Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку и система управления им

013297 Область техники изобретения Настоящее изобретение относится к устройству замыкания цепи для короткого соединения цепи тока электролизера и к системе управления им, в частности к сильноточному переключателю прямого включения под нагрузку и системе управления сильноточным переключателем прямого включения под нагрузку. Уровень техники В областях промышленности с высоким уровнем тока, таких как электролиз алюминия и меди,множество электролизеров обычно соединены последовательно в один контур. Каждый раз, когда существует необходимость отключения ячейки одного из электролизеров для технического обслуживания или подключения ячейки для повторного пуска после технического обслуживания, ток высокого уровня величиной в сотни тысяч ампер будет передан от токопроводящей шины одной ячейки на основную схему. Эта передача рассчитана на пластинчатый зажим коротко соединенного входа, обычно расположенный в каждой ячейке. Во время работы вся последовательность должна быть подвержена отключению электроэнергии или снижению нагрузки более чем на 20 мин; иначе коротко соединенный вход будет сожжен. Однако частое прекращение подачи электроэнергии или снижение нагрузки не только окажут серьезное неблагоприятное воздействие на энергосистему, но также и непосредственное воздействие на выработку и устойчивость производственного процесса. До настоящего времени большинство предприятий по электролизу алюминия использует устройства короткого соединения обжимного типа для короткого соединения цепи тока электролизеров. Устройство короткого соединения обжимного типа образовано двумя проводящими пластинами, жестко прижатыми болтами, что является трудоемким для каждого приведения в действие. Поскольку два конца проводящих пластин соединены соответственно с положительным и отрицательным электродами электролизера и выдерживают ток высокого уровня, функционирование под нагрузкой создаст сильную электрическую дугу, которая может разрушить проводящие пластины, приведет к аварии и ожогу оператора. Это только самая главная причина, почему устройство короткого соединения обжимного типа должно работать не под нагрузкой или под уменьшенной нагрузкой. Этот тип устройства короткого соединения обжимного типа, по существу, не решает проблему того, что последовательность электролизеров подключает ячейки или отключает ячейки при отсутствии подачи электроэнергии и при снижении нагрузки на линии электролиза. Некоторые предприятия-производители меди способом электролиза выбирают высокоточные переключатели под нагрузку. Однако их относительный ток мал для класса 10000 амперных переключателей под нагрузку, огромных по размеру, сложных для установки, с высокой стоимостью технического обслуживания, но с маленьким сроком службы, и сложной конструкцией для использования в способе гашения электрической дуги. Импортные переключатели являются дорогими и трудными для технического обслуживания. Кроме того, не существует переключателей, подходящих для выдерживания тока силой десятки тысяч ампер и удовлетворяющих потребность в подключении и отключении ячейки. Из-за большой емкости и множества контактов сильноточного переключателя под нагрузку, чтобы обеспечить то, что каждый контакт может получить достаточно приводящего в действие усилия, каждый сильноточный переключатель под нагрузку должен быть приведен в действие одним или более электромагнитным управляющим устройством, в результате такое множество переключателей нагрузки нуждается в нескольких, вплоть до дюжин, электромагнитных управляющих устройствах, действующих одновременно, что ведет к чрезвычайно высокой потребности в синхронности. Это также предполагает очень высокую потребность в электрическом управлении сильноточными переключателями под нагрузку, т.е. это требует обеспечения хорошей синхронности срабатывания множества групп электромагнитных управляющих устройств и также обеспечения эффективной защиты в различных ситуациях функционирования переключателя. В настоящее время существующий контроллер электромагнитного управляющего устройства может только управлять единственным электромагнитным управляющим устройством,схема которого проста. Кроме того, управление и защита разработаны относительно единственного электромагнитного управляющего устройства, в результате чего оно не может быть пригодным для эксплуатационных требований для одновременных и синхронных срабатываний множества групп сильноточных переключателей под нагрузку. Из-за различных характеристик нагрузки различных электромагнитных управляющих устройств время срабатывания и сила срабатывания различных электромагнитных управляющих устройств также различны. Поэтому простое объединение нескольких контроллеров существующих электромагнитных управляющих устройств не может соответствовать эксплуатационным требованиям. Чтобы попытаться удовлетворить одновременным эксплуатационным требованиям для синхронных срабатываний нескольких групп сильноточных переключателей под нагрузку, в настоящее время существует насущная необходимость разработки системы управления для электромагнитных управляющих устройств с различными характеристиками нагрузки, чтобы обеспечить синхронные срабатывания включения-выключения множества групп сильноточных переключателей под нагрузку и гарантированную безопасность на различных стадиях срабатывания переключателей.-1 013297 Сущность изобретения Первой задачей настоящего изобретения является обеспечение сильноточного переключателя прямого включения под нагрузку так, чтобы осуществить короткое соединение на электролизере, который должен будет обслуживаться при невыключенном напряжении, неуменьшенной нагрузке и не влияя на другие электролизеры, который имеет много преимуществ, таких как рациональный дизайн, простая конструкция, удобное функционирование и высокая чувствительность. Второй задачей настоящего изобретения является обеспечение системы управления нажимным сильноточным переключателем под нагрузку, которая может одновременно управлять множеством ветвей электромагнитных управляющих устройств во множестве сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку, чтобы осуществить включение-выключение одновременно и синхронно, и имеет высокую синхронность, низкую норму погрешности синхронности и безупречные защитные функции. Чтобы осуществить вышеупомянутую первую