CN110048310B - 高压直流智能配电单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压直流智能配电单元,导轨的两端安装在箱体两侧板的中部,监控装置和多个双极微型断路器安装在导轨上并腾空设置,与上位机通讯的监控装置用于监测直流电气参数;双极导电装置的正极母排和负极母排分别设置在双极微型断路器顶部,能拆卸的多个分支铜片连接在正极母排上并与各自的双极微型断路器的正极连接导通,能拆卸的多个分支铜片安装在负极母排上的多个分支铜片分别与各自的双极微型断路器的负极连接导通,箱体前部安装有能翻转的面板,面板上铰接有透明观察窗,透明观察窗罩在监控装置和双极微型断路器上,且面板上设有状态指示灯。本发明结构紧凑,实现快速维护和扩容,便于操作,支持后台远程监控和管理。

Description

高压直流智能配电单元
技术领域
本发明涉及一种高压直流智能配电单元,属于数据中心配电技术领域。
背景技术
数据中心(Internet Data Center,简称IDC)机房集建筑、结构、电气、暖通空调、给排水、消防、网络、智能化等多个专业技术于一体。数据中心机房应具有“良好的安全性能;可靠而且不能间断”的特点。
传统的UPS电源系统存在占地面积大、投资费用高、难以并网以及效率相对较低等问题。而高压直流(DC336V)供电系统可大大改善以上问题,这一点已经得到了业内专家的一致认可。但作为高压直流系统的末端配电,目前仍没有得到很好的解决,传统的电源分配单元(PDU)因为额定电压是为220V交流系统设计,无法满足336V的额定工作电压而无法使用。
直流配电单元通过导电母线汇流排连接电源进线输入和各断路器,作为输出配电部分通过断路器控制,而现有的导电母线汇流排为一体成型结构,通过导电母线汇流排连接各断路器。但是在多变的数据中心经常要根据服务器类型来更换所需的断路器,但在更断路器时,就需将整体结构的导电母线汇流排从断路器上整体拆下,操作效率低,尤其配电单元需要扩容更而换单个断路器时,就造成机柜扩容非常不方便。再则,现有的PDU单元都缺乏电能监控装置,这使得机柜缺乏状态监控和电能统计。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑,实现快速维护和扩容,便于操作,支持后台远程监控和管理的高压直流智能配电单元。
本发明为达到上述目的的技术方案是:一种高压直流智能配电单元,包括箱体以及设置在箱体内的断路器,其特征在于:所述箱体包括两侧板以及背板,导轨的两端安装在箱体两侧板的中部,监控装置和多个双极微型断路器安装在导轨上并腾空设置,接地铜排设置在背板的下部,与上位机通讯的监控装置用于监测直流电气参数;用于与电源正极和负极连接的双极导电装置与多个双极微型断路器连接,所述的双极导电装置包括正极母排、负极母排和多个L形的分支铜片,正极母排和负极母排分别设置在双极微型断路器顶部,能拆卸的多个分支铜片连接在正极母排上并与各自的双极微型断路器的正极连接导通,能拆卸的多个分支铜片安装在负极母排上并分别与各自的双极微型断路器的负极连接导通,所述箱体前部安装有能翻转的面板,面板上铰接有透明观察窗,透明观察窗罩在监控装置和双极微型断路器上,且面板上设有状态指示灯。
本发明配电单元将监控装置和多个双极微型断路器安装在导轨上并腾空设置,因此能将配电及监控巧妙地结合在一起,结构紧凑,监控装置与上位机连接,能支持后台远程监控和管理。本发明通过分体的双极导电装置,在配电单元需要扩容以及维护时单独更换其中一个双极微型断路器时,仅拆下相应的分支铜片,就可对中间的双极微型断路器进行单独取下和更换,能满足数据中心经常要根据服务器类型而进行更换断路器的需求,在满足客户使用的基础上实现快速维护和扩容,大幅度提高工程效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明高压直流智能配电单元的结构示意图。
图2是本发明打开面板时的高压直流智能配电单元的结构示意图。
图3是图2的I处放大结构示意图。
图4是本发明断路器安装在导轨上的结构示意图。
图5是本发明导轨安装在箱体上的结构示意图。
