CN109560616A - 一种馈线装置及直流馈线屏 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提出一种馈线装置及直流馈线屏，涉及变电站技术领域。馈线装置包括多个支路单元，支路单元均包括微断开关和馈线检测模块，每个微断开关均与电源电连接，每个微断开关和每个馈线检测模块一一对应电连接，每个馈线检测模块与多个负载一一对应电连接，每个馈线检测模块均通过背板PCB与绝缘监测仪电连接；每个馈线检测模块用于检测其所在支路单元的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至绝缘监测仪。该馈线装置通过背板PCB进行连接，可以解决现有直流馈线屏的二次线多、工艺复杂、出错率高以及效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及变电站技术领域，具体而言，涉及一种馈线装置及直流馈线屏。
背景技术
直流馈线屏是直流系统的组成部分，将直流电源配送至各个负载使用，并实时监控各个支路的绝缘情况和开关状态。
在组屏时，现有的直流馈线屏的每个部件采用二次线进行信息传输，使用的二次线多，使得直流馈线屏的走线不够简洁，同时二次线的生产、系统的接线也耗费人力，生产效率不高，容易出错。
发明内容
本发明的目的在于提供一种馈线装置及直流馈线屏，该馈线装置通过背板PCB进行连接，可以解决现有直流馈线屏的二次线多、工艺复杂、出错率高以及效率低的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种馈线装置，馈线装置包括多个支路单元，支路单元均包括微断开关和馈线检测模块，每个微断开关均与电源电连接，每个微断开关和每个馈线检测模块一一对应电连接，每个馈线检测模块与多个负载一一对应电连接，每个馈线检测模块均通过背板PCB与绝缘监测仪电连接；每个馈线检测模块用于检测其所在支路单元的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至绝缘监测仪。
第二方面，本发明实施例还提供了一种直流馈线屏，该直流馈线屏包括馈线装置，馈线装置包括多个支路单元，所述支路单元均包括微断开关和馈线检测模块，每个微断开关均与电源电连接，每个微断开关和每个馈线检测模块一一对应电连接，每个馈线检测模块与多个负载一一对应电连接，每个馈线检测模块均通过背板PCB与绝缘监测仪电连接；每个馈线检测模块用于检测其所在支路单元的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至绝缘监测仪。
本发明实施例提供的一种馈线装置及直流馈线屏，该馈线装置包括多个支路单元，每个支路单元均包括微断开关和馈线检测模块，每个微断开关均与电源电连接，每个微断开关和每个馈线检测模块一一对应电连接，每个馈线检测模块与多个负载一一对应电连接，每个馈线检测模块均通过背板PCB与绝缘监测仪电连接；每个馈线检测模块用于检测其所在支路单元的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至绝缘监测仪。可见，每个馈线检测模块与背板PCB之间用插针对插的方式进行信号传输，省去了二次线连接，不仅能起到固定和定位馈线检测模块的作用，还可以解决现有直流馈线屏的二次线多、工艺复杂、出错率高以及效率低的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了现有的直流馈线屏的连接示意图；
图2示出了本发明实施例提供的馈线装置的连接示意图；
图3示出了本发明实施例提供的馈线装置的结构框图；
图4示出了图3中馈线装置的馈线检测模块的结构示意图；
图5示出了图3中馈线装置的拨码开关的安装示意图。
图标：1-馈线装置；10-支路单元；100-微断开关；200-馈线检测模块；210-漏电流传感器；220-第一处理器；230-分压电阻；240-指示灯；250-显示单元；300-信息汇集器；310-第二处理器；320-通信单元；400-拨码开关；500-背板PCB；600-铜片；2-电源；3-负载；4-绝缘监测仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1，为现有的直流馈线屏的连接示意图，现有的直流馈线屏由多个漏电流传感器、多个微型断路器、多个指示灯及馈线检测单元组成。每个支路配备一个漏电流传感器、一个微型断路器以及一个指示灯，每个支路的微型断路器均与直流电源电连接，每个支路的微型断路器还与馈线检测单元和该支路上的指示灯、漏电流传感器均电连接，每个支路的漏电流传感器均与馈线检测单元电连接，每个支路的漏电流传感器还分别与不同的负载电连接，馈线检测单元通过通信线与绝缘监测仪电连接。