задачу, настоящее изобретение обеспечивает сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку, содержащий корпус, неподвижный контакт,подвижный контакт и электромагнитное управляющее устройство, в котором неподвижный контакт установлен на задней закрепленной пластине корпуса; электромагнитное управляющее устройство установлено между средней закрепленной пластиной и передней закрепленной пластиной корпуса; передний конец направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства проходит через переднюю закрепленную пластину корпуса и соединяется с передним концом передающего соединяющего стержня посредством конфигурации рычажного типа; передающий соединяющий стержень проходит через и устанавливается на средней закрепленной пластине и передней закрепленной пластине корпуса; задний конец передающего соединяющего стержня соединен с подвижным контактом, который соединен посредством гибкого провода с проводной клеммой подвижного контакта, установленной на задней пластине корпуса; неподвижный контакт, проводная клемма подвижного контакта, передающий соединяющий стержень и корпус вместе являются изолированно соединенными, и передающий соединяющий стержень и подвижный контакт вместе являются изолированно соединенными. Вакуумный контакт установлен между задней закрепленной пластиной и средней закрепленной пластиной корпуса, задний конец вакуумного контакта соединен с неподвижным контактом, передний конец вакуумного контакта соединен с подвижным контактом посредством заднего конца одного передающего соединяющего стержня, передающий соединяющий стержень проходит через и устанавливается на средней закрепленной пластине и передней закрепленной пластине корпуса, передающий соединяющий стержень и корпус находятся в изолированном соединении, и передний конец передающего соединяющего стержня соединен с передним концом направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства посредством конфигурации рычажного типа, и соединительный стержень плеча,передающего усилие, таков, что гасит электрическую дугу. Дугогасильный контакт установлен на поверхности заднего конца подвижного контакта так, чтобы погасить электрическую дугу. Неподвижный контакт и подвижный контакт представляют собой плоскопластинчатую конструкцию, при этом имеется один или более неподвижных контактов, каждому неподвижному контакту соответствует один или более подвижный контакт, передний конец передающего соединяющего стержня,соединенный с подвижным контактом, соединен с передним концом направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства посредством конфигурации рычажного типа, и все направляющие стержни электромагнитного управляющего устройства соединены посредством соединительного стержня плеча, передающего усилие, такого, чтобы осуществить синхронное перемещение. Конфигурация рычажного типа включает в себя передающую скобу и плечо, передающее усилие,причем передающая скоба закреплена на внешней поверхности передней закрепленной пластины корпуса, один конец плеча, передающего усилие, шарнирно соединен с передающей скобой, другой конец плеча, передающего усилие, шарнирно соединен с передним концом направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства, и средняя часть плеча, передающего усилие, шарнирно соединена с передающим соединяющим стержнем. Низ корпуса образован стальными сварными пластинами и элементами из фасонной стали, верх корпуса выполнен из передней закрепленной пластины, средней закрепленной пластины и задней закрепленной пластины, верх и низ соединены сваркой или болтовым соединением, соединительные стержни расположены между передней закрепленной пластиной и средней закрепленной пластиной и между средней закрепленной пластиной и задней закрепленной пластиной для их усиления, и проводная клемма подвижного контакта закреплена на боковой пластине внизу корпуса. Корпус снабжен верхней пластиной и боковой пластиной. Передающий соединяющий стержень включает в себя передний сегмент стержня, средний сегмент стержня и задний сегмент стержня, причем передний сегмент стержня проходит через переднюю закрепленную пластину корпуса, пружина расположена между передним сегментом стержня и средним сегментом стержня, изолированный узел расположен между средним сегментом стержня и задним сегментом стержня, и задняя часть заднего сегмента стержня соединена с подвижным контактом посредством переходной детали.-2 013297 Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку настоящего изобретения имеет следующие технические характеристики.(1) Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку настоящего изобретения использует электромагнитное управляющее устройство, имеет высокий электрический КПД и хорошую синхронность и может осуществить синхронное сцепление множества устройств, расположенных раздельно, и осуществляет включение-выключение переключателя посредством управления включением и выключением питания электромагнитного управляющего устройства, что весьма удобно для функционирования.(2) Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку настоящего изобретения использует двухуровневое гашение дуги, т.е. вакуумный контакт гасит дугу как уровень-1, и дугогасительный контакт, добавленный к некоторым основным контактам, гасит дугу как уровень-2 так, чтобы действие гашения дуги было хорошим, конструкция простой, объем маленьким, и это не влияло бы на проводящий эффект. Контакт, как основной контакт, так и дуговой контакт, может осуществлять включениевыключение нагрузки в несколько сотен тысяч ампер тока высокого уровня. При включении питания дугогасительный контакт, или вакуумный контакт, войдет в контакт с неподвижным контактом до того,как с ним войдет в контакт подвижный контакт. При выключении питания дугогасительный контакт, или вакуумный контакт, перемещается от неподвижного контакта после того, как подвижный контакт перемещается от него, что достаточно безопасно для использования.(3) Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку настоящего изобретения использует конструкцию сцепления множества контактов, которые имеют большое поперечное сечение,чтобы вызвать большой поток. Кроме того, использование плоскопластинчатого контакта и плоскопластинчатого проводящего электрода может способствовать надлежащему теплоизлучающему эффекту без необходимости в охлаждающем устройстве. Большая сила нажатия и малое сопротивление контакта могут способствовать высокому КПД и положительному эффекту.