CN103887730A - 一种组合式发电机组控制屏及发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式发电机组控制屏，包括：安装支架（3），固定于发电机组正面公共底盘（15）一侧；开关箱（1），设于所述安装支架（3），其内部配置控制屏强电器件；控制箱（2），与所述开关箱（1）相对独立，设于所述安装支架（3）且位于所述开关箱（1）上方，其内部配置控制屏弱电器件；所述开关箱（1）和控制箱（2）的箱体上均设有过线孔。该控制屏结构紧凑、体积小、性能可靠，能够避免发电机震动对控制屏器件产生直接影响，使发电机和控制屏的安装、维护和操作都更加方便，且各部件总成通用性强，制作装配更加方便、成本更低。

Description

一种组合式发电机组控制屏及发电机组

技术领域

本发明涉及发电设备技术领域，特别是中小功率发电机组的的控制屏。本发明还涉及设有所述控制屏的发电机组。

背景技术

发电机组是指能将机械能或其它可再生能源转变成电能的发电设备。

一般我们常见的发电机组通常由汽轮机、水轮机或内燃机（汽油机、柴油机等发动机）驱动，可再生新能源包括核能、风能、太阳能、生物质能、海洋能等。

由于柴油发电机组的容量较大，可并机运行且持续供电时间长，还可独立运行，不与地区电网并列运行，不受电网故障的影响，可靠性较高。尤其对某些地区常用市电不是很可靠的情况下，把柴油发电机组作为备用电源，既能起到应急电源的作用，又能通过低压系统的合理优化，将一些平时比较重要的负荷在停电时使用，因此在工程中得到广泛的使用。

中小功率发电机组控制屏是与相应柴油（或其它燃料）发动机及发电机配套运行的设备，通常具有发电机组的电压、电流、频率以及发动机转速、油压、水温等等各项重要参数显示与监测，发动机启动与运行控制，发电机负荷控制以及机组短路、过电流以及发动机超速等监测保护以及报警等功能。

发电机组一般安装有电流、电压、频率等监测仪表，发动机控制监测与控制模块（仪表），发动机点火开关，各种指示灯、各种转换开关、操作按钮以及充电器、电流互感器、熔断器，以及空气断路器，有的还有速度调节、电压调节等装置。

现有的中小功率发电机组控制屏产品主要有三种类型：

第一种为分体立式结构，即发电机组控制屏所有部件安装在与机组分离的控制屏中，控制屏独立安装，与电机、发动机通过电缆连接，不安装在发电机与发动机联接的公用底盘上。这种分离式发电机组控制屏由于单独安装，占空间大，整个机组结构不紧凑，需要更多的连接电缆，不利于整个机组小型化与降低成本，在中小功率机组配套中已逐渐被淘汰。

第二种为背负式结构（如图1所示），其将安装所有控制器件的发电机组控制屏1＇，直接固定在发电机机体2＇上。这种结构的控制屏前面板多位于发电机组侧面一端，因此操作、监测不直观方便；另外，背负式时发电机组控制屏机体为适应电机机体变化，结构相对复杂，体积大；而且由于控制屏直接固定在电机上，受震动影响较大。

第三种为横跨电机式结构（如图2所示），其将安装所有控制器件的发电机组控制屏1＇紧密跨接发电机机体2＇并安装在公共底盘3＇上，与背负式结构相比，由于不与发电机直接连接，因此不受发电机工作引起的震动影响，或者影响小。

但是，横跨式发电机组控制屏由于与发电机组结合紧密，不利于发电机运行时散热；同时不方便发电机日常检修与维护；由于控制屏部件围绕发电机周围安装，控制屏维护时需要围绕机组三侧工作，跨度大，控制屏拆装以及日常检修、更换部件不方便。

而且，横跨式发电机组控制屏由于同样受发电机外形影响，机体相对较大，控制屏机体随着机组功率（发电机外观）以及控制屏部件断路器变化而随之变化，控制屏变形多，制做成本高。

