CN211427134U - 多电压输出切换电源柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多电压输出切换电源柜，包括柜体，柜体前端设置有显示仪表和嵌入式控制按钮，柜体内部安装有电源切换设备，所述的电源切换设备包括通过PLC控制的一路电源母线、若干路不同电压等级的输出电源和输出母线，电源经过总进线开关和电源母线输入电源柜后，由电压、电流采集表显示相应的数据信息，再通过电源母线给各电压等级的输出电源回路供电，输出电源通过输出母线进行电源输出，各输出电源的输出经由PLC控制模块控制的各个接触器来按需控制输出给各类负载使用。本实用新型能够提高对各种电源之间切换使用的灵活性，从而提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源设备领域，具体是一种多电压输出切换电源柜。
背景技术
在某些需要多种工作电源切换需求的场合（如AC220V、AC110V、AC57.7V、DC24V、DC48V、DC110V、DC220V等），各种电源的输入都需要去找相应的独立电源，通过调整接线切换到所需电源来使用，并且在使用前不能直观的辨识此时输出电压的种类和大小，需要用相应的表计（如万用表）去测量核实后才可放心使用，这样可能会存在需要用到某个电压源的时候找不到合适的源，并且在使用过程中的繁琐接线与调整，以及在使用过程中对电压、电流的大小的动态监测等问题。同时各种电压等级的电源在切换使用时操作人员拆线、接线切换过程可能会存在安全隐患问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种多电压输出切换电源柜，能够提高对各种电源之间切换使用的灵活性，从而提高工作效率。
本实用新型包括柜体，柜体前端设置有显示仪表和嵌入式控制按钮，柜体内部安装有电源切换设备。所述的电源切换设备包括通过PLC控制的一路电源母线、若干路不同电压等级的输出电源和输出母线，电源经过总进线开关和电源母线输入电源柜后，由电压、电流采集表显示相应的数据信息，再通过电源母线给各电压等级的输出电源回路供电，输出电源通过输出母线进行电源输出，各输出电源的输出经由PLC控制模块控制的各个接触器来按需控制输出给各类负载使用。所述的电源母线为AC380V三相五线制。所述的输出电源输出电压包括AC220V、AC110V、DC24V、DC48V、DC110V、DC220V。
1）AC220V电压输出直接取电源母线的B相和N相，通过接触器KM01经PLC控制输出AC220V电源到输出母线。
2）AC110V电源：取电源母线的C相和N相，接入AC220V/AC110V隔离变压器的输入端(AC220V)，其输出端（AC110V)通过接触器KM02经PLC控制输出AC110V电源到输出母线。
3）DC24V电源：取电源母线的C相和N相，接入AC220V/DC24V电源模块的输入端（AC220V），其输出端（DC24V）通过接触器KM03经PLC控制输出DC24V电源到输出母线。
4）DC220V电源：取电源母线的A、B、C三相火线，接入AC380V/DC220V电源模块的输入端（AC380V三相三线制），其输出端（DC220V）通过接触器KM04经PLC控制输出DC220V电源到输出母线。
5）DC110V电源：取电源母线的A、B、C三相火线，接入AC380V/DC110V电源模块的输入端（AC380V三相三线制），其输出端（DC110V）通过接触器KM04经PLC控制输出DC110V电源到输出母线。
6）DC48V电源：取电源母线的B相和N相，接入AC220V/DC48V电源模块的输入端（AC220V），其输出端（DC48V）通过接触器KM05经PLC控制输出DC48V电源到输出母线。
进一步改进，所述的电源柜柜体后门为通孔式双开门，柜顶配以散热孔。
进一步改进，所述的电压、电流采集表通过通讯的方式与PLC信息交互。
进一步改进，所述的输出母线的电压采集采用双表切换采集显示。
进一步改进，所述的输出母线的空开上设置有中间继电器，电源切换时PLC通过中间继电器断开输出母线的空开。
本实用新型有益效果在于：
1、能够提高对各种电源之间切换使用的灵活性，从而提高工作效率。
2、各种电源的使用有相应的表计（电压、电流）来直观显示此时电压、电流的情况，来判定电源使用过程中的电压种类以及电压等级，确保使用质量。
3、通过对电源柜的结构设计，将所有变压器、电源设备、接触器、端子等操作过程中可能会产生的不安全因素全部隔离到操作人员无法触碰的位置，确保使用过程中操作人员的安全使用。