其中:1—箱体,1-1—扎带固定孔,1-2—侧板,1-3—安装板,1-4—背板,1-5—前挡板,1-6—销轴,2—总断路器,3—直流浪涌保护器,4—监控装置,5—双极导电装置,5-1—正极母排,5-2—分支铜片,5-3—螺钉,5-4—负极母排,6—双极微型断路器,6-1—正极连接孔,6-2—负极连接孔,7—面板,7-1—铰链,7-2—透明观察窗,7-3—手指孔,7-4—状态指示灯,7-5—弹簧插销,7-6—内框架,7-7—边板,7-71—长槽孔,7-72—脱扣槽,8—导轨,9—导轨固定座,10—接地铜排。
具体实施方式
见图1、2所示,本发明的高压直流智能配电单元,包括箱体1以及设置在箱体1内的断路器。图1、2、5所示,本发明箱体1包括两侧板1-2以及背板1-4,可采用一体的金属板,导轨8的两端安装在箱体1两侧板1-2的中部,监控装置4和多个双极微型断路器6安装在导轨8上并腾空设置,接地铜排10设置在背板1-4的下部,本发明的双极微型断路器6的额定电压为DC440V,使电源分配单元能满足高压直流供电系统。见图1、2所示,本发明背板1-4的上下部及外翻边上设有多个扎带固定孔1-1,在施工时通过扎带固定孔1-1将多根电线固定和绑扎,起到固定和整理电线的作用。见图4所示,本发明多个双极微型断路器6的两端与导轨固定座9相接,导轨固定座9设置在导轨8上并能沿导轨8移动,紧固件将导轨固定座9固定在导轨8上,使各双极微型断路器6不会沿导轨8移动。
见图2所示,本发明还可以在导轨8上安装有用于控制多个双极微型断路器6的总断路器2以及直流浪涌保护器3,同样,总断路器2以及直流浪涌保护器3也腾空设置,直流浪涌保护器3可对配电单元进行保护,使配电单元具有较好的安全性。本发明由于各器件的背部以及上下部具有一定的空间,一方面使监控装置4及断路器靠近面板7可以方便观察和操作,另一方面能与接地铜排10错开,使两者具有前后空间,这样使断路器下端的电线与接地铜排10上的电线施工互不影响,兼顾了接线施工的便捷性和整体产品的小巧。
见图1、2所示,本发明与上位机通讯的监控装置4用于监测直流电气参数,本发明的监控装置4可采用现有的直流型液晶仪表,能监测直流系统中的电压、电流、功率、正向与反向电能,还具有过欠压告警、过流告警等功能,直流型液晶仪表具有RS485通讯接口,采用Modbus-RTU协议,内置支持多种输入和输出信号,实现本地显示监控,并能与工控设备或计算机等上位机连接,组成测控系统,具有“三遥”功能,对机柜进行状态监控和电能统计,支持后台远程监控和管理。
见图2、4、5的所示,本发明用于与电源正极和负极连接的双极导电装置5安与多个双极微型断路器6连接,而双极导电装置5包括正极母排5-1、负极母排5-4和多个L形的分支铜片5-2,本发明正极母排5-1和负极母排5-4分别设置在双极微型断路器6的顶部,正极母排5-1的端部以及负极母排5-4的端部具有向上折弯的连接部,用于与电源正极输入排和电源负极输入排连接。见图1、2、4所示,本发明能拆卸的多个分支铜片5-2连接在正极母排5-1上并与各自的双极微型断路器6的正极连接导通,能拆卸的多个分支铜片5-2安装在负极母排5-4上并分别与各自的双极微型断路器6的负极连接导通,即保证了载流量,又能保证其绝缘性能,本发明双极微型断路器6具有正极连接孔6-1和负极连接孔6-2,断路器的正极和负级在同一水平面,因此分支铜片5-2通过螺钉5-3连接在正极母排5-1和负极母排5-4上时,正极母排5-1和负极母排5-4分别位于正极连接孔6-1及负极连接孔6-2的两侧并错开,分支铜片5-2安装在双极微型断路器6的正极连接孔6-1和负极连接孔6-2实现电连接。本发明的双极导电装置5为分体式结构,在配电单元需要扩容以及维护时单独更换其中一个双极微型断路器6时,拆下相应的分支铜片5-2和螺钉5-3,这样中间的双极微型断路器6可以单独取下和更换,而不用拆除正极母排5-1和负极母排5-4,操作方便,能满足数据中心经常要根据服务器类型而进行更换断路器的需求。
见图2、4、5的所示,本发明箱体1前部安装有能翻转的面板7,且面板7上铰接有透明观察窗7-2,透明观察窗7-2罩在监控装置4和双极微型断路器6上,且面板7上设有状态指示灯7-4,将监控装置4的信号线与状态指示灯7-4连接,操作人员通过透明观察窗7-2和状态指示灯7-4,就能查看配电单元运行状态,同时透明观察窗7-2又能遮挡断路器的操作手柄,有效防止误碰误分闸,提高操作可靠性。