(4) Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку настоящего изобретения имеет рациональный дизайн и простую конструкцию. Электромагнитное управляющее устройство приводит в движение передающий соединяющий стержень, чтобы переместить посредством плеча, передающего усилие, передающую скобу, и соединяющий стержень плеча, передающего усилие, которые имеют увеличенное усилие и малые потери, чтобы обеспечивать стабильность перемещения всех подвижных контактов так, чтобы КПД перемещения подвижных контактов был высоким. Кроме того, пружина расположена на передающем соединяющем стержне, чтобы позволить к подвижному контакту применять упругое нажатие так, чтобы сделать нажатие каждого контакта одинаковым и надлежащим образом осуществить координацию между перемещением дугогасительного контакта, или вакуумного контакта, и подвижным контактом.(5) Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку настоящего изобретения может быть безопасно использован. Изолирующие элементы расположены во всех местах контактов между электрифицированными компонентами и корпусом так, чтобы обеспечить изолированность корпуса от электричества, увеличить безопасность использования и предотвратить травмирование операторов.(6) Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку настоящего изобретения может быть широко использован, в частности может быть использован для включения-выключения десятков тысяч или нескольких сотен тысяч ампер тока высокого уровня в промышленности для того, чтобы осуществить процесс электролиза алюминия или меди. При внедрении в промышленность переключатель может выполнить электрифицированное короткое соединение на электролизере, который будет подвергнут техническому обслуживанию при невыключенном питании, несниженной нагрузке, не оказывая влияния на другие электролизеры, что может сохранить большое количество электроэнергии, сильно улучшить экономическую эффективность производства и иметь значительный социально-экономический выигрыш. Чтобы осуществить вышеупомянутую вторую задачу, настоящее изобретение обеспечивает систему управления сильноточным переключателем прямого включения под нагрузку, содержащую сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку по любому из пунктов формулы изобретения с 1 по 8, где система включает в себя интеллектуальное синхронное управляющее устройство и множество сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку, при этом интеллектуальное синхронное управляющее устройство выполнено с возможностью одновременного управления множеством сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку, чтобы одновременно и синхронно осуществить включение-выключение, и интеллектуальное синхронное управляющее устройство включает в себя блок питания, выполненный с возможностью подачи рабочего питания; блок выпрямителя, соединенный с блоком питания и выполненный с возможностью преобразовывать сигнал источника питания переменного тока (АС) в сигнал источника питания постоянного тока(DC); выходной блок, соединенный с множеством ветвей электромагнитного управляющего устройства во множестве сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку;-3 013297 зарядно-разрядный блок, соединенный с блоком выпрямителя и выходным блоком и выполненный с возможностью получать сигнал источника питания постоянного тока блока выпрямителя для зарядки и обеспечения рабочим напряжением выходного блока посредством разрядки; и интеллектуальный блок управления, соединенный с блоком питания, блоком выпрямителя, выходным блоком и зарядно-разрядным блоком, соответственно, и выполненный с возможностью управления автоматической зарядкой и поддержания напряжения зарядки зарядно-разрядного блока так, чтобы управлять множеством сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку, чтобы одновременно и синхронно осуществлять включение-выключение. Интеллектуальный блок управления включает в себя устройство контроля напряжения, приспособленное для получения данных о зарядном напряжении зарядно-разрядного блока; детектор размыкания цепи, приспособленный для получения данных по положениям включениявыключения каждой обмотки возбуждения выходного блока; и логический программируемый контроллер (PLC), соединенный с устройством контроля напряжения и детектором размыкания цепи и выполненный с возможностью управлять зарядкой или разрядкой зарядно-разрядного блока в соответствии с детектируемым сигналом зарядного напряжения, полученным устройством контроля напряжения, для того, чтобы все время удерживать зарядное напряжение около заданного значения и позволить множеству сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку одновременно и синхронно осуществлять включение-выключение, согласно положению включено-выключено обмотки возбуждения, полученному детектором размыкания цепи. Система управления нажимным сильноточным переключателем под нагрузку настоящего изобретения имеет следующие технические эффекты.(1) Применение усовершенствованного программируемого логического способа управления и техники сенсорной панели и отображение положений включения-выключения на сенсорной панели, и подача сигнала тревоги при определении положения схемы включения-выключения контура посредством детектора размыкания цепи.(2) Применение устройства контроля выходного напряжения для получения сигналов напряжения от каждой группы зарядно-разрядных блоков, преобразовывая их в стандартные 420 МА сигналы, вводя стандартные 420 МА сигналы в логический программируемый контроллер (PLC) и передавая их через кабель связи к сенсорной панели для отображения. Таким образом, сенсорная панель может не только отображать положение включения-выключения схемы зарядно-разрядного контура, но также и отобразить напряжение каждой группы схемы зарядно-разрядного контура переключателей; и только когда зарядное напряжение и разрядное напряжение достигают заданных значений напряжения, может быть гарантировано рабочее напряжение множества ветвей электромагнитного управляющего устройства.(3) Применение усовершенствованной теории автоматического управления, образование системы регулирования единым контуром схемы посредством устройства контроля напряжения, PLC и твердотельного реле, таким образом осуществляя интеллектуальное управление зарядным и разрядным напряжениями. Настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на чертежи и варианты осуществления. