CN207572953U - 一种外部接口标准化的馈线保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种外部接口标准化的馈线保护装置，包括箱体，箱体内集成有CPU数据处理板卡、电源/开关量输入板卡、交流量采集板卡、开关量输出板卡和操作回路板卡。所有板卡之间均通过总线进行通信，且电源/开关量输入板卡、交流量采集板卡、开关量输出板卡和操作回路板卡分别通过设有特定芯数端子的连接器与外部连接，且同一连接器上每一芯端子均具有相同结构的外接端口以及均赋予特定信号的输入或输出。实施本实用新型，能够实现端子形式、定义以及与外部连接方式的标准化，解决了端子接线差异大，工作效率低，容易出错等问题。

Description

一种外部接口标准化的馈线保护装置

技术领域

本实用新型涉及电力馈线保护技术领域，尤其涉及一种外部接口标准化的馈线保护装置。

背景技术

馈线保护装置的外部接口是其与外界交互的重要通道，外部接口的形式及其连接方式对馈线保护装置的设计、功能、性能、可靠性、成本等方面有重要影响，其中尤以交流量采集接口和开关量相关接口最为重要。开关柜安装的馈线保护装置受限于柜内狭小空间和恶劣电磁环境，对接口的形式及其连接方式有较高要求，并且馈线保护装置需要在开关柜厂内完成后续的配屏和接线工作，因此接口的形式及其连接方式的复杂度影响着配屏和接线的质量和效率。另外，馈线保护装置的外部接口还影响后续的调试和维护等工作。

现有馈线保护装置的交流量采集接口和开关量相关接口在接口形式上均采用端子形式，但是不同厂家的馈线保护装置在端子形式上不统一，例如每个端子的芯数不同，有24芯，有32芯等；在每个端子的信号定义上也不尽相同；在通过端子与外部的连接方式上也有不同的方式，例如有螺钉连接、压接或焊接等方式。

因为不同厂家的馈线保护装置在端子形式和定义上有较大差异，所以各厂家的装置之间无法实现互相替换。一旦某厂家的装置因为使用寿命到期等原因需要全部更换时，无法用其他厂家的装置直接替换，严重影响装置的后期维护。而且同一开关柜厂家可能采购不同厂家的馈线保护装置，在开关柜厂内进行人工配屏和接线时，端子形式和定义上的较大差异不但影响人工操作的效率，还容易出错。另外，馈线保护装置通过端子与外部连接方式上的差异也影响接线的效率。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种外部接口标准化的馈线保护装置，能够实现端子形式、定义以及与外部连接方式的标准化，解决了端子接线差异大，工作效率低，容易出错等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种外部接口标准化的馈线保护装置，用于开关柜上，包括箱体，所述箱体内集成有：

一用于馈线保护功能数据处理及计算并输出跳闸指令的CPU数据处理板卡；

一用于供电和采集保护功能所需信号的电源/开关量输入板卡；

一用于采集馈线的电压和电流的交流量采集板卡；

一用于将所述CPU数据处理板卡传送过来的跳闸指令转换为继电器出口输出的开关量输出板卡；

一用于对馈线断路器实现操作控制的操作回路板卡；

其中，所述CPU数据处理板卡、电源/开关量输入板卡、交流量采集板卡、开关量输出板卡和操作回路板卡之间均通过总线进行通信，且所述电源/开关量输入板卡、交流量采集板卡、开关量输出板卡和操作回路板卡分别通过相应的连接器与外部连接；其中，每一连接器上均对应设有特定芯数的端子，且同一连接器上每一芯端子均具有相同结构的外接端口以及均赋予特定信号的输入或输出。

