CN112928814A - 一种紧凑型ups输入输出保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紧凑型UPS输入输出保护装置，UPS系统采用单机双总线2N的接线方式，包括UPS1主机和UPS2主机、外部电源柜、UPS输入输出总柜、负载柜1和负载柜2；所述外部电源柜的电源1、电源2两路出线端连接所述UPS输入输出总柜的输入端；所述UPS输入输出总柜分别连接所述UPS1主机、所述UPS2主机和所述负载柜1、所述负载柜2。集成设置的UPS输入输出总柜能够有效减少柜体的占地面积，解决UPS机房面积不足的问题，增大电源与周边柜体的距离，提升电源散热效果，提供较为充足的维修空间。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路保护技术领域，更具体的说是涉及一种紧凑型UPS输入输出保护装置。
背景技术
目前，当大型集中化UPS系统采用单机双总线2N(N＝1)的运行方案时，为实现UPS主机的输入输出保护功能，设计需考虑为每台UPS主机各配置1台UPS输入配电柜及1台UPS输出柜。UPS输入、输出柜除留有按UPS容量设计的保护开关外，考虑到UPS系统日后的检修、维护需求，还设计有独立的机械挂锁式手动维修旁路。
当UPS系统采用单机双总线2N(N＝1)的接线方式，为实现UPS主机的输入输出保护功能，需要2台UPS输入柜和2台UPS输出柜，总计需要4台独立的输入输出柜。在UPS输入柜内配置1段输入母排及3个保护开关，保护开关包括：输入开关、旁路开关和手动维修旁路开关，其中输入开关、旁路开关的输入端连接至输入母排，输出端连接至UPS主机；手动维修旁路开关输入端连接至输入母排，输出端连接至UPS输出柜的输出母排。UPS输出柜内配置1段输出母排及1个保护开关，保护开关为输出开关，输出开关输入端连接至UPS主机，输出端连接至输出母排。
但是配置4台独立的输入输出柜，存在占地空间、维修空间较大的问题，对于面积比较紧张的UPS机房，会挤占蓄电池的布置空间、维修空间，导致蓄电池与周边柜体距离过密影响散热效果，同时会导致外部电源进线柜、负载输出柜的布置、维修空间不足。
因此，如何设计一种结构紧凑的UPS输入输出保护装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种紧凑型UPS输入输出保护装置，通过设计1台能集成4台独立UPS输入、输出柜所有功能的UPS输入输出总柜，以此取代4台独立的输入输出柜。集成设置的UPS输入输出总柜能够有效减少柜体的占地面积，解决UPS机房面积不足的问题，增大电源与周边柜体的距离，提升电源散热效果，提供较为充足的维修空间。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种紧凑型UPS输入输出保护装置，UPS系统采用单机双总线2N的接线方式，包括UPS1主机、UPS2主机、外部电源柜、UPS输入输出总柜和负载输出柜；所述外部电源柜的电源1、电源2两路出线端连接所述UPS输入输出总柜的输入端；所述负载输出柜包括负载柜1和负载柜2；所述UPS输入输出总柜分别连接所述UPS1主机、所述UPS2主机、所述负载柜1和所述负载柜2。
优选的，所述UPS输入输出总柜包括柜体，及安装在柜体内的输入母排1和输出母排1，以及输入母排2和输出母排2；所述输入母排1连接所述外部电源柜的电源1出线端、输入开关1、旁路开关1、手动维修旁路开关1、浪涌及保护开关1；所述输出母排1连接输出开关1、所述手动维修旁路开关1和所述负载柜1；所述输入母排2连接所述外部电源柜的电源2出线端、输入开关2、旁路开关2、手动维修旁路开关2、浪涌及保护开关2；所述输出母排2连接输出开关2、所述手动维修旁路开关2和所述负载柜2；
其中，所述输入开关1和所述旁路开关1输入端连接至所述输入母排1，输出端连接至所述UPS1主机；所述手动维修旁路开关1输入端连接至所述输入母排1，输出端连接至所述输出母排1；所述输出开关1的输入端连接至所述UPS1主机，输出端连接至所述输出母排1；
