CN103107486B - 一种模块化单回路塑壳开关馈线测控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化单回路塑壳开关馈线测控装置，包括用于固定开关的固定板、用于采集开关上待测控信号的采集模块，以及用于对采集模块采集的待测控信号做数据分析、得出开关的能耗、故障原因或健康状态信息的控制模块，控制模块与采集模块采用插拔方式连接；测控装置还包括用于将采集模块上的一次铜排转接到外部的馈线端子。本发明解决了传统配电模式下不能独立生产的问题，且提高了安全等级，减少回路中的二次线，同时可缩短加工时间，提高工作效率，提升产品质量，可广泛应用于交直流电源屏、控制柜、配电柜、配电箱等领域。

Description

一种模块化单回路塑壳开关馈线测控装置

技术领域

本发明涉及电力配电技术领域，更具体地说，涉及一种模块化单回路塑壳开关馈线测控装置。

背景技术

现在市场上电源屏柜中，塑壳开关馈线回路能源的检测、控制都是散装式非模块化结构，检测、控制所用到的都是集中监控方式，即所有塑壳开关馈线回路的电流、电压、位置、告警信号全部通过二次线统一上传至一个集中监控装置上做分析处理，电流、电压的采集装置没有标准化，安装位置很随意，各厂家生产差异化大，无法统一。由于一次、二次线缆的制作难度大而且混乱，走线方式都是多回路线缆分别捆绑在一起引到馈线端子上，因此造成线缆的长度不一，无法实现标准化。而且捆绑在一起很容易出现单回路故障扩大化，由于各回路的电流、电压采集装置都是混装在一起，很难分辨出单回路采集装置的具体位置，给后续维护、检修带来很多麻烦。另外，现有技术中所有元件的安装都必须建立在机柜基础之上，无法实现提前预制，生产效率低、供货周期长，生产中存在很多局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种便于生产、安装且安全的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种模块化单回路塑壳开关馈线测控装置，其中，包括用于固定开关的固定板、用于采集所述开关上待测控信号的采集模块，以及用于对所述采集模块采集的待测控信号做数据分析、得出所述开关的能耗、故障原因或健康状态信息的控制模块，所述控制模块与所述采集模块采用插拔方式连接；所述测控装置还包括用于将所述采集模块上的一次铜排转接到外部的馈线端子。

本发明所述的测控装置，其中，所述采集模块外设置有用于与所述开关联络、保证电流载荷的三相母排，以及用于连接所述馈线端子的馈线端子连接接口；

所述采集模块外还设置有电压和电流信号端子，所述采集模块内部设置有连接所述电压和电流信号端子、用于采集电压和电流信号的传感器；

所述采集模块外还设置有与所述开关连接的位置和告警信号端子。

本发明所述的测控装置，其中，所述控制模块外设置有与外部实现数据通信的通讯接口，以及与所述采集模块上电压和电流信号端子连接的电压和电流采样端子；

所述控制模块外还设置有与所述采集模块上位置和告警信号端子连接的位置和告警信号采样端子。

本发明所述的测控装置，其中，所述控制模块内设置有连接所述电压和电流采样端子、用于获取电压和电流信号的第一采样单元、连接所述位置和告警信号采样端子、用于获取位置和告警信号的第二采样单元。

本发明所述的测控装置，其中，所述控制模块内还包括数据分析单元和数据通讯单元；其中，

所述数据分析单元与所述第一采样单元和所述第二采样单元连接，用于分析所述电压和电流信号、所述位置和告警信号，得出所述开关的能耗、故障原因或健康状态信息；

所述数据通讯单元与所述通讯接口连接，用于将所述开关的能耗、故障原因或健康状态信息转换成通讯数据、并通过所述通讯接口发送出去。

本发明所述的测控装置，其中，所述固定板固定于所述开关后面，所述采集模块通过螺钉固定于所述开关侧面，所述控制模块插接于所述采集模块后面。

本发明所述的测控装置，其中，所述馈线端子固定连接于所述采集模块后面、并与所述采集模块上的一次铜排连接。

本发明的有益效果在于：通过不同功能的模块组合实现整体的单回路塑壳开关馈线测控功能，且各功能模块可独立生产，提前预制，相互之间没有约束，解决了传统配电模式下不能独立生产的问题。且采用单回路模块，实现单回路相间全隔离，回路与回路之间的全隔离，提高了安全等级。而且本发明的测控装置中采用插接方式连接，减少回路中的二次线，与传统模式相比，降低了加工难度，提高标准化程度，解决了传统模式中二次线无法达到标准的问题，同时可缩短加工时间，提高工作效率，提升产品质量，可广泛应用于交直流电源屏、控制柜、配电柜、配电箱等领域。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置整体结构示意图；