其中，所述每一连接器均包括固定于所述箱体上的保护外壳、形成端子外接端口的接插体母插针、接插体母插、接插体公插和形成端子内接板卡端口的接插体公插针；其中，

所述接插体母插的一端内嵌所述接插体母插针并与所述保护外壳相连后，另一端与所述接插体公插的一端相连；

所述接插体公插的另一端内嵌所述接插体公插针并通过总线与对应的板卡相连。

其中，所述电源/开关量输入板卡与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，所述电源/开关量输入板卡32芯端子赋予特定的输入信号包括手合同期开入、低频减载硬压板、低周减载硬压板、停用/闭锁重合闸、弹簧未储能开入、保护远方操作硬压板、测控远方操作硬压板、信号复归、检修状态硬压板和15路遥信开入。

其中，所述交流量采集板卡与外部连接的连接器上设有双列并排共26芯的端子；其中，所述交流量采集板卡26芯端子赋予特定的输入信号包括母线三相电压Ua、Ub和Uc、线路电压Ux、保护三相电流Ia、Ib和Ic、零序电流I0以及测量三相电流Iam、Ibm和Icm。

其中，所述开关量输出板卡与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，所述开关量输出板卡32芯端子赋予特定的开关量输出信号包括保护跳闸、重合闸，断路器分合闸以及三组备用遥控分合闸。

其中，所述操作回路板卡与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，所述操作回路板卡32芯端子赋予特定的输出信号包括手合、手跳、遥合、遥跳、至合闸线圈、至跳闸线圈、保护跳闸入口、永跳入口、断路器跳位、断路器合位、合后/手跳信号、跳合闸回路监视、控制回路断线、事故总信号。

其中，所述开关量输出板卡和所述操作回路板卡集成在一起。

其中，所述交流量采集板卡26芯端子中同一列相邻端子之间间隔的距离为9mm，不同列相邻端子之间间隔的距离为13.5mm。

其中，所述电源/开关量输入板卡、开关量输出板卡和操作回路板卡32芯端子中同一列相邻端子之间间隔的距离均为7.62mm，不同列相邻端子之间间隔的距离均为5.08mm。

其中，所述每一连接器的外部轮廊均为矩形。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

在本实用新型实施例中，交流量采集板卡和开关量相关板卡（包括电源/开关量输入板卡、开关量输出板卡和操作回路板卡）的接口的形状统一，端子形式固定，从而实现了端子形式、定义以及与外部连接方式的标准化，方便通用互换，采用相应的连接器对外连接，可直接插拔，简单快捷，不易出错，从而进一步能够解决了端子接线差异大，工作效率低，容易出错等问题。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为本实用新型实施例提供的外部接口标准化的馈线保护装置的后视平面结构图；

图2为本实用新型实施例提供的外部接口标准化的馈线保护装置中一种类型连接器的立体爆炸图；

图3为本实用新型实施例提供的外部接口标准化的馈线保护装置中另一类型连接器的立体爆炸图；

图4为图1中电源/开关量输入板卡的各个端子赋予特定信号定义的应用场景图；

图5为图1中交流量采集板卡的各个端子赋予特定信号定义的应用场景图；

图6为图1中开关量输出板卡和操作回路板卡集成一体时各个端子赋予特定信号定义的应用场景图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，为本实用新型实施例中，提供的一种外部接口标准化的馈线保护装置，用于开关柜上，其特征在于，包括箱体，所述箱体内集成有：

一用于馈线保护功能数据处理及计算并输出跳闸指令的CPU数据处理板卡1；

一用于供电和采集保护功能所需信号的电源/开关量输入板卡2；

一用于采集馈线的电压和电流的交流量采集板卡3；

一用于将CPU数据处理板卡1传送过来的跳闸指令转换为继电器出口输出的开关量输出板卡4；

一用于对馈线断路器实现操作控制的操作回路板卡5；

其中，CPU数据处理板卡1、电源/开关量输入板卡2、交流量采集板卡3、开关量输出板卡4和操作回路板卡5之间均通过总线进行通信，且电源/开关量输入板卡2、交流量采集板卡3、开关量输出板卡4和操作回路板卡5分别通过相应的连接器与外部连接；其中，每一连接器上均对应设有特定芯数的端子，且同一连接器上每一芯端子均具有相同结构的外接端口以及均赋予特定信号的输入或输出。

