CN210577046U

CN210577046U - 一种热插拔式数字配电终端

Info

Publication number: CN210577046U
Application number: CN201921646714.4U
Authority: CN
Inventors: 孙巍巍
Original assignee: Tianjin Zhongli Shendun Electronics Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Zhongli Shendun Electronics Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-29
Filing date: 2019-09-29
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2029-09-29

Abstract

本实用新型提供一种热插拔式数字配电终端，包括配电终端主体和基座，配电终端主体包括主控模块，主控模块包括运放单元、CPU单元、通讯单元、电源单元、第一连接器；基座包括基座模块，基座模块包括第二连接器、电压采样电路、电流采样电路和端子；配电终端主体上的第一连接器和基座上的第二连接器进行连接，对基座模块的强弱电进行分离设计，实现了数字配电终端热插拔；数字配电终端主体安装维护方便，当配电终端出现故障时，可直接更换，不需要将配电柜抽屉开关主回路断电，降低维护成本，降低开关单元内部其他连接端子松动、脱落的概率，避免操作人员触电，提高了工作效率。

Description

一种热插拔式数字配电终端

技术领域

本实用新型属于高低压配电设备技术领域，具体涉及一种热插拔式数字配电终端。

背景技术

目前，在一些配电柜或配电箱面板以及在配电柜中抽屉开关单元面板上会安装数字配电终端，可以全面对配电柜或配电箱等配电系统的剩余电流、电压、电流、电能等电力参数及温度进行监测和指示，承担着人机交互的作用。目前，数字配电终端朝着数字化、集成化、智能化、轻量化的方向发展，现有的数字配电终端在配电系统中安装结构复杂，可维修性差，在安装、拆卸时需要先断电并打开配电柜开关单元的前面板，才能连接、拔出数字配电终端的连接线，这样的操作方式，既不便于作业人员现场安装、更换，又容易造成开关单元内部其他连接端子松动、脱落，造成配电柜工作异常，同时打开开关单元进行作业，操作人员有触电危险。

在中国专利申请公开说明书(申请号201910382226.5、201910382227.X、201920655451.7、201920655095.9)中所公开的热插拔式数字配电终端，提出了热插拔式数字配电终端设计思想，在一定程度上解决现有数字配电终端维修不方便的问题，但是还存在一定的热插拔安全风险，在配电柜或配电箱带电的情况下插拔数字配电终端，连接端子接口涉及到强电带电插拔的问题，强弱电分区不彻底，安全性还不够高，容易造成数字配电终端烧毁情况发生。

因此，有必要开发一款新型可热插拔的数字配电终端，它要能够在不打开开关单元前面板并且配电柜或配电箱带电的情况下，就可以安全地对数字配电终端主体进行安装、拆卸。新型的数字配电终端能够解决此问题，在现场安装、维修时可以快速拆装，提高工作效率，降低开关单元内部其他连接端子松动、脱落的概率，避免操作人员触电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种热插拔式数字配电终端，实现了配电终端主体和基座的强弱电分开设计，可以在配电柜/配电箱带电的情况下对数字配电终端主体实现快速安装和拆卸，并且不会对配电柜/配电箱造成损害，维护方便，不会造成供电中断和安全事故，不会影响用户使用，能够满足用户越来越高的配电需求。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种热插拔式数字配电终端，包括配电终端主体、基座，所述配电终端主体上设有第一连接器，所述基座上设有第二连接器，所述第一连接器和所述第二连接器进行连接，所述第一连接器和所述第二连接器连接信号均为弱电信号，实现了数字配电终端主体和基座热插拔，避免了触电事故和器件烧毁的情况发生；所述配电终端主体包括主控模块，所述主控模块包括运放单元、CPU单元、通讯单元、电源单元和第一连接器；所述第一连接器与运放单元、CPU单元、通讯单元、电源单元进行电连接；所述CPU单元与运放单元、通讯单元、电源单元进行电连接；所述电源单元与运放单元、CPU单元、通讯单元进行电连接；所述基座包括基座模块，所述基座模块包括电压采样电路、电流采样电路、第二连接器、端子，所述电压采样电路和所述电流采样电路分别与第二连接器、端子进行电连接。

上述热插拔式数字配电终端中，所述电压采样电路包括电压互感器、采样电阻，所述电压采样电路把端子输入进来的电压信号进行信号转换成低压信号后通过第一连接器和第二连接器连接到运放单元。

上述热插拔式数字配电终端中，所述电流采样电路包括电流互感器、采样电阻，所述电流采样电路把端子输入进来的电流信号进行信号转换成弱电信号后通过第一连接器和第二连接器连接到运放单元。