由于各个部件都是独立安装，且部件与部件之间采用二次线进行信息的传输，从而使用的二次线多，使得现有的直流馈线屏的走线不够简洁，同时二次线的生产、系统的接线也耗费人力，生产效率不高，容易出错。
现有的另外一种直流馈线屏将微型断路器、漏电流传感器以及指示灯集成在一起，由于微型断路器与传感器集成为一个整体，因此限制了微型断路器的选型使用，即只能使用一种微型断路器，实用性并不强。
基于现有的技术缺陷，本发明实施例提供一种解决方式为：采用背板PCB进行连接，可以减少二次线的使用，进而使得直流馈线屏内的走线简洁，提高生产效率，并减小出错率；同时微断开关与馈线检测模块分开设计，可以使用不同型号的微断开关，实用性更强。
请参照图2，为本发明实施例所提供的馈线装置1的连接示意图，该馈线装置1应用于直流馈线屏，直流馈线屏还包括柜体，馈线装置1安装在柜体内。直流馈线屏通过馈线装置1将电源2的电压配送至各个负载3，以便负载3根据电源2的电压进行工作；还通过馈线装置1将各个支路的绝缘信息和开关状态传输至绝缘监测仪4，以便工作人员了解直流馈线屏各个支路的工作状态。
馈线装置1包括多个支路单元10，每个支路单元10均包括微断开关100和馈线检测模块200，每个微断开关100均与电源2电连接，每个微断开关100和每个馈线检测模块200一一对应电连接，每个馈线检测模块200与多个负载3一一对应电连接，每个馈线检测模块200均通过背板PCB500与绝缘监测仪4电连接。
每个馈线检测模块200用于检测其所在支路单元10的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至绝缘监测仪4。
可以理解，每个支路单元10用于采集直流馈线屏每个支路的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至绝缘监测仪4进行数据的记录及显示，工作人员了解直流馈线屏各个支路的工作状态。
其中，开关状态是指每个支路单元10的微断开关100的断开状态或导通状态。若微断开关100处于断开状态，那么该支路无法将电源2的电压提供至与该支路连接的负载3，同时该支路上的馈线检测模块200会接收低电平信号(例如0V)，该馈线检测模块200依据该低电平信号判断出与该馈线检测模块200电连接的微断开关100处于断开状态；若微断开关100处于导通状态，那么该支路将电源2的电压提供至与该支路连接的负载3，同时该支路上的馈线检测模块200会接收高电平信号(例如5V)，该馈线检测模块200依据该高电平信号判断出与该馈线检测模块200电连接的微断开关100处于导通状态。
请参照图3，为图2所示的馈线检测模块200的一种结构示意图，每个馈线检测模块200均包括漏电流传感器210和第一处理器220，第一处理器220与漏电流传感器210和第一处理器220所在支路单元10的微断开关100均电连接，漏电流传感器210连接于微断开关100与负载3之间。
漏电流传感器210用于检测其所在支路单元10的绝缘信息，并将绝缘信息发送至第一处理器220；第一处理器220用于获取微断开关100的开关状态和绝缘信息，并将开关状态和绝缘信息发送至绝缘监测仪4。
可以理解，漏电流传感器210依据互感器电磁隔离、磁调制工作原理将被测直流隔离转换成线性比例的直流电流、直流电压等标准模拟信号。漏电流传感器210环绕安装在每个支路上，当支路的正负母线的绝缘情况正常时，流过漏电流传感器210的电流大小相等，方向相反，漏电流传感器210向第一处理器220输出的绝缘信息为零；当支路的正负母线的绝缘情况异常时，漏电流传感器210有差流流过，漏电流传感器210向第一处理器220输出的绝缘信息不为零。工作人员根据绝缘信息的值大小可以判断该支路的绝缘情况是否正常。
进一步地，在本实施例中，每个馈线检测模块200均还包括分压电阻230，分压电阻230与其所在同一支路单元10的微断开关100和第一处理器220均电连接；分压电阻230用于采集其所在支路单元10的电压信息，并将电压信息传输至第一处理器220。
可以理解，第一处理器220还接收其所在支路的电压信息，第一处理器220将接收到的电压信息和绝缘信息先进行AD转换，然后再计算出其所在支路的绝缘电阻。其中，电源2包括正极和负极，绝缘电阻则对应包括电源2的正极对地的电阻值和电源2的负极对地的电阻值。
进一步地，在本实施例中，每个馈线检测模块200均还包括显示单元250，显示单元250与其所在同一支路单元10的第一处理器220电连接。
可以理解，显示单元250用于进行数据显示。其中，数据可以为第一处理器220接收的绝缘信息、电压信息，以及第一处理器220计算得到的绝缘电阻。显示单元250还可以通过按键对数据进行有选择的显示，按键可以为触摸按键，也可以为机械按键。
在显示单元250所在支路出现绝缘异常情况时，第一处理器220还可以控制显示单元250以屏幕闪烁的方式进行光报警。
在本实施例中，显示单元250可以采用，但不限于液晶显示器。
