中性位置220平移到第一位置 184確保了促動(dòng)器桿182也處于第一位置184上。在該示例性實(shí)施例中，第一位置184對(duì)應(yīng)于斷路器174的“接通”狀態(tài)。構(gòu)造268卸負(fù)荷設(shè)備86進(jìn)一步包括將卸負(fù)荷設(shè)備86構(gòu)造成在到達(dá)第一位置184之后返回到中性位置220。本文中描述了用于將負(fù)荷從電功率分配系統(tǒng)上分離的示例性方法、系統(tǒng)和設(shè)備。 更具體而言，本文中描述的方法、系統(tǒng)和設(shè)備有助于用卸負(fù)荷設(shè)備來使電力負(fù)荷中心改型， 該卸負(fù)荷設(shè)備通過以機(jī)械的方式使斷路器促動(dòng)器桿運(yùn)動(dòng)到所指引的狀態(tài)來改變斷路器的狀態(tài)。本文中描述的方法、系統(tǒng)和設(shè)備使斷路器操縱件在卸負(fù)荷運(yùn)動(dòng)完成之后返回到中性位置，使得卸負(fù)荷設(shè)備不干涉電力負(fù)荷中心的正常操作(例如手動(dòng)操作)。將卸負(fù)荷設(shè)備聯(lián)接到電力負(fù)荷中心門上允許卸負(fù)荷系統(tǒng)遵從要求這種系統(tǒng)不干涉電力負(fù)荷中心的正常操作的電氣規(guī)章(例如，要求系統(tǒng)不限制對(duì)促動(dòng)器桿的接近的規(guī)章)。將卸負(fù)荷設(shè)備聯(lián)接到電力負(fù)荷中心門上還允許通到卸負(fù)荷設(shè)備的任何導(dǎo)線保持與通到電力負(fù)荷中心中的進(jìn)入電壓線路分開。本文中描述的方法、系統(tǒng)和設(shè)備還有助于控制斷路器的狀態(tài)而不進(jìn)行需要將斷路器從電源上脫開的安裝，這是可能需要顯著地較多的勞動(dòng)和較昂貴的裝備的工作。例如，卸負(fù)荷設(shè)備可在斷路器聯(lián)接到電源上時(shí)安裝在電力負(fù)荷中心內(nèi)。卸負(fù)荷設(shè)備的小的大小有助于對(duì)每一個(gè)斷路器促動(dòng)器操縱件提供單獨(dú)的卸負(fù)荷設(shè)備。此外，卸負(fù)荷設(shè)備的小的大小有助于使用不止一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備來促動(dòng)需要比卸負(fù)荷設(shè)備所能夠提供的更多的力來使其運(yùn)動(dòng)的促動(dòng)器桿。本文中描述的方法、系統(tǒng)和設(shè)備有助于高效地且經(jīng)濟(jì)地從電網(wǎng)上卸掉負(fù)荷。在本文中詳細(xì)地描述和/或示出了方法、系統(tǒng)和設(shè)備的示例性實(shí)施例。方法、系統(tǒng)和設(shè)備不限于本文中描述的具體實(shí)施例，而是相反，各個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備的構(gòu)件以及各個(gè)方法的步驟可獨(dú)立地以及與本文中描述的其它構(gòu)件和步驟分開來使用。各個(gè)構(gòu)件和各個(gè)方法步驟也可與其它構(gòu)件和/或方法步驟結(jié)合來使用。此書面描述使用了實(shí)例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專利權(quán)的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這樣的其它實(shí)例具有不異于權(quán)利要求的字面語言的結(jié)構(gòu)元素，或如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則這樣的其它實(shí)例意圖處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于操作定位在封殼(46)內(nèi)的至少一個(gè)斷路器(170，172，174，176，178，180) 的卸負(fù)荷系統(tǒng)(80)，所述卸負(fù)荷系統(tǒng)包括構(gòu)造成接收需求信號(hào)(96)以及提供預(yù)定的卸負(fù)荷信號(hào)(94)的處理器(82)；和構(gòu)造成接收來自所述處理器的所述卸負(fù)荷信號(hào)的至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備(84)，所述卸負(fù)荷設(shè)備構(gòu)造成聯(lián)接到所述封殼的門(160)上，所述卸負(fù)荷設(shè)備進(jìn)一步構(gòu)造成操作性地聯(lián)接到所述至少一個(gè)斷路器上，所述卸負(fù)荷設(shè)備進(jìn)一步構(gòu)造成響應(yīng)于所述卸負(fù)荷信號(hào)而促動(dòng)所述至少一個(gè)斷路器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(80)，其特征在于，所述需求信號(hào)(96)包括電力公司 (12)提供的需求信號(hào)和用戶提供的需求信號(hào)中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(80)，其特征在于，響應(yīng)于來自所述處理器(82)的所述卸負(fù)荷信號(hào)(94)，所述至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備(84)構(gòu)造成從中性位置(220)平移到第一位置 (186)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(80)，其特征在于，所述封殼06)包括電力負(fù)荷中心。
5.一種用于操作定位在封殼(46)內(nèi)的至少一個(gè)斷路器(170，172，174，176，178，180) 的卸負(fù)荷設(shè)備(84)，所述封殼包括門(160)，所述卸負(fù)荷設(shè)備包括包括第一邊緣(140)和第二邊緣(14 的接口部件(120)，所述接口部件操作性地聯(lián)接到所述至少一個(gè)斷路器；和促動(dòng)器(106)，其聯(lián)接到所述接口部件上，并且構(gòu)造成響應(yīng)于卸負(fù)荷信號(hào)(94)而使所述接口部件從中性位置(220)平移到第一位置(186)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備(84)，其特征在于，所述促動(dòng)器(106)進(jìn)一步構(gòu)造成使所述接口部件(120)從所述中性位置(220)平移到第二位置(184)，其中，所述中性位置介于所述第一位置(186)和所述第二位置之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備(84)，其特征在于，所述促動(dòng)器(106)構(gòu)造成響應(yīng)于重新通電信號(hào)而使所述接口部件(120)從所述中性位置(220)平移到所述第二位置(184)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備(84)，其特征在于，所述促動(dòng)器(106)聯(lián)接到所述封殼G6)的所述門(160)上，所述門能夠在第一門位置和第二門位置之間運(yùn)動(dòng)，所述接口部件(120)構(gòu)造成在所述門處于所述第一門位置上時(shí)操作性地聯(lián)接到所述至少一個(gè)斷路器 (170，172，174，176，178，180)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備(84)，其特征在于，所述第一門位置是關(guān)閉位置，而所述第二門位置是打開位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備(84)，其特征在于，所述促動(dòng)器(106)構(gòu)造成在使所述接口部件(1 平移到所述第一位置(186)之后使所述接口部件(1 返回到所述中性位置 (220)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從電網(wǎng)上卸掉負(fù)荷的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。描述了一種用于操作定位在封殼(46)內(nèi)的至少一個(gè)斷路器(170，172，174，176，178，180)的卸負(fù)荷系統(tǒng)(80)。該卸負(fù)荷系統(tǒng)包括構(gòu)造成接收需求信號(hào)(96)以及提供預(yù)定的卸負(fù)荷信號(hào)(94)的處理器(82)。該卸負(fù)荷系統(tǒng)還包括構(gòu)造成接收來自處理器的卸負(fù)荷信號(hào)的至少一個(gè)卸負(fù)荷設(shè)備(84)。該卸負(fù)荷設(shè)備構(gòu)造成聯(lián)接到封殼的門(160)上。該卸負(fù)荷設(shè)備進(jìn)一步構(gòu)造成操作性地聯(lián)接到該至少一個(gè)斷路器上，并且進(jìn)一步構(gòu)造成響應(yīng)于卸負(fù)荷信號(hào)而促動(dòng)該至少一個(gè)斷路器。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102447258SQ20111032112
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者C·小里弗斯, K·庫欽斯卡斯, T·F·小帕帕洛 申請(qǐng)人:通用電氣公司