CN105429009A - 精密配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密配电柜，其包括柜体等，多回路电气参数采集仪表位于电气主开关的下方，触摸显示屏位于电气主开关的上方，网络仪表位于电气主开关的侧面，信号转换模块位于分配回路开关模块和多回路电气参数采集仪表之间，网络仪表、多回路电气参数采集仪表都与嵌入式管理主机连接，嵌入式管理主机位于信号计算模块的下方，浪涌保护器位于多回路电气参数采集仪表的侧面，可编程控制器与触摸显示屏连接，信号转换模块与信号计算模块连接。本发明方便进行控制和操作，可采集多种电气参数。

Description

精密配电柜

技术领域

本发明涉及一种配电柜，特别是涉及一种精密配电柜。

背景技术

配电柜分动力配电柜和照明配电柜、计量柜等，是配电系统的末级设备。配电柜是配电中心或电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；配电中心或电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。现有配电柜采用按钮控制，控制和操作不方便，可采集的电气参数单一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种精密配电柜，其方便进行控制和操作，可采集多种电气参数。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种精密配电柜，其特征在于，其包括柜体、电气主开关、分配回路开关模块、网络仪表、多回路电气参数采集仪表、触摸显示屏、嵌入式管理主机、信号转换模块、信号计算模块、可编程控制器、浪涌保护器，多回路电气参数采集仪表位于电气主开关的下方，触摸显示屏位于电气主开关的上方，网络仪表位于电气主开关的侧面，信号转换模块位于分配回路开关模块和多回路电气参数采集仪表之间，网络仪表、多回路电气参数采集仪表都与嵌入式管理主机连接，嵌入式管理主机位于信号计算模块的下方，浪涌保护器位于多回路电气参数采集仪表的侧面，可编程控制器与触摸显示屏连接，信号转换模块与信号计算模块连接，电气主开关、分配回路开关模块、网络仪表、多回路电气参数采集仪表、触摸显示屏、嵌入式管理主机、信号转换模块、信号计算模块、可编程控制器、浪涌保护器都位于柜体内。

优选地，所述触摸显示屏的侧上方设有一个开关电源。

优选地，所述网络仪表的上方设有指示灯和报警器。

优选地，所述电气主开关用于外部输入电源的合分和保护；分配回路开关模块根据负荷数量和容量灵活组合，适应不同品牌厂家的开关；网络仪表用于采集配电柜的主开关的电气参数；多回路电气参数采集仪表用于采集分配回路的电气参数；触摸显示屏用于显示电气主开关及分配开关的电气参数、报警事件并设定报警定值、报警记录、数据记录；嵌入式管理主机根据电气主开关和分配回路开关配置管理软件和通讯软件，用于将控制柜与计算机管理系统联网，实现控制柜的计算机远程监控；信号转换模块与信号计算模块配套，用于采集配电柜分配开关的合分状态和电流值并转换为毫安量；信号计算模块与信号转换模块配套，用于计算分配开关的电流、电压、功率、电度量、合分状态，并将数据传送到嵌入式管理主机；指示灯和报警器反映系统的正常工作状态和故障状态；可编程控制器用于电气主开关的和分闸控制和报警器的控制；开关电源用于提供嵌入式管理主机、触摸显示屏的工作电源；浪涌保护器用于吸收系统的瞬时过电压，保护服务器。

优选地，所述电气主开关的侧面设有一个防雷开关。

优选地，所述分配回路开关模块的下方设有线端子模块。

优选地，所述柜体内设有侧立柱和中立柱。

优选地，所述柜体的上下两端分别设有横梁和侧横梁。

优选地，所述侧立柱的一侧设有开关盖板。

本发明的积极进步效果在于：本发明用于外部输入电源的合分和保护，根据总负荷选择不同电流等级开关，可适应不同品牌厂家的开关，可以采集配电柜的主开关的电气参数和分配回路的电气参数，通过触摸显示屏显示电气主开关及分配开关的电气参数、报警事件并设定报警定值、报警记录、数据记录，这样方便操作。本发明是具有多回路电能分配和监视控制每路分配回路用电量的模块组合式控制柜，用于机房服务器机柜的电源供应，对电源进行隔离、分配、控制和监视，最多可以为九十六个分配电负荷供电。

