CN101409427B

CN101409427B - 一种电源分配单元

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Publication number: CN101409427B
Application number: CN2007100469974A
Authority: CN
Inventors: 张燕萍
Original assignee: SHANGHAI XINFENG ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI XINFENG ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2027-10-12
Also published as: CN101409427A

Abstract

本发明涉及自动化控制柜的一种电源分配单元。为了适应负载的变化等，提出的技术方案是：一种电源分配单元，包括断路器连接装置等，其特征是：所述的断路器连接装置是成对安装的断路器插座(1)；断路器插座(1)为T形长柱体，一端有圆孔、另一端有外螺纹；断路器插座(1)成对的穿过断路器安装板(7)：一只断路器插座(1)与断路器安装板(7)、汇流排固定连接，汇流排再通往输入接线端口；另一只断路器插座(1)与断路器安装板(7)、内部电流接线固定连接，内部电流接线再通往输出接线端口；断路器安装板(7)通过安装支架(10)与机箱(6)固定连接。有益效果是：能够适应实际负载的变化，方便的更换断路器，减少浪费，避免接线错误。

Description

一种电源分配单元

技术领域

本发明涉及自动化控制柜的技术领域，特别是涉及自动化控制柜的电源分配单元。

背景技术

每一个标准机架(或者称控制柜、控制箱)都需安装一个电源分配单元(PDU或TRU)，为各种装置提供供电电源。

供电电源可以是包括交流电和直流电，也可以仅仅是交流电，当然，也可以仅仅是直流电。

多年以来，电源分配都是采用导轨安装的普通空气开关(断路器)，分别用电线连接到汇流排和输出接线端子上来完成的，但此类电源分配单元存在着以下几种问题：

(1)断路器规格一次配置成型，无法适应实际负载线路和负载容量的变化。

(2)断路器的更换维修涉及到拆线装线非常不方便。

(3)盲目配置断路器，常常造成浪费。常规PDU的断路器配置在生产完成后就是满配了。如一个一路输入十二路输出的PDU就必须配足12个断路器。实际上可能只有5路6路用电负载，却配了12个断路器。更重要的是不同的负载理应按实际需要配置相应脱扣电流的断路器，而常规PDU的脱扣电流通常是一个固定值，不能对各路负载实行个性化配置，大负载(如新增的或升级的)接不了，小负载又形成不了真正的保护。

(4)发生错误的隐患。如果必须更换PDU中的断路器的话，因为涉及到拆装配线，实际上是非常麻烦的，并且手工接线安装也存在着很大故障隐患(接线是否牢靠，接线是否会发生错误等)。

发明内容

为了适应实际负载线路和负载容量的变化，方便的增加、更换或维修断路器，减少浪费，避免接线错误，本发明提出了以下技术方案。

一种电源分配单元，包括机箱、汇流排、内部电流接线、输入接线端口、输出接线端口、断路器安装板、断路器、断路器连接装置，所述的断路器安装板采用绝缘材料板制作；

所述的断路器连接装置是成对安装的断路器插座；断路器插座为T形长柱体，其T型柱头端有圆孔、另一端有外螺纹；圆孔的内径尺寸与断路器的插头外径尺寸紧密配合；断路器插座成对的穿过断路器安装板：一只断路器插座与断路器安装板、汇流排固定连接，汇流排再通往输入接线端口；另一只断路器插座与断路器安装板、内部电流接线固定连接，内部电流接线再通往输出接线端口；

断路器的一对插脚，安插在一对断路器插座上，既实现安装连接、又实现电路连通；

断路器安装板通过安装支架与机箱固定连接。

2.断路器插座的外表面、特别是螺纹处和圆孔内壁处，有镀银层。

3.断路器插座与断路器安装板、汇流排固定连接，是指：

断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、汇流排、螺母依次螺接为一处；所述的汇流排上有通孔；

或者断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、汇流排、平垫圈、螺母依次螺接为一处；所述的汇流排上有通孔；

或者断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、汇流排依次螺接为一处，所述的汇流排上有螺孔。

4.断路器插座与断路器安装板、内部电流接线固定连接，是指：

断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、内部电流接线、螺母依次螺接为一处；所述的内部电流接线，在其端头有连接片，连接片上有圆孔用于连接；

或者断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、内部电流接线、平垫圈、螺母依次螺接为一处；所述的内部电流接线，在其端头有连接片，连接片上有圆孔用于连接；

或者断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、内部电流接线依次螺接为一处；所述的内部电流接线，在其端头有连接块，连接块上有螺孔用于连接。