所述输入开关2和所述旁路开关2输入端连接至所述输入母排2，输出端连接至所述UPS2主机；所述手动维修旁路开关2输入端连接至所述输入母排2，输出端连接至所述输出母排2；所述输出开关2的输入端连接至所述UPS2主机，输出端连接至所述输出母排2。
优选的，所述UPS输入输出总柜的柜体采用GXL型结构，设置为上进下出型，尺寸为W1200×D1000×H2200mm。
优选的，所述柜体内通过防护隔板分隔为左室和右室，所述左室设置有所述输入母排1、所述输出母排1、所述输入开关1、所述旁路开关1、所述手动维修旁路开关1、所述输出开关1、所述浪涌及保护开关1，右室设置有所述输入母排2、所述输出母排2、所述输入开关2、所述旁路开关2、所述手动维修旁路开关2、所述输出开关2、所述浪涌及保护开关2。
优选的，所述柜体内所述左室和所述右室从上到下依次设置有上导轨、中导轨和下导轨；所述左室顶部固定安装所述输入母排1，所述左室下部固定安装所述输出母排1，所述上导轨上从左到右依次安装所述输入开关1和所述旁路开关1，所述中导轨上从左到右依次安装所述输出开关1和所述手动维修旁路开关1，所述下导轨上安装所述浪涌及保护开关1；
所述右室顶部固定安装所述输入母排2，所述右室下部固定安装所述输出母排2，所述上导轨上从左到右依次安装所述输入开关2和所述旁路开关2，所述中导轨上从左到右依次安装所述输出开关2和所述手动维修旁路开关2，所述下导轨上安装所述浪涌及保护开关2。
优选的，所述上导轨与所述柜体顶部的距离为400mm，所述中导轨和所述上导轨的距离为500mm，所述中导轨和所述下导轨的距离为500mm，所述下导轨与柜底的距离为225mm。
优选的，所述柜体底部侧壁上设置有散热孔。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种紧凑型UPS输入输出保护装置，当UPS系统采用单机双总线2N(N＝1)的接口线方式时，本发明通过一组UPS输入输出总柜连接外部电源柜和两组UPS主机，并输出连接至两组负载柜。通过一台集成的UPS输入输出总柜取代传统方式中的4台独立UPS输入、输出柜，使得UPS输入输出保护装置更加简单，集成为一个总柜的设置，有效减少了柜体的占地面积，可有效解决UPS机房面积不足的问题，同时增大作为电源的蓄电池与周边柜体的距离，提升蓄电池的散热效果，使得机房布局更加合理，有效扩大机房内维修空间，提高UPS机房系统使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的UPS输入输出总柜内部分布结构示意图；
图2附图为本发明提供的UPS输入输出总柜内部连接关系示意图；
图3附图为本发明提供的UPS机房布局示意图；
图4附图为本发明提供的母排连接前接线端子正视图；
图5附图为本发明提供的母排连接前接线端子侧视图；
图6附图为本发明提供的加长前接线端子正视图；
图7附图为本发明提供的加长前接线端子侧视图；
图8附图为本发明提供的后垂直接线端子侧视图；
图9附图为本发明提供的后垂直接线端子俯视图；
图10附图为本发明提供的后水平接线端子侧视图；
图11附图为本发明提供的后水平接线端子俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明实施例公开了一种紧凑型UPS输入输出保护装置，UPS系统采用单机双总线2N的接线方式包括UPS1主机41和UPS2主机42、外部电源柜1、UPS输入输出总柜2、负载柜31和负载柜32；外部电源柜的电源1、电源2两路出线连接UPS输入输出总柜2的输入端；UPS输入输出总柜2分别连接UPS1主机41、UPS2主机42、负载柜31和负载柜32。