附图说明

图1为本发明精密配电柜的正面结构示意图。

图2为本发明精密配电柜的侧面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，本发明精密配电柜包括柜体1、电气主开关2、分配回路开关模块3、网络仪表4、多回路电气参数采集仪表5、触摸显示屏6、嵌入式管理主机7、信号转换模块8、信号计算模块9、可编程控制器12、浪涌保护器14，多回路电气参数采集仪表5位于电气主开关2的下方，触摸显示屏6位于电气主开关2的上方，网络仪表4位于电气主开关2的侧面，信号转换模块8位于分配回路开关模块3和多回路电气参数采集仪表5之间，网络仪表4、多回路电气参数采集仪表5都与嵌入式管理主机7连接，嵌入式管理主机7位于信号计算模块9的下方，浪涌保护器14位于多回路电气参数采集仪表5的侧面，可编程控制器12与触摸显示屏6连接，信号转换模块8与信号计算模块9连接，电气主开关2、分配回路开关模块3、网络仪表4、多回路电气参数采集仪表5、触摸显示屏6、嵌入式管理主机7、信号转换模块8、信号计算模块9、可编程控制器12、浪涌保护器14都位于柜体1内。

触摸显示屏6的侧上方设有一个开关电源13，开关电源为触摸显示屏、嵌入式管理主机、网络仪表、可编程控制器、信号计算模块供电。电源取自主开关的上桩头，在主开关分闸的状态下，显示、信号、报警回路仍然能够正常工作，保证上级监控系统对设备的实时监控。

网络仪表4的上方设有指示灯10和报警器11，指示灯采用黄绿红三个指示灯。系统正常情况，黄绿红三个指示灯亮；系统故障时，报警器响，同时触摸显示屏闪烁，显示故障回路名称和状态。操作人员可以点击触摸屏上的消音按钮使报警器停止声响，触摸屏仍然闪烁指示故障，直到故障消除。

电气主开关2的侧面设有一个防雷开关15，防雷开关可以提高安全性。

分配回路开关模块3的下方设有线端子模块17，线端子模块方便与外部的段子连接。

柜体1内设有侧立柱18和中立柱19，这样方便进行分隔空间。

柜体1的上下两端分别设有横梁20和侧横梁24，这样增加强度。

指示灯10的下方设有零线铜排21和地线铜排22，这样方便与外部接线。

侧立柱18的一侧设有开关盖板23，开关盖板对内部的开关进行保护。

柜体的尺寸为高度2000毫米、宽度600毫米、长度600毫米，采用威图TS8柜体框架，提高强度。柜体的防护等级达到IP55，框架采用独一无二的十六折型材焊接而成，强度大，载重性能卓越；模数化结构，25mm模数孔框架，安装简便。柜体的表面经除油及纳米陶瓷处理、电泳底漆、粉末喷涂。油漆表面强度大，抗腐蚀性强，耐油脂，抗弱酸弱碱，PU发泡密封，富有弹性，耐180度高温不硬化，沾漆不老化，防水防尘。

电气主开关用于外部输入电源的合分和保护，根据总负荷选择不同电流等级开关，可适应不同品牌厂家的开关。分配回路开关模块根据负荷数量和容量灵活组合，可适应不同品牌厂家的开关。网络仪表用于采集配电柜的主开关的电气参数。多回路电气参数采集仪表用于采集分配回路的电气参数。触摸显示屏用于显示电气主开关及分配开关的电气参数、报警事件并设定报警定值、报警记录、数据记录，这样方便操作。嵌入式管理主机根据电气主开关和分配回路开关配置管理软件和通讯软件，用于将控制柜与计算机管理系统联网，实现控制柜的计算机远程监控。信号转换模块与信号计算模块配套，可以通过线束与信号转换模块连接，用于采集配电柜分配开关的合分状态和电流值并转换为毫安量。信号计算模块与信号转换模块配套，用于计算分配开关的电流、电压、功率、电度量、合分状态，并将数据传送到嵌入式管理主机，具体来说将信号转换模块采集的开关状态量信号和电流模拟量信号及电源电压信号进行计算，实现对每个分配开关回路的合分状态、电流、电压、功率、电度量的实时监视，并将运算数据通过485通讯口、MODBUSRTU通讯规则传送到嵌入式管理主机。指示灯和报警器反映系统的正常工作状态和故障状态。可编程控制器(PLC)用于电气主开关的和分闸控制和报警器的控制。开关电源用于提供嵌入式管理主机、触摸显示屏的工作电源。浪涌保护器用于吸收系统的瞬时过电压，保护服务器。网络仪表采集的主开关电气参数包括电流、电压、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度、谐波畸变、以及通讯状态信息。

触摸显示屏可以采用七寸高分辨率触摸屏，内嵌WINCE操作系统和组态软件，从管理主机读取主开关和分配开关的数据，实时动态显示主开关合分闸状态、电流、电压、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度、谐波畸变率；并计算负载百分比、电流不平衡度，电压不平衡度，电流最大、最小值；能够对输入电源过压、欠压报警、输入频率超限报警、缺相报警，显示分配开关的每个分配回路的开关状态、电流、电压、功率、电度量、报警事件。用户能够通过触摸屏设定电流越限报警值、网络通讯地址，在触摸屏上点击和分闸按钮，输入用户名和密码可以实现主开关的分合闸控制。采用画面上设计的软控制按钮进行操作，全部的监视、控制功能在触摸显示屏上实现。触摸显示屏的画面按照最大数量开关设计，开关后期扩充后，能自动在画面上监控。

