數字配電盤的製作方法

2023-05-21 20:48:56 2

專利名稱：數字配電盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於向多個饋電線(feeder)提供電功率並進行數字測量 和控制的配電盤(cabinetpanel),並具體涉及這樣一種數字配電盤，其實時測 量短路狀態、絕緣電阻值、與多個饋電線連接的配電盤的過流狀態、匯流條 (bus bar)的溫度變化等，通過計算電功率來顯示當前配電盤狀態的各種信息， 如果狀態異常則告警和中斷。
背景技術：
眾所周知，配電盤是經由每個MCCB而將從配電線路引出的電功率供 應到多個饋電線的開關板(switchboard )。該配電盤經由MCCB而對輸入電功率進行簡單分路(branch)，並將其供 應到消耗電功率的饋電線，並且如果從一個饋電線或者多個饋電線生成了洩 漏電流或過電流，則配電盤通過讓安裝在對應饋電線前端的ZCT或CT檢測 洩漏電流或過電流、並讓對應的斷路器(circuit breaker)(MCCB)解扣(trip)並中 斷具有電流值的電線，而阻止饋電線的故障從一個位置擴展到另一個位置。但是當被安裝在配電盤處的多個MCCB之中的MCCB解扣時，不可能 跟蹤解扣起因的歷史記錄。此外，在配電盤處監視和控制多個饋電線很複雜 並且不方便，這是因為要增加單獨的算術處理電路和溫度傳感器來獲得關於 瓦時、匯流條溫度等的信息。發明內容本發明要解決的技術問題作出本發明以解決現有技術中的上述問題，並且本發明的目的是提供一 種數字配電盤，其可以實時測量短路狀態、絕緣電阻值、與多個饋電線連接的配電盤的過流狀態、匯流條的溫度變化等，通過計算電功率來顯示當前配 電盤狀態的各種信息，以及如果狀態異常則告警和中斷。 本發明的結構
根據本發明的用以實現所述目的的數字配電盤包括主MCCB、和經由 RSTN匯流條而連接到該主MCCB的用於分路的MCCB l-MCCB 10; CT/PT 單元，通過穿透(penetration)而固定在所述主MCCB和用於分路的MCCB l-MCCB 10之間的匯流條上，並包括ZCT和T/C以及PT和CT;電力單元， 通過轉換從所述CT/PT單元的PT引出的電壓而生成控制電壓、顯示電壓、 和解扣電壓，並包括用於不可中斷電力供應的備份電池；以及控制單元，包 括顯示器、LED塊、告警和語音引導單元、解扣信號生成單元、和鍵輸入單 元，其接收來自所述電力單元的控制電壓、顯示電壓、和解扣電壓的電力供 應，以及從所述CT/PT單元輸入的所檢測到的電壓、電流、零相(zero-phase) 電流、和匯流條溫度的值，實時測量短路、絕緣電阻、過流、和匯流條溫度 等，在測量之後根據鍵輸入單元的設置狀態來判斷並顯示異常，如果狀態異 常則告警並中斷。


圖1是根據本發明的數字配電盤的電路結構圖；圖2是根據本發明的數字配電盤的萬用表(muW-meter)的排列結構圖； 圖3是用以說明根據本發明的包括萬用表的數字配電盤的實際結構的圖片；圖4是根據本發明的數字配電盤的萬用表的控制單元的結構圖； 圖5是根據本發明的數字配電盤的萬用表的CT/PT單元的結構圖； 圖6是根據本發明的數字配電盤的萬用表的電力單元的結構圖；以及 圖7是根據本發明的數字配電盤的萬用表的控制單元的顯示單元和鍵輸入單元的排列結構圖。對圖中重要部分的說明10:控制單元11:微計算機12:通信模塊13:顯示器14:LED塊15:告警和語音引導單元16:解扣信號生成單元17:鍵輸入單元18、19、 32、 33:連接器20:CT/PT單元21:PT22:CT23:ZCT24:T/C25:匯流條導向槽 30:電力單元31:備份電池 40:主MCCB41-4n:用於分路的MCCB具體實施方式