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - схематичный структурный вид, изображающий сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения; фиг. 2 - вид с сечением по линии А-А на фиг. 1; фиг. 3 - вид с сечением по линии С-С на фиг. 2; фиг. 4 - вид слева фиг. 1; фиг. 5 - вид справа фиг. 1; фиг. 6 - схематичный структурный вид, изображающий сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения; фиг. 7 - схематичный структурный вид, изображающий систему управления сильноточным переключателем прямого включения под нагрузку в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 8 - схематичный структурный вид, изображающий воплощение конструкции системы управления сильноточным переключателем прямого включения под нагрузку в соответствии с настоящим изобретением. На фигурах: 1 - неподвижный контакт; 2 - корпус; 3 - подвижный контакт; 4 - вакуумный контакт; 5 - соединительный стержень; 6 - гибкий провод; 7 - соединяющий блок вакуумного контакта;-4 013297 8 - проводная клемма подвижного контакта; 9 - верхняя закрывающая пластина; 10 - электромагнитное управляющее устройство; 11 - монтажная петля; 12 - плечо, передающее усилие; 13 - передающая скоба; 14 - передающий соединяющий стержень; 15 - пружина; 16 - изолированный узел; 17 - размещенный болт; 18 - размещенная пластина; 19 - соединяющий провод вакуумного контакта; 20 - соединительная деталь; 21 - изолированная пластина вакуумного контакта; 22 - боковая закрывающая пластина; 23 - изолированное гнездо болта; 24 - переходная деталь; 25 - малая изолирующая размещенная муфта; 26 - большая изолирующая размещенная муфта; 27 - соединительный стержень плеча, передающего усилие; 28 - размещенная пластина; 100 - сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку; 200 - интеллектуальное синхронное управляющее устройство; 201 - блок питания; 202 - блок выпрямителя; 203 - выходной блок; 204 - зарядно-разрядный блок; 205 - интеллектуальный управляющий блок; 206 - логический программируемый контроллер (PLC); 207 - устройство контроля напряжения; 208 - детектор размыкания цепи; 209 - устройство дисплея. Подробное описание изобретения Фиг. 1 - схематичный структурный вид, изображающий сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения; фиг. 2 - вид с сечением по линии А-А на фиг. 1; фиг. 3 - вид с сечением по линии С-С на фиг. 2; фиг. 4 вид слева фиг. 1 и фиг. 5 - вид справа фиг. 1. Как показано в фиг. 1, передняя закрепленная пластина,средняя закрепленная пластина и задняя закрепленная пластина на верхней части корпуса 2 сильноточного переключателя прямого включения под нагрузку соединены вместе с использованием соединительных стержней 5, низ корпуса 2 образован сварными стальными пластинами и деталями из фасонной стали, верх и низ объединены в корпус с использованием болтов и изолированных гнезд для болтов, наверху имеется верхняя закрывающая пластина 9, монтажные петли 11 установлены на верхней закрывающей пластине 9, имеются боковые закрывающие пластины 22 на боковых сторонах корпуса 2. Неподвижные контакты 1 установлены на задней закрепленной пластине корпуса 2, электромагнитные управляющие устройства 10 установлены между средней закрепленной пластиной и передней закрепленной пластиной корпуса 2, передний конец направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства 10 проходит через переднюю закрепленную пластину корпуса и соединяется с передним концом передающего соединяющего стержня 14 посредством конфигурации рычажного типа, передающий соединяющий стержень 14 проходит через и устанавливается на средней закрепленной пластине и передней закрепленной пластине корпуса 2, задний конец соединяется с подвижным контактом 3, который соединен посредством гибкого провода 6 с проводной клеммой 8 подвижного контакта, установленной на боковой пластине внизу корпуса 2 (проводная клемма 8 подвижного контакта также может быть установлена на задней закрепленной пластине). Неподвижный контакт 1, проводная клемма 8 подвижного контакта, передающий соединяющий стержень 14 и корпус 2 все находятся в изолированном соединении. Каждый передающий соединяющий стержень 14 и каждый подвижный контакт 3 также оба соединены изолировано. Неподвижные контакты 1 и подвижные контакты 3 представляют собой плоскопластинчатые конструкции, которые могут включать и отключать ток высокого уровня. Вакуумный контакт 4 установлен между задней закрепленной пластиной и средней закрепленной пластиной корпуса 2. Вакуумный контакт 4 соединен с соединяющим блоком 7 посредством соединяющего провода 19 вакуумного контакта. Задний конец вакуумного контакта 4 установлен на задней закрепленной пластине корпуса 2 посредством соединительной детали 20 и изолированной пластины 21 вакуумного контакта. Соединительная деталь 20 соединяет вакуумный контакт 4 с неподвижным контактом 1.-5 013297 Передний конец вакуумного контакта 4 проходит через среднюю закрепленную пластину и соединен с задним концом другого передающего соединяющего стержня 14. Передний конец передающего соединяющего стержня 14 проходит через и устанавливается на передней закрепленной пластине. Задний конец проходит через и устанавливается на размещенной пластине 18. Размещенная пластина 18 установлена на средней закрепленной пластине посредством размещенных болтов 17. Передний конец передающего соединяющего стержня 14 соединен с передним концом направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства 10 посредством конфигурации рычажного типа и соединительного стержня 27 плеча, передающего усилие. Передний конец вакуумного контакта 4 соединен с подвижным контактом 3 так, чтобы погасить электрическую дугу. В данном варианте осуществления существуют три (альтернативно, один, два, шесть или девять, в зависимости от необходимости) неподвижных контакта 1. Каждый из неподвижных контактов 1 соответствует двум подвижным контактам 3 (альтернативно, соответственно один одному). Конфигурация рычажного типа включает в себя передающую скобу 13 и плечо 12, передающее усилие, и соединительный стержень 27 плеча, передающего усилие. Передающая скоба 13 закреплена на внешней поверхности передней закрепленной пластины. Один конец плеча 12, передающего усилие, шарнирно соединен с передающей скобой 13, и другой конец плеча 12, передающего усилие, шарнирно соединен с передним концом направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства 10. Средняя часть плеча 12,передающего усилие, шарнирно соединена с передающим соединяющим стержнем 14. Верхние концы всех плеч 12, передающих усилие, соединены с соединительным стержнем 27 плеча, передающего усилие, для осуществления синхронного перемещения. Альтернативно, все направляющие стержни электромагнитного управляющего устройства 10 могут быть соединены соединительным стержнем 27 плеча,передающего усилие, для осуществления синхронного перемещения. Передающий стержень 14 включает в себя передний сегмент стержня, средний сегмент стержня и задний сегмент стержня. Передний сегмент стержня проходит через переднюю закрепленную пластину. Пружина 15 расположена между передним сегментом стержня и средним сегментом стержня. Изолированный узел 16 расположен между средним сегментом стержня и задним сегментом стержня. Задняя часть заднего сегмента стержня соединена с подвижным контактом 3 посредством переходной детали 24. Во время работы последовательных электролизеров алюминия в производственном цеху один сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку данного варианта осуществления предварительно установлен на электролизере алюминия, нуждающемся в краткосрочном прекращении подачи электроэнергии и удержании в выключенном состоянии. Проводящий кабель неподвижного контакта 1 соединен с положительным электродом, нуждающимся в кратковременном прекращении подачи электроэнергии. Проводящий кабель проводной клеммы 8 подвижного контакта соединен с отрицательным электродом электролизера. Электромагнитное управляющее устройство 10 соединено с блоком управления питанием. Когда питание включено, внутренняя обмотка электромагнитного управляющего устройства 10 включена для того, чтобы вызвать силу магнитного поля и привести в действие направляющий стержень для перемещения назад. Направляющий стержень приводит в действие плечо 12, передающее усилие, и пружина 15 сжимается передающим соединяющим стержнем 14. Когда пружина 15 сжата передающим соединяющим стержнем 14 до некоторой степени, переходная деталь 24 немедленно и равномерно подает усилие на подвижный контакт 3. Подвижный контакт 3 действует так, чтобы замкнуться с неподвижным контактом 1, чтобы образовать проводящий путь с проводной клеммой 8 подвижного контакта. Когда питание отключено, внутренняя обмотка электромагнитного управляющего устройства 10 теряет мощность, которая должна быть отключена, направляющий стержень возвращается так, чтобы привести в действие плечо 12, передающее усилие, пружина разжимается и возвращает подвижный контакт 3 посредством переходной детали 24, и подвижный контакт 3 отключен от неподвижного контакта 1 так, чтобы завершить процесс отключения питания. Таким образом, при включенном питании последовательности электролизеров алюминия может быть осуществлено короткозамкнутое прекращение подачи электроэнергии на электролизер алюминия, нуждающийся в отключении питания, и это не влияет на производительность последовательности электролизеров алюминия так, чтобы сохранить большое количество электроэнергии. Так как расстояние между подвижным контактом 3 и неподвижным контактом 1 больше, чем между подвижным контактом 3 и вакуумным контактом 4, при включенном питании вакуумный контакт 4 контактирует с неподвижным контактом 1 перед тем, как подвижный контакт 3 контактирует с ним, и когда питание отключено, вакуумный контакт 4 перемещается от неподвижного контакта 1 после того,как от него переместится подвижный контакт 3, чтобы погасить электрическую дугу, что является достаточно безопасным. Фиг. 6 - схематичный структурный вид, изображающий сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6, разница между данным вариантом осуществления и вариантом осуществления,изображенным на фиг. 1-5, состоит в том, что поверхности заднего конца одного или более подвижных контактов 3 установлены с дугогасительными контактами 29, чтобы вторично погасить электрическую дугу, что более безопасно.-6 013297 Могут быть предложены несколько вариантов конструкции, изменяя конкретную конструкцию корпуса, количество и конструкцию электромагнитного управляющего устройства, количество неподвижных контактов, конструкцию передающего соединяющего стержня и конструкцию соединения между передающим соединяющим стержнем и электромагнитным управляющим устройством, которые все находятся в общем варьируемом объеме настоящего изобретения и не будут подробно объяснены. Фиг. 7 - схематичный конструкционный вид, изображающий систему управления нажимным сильноточным переключателем под нагрузку в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фиг. 7, система управления нажимным сильноточным переключателем под нагрузку согласно настоящему изобретению включает в себя множество сильноточных переключателей 100 прямого включения под нагрузку и интеллектуальное синхронное управляющее устройство 200. Конструкции сильноточных переключателей 100 прямого включения под нагрузку такие же, как изображены на вышеупомянутых фиг. 1-6, и они не будут повторно описаны. Интеллектуальное синхронное управляющее устройство 200 выполнено с возможностью управлять множеством сильноточных переключателей 100 прямого включения под нагрузку для одновременного и синхронного осуществления включения-выключения. Точнее говоря, интеллектуальное синхронное управляющее устройство 200 включает в себя блок 201 питания,блок 202 выпрямителя, выходной блок 203, зарядно-разрядный блок 204 и интеллектуальный блок 205 управления, в котором блок 201 питания выполнен с возможностью обеспечения подачи рабочего питания, блок 202 выпрямителя соединен с блоком 201 питания и выполнен с возможностью преобразования сигнала блока 201 питания переменного тока в сигнал блока питания постоянного тока. Выходной блок 203 соединен с множеством ветвей электромагнитных управляющих устройств во множестве сильноточных переключателей 100 прямого включения под нагрузку. Зарядно-разрядный блок 204 соединен с блоком 202 выпрямителя и выходным блоком 203 и выполнен с возможностью получать сигнал источника питания постоянного тока блока 202 выпрямителя для зарядки и обеспечения рабочего напряжения на выходном блоке 203 посредством разрядки. Интеллектуальный блок 205 управления соединен с блоком 201 питания, блоком 202 выпрямителя, выходным блоком 203 и зарядно-разрядным блоком 204, соответственно, и выполнен с возможностью