可以理解的是，交流量采集板卡3以及电源/开关量输入板卡2、开关量输出板卡4和操作回路板卡5上每一芯端子均具有相同结构的外接端口，使得接口形状统一，端子形式固定，实现了端子形式以及与外部连接方式的标准化，又因每一芯端子的外接端口均赋予特定信号的输入或输出，从而实现端子定义的标准化，方便通用互换；同时采用相应的连接器对外连接，可直接插拔，简单快捷，不易出错，进一步解决了端子接线差异大，工作效率低，容易出错等问题。

为了方便连接器与箱体的安装，连接器通常采用重载连接器，其外部轮廊结构为矩形。

更进一步的，如图2和图3所示，每一连接器均包括固定于箱体上的保护外壳61、形成端子外接端口的接插体母插针62、接插体母插63、接插体公插64和形成端子内接板卡端口的接插体公插针65；其中，

接插体母插63的一端内嵌接插体母插针62并与保护外壳61相连后，另一端与接插体公插64的一端相连；

接插体公插64的另一端内嵌接插体公插针65并通过总线与对应的板卡相连。

更进一步的，电源/开关量输入板卡2与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，电源/开关量输入板卡2上的32芯端子赋予特定的输入信号包括手合同期开入、低频减载硬压板、低周减载硬压板、停用/闭锁重合闸、弹簧未储能开入、保护远方操作硬压板、测控远方操作硬压板、信号复归、检修状态硬压板和15路遥信开入，具体信号定义于端子的相关情况请参见图4所示。此外，电源/开关量输入板卡2上的32芯端子中同一列相邻端子之间间隔的距离为7.62mm，不同列相邻端子之间间隔的距离为5.08mm。

更进一步的，交流量采集板卡3与外部连接的连接器上设有双列并排共26芯的端子；其中，交流量采集板卡326芯端子赋予特定的输入信号包括母线三相电压Ua、Ub和Uc、线路电压Ux、保护三相电流Ia、Ib和Ic、零序电流I0以及测量三相电流Iam、Ibm和Icm，具体信号定义于端子的相关情况请参见图5所示。此外，交流量采集板卡3上的26芯端子中同一列相邻端子之间间隔的距离为9mm，不同列相邻端子之间间隔的距离为13.5mm。

更进一步的，开关量输出板卡4与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，开关量输出板卡4上的32芯端子赋予特定的开关量输出信号包括保护跳闸、重合闸，断路器分合闸以及三组备用遥控分合闸。

更进一步的，操作回路板卡5与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，操作回路板卡5上的32芯端子赋予特定的输出信号包括手合、手跳、遥合、遥跳、至合闸线圈、至跳闸线圈、保护跳闸入口、永跳入口、断路器跳位、断路器合位、合后/手跳信号、跳合闸回路监视、控制回路断线、事故总信号。

在一个实施例中，开关量输出板卡4和操作回路板卡5集成在一起，具体信号定义于端子的相关情况请参见图6所示。开关量输出板卡4和操作回路板卡5上的32芯端子中同一列相邻端子之间间隔的距离均为7.62mm，不同列相邻端子之间间隔的距离均为5.08mm。当然，开关量输出板卡4和操作回路板卡5集成在一起，使得二者之间同一行相邻端子之间间隔应该稍大些，应为14.7mm。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

在本实用新型实施例中交流量采集板卡和开关量相关板卡（包括电源/开关量输入板卡、开关量输出板卡和操作回路板卡）的接口的形状统一，端子形式固定，从而实现了端子形式、定义以及与外部连接方式的标准化，方便通用互换，采用相应的连接器对外连接，可直接插拔，简单快捷，不易出错，从而进一步能够解决了端子接线差异大，工作效率低，容易出错等问题。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种外部接口标准化的馈线保护装置，用于开关柜上，其特征在于，包括箱体，所述箱体内集成有：