进一步地，在本实施例中，每个馈线检测模块200均还包括指示灯240，指示灯240与其所在同一支路单元10的微断开关100电连接；指示灯240用于发送指示信号。
可以理解，当微断开关100处于导通状态时，指示灯240两端有电压存在，指示灯240则会被点亮，进而发送灯光指示信号，工作人员根据该灯光指示信号，就能得知该支路有电压向负载3提供。当微断开关100处于断开状态时，指示灯240两端无电压存在，指示灯240则不会被点亮，进而不会发送灯光指示信号，工作人员根据该指示灯240无灯光指示信号发出，就能得知该支路无电压向负载3提供。
在本实施例中，如图4所示，每个馈线检测模块200均设置有沿特定方向可位移的铜片600，每个馈线检测模块200通过铜片600与每个微断开关100一一对应连接。
在本实施例中，馈线检测模块200通过铜片600与微断开关100电连接，进而替代二次线连接的方式，可以进一步地减少二次线的使用。
同时，馈线检测模块200设置的铜片600可以沿特定方向位移，用于满足不同厂家的微断开关100的连接，由于不同厂家不同型号的微断开关100的尺寸结构并不完全一样，那么微断开关100的连接端口的位置就会不一样。例如，由于尺寸结构的原因，不同厂家不同型号的微断开关100的连接端口在馈线检测模块200X轴方向的位置并不一致，若馈线检测模块200设置的铜片600沿X轴方向可位移，就能使得馈线检测模块200跟不同厂家不同型号的微断开关100进行连接，使得器件的选型范围更广，增加馈线装置1的实用性。
进一步地，在本实施例中，馈线装置1还包括信息汇集器300，每个馈线检测模块200通过信息汇集器300与绝缘监测仪4电连接。
在本实施例中，信息汇集器300包括第二处理器310和通信单元320，第二处理器310与每个馈线检测模块200的第一处理器220均电连接，第二处理器310还与通信单元320电连接，第二处理器310用于接收每个第一处理器220发送的其所在支路的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至通信单元320。通信单元320与绝缘监测仪4电连接，用于接收第二处理器310发送的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至绝缘监测仪4。
可以理解，第一处理器220和第二处理器310均为一种集成电路芯片，具有信号处理能力。第一处理器220和第二处理器310可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者第一处理器220和第二处理器310也可以是任何常规的处理器等。
通信单元320可以是无线通信模块，也可以是有线通信模块。当通信单元320为无线通信模块时，可以采用蓝牙模块、Wi-Fi模块、LTE模块及LoRa模块等。当通信单元320为有线通信模块时，可以采用485通信芯片，以便于第二处理器310采用485通信方式与绝缘监测仪4进行数据的交互。
在本实施例中，每个馈线检测模块200通过背板PCB500与信息汇集器300电连接。
可以理解，每个馈线检测模块200通过铜片600分别与不同的微断开关100电连接，每个馈线检测模块200通过背板PCB500与信息汇集器300均电连接。即每个第一处理器220通过铜片600分别与不同的微断开关100电连接，每个第一处理器220通过背板PCB500与第二处理器310均电连接。每个馈线检测模块200与背板PCB500之间采用插针对插的方式进行信号传输，不仅可以省去二次线的使用，还能起到固定和定位馈线检测模块200的作用。
在本实施例中，第一处理器220、漏电流传感器210、分压电阻230、指示灯240以及显示单元250均集成在一块印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)上，第一处理器220、漏电流传感器210、分压电阻230、指示灯240以及显示单元250之间可以通过PCB板上的铜线进行电连接，以实现信息的传输。
进一步地，如图5所示，在本实施例中，馈线装置1还包括多个拨码开关400，每个馈线检测模块200和信息汇集器300均一一对应安装有拨码开关400；拨码开关400用于为每个馈线检测模块200和信息汇集器300提供地址信息。
可以理解，每个第一处理器220分别与不同的拨码开关400一一对应电连接，第二处理器310也与拨码开关400电连接，即每一个第一处理器220和第二处理器310均对应电连接一个拨码开关400。每一个拨码开关400设置的编码值不同，不同的编码值则代表不同的地址信息，并将其设置的编码值发送至与其电连接的第一处理器220或第二处理器310。第一处理器220在向第二处理器310发送绝缘信息和开关状态时，还会向第二处理器310发送对应的地址信息(即编码值)，其中，对应的地址信息表示与第一处理器220电连接的拨码开关400设置的编码值。第二处理器310根据每个第一处理器220发送的不同地址信息，就能识别出其接收的绝缘信息和开关状态为直流馈线屏具体哪一条支路的。在本实施例中，根据实际情况一般会设置多个信息汇集器300，绝缘监测仪4根据每个第二处理器310发送的不同地址信息，就能识别出其接收的绝缘信息和开关状态为哪一个第二处理器310发送的。