現在參考附圖，我們對本發明進行說明。圖l是根據本發明的數字配電盤的電路結構圖。根據本發明的數字配電盤主要劃分為MCCB塊、控制單元(IO)、 CT/PT 單元(20)、和電力單元(30)。所述MCCB塊包括主MCCB(40),安裝在配電盤內部的RSTN 3相輸 入端；以及多個用於分路的MCCB(41-4n)，經由匯流條連接到主MCCB。通過穿透而將所述CT/PT單元(20)固定在所述主MCCB(40)和用於分路 的MCCB l-MCCB n(41-4n)之間的匯流條上，並且該CT/PT單元(20)包括 ZCT(23)和T/C(24)以及PT(21)和CT(22),並且其進行連接從而向控制單元 提供從這些PT(21)、 CT(22)、 ZCT(23)和T/C(24)檢測的電壓、電流、零相電 流、和匯流條溫度的值。連接所述電力單元(30)，以便它例如從R、 N匯流條引出電壓，生成在 本發明的數字配電盤的控制器處需要的控制電壓、顯示電壓(DC 5V)、和解 扣電壓(24V),並將它們提供到所述控制單元(IO)。所述控制單元(10)具有通信模塊(12)、顯示器(13)、 LED塊(14)、解扣信 號生成單元(16)、鍵輸入單元(17)、以及和它們發送和接收數據的微計算機 (11)。所述微計算機(ll)進行連接，從而其通過將來自所述CT/PT單元(20) 的電壓(Vi)、電流(Ii)、零相電流(Zi)、和所檢測到的匯流條溫度、從每個用 於分路的MCCB(41-4n)輸入的每個電流、每個電壓、和每個零相電流(Vi十Ii + Zi)與經由所述鍵輸入單元(17)登記的狀態進行比較，來生成電功率信息； 讓所述通信模塊(12)執行通信(例如，RS-485)以便與外部PC共享配電盤的電 功率狀態信息和控制信息；讓所述顯示器(13)和所述LED塊(14)實時地顯示 每個用於分路的MCCB的電功率信息；讓告警和語音引導單元(15)執行功能 設置，並輸出該狀態引導聲明和告警聲音；以及讓解扣信號生成單元(16)將 解扣信號選擇性地供應到所述主MCCB(40)和多個用於分路的MCCB (41-4n)。
圖2是根據本發明的數字配電盤的萬用表的排列結構圖，以及圖3是用 以說明根據本發明的包括萬用表的數字配電盤的實際結構的圖片。本發明的 數字配電盤的萬用表具有在中心處的CT/PT單元(20)、在其兩邊的控制單元(10) 和電力單元(30)，它們水平相鄰排列。構成萬用表的CT/PT單元(20)、控制單元(10)和電力單元(30)經由連接器 (18、 32)彼此連接。它們也經由連接到控制單元(10)和電力單元(30)的下端的 連接器(19、 33)而與ZCT和解扣線圈連接。圖4是根據本發明的數字配電盤的萬用表的控制單元的結構圖。顯示器 (13)、 LED塊(14)和鍵輸入單元(17)被排列在控制單元(10)的上部，而用於與 CT/PT單元(20)連接的連接器(18)被排列在控制單元(10)的側面。在控制單元(10)上部的顯示器和輸入單元可被設計為獨立的板類型，其 可從控制單元的本體分開或者與其組合。圖5是根據本發明的數字配電盤的萬用表的CT/PT單元(20)的結構圖。 在CT/PT單元的中部與RSTN的3相對應地形成四條匯流條導向槽(25)。圖6是根據本發明的數字配電盤的萬用表的電力單元(30)的結構圖。電 力單元(30)具有用於與CT/PT單元(20)連接的連接器(32)。