CN113690748A - 配电柜部件 - Google Patents

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王舜尧
程颖
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Abstract

本公开的实施例涉及一种配电柜部件。该配电柜部件适于被设置在配电柜外壳上并且包括:电压输入单元,被配置为接收进入配电柜的电压;电压监测单元,被配置为监测电压是否发生异常,并且响应于电压发生异常而发送异常信号;隔离单元,被配置为响应于接收到异常信号而生成与异常信号电隔离的输出信号;以及连接单元,被配置为将输出信号传输到配电柜内部的处理单元。本公开的配电柜部件在保证配电柜内处理单元不受输入电压监测信号影响的同时,能够方便技术人员判断故障来源,减小配电柜部件的尺寸,提高集成度。

Description

配电柜部件
技术领域
本公开的实施例总体上涉及配电柜部件,并且更具体地,涉及一种集成电压监测功能的配电柜部件。
背景技术
在低压配电应用场景中,现有的电压监测电路通常将监测得到的信号直接传输给配电柜内的处理单元。然而由于输入电压侧的电压等级远高于处理单元的工作电压等级,输入电压侧的噪声容易通过连接进入处理单元,对处理单元产生影响,极易造成处理单元的损坏。同时,配电柜内的处理单元通常被安装于正常工作时电力维护工作人员看不见、触碰不到的柜内空间,导致不能快速判断故障来源。
发明内容
本公开的实施例提供了一种配电柜部件,在保证配电柜内处理单元不受输入电压监测信号影响的同时,能够方便技术人员判断故障来源,减小配电柜部件的尺寸,提高集成度。
在本公开的第一方面,提供了一种配电柜部件。该配电柜部件适于被设置在配电柜外壳上,并且包括:电压输入单元,被配置为接收进入配电柜的电压;电压监测单元,被配置为监测电压是否发生异常,并且响应于电压发生异常而发送异常信号;隔离单元,被配置为响应于接收到异常信号而生成与异常信号电隔离的输出信号;以及连接单元,被配置为将输出信号传输到配电柜内部的处理单元。
在一个实施例中,配电柜部件还包括:输入单元,被配置为输入指令;连接单元还被配置为将指令传输到处理单元以执行操作,使得处理单元与配电柜外部的设备通信以传输配电柜内设备的运行参数和输出信号;以及显示单元,被配置为响应于操作而显示处理单元的工作状态。
在一个实施例中,电压监测单元包括电压跌落检测单元。
在一个实施例中,隔离单元包括光电隔离电路。
在一个实施例中,连接单元包括有线连接端子或无线连接端子以用于与处理单元连接。
在一个实施例中,输入单元包括按钮。
在一个实施例中,显示单元还被配置为显示配电柜内其他部件的工作状态。
在一个实施例中,显示单元为LED指示灯。
在一个实施例中,配电柜部件还包括:电压显示单元,被配置为接收异常信号,并且根据电压是否发生异常而显示相应的不同信号。
在一个实施例中,电压监测单元、隔离单元和连接单元被设置在同一电路板上。
在本公开的第二方面,提供了一种配电柜。该配电柜包括之前实施例中的配电柜部件。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述,本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中,将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明,其中:
图1示出了根据本公开的实施例的配电柜部件的电路框图;
图2示出了根据本公开的实施例的另一种具有电压显示单元的配电柜部件的电路框图;
图3示出了根据本公开的实施例的另一种具有操作及指示模块的配电柜部件的电路框图;
图4示出了根据本公开的实施例的配电柜部件的结构分解图。
具体实施方式
现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解,这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开,而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是,在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记,并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到,从下面的描述中,本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开实施例的原理。
下面将结合图1至图3详细说明根据本公开的示例实施例的配电柜部件的结构。首先参考图1,图1示出了根据本公开的实施例的配电柜部件的电路框图。
在图1所示的实施例中,配电柜部件1被设置在配电柜的外壳上。总体上,配电柜部件1包括:电压输入单元101、电压监测单元102、隔离单元104和连接单元105。
如图1所示,电压输入单元101被连接至电压监测单元102,并且被配置用于接收输入到配电柜中的电压。在某些实施例中,电压输入单元101例如可以包括三相接线端子,用于接收三相输入电压。备选地,在其他实施例中,电压输入单元101例如可以包括其他形式的连接器件,这可以根据配电柜的应用场合根据实际需要而确定。
电压监测单元102被配置为监测电压输入单元101处接收的电压,以便判断输入到配电柜中的电压是否发生异常。在某些实施例中,电压监测单元102例如可以包括电压跌落检测单元,其能够被配置为检测输入到配电柜中的电压是否发生跌落,并且在发生这种电压跌落的情况下输出异常信号。
备选地或者附加地,在一些实施例中,电压监测单元102例如可以包括过电压检测单元。该电压检测单元可被配置用于检测输入到配电柜中的电压是否发生过电压。如果检测到发生过电压,则电压检测单元可以输出异常信号。
又如,在其他实施例中,电压监测单元102例如可以包括检测其他电压异常的电路,这可以根据需要监测的电压异常类型而确定。
如图1所示,隔离单元104的输入连接至电压监测单元102的输出,以便将电压监测单元102生成的异常信号转换成输出信号。
根据本公开的实施例,隔离单元104产生的输出信号和异常信号彼此电隔离。在配电柜领域,配电柜的输入电压的等级往往高于配电柜内处理单元的工作电压等级,如果不设置隔离电路,输入电压侧的信号中的噪声会进入处理单元,进而干扰处理单元的工作,容易导致处理单元的损坏。通过设置隔离电路,这种噪声的干扰会很大程度地受到抑制,降低处理单元损坏的几率,同时使配电柜符合电磁兼容的要求。
在某些实施例中,隔离单元104例如可以包括光电隔离电路,通过光电隔离电路实现了光电的传输和转换,以光为媒介实现电信号的传输,使得光电隔离电路的输入和输出之间在电气上完全是绝缘的。在其他实施例中,隔离单元104例如可以包括变压器隔离电路、脉冲变压器隔离电路、继电器隔离电路、直流电压隔离电路、线性隔离放大器隔离电路、光纤隔离电路、A/D转换器隔离电路等其他类型的隔离电路,等等。实际上,任何已知或者将来开发的电路/模块/装置均可在此使用,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定,只要其能够实现输出信号与异常信号的电隔离。
如图1所示,连接单元105的输入连接至隔离单元104的输出,用于将由隔离单元104输出的输出信号传输到配电柜内部的处理单元。