例如，若直流馈线屏设置有12条支路，即对应设置有12个支路单元10；每4条支路共用一个信息汇集器300，即设置有3个信息汇集器300。那么对应设置有15个拨码开关400，其中12个拨码开关400分别与12支路单元10中的12个第一处理器220一一对应电连接，另外3个拨码开关400分别与3个信息汇集器300中的3个第二处理器310一一对应电连接。若拨码开关400采用4位拨码开关，与12个第一处理器220电连接的12个拨码开关400设置的编码值可以分别为0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001、1010、1011，与3个第二处理器310电连接的3个拨码开关400设置的编码值可以分别为1100、1101、1110。
综上所述，本发明实施例提供的馈线装置及直流馈线屏，该馈线装置包括多个支路单元，每个支路单元均包括微断开关和馈线检测模块，每个微断开关均与电源电连接，每个微断开关和每个馈线检测模块一一对应电连接，每个馈线检测模块与多个负载一一对应电连接，每个馈线检测模块均通过背板PCB与绝缘监测仪电连接；每个馈线检测模块用于检测其所在支路单元的绝缘信息和开关状态，并将绝缘信息和开关状态发送至绝缘监测仪。可见，每个馈线检测模块与背板PCB之间用插针对插的方式进行信号传输，省去了二次线连接，不仅能起到固定和定位馈线检测模块的作用，还可以解决现有直流馈线屏的二次线多、工艺复杂、出错率高以及效率低的问题。其中，每个馈线检测模块均包括第一处理器，采用第一处理器不仅能对绝缘信息和开关状态进行收集，还能进行处理和计算，进而提升直流馈线屏的智能化水平，减少系统调试的工作量，还为物联技术在电网的应用做准备。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
Claims (10)
1.一种馈线装置，其特征在于，所述馈线装置包括多个支路单元，每个所述支路单元均包括微断开关和馈线检测模块，每个所述微断开关均与电源电连接，每个所述微断开关和每个所述馈线检测模块一一对应电连接，每个所述馈线检测模块与多个负载一一对应电连接，每个所述馈线检测模块均通过背板PCB与绝缘监测仪电连接；
每个所述馈线检测模块用于检测其所在支路单元的绝缘信息和开关状态，并将所述绝缘信息和所述开关状态发送至所述绝缘监测仪。
2.如权利要求1所述的馈线装置，其特征在于，每个所述馈线检测模块均包括漏电流传感器和第一处理器，所述第一处理器与所述漏电流传感器和所述第一处理器所在支路单元的微断开关均电连接，所述漏电流传感器连接于所述微断开关与所述负载之间；
所述漏电流传感器用于检测其所在支路单元的绝缘信息，并将所述绝缘信息发送至所述第一处理器；
所述第一处理器用于获取所述微断开关的开关状态和所述绝缘信息，并将所述开关状态和所述绝缘信息发送至所述绝缘监测仪。
3.如权利要求2所述的馈线装置，其特征在于，每个所述馈线检测模块均还包括分压电阻，所述分压电阻与其所在同一支路单元的微断开关和第一处理器均电连接；
所述分压电阻用于采集其所在支路单元的电压信息，并将所述电压信息传输至所述第一处理器。
4.如权利要求2所述的馈线装置，其特征在于，每个所述馈线检测模块均还包括指示灯，所述指示灯与其所在同一支路单元的微断开关电连接；
所述指示灯用于发送指示信号。
5.如权利要求2所述的馈线装置，其特征在于，每个所述馈线检测模块均还包括显示单元，所述显示单元与其所在同一支路单元的第一处理器电连接。
6.如权利要求1所述的馈线装置，其特征在于，所述馈线装置还包括信息汇集器，每个所述馈线检测模块通过所述信息汇集器与所述绝缘监测仪电连接。
7.如权利要求6所述的馈线装置，其特征在于，每个所述馈线检测模块通过所述背板PCB与所述信息汇集器电连接。
8.如权利要求6所述的馈线装置，其特征在于，所述馈线装置还包括多个拨码开关，每个所述馈线检测模块和所述信息汇集器均一一对应安装有所述拨码开关；
所述拨码开关用于为每个所述馈线检测模块和所述信息汇集器提供地址信息。
9.如权利要求1所述的馈线装置，其特征在于，每个所述馈线检测模块均设置有沿特定方向可位移的铜片，每个所述馈线检测模块通过所述铜片与每个所述微断开关一一对应连接。
10.一种直流馈线屏，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的馈线装置。
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