一种可插拔的二次控制系统组件及与其连接的固定分隔式低压成套开关设备转让专利
申请号 : CN200910222202.X
文献号 : CN101702491A
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 倪呈潜
申请人 : 上海中电智能自动化有限公司
摘要 :
本发明涉及低压成套开关设备的组件，尤其涉及一种可插拔的二次控制系统组件。一种可插拔的二次控制系统组件，包括控制回路元件(16)、插板(19)、控制回路总开关QF1(17)、插拔端子(18)，控制回路总开关QF1(17)、插拔端子(18)、控制回路元件(16)设置在插板(19)上，控制回路总开关QF1(17)与插拔端子(18)相连接，控制回路元件(16)与插拔端子(18)相连接。本发明能够保证用户在控制系统损坏或需要功能升级时安全、方便地进行更换且不影响供电。
权利要求 :
1.一种可插拔的二次控制系统组件，包括控制回路元件(16)，其特征在于：还包括插板(19)、控制回路总开关QF1(17)、插拔端子(18)，控制回路总开关QF1(17)、插拔端子(18)、控制回路元件(16)设置在插板(19)上，控制回路总开关QF1(17)与插拔端子(18)相连接，控制回路元件(16)与插拔端子(18)相连接。
2.一种固定分隔式低压成套开关设备，包括柜体(1)，设置在柜体(1)内的主母线室、电缆室(8)；其特征在于：柜体(1)内还设置有至少一个分隔功能单元(4)，分隔功能单元(4)包括单元一次回路组件(20)和可插拔的二次控制系统组件(7)；
单元一次回路组件(20)包括进线端分支母线(6)、回路一次元件安装板(9)、回路一次元件(10)、出线端分支母线(11)；
可插拔的二次控制系统组件(7)包括控制回路元件(16)、插板(19)、控制回路总开关QF1(17)、插拔端子(18)，控制回路总开关QF1(17)、插拔端子(18)、控制回路元件(16)设置在插板(19)上；控制回路总开关QF1(17)一端与插拔端子(18)连接，另一端与进线端分支母线(6)连接；控制回路元件(16)与回路一次元件(10)通过插拔端子(18)相连接；
供电电流通过主母线(2)流入出线柜，经垂直母线(3)、进线端分支母线(6)接入分隔功能单元(4)，经出线端分支母线(11)接入电缆室(8)，可插拔的二次控制系统组件(7)通过插入设置在分隔功能单元(4)侧壁上的上、下插槽(14)、(15)内与单元一次回路组件(20)相连接。
说明书 :
技术领域
本发明涉及低压成套开关设备的组件，尤其涉及一种可插拔的二次控制系统组件。
背景技术
目前我国市场用的较多的低压成套开关设备的类型主要有以下三种：固定封闭式、抽出式、固定分隔式。
固定封闭式低压成套开关设备由于结构单一、通用互换性不强、用户维修、更换元件不方便等原因已经逐步被淘汰。现在主流产品是抽出式和固定分隔式低压成套开关设备，可是这两种产品也存在以下缺陷：首先，抽出式低压成套开关设备的功能单元内的一次元件和二次元件是安装在同一个抽屉里的，该抽出式功能单元可以脱离柜体，优点是在生产过程中可以方便、快捷地大批量生产，而且用户维护方便、安全，缺点是该抽出式功能单元的一次回路是通过一次插头来连通主回路的，在长时间的通电运行中经常会出现一次插头部位烧坏的现象，给用户供用电造成极大的安全隐患及经济损失；其次，固定分隔式低压成套开关设备的功能单元是用插入式的开关固定安装，具有接触可靠、分断接通能力高等优点，但二次控制系统如控制继电器元件等是固定在固定分隔单元内的，这样就导致生产效率低、用户维护不便等缺点，如果二次元件因损坏或控制系统功能升级而需要更换时，一次系统必须断电，造成用电设备停电，影响用户的正常生产。
