CN206741281U - 一种测控显示成套装置及其应用的抽屉式开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测控显示成套装置及其应用的抽屉式开关柜，测控显示成套装置包括：一体化互感器、显示单元、以及连接一体化互感器和显示单元的通信连接线束，其中，一体化互感器包括测控集成电路板模块，该测控集成电路板模块能够获取状态数据和电量数据，并对其进行分析处理，换言之，本实用新型将数据采集模块和数据处理模块集成在了测控集成电路板模块，与此同时，还对一体化互感器和显示单元之间的通信线进行了集成处理，因此，本实用新型不仅大大减少传统工艺中各独立元器件分别安装及连接之间导线的连接工作量，简化了抽屉式开关柜的生产工艺，省时省力，而且还有效避免了线路连接错误的情况。

Description

一种测控显示成套装置及其应用的抽屉式开关柜

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，更具体的说，涉及一种测控显示成套装置及其应用的抽屉式开关柜。

背景技术

抽屉式开关柜是一种采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元器件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。

现有的抽屉式开关柜中，抽屉单元回路的测控显示部分的每个元器件，比如，电流互感器、多功能仪表、分合闸指示灯、熔断器等，都需要独立安装，元器件相互之间用导线连接，为使导线固定牢靠，在导线两端还需安装压线鼻子，所有的线束要捆扎成束。因此，整个过程工艺复杂，耗时费力，并且，还容易出现线路连接错误的情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开一种测控显示成套装置及其应用的抽屉式开关柜，以解决传统抽屉式开关柜生产工艺复杂，耗时费力，并且还容易出现线路连接错误的问题。

一种测控显示成套装置，包括：一体化互感器、显示单元、以及连接所述一体化互感器和所述显示单元的通信连接线束；

所述一体化互感器包括：

外壳、一次回路导体、电流互感器、测控集成电路板模块、接线端子和熔断器；

所述测控集成电路板模块位于所述外壳内部，用于获取状态数据和电量数据，并对所述状态数据和所述电量数据进行分析处理，所述状态数据包括：电源状态信号、一次回路电量信号、断路器分合状态信号和故障状态信号；

所述测控集成电路板模块通过内部接线与所述一次回路导体连接，用于从所述一次回路导体获取电量信号；

所述电流互感器的绕组直接引入所述测控集成电路板模块；

所述接线端子位于所述外壳上；

所述熔断器位于所述测控集成电路板模块的进线端；

所述显示单元，用于显示所述一体化互感器通过所述通信连接线束输出的状态数据以及电量数据。

优选的，所述测控集成电路板模块集成有：电压测量电路、电流测量电路、开关量采集电路、通信电路、电量分析运算电路模块和显示单元信号处理电路模块；

所述电压测量电路通过内部接线与所述一次回路导体连接，用于从所述一次回路导体获取电压量信号；

所述电流互感器的绕组直接引入所述电流测量电路，用于采集电流量信号；

所述开关量采集电路用于输入开关量信号，所述开关量信号至少包括：断路器分合状态信号以及故障状态信号；

所述通信电路具有与所述通信连接线束适配的线束插接口；

所述电量分析运算电路模块分别与所述电压测量电路和电流测量电路连接，用于对所述电压测量电路输出的电压信号，以及所述电流测量电路输出的电流信号进行处理；

所述显示单元信号处理电路模块分别与所述开关量采集电路、所述电量分析运算电路模块和所述通信电路连接，用于对所述开关量采集电路输出的状态数据以及所述电量分析运算电路模块输出的电量数据进行分析处理，并将处理结果通过所述通信电路输出。

优选的，所述电压测量电路包括：

与所述一次回路导体连接的电压采样电路；

以及与所述电压采样电路连接的电压信号处理电路。

优选的，所述电量分析运算电路模块包括：计量芯片。

优选的，所述显示单元信号处理电路模块包括：第一微控制单元。

优选的，所述显示单元包括：第二微控制单元、指示灯电路、按键电路、接口电路和隔离DC/DC电源，其中，所述第二微控制单元设有液晶驱动接口，所述接口电路设有与所述通信连接线束的插接口相适配的接口；