5.机箱有面板，面板与机箱的主体部位用螺钉连接。

6.面板是平板形的。

7.面板周边带有二条加强折边或二条以上加强折边，所述的加强折边是指：经二次90°角度折弯形成的回形折边。

8.螺母是铜质螺母，或者是镀银铜质螺母；平垫圈是铜质平垫圈，或者是镀银铜质平垫圈。

本发明的有益效果是：能够适应实际负载线路和负载容量的变化，方便的增加、更换或维修断路器，减少盲目安装断路器而造成的浪费，避免因拆装断路器而可能出现的接线错误。

附图说明

图1是实施例一中的电源分配单元的示意图

图2是实施例一中的机箱面框示意图

图3是实施例一中的面板示意图

图4是实施例二中的面板主视图

图5是实施例二中的面板俯视图

图6是实施例三和实施例四中的面板主视图

图7是实施例三中的面板俯视图

图8是实施例四中的面板俯视图

图9是实施例四中的面板左视图

图10是实施例五中的断路器插座主视图

图11是实施例五中的断路器插座主视图断

图12是实施例六中的断路器插座主视图

图13是实施例六中的断路器插座俯视图

图14是实施例七中的断路器插座主视图

图15是实施例七中的断路器插座俯视图

图16是实施例八中的断路器插座主视图

图17是实施例八中的断路器插座俯视图

1.断路器插座 2.平垫圈 3.螺母

4-1.直流正极汇流排 4-2.直流正极汇流排 5.直流负极汇流排

6.机箱 7.断路器安装板 8.垫块(B)

9.垫块(A) 10.安装支架 11.机箱盖

12.交流相线汇流排 12-1.交流相线汇流排

13.交流中性线汇流排

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

每一个标准机架(或者称控制柜、控制箱)都需安装一个电源分配单元(PDU或TRU)，为各种装置提供供电电源。多年以来，电源分配都是采用导轨安装的普通空气开关(断路器)，分别用电线连接到汇流排和输出接线端子上来完成的，但此类电源分配单元存在着以下几种问题：

(2)断路器的更换维修涉及到拆线装线非常不方便。

针对以上问题，为了实施本发明提出的技术方案，应对断路器进行挑选，选用断路器插脚为圆棒形状的。在机箱上安装与断路器配合的断路器插座，断路器插座上的圆孔插入断路器。实施本发明，断路器可以在断路器插座上方便的插入、拔下。

为了能够方便、顺利的实施本发明，现提出，有一种名称为液磁式超小型断路器，可供使用或选用。

实施本发明技术方案的电源分配单元，可根据机架内不同的负载数量及负载容量，灵活配置断路器，做到随需随配，量身定“配”，有效提高了设备的安全性，避免了断路器的空置浪费，而且，维修、更换断路器也非常方便。

比如，小分架选6A的快速断路器，风扇架选2A的中速断路器，让客户真正感受到方便安全舒心。

由于在维修时，只要拔下有故障的断路器、插上新的断路器即可，不需要接线，所以也不存在发生接线错误或不可靠等情况。

断路器插座可以选择铜质材料制作(如果用银质材料制作，导电性能虽然良好，但成本很高)，为了导电的性能更好，可以对铜质材料制作的断路器插座，进行镀银处理，在镀银工艺上，应对镀层的厚度进行控制，螺纹处、特别是圆孔内壁要有效镀上银层；此外，还要控制好螺纹处的机械尺寸的配合，需要注意的是：断路器插座圆孔必须与断路器上的圆棒形插脚紧密配合，以保证大电流安全、可靠的通过。基于上述同样的原因，和断路器配套使用的螺母、平垫圈，也应选铜质材料制造的，如果对螺母、平垫圈进行镀银处理，那么，虽然花费不多，但导电性能会大大提高。

在本发明的技术方案中，供电电源可以是包括交流电和直流电，也可以仅仅是交流电，当然，也可以仅仅是直流电；与此相应的，在一个实际的电源分配单元中，可能同时含有交流汇流排和直流汇流排，也可能只含有直流汇流排，或者可能只含有交流汇流排。

断路器连接装置是成对安装的断路器插座；断路器插座为T形长柱体，其T型柱头端有圆孔、另一端有外螺纹。具体的断路器插座形状可以有多种多样，后面的实施例中也有列举。

圆孔的内径尺寸与断路器的插头外径尺寸紧密配合；断路器插座成对的穿过断路器安装板：一只断路器插座与断路器安装板、汇流排固定连接，汇流排再通往输入接线端口；另一只断路器插座与断路器安装板、内部电流接线固定连接，内部电流接线再通往输出接线端口。

具体的断路器插座与断路器安装板、汇流排固定连接，可以是：断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板(有安装通孔)、汇流排(有安装通孔)、螺母依次螺接为一处。也可以是：断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、汇流排、平垫圈、螺母依次螺接为一处；所述的汇流排上有通孔；还可以是断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、汇流排(有用于连接的螺孔)依次螺接为一处。