现有固定分隔式低压成套开关设备分隔功能单元的二次回路连接步骤如下：首先把柜体安装好，然后安装一次元件，再安装二次元件，最后接线。因为固定分隔式低压成套开关设备分隔功能单元的空间有限，目前一般为宽600mm、高200mm，或宽600mm、高400mm，或宽600mm、高600mm。由于分隔功能单元的空间有限，且需要在柜内操作，这样就给工厂接线工接线带来极大的不方便，严重影响生产效率。另外目前二次线连接是用普通的固定连接端子进行连接，需要在固定分隔功能单元内设置端子架和二次元件安装架，这样就造成分隔功能单元内部比较凌乱，不美观，更重要的是不方便日后的维护，使现场用户检修、更换元件时不能方便快捷操作，并且一旦有分隔功能单元内元件发生损坏需要更换的情况，需要在柜内把主回路开关断掉后才能进行操作，这时柜内的其它分隔功能单元仍然处在正常带电运行状态，此时在柜内进行操作是极不安全的，没有安全保障。
固定封闭式低压成套开关设备由于结构单一、通用互换性不强、用户维修、更换元件不方便等原因已经逐步被淘汰。现在主流产品是抽出式和固定分隔式低压成套开关设备，可是这两种产品也存在以下缺陷：首先，抽出式低压成套开关设备的功能单元内的一次元件和二次元件是安装在同一个抽屉里的，该抽出式功能单元可以脱离柜体，优点是在生产过程中可以方便、快捷地大批量生产，而且用户维护方便、安全，缺点是该抽出式功能单元的一次回路是通过一次插头来连通主回路的，在长时间的通电运行中经常会出现一次插头部位烧坏的现象，给用户供用电造成极大的安全隐患及经济损失；其次，固定分隔式低压成套开关设备的功能单元是用插入式的开关固定安装，具有接触可靠、分断接通能力高等优点，但二次控制系统如控制继电器元件等是固定在固定分隔单元内的，这样就导致生产效率低、用户维护不便等缺点，如果二次元件因损坏或控制系统功能升级而需要更换时，一次系统必须断电，造成用电设备停电，影响用户的正常生产。
现有固定分隔式低压成套开关设备分隔功能单元的二次回路连接步骤如下：首先把柜体安装好，然后安装一次元件，再安装二次元件，最后接线。因为固定分隔式低压成套开关设备分隔功能单元的空间有限，目前一般为宽600mm、高200mm，或宽600mm、高400mm，或宽600mm、高600mm。由于分隔功能单元的空间有限，且需要在柜内操作，这样就给工厂接线工接线带来极大的不方便，严重影响生产效率。另外目前二次线连接是用普通的固定连接端子进行连接，需要在固定分隔功能单元内设置端子架和二次元件安装架，这样就造成分隔功能单元内部比较凌乱，不美观，更重要的是不方便日后的维护，使现场用户检修、更换元件时不能方便快捷操作，并且一旦有分隔功能单元内元件发生损坏需要更换的情况，需要在柜内把主回路开关断掉后才能进行操作，这时柜内的其它分隔功能单元仍然处在正常带电运行状态，此时在柜内进行操作是极不安全的，没有安全保障。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种可插拔的二次控制系统组件，能够保证用户在控制系统损坏或需要功能升级时安全、方便地进行更换且不影响供电。
本发明的目的是这样实现的：一种可插拔的二次控制系统组件，包括控制回路元件16、插板19、控制回路总开关QF117、插拔端子18，控制回路总开关QF117、插拔端子18、控制回路元件16设置在插板19上，控制回路总开关QF117与插拔端子18相连接，控制回路元件16与插拔端子18相连接。
一种固定分隔式低压成套开关设备，包括柜体1，设置在柜体1内的主母线室、电缆室8；柜体1内还设置有至少一个分隔功能单元4，分隔功能单元4包括单元一次回路组件20和可插拔的二次控制系统组件7；
单元一次回路组件20包括进线端分支母线6、回路一次元件安装板9、回路一次元件10、出线端分支母线11；