所述第二微控制单元分别与所述指示灯电路、按键电路和接口电路连接；

所述隔离DC/DC电源的输入端连接所述通信连接线束中的电源线，所述隔离DC/DC电源的输出端接地。

一种抽屉式开关柜，包括上述所述的测控显示成套装置。

从上述的技术方案可知，本实用新型公开了一种测控显示成套装置及其应用的抽屉式开关柜，测控显示成套装置包括：一体化互感器、显示单元、以及连接一体化互感器和显示单元的通信连接线束，其中，一体化互感器包括测控集成电路板模块，该测控集成电路板模块能够获取状态数据和电量数据，并对其进行分析处理，换言之，本实用新型将数据采集模块和数据处理模块集成在了测控集成电路板模块，与此同时，还对一体化互感器和显示单元之间的通信线进行了集成处理，因此，本实用新型不仅大大减少传统工艺中各独立元器件分别安装及连接之间导线的连接工作量，简化了抽屉式开关柜的生产工艺，省时省力，而且还有效避免了线路连接错误的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种测控显示成套装置的侧视图；

图2为本实用新型实施例公开的一种一体化互感器的正视图；

图3为本实用新型实施例公开的一种测控显示成套装置的电路图；

图4为本实用新型实施例公开的一种显示单元的正视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种测控显示成套装置及其应用的抽屉式开关柜，以解决传统抽屉式开关柜生产工艺复杂，耗时费力，并且还容易出现线路连接错误的问题。

参见图1，本实用新型一实施例公开的一种测控显示成套装置的侧视图，该测控显示成套装置包括：一体化互感器10、显示单元20、以及连接一体化互感器10和显示单元20的通信连接线束30。

结合图2所示的一体化互感器的正视图，一体化互感器10具体包括：

外壳11、一次回路导体12、电流互感器13、测控集成电路板模块14、接线端子15和熔断器16；

其中：

测控集成电路板模块14位于外壳11内部，用于获取状态数据和电量数据，并对所述状态数据和所述电量数据进行分析处理，其中，状态数据包括：电源状态信号、一次回路电量(电流、电压等)信号、断路器分合状态信号和故障状态信号，电量数据包括但不限于：工作电源、三相电压、三相电流等。

需要说明的是，本实施例中，测控集成电路板模块14集成了数据采集模块和数据处理模块，从而可以有效减少在抽屉式开关柜内零散安装这些元器件以及连接导线所需要的大量工作时间，同时还减少了这些元器件间非标准规格连线在生产制作时发生的错误，因此简化了开关柜的生产工作。

测控集成电路板模块14通过内部接线与一次回路导体12连接，用于从一次回路导体12直接获取工作电源及三相电压等电压量信号，从而不需要另设电源引线。其中，一次回路导体12可以采用紫铜板加工镀锡，导体截面根据一次电流等级选择。

电流互感器13的绕组直接引入测控集成电路板模块14，用于采集电流量信号，从而不需要在开关柜内另设导线。其中，电流互感器13为三相电流互感器(包括A相、B相和C相)，其输出负载端为电子器件，在实际应用中，需满足一次电流的测量范围。

接线端子15位于外壳11上，本实施例中的接线端子15可选用标准电力仪表端子。

熔断器16位于所述测控集成电路板模块14的进线端，在实际应用中，在电压回路可选用小型石英填充熔断器。

显示单元20，用于显示一体化互感器10通过所述通信连接线束30输出的状态数据以及电量数据，其中，状态数据可包括：开关量状态、断路器分合状态信号、故障状态信号以及液晶或数码管加发光二极管；电量数据可包括：电压值、电流值、各种电量以及电能累计量。在实际应用中，显示单元20安装在仪表门上。

需要说明的是，本实施例中的通信连接线束30具有分别与一体化互感器10、显示单元20相适配的专用线束插接口31，该专用线束插接口31设有防误设计。在实际应用中，通信连接线束30可以作为一个独立产品，并在检验合格后投入使用，因此，能够大大减少线路安装故障。