此外，随着机组功率的变化，发电机中心高度发生变化，控制屏操作与监测仪表等部件的位置也随之升降，其高度有的不利于机组操作人员工作。

因此，如何消除发电机和控制屏之间的相互影响，使两者的安装、维护、操作更加方便，并减小控制屏的体积，降低控制屏成本，提高控制屏的通用性和可靠性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种组合式发电机组控制屏。该控制屏结构紧凑、体积小、性能可靠，能够避免发电机震动对控制屏器件产生直接影响，使发电机和控制屏的安装、维护和操作都更加方便，且各部件总成通用性强，制作装配更加方便、成本更低。

本发明的第二目的是提供一种设有所述控制屏的发电机组。

为实现上述目的，本发明提供一种组合式发电机组控制屏，包括：

安装支架，固定于发电机组正面公共底盘一侧；

开关箱，设于所述安装支架，其内部配置控制屏强电器件；

控制箱，与所述开关箱相对独立，设于所述安装支架且位于所述开关箱上方，其内部配置控制屏弱电器件；

所述开关箱和控制箱的箱体上均设有过线孔。

优选地，所述开关箱内的强电器件包括空气断路器和电流互感器；

所述控制箱内的弱电器件包括电流表、电压表、频率表、发动机控制模块以及点火开关。

优选地，所述开关箱的背板上侧设有引入发电机输出电缆的第一过线孔；

所述控制箱的背板下侧设有引入发动机控制与监测电缆以及机组蓄电瓶连接电缆的第二过线孔；

所述开关箱的顶部和控制箱的底部设有上下对应将两者通过控制电缆在电路上相连接的第三过线孔；

所述开关箱的底部设有连接负荷电缆的第四过线孔。

优选地，所述第一过线孔、第三过线孔和第四过线孔均设有护线料圈；

所述第二过线孔设有拧紧式尼龙螺母。

优选地，所述控制箱的前面板设有铰链式活门，其敞开角大于90度并设有密封条。

优选地，所述开关箱的前盖板为设有空气断路器手动操作手柄孔的长方形盖板。

优选地，所述开关箱的前盖板通过四角处的螺栓组件固定于所述开关箱的机体上；

各所述螺栓组件均设有紧固螺栓、金属弹垫、平垫以及贴近机体外表面的尼龙平垫。

优选地，所述所述开关箱、控制箱和安装支架的表面经过烤漆或喷塑处理。

优选地，所述安装支架包括竖立的左支架和右支架；

所述开关箱和控制箱位于所述左支架和右支架之间，并在侧面通过螺栓相对固定。

为实现上述第二目的，本发明提供一种发电机组，包括驱动设备、发电机和发电机组控制屏，所述发电机组控制屏为上述任一项所述的组合式发电机组控制屏。

本发明提供的组合式发电机组控制屏，将发电机组控制屏部件分成开关箱与控制箱两个相对独立的部分，并通过安装支架安装固定在发电机组正面公共底盘一侧，其中，开关箱内部配置控制屏强电器件，控制箱内部配置控制屏弱电器件。

从电路上来讲，该控制屏将强电、大电流信号与弱电控制信号，进行相对分离，前者置于开关箱，后者置于控制箱，有助于减少对弱电信号干扰，保证控制屏控制器件可靠运行。

从结构上来讲，其为一种积木式机构，对于不同功率相同系列发电机、发动机的发电机组控制屏，控制箱内的器件规格参数变化而尺寸基本不变，可以使用同一种机体，对于不同系列电机、不同系列发动机，可以采用同一种尺寸机体，只需更换相应面板；对于不同系列发电机与不同系列的发动机，开关箱可以根据负荷功率大小，选择4-5种不同框架电流的空气断路器、电流互感器，制作相应4-5种在高度、厚度有变化的机体，而由于宽度不变化，因此不会影响控制箱的配套安装连接。