可插拔的二次控制系统组件7包括控制回路元件16、插板19、控制回路总开关QF117、插拔端子18，控制回路总开关QF117、插拔端子18、控制回路元件16设置在插板19上；控制回路总开关QF117一端与插拔端子18连接，另一端与进线端分支母线6连接；控制回路元件16与回路一次元件10通过插拔端子18相连接；
供电电流通过主母线2流入出线柜，经垂直母线3、进线端分支母线6接入分隔功能单元4，经出线端分支母线11接入电缆室8，可插拔的二次控制系统组件7通过插入设置在分隔功能单元4侧壁上的上、下插槽14、15内与单元一次回路组件20相连接。
本发明的优点在于：
1、产品生产过程中，在柜体没组装好及一次元件没到货或没安装到位的情况下，可以在操作工作台上先对可插拔的二次控制系统组件进行批量组装接线，在柜体和一次元件装完毕后把可插拔的二次控制系统组件插入相应的分隔功能单元，完成相应的二次线插接即可，不需要在柜内另行接线，这样就大大缩短了产品的制造周期；
2、用户使用过程中，如果有的分隔功能单元内的可插拔的二次控制系统组件损坏，把相同功能的可插拔的二次控制系统组件更换一下即可，不会影响设备的正常运行；
3、产品投入运行过程中或运行多年后，用户想对产品进行功能升级或更换可插拔的二次控制系统组件时，可以先关掉控制回路总开关QF1，然后拔下可插拔的二次控制系统组件，在柜外对可插拔的二次控制系统组件进行元件的更换或更新，这样就可以在不切断分隔功能单元负荷的情况下，对可插拔的二次控制系统组件进行更换，或对其控制功能进行升级；
4、本发明将抽出式低压开关设备和固定分隔式低压开关设备优点集于一身，具有断路器分断能力高、设备动热稳定性好的优点，并且由于二次控制系统组件为可插拔式，因此实现了二次控制系统方案的灵活多变，具有组合方便、实用性强、维护安全、方便的特点。
本发明的目的是这样实现的：一种可插拔的二次控制系统组件，包括控制回路元件16、插板19、控制回路总开关QF117、插拔端子18，控制回路总开关QF117、插拔端子18、控制回路元件16设置在插板19上，控制回路总开关QF117与插拔端子18相连接，控制回路元件16与插拔端子18相连接。
一种固定分隔式低压成套开关设备，包括柜体1，设置在柜体1内的主母线室、电缆室8；柜体1内还设置有至少一个分隔功能单元4，分隔功能单元4包括单元一次回路组件20和可插拔的二次控制系统组件7；
单元一次回路组件20包括进线端分支母线6、回路一次元件安装板9、回路一次元件10、出线端分支母线11；
可插拔的二次控制系统组件7包括控制回路元件16、插板19、控制回路总开关QF117、插拔端子18，控制回路总开关QF117、插拔端子18、控制回路元件16设置在插板19上；控制回路总开关QF117一端与插拔端子18连接，另一端与进线端分支母线6连接；控制回路元件16与回路一次元件10通过插拔端子18相连接；
供电电流通过主母线2流入出线柜，经垂直母线3、进线端分支母线6接入分隔功能单元4，经出线端分支母线11接入电缆室8，可插拔的二次控制系统组件7通过插入设置在分隔功能单元4侧壁上的上、下插槽14、15内与单元一次回路组件20相连接。
本发明的优点在于：
1、产品生产过程中，在柜体没组装好及一次元件没到货或没安装到位的情况下，可以在操作工作台上先对可插拔的二次控制系统组件进行批量组装接线，在柜体和一次元件装完毕后把可插拔的二次控制系统组件插入相应的分隔功能单元，完成相应的二次线插接即可，不需要在柜内另行接线，这样就大大缩短了产品的制造周期；
2、用户使用过程中，如果有的分隔功能单元内的可插拔的二次控制系统组件损坏，把相同功能的可插拔的二次控制系统组件更换一下即可，不会影响设备的正常运行；
3、产品投入运行过程中或运行多年后，用户想对产品进行功能升级或更换可插拔的二次控制系统组件时，可以先关掉控制回路总开关QF1，然后拔下可插拔的二次控制系统组件，在柜外对可插拔的二次控制系统组件进行元件的更换或更新，这样就可以在不切断分隔功能单元负荷的情况下，对可插拔的二次控制系统组件进行更换，或对其控制功能进行升级；