综上可知，本实用新型公开的测控显示成套装置包括一体化互感器10、显示单元20、以及连接一体化互感器10和显示单元20的通信连接线束30，其中，一体化互感器10包括测控集成电路板模块14，该测控集成电路板模块14能够获取状态数据和电量数据，并对其进行分析处理，换言之，本实用新型将数据采集模块和数据处理模块集成在了测控集成电路板模块14，与此同时，还对一体化互感器10和显示单元20之间的通信线进行了集成处理，因此，本实用新型不仅大大减少传统工艺中各独立元器件分别安装及连接之间导线的连接工作量，简化了抽屉式开关柜的生产工艺，省时省力，而且还有效避免了线路连接错误的情况。

为进一步优化上述实施例，测控集成电路板模块14具体可集成有：

电压测量电路、电流测量电路、开关量采集电路、通信电路、电量分析运算电路模块和显示单元信号处理电路模块。

具体的：

所述电压测量电路通过内部接线与所述一次回路导体12连接，用于从所述一次回路导体12获取电量信号，该电量信号包括工作电源、三相电压等电量信号，从而不需要另设电源引线。

所述电流互感器的绕组直接引入所述电流测量电路，从而不需要在开关柜内另设导线。

所述开关量采集电路用于输入开关量信号，所述开关量信号至少包括：断路器分合状态信号以及故障状态信号，在实际应用中，可将断路器分合及故障状态等各种开关量信号从相应装置直接引线到开关量采集电路的端子，这样，相比传统方案需要将引线引至仪表门的仪表而言，可以大大缩短导线长度，从而简化了开关柜的生产工作量。

所述通信电路具有与所述通信连接线束适配的线束插接口。

所述电量分析运算电路模块分别与所述电压测量电路和电流测量电路连接，用于对所述电压测量电路输出的电压信号，以及所述电流测量电路输出的电流信号进行处理。

较优的，所述电量分析运算电路模块包括：计量芯片。

所述显示单元信号处理电路模块分别与所述开关量采集电路、所述电量分析运算电路模块和所述通信电路连接，用于对所述开关量采集电路输出的状态数据以及所述电量分析运算电路模块输出的电量数据进行分析处理，并将处理结果通过所述通信电路输出。

较优的，显示单元信号处理电路模块包括：第一微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)。

由此可以看出，本实用新型是以最大可能的集成配电电路的二次回路，以去除开关柜内二次回路导线或是缩短导线长度，从而简化开关柜的生产工作量。通过把抽屉式开关柜内非标准结构的二次回路系统集成，变为标准结构的产品生产，可大大提高生产效率，同时降低生产故障率。

研究表明，传统的一个典型抽屉式开关柜回路单元的二次元器件安装、及敷设导线并压接平均需要60分钟，而最终调试检验时，线路压接方面的错误率为5％，处理这些错误需要耗费生产人员一定的时间及其它生产资源，并且还要重新测试，直至合格通过。而使用本实用新型提供的测控显示成套装置可以使典型抽屉式开关柜回路单元二次部分工作缩短为25分钟，同时因为本实用新型提供的产品可以批量生产，因此，产品质量更易控制，并且，通信连接线束30为专用线束，接口为防误设计，且可以作为独立产品，并可经过检验，因此，本实用新型安装接线的故障率几乎为零。

参见图3，本实用新型一实施例公开的一种测控显示成套装置的电路图，本实施例中，电压测量电路具体可以包括：与所述一次回路导体连接的电压采样电路141；以及与所述电压采样电路141连接的电压信号处理电路142，其中，在电压采样电路141的输入端设置有熔断器16。

测控集成电路板模块14在实际中还可以包括电源模块143，电源模块143的输入端连接L线和N线，并在L线上设置有熔断器16，以保护电源模块143。

本实施例中，计量芯片144分别与电压信号处理电路142和电流测量电路(包括电流信号处理电路145、电阻R1、R2和R3)连接，用于对电压信号处理电路142输出的电压信号和电流信号处理电路145输出的电流信号进行处理，并将处理结果输出至第一MCU146。