还有，具体的断路器插座与断路器安装板、内部电流接线固定连接，可以是：断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、内部电流接线(端头有连接片，连接片上有圆孔用于连接；)、螺母依次螺接为一处。也可以是：断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、内部电流接线(端头有连接片，连接片上有圆孔用于连接)、平垫圈、螺母依次螺接为一处。还可以是：断路器插座的T型柱头部位、断路器安装板、内部电流接线依次螺接为一处，内部电流接线的端头有连接块，连接块上有螺孔用于连接。

实施例一

结合图1、图2、图3，进行说明。

在图中，标号1是断路器插座；2是平垫圈；3是螺母；4-1是直流正极汇流排；4-2是直流正极汇流排；5是直流负极汇流排；6是机箱；7断路器安装板；8是垫块(B)；9垫块(A)；10安装支架；11机箱盖；12交流相线汇流排；12-1交流相线汇流排；13交流中性线汇流排。

图1是采用本发明技术方案的某一电源分配单元的示意图。

在本实施例中，供电电源有交流电和直流电。交流电的部分放在机箱的右半部分，直流电的部分放在机箱的左半部分。

断路器安装板用绝缘材料板制作，通过支架与机箱固定连接。断路器插座穿过断路器安装板与汇流排固定螺接；断路器插座，有圆孔的一端朝外，断路器插座上可以方便的插入或拔出断路器。圆孔的内径尺寸与断路器上的插头部分外径尺寸紧密配合。

断路器的一对圆棒形插脚，安插在一对断路器插座上，既实现安装固定、又实现电路连通。

下面，先对左面的直流电源部分，进行进一步的描述、分析、说明。

断路器插座成对的穿过断路器安装板：其中的一只断路器插座与断路器安装板、直流正极汇流排固定连接，直流正极汇流排再通往输入接线端口的正极；另一只断路器插座与断路器安装板、内部电流接线固定连接，内部电流接线再通往输出接线端口的相应输出正极。

直流负极汇流排与输入接线端口的负极连接；直流负极汇流排上还有若干螺孔，螺孔处连接内部电流接线，这些内部电流接线分别通往输出端口的有关负极。

断路器安装板通过左边的支架、右边的支架，与机箱固定连接。

下面，再对右面的交流电源部分，进行进一步描述、分析、说明。

同样的，断路器插座也是成对的穿过断路器安装板，具体的是：其中的一只断路器插座与断路器安装板、交流相线汇流排固定连接，交流相线汇流排再通往输入接线端口的交流相线接线处；另一只断路器插座与断路器安装板、内部电流接线固定连接，内部电流接线再通往输出接线端口的相应交流相线接线处。

交流中性线汇流排与输入接线端口的交流中性线接线处连接；交流中性线汇流排上还有若干螺孔，螺孔处连接内部电流接线，这些内部电流接线分别通往输出端口的相关中性线接线处。

特别需要指出的是：在其他零部件位置和接线关系不变的前提下，仅仅将输入接线端口的直流正极和直流负极进行互换，或者，仅仅将输入接线端口的交流相线和交流中性线进行互换，也是属于本发明的技术方案的保护范围之内。尽管上述互换从技术标准的角度讲，不够规范；但是从技术原理的角度、从技术方案的完整性和实用性来讲，是可行的。

在本实施例中，面板可做成不可拆卸的，也可以做成可拆卸的。面板如果做成是可拆卸的，图2是卸下面板后的面框示意图(简略画法)，图3是面板示意图。

图2中，六个圆孔为固定螺接面板使用，如制造为螺孔，则为装卸面板带来更多的方便。

图3中，六个圆孔与图2面框上的孔或螺孔相对应。二个长条框的作用有：一是给检查、观察断路器是否跳闸带来方便；二是如果机箱设计比较紧凑，则可以为断路器开关活动键提供必须的活动空间；三是给人工控制带来便利，可以不拆卸面板进行合闸或切断。

实施例二

结合图4，图5进行说明。

本实施例为可拆卸的面板，面板是平板形的。图4是该面板的主视图，图5是该面板的俯视图。

实施例三

结合图6，图7进行说明。

本实施例为可拆卸的面板，面板上下二条边不带加强折边，左右二条边是带加强折边的，即回形折边的，如图所示。图6是该面板的主视图，图7是该面板的俯视图。

从上述实施例中，也完全可以推知，面板上下二条边带加强折边、左右二条边不带加强折边的情况。

实施例四

结合图6，图8、图9进行说明。

本实施例为可拆卸的面板，面板是上下左右四条边都是带加强折边的，即回形折边的，如图8、图9所示。图6是该面板的主视图，图8是该面板的俯视图、图9是该面板的左视图。

实施例五

结合图10，图11进行说明。

在本实施例中，断路器插座如图10、图11所示。断路器插座外形呈T形长柱体，由一大一小二个圆柱体构成，采用铜质材料制作，内外镀银。一端打圆孔，另一端车有螺纹。图10是主视图、图11俯视图。

