專利名稱：基于背景墻技術(shù)的智能進(jìn)線模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)線模塊，具體而言涉及一種基于背景墻技術(shù)的智能進(jìn)線模塊。
背景技術(shù)：
ATS (Automatic Transfer Switch)開關(guān)是一種切換開關(guān)，用于變電站站用電源切換，不僅兩進(jìn)線閉合實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖，而且實(shí)現(xiàn)機(jī)械閉鎖，從而保證了電源的安全可靠切換。 如圖1所示，兩路進(jìn)線I和II通過變壓器I和II分別接入ATS開關(guān)的輸入端，ATS開關(guān)的輸出端用作用戶接線端子。當(dāng)兩路進(jìn)線I和II中某一路出線問題時(shí)，ATS開關(guān)可以自動(dòng)切換至另一路，從而保證了用戶供電的可靠性?，F(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)線模塊基于上述ATS開關(guān)設(shè)計(jì)。但是，現(xiàn)有技術(shù)的問題之一是，對(duì)進(jìn)線模塊的監(jiān)控以及對(duì)于事故的處理不夠及時(shí)?，F(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)問題是，現(xiàn)有技術(shù)中不存在一種標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)線模塊，使得對(duì)進(jìn)線的監(jiān)控的安裝和維護(hù)變得簡(jiǎn)單和安全?，F(xiàn)有技術(shù)的另一問題是，現(xiàn)有技術(shù)中的進(jìn)線模塊的設(shè)計(jì)必須等變電站的布置圖完成后，再依據(jù)變電站的布置圖設(shè)計(jì)相應(yīng)的進(jìn)線模塊，從而使得整個(gè)變電站的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和安裝的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種基于背景墻技術(shù)的智能進(jìn)線模塊，包括兩路進(jìn)線端、一路出線端、兩個(gè)控制開關(guān)、ATS開關(guān)、通訊端子、智能電路、其特征在于，還包括進(jìn)線開關(guān)組件、ATS開關(guān)組件和控制室組件，其中所述進(jìn)線開關(guān)組件包括設(shè)置有所述兩個(gè)控制開關(guān)的前面板和設(shè)置有所述兩路進(jìn)線端的下面板；所述ATS開關(guān)組件內(nèi)設(shè)置有所述ATS開關(guān)；所述控制室組件包括設(shè)置有所述通訊端子的后面板和設(shè)置有所述一路出線端的上面板，所述智能電路設(shè)置在所述控制室組件內(nèi)；所述進(jìn)線開關(guān)組件、所述ATS開關(guān)組件和所述控制室組件內(nèi)均設(shè)置有用于固定銅排的托架。所述進(jìn)線開關(guān)組件內(nèi)還設(shè)置有電壓采集單元，所述電壓采集單元采集所述兩路進(jìn)線的電壓數(shù)據(jù)，并將所述電壓數(shù)據(jù)輸出至所述智能電路；所述控制室組件還設(shè)置有電流采集單元，所述電流采集單元采集所述出線的電流數(shù)據(jù)，并將所述電流數(shù)據(jù)輸出至所述智能電路。所述智能電路根據(jù)所述電壓數(shù)據(jù)和所述電流數(shù)據(jù)產(chǎn)生監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并將所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸出至所述通訊端子。所述智能電路根據(jù)所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)或根據(jù)來自通訊端子的指令產(chǎn)生控制指令，所述控制指令用于控制所述ATS開關(guān)和/或所述控制開關(guān)。所述智能電路包括Flash存儲(chǔ)介質(zhì)，所述Flash存儲(chǔ)介質(zhì)記錄所述電壓數(shù)據(jù)、所述電流數(shù)據(jù)和所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。所述智能電路根據(jù)預(yù)設(shè)值或根據(jù)來自所述通訊端子的控制信號(hào)檢查所述進(jìn)線模塊。
