CN216929295U - 一种模块化网络机架式配电柜 - Google Patents

Abstract

一种模块化网络机架式配电柜，涉及配电设备技术领域，包括机柜本体，还包括动力电输入装置、内部电源输送总线、总控配电模块、分控配电模块、配电接线连接插座组、配电输出接线排组以及接地保护装置；机柜本体沿高度方向上形成有安装分腔，总控配电模块、分控配电模块分别放置于安装分腔中；动力电输入装置通过内部电源输送总线与总控配电模块电连接；总控配电模块通过配电接线连接插座组与分控配电模块通电连接；每个分控配电模块上均设置有配电输出接线排组；接地保护装置与总控配电模块、分控配电模块接线连接，本配电柜内部是由高度集成的模块化设备组成，具有多功能性，需要维修或升级时不需要直接干预各配电模块内部组织，便于取放。

Description

一种模块化网络机架式配电柜

技术领域

本实用新型涉及配电设备技术领域，具体涉及到一种模块化网络机架式配电柜。

背景技术

为解决了传统配电柜设计周期长、安装复杂、人工和材料成本高、维护困难带来的诸多难点，模块化配电柜成为了替代传统配电柜的最佳选择，模块化配电柜主要应用在IDC数据中心、计算机或服务器机房，它位于机房的顶端，与动力供电口相连，需要配置有分流、配电、监控和保护功能，为机房负载终端供电，也可以作为区域配电设备使用，如社区、办公区、工程施工现场配电房等场景。

现有技术中，比如申请号为CN108448397A的中国专利公开了一种包括柜体；柜体前侧安装有左门体和右门体，柜体的左右两侧均安装有侧绝缘板；柜体顶部固定设有顶部绝缘板，柜体下方固定设有绝缘底座；柜体内由上向下依次设置有：上模块化柜体、中模块化柜体和下模块化柜体，上模块化柜体内设置有智能化监测装置；中模块化柜体内设置有智能化配电装置；下模块化柜体内设置有智能化动态补偿装置；智能化监测装置分别与智能化配电装置、智能化动态补偿装置连接。

然而，上述实用新型中的配电柜整体的功能较为单一，其基本功能为通过智能化配电装置对负载终端进行供电，通过设置智能化监测装置也只能满足工作人员对整个配电柜的使用状态进行远程监测，而无法满足工作人员在现场需要实时调控用电操作或者查看用电信息的要求，另外，现有技术中，同一个配电柜中的空间分配方式较为单一，且模块结构的位置固定，不便于取放以及位置调整，配电柜内部组织如遇到需要维修或升级，需将整个配电柜进行拆卸，增加劳动量，因此，存在待改进之处。

实用新型内容

针对现有技术所存在的不足，本实用新型目的在于提出一种模块化网络机架式配电柜，具体方案如下：

一种模块化网络机架式配电柜，包括机柜本体，还包括动力电输入装置、内部电源输送总线、总控配电模块、分控配电模块、配电接线连接插座组、配电输出接线排组以及接地保护装置；

所述机柜本体沿高度方向上形成有多个一侧敞口设置的安装分腔，且每个安装分腔的敞口均可呈密封设置，所述总控配电模块、分控配电模块分别放置于所述安装分腔中，所述总控配电模块设置有一个，所述分控配电模块设置有多个；

所述动力电输入装置通过所述内部电源输送总线与所述总控配电模块电连接，用于接入市电或者动力电；

所述总控配电模块通过所述配电接线连接插座组与所述分控配电模块通电连接，且所述总控配电模块设置有总控操作/显示区；

每个所述分控配电模块上均设置有所述配电输出接线排组，所述配电输出接线排组可同时对多个负载终端配电，且所述分控配电模块设置有分控操作/显示区；

所述接地保护装置与所述总控配电模块、分控配电模块接线连接。

进一步的，所述配电接线连接插座组包括三相电源输出汇流排、三相电源输入插座，所述总控配电模块的后部设置有所述三相电源输出汇流排，所述分控配电模块的后部设置有所述三相电源输入插座，且所述三相电源输入插座与所述三相电源输出汇流排接线连接；