图2是本发明较佳实施例的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置装配示意图；

图3是本发明较佳实施例的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置的采集模块结构示意图一；

图4是本发明较佳实施例的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置的采集模块结构示意图二；

图5是本发明较佳实施例的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置的控制模块结构示意图一；

图6是本发明较佳实施例的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置的控制模块结构示意图二；

图7是本发明较佳实施例的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置的控制模块原理框图。

具体实施方式

本发明较佳实施例的模块化单回路塑壳开关馈线测控装置整体结构示意图如图1所示，同时参阅图2，该测控装置包括用于固定开关10的固定板11、用于采集开关10上待测控信号的采集模块20，以及用于对采集模块20采集的待测控信号做数据分析、得出开关的能耗、故障原因或健康状态信息的控制模块30，控制模块30与采集模块20采用插拔方式连接。该测控装置还包括用于将采集模块20上的一次铜排转接到外部的馈线端子40。其中，待测控信号优选包括电流信号、电压信号、位置信号、告警信号、温度信号等；开关为市场标准品牌塑壳开关。本实施例的测控装置利用采集模块20采集塑壳开关10上的待测控信号，再利用控制模块30来完成数据分析，并利用馈线端子40来将一次铜排转接出去方便接线。通过不同功能的模块组合实现整体的单回路塑壳开关馈线测控功能，且各功能模块可独立生产，提前预制，相互之间没有约束，解决了传统配电模式下不能独立生产的问题，且提高了安全等级，解决传统模式中二次线无法达到标准的问题，同时可缩短加工时间，提高工作效率，提升产品质量。

具体地，上述实施例中，如图3和图4所示，在测控装置的采集模块20外设置有用于与开关10联络、保证电流载荷的三相母排21，以及用于连接馈线端子40的馈线端子连接接口25。在采集模块20外还设置有电压和电流信号端子22，在采集模块20内部设置有连接电压和电流信号端子22、用于采集电压和电流信号的传感器。同时，在采集模块20外还设置有与开关10连接的位置和告警信号端子23。

在进一步的实施例中，如图5和图6所示，上述测控装置的控制模块30外设置有与外部实现数据通信的通讯接口31、与采集模块20上电压和电流信号端子22连接的电压和电流采样端子32、以及与采集模块上位置和告警信号端子23连接的位置和告警信号采样端子33。且上述各模块之间的连接都是标准接口，相间实现全隔离，提高安全等级，避免单回路故障扩大化，控制模块30与采集模块20实现插拔式连接，中间没有任何二次线，生产、安装、维护都是标准化操作，提高产品质量。

在更进一步的实施例中，如图7所示，在控制模块30内设置有连接电压和电流采样端子32、用于获取电压和电流信号的第一采样单元34，以及连接位置和告警信号采样端子33、用于获取位置和告警信号的第二采样单元35。在该第一采样单元34和第二采样单元35中，可分别对所获取的电压和电流信号、以及开关位置和告警信号进行存储，以便于后续单元对这些数据进行分析。其中，第一采样单元34和第二采样单元35可以采用软件实现，也可以用硬件实现。

进一步地，如图7所示，在上述控制模块30内还包括数据分析单元36和数据通讯单元37。其中，数据分析单元36与第一采样单元34和第二采样单元35连接，用于分析电压和电流信号、位置和告警信号，得出开关10的能耗、故障原因或健康状态信息；数据通讯单元36与通讯接口31连接，用于将开关10的能耗、故障原因或健康状态信息转换成通讯数据、并通过通讯接口31发送出去。同样，数据分析单元36和数据通讯单元37均可以采用软件实现，也可以采用硬件实现。在数据分析单元36中，可以包含多种用于对电压和电流信号、以及对开关位置和告警信号进行分析的算法，在此不一一赘述。在数据通讯单元37中，主要完成数据格式转换及数据通讯的功能，将所分析的结果传送出去。