上述热插拔式数字配电终端中，所述通讯单元采用RS485通讯单元、RS232通讯单元、CAN通讯单元、ZigBee无线通讯单元中的至少一种。

上述热插拔式数字配电终端中，所述端子和所述第二连接器进行电连接，所述端子包括电流接口、电压接口、温度接口、电源接口、RS485总线接口、CAN总线接口、辅助触点接口、分励脱扣器接口、电动操作机构接口、级联控制接口、电表芯片脉冲输出接口中的至少一项。

优选地，所述配电终端主体还包括显示屏，所述显示屏与CPU单元、通讯单元、电源单元进行电连接。

本实用新型涉及一种热插拔式数字配电终端，有益效果为，通过对配电终端主体上的第一连接器和基座上的第二连接器进行连接，对基座模块的强弱电进行分离设计，实现了数字配电终端主体热插拔；数字配电终端主体安装维护方便，当配电终端出现故障时，可直接更换，不需要将配电柜或配电箱主回路断电，降低维护成本，不影响用户用电，提高了工作效率，降低开关单元内部其他连接端子松动、脱落的概率，避免操作人员触电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端原理框图示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的可热插拔的数字配电终端原理框图示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端主体结构图正面示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端主体结构图底面示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端基座正面结构图示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端基座结构底面图示意图；

图7为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端第一连接器和第二连接器芯线定义示意图；

图8为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端CPU单元原理图示意图；

图9为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端基座模块电流采样电路原理图示意图；

图10为本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端基座模块电压采样电路原理图示意图。

图中：

1、配电终端本体；11、主控模块；12、运放单元；13、CPU单元；14、通讯单元；15、电源单元；16、第一连接器；17、显示屏；2、基座；21、第二连接器；22、基座模块；23、电压采样电路；24、电流采样电路；25、端子。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。实施例中被描述对象在显示终端中“上”、“下”、“左”、“右”位置等仅用于表示相对位置关系，当实施例中被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面结合附图对本实用新型实施例的可热插拔的数字配电终端进行详细描述。

实施例一

图1示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端原理框图示意图；可热插拔的数字配电终端包括配电终端主体1、基座2，所述配电终端主体1上设有第一连接器16，所述基座上设有第二连接器21，所述第一连接器16和所述第二连接器21进行连接，图7示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端第一连接器和第二连接器芯线定义示意图，所述第一连接器16和所述第二连接器21连接信号均为弱电信号，从而实现了数字配电终端主体1和基座2热插拔，避免了触电事故和器件烧毁的情况发生，图3示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端主体结构图正面示意图，图4示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端主体结构图底面示意图，图5示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端基座正面结构图示意图，图6示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端基座结构底面图示意图；所述配电终端主体1包括主控模块11，所述主控模块11包括运放单元12、CPU单元13、通讯单元14、电源单元15和第一连接器16。

所述第一连接器16与运放单元12、CPU单元13、通讯单元14、电源单元15进行电连接，用于输入输出控制信号和采样信号。

所述CPU单元13与运放单元12、通讯单元14、电源单元15进行电连接；CPU单元13的AD采样口与运放单元12相连接，通过CPU单元13的UART串口与通讯单元14连接，电源单元15通过将24V电源转换为5V和3.3V后为CPU单元进行供电，图8示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端CPU单元原理图示意图。

所述电源单元15与运放单元12、CPU单元13、通讯单元14进行电连接，为上述单元提供供电电源。

所述基座2包括基座模块22，所述基座模块22包括电压采样电路23、电流采样电路24、第二连接器21、端子25，所述电压采样电路23和所述电流采样电路24分别与第二连接器21、端子25进行电连接；电压采样电路23和所述电流采样电路24将从端子25提供的强电信号转换为弱电信号经第二连接器21输出给配电终端主体1。

在实施例一提供的可热插拔的数字配电终端中，还包括显示屏17，所述显示屏17与CPU单元13、通讯单元14、电源单元15进行电连接。

上述热插拔式数字配电终端中，所述电压采样电路23包括电压互感器、采样电阻，所述电压采样电路23把端子25输入进来的强电电压信号转换成低压信号后通过第一连接器16和第二连接器21连接到运放单元12。

图10示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端基座模块电压采样电路原理图示意图，通过电压互感器HPT225A-G将电压信号转换为mV级电压信号输入给运放单元12进行滤波和放大处理。

上述热插拔式数字配电终端中，所述电流采样电路24包括电流互感器、采样电阻，所述电流采样电路24把端子输入进来的电流信号进行信号转换成弱电信号后通过第一连接器16和第二连接器21连接到运放单元12。

图9示出了本实用新型实施例一提供的可热插拔的数字配电终端基座模块电流采样电路原理图示意图，通过电流互感器HCT226HJZ将输入进来的电流信号转换为mV级电压信号输入给运放单元12进行滤波和放大处理。