所述总控操作/显示区包括总控总开关、电涌前置开关、电涌保护器、三相电压电流表以及总控输入/输出指示灯。

进一步的，所述配电输出接线排组包括若干个设置于所述分控配电模块后部的电源电线板，用于对应输出若干路220V电路；

每个所述分控配电模块的有效功率为5000VA，通过所述电源电线板分别输出，所述分控操作/显示区包括设置于所述分控配电模块的前部的分控总开关、分路开关、分控输入/输出指示灯以及电压/电流显示区。

进一步的，所述接地保护装置包括地线汇流排、机柜地线接线柱、机房地线接线柱，所述地线汇流排与所述总控配电模块、分控配电模块、机柜地线接线柱以及机房地线接线柱接线连接。

进一步的，每个所述安装分腔均对应可拆卸连接有封闭挡板。

进一步的，所述动力电输入装置包括市电/动力电输入接线盒，所述市电/动力电输入接线盒靠近所述机柜本体的底部设置，通过三相五线制接入市电或动力电。

进一步的，所述总控配电模块与所述机柜本体的顶部之间形成散热空间，所述散热空间中设置有散热风扇。

进一步的，所述机柜本体的后部设置有水平/竖直设置的T型导轨，所述T型导轨与所述总控配电模块、所述分控配电模块以及所述配电接线连接插座组对应的接线固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的配电柜开始工作时，在接地保护装置的安全防护作用下，由动力电输入装置为总控配电模块供电，总控配电模块电作为配电柜的总控制器，为后续各个分控配电模块进行供电，之后每个分控配电模块可根据负载终端的数量与需要用电的负载终端通电，根据现场场景的需要，可任意增加和减少分控配电模块的数量以满足不同负载终端的供电需求。在配电柜工作期间，工作人员可通过总控操作/显示区实地观看总控配电模块的使用状态，而且还可调整总控配电模块的工作状态，工作人员可通过分控操作/显示区实地观看分控配电模块的使用状态，而且还可调整分控配电模块的工作状态，提高配电柜的多功能性；

另外，本配电柜内部是由高度集成的模块化设备组成，由不同类型的配电模块组成一个配电柜的整体，作为一体化结构展示，在形式上为体积小，重量轻的移动式结构，便于现场移动安放。总控配电模块、分控配电模块分别放置在独立的安装分腔中，通过模拟抽屉的结构可随时抽动总控配电模块、分控配电模块，便于取放，如遇到需要维修或升级，维护人员不需要直接干预各配电模块内部组织，只需要拔出配电模块交给厂家更换满足需要的配电模块即可，以满足维修或者升级，且不使用的安装分腔可将其敞口处密封，隐藏内部的情况，提高配电柜整体的美感；

配电柜通过设置内部电源输送总线、配电接线连接插座组以及配电输出接线排组，内部大量减少工程布线，几乎不需要单独布线，各配电模块之间只需要几根总线汇流条连接即可，大大提高维护的简捷和安全性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的整体主视图；

图2为本实用新型中机柜本体的整体后视图；

图3为本实用新型中机柜本体的整体侧面透视图；

图4为总控配电模块的前视图；

图5为总控配电模块的后视图；

图6为分控配电模块的前视图；

图7为分控配电模块的后视图。

附图标记：1、机柜本体；2、动力电输入装置；21、市电/动力电输入接线盒；3、内部电源输送总线；4、总控配电模块；5、分控配电模块；6、配电接线连接插座组；61、三相电源输出汇流排；62、三相电源输入插座；7、配电输出接线排组；71、电源电线板；8、接地保护装置；81、地线汇流排；82、机柜地线接线柱；83、机房地线接线柱；9、安装分腔；10、水平板；11、T型导轨；12、总控操作/显示区；13、分控操作/显示区；14、封闭挡板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