управления автоматической зарядкой зарядно-разрядного блока 204 и обеспечения зарядного напряжения так, чтобы управлять множеством сильноточных переключателей 100 прямого включения под нагрузку, чтобы одновременно и синхронно осуществлять включениевыключение. В вышеупомянутом техническом решении интеллектуальный управляющий блок 205 включает в себя логический программируемый контроллер 206 (PLC), устройство 207 контроля напряжения и детектор 208 размыкания цепи. Устройство 207 контроля напряжения выполнено с возможностью получения зарядного напряжения от зарядно-разрядного блока 204. Детектор 208 размыкания цепи выполнен с возможностью получения данных о положениях включения-выключения каждой обмотки возбуждения выходного блока 203. Логический программируемый контроллер 206 (PLC) соединен с устройством 207 контроля напряжения и детектором 208 размыкания цепи и управляет зарядкой или разрядкой зарядноразрядного блока 204 в соответствии с детектируемым сигналом зарядного напряжения, полученным устройством 207 контроля напряжения, для того, чтобы все время удерживать зарядное напряжение около заданного значения и приводить в действие множество сильноточных переключателей 100 прямого включения под нагрузку, чтобы одновременно и синхронно осуществлять включение-выключение согласно положению включено-выключено обмотки возбуждения, полученному детектором 208 размыкания цепи. Более того, интеллектуальный управляющий блок 205 дополнительно содержит устройство 209 дисплея, соединенное с PLC 206. Устройство 209 дисплея выполнено с возможностью отображать зарядное напряжение зарядно-разрядного блока 204 и положение включено-выключено обмотки возбуждения. Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку приводится в действие электромагнитным управляющим устройством. Зарядное напряжение и разрядное напряжение - самое основное и наиболее важное условие для обеспечения безопасной и надежной работы электромагнитного управляющего устройства. Слишком высокое зарядное и разрядное напряжение повлияет на безопасность элементов и даже может вызвать неблагоприятные ситуации, такие как воспламенение компонентов. Слишком низкое зарядное и разрядное напряжение может привести к прекращению функционирования множества ветвей электромагнитных управляющих устройств или к тому, что сможет действовать только часть электромагнитных управляющих устройств, что является более серьезной проблемой, потому что наиболее недопустимой для включения и выключения уравнительного переключателя ячейки при отсутствии подачи напряжения является асинхронная работа множества ветвей электромагнитных управляющих устройств, что может вызвать серьезную аварию и непредсказуемые последствия для электролизного производства алюминия. В настоящем изобретении система регулирования единым контуром схемы выполнена из устройства контроля напряжения, PLC и твердотельного реле. Устройство контроля напряжения получает сигнал напряжения и передает обратно величину зарядного напряжения и величину разрядного напряжения на PLC для осуществления оценки параметров. Пока значение напряжения,переданного обратно на PLC, не достигает заданного значения, схема зарядного контура продолжает зарядку; когда значение напряжения достигает заданного значения, PLC отключает источник питания от-7 013297 схемы зарядного контура, т.е. размыкает контур схемы твердотельного реле так, чтобы удержать значение зарядного напряжения на прежнем уровне. Значение отклонения (например, 1 с) установлено в соответствии с программой, и когда зарядное напряжение со временем постепенно уменьшается и разница значений между значением дисплея и предварительно заданным значением больше чем 1 с, твердотельное реле действует, чтобы включить схему зарядного контура. Фиг. 8 - схематичный вид, изображающий вариант осуществления конструкции системы управления сильноточным переключателем прямого действия под нагрузку в соответствии с настоящим изобретением. Основанный на вышеупомянутом техническом решении интеллектуальный управляющий блок 205, в основном, состоит из PLC 206, сенсорной панели 209, устройства 207 контроля напряжения, детектора 208 размыкания цепи, соединительного кабеля и т.д. Детектор 207 напряжения детектирует зарядное напряжение зарядно-разрядного блока 204, преобразовывает детектируемый сигнал напряжения постоянного тока в стандартный 4-20 мА сигнал и передает его на PLC 206 для того, чтобы обеспечить действенность схемы зарядно-разрядного контура. Детектор 208 размыкания цепи детектирует положение включено-выключено каждой обмотки возбуждения в выходном блоке 203 и передает его на PLC 206 в форме нормально открытого или нормально закрытого контакта так, чтобы обеспечить безопасность функционирования сильноточного переключателя прямого действия под нагрузку. Два вышеупомянутых детектирующих устройства могут эффективно обеспечивать безопасность системы управления сильноточным переключателем прямого действия под нагрузку в соответствии с настоящим изобретением. PLC 206 является управляющим центром, выполненным с возможностью получения всех сигналов и,согласно разработанной программе, осуществления функций общей системы управления, таких как программное управление, защита и выключающее/включающее действие контактора. Сенсорная панель 209 является надежным интерфейсом, заменяющим мозг человека и осуществляющим визуальное функционирование настоящего изобретения. Сенсорная панель 209 позволяет человеку ясно видеть положение включено-выключено схемы контура обмоток возбуждения и зарядное напряжение; он также может привести статистические параметры по настоящему изобретению, такие как продолжительность работы, и он дополнительно имеет сигнализацию, диагностический режим, данные по предыстории процесса и другие функции. Интеллектуальный управляющий блок 205 осуществляет основные функции системы управления сильноточным переключателем прямого действия под нагрузку в соответствии с настоящим изобретением и выполняет идеальные функции, такие как безопасная сигнализация, которая является одной из основных частей целой управляющей системы. Чтобы обеспечить безопасность работ, настоящее изобретение может дополнительно расположить кнопку ручного управления, чтобы обеспечить безопасность и надежность посредством продублированной защиты. Блок 201 питания обеспечивает подачу рабочего питания для системы управления сильноточным