在某些实施例中,连接单元105例如可以包括有线连接端子,用于与处理单元进行有线连接,例如通过光纤、双绞线、同轴电缆等方式进行连接。在其他实施例中,连接单元105例如可以包括无线连接端子以便与处理单元进行无线连接。例如,连接单元105可以借助于相应的连接端子与处理单元通过Wifi、蓝牙等方式与处理单元连接,从而进一步提高隔离的效果,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。在某些实施例中,连接单元105例如可以由处理单元供电。在其他实施例中,连接单元105例如可以由配电柜部件内部电源供电,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。
接下来参考图2,图2示出了根据本公开的实施例的另一种具有电压显示单元的配电柜部件的电路框图。
在图2所示的实施例中,配电柜部件1还包括电压显示单元103,其连接到电压监测单元102并且被配置用于接收异常信号。电压显示单元103能够被配置为根据电压是否发生异常而显示相应的不同信号。电压故障(例如电压跌落、过电压等)是配电柜领域常见的故障类型,当发生电压故障时,需要确定故障是由于配电柜的输入电压导致的还是由于配电柜的内部器件导致的。然而,由于处理单元通常被安装于正常工作时电力维护工作人员看不见、触碰不到的柜内空间,导致不能快速判断故障来源。因此,通过在设置在配电柜外壳上的配电柜部件1上设置电压显示单元103,可以快速地判断故障是否是由于配电柜的输入电压导致的。
在某些实施例中,电压显示单元103例如可以包括LED指示灯,不同的亮灯方式可以表示不同的信号,例如,常亮可以表示配电柜的输入电压正常,闪烁或者熄灭可以表示配电柜的输入电压发生异常等等。在其他实施例中,电压显示单元103例如可以包括其他类型的指示器件和/或其他表示方式,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。
图2所示的实施例中的其他部分的电路与图1所述的实施例中的电路相同,因此不再赘述。
接下来参考图3,图3示出了根据本公开的实施例的另一种具有操作及指示模块的配电柜部件的电路框图。
在图3所示的实施例中,配电柜部件1还包括输入单元106和显示单元107。
如图3所示,输入单元106连接到连接单元105,用于输入指令。通过在设置在配电柜外壳上的配电柜部件1上设置输入单元106,可以在配电柜外部对配电柜内的处理单元进行操作,例如,激活其通讯功能、读取配电柜内设备的运行状态参数等等。
在某些实施例中,输入单元106例如可以包括按钮,不同的按压方式可以表示不同的指令,例如,按压一次表示激活处理单元的远程通信功能,长按表示读取处理单元内存储的运行状态参数等等。在其他实施例中,输入单元106例如可以包括其他类型的输入设备以接收相应类型的输入指令,例如旋钮、操纵杆、触屏、其他触敏元件,等等,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。
如图3所示,显示单元107连接到连接单元105,用于响应于操作而显示处理单元的工作状态,以便技术人员能够迅速掌握处理单元的工作状态。在某些实施例中,显示单元107例如可以包括LED指示灯,不同的亮灯方式可以表示不同的信号,例如,常亮可以表示处理单元的远程通信功能被成功激活,闪烁或者熄灭可以表示处理单元的远程通信功能未被成功激活或已失效等等。在其他实施例中,显示单元107例如可以包括其他类型的指示器件和/或其他表示方式,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。
图3所示的实施例中的其他部分的电路与图1和图2中所述的实施例中的电路相同,因此不再赘述。
下面将结合图4详细说明根据本公开的示例实施例的配电柜部件的结构。图4示出了根据本公开的实施例的配电柜部件的结构分解图。
在图4所示的实施例中,电压输入单元101安装在后壳11中,并与电路板12上的电压检测单元102电连接,电压检测单元102通过隔离单元104(未示出)耦合到连接单元105,连接单元105通过后壳11中的开口与配电柜中的处理单元电连接。
在某些实施例中,后壳11是由绝缘材料制成。在某些实施例中,电压检测单元102、隔离单元104和连接单元105被设置在同一块电路板12上。在其他实施例中,电压检测单元102、隔离单元104和连接单元105也可以被设置在不同的电路板上,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。
电压显示单元103、输入单元106和显示单元107被安装在前壳14中以被固定。前壳14的后部设置有槽,电压显示单元103、输入单元106和显示单元107通过该槽与电路板12中的电压监测单元102和连接单元105连接。
在某些实施例中,电压显示单元103例如可以是三个,以分别显示输入的三相电压的状态。在其他实施例中,电压显示单元103例如可以是其他数目,例如一个、两个,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。
在某些实施例中,电压显示单元103例如可以是由配电柜的输入电压供电的。在其他实施例中,电压显示单元103例如可以是由配电柜内部的电源供电。
在某些实施例中,显示单元107例如可以是两个,以分别显示处理单元的工作状态和配电柜内部器件的运行参数的存储状态。在其他实施例中,显示单元107例如可以是其他数目,例如一个、三个,以显示配电柜的其他状态,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。在某些实施例中,显示单元107例如可以是由配电柜内的处理单元供电的。在其他实施例中,显示单元107例如可以是由配电柜内部的电源供电。
在某些实施例中,前壳14是由绝缘材料制成。在某些实施例中,前壳14的前侧还设置有表面防护贴膜15。在其他实施例中,前壳14的前侧也可以不设置表面防护贴膜15,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。
前壳14和后壳11通过卡扣连接,电路板102位于前壳14和后壳11连接后形成的腔体内部中。在其他实施例中,也可以采用其他的连接方式来连接前壳14和后壳11,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。在前壳14和后壳11的连接处设置有防尘防水密封条,用于防止灰尘和水进入组件内部造成故障。在其他实施例中,也可以采用其他类型的密封件,这可以根据具体电路设计要求和成本来确定。
与现有的智能配电柜的显示屏相比,通过将具有电压监测功能的部件和操作和指示部件设置在同一配电柜部件中,可以减小配电柜外壳上设置的部件的尺寸,提高集成度,在解决柜内智能设备外部数字化显示的需求的同时,使得安装简洁醒目。
根据本公开的实施例,通过设置隔离电路,降低了输入电压侧噪声对配电柜内处理单元的干扰,使配电柜符合电磁兼容的要求,降低了处理单元损坏的几率。同时,通过在设置在配电柜外壳上的配电柜部件上设置电压显示单元,可以快速地判断故障是否是由于配电柜的输入电压导致的。另外,通过将具有电压监测功能的部件和操作和指示部件设置在同一配电柜部件中,可以减小配电柜外壳上设置的部件的尺寸,提高集成度。
虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定,但是应当理解,本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合,不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。申请人据此告知,新的权利要求可以在本申请的审查过程中或由其衍生的任何进一步的申请中被制定成这些特征和/或这些特征的组合。