结合图1至图3，一种模块化网络机架式配电柜，包括机柜本体1，还包括动力电输入装置2、内部电源输送总线3、总控配电模块4、分控配电模块5、配电接线连接插座组6、配电输出接线排组7以及接地保护装置8，本实用新型中的模块化网络机架式配电柜是一个高度模块化的，整体结构紧凑的一体化配电柜，配电柜外部整体采用网络机架式结构，移动位置方便，不需要特殊的安装结构，同时外观整洁与机房的服务器机柜一致性好，美观大方。

机柜本体1沿高度方向上形成有多个一侧敞口设置的安装分腔9，且每个安装分腔9的敞口均可呈密封设置，优化的，每个安装分腔9均对应可拆卸连接有封闭挡板14。总控配电模块4、分控配电模块5分别放置于安装分腔9中，总控配电模块4设置有一个，分控配电模块5设置有多个，相互之间呈上下设置，总控配电模块4的结构为标准3U铝合金机箱结构，深度为420mm，分控配电模块5结构为标准3U铝合金机箱结构，深度为420mm。总控配电模块4、分控配电模块5的机箱内部均采用PCB板加双玻璃丝包紫铜条的最新工艺，能解决单股铜线安装的复杂和容易出错的问题，取代常规的BV单股铜线，采用接线端子用螺丝固定的安装方法，在接线端子部位采用硅胶进行密封，安装工艺简单、可靠、安全。

可知，本配电柜内部是由高度集成的模块化设备组成，由不同类型的配电模块组成一个配电柜的整体，通常包括一个总控配电模块4，多个分控配电模块5后，还可根据需要另外配置UPS模块、功率补偿模块等设备。由动力电输入装置2为总控配电模块4供电，总控配电模块4电作为配电柜的总控制器，为后续各个分控配电模块5进行供电，之后每个分控配电模块5可根据负载终端的数量与需要用电的负载终端通电，根据现场场景的需要，可任意增加和减少分控配电模块5的数量以满足不同负载终端的供电需求，对应的，不使用的安装分腔9使用封闭挡板14遮挡，隐藏内部的情况，提高配电柜整体的美感。

为实现电力的初步传输，动力电输入装置2通过内部电源输送总线3与总控配电模块4电连接，用于接入市电或者动力电。详述来说，动力电输入装置2包括市电/动力电输入接线盒21，市电/动力电输入接线盒21靠近机柜本体1的底部设置，具体安装在机柜本体1背部设置的水平板10上，通过三相五线制接入市电或动力电，三相五线制中的四线由内部电源输送总线3汇总后与总控配电模块4上的三相电源输入接口对应连接，另外一根线与前述的接地保护装置8连接。

前述的内部电源输送总线3采用2*12mm的双玻璃丝包紫铜条，承载电流大，导电性好，绝缘强度高，安装结构牢固。

结合图4和图5，为便于电力的进一步传输，总控配电模块4通过配电接线连接插座组6与分控配电模块5通电连接，配电接线连接插座组6包括三相电源输出汇流排61、三相电源输入插座62，总控配电模块4的后部设置有三相电源输出汇流排61，通过四线将三相电源输出，分控配电模块5的后部设置有三相电源输入插座62，通过四线将三相电源输入，且三相电源输入插座62与三相电源输出汇流排61通过四线对应接线连接。

为提高配电接线连接插座组6以及接线的安装稳定性，机柜本体1的后部设置有水平/竖直设置的T型导轨11，总控配电模块4、分控配电模块5以及配电接线连接插座组6对应的接线均通过大功率贯穿式接插件固定连接在呈竖直设置的T型导轨11，接触性能可靠、牢固，拔插模块机箱简便易行，竖直设置的T型导轨11进一步固定在水平设置的T型导轨11，水平设置的T型导轨11进一步固定在机柜本体1的两侧。

结合图6和图7，为实现对负载终端的供电，每个分控配电模块5上均设置有配电输出接线排组7，配电输出接线排组7可同时对多个负载终端配电，配电输出接线排组7包括若干个设置于分控配电模块5后部的电源电线板71，电源电线板71为三口插座，三个电源电线板71如图中的L1输出、L2输出以及L3输出，用于对应输出若干路220V电路。