此外，控制箱、开关箱安装高度适宜，前者位于上部便于频繁监测与操作；后者位于下部，便于手臂用力，以进行手动合分闸空气断路器。

可见，该控制屏可以模块化生产，生产制作效率高，且控制屏以及发电机组操作使用与维护更加方便，运行更加稳定可靠。

本发明提供的发电机组设有所述控制屏，由于所述控制屏具有上述技术效果，设有该控制屏的发电机组也具备相应的技术效果。

附图说明

图1为现有背负式发电机组控制屏的结构示意图；

图2为现有横跨电机式发电机组控制屏的结构示意图；

图3为图2的左视图；

图4为本发明所提供组合式发电机组控制屏安装于中小功率柴油发电机组的正面示意图；

图5为图4所示发电机组的左视图。

图1-3中：

发电机组控制屏1＇  发电机机体2＇  公共底盘3＇

图4、5中：

1.开关箱  2.控制箱  3.安装支架  4.第三护线料圈  5.第四护线料圈  6.螺栓组件  7.空气断路器  8.第一紧固螺栓  9.第二紧固螺栓10.前盖板  11.第一护线料圈  12.尼龙螺母  13.活门  14.电流互感器15.公共底盘

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。

请参考图4、图5，图4为本发明所提供组合式发电机组控制屏安装于中小功率柴油发电机组的正面示意图；图5为图4所示发电机组的左视图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的组合式发电机组控制屏主要由开关箱1、控制箱2、安装支架3等部件组成，开关箱1、控制箱2、安装支架3的部件表面经过烤漆或喷塑处理，安装支架3包括竖立的左支架和右支架，通过第一紧固螺栓8连接安装在发电机组公共底盘15正面，发电机一侧（图示发电机组控制屏在机组右侧），开关箱1和控制箱2位于左支架和右支架之间，并在侧面通过第二紧固螺栓9相对固定，整体上为积木式结构。

公共底盘15是采用钢板以及槽钢焊接而成的机组托架，机组上的发动机、冷却装置、发电机以及控制屏等部件通过紧固件安装在公共底盘15上，形成结构紧凑一体化装置。

开关箱1机体内部装有空气断路器7、电流互感器14等强电、大电流信号器件。

空气断路器7又称作空气开关，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机（负荷）发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。

电流互感器14由闭合的铁心和绕组组成，其一次绕组匝数较少，串接在需要测量的电流的线路中；二次绕组匝数较多，串接在测量仪表和保护回路中，作用是把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。

控制箱2机体内装有电流表、电压表、频率表、发动机控制模块、点火开关以及控制屏其它弱电部件。

开关箱1通过后板上侧嵌装第一护线料圈11的第一过线孔引入发电机输出电缆；控制箱2通过后板下侧装有拧紧式尼龙螺母12的第二过线孔引入发动机控制与监测电缆，包括机组蓄电瓶连接电缆；开关箱1的上安装板和控制箱2的下安装板设有上下对应将两者通过控制电缆在电路上相连接的第三过线孔，并在第三过线孔上嵌装第三护线料圈4，从第三过线孔通过的控制电缆为控制箱2提供电流信号、电压信号以及空气断路器合分闸到位信号或者引入电动断路器操作信号等；开关箱1通过下部底板安装有第四护线料圈5的长条形第四过线孔，连接负荷电缆。

控制箱2的前面板为安装有铰链可敞开大于90度并装有密封条的活门13，便于控制屏日常检修与维护。

开关箱1的前盖板10为带有空气断路器7手动操作手柄孔的长方形盖板，通过四个金属螺栓组件6固定在所属开关机体1上，每套紧固螺栓、金属弹垫、平垫外，在贴近机体喷塑（烤漆）外表面又采用了一只尼龙平垫，更好地保护盖板外表面。当然，若发电机组控制屏采用电动空气断开关，则开关箱1的前盖板10为不带操作手柄孔的长方形盖板。

开关箱1上较大的第一过线孔和第四过线孔既是电缆通孔，又是散热通孔，第一过线孔位于上方，第四过线孔位于下方，上下连通行程短，散热条件好，极有利于空气断路器7通风散热，因此无需额外加工通风百叶窗孔。

控制箱2的前面板采用密封条，无大的对外出孔，密封性好，进灰尘少，可确保控制屏的运行可靠性。

由于控制屏主要由开关箱1、控制箱2、安装支架3三部分构成，对于不同功率的发电机组控制屏，各部件变化小，总成通用性强，机体种类、零部件相应减少，开关箱1、控制箱2均为长方体，生产、制作、装配更加方便，同时机体使用材料减少，这都降低了生产与制作成本。