见图1、2、5所示,本发明箱体1两侧板1-2的前下部具有内凸起的销轴1-6、前上部具有与弹簧插销7-5相配向内折弯的前挡板1-5,两侧板1-2的前部具有向外折弯的安装板1-3,安装板1-3上设有多个长槽安装孔,通过紧固件将安装板1-3连接在机柜上,实现配电单元的整体安装。见1、2所示,本发明面板7的四周具有向内折弯的边板7-7,能提高面板的机械强度,两侧边板7-7的上部具有缺口、下部具有安装销轴1-6竖置的长槽孔7-71,该缺口能容纳前挡板1-5,安装在面板7上部两侧的弹簧插销7-5与前挡板1-5对应,两侧边板7-7上还设有销轴1-6通过的脱扣槽7-72,且脱扣槽7-72与长槽孔7-71相通,面板7通过销轴1-6安装在箱体1上,当弹簧插销7-5卡在前挡板1-5上时面板7关闭;当需要对箱内维护时,操作弹簧插销7-5将整体面板7的上端固定脱离箱体1,使面板7沿销轴1-6翻转向下,还可将销轴1-6从脱扣槽7-72内脱离,无需操作工具,将面板7整体拆下,能免工具拆卸面板7,施工灵活方便。
见图1、2所示,本发明面板7在透明观察窗7-2的背面设有向后延伸的内框架7-6,内框架7-6可采用紧固件或焊接的方式固定,能进一步提高面板7的强度,内框架7-6设有露出双极微型断路器6的操作手柄以及监控装置4的内窗口,内框架7-6的上下框板设置在双极微型断路器6和监控装置4前凸部分的上下侧并用于隔离上部的导电部位和下部的接线部位,双极微型断路器6操作手柄以及监控装置4的面板7均设置在外部,能便于操作,透明观察窗7-2通过铰链7-1将观察窗连接在面板7上,透明观察窗7-2上设有手指孔7-3或手把,需要操作断路器时,通过手指孔7-3或把手将透明观察窗7-2打开进行操作。

Claims (6)

1.一种高压直流智能配电单元,包括箱体(1)以及设置在箱体(1)内的断路器,其特征在于:所述箱体(1)包括两侧板(1-2)以及背板(1-4),导轨(8)的两端安装在箱体(1)两侧板(1-2)的中部,监控装置(4)和多个双极微型断路器(6)安装在导轨(8)上并腾空设置,接地铜排(10)设置在背板(1-4)的下部,与上位机通讯的监控装置(4)用于监测直流电气参数;用于与电源正极和负极连接的双极导电装置(5)与多个双极微型断路器(6)连接,所述的双极导电装置(5)包括正极母排(5-1)、负极母排(5-4)和多个L形的分支铜片(5-2),正极母排(5-1)和负极母排(5-4)分别设置在双极微型断路器(6)顶部,能拆卸的多个分支铜片(5-2)连接在正极母排(5-1)上并与各自的双极微型断路器(6)的正极连接导通,能拆卸的多个分支铜片(5-2)安装在负极母排(5-4)上并分别与各自的双极微型断路器(6)的负极连接导通,所述箱体(1)前部安装有能翻转的面板(7),面板(7)上铰接有透明观察窗(7-2),透明观察窗(7-2)罩在监控装置(4)和双极微型断路器(6)上,且面板(7)上设有状态指示灯(7-4);所述的箱体(1)两侧板(1-2)的前下部具有内凸起的销轴(1-6)、前上部具有与弹簧插销(7-5)相配向内折弯的前挡板(1-5),且两侧板(1-2)的前部具有向外折弯的安装板(1-3),安装板(1-3)上设有多个长槽安装孔;所述面板(7)的四周具有向内折弯的边板(7-7),两侧边板(7-7)的上部具有缺口、下部具有安装销轴(1-6)竖置的长槽孔(7-71),且两侧边板(7-7)上还设有销轴(1-6)通过的脱扣槽(7-72),脱扣槽(7-72)与长槽孔(7-71)相通。
2.根据权利要求1所述的高压直流智能配电单元,其特征在于:所述背板(1-4)上下部及外翻边设有多个扎带固定孔(1-1)。
3.根据权利要求1所述的高压直流智能配电单元,其特征在于:所述面板(7)在透明观察窗(7-2)的背面设有向后延伸的内框架(7-6),所述内框架(7-6)设有露出双极微型断路器(6)的操作手柄以及监控装置(4)的内窗口,内框架(7-6)的上下框板设置在双极微型断路器(6)和监控装置(4)前凸部分的上下侧并用于隔离上部的导电部位和下部的接线部位。
4.根据权利要求1所述的高压直流智能配电单元,其特征在于:所述的多个双极微型断路器(6)的两端分别与导轨固定座(9)相接,所述的导轨固定座(9)设置在导轨(8)上并能沿导轨(8)移动,紧固件将导轨固定座(9)固定在导轨(8)上。
5.根据权利要求1所述的高压直流智能配电单元,其特征在于:所述的正极母排(5-1)的端部以及负极母排(5-4)的端部具有向上折弯的连接部,用于与电源正极输入排和电源负极输入排连接。
6.根据权利要求1所述的高压直流智能配电单元,其特征在于:所述的双极微型断路器(6)的额定电压为DC440V。
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