上述热插拔式数字配电终端中，所述通讯单元14采用RS485通讯单元、RS232通讯单元、CAN通讯单元、ZigBee无线通讯单元中的至少一种。

上述热插拔式数字配电终端中，所述端子25和所述第二连接器21进行电连接，所述端子25包括电流接口、电压接口、温度接口、电源接口、RS485总线接口、CAN总线接口、辅助触点接口、分励脱扣器接口、电动操作机构接口、级联控制接口、电表芯片脉冲输出接口中的至少一项。

实施例二

图2示出了本实用新型实施例二提供的可热插拔的数字配电终端原理框图示意图，除以下技术方案不同外，其他同实施例一：

实施例二不包括显示屏17，相应的缺少显示屏17与CPU单元13、通讯单元14、电源单元15的连接；本实用新型实施例通过RS485总线接口与其他数字配电终端进行连接，实现多台数字配电终端共用一个显示屏，减少了显示屏的使用数量，有效降低了生产成本。

本实用新型实施例提供的可热插拔的数字配电终端中，运放单元12、CPU单元13、通讯单元14、电源单元15均采用现有技术，可根据实施例中的说明对上述单元进行升级或替换，以获得类似的数字配电终端。

与现有技术相比，热插拔式数字配电终端结构简单，设计合理，通过对配电终端主体上的第一连接器和基座上的第二连接器进行连接，对基座模块的强弱电进行分离设计，实现了热插拔；数字配电终端主体安装维护方便，当配电终端出现故障时，可直接更换，不需要将配电柜抽屉开关主回路断电，降低维护成本，并将故障范围控制在终端内部，不影响用户用电，提高了工作效率，降低开关单元内部其他连接端子松动、脱落的概率，避免操作人员触电。

有以下几点需要说明：

(1)除非另作定义，本实用新型实施例以及附图中，同一标号代表同一含义。

(2)本实用新型实施例附图只涉及到与本实用新型实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(3)为了清晰起见，在用于描述本实用新型的实施例的附图中，附图中的部分结构可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

(4)在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种热插拔式数字配电终端，其特征在于，包括配电终端主体(1)、基座(2)，所述配电终端主体(1)上设有第一连接器(16)，所述基座(2)上设有第二连接器(21)，所述第一连接器(16)和所述第二连接器(21)进行连接；所述配电终端主体(1)包括主控模块(11)，所述主控模块(11)包括运放单元(12)、CPU单元(13)、通讯单元(14)、电源单元(15)和第一连接器(16)；所述第一连接器(16)与所述运放单元(12)、所述CPU单元(13)、所述通讯单元(14)、所述电源单元(15)进行电连接；所述CPU单元(13)与所述运放单元(12)、所述通讯单元(14)、所述电源单元(15)进行电连接；所述电源单元(15)与所述运放单元(12)、所述CPU单元(13)、所述通讯单元(14)进行电连接；所述基座(2)包括基座模块(22)，所述基座模块(22)包括电压采样电路(23)、电流采样电路(24)、第二连接器(21)、端子(25)，所述电压采样电路(23)和所述电流采样电路(24)分别与所述第二连接器(21)、所述端子(25)进行电连接。

2.根据权利要求1所述的一种热插拔式数字配电终端，其特征在于，所述电压采样电路(23)包括电压互感器、采样电阻，所述电压采样电路(23)把所述端子(25)输入进来的电压信号经过转换通过所述第二连接器(21)和所述第一连接器(16)连接所述运放单元(12)。

3.根据权利要求1所述的一种热插拔式数字配电终端，其特征在于，所述电流采样电路(24)包括电流互感器、采样电阻，所述电流采样电路(24)把所述端子(25)输入进来的电流信号经过转换通过所述第二连接器(21)和所述第一连接器(16)连接所述运放单元(12)。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种热插拔式数字配电终端，其特征在于，所述通讯单元(14)采用RS485通讯单元、RS232通讯单元、CAN通讯单元、ZigBee无线通讯单元中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的一种热插拔式数字配电终端，其特征在于，所述端子(25)和所述第二连接器(21)进行电连接，所述端子(25)包括电流接口、电压接口、温度接口、电源接口、RS485总线接口、CAN总线接口、辅助触点接口、分励脱扣器接口、电动操作机构接口、级联控制接口、电表芯片脉冲输出接口中的至少一项。

6.根据权利要求5所述的一种热插拔式数字配电终端，其特征在于，所述配电终端主体(1)还包括显示屏(17)，所述显示屏(17)与所述CPU单元(13)、所述通讯单元(14)、所述电源单元(15)进行电连接。