为了进一步优化上述技术方案，如图2所示，UPS输入输出总柜包括柜体，及安装在柜体内的输入母排1和输出母排1，以及输入母排2和输出母排2；输入母排1连接外部电源柜的电源1出线端、输入开关1、旁路开关1、手动维修旁路开关1、浪涌及保护开关1；输出母排1连接输出开关1、手动维修旁路开关1、负载柜1；输入母排2连接外部电源柜电源2出线、输入开关2、旁路开关2、手动维修旁路开关2、浪涌及保护开关2；输出母排2连接输出开关2、手动维修旁路开关2、负载柜2；
其中，输入开关1和旁路开关1输入端连接至输入母排1，输出端连接至UPS1主机；手动维修旁路开关1输入端连接至输入母排1，输出端连接至输出母排1；输出开关1的输入端连接至UPS1主机，输出端连接至输出母排1；
输入开关2和旁路开关2输入端连接至输入母排2，输出端连接至UPS2主机；手动维修旁路开关2输入端连接至输入母排2，输出端连接至输出母排2；输出开关2的输入端连接至UPS2主机，输出端连接至输出母排2；
浪涌及保护开关1、浪涌及保护开关2的输出端分别连接至零线及地线排1、零线及地线排2，连接零线和地线。
为了进一步优化上述技术方案，UPS输入输出总柜2的柜体采用GXL型结构，设置为上进下出型，尺寸为W1200×D1000×H2200(mm)。
为了进一步优化上述技术方案，柜体内通过防护隔板分隔为左室和右室，左室设置有输入母排1、输出母排1、输入开关1、旁路开关1、手动维修旁路开关1、输出开关1和浪涌及保护开关1，右室设置有输入母排2、输出母排2、输入开关2、旁路开关2、手动维修旁路开关2、输出开关2和浪涌及保护开关2；
为了进一步优化上述技术方案，为满足单机容量在280KVA～400KVA范围内的单机双总线2N(N＝1)UPS系统均能适用所述UPS输入输出总柜，柜体设备选型如下：
输入母排1、输出母排1、输入母排2、输出母排2型号为TMY-3x(40x8)(mm)；
输入开关1、旁路开关1、输入开关2、旁路开关2型号为T6N 800 TMD R800 FF 3P；
手动维修旁路开关1、手动维修旁路开关2型号为T6N 800 TMD R800 FHR 4P；
输出开关1、输出开关2型号为T5N 630 TMD R630 FVR 3P；
浪涌及保护开关1、浪涌及保护开关2的浪涌型号为EC70 4P In(8/20μs)＝30KAUc＝385KA Up＝2.0KV，保护开关型号为S264-C50。
为了进一步优化上述技术方案，如图1所示，柜体内左室和右室从上到下依次设置有上导轨、中导轨和下导轨；左室顶部固定安装所述输入母排1，左室下部固定安装所述输出母排1，上导轨上从左到右依次安装所述输入开关1和旁路开关1，中导轨上从左到右依次安装输出开关1和手动维修旁路开关1，下导轨上安装浪涌及保护开关1；；
右室顶部固定安装所述输入母排2，右室下部固定安装所述输出母排2，上导轨上从左到右依次安装输入开关2和旁路开关2，中导轨上从左到右依次安装所述输出开关2和手动维修旁路开关2，下导轨上安装浪涌及保护开关2。
为了进一步优化上述技术方案，上导轨与柜体顶部的距离为400mm，中导轨和上导轨的距离为500mm，中导轨和下导轨的距离为500mm，下导轨与柜底的距离为225mm。
为了进一步优化上述技术方案，为了节约柜内空间，满足上导轨与中导轨之间、中导轨与下导轨之间电缆接头的电气间隙与转弯半径，柜内开关的连接方式如下：
输入开关1、旁路开关1和输入开关2、旁路开关2的输入端采用前接线端子61通过螺栓7连接输入母排；
输出开关1、手动维修旁路开关1和输出开关2、手动维修旁路开关2的输出端采用前接线端子61通过螺栓7连接输出母排；母排连接前接线端子如图4-5所示；
输入开关1、旁路开关1和输入开关2、旁路开关2的输出端为通过螺栓连接电缆预留加长前接线端子62，并且加长前接线端子62之间设置隔板8进行间隔；预留的加长前接线端子62的连接方式如图6-7所示；隔板8能够有效防止不同相端子之间短路；
输出开关1、输出开关2的输入端为连接电缆预留后垂直接线端子63；预留后垂直接线端子63的连接方式如图8-9所示；
手动维修旁路开关1、手动维修旁路开关2的输入端为连接输入母排预留的后水平接线端子64；预留的后水平接线端子64的连接方式如图10-11所示；