переключателем прямого действия под нагрузку в соответствии с настоящим изобретением так, чтобы обеспечить подачу питания всей системе управления и обеспечить подачу питания надлежащего качества для схемы зарядно-разрядного контура. Значение напряжения питания в производственном помещении составляет 220 или 380 В переменного тока. С точки зрения безопасности и других факторов системы управления напряжение в 220 В переменного тока наиболее предпочтительно и преобразуется в требуемое напряжение посредством трансформатора системы управления. Блок 202 выпрямителя изменяет сигнал источника питания переменного тока от блока 201 питания в сигнал постоянного тока посредством выпрямительного модуля. Может быть выбрано соответствующее число выпрямительных мостов согласно рабочему числу уравнительных переключателей. Зарядно-разрядный блок 204 является одним из основных блоков системы управления сильноточным переключателем прямого действия под нагрузку в соответствии с настоящим изобретением, который осуществляет все управление вместе с интеллектуальным управляющим блоком 205. В зависимости от особенностей производства алюминия электролитическим способом настоящее изобретение может быть разделено на четыре ветви интеллектуального синхронного управления, пять ветвей интеллектуального синхронного управления и шесть ветвей интеллектуального синхронного управления соответственно. С точки зрения опасности и важности системы управления настоящее изобретение может установить множество элементов защиты в интеллектуальном управляющем блоке 205 и зарядно-разрядном блоке 204 так, чтобы обеспечить безопасность системы управления. Выходной блок 203 служит для соединения интеллектуального синхронного управляющего устройства 200 и сильноточного переключателя прямого действия под нагрузку. Выходной блок 203 включает в себя следующие компоненты: кабельное гнездо, стандартный кабель и кабельное гнездо для уравнительного переключателя. Обработка стандартного кабеля экономит время на отладку и сохраняет необходимое время для монтажа оборудования для процесса производства алюминия электролитическим способом при использовании уравнительного переключателя для включения/выключения ячейки при непрекращенной подаче электроэнергии. Интеллектуальное синхронное управляющее устройство 200 настоящего изобретения, в основном,разработано для управления множеством сильноточных переключателей 100 прямого действия под нагрузку для осуществления одновременного и синхронного включения-выключения. Функционирование всех сильноточных переключателей 100 прямого действия под нагрузку должно быть одновременным и-8 013297 синхронным. Существуют два смысла слова "синхронно", а именно: во-первых, три электромагнитных управляющих устройства в каждой группе сильноточных переключателей 100 прямого действия под нагрузку должны выполнять включение-выключение одновременно и синхронно; во-вторых, все электромагнитные управляющие устройства в пяти группах сильноточных переключателей 100 прямого действия под нагрузку должны действовать одновременно и синхронно. Чтобы обеспечить синхронное и одновременное действие множества ветвей электромагнитных управляющих устройств, у вышеупомянутых технических решений настоящего изобретения есть следующие особенности.(1) Применение усовершенствованного программируемого логического способа управления и способа сенсорной панели и отображение положений включения-выключения на сенсорный экран, и подача сигнала тревоги при определении положения включения-выключения схемы контура посредством детектора размыкания цепи.(2) Применение устройства контроля напряжения для получения сигналов напряжения от каждой группы зарядно-разрядных блоков, преобразование их в стандартные 420 МА сигналы, вводя стандартные 420 МА сигналы в логический программируемый контроллер (PLC) и передавая их через кабель связи к сенсорной панели для отображения. Таким образом, сенсорная панель может не только отображать положение включения-выключения схемы зарядно-разрядного контура, но также и отобразить значение напряжения каждой группы схемы зарядно-разрядного контура переключателей; и только когда зарядное напряжение и разрядное напряжение достигают заданных значений напряжения, может быть обеспечено рабочее напряжение множества обмоток электромагнитного управляющего устройства.(3) Применение усовершенствованной теории автоматического управления, образование системы управления единой схемой контура посредством устройства контроля напряжения, PLC и твердотельного реле, таким образом осуществляя интеллектуальное управление зарядным и разрядным напряжением. В заключение необходимо отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления используются только для объяснения, но не для ограничения технического решения настоящего изобретения. Несмотря на подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на вышеупомянутые варианты осуществления, очевидно, специалистами, квалифицированными в данной области техники, могут быть сделаны, не отступая при этом от объема и сущности настоящего изобретения, различные модификации, изменения или эквивалентные замены, охваченные формулой настоящего изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку, содержащий корпус, неподвижный контакт, подвижный контакт и электромагнитное управляющее устройство, в котором неподвижный контакт установлен на задней закрепленной пластине корпуса; электромагнитное управляющее устройство установлено между средней закрепленной пластиной и передней закрепленной пластиной корпуса; передний конец направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства проходит через переднюю закрепленную пластину корпуса и соединяется с передним концом передающего соединительного стержня посредством конфигурации рычажного типа; передающий соединительный стержень проходит через и устанавливается на средней закрепленной пластине и передней закрепленной пластине корпуса; задний конец передающего соединительного стержня соединен с подвижным контактом, причем подвижный контакт соединен посредством гибкого провода с проводной клеммой подвижного контакта, установленной на задней пластине корпуса; неподвижный контакт, подвижная контактная проводная клемма, передающий соединительный стержень и корпус являются вместе изолированно соединенными и передающий соединительный стержень и подвижный контакт являются вместе изолированно соединенными. 