圖7是根據本發明的數字配電盤的萬用表的控制單元中的顯示單元和鍵 輸入單元的排列結構圖。按鈕(17-1 ~ 17-4)分別指示回車按鈕、模式按鈕、 向上按鈕、和向右按鈕，而按鈕17-7指示復位按鈕。所述模式按鈕(17-2)具有將改變測量項和設置項的命令輸入到微計算機(11) 中的功能。所述向上按鈕(17-3)具有當對每一項改變和設置槽道(channel)時、將 要求選擇圖的命令輸入到微計算機(11)中的功能。所述向右按鈕(17-4)具有當自動地/手動地釋放和設置告警時、將向右移 動菜單設置位置的命令或者改變具體設置項的命令輸入到微計算機(ll)中的 功能。所述回車按鈕(17-7)具有將進入設置模式或保存設置數據的命令輸入到 微計算機(ll)中的功能。所述復位按鈕(17-7)具有當出現告警時、釋放告警的功能。 所述萬用表的控制單元的顯示單元對應於顯示器(13)和LED塊(14)。 本發明的具有所述結構的數字配電盤的操作如下。
本發明的萬用表被設計為使得控制單元(IO)、 CT/PT單元(20)、和電力 單元(30)形成一個組。首先，通過將CT/PT單元(20)穿透匯流條來安裝該 CT/PT單元(20),並然後連接ZCT、和在控制單元(10)和電力單元(30)的下部 準備的用於連接解扣線圈的連接器(19、 33)。由於所述CT/PT單元(20)具有方向性，所以它應該精確地安裝在指示方 向上。在所述控制單元(10)和所述電力單元(30)被安裝在配電盤的槽道上之 前，通過將其側邊的帶狀連接器(18、 32)連接到在CT/PT單元(20)的上部邊 緣附近的兩側準備的連接器連接管腳，而連接它們。在控制單元(10)頂部的 顯示器和輸入單元被設計為可與控制單元本體分開或組合的獨立板類型的 情況中，首先將控制單元的本體附著在配電盤的槽道上，然後將顯示器和輸 入單元裝配在其上。由控制單元(IO)、 CT/PT單元(20)、和電力單元(30)組成的數字配電盤的 萬用表具有以下功能測量電壓、電流、瓦時、洩漏電流(Io)、洩漏電流(Igr)、 匯流條溫度等，顯示所測量的值和操作模式等，並進行控制。顯示的第一功能是顯示所測量的值。它大多數時候顯示所測量的電壓 值，並根據通過按下回車按鈕(17-1)進行的項目改變，它將所測量的對應項 的值顯示一固定時間(例如，大約3秒)，並然後它改變到常態。顯示的第二功能是顯示告警(燈)。如果在主MCCB(40)處生成解扣，則 控制單元的微計算機(ll)反覆地導通和關斷LED塊(14)的主LED;如果在饋 電線上的對應的用於分路的MCCB處生成告警，則該微計算機(ll)導通用於 分路的MCCB的LED;以及如果在饋電線的用於分路的MCCB處生成解扣， 則該微計算機(ll)反覆地導通和關斷對應的LED。當生成洩漏電流(Io)或洩漏電流(Igr)時，」微計算鬥幾導通對應的LED,並 在生成解扣的情況中反覆地進行導通和關斷。高，則TEMP LED導通，並且如果生成解扣，則反覆地導通和關斷該TEMP LED。顯示的第三功能是顯示操作模式。它通過根據萬用表的操作模式是自動 的還是手動的而分別導通[AUTO]LED或[MAN]LED,而顯示當前模式。 顯示的第四功能是顯示通信狀態。當它保持通信時，反覆地導通和關斷[TX/RX]LED。 控制所述萬用表的功能是控制主MCCB並對每個饋電線控制用於分路 的MCCB。它們實質上與控制MCCB的洩漏電流是相同的。所述控制主MCCB的功能可以再細分為過流控制、洩漏電流控制、匯 流條過熱控制等。過流控制是如果總電流超過設置值則發出告警。