嵌入式管理主机内含LINUX嵌入式操作系统和应用程序，外部接口为双以太网口和双485通讯口。其中一个以太网口连接触摸显示屏，一个485通讯口连接网络仪表和多回路电气参数采集仪表，将仪表数据通过485通讯方式传送到管理主机，经管理程序进行处理后传送到触摸显示屏。同时可以将数据通过MODBUSTCP/IP、SNMP、MODBUSRTU协议传送到上级管理系统；通讯媒介为以太网线、光纤、屏蔽双绞线、无线以太网、GPRS、3G、4G等。

可编程控制器PLC执行主开关的合闸、分闸操作、报警器启动、停止，采集主开关合分闸状态、报警状态量输入。

分配回路开关模块采用模块式水平分层装配结构，每个开关模块由12个分配开关组成，按上下150毫米、左右256毫米模数安装，组合式结构，最多96个单相回路或32个三相回路，可以单相开关和三相开关混合安装，适合各种负荷情况，并适应后期出线开关扩充。信号转换模块与开关模块一一对应，安装在开关模块后方，从主开关分配出来的电缆经信号转换模块接入对应开关的上桩头，开关下桩头用电缆连接到端子排，方便用户接线。

信号转换模块以采集十二个分配开关的开关状态和电流，电流转换为毫安量，通过开关量线束和模拟量线束及接插件与信号计算模块连接。信号转换模块为印制电路板结构，采集开关量的端子、采集电流量的互感器、分配开关一一对应，减少接线长度，信号汇总到接插件上，方便线束连接。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种精密配电柜，其特征在于，其包括柜体、电气主开关、分配回路开关模块、网络仪表、多回路电气参数采集仪表、触摸显示屏、嵌入式管理主机、信号转换模块、信号计算模块、可编程控制器、浪涌保护器，多回路电气参数采集仪表位于电气主开关的下方，触摸显示屏位于电气主开关的上方，网络仪表位于电气主开关的侧面，信号转换模块位于分配回路开关模块和多回路电气参数采集仪表之间，网络仪表、多回路电气参数采集仪表都与嵌入式管理主机连接，嵌入式管理主机位于信号计算模块的下方，浪涌保护器位于多回路电气参数采集仪表的侧面，可编程控制器与触摸显示屏连接，信号转换模块与信号计算模块连接，电气主开关、分配回路开关模块、网络仪表、多回路电气参数采集仪表、触摸显示屏、嵌入式管理主机、信号转换模块、信号计算模块、可编程控制器、浪涌保护器都位于柜体内。

2.如权利要求1所述的精密配电柜，其特征在于，所述触摸显示屏的侧上方设有一个开关电源。

3.如权利要求2所述的精密配电柜，其特征在于，所述网络仪表的上方设有指示灯和报警器。

4.如权利要求3所述的精密配电柜，其特征在于，所述电气主开关用于外部输入电源的合分和保护；分配回路开关模块根据负荷数量和容量灵活组合，适应不同品牌厂家的开关；网络仪表用于采集配电柜的主开关的电气参数；多回路电气参数采集仪表用于采集分配回路的电气参数；触摸显示屏用于显示电气主开关及分配开关的电气参数、报警事件并设定报警定值、报警记录、数据记录；嵌入式管理主机根据电气主开关和分配回路开关配置管理软件和通讯软件，用于将控制柜与计算机管理系统联网，实现控制柜的计算机远程监控；信号转换模块与信号计算模块配套，用于采集配电柜分配开关的合分状态和电流值并转换为毫安量；信号计算模块与信号转换模块配套，用于计算分配开关的电流、电压、功率、电度量、合分状态，并将数据传送到嵌入式管理主机；指示灯和报警器反映系统的正常工作状态和故障状态；可编程控制器用于电气主开关的和分闸控制和报警器的控制；开关电源用于提供嵌入式管理主机、触摸显示屏的工作电源；浪涌保护器用于吸收系统的瞬时过电压，保护服务器。

5.如权利要求4所述的精密配电柜，其特征在于，所述电气主开关的侧面设有一个防雷开关。

6.如权利要求5所述的精密配电柜，其特征在于，所述分配回路开关模块的下方设有线端子模块。

7.如权利要求6所述的精密配电柜，其特征在于，所述柜体内设有侧立柱和中立柱。

8.如权利要求7所述的精密配电柜，其特征在于，所述柜体的上下两端分别设有横梁和侧横梁。

9.如权利要求8所述的精密配电柜，其特征在于，所述侧立柱的一侧设有开关盖板。