CN208209279U - 高压直流配电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种高压直流配电柜，包括柜体、输入转接排、接线端子排，以及多个断路器和多个整流模块，其中，多个断路器分为N个断路器组(N为正整数，N≥2)，每一断路器组包括至少两个断路器和设置在至少两个断路器上端的汇流排，N个断路器组的N个汇流排在所述柜体内呈多排和/或多列排列，配电柜的交流输入电缆从输入转接排引出后，分别接入每一断路器组的输入端，各断路器组中每一断路器的下端通过线缆分别接入整流模块的输入端，整流模块的输出端通过线缆接入所述接线端子排。通过上述方式，本实用新型实施例的高压直流配电柜电气安全性高，柜体内部走线简洁，柜体的整体体积较小。

Description

高压直流配电柜

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，特别是涉及一种高压直流配电柜。

背景技术

在高压直流电气领域中，直流配电柜主要用于为高压直流用电设备分配直流电源，或者为电池提供直流充电电源。在配电过程中，通常是由交流配电单元提供单相220V或三相380V电压，经由整流模块向直流负载提供450V或700V高压直流电源输出。

目前直流配电柜布局形式繁多，主要是采用汇流排和电缆连接，再转到机柜内设置的整流模块和配电输出单元。由于高压直流配电柜不同于一般低压配电柜，其输出的电压值高、系统容量大，当整流模块配置量大时，全部使用同一汇流排进行分配不方便，需要的配电柜的体积也较大，而且汇流排上连接的电器件较多，导致系统的电气安全性差。

实用新型内容

本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种高压直流配电柜，电气安全性高，柜体内部走线简洁，柜体的整体体积较小。

本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种高压直流配电柜，包括柜体、输入转接排、接线端子排，以及多个断路器和多个整流模块，其中，

所述多个断路器分为N个断路器组(N为正整数，N≥2)，每一所述断路器组包括至少两个断路器和设置在所述至少两个断路器上端的汇流排，所述N个断路器组的N个汇流排在所述柜体内呈多排和/或多列排列；

所述配电柜的交流输入电缆从所述输入转接排引出后，分别接入每一所述断路器组的输入端，所述断路器组中每一断路器的下端通过线缆分别接入所述整流模块的输入端，所述整流模块的输出端通过线缆接入所述接线端子排。

可选地，从所述输入转接排引出的线缆分别接入每一所述断路器组的其中一个断路器的上端，所述断路器与同组的其他断路器的上端通过汇流排连接。

可选地，每一断路器的下端通过线缆分别接入M个(M为正整数,M≥2)整流模块的输入端，所述M个整流模块并联输出，形成一个整流单元；

所述整流单元的正极电源输出端和负极电源输出端分别通过正极铜排和负极铜排汇流后接入所述接线端子排。

可选地，所述整流单元的负极电源输出端通过所述负极铜排汇流后经过高压熔断器接入所述接线端子排。

可选地，所述负极铜排和所述高压熔断器之间通过Z型转接排连接。

可选地，所述高压直流配电柜还包括防雷模块，所述防雷模块设置在所述输入转接排和所述多个断路器之间。

可选地，所述防雷模块包括防雷空开和交流防雷器，所述配电柜的交流输入电缆从所述输入转接排引出L1、L2、L3、N四组线缆后，所述L1、L2、L3线缆均分别接入所述防雷空开的上端和所述交流防雷器；