附图说明
图1为本实用新型电路连接示意图。
图2为输出母线切换保护电路示意图。
图3为双表切换采集显示电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型包括柜体，柜体前端设置有显示仪表和嵌入式控制按钮，柜体内部安装有电源切换设备。所述的电源切换设备包括通过PLC控制的一路电源母线、若干路不同电压等级的输出电源和输出母线，电源经过总进线开关和电源母线输入电源柜后，由电压、电流采集表显示相应的数据信息，再通过电源母线给各电压等级的输出电源回路供电，输出电源通过输出母线进行电源输出，各输出电源的输出经由PLC控制模块控制的各个接触器来按需控制输出给各类负载使用。
本实用新型一种具体电路连接如图1所示，包括如下结构：
a) 电源母线1：电源柜的总电源，AC380V三相五线制。
b) 输出输出母线（3）：六种电压等级的共用输出母线，由PLC控制接触器来切换输出，此处考虑设计了两组输出（也可以按照需求设计三组、四组或者更多，但需要考虑输出功率大小）。
c) PLC：西门子S7-200 CPU226控制模块。
d) KA01~KA06：PLC输出扩容继电器。
e) KM01~KM06：六种电压输出电源的切换接触器，由PLC控制。
f) R01（02）：泄放电阻，切换下一个电压等级前泄放母线残余电能量。
g) DK01+SA02：电源柜输出空开（即输出输出母线的输出开关）+分励脱扣器。
其中输出母线连接的输出电源包括AC220V、AC110V、DC24V、DC48V、DC110V、DC220V，具体如下：
1）AC220V电压输出直接取电源母线的B相和N相，通过接触器KM01经PLC控制输出AC220V电源到输出母线。
2）AC110V电源：取电源母线的C相和N相，接入AC220V/AC110V隔离变压器的输入端(AC220V)，其输出端（AC110V)通过接触器KM02经PLC控制输出AC110V电源到输出母线。
3）DC24V电源：取电源母线的C相和N相，接入AC220V/DC24V电源模块的输入端（AC220V），其输出端（DC24V）通过接触器KM03经PLC控制输出DC24V电源到输出母线。
4）DC220V电源：取电源母线的A、B、C三相火线，接入AC380V/DC220V电源模块的输入端（AC380V三相三线制），其输出端（DC220V）通过接触器KM04经PLC控制输出DC220V电源到输出母线。
5）DC110V电源：取电源母线的A、B、C三相火线，接入AC380V/DC110V电源模块的输入端（AC380V三相三线制），其输出端（DC110V）通过接触器KM04经PLC控制输出DC110V电源到输出母线。
6）DC48V电源：取电源母线的B相和N相，接入AC220V/DC48V电源模块的输入端（AC220V），其输出端（DC48V）通过接触器KM05经PLC控制输出DC48V电源到输出母线。
PLC控制模块的输入端采集各输出电源的选择按钮指令，同时考虑到PLC自身的输出口触点容量较小问题，通过中间继电器KA01~KA06扩容输出来控制切换接触器KM01~KM06。
当PLC接收到相应的切换电源指令输入时，PLC先控制切除自身所有输出口，将KM01~KM06全部断开，确保输出母线上没有任何电源的输入；
然后PLC控制继电器KA13使得分励脱扣器SA02得电，从而自动跳开电源柜输出空开DK01；同时通过KA13切入放电电阻，将输出母线上可能残余的电能泄放清零后，再切除KA13；
切除放电回路后再按照PLC接收到的切换指令投入所需电压等级的电源回路，PLC控制输出闭合相应的接触器（KM01~KM06中的某一路），完成输出输出母线的切换，使得输出母线带电；
此时查看母线电压指示表，查看电压显示是否为所需电源输出，确认无误后手动闭合电源柜输出空开DK01，完成电源切换给负载供电。
输出母线的输出可以用面板插座或者航插方式输出，以提高操作的便利性与安全性。
针对输出母线切换过程的安全性问题，特别做了针对性的设计，如图2所示：
当PLC接收到切换电源按钮的指令时，PLC第一步动作是给中间继电器KA13下发闭合指令，分励脱扣器得电断开电源柜输出空开DK01，负载端失电。此时当电源柜内部切换动作完成，并查看输出回路的电压指示表显示电压数据正确无误后，再手工闭合输出空开DK01，给负载供电，以实现目视确认与手动输出两步确认工作。
输出母线的电压采集，因为输出母线上的电压有交流与直流的区分，且电压等级不一，所以采用双表切换采集显示，如图3所示：
