專利名稱：傳輸直流電能的器具耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種器具耦合器。
背景技術(shù)：
以計(jì)算機(jī)為代表的現(xiàn)代信息設(shè)備，采用IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具耦合器C13/C14接受外部電能。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展，信息設(shè)備內(nèi)部采用了高效的高頻開(kāi)關(guān)電源，這種內(nèi)部電源可以通過(guò)器具耦合器C13/C14接受外部直流電能。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)計(jì)算機(jī)等信息設(shè)備，電壓值在200-400伏范圍內(nèi)的高壓直流供電技術(shù)發(fā)展很快，美、日等西方發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極研究，中國(guó)更是后來(lái)居上，2011年年底，工信部頒布了信息領(lǐng)域世界上第一個(gè)高壓直流供電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YD/T2378-2011通信用240V直流供電系統(tǒng)》，該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已于2012年2月I日起正式實(shí)施。IEC標(biāo)準(zhǔn)器具耦合器C13/C14是按照傳輸交流電能設(shè)計(jì)的。在標(biāo)準(zhǔn)的交流應(yīng)用模式下，如果在通電情況下誤分?jǐn)嗥骶唏詈掀?，由于交流有自然過(guò)零點(diǎn)，觸頭間交流電弧容易熄滅，不會(huì)持續(xù)產(chǎn)生危險(xiǎn)的電弧。但是在利用C13/C14交流器具耦合器傳輸直流電能時(shí)，如果在通電情況下誤分?jǐn)嗥骶唏詈掀?，觸頭間直流電弧不易熄滅，容易引起電氣火災(zāi)或電擊傷等安全事故。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種可以安全傳輸直流電能的器具耦合器。一種直流器具耦合器，該耦合器由直流連接器、直流器具輸入插座兩部分構(gòu)成，在傳統(tǒng)帶接地極的雙極交流器具耦合器的接地、相、中性三個(gè)觸頭基礎(chǔ)上，通過(guò)增設(shè)一個(gè)信號(hào)觸頭來(lái)實(shí)現(xiàn)直流器具耦合器功能，此時(shí)直流電能依靠相、中性這兩個(gè)觸頭傳輸。在直流器具輸入插座內(nèi)部或外部，信號(hào)導(dǎo)體需要與接地導(dǎo)體短接，要求信號(hào)觸頭對(duì)地工作電壓小于啟弧電壓閥值、工作電流小于啟弧電流閥值，保證信號(hào)觸頭分?jǐn)鄷r(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧。當(dāng)直流連接器從直流器具輸入插座分離時(shí)，要求信號(hào)觸頭先于相觸頭、中性觸頭、接地觸頭分?jǐn)?，在信?hào)觸頭首先分?jǐn)鄷r(shí)刻，直流器具耦合器內(nèi)信號(hào)電流變化到零，這個(gè)變化信號(hào)上傳到直流斷路器，觸發(fā)直流斷路器跳閘，使得相觸頭、中性觸頭分?jǐn)鄷r(shí)刻，線路中已經(jīng)沒(méi)有直流電能流動(dòng)，因此不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的直流電弧。為了靈活適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)供電情況，該直流器具耦合器應(yīng)兼容IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流連接器C13，此時(shí)直流器具耦合器擴(kuò)展為交直流器具耦合器，允許IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流連接器C13插入交直流器具輸入插座，此時(shí)信號(hào)觸頭無(wú)效，器具耦合器同IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具耦合器C13/C14 —樣用來(lái)傳輸交流電能；不允許直流連接器插入IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具輸入插座C14，它只能插入交直流器具輸入插座，此時(shí)信號(hào)觸頭有效，器具耦合器用來(lái)傳輸直流電能。針對(duì)具有IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具輸入插座C14的信息設(shè)備，為了提高直流供電安全性，可以通過(guò)一端是IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流連接器C13，另一端是直流器具輸入插座的轉(zhuǎn)換器，并將轉(zhuǎn)換器插入IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具輸入插座C14內(nèi)，通過(guò)機(jī)械、化學(xué)等方法完成二者的固定連接實(shí)現(xiàn)直流安全供電。由于本發(fā)明在帶接地極的雙極交流器具耦合器的接地、相、中性三個(gè)觸頭基礎(chǔ)上，通過(guò)增設(shè)一個(gè)信號(hào)觸頭來(lái)實(shí)現(xiàn)直流器具耦合器功能，要求信號(hào)觸頭先于相、中性觸頭分?jǐn)啵盘?hào)觸頭用來(lái)觸發(fā)上級(jí)直流斷路器跳閘，使得相、中性觸頭分?jǐn)鄷r(shí)，線路中已經(jīng)沒(méi)有直流電能流動(dòng)，因此不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的直流電弧，避免了電氣火災(zāi)和電擊傷事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采用連接器方式直流供電終端操作人員的保護(hù)，有利于擴(kuò)展直流供電系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明中直流器具耦合器工作原理圖。圖2是本發(fā)明中直流器具耦合器兼容性示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明中直流器具耦合器工作原理圖。在傳統(tǒng)帶接地極的雙極交流器具耦合器的接地E、相L、中性N三個(gè)觸頭基礎(chǔ)上，通過(guò)增設(shè)一個(gè)信號(hào)觸頭X來(lái)實(shí)現(xiàn)直流器具耦合器功能，此時(shí)+、_極間直流電源依靠相L、中性N這兩個(gè)觸頭向負(fù)載傳輸直流電能。在直流器具輸入插座D14內(nèi)部，信號(hào)導(dǎo)體與接地導(dǎo)體短接，使得直流器具輸入插座D14具有L、N、E、X四個(gè)觸頭，L、N、E三個(gè)接線端子，而直流連接器D13具有L、N、E、X四個(gè)觸頭，L、N、E、X四個(gè)接線端子。