所述高压直流配电柜还包括零线铜排，所述N线缆通过所述零线铜排接入所述整流模块的输入端。

可选地，所述接线端子排包括用于输出电源的UKKB端子排，以及用于输出通信信号的UT端子排。

可选地，所述UKKB端子排为双层接线端子排，每一UKKB端子支持两组输出分路接线。

可选地，每一整流单元的信号输出端接入所述UT端子排的一UT端子；或者，

所有整流单元的正极信号输出端短接、负极信号输出端短接，短接后的正极信号输出端和负极信号输出端接入所述UT端子排的一UT端子。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例的高压直流配电柜，包括柜体、输入转接排、接线端子排，以及多个断路器和多个整流模块，其中，多个断路器分为N个断路器组(N为正整数，N≥2)，每一断路器组包括至少两个断路器和设置在至少两个断路器上端的汇流排，与所有断路器连接至同一汇流排的方式相比，每一汇流排上连接的断路器较少，提高了系统的电气安全性，且所采用的汇流排较短，N个汇流排在柜体内可呈多排和/或多列排列，使得柜体内部走线简洁，柜体的整体体积较小。

附图说明

图1是本实用新型实施例的高压直流配电柜的立体图；

图2是本实用新型实施例的高压直流配电柜内部结构的主视图；

图3是本实用新型实施例的高压直流配电柜内部结构的后视图；

图4是本实用新型实施例的防雷模块的立体图；

图5是本实用新型实施例的断路器组的立体图；

图6是本实用新型实施例的断路器组中的汇流排的立体图；

图7是本实用新型实施例的正极铜排的立体图；

图8是本实用新型实施例的负极铜牌的立体图；

图9是本实用新型实施例的高压熔断器的立体图；

图10是本实用新型实施例的Z型转接排的立体图；

图11是本实用新型实施例的UKKB端子排的立体图；

图12是本实用新型实施例的UT端子排的立体图；

图13是本实用新型实施例的高压直流配电柜内部结构的局部示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-图3，图1-图3为本实用新型其中一实施例提供的高压直流配电柜的示意图，该高压直流配电柜10包括柜体100、输入转接排200、接线端子排(图未示)，以及多个断路器400和多个整流模块500，输入转接排200设置于柜体100的上端，配电柜10的交流输入电缆从输入转接排200引出后，通过断路器400与整流模块500连接，整流模块500的输出端通过线缆接入接线端子排。

可选地，高压直流配电柜10还包括防雷模块300，防雷模块300设置在输入转接排200和多个断路器400之间，以将电压限制在一定范围内，保护设备的安全。

如图4所示，防雷模块300包括防雷空开310和交流防雷器320，当交流防雷器320失效或无法承受浪涌电流时，防雷空开310可起到保护线路的作用。防雷模块300的背面设置有卡槽330，通过卡槽330将防雷模块300固定在柜体100的横梁上。

以下详细介绍配电柜10内各部件的结构及各部件之间的连接关系。

配电柜10的交流输入电缆从输入转接排200引出L1、L2、L3、N四组线缆，L1、L2、L3线缆分别接入防雷空开310的上端和交流防雷器320；高压直流配电柜10还包括一零线铜排，N线缆通过零线铜排直接接入各整流模块500的输入端。

多个断路器400分为N个断路器组400A(N为正整数，N≥2)，如图5所示，每一断路器组400A包括至少两个断路器400和设置在至少两个断路器400上端的汇流排410，N个断路器组400A的N个汇流排410在柜体100内呈多排和/或多列排列。

通过将多个断路器400分为N个断路器组400A，每一断路器组400A中均包括一个汇流排410，与所有断路器400连接至同一汇流排的方式相比，每一汇流排410上连接的断路器400较少，提高了系统的电气安全性；且由于断路器组400A内各断路器400之间的间距短，所采用的汇流排410也较短，N个汇流排410在柜体100内可呈多排和/或多列排列，使得柜体100内部走线简洁，柜体的整体体积较小。

同样地，断路器组400A的背面也设置有卡槽420，通过卡槽420将断路器组400A固定在柜体100的横梁上。

L1、L2、L3线缆从防雷模块300引出后，分别接入每一断路器组400A的输入端，可选地，L1或L2或L3线缆分别接入每一断路器组400A的其中一个断路器400的上端，该断路器与同组的其他断路器的上端通过汇流排410连接，如图6所示，汇流排410的铜排齿均为直线形状，且均与断路器400内部电气连接。在一实施例中，L1或L2或L3线缆分别接入每一断路器组400A中位于中间位置的断路器400的上端。