当输出为AC220V或AC110V时，通过中间继电器切换到V2电压表（0~300V AC）测量并显示，此时V3表（0~300V DC）不切入测量；
当输出为DC24V、DC48V、DC110V、DC220V时，切入V3表测量，V2表切除。
这样就可实现输出母线上的任何电压种类和电压等级都可以按照所需种类和电压等级得到有效可靠测量与显示。
本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种多电压输出切换电源柜，包括柜体，柜体前端设置有显示仪表和嵌入式控制按钮，柜体内部安装有电源切换设备，其特征在于：所述的电源切换设备包括通过PLC控制的一路电源母线、若干路不同电压等级的输出电源和输出母线，电源经过总进线开关和电源母线输入电源柜后，由电压、电流采集表显示相应的数据信息，再通过电源母线给各电压等级的输出电源回路供电，输出电源通过输出母线进行电源输出，各输出电源的输出经由PLC控制模块控制的各个接触器来按需控制输出给各类负载使用；所述的电源母线为AC380V三相五线制，所述的输出电源输出电压包括AC220V、AC110V、DC24V、DC48V、DC110V、DC220V，AC220V输出电源直接取电源母线的B相和N相，通过接触器KM01经PLC控制输出AC220V电源到输出母线；AC110V输出电源取电源母线的C相和N相，接入AC220V/AC110V隔离变压器的输入端，其输出端通过接触器KM02经PLC控制输出AC110V电源到输出母线；DC24V输出电源取电源母线的C相和N相，接入AC220V/DC24V电源模块的输入端，其输出端通过接触器KM03经PLC控制输出DC24V电源到输出母线；DC220V输出电源取电源母线的A、B、C三相火线，接入AC380V/DC220V电源模块的输入端，其输出端通过接触器KM04经PLC控制输出DC220V电源到输出母线；DC110V输出电源取电源母线的A、B、C三相火线，接入AC380V/DC110V电源模块的输入端，其输出端通过接触器KM04经PLC控制输出DC110V电源到输出母线；DC48V输出电源取电源母线的B相和N相，接入AC220V/DC48V电源模块的输入端，其输出端通过接触器KM05经PLC控制输出DC48V电源到输出母线。
2.根据权利要求1所述的多电压输出切换电源柜，其特征在于：所述的电源柜柜体后门为通孔式双开门，柜顶配以散热孔。
3.根据权利要求1所述的多电压输出切换电源柜，其特征在于：所述的电压、电流采集表通过通讯的方式与PLC信息交互。
4.根据权利要求1所述的多电压输出切换电源柜，其特征在于：所述的输出母线的电压采集采用双表切换采集显示。
5.根据权利要求1所述的多电压输出切换电源柜，其特征在于：所述的输出母线的空开上设置有中间继电器，电源切换时PLC通过中间继电器断开输出母线的空开。
Priority Applications (1)
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| CN201922477001.6U CN211427134U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 多电压输出切换电源柜 |
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Publications (1)
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| CN211427134U true CN211427134U (zh) | 2020-09-04 |
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Family Applications (1)
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| CN201922477001.6U Active CN211427134U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 多电压输出切换电源柜 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-12-31 CN CN201922477001.6U patent/CN211427134U/zh active Active
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