信號(hào)觸頭X對(duì)地工作電壓是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Q的基極電壓，數(shù)值小于啟弧電壓閥值，工作電流是通過(guò)電阻R提供給半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Q的基極偏置電流，數(shù)值小于啟弧電流閥值，保證信號(hào)觸頭X分?jǐn)鄷r(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧。當(dāng)直流連接器D13從直流器具輸入插座D14分離時(shí)，信號(hào)觸頭X應(yīng)先于相觸頭L、中性觸頭N、接地觸頭E分?jǐn)?，在信?hào)觸頭X首先分?jǐn)鄷r(shí)刻，D13/D14直流器具耦合器內(nèi)信號(hào)電流變化到零，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Q在電阻R提供的基極偏置電流作用下導(dǎo)通，分勵(lì)線圈FL得電，分勵(lì)脫扣器動(dòng)作，直流斷路器K跳閘，使得相觸頭L、中性觸頭N分?jǐn)鄷r(shí)刻，線路中已經(jīng)沒(méi)有直流電能流動(dòng)，因此不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的直流電弧。圖2是本發(fā)明中直流器具耦合器兼容性示意圖。將信號(hào)觸頭設(shè)置在IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具耦合器C13/C14的一個(gè)三角區(qū)，其余與IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)兼容，此時(shí)直流器具耦合器擴(kuò)展為交直流器具耦合器，則允許IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流連接器C13插入交直流器具輸入插座⑶14，此時(shí)信號(hào)觸頭X無(wú)效，器具耦合器C13/⑶14同IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具耦合器C13/C14 —樣用來(lái)傳輸交流電能；IEC 60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具輸入插座C14的對(duì)應(yīng)三角區(qū)會(huì)阻擋直流連接器CD13的插入，它只能插入交直流器具輸入插座CD14，此時(shí)信號(hào)觸頭有效，器具耦合器CD13/CD14用來(lái)傳輸直流電能。
權(quán)利要求
1.一種直流器具耦合器，該耦合器由直流連接器、直流器具輸入插座兩部分構(gòu)成，其特征在于: 在傳統(tǒng)帶接地極的雙極交流器具耦合器的接地E、相L、中性N三個(gè)觸頭基礎(chǔ)上，通過(guò)增設(shè)一個(gè)信號(hào)觸頭X來(lái)實(shí)現(xiàn)直流器具耦合器功能，此時(shí)直流電能依靠相L、中性N這兩個(gè)觸頭傳輸；在直流器具輸入插座D14內(nèi)部或外部，信號(hào)導(dǎo)體需要與接地導(dǎo)體短接；要求信號(hào)觸頭X對(duì)地工作電壓小于啟弧電壓閥值、工作電流小于啟弧電流閥值，保證信號(hào)觸頭X分?jǐn)鄷r(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧；當(dāng)直流連接器D13從直流器具輸入插座D14分離時(shí)，信號(hào)觸頭X應(yīng)先于相觸頭L、中性觸頭N、接地觸頭E分?jǐn)唷?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流器具耦合器，其特征在于: 為了靈活適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)供電情況，該直流器具耦合器應(yīng)兼容IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流連接器C13，此時(shí)直流器具耦合器擴(kuò)展為交直流器具耦合器，允許IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流連接器C13插入交直流器具輸入插座⑶14，此時(shí)信號(hào)觸頭X無(wú)效，器具耦合器C13/⑶14同IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具耦合器C13/C14 —樣用來(lái)傳輸交流電能；不允許直流連接器⑶13插入IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具輸入插座C14，它只能插入交直流器具輸入插座⑶14，此時(shí)信號(hào)觸頭X有效，⑶13/⑶14器具耦合器用來(lái)傳輸直流電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流器具耦合器，其特征在于: 將信號(hào)觸頭X設(shè)置在IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具耦合器C13/C14的一個(gè)三角區(qū)，其余與IEC60320標(biāo)準(zhǔn)兼容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流器具耦合器，其特征在于: 針對(duì)具有IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具輸入插座C14的信息設(shè)備，為了提高直流供電安全性，可以通過(guò)一端是IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流連接器C13，另一端是直流器具輸入插座的轉(zhuǎn)換器，并將轉(zhuǎn)換器插入IEC60320標(biāo)準(zhǔn)交流器具輸入插座C14內(nèi)，通過(guò)機(jī)械、化學(xué)等方法完成二者的固定連接來(lái)實(shí)現(xiàn)直流安全供電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流器具耦合器。由于本發(fā)明在帶接地極的雙極交流器具耦合器的接地E、相L、中性N三個(gè)觸頭基礎(chǔ)上，通過(guò)增設(shè)一個(gè)信號(hào)觸頭X來(lái)實(shí)現(xiàn)直流器具耦合器功能，要求信號(hào)觸頭X先于相L、中性觸頭N分?jǐn)?，信?hào)觸頭X用來(lái)觸發(fā)上級(jí)直流斷路器跳閘，使得相L、中性觸頭N分?jǐn)鄷r(shí)，線路中已經(jīng)沒(méi)有直流電能流動(dòng)，因此不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的直流電弧，避免了電氣火災(zāi)和電擊傷事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采用連接器方式直流供電終端操作人員的保護(hù)，有利于擴(kuò)展直流供電系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01R13/02GK103117467SQ20131008488
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者張騰, 張?bào)憔? 張?zhí)?申請(qǐng)人:張騰