各断路器组400A中每一断路器400的下端通过线缆分别接入整流模块500的输入端。可选地，每一断路器400的下端通过线缆分别接入M个(M为正整数，M≥2)整流模块500的输入端，M个整流模块并联输出，形成一个整流单元；每一整流单元的设计和安装方式完全相同，可实现系统容量柔性配置，且安装方便。在实际应用中，单个整流模块500的输出功率是固定的，M的数值可依据用电设备或电池的功率而定。

整流单元的正极电源输出端和负极电源输出端分别通过正极铜排和负极铜排汇流后接入接线端子排，通过铜排替换原汇流箱内部的所有铜线，不仅可以减轻接线工作量，而且可以显著提高接线效率。

如图7所示，正极铜排610包括铜排板611和多个铜排齿612，多个铜排齿612并列排布在铜排板611的一侧，大致与铜排板611垂直。如图8所示，负极铜排620也包括铜排板621和多个铜排齿622，其中一个铜排齿622排布在铜排板621的一侧，与铜排板621共面，其余的铜排齿622并列排布在铜排板621的另一侧，大致与铜排板621垂直。

在一实施例中，整流单元的负极电源输出端通过负极铜排620汇流后经过高压熔断器接入接线端子排。如图9所示，高压熔断器700的两侧设置有接线端子710，当出现输出短路或过载时，高压熔断器700中的熔丝过电流熔断，不会直接损坏整流单元，或者可将故障的整流单元从主回路上断开，不影响其它整流单元的正常运行。

可选地，负极铜排620和高压熔断器700之间通过Z型转接排连接，图10为Z型转接排的立体图，Z型转接排800的一端与负极铜排620连接，另一端连接高压熔断器700的接线端子710。通过在负极铜排620和高压熔断器700之间设置Z型转接排800，方便安装和更换高压熔断器700。

Z型转接排800与负极铜排620连接的一端设置有螺孔，可在负极铜排620上也设置螺孔，如，可将螺孔设置于与铜排板621共面的铜排齿622处，Z型转接排800的一端与负极铜排620通过螺孔和螺钉连接。

接线端子排包括用于输出电源的UKKB端子排，以及用于输出信号的UT端子排，以实时监控和远程控制。

如图11所示，UKKB端子排910为双层接线端子排，其中上层、下层各为一组，一个UKKB端子支持两组输出分路接线，在系统容量大，安装空间有限的场景下能够极大的缩小安装空间。

每一整流单元的通信信号分别单独输出，如图12所示，第一整流单元的正极信号输出端接入UT端子排920上的1号端子921、负极信号输出端接入UT端子排920上的2号端子922，依此顺序分别接入各整流单元输出的通信信号，用户可以单独与每一整流单元通信。

在其他实施例中，所有整流单元的通信信号也可一起输出，所有整流单元的正极信号输出端短接，负极信号输出端短接，短接后的正极信号输出端与负极信号输出端接入UT端子排920的一UT端子，用户只需接入一组通信线便可与所有整流单元通信。

可选地，整流单元输出的通信信号为CAN信号。

根据上述实施例，本实用新型还提供一高压直流配电柜的具体实现方式。配电柜内共设置有20个断路器400，20个断路器400分为4个断路器组400A，4个断路器组400A分为上下两排排列，每排包括两个断路器组400A。

每一断路器组400A又包括5个断路器400，依次为1号断路器、2号断路器、3号断路器、4号断路器和5号断路器。L1、L2、L3线缆分别接入各断路器组400A的3号断路器的上端，3号断路器与同组的其他4个断路器的上端通过汇流排410连接。

每一断路器400的下端通过线缆分别接入3个整流模块500的输入端，3个整流模块500形成一个整流单元，即每3个整流模块500共用一个断路器400，实现3个整流模块300一组的控制方式，20个断路器400共控制60个整流模块。