优选地，上述各实施例中，如图2所示，以开关10为参照物，固定板11固定于开关10的后面，采集模块20通过螺钉固定于开关10的侧面，并与开关10电连接；控制模块30插接于采集模块20的后面；馈线端子40也固定连接于采集模块20后面，并与采集模块20上的一次铜排连接，将一次铜排转接到整个测控装置的后面，方便接线。

装配时，先将开关10与安装板11之间用螺钉连接起来，再将采集模块20跟开关10用螺钉连接，再将控制模块30与采集模块20对插，锁紧紧固螺钉，最后将馈线端子40与采集模块20连接，形成整个测控装置的装配。这样整个测控装置实现模块化组合，对讯外只留有标准通讯接口，各模块之间的连接都是标准接口，相间实现全隔离，提高安全等级，避免单回路故障扩大化，控制模块实现插拔式连接，中间没有任何二次线，生产、安装、维护都是标准化操作，提高产品质量。

综上所述，本发明通过不同功能的模块组合实现整体的单回路塑壳开关馈线测控功能，且各功能模块可独立生产，提前预制，相互之间没有约束，解决了传统配电模式下不能独立生产的问题。且本发明的测控装置采用单回路模块，实现单回路相间全隔离，回路与回路之间的全隔离，提高了安全等级。而且该测控装置中采用插接方式连接，减少回路中的二次线，与传统模式相比，降低了加工难度，提高标准化程度，解决了传统模式中二次线无法达到标准的问题，同时可缩短加工时间，提高工作效率，提升产品质量，可广泛应用于交直流电源屏、控制柜、配电柜、配电箱等领域，适用于固定式塑壳开关，可满足不同开关品牌安装需求，可扩展满足3P、4P开关的使用要求。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种模块化单回路塑壳开关馈线测控装置，其特征在于，包括用于固定开关(10)的固定板(11)、用于采集所述开关(10)上待测控信号的采集模块(20)、以及用于对所述采集模块(20)采集的待测控信号做数据分析，得出所述开关(10)的能耗、故障原因或健康状态信息的控制模块(30)，所述控制模块(30)与所述采集模块(20)采用插拔方式连接；所述测控装置还包括用于将所述采集模块(20)上的一次铜排转接到外部的馈线端子(40)；

所述采集模块(20)外设置有用于与所述开关(10)联络，保证电流载荷的三相母排(21)，以及用于连接所述馈线端子(40)的馈线端子连接接口(25)；

所述采集模块(20)外还设置有电压和电流信号端子(22)，所述采集模块(20)内部设置有连接所述电压和电流信号端子(22)，用于采集电压和电流信号的传感器；

所述采集模块(20)外还设置有与所述开关(10)连接的位置和告警信号端子(23)；

所述控制模块(30)外设置有与外部实现数据通信的通讯接口(31)，以及与所述采集模块(20)上电压和电流信号端子(22)连接的电压和电流采样端子(32)；

所述控制模块(30)外还设置有与所述采集模块(20)上位置和告警信号端子(23)连接的位置和告警信号采样端子(33)；

所述开关、所述采集模块、所述控制模块、所述馈线端子之间均通过标准接口连接，相间实现全隔离；

所述固定板(11)固定于所述开关(10)后面，所述采集模块(20)通过螺钉固定于所述开关(10)侧面，所述控制模块(30)插接于所述采集模块(20)后面并通过紧固螺钉固定；

所述馈线端子(40)固定连接于所述采集模块(20)后面，并与所述采集模块(20)上的一次铜排连接。

2.根据权利要求1所述的测控装置，其特征在于，所述控制模块(30)内设置有连接所述电压和电流采样端子(32)、用于获取电压和电流信号的第一采样单元(34)、连接所述位置和告警信号采样端子(33)、用于获取位置和告警信号的第二采样单元(35)。

3.根据权利要求2所述的测控装置，其特征在于，所述控制模块(30)内还包括数据分析单元(36)和数据通讯单元(37)；其中，

所述数据分析单元(36)与所述第一采样单元(34)和所述第二采样单元(35)连接，用于分析所述电压和电流信号、所述位置和告警信号，得出所述开关的能耗、故障原因或健康状态信息；

所述数据通讯单元(37)与所述通讯接口(31)连接，用于将所述开关(10)的能耗、故障原因或健康状态信息转换成通讯数据，并通过所述通讯接口(31)发送出去。