第一MCU146对计量芯片144输出的处理结果以及开关量采集电路147输出的开关量信号进行处理，将处理结果通过RS485发送至显示单元20进行显示，同时将处理结果通过RS485输出至后台。

显示单元20包括：第二MCU21、指示灯电路(如图3中的指示灯和LED1～LED3)、按键电路(如图3中的按键输入以及开关K1～K4)、接口电路22和隔离DC/DC电源23，其中，所述第二MCU21设有液晶驱动接口，所述接口电路设有与所述通信连接线束的插接口相适配的接口；

所述第二MCU21分别与所述指示灯电路、按键电路和接口电路22连接；

所述隔离DC/DC电源23的输入端连接所述通信连接线束30中的电源线，所述隔离DC/DC电源23的输出端接地。

其中，显示单元20的正视图可参见图4所示。

本实用新型还提供了一种抽屉式开关柜，该开关柜包括上述实施例中的测控显示成套装置，具体工作原理，请参见上述，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，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。

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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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)

1.一种测控显示成套装置，其特征在于，包括：一体化互感器、显示单元、以及连接所述一体化互感器和所述显示单元的通信连接线束；

所述一体化互感器包括：

外壳、一次回路导体、电流互感器、测控集成电路板模块、接线端子和熔断器；

所述测控集成电路板模块位于所述外壳内部，用于获取状态数据和电量数据，并对所述状态数据和所述电量数据进行分析处理，所述状态数据包括：电源状态信号、一次回路电量信号、断路器分合状态信号和故障状态信号；

所述测控集成电路板模块通过内部接线与所述一次回路导体连接，用于从所述一次回路导体获取电量信号；

所述电流互感器的绕组直接引入所述测控集成电路板模块；

所述接线端子位于所述外壳上；

所述熔断器位于所述测控集成电路板模块的进线端；

所述显示单元，用于显示所述一体化互感器通过所述通信连接线束输出的状态数据以及电量数据。

2.根据权利要求1所述的测控显示成套装置，其特征在于，所述测控集成电路板模块集成有：电压测量电路、电流测量电路、开关量采集电路、通信电路、电量分析运算电路模块和显示单元信号处理电路模块；

所述电压测量电路通过内部接线与所述一次回路导体连接，用于从所述一次回路导体获取电压量信号；

所述电流互感器的绕组直接引入所述电流测量电路，用于采集电流量信号；

所述开关量采集电路用于输入开关量信号，所述开关量信号至少包括：断路器分合状态信号以及故障状态信号；

所述通信电路具有与所述通信连接线束适配的线束插接口；

所述电量分析运算电路模块分别与所述电压测量电路和电流测量电路连接，用于对所述电压测量电路输出的电压信号，以及所述电流测量电路输出的电流信号进行处理；

所述显示单元信号处理电路模块分别与所述开关量采集电路、所述电量分析运算电路模块和所述通信电路连接，用于对所述开关量采集电路输出的状态数据以及所述电量分析运算电路模块输出的电量数据进行分析处理，并将处理结果通过所述通信电路输出。

3.根据权利要求2所述的测控显示成套装置，其特征在于，所述电压测量电路包括：

与所述一次回路导体连接的电压采样电路；

以及与所述电压采样电路连接的电压信号处理电路。

4.根据权利要求2所述的测控显示成套装置，其特征在于，所述电量分析运算电路模块包括：计量芯片。

5.根据权利要求2所述的测控显示成套装置，其特征在于，所述显示单元信号处理电路模块包括：第一微控制单元。

6.根据权利要求1所述的测控显示成套装置，其特征在于，所述显示单元包括：第二微控制单元、指示灯电路、按键电路、接口电路和隔离DC/DC电源，其中，所述第二微控制单元设有液晶驱动接口，所述接口电路设有与所述通信连接线束的插接口相适配的接口；

所述第二微控制单元分别与所述指示灯电路、按键电路和接口电路连接；

所述隔离DC/DC电源的输入端连接所述通信连接线束中的电源线，所述隔离DC/DC电源的输出端接地。

7.一种抽屉式开关柜，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的测控显示成套装置。