與匯流 條溫度相聯繫地可變地施加所述設置值，並在這個情況中解扣該主MCCB。 可在額定電流的範圍內任意設置所述過電流。洩漏電流控制是如果洩漏電流(Io或Igr)超過設置值，則發出告警，並 且在這個情況中解扣主MCCB。匯流條過熱控制是如果匯流條的溫度超過一設置值、或者溫度在每單 位時間(例如，5分鐘)中上升大於一設置值(例如，3。C),則發出告警並解扣。 本發明的萬用表的控制單元使得有可能任意輸入單位時間的設置值和溫度 變化。有益效果如上所述，本發明具有如下優點和特有效果測量短路、絕緣電阻、過 流、匯流條溫度等，實時顯示狀態和所測量的值，以及同時告警和中斷，而 先前的配電盤僅利用斷路器防止短路和過流。此外，本發明可根據配電盤的使用環境而實現最佳效率，這是因為用戶 可以將測量短路、絕緣電阻、過流、匯流條溫度等的範圍、和告警設置並改 變到任意值。
權利要求
1.一種數字配電盤，其具有主MCCB(40)、和經由RSTN匯流條而連接到該主MCCB的用於分路的MCCB 1-MCCB n(41-4n)，所述數字配電盤包括CT/PT單元(20)，通過穿透而固定在所述主MCCB(40)和用於分路的MCCB 1-MCCB n(41-4n)之間的匯流條上，並包括ZCT(23)和T/C(24)以及PT(21)和CT(22)；電力單元(30)，通過轉換從所述CT/PT單元的PT引出的電壓而生成控制電壓、顯示電壓、解扣電壓，並包括用於不可中斷電力供應的備份電池(31)；以及控制單元(10)，包括顯示器(13)、LED塊(14)、告警和語音引導單元(15)、解扣信號生成單元(16)、和鍵輸入單元(17)，用於接收來自所述電力單元(30)的控制電壓、顯示電壓、和解扣電壓的電力供應，並接收從所述CT/PT單元(20)輸入的所檢測到的電壓、電流、零相電流、和匯流條溫度的值，實時測量短路、絕緣電阻、過流、和匯流條溫度等，在測量之後，根據鍵輸入單元(17)的設置狀態來判斷並顯示異常，如果狀態異常則告警並中斷。
2. 根據權利要求1的數字配電盤，其中所述控制單元(10)和所述電力單 元(30)與被作為中心安裝在匯流條上的所述CT/PT單元(20)並排排列，並經 由連接器(18、 32)而彼此連接，並且其中所述ZCT和解扣線圈經由連接到所 述控制單元(10)和所述電力單元(30)的下端的連接器(19、 33)而連接。
3. 根據權利要求1的數字配電盤，其中所述控制單元(10)還包括如 RS-485的通信模塊(12),以便與外部PC共享配電盤的電功率狀態信息和控 制信息。
全文摘要
本發明涉及一種用於向多個饋電線供應電功率的配電盤。該數字配電盤包括主MCCB和用於分路的MCCB1-MCCBn；CT/PT單元，包括ZCT和T/C以及PT和CT；電力單元，通過轉換從所述CT/PT單元的PT引出的電壓而生成控制電壓、顯示電壓、解扣電壓，並包括用於不可中斷電力供應的備份電池；以及控制單元，包括顯示器、LED塊、告警和語音引導單元、解扣信號生成單元、和鍵輸入單元，用於接收來自所述電力單元的控制電壓、顯示電壓、和解扣電壓的電力供應，並接收從所述CT/PT單元輸入的所檢測到的電壓、電流、零相電流、和匯流條溫度的值，實時測量短路、絕緣電阻、過流、和匯流條溫度等，在測量之後，根據鍵輸入單元的設置狀態來判斷並顯示異常，如果狀態異常則告警並中斷。
文檔編號H02H3/08GK101102037SQ200710088560
公開日2008年1月9日 申請日期2007年3月16日 優先權日2006年7月5日
發明者樸錤朱, 趙誠男 申請人:Kd電力株式會社;樸錤朱