4、本发明将抽出式低压开关设备和固定分隔式低压开关设备优点集于一身，具有断路器分断能力高、设备动热稳定性好的优点，并且由于二次控制系统组件为可插拔式，因此实现了二次控制系统方案的灵活多变，具有组合方便、实用性强、维护安全、方便的特点。
附图说明
图1为实施例右视图；
图2为实施例立体图；
图3为实施例主视图；
图4为图3的B-B剖视图；
图5为单元一次回路组件的结构示意图；
图6为单元一次回路组件的立体图；
图7为可插拔的二次控制系统组件的结构示意图；
图8为可插拔的二次控制系统组件的立体图；
图9为分隔功能单元的局部立体图；
图10为分隔功能单元控制原理图；
图11为分隔功能单元内一次回路组件和可插拔二次控制组件接线的插拔端子图。
图中：1柜体，2主母线，3垂直母线，4分隔功能单元，5出线转接件，6进线端分支母线，7可插拔的二次控制系统组件，8电缆室，9回路一次元件安装板，10回路一次元件，11出线端分支母线，14上插槽，15下插槽，16控制回路元件，17控制回路总开关QF1，18插拔端子，19插板，20单元一次回路组件，21静端子，22动端子。
图2为实施例立体图；
图3为实施例主视图；
图4为图3的B-B剖视图；
图5为单元一次回路组件的结构示意图；
图6为单元一次回路组件的立体图；
图7为可插拔的二次控制系统组件的结构示意图；
图8为可插拔的二次控制系统组件的立体图；
图9为分隔功能单元的局部立体图；
图10为分隔功能单元控制原理图；
图11为分隔功能单元内一次回路组件和可插拔二次控制组件接线的插拔端子图。
图中：1柜体，2主母线，3垂直母线，4分隔功能单元，5出线转接件，6进线端分支母线，7可插拔的二次控制系统组件，8电缆室，9回路一次元件安装板，10回路一次元件，11出线端分支母线，14上插槽，15下插槽，16控制回路元件，17控制回路总开关QF1，18插拔端子，19插板，20单元一次回路组件，21静端子，22动端子。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1～图4所示，本发明实施例固定分隔式低压成套开关设备，主体结构是个柜体，由镀锌钢板及冷轧型材加工成结构件后焊接及用螺栓连接而成。柜体由3部分组成：1、可供水平母线贯穿的主母线室；2、用隔板分隔的分隔功能单元，每个分隔功能单元包括单元一次回路组件和可插拔的二次控制系统组件；3、电缆室，里面装有便于连接电缆的电缆转接件和电缆支架。柜体可根据用户要求设计不同柜宽，这3部分的一般排列方式为：主母线室在顶部，前部为分隔功能单元，后部为电缆室，还可以这样排列：主母线室在顶部，分隔功能单元设置在左部，电缆室设置在右部；本实施例的排列方式为主母线室在顶部，分隔功能单元4设置在左部，电缆室8设置在右部。
如图5～图9所示，本发明实施例固定分隔式低压成套开关设备的柜体1里还设置有至少一个分隔功能单元4，具体数目可以根据实际需要确定，分隔功能单元4包括单元一次回路组件20和可插拔的二次控制系统组件7，单元一次回路组件20包括进线端分支母线6、回路一次元件安装板9、回路一次元件10、出线端分支母线11。根据不同的负载，回路一次元件10可以包括断路器、接触器、热继电器、电流互感器等，回路一次元件安装板9就是安装这些元件的支板。可插拔的二次控制系统组件7包括控制回路元件16、插板19、控制回路总开关QF117、插拔端子18，控制回路总开关QF117、插拔端子18、控制回路元件16设置在插板19上；控制回路总开关QF117一端与插拔端子18连接，另一端与进线端分支母线6连接。插拔端子18分为静端子21和动端子22，静端子21安装于二次控制系统组件7上，动端子22通过导线与一次回路组件7相连接。