60个整流模块500在配电柜内分10层排列，每一层包括2个整流单元，如图13所示，每一层的设计和安装方式完全相同。

整流单元的正极电源输出端和负极电源输出端分别通过正极铜排和负极铜排汇流后接入接线端子排，具体地，20个整流单元的20组输出电源依序接入UKKB端子排中，20组输出信号依序接入UT端子排中。

本实用新型实施例的高压直流配电柜，包括柜体、输入转接排、接线端子排，以及多个断路器和多个整流模块，其中，多个断路器分为N个断路器组(N为正整数，N≥2)，每一断路器组包括至少两个断路器和设置在至少两个断路器上端的汇流排，与所有断路器连接至同一汇流排的方式相比，每一汇流排上连接的断路器较少，提高了系统的电气安全性，且所采用的汇流排较短，N个汇流排在柜体内可呈多排和/或多列排列，使得柜体内部走线简洁，柜体的整体体积较小。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压直流配电柜，包括柜体、输入转接排、接线端子排，以及多个断路器和多个整流模块，其特征在于，

所述多个断路器分为N个断路器组，其中，N为正整数，且N≥2，每一所述断路器组包括至少两个断路器和设置在所述至少两个断路器上端的汇流排，所述N个断路器组的N个汇流排在所述柜体内呈多排和/或多列排列；

所述配电柜的交流输入电缆从所述输入转接排引出后，分别接入每一所述断路器组的输入端，所述断路器组中每一断路器的下端通过线缆分别接入所述整流模块的输入端，所述整流模块的输出端通过线缆接入所述接线端子排。

2.根据权利要求1所述的高压直流配电柜，其特征在于，

从所述输入转接排引出的线缆分别接入每一所述断路器组的其中一个断路器，所述断路器与同组的其他断路器的上端通过汇流排连接。

3.根据权利要求2所述的高压直流配电柜，其特征在于，

每一断路器的下端通过线缆分别接入M个整流模块的输入端，其中，M为正整数，且M≥2，所述M个整流模块并联输出，形成一个整流单元；

所述整流单元的正极电源输出端和负极电源输出端分别通过正极铜排和负极铜排汇流后接入所述接线端子排。

4.根据权利要求3所述的高压直流配电柜，其特征在于，

所述整流单元的负极电源输出端通过所述负极铜排汇流后经过高压熔断器接入所述接线端子排。

5.根据权利要求4所述的高压直流配电柜，其特征在于，

所述负极铜排和所述高压熔断器之间通过Z型转接排连接。

6.根据权利要求1所述的高压直流配电柜，其特征在于，

所述高压直流配电柜还包括防雷模块，所述防雷模块设置在所述输入转接排和所述多个断路器之间。

7.根据权利要求6所述的高压直流配电柜，其特征在于，

所述防雷模块包括防雷空开和交流防雷器，所述配电柜的交流输入电缆从所述输入转接排引出L1、L2、L3、N四组线缆，所述L1、L2、L3线缆均分别接入所述防雷空开的上端和所述交流防雷器；

所述高压直流配电柜还包括零线铜排，所述N线缆通过所述零线铜排接入所述整流模块的输入端。

8.根据权利要求3-7任一项所述的高压直流配电柜，其特征在于，

所述接线端子排包括用于输出电源的UKKB端子排，以及用于输出通信信号的UT端子排。

9.根据权利要求8所述的高压直流配电柜，其特征在于，

所述UKKB端子排为双层接线端子排，每一UKKB端子支持两组输出分路接线。

10.根据权利要求8所述的高压直流配电柜，其特征在于，

每一整流单元的信号输出端接入所述UT端子排的一UT端子；或者，

所有整流单元的正极信号输出端短接、负极信号输出端短接，短接后的正极信号输出端和负极信号输出端接入所述UT端子排的一UT端子。