实施例六

结合图12，图13进行说明。

在本实施例中，断路器插座如图12、图13所示。断路器插座外形呈T形长柱体，由一大一小二个柱体构成，采用铜质材料制作，不镀银。一端打圆孔，另一端车有螺纹。图12是主视图、图13是俯视图。

实施例七

结合图14，图15进行说明。

在本实施例中，断路器插座如图14、图15所示。断路器插座的外形呈T形长柱体，T形柱头打孔的一端为方柱体，另一端是有外螺纹的圆柱体。图14是主视图、图15是仰视图。

本断路器插座采用钢铁材料制造，不镀银，虽然成本低，但显然导电性能差，容易发烫。

实施例八

结合图16，图17进行说明。

在本实施例中，断路器插座如图16、图17所示。断路器插座的外形呈T形长柱体，T形柱头打孔的一端为矩形柱体(即长方形柱体)，另一端是有外螺纹的圆柱体。图16是主视图、图17是俯视图。

Claims

1.一种电源分配单元，包括机箱(6)、汇流排、内部电流接线、输入接线端口、输出接线端口、断路器安装板(7)、断路器、断路器连接装置，所述的断路器安装板(7)采用绝缘材料板制作，其特征是：

所述的断路器连接装置是成对安装的断路器插座(1)；断路器插座(1)为T形长柱体，其T型柱头端有圆孔、另一端有外螺纹；圆孔的内径尺寸与断路器的插头外径尺寸紧密配合；断路器插座(1)成对的穿过断路器安装板(7)：一只断路器插座(1)与断路器安装板(7)、汇流排固定连接，汇流排再通往输入接线端口；另一只断路器插座(1)与断路器安装板(7)、内部电流接线固定连接，内部电流接线再通往输出接线端口；

断路器的一对插脚，安插在一对断路器插座(1)上，既实现安装连接、又实现电路连通；

断路器安装板(7)通过安装支架(10)与机箱(6)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种电源分配单元，其特征是：所述的断路器插座(1)的外表面有镀银层。

3.根据权利要求1所述的一种电源分配单元，其特征是：所述的断路器插座(1)与断路器安装板(7)、汇流排固定连接，是指：

断路器插座(1)的T型柱头部位、断路器安装板(7)、汇流排、螺母(3)依次螺接为一处；所述的汇流排上有通孔；

或者断路器插座(1)的T型柱头部位、断路器安装板(7)、汇流排、平垫圈(2)、螺母(3)依次螺接为一处；所述的汇流排上有通孔；

或者断路器插座(1)的T型柱头部位、断路器安装板(7)、汇流排依次螺接为一处，所述的汇流排上有螺孔。

4.根据权利要求1所述的一种电源分配单元，其特征是：所述的断路器插座(1)与断路器安装板(7)、内部电流接线固定连接，是指：

断路器插座(1)的T型柱头部位、断路器安装板(7)、内部电流接线、螺母(3)依次螺接为一处；所述的内部电流接线，在其端头有连接片，连接片上有圆孔用于连接；

或者断路器插座(1)的T型柱头部位、断路器安装板(7)、内部电流接线、平垫圈(2)、螺母(3)依次螺接为一处；所述的内部电流接线，在其端头有连接片，连接片上有圆孔用于连接；

或者断路器插座(1)的T型柱头部位、断路器安装板(7)、内部电流接线依次螺接为一处；所述的内部电流接线，在其端头有连接块，连接块上有螺孔用于连接。

5.根据权利要求1所述的一种电源分配单元，其特征是：所述机箱(6)有面板，面板与机箱(6)的主体部位用螺钉连接。

6.根据权利要求5所述一种电源分配单元，其特征是：所述的面板是平板形的。

7.根据权利要求5所述的一种电源分配单元，其特征是：所述的面板周边带有二条加强折边或二条以上加强折边，所述的加强折边是指：经二次90°角度折弯形成的回形折边。

8.根据权利要求3或4所述的一种电源分配单元，其特征是：所述的螺母(3)是铜质螺母，或者是镀银铜质螺母；所述的平垫圈(2)是铜质平垫圈，或者是镀银铜质平垫圈。

9.根据权利要求2所述的一种电源分配单元，其特征是：所述断路器插座(1)的螺纹处和圆孔内壁处有镀银层。