本实用新型的机柜本体1作为配电柜产品的整机形式提供给用户，网络机柜的标准尺寸为2000x800x600mm3，配电柜的供电功率大小由整机供电指标决定，按照服务器机架的用电需求标准，一台标准配电柜供电能力总功率为45000VA，每个分控配电模块5的有效功率为15000VA，如图所示可分为三路输出，每一路5000VA，每一路可以挂接驱动一个服务器机柜，通过电源电线板71分别输出，根据设置的电源电线板71的数量可满足9台标准的服务器机架的用电需求。如需要增加功率只需更换内部的分控配电模块5类型或增加分控配电模块5即可。

在配电柜工作期间，为便于工作人员实时查看以及调控机柜本体1的状态，总控配电模块4设置有总控操作/显示区12，分控配电模块5设置有分控操作/显示区13，工作人员可通过总控操作/显示区12实地观看总控配电模块4的使用状态，而且还可调整总控配电模块4的工作状态，工作人员可通过分控操作/显示区13实地观看分控配电模块5的使用状态，而且还可调整分控配电模块5的工作状态，提高配电柜的多功能性。

详述来说，总控操作/显示区12设置于总控配电模块4的前部，包括总控总开关、电涌前置开关、电涌保护器、三相电压电流表以及总控输入/输出指示灯，总控输入/输出指示灯采用两个不同颜色的灯体做出区分，从而清楚表征电力的传输是否正常，总控操作/显示区12还针对UPS模块设置有UPS开关，现场的工作人员可观看三相电压电流表的示数是否正常，也可根据实际需求控制总控总开关、电涌前置开关、电涌保护器以及UPS开关的闭合、断开状态。

分控操作/显示区13包括设置于分控配电模块5的前部的分控总开关、分路开关、分控输入/输出指示灯以及电压/电流显示区，分路开关对应每个分控配电模块5中电源电线板71的数量设置有多个，如图所示为L1开关、L2开关以及L3开关，电压/电流显示区对应L1输出、L2输出以及L3输出分设为L1电源指示、L2电源指示以及L3电源指示，用于展示每个与电源电线板71连接的负载终端的电压、电流情况。

为提高配电柜在使用时的安全性能，接地保护装置8与总控配电模块4、分控配电模块5接线连接，详述来说，接地保护装置8包括地线汇流排81、机柜地线接线柱82、机房地线接线柱83，地线汇流排81靠近机柜本体1的底部设置，与市电/动力电输入接线盒21设置在同一个水平板10上，地线汇流排81与总控配电模块4、分控配电模块5、机柜地线接线柱82以及机房地线接线柱83接线连接，机柜本体1、总控配电模块4、分控配电模块5均实现接地，减小漏电而发生安全事故的发生。

优化的，总控配电模块4与机柜本体1的顶部之间形成散热空间，散热空间中设置有散热风扇，散热风扇在配电柜工作期间处于打开状态，搅动周围的热气与空气，起到散热效果。

本实用新型的模块化网络机架式配电柜与传统配电柜相比，存在如下特点：

传统配电柜首先需要根据现场场地结构进行设计定制配电机柜外形结构，不可移动，安装结构复杂；而模块化网络机架式配电柜不用专门定制，可像服务器机柜一样直接移动放置在任何位置。模块化网络机架式配电柜具有突出的优势，首先免去了用户配电现场的定制设计工作，配电柜就是一台可移动的网络机架，可以放置在机房任意位置，重量轻通过底部四个万向轮非常方便移动。

传统配电柜外形体积大、内部需要大量工程布线、施工繁杂、容易出错，人工成本居高不下，从设计、施工到完成周期长达几个月。而模块化网络机架式配电柜只需要用户给出功率指标，配属不同类型的模块即可，完全采用模块化组装模式，省去了现场设计、施工安装及工程布线的环节，大大减少成本和供货周期，并提供了高效安全的作业模式。