系统供电电流通过主母线2流入出线柜(MCC柜)，经垂直母线3、进线端分支母线6接入分隔功能单元4内到达单元一次回路组件20，经出线端分支母线11接入电缆室8，用于给各个负载供电，可插拔的二次控制系统组件7通过插入分隔功能单元侧壁的上下插槽14、15内与单元一次回路组件20连接，二次控制系统组件20之控制回路元件16通过插拔端子18与单元一次回路组件20之回路一次元件10连接，回路一次元件10是通过控制回路元件16来控制的，以实现负载的就地或远方的分合闸及状态显示。二次控制接线是通过插拔端子18将一次回路元件10的控制连接线连接到相应的控制回路元件16上来实现的。而插板19就是安装控制回路元件17如中间继电器等、插拔端子18等的可移动的板，插板19能在柜体内的分隔功能单元里自由互换移动，这是通过将插板19插入分隔功能单元侧壁的上下插槽14、15内固定来实现的。
图10就是本实施例分隔功能单元控制原理图；图11就是本实施例分隔功能单元内一次回路组件和可插拔二次控制组件接线的插拔端子图。这个可以根据工程的实际需要进行相应的变化。
如图1～图4所示，本发明实施例固定分隔式低压成套开关设备，主体结构是个柜体，由镀锌钢板及冷轧型材加工成结构件后焊接及用螺栓连接而成。柜体由3部分组成：1、可供水平母线贯穿的主母线室；2、用隔板分隔的分隔功能单元，每个分隔功能单元包括单元一次回路组件和可插拔的二次控制系统组件；3、电缆室，里面装有便于连接电缆的电缆转接件和电缆支架。柜体可根据用户要求设计不同柜宽，这3部分的一般排列方式为：主母线室在顶部，前部为分隔功能单元，后部为电缆室，还可以这样排列：主母线室在顶部，分隔功能单元设置在左部，电缆室设置在右部；本实施例的排列方式为主母线室在顶部，分隔功能单元4设置在左部，电缆室8设置在右部。
如图5～图9所示，本发明实施例固定分隔式低压成套开关设备的柜体1里还设置有至少一个分隔功能单元4，具体数目可以根据实际需要确定，分隔功能单元4包括单元一次回路组件20和可插拔的二次控制系统组件7，单元一次回路组件20包括进线端分支母线6、回路一次元件安装板9、回路一次元件10、出线端分支母线11。根据不同的负载，回路一次元件10可以包括断路器、接触器、热继电器、电流互感器等，回路一次元件安装板9就是安装这些元件的支板。可插拔的二次控制系统组件7包括控制回路元件16、插板19、控制回路总开关QF117、插拔端子18，控制回路总开关QF117、插拔端子18、控制回路元件16设置在插板19上；控制回路总开关QF117一端与插拔端子18连接，另一端与进线端分支母线6连接。插拔端子18分为静端子21和动端子22，静端子21安装于二次控制系统组件7上，动端子22通过导线与一次回路组件7相连接。
系统供电电流通过主母线2流入出线柜(MCC柜)，经垂直母线3、进线端分支母线6接入分隔功能单元4内到达单元一次回路组件20，经出线端分支母线11接入电缆室8，用于给各个负载供电，可插拔的二次控制系统组件7通过插入分隔功能单元侧壁的上下插槽14、15内与单元一次回路组件20连接，二次控制系统组件20之控制回路元件16通过插拔端子18与单元一次回路组件20之回路一次元件10连接，回路一次元件10是通过控制回路元件16来控制的，以实现负载的就地或远方的分合闸及状态显示。二次控制接线是通过插拔端子18将一次回路元件10的控制连接线连接到相应的控制回路元件16上来实现的。而插板19就是安装控制回路元件17如中间继电器等、插拔端子18等的可移动的板，插板19能在柜体内的分隔功能单元里自由互换移动，这是通过将插板19插入分隔功能单元侧壁的上下插槽14、15内固定来实现的。
图10就是本实施例分隔功能单元控制原理图；图11就是本实施例分隔功能单元内一次回路组件和可插拔二次控制组件接线的插拔端子图。这个可以根据工程的实际需要进行相应的变化。