本技术方案把控制屏分成上下相对独立两部分，同时由于不受电机尺寸影响，减少了控制屏厚度，结构紧凑，成扁平化，体积小，安装、更换以及维护更加方便快捷。

此外，由于控制屏安装固定在公共底盘上，不影响发电机散热、接线与日常维护，同时又减少了发电机震动对控制屏器件的直接影响，而且，由于是正面安装，因此控制屏操作监测方便直观，机组结构紧凑、美观。

本发明可以应用在陆用或者船用普通柴油发电机组以及自动化机组所配套的控制屏上，还可以应用在以可燃气体为燃料的双燃料发电机组所配套的控制屏上，或者以柴油、可燃气体为燃料的双燃料发电机组所配套的控制屏上。

当然，上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，控制箱2前面板布局变形、器件或者模块配置变形；对于左出线的发电机组，发电机组控制屏安装在机组右侧；对于发电机组控制屏开关箱1、控制箱2上过线安装孔位置变化、安装孔尺寸与形状变化、及其嵌装护线料圈或者拧紧式螺母变化与变形等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述组合式发电机组控制屏，本发明还提供一种发电机组，包括驱动设备、发电机和发电机组控制屏，所述发电机组控制屏为上文所述的组合式发电机组控制屏，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的组合式发电机组控制屏和发电机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种组合式发电机组控制屏，其特征在于，包括：

安装支架（3），固定于发电机组正面公共底盘（15）一侧；

开关箱（1），设于所述安装支架（3），其内部配置控制屏强电器件；

控制箱（2），与所述开关箱（1）相对独立，设于所述安装支架（3）且位于所述开关箱（1）上方，其内部配置控制屏弱电器件；

所述开关箱（1）和控制箱（2）的箱体上均设有过线孔。

2.根据权利要求1所述的组合式发电机组控制屏，其特征在于，所述开关箱（1）内的强电器件包括空气断路器（7）和电流互感器（14）；

所述控制箱（2）内的弱电器件包括电流表、电压表、频率表、发动机控制模块以及点火开关。

3.根据权利要求2所述的组合式发电机组控制屏，其特征在于，所述开关箱（1）的背板上侧设有引入发电机输出电缆的第一过线孔；

所述控制箱（2）的背板下侧设有引入发动机控制与监测电缆以及机组蓄电瓶连接电缆的第二过线孔；

所述开关箱（1）的顶部和控制箱的底部设有上下对应将两者通过控制电缆在电路上相连接的第三过线孔；

所述开关箱（1）的底部设有连接负荷电缆的第四过线孔。

4.根据权利要求3所述的组合式发电机组控制屏，其特征在于，所述第一过线孔、第三过线孔和第四过线孔均设有护线料圈；

所述第二过线孔设有拧紧式尼龙螺母（12）。

5.根据权利要求2所述的组合式发电机组控制屏，其特征在于，所述控制箱（2）的前面板设有铰链式活门（13），其敞开角大于90度并设有密封条。

6.根据权利要求2所述的组合式发电机组控制屏，其特征在于，所述开关箱（1）的前盖板（10）为设有空气断路器手动操作手柄孔的长方形盖板。

7.根据权利要求6所述的组合式发电机组控制屏，其特征在于，所述开关箱（1）的前盖板（10）通过四角处的螺栓组件（6）固定于所述开关箱（1）的机体上；

各所述螺栓组件（6）均设有紧固螺栓、金属弹垫、平垫以及贴近机体外表面的尼龙平垫。

8.根据权利要求1至7任一项所述的组合式发电机组控制屏，其特征在于，所述开关箱（1）、控制箱（2）和安装支架（3）的表面经过烤漆或喷塑处理。

9.根据权利要求1至7任一项所述的组合式发电机组控制屏，其特征在于，所述安装支架（3）包括竖立的左支架和右支架；

所述开关箱（1）和控制箱（2）位于所述左支架和右支架之间，并在侧面通过螺栓相对固定。

10.一种发电机组，包括驱动设备、发电机和发电机组控制屏，其特征在于，所述发电机组控制屏为上述权利要求1至9任一项所述的组合式发电机组控制屏。

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