模块化网络机架式配电柜维护极为方便，机柜本体1内部除了内部电源输送总线3，没有其它明线，而内部电源输送总线3都用不同显色的高性能热缩管进行包装，以保证绝缘的安全性，总控配电模块4、分控配电模块5的状态都直接在前面板直观显示，基本不用维护人员进行具体的用电操作，如有问题直接更换配电模块即可，大大降低维护人员的劳动强度和维护难度。机柜本体1内部骨架采用了工业铝型材轨道结构，强度高，抗震性能好，安装极为简便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种模块化网络机架式配电柜，包括机柜本体(1)，其特征在于，还包括动力电输入装置(2)、内部电源输送总线(3)、总控配电模块(4)、分控配电模块(5)、配电接线连接插座组(6)、配电输出接线排组(7)以及接地保护装置(8)；

所述机柜本体(1)沿高度方向上形成有多个一侧敞口设置的安装分腔(9)，且每个安装分腔(9)的敞口均可呈密封设置，所述总控配电模块(4)、分控配电模块(5)分别放置于所述安装分腔(9)中，所述总控配电模块(4)设置有一个，所述分控配电模块(5)设置有多个；

所述动力电输入装置(2)通过所述内部电源输送总线(3)与所述总控配电模块(4)电连接，用于接入市电或者动力电；

所述总控配电模块(4)通过所述配电接线连接插座组(6)与所述分控配电模块(5)通电连接，且所述总控配电模块(4)设置有总控操作/显示区(12)；

每个所述分控配电模块(5)上均设置有所述配电输出接线排组(7)，所述配电输出接线排组(7)可同时对多个负载终端配电，且所述分控配电模块(5)设置有分控操作/显示区(13)；

所述接地保护装置(8)与所述总控配电模块(4)、分控配电模块(5)接线连接。

2.根据权利要求1所述的模块化网络机架式配电柜，其特征在于，所述配电接线连接插座组(6)包括三相电源输出汇流排(61)、三相电源输入插座(62)，所述总控配电模块(4)的后部设置有所述三相电源输出汇流排(61)，所述分控配电模块(5)的后部设置有所述三相电源输入插座(62)，且所述三相电源输入插座(62)与所述三相电源输出汇流排(61)接线连接；

所述总控操作/显示区(12)包括总控总开关、电涌前置开关、电涌保护器、三相电压电流表以及总控输入/输出指示灯。

3.根据权利要求1所述的模块化网络机架式配电柜，其特征在于，所述配电输出接线排组(7)包括若干个设置于所述分控配电模块(5)后部的电源电线板(71)，用于对应输出若干路220V电路；

每个所述分控配电模块(5)的有效功率为5000VA，通过所述电源电线板(71)分别输出，所述分控操作/显示区(13)包括设置于所述分控配电模块(5)的前部的分控总开关、分路开关、分控输入/输出指示灯以及电压/电流显示区。

4.根据权利要求1所述的模块化网络机架式配电柜，其特征在于，所述接地保护装置(8)包括地线汇流排(81)、机柜地线接线柱(82)、机房地线接线柱(83)，所述地线汇流排(81)与所述总控配电模块(4)、分控配电模块(5)、机柜地线接线柱(82)以及机房地线接线柱(83)接线连接。

5.根据权利要求1所述的模块化网络机架式配电柜，其特征在于，每个所述安装分腔(9)均对应可拆卸连接有封闭挡板(14)。

6.根据权利要求1所述的模块化网络机架式配电柜，其特征在于，所述动力电输入装置(2)包括市电/动力电输入接线盒(21)，所述市电/动力电输入接线盒(21)靠近所述机柜本体(1)的底部设置，通过三相五线制接入市电或动力电。

7.根据权利要求1所述的模块化网络机架式配电柜，其特征在于，所述总控配电模块(4)与所述机柜本体(1)的顶部之间形成散热空间，所述散热空间中设置有散热风扇。

8.根据权利要求7所述的模块化网络机架式配电柜，其特征在于，所述机柜本体(1)的后部设置有水平/竖直设置的T型导轨(11)，所述T型导轨(11)与所述总控配电模块(4)、所述分控配电模块(5)以及所述配电接线连接插座组(6)对应的接线固定连接。

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