一用于馈线保护功能数据处理及计算并输出跳闸指令的CPU数据处理板卡（1）；

一用于供电和采集保护功能所需信号的电源/开关量输入板卡（2）；

一用于采集馈线的电压和电流的交流量采集板卡（3）；

一用于将所述CPU数据处理板卡（1）传送过来的跳闸指令转换为继电器出口输出的开关量输出板卡（4）；

一用于对馈线断路器实现操作控制的操作回路板卡（5）；

其中，所述CPU数据处理板卡（1）、电源/开关量输入板卡（2）、交流量采集板卡（3）、开关量输出板卡（4）和操作回路板卡（5）之间均通过总线进行通信，且所述电源/开关量输入板卡（2）、交流量采集板卡（3）、开关量输出板卡（4）和操作回路板卡（5）分别通过相应的连接器与外部连接；其中，每一连接器上均对应设有特定芯数的端子，且同一连接器上每一芯端子均具有相同结构的外接端口以及均赋予特定信号的输入或输出。

2.如权利要求1所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述每一连接器均包括固定于所述箱体上的保护外壳（61）、形成端子外接端口的接插体母插针（62）、接插体母插（63）、接插体公插（64）和形成端子内接板卡端口的接插体公插针（65）；其中，

所述接插体母插（63）的一端内嵌所述接插体母插针（62）并与所述保护外壳（61）相连后，另一端与所述接插体公插（64）的一端相连；

所述接插体公插（64）的另一端内嵌所述接插体公插针（65）并通过总线与对应的板卡相连。

3.如权利要求2所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述电源/开关量输入板卡（2）与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，所述电源/开关量输入板卡（2）32芯端子赋予特定的输入信号包括手合同期开入、低频减载硬压板、低周减载硬压板、停用/闭锁重合闸、弹簧未储能开入、保护远方操作硬压板、测控远方操作硬压板、信号复归、检修状态硬压板和15路遥信开入。

4.如权利要求3所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述交流量采集板卡（3）与外部连接的连接器上设有双列并排共26芯的端子；其中，所述交流量采集板卡（3）26芯端子赋予特定的输入信号包括母线三相电压Ua、Ub和Uc、线路电压Ux、保护三相电流Ia、Ib和Ic、零序电流I0以及测量三相电流Iam、Ibm和Icm。

5.如权利要求4所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述开关量输出板卡（4）与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，所述开关量输出板卡（4）32芯端子赋予特定的开关量输出信号包括保护跳闸、重合闸，断路器分合闸以及三组备用遥控分合闸。

6.如权利要求5所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述操作回路板卡（5）与外部连接的连接器上设有双列并排共32芯的端子；其中，所述操作回路板卡（5）32芯端子赋予特定的输出信号包括手合、手跳、遥合、遥跳、至合闸线圈、至跳闸线圈、保护跳闸入口、永跳入口、断路器跳位、断路器合位、合后/手跳信号、跳合闸回路监视、控制回路断线、事故总信号。

7.如权利要求6所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述开关量输出板卡（4）和所述操作回路板卡（5）集成在一起。

8.如权利要求7所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述交流量采集板卡（3）26芯端子中同一列相邻端子之间间隔的距离为9mm，不同列相邻端子之间间隔的距离为13.5mm。

9.如权利要求8所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述电源/开关量输入板卡（2）、开关量输出板卡（4）和操作回路板卡（5）32芯端子中同一列相邻端子之间间隔的距离均为7.62mm，不同列相邻端子之间间隔的距离均为5.08mm。

10.如权利要求9所述的外部接口标准化的馈线保护装置，其特征在于，所述每一连接器的外部轮廊均为矩形。