Claims (11)

1.一种配电柜部件,适于被设置在配电柜外壳上并且包括:
电压输入单元(101),被配置为接收进入所述配电柜的电压;
电压监测单元(102),被配置为监测所述电压是否发生异常,并且响应于所述电压发生异常而发送异常信号;
隔离单元(104),被配置为响应于接收到所述异常信号而生成与所述异常信号电隔离的输出信号;以及
连接单元(105),被配置为将所述输出信号传输到所述配电柜内部的处理单元。
2.根据权利要求1所述的配电柜部件,还包括:
输入单元(106),被配置为输入指令;
所述连接单元(105)还被配置为将所述指令传输到所述处理单元以执行操作,使得所述处理单元与所述配电柜外部的设备通信以传输所述配电柜内设备的运行参数和所述输出信号;以及
显示单元(107),被配置为响应于所述操作而显示所述处理单元的工作状态。
3.根据权利要求1所述的配电柜部件,其中所述电压监测单元(102)包括电压跌落检测单元。
4.根据权利要求1所述的配电柜部件,其中所述隔离单元(104)包括光电隔离电路。
5.根据权利要求1所述的配电柜部件,其中所述连接单元(105)包括有线连接端子或无线连接端子以用于与所述处理单元连接。
6.根据权利要求2所述的配电柜部件,其中所述输入单元(106)包括按钮。
7.根据权利要求2所述的配电柜部件,其中所述显示单元(107)还被配置为显示所述配电柜内其他部件的工作状态。
8.根据权利要求2所述的配电柜部件,其中所述显示单元(107)为LED指示灯。
9.根据权利要求1所述的配电柜部件,还包括:
电压显示单元(103),被配置为接收所述异常信号,并且根据所述电压是否发生异常而显示相应的不同信号。
10.根据权利要求1所述的配电柜部件,其中所述电压监测单元(102)、所述隔离单元(104)和所述连接单元(105)被设置在同一电路板上。
11.一种配电柜,包括根据权利要求1-10所述的配电柜部件。
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