2. Переключатель по п.1, в котором вакуумный контакт установлен между задней закрепленной пластиной и средней закрепленной пластиной корпуса, задний конец вакуумного контакта соединен с неподвижным контактом, передний конец вакуумного контакта соединен с подвижным контактом посредством заднего конца одного передающего соединительного стержня, передающий соединительный стержень проходит через и устанавливается на средней закрепленной пластине и передней закрепленной пластине корпуса, передающий соединительный стержень и корпус находятся в изолированном соединении и передний конец передающего соединительного стержня соединен с передним концом направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства посредством конфигурации рычажного типа, и плечо, передающее усилие, таково, что гасит электрическую дугу. 3. Переключатель по п.1, в котором дугогасильный контакт установлен на поверхности заднего конца подвижного контакта, чтобы погасить электрическую дугу. 4. Переключатель по п.1, в котором неподвижный контакт и подвижный контакт представляют собой плоскопластинчатые конструкции, при этом имеется один или более неподвижных контактов, каждому неподвижному контакту соответствует один или более подвижный контакт, передний конец передающего соединительного стержня, соединенный с подвижным контактом, соединен с передним концом направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства посредством конфигурации рычажного типа, и все направляющие стержни электромагнитного управляющего устройства соединены-9 013297 посредством соединительного стержня плеча, передающего усилие, такого, чтобы осуществить синхронное перемещение. 5. Переключатель по п.1, в котором конфигурация рычажного типа содержит передающую скобу и плечо, передающее усилие, причем передающая скоба закреплена на внешней поверхности передней закрепленной пластины корпуса, один конец плеча, передающего усилие, шарнирно соединен с передающей скобой, другой конец плеча, передающего усилие, шарнирно соединен с передним концом направляющего стержня электромагнитного управляющего устройства и средняя часть плеча, передающего усилие, шарнирно соединена с передающим соединительным стержнем. 6. Переключатель по п.1, в котором низ корпуса образован стальными сварными пластинами и элементами из фасонной стали, верх корпуса выполнен из передней закрепленной пластины, средней закрепленной пластины и задней закрепленной пластины, верх и низ соединены сваркой или болтовым соединением, соединительные стержни расположены между передней закрепленной пластиной и средней закрепленной пластиной и между средней закрепленной пластиной и задней закрепленной пластиной для их усиления и проводная клемма подвижного контакта закреплена на боковой пластине на конце корпуса. 7. Переключатель по п.1, в котором корпус снабжен верхней пластиной и боковой пластиной. 8. Переключатель по п.1, в котором передающий соединительный стержень содержит передний сегмент стержня, средний сегмент стержня и задний сегмент стержня, причем передний сегмент стержня проходит через переднюю закрепленную пластину корпуса, пружина расположена между передним сегментом стержня и средним сегментом стержня, изолированный узел расположен между средним сегментом стержня и задним сегментом стержня и задняя часть заднего сегмента стержня соединена с подвижным контактом посредством отдельной детали. 9. Система управления сильноточным переключателем прямого включения под нагрузку, содержащая сильноточный переключатель прямого включения под нагрузку по любому из пп.1-8, причем система содержит интеллектуальное синхронное управляющее устройство и множество сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку, при этом интеллектуальное синхронное управляющее устройство выполнено с возможностью одновременного управления множеством сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку, чтобы осуществить включение-выключение одновременно и синхронно, и интеллектуальное синхронное управляющее устройство содержит блок питания, выполненный с возможностью обеспечения рабочего напряжения; блок выпрямителя, соединенный с блоком питания и выполненный с возможностью преобразовать сигнал источника питания переменного тока (АС) в сигнал источника питания постоянного тока (DC); выходной блок, соединенный с множеством ветвей электромагнитного управляющего устройства во множестве сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку; зарядно-разрядный блок, соединенный с блоком выпрямителя и выходным блоком и выполненный с возможностью принимать сигнал источника питания постоянного тока от блока выпрямителя для заряда и обеспечения выходного блока рабочим напряжением посредством разрядки; и интеллектуальный управляющий блок, соединенный с блоком питания, блоком выпрямителя, выходным блоком и зарядно-разрядным блоком соответственно и выполненный с возможностью управления автоматической зарядкой и поддержания зарядного напряжения зарядно-разрядного блока так, чтобы управлять множеством сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку, чтобы осуществлять включение-выключение одновременно и синхронно. 10. Система по п.9, в которой интеллектуальный управляющий блок содержит устройство контроля напряжения, выполненное с возможностью получения данных о зарядном напряжении зарядно-разрядного блока; детектор размыкания цепи, выполненный с возможностью получения данных о положениях включения-выключения каждой обмотки возбуждения выходного блока; и логический программируемый контроллер (PLC), соединенный с устройством контроля напряжения и детектором размыкания цепи и выполненный с возможностью управлять зарядом или разрядом зарядно-разрядного блока в соответствии с детектируемым сигналом зарядного напряжения, полученным устройством контроля напряжения, для того, чтобы все время удерживать зарядное напряжение около заданного значения и позволить множеству сильноточных переключателей прямого включения под нагрузку осуществлять включение-выключение одновременно и синхронно согласно положению включения-выключения обмотки возбуждения, полученному детектором размыкания цепи. 11. Система по п.10, в которой интеллектуальный управляющий блок дополнительно содержит устройство дисплея, соединенное с PLC и выполненное с возможностью отображать напряжение зарядки зарядно-разрядного блока и положение включения-выключения обмотки возбуждения.