输入开关1、旁路开关1、输出开关1、手动维修旁路开关1、输入开关2、旁路开关2、输出开关2和手动维修旁路开关2均采用断路器。
为了进一步优化上述技术方案，柜体底部侧壁上设置有散热孔。
为了进一步优化上述技术方案，零线及地线排设置在柜体底部，型号为TMY-2x(40x8)(mm)。
图3所示为UPS机房布置分布图，包括外部电源柜1、UPS输入输出总柜2、负载柜31、负载柜32、UPS1主机41、UPS2主机42、电池组A51和电池组B52。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种紧凑型UPS输入输出保护装置，UPS系统采用单机双总线2N的接线方式，其特征在于，包括UPS1主机、UPS2主机、外部电源柜、UPS输入输出总柜和负载输出柜；所述外部电源柜的电源1、电源2两路出线端连接所述UPS输入输出总柜的输入端；所述负载输出柜包括负载柜1和负载柜2；所述UPS输入输出总柜分别连接所述UPS1主机、所述UPS2主机、所述负载柜1和所述负载柜2。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型UPS输入输出保护装置，其特征在于，所述UPS输入输出总柜包括柜体，及安装在柜体内的输入母排1和输出母排1，以及输入母排2和输出母排2；
所述输入母排1连接所述外部电源柜的电源1出线端，以及输入开关1、旁路开关1、手动维修旁路开关1、浪涌及保护开关1的输入端；所述输出母排1连接输出开关1、所述手动维修旁路开关1的输出端和所述负载柜1的输入端；所述输入开关1和所述旁路开关1的输出端连接所述UPS1主机；所述输出开关1的输入端连接所述UPS1主机；
所述输入母排2连接所述外部电源柜的电源2出线端，以及输入开关2、旁路开关2、手动维修旁路开关2、浪涌及保护开关2的输入端；所述输出母排2连接输出开关2、所述手动维修旁路开关2的输出端和所述负载柜2的输入端；所述输入开关2和所述旁路开关2的输出端连接所述UPS2主机；所述输出开关2的输入端连接所述UPS2主机。
3.根据权利要求1所述的一种紧凑型UPS输入输出保护装置，其特征在于，所述UPS输入输出总柜的柜体采用GXL型结构，设置为上进下出型，尺寸为W1200×D1000×H2200mm。
4.根据权利要求2所述的一种紧凑型UPS输入输出保护装置，其特征在于，所述柜体内通过防护隔板分隔为左室和右室，所述左室设置有所述输入母排1、所述输出母排1、所述输入开关1、所述旁路开关1、所述手动维修旁路开关1、所述输出开关1、所述浪涌及保护开关1，右室设置有所述输入母排2、所述输出母排2、所述输入开关2、所述旁路开关2、所述手动维修旁路开关2、所述输出开关2、所述浪涌及保护开关2。
5.根据权利要求4所述的一种紧凑型UPS输入输出保护装置，其特征在于，所述柜体内所述左室和所述右室从上到下依次设置有上导轨、中导轨和下导轨；所述左室顶部固定安装所述输入母排1，所述左室下部固定安装所述输出母排1，所述上导轨上从左到右依次安装所述输入开关1和所述旁路开关1，所述中导轨上从左到右依次安装所述输出开关1和所述手动维修旁路开关1，所述下导轨上安装所述浪涌及保护开关1；
所述右室顶部固定安装所述输入母排2，所述右室下部固定安装所述输出母排2，所述上导轨上从左到右依次安装所述输入开关2和所述旁路开关2，所述中导轨上从左到右依次安装所述输出开关2和所述手动维修旁路开关2，所述下导轨上安装所述浪涌及保护开关2。
6.根据权利要求6所述的一种紧凑型UPS输入输出保护装置，其特征在于，所述上导轨与所述柜体的柜顶的距离为400mm，所述中导轨和所述上导轨的距离为500mm，所述中导轨和所述下导轨的距离为500mm，所述下导轨与柜底的距离为225mm。
7.根据权利要求2所述的一种紧凑型UPS输入输出保护装置，其特征在于，所述柜体底部侧壁设置有散热孔。
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