所述進(jìn)線開關(guān)組件還包括兩路出線端；所述ATS開關(guān)組件還包括兩路進(jìn)線端和一路出線端，所述ATS開關(guān)組件的兩路進(jìn)線端與所述進(jìn)線開關(guān)組件的兩路出線端電連接；所述控制室組件還包括一路進(jìn)線端，所述控制室組件的進(jìn)線端與所述ATS開關(guān)組件的出線端電連接。本發(fā)明的基于背景墻技術(shù)的智能進(jìn)線模塊對(duì)外的接口只有進(jìn)線端、出線端和通訊接口，無需更多的接線，將強(qiáng)電和弱電部分徹底隔離，極大地方便了用戶和設(shè)備維護(hù)人員。 這種智能進(jìn)線模塊因其內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)化的布線和標(biāo)準(zhǔn)化的組件設(shè)計(jì)，大大方便了維護(hù)過程，并且整個(gè)維護(hù)過程的安全系數(shù)大大提高。本發(fā)明利用模塊化的設(shè)計(jì)思想，使得整個(gè)智能進(jìn)線模塊可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化流水線式的生產(chǎn)，進(jìn)一步，生產(chǎn)過程與變電站的設(shè)計(jì)無關(guān)。當(dāng)變電站的布置圖設(shè)計(jì)完成后，只需要選擇不同型號(hào)的模塊現(xiàn)場(chǎng)組裝，即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。因此，本發(fā)明使得設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝的效率大大提高。本發(fā)明通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，使得整個(gè)模塊的機(jī)械負(fù)載性能、密封性能、抗電磁干擾能力完全符合在戶外穩(wěn)定工作的要求。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是ATS開關(guān)的原理模塊圖；圖2是本發(fā)明的進(jìn)線模塊的模塊圖；圖3是進(jìn)線開關(guān)組件的立體圖；圖4是進(jìn)線開關(guān)組件的透視圖；圖5是控制室組件的立體圖；圖6是控制室組件的正視透視圖；圖7是控制室組件的后視透視圖；圖8是通訊端子的各端口示意圖。
具體實(shí)施例方式圖2示出了本發(fā)明的進(jìn)線模塊基于背景墻技術(shù)的智能進(jìn)線模塊。進(jìn)線模塊由進(jìn)線開關(guān)組件、ATS開關(guān)組件和控制室組件構(gòu)成。兩路進(jìn)線銅排從進(jìn)線開關(guān)組件接入，在進(jìn)線開關(guān)組件內(nèi)還固定有采集單元，用于采集兩路進(jìn)線的電壓模擬參數(shù)以提供給智能電路。ATS開關(guān)組件內(nèi)固定有ATS開關(guān)和可以接收來自智能電路的控制信號(hào)的機(jī)構(gòu)(未示出)?？刂剖医M件內(nèi)放置有出線銅排，同時(shí)設(shè)置有采集單元，用于采集出線線路的電流參數(shù)，并將模擬數(shù)據(jù)傳遞給智能電路?？刂剖医M件進(jìn)一步包括智能電路。該電路接收上述采集單元的信號(hào)， 通過預(yù)設(shè)置的邏輯判定線路的狀態(tài)是否正常。若發(fā)現(xiàn)某一路線路狀態(tài)不正常，則向ATS開關(guān)發(fā)出控制信號(hào)，確保線路的暢通。進(jìn)一步，智能電路還會(huì)通過通訊端子實(shí)時(shí)地向遠(yuǎn)端主機(jī)發(fā)送信號(hào)。下面進(jìn)一步詳細(xì)描述各組件和智能電路。圖3-4分別示出了進(jìn)線開關(guān)組件的立體圖和透視圖。其中開關(guān)101位于進(jìn)線開關(guān)組件的前面板上，用于控制電流的開或關(guān)。在工作狀態(tài)下，電流從進(jìn)線端子102流入進(jìn)線開關(guān)組件，從進(jìn)線開關(guān)組件的出線端103流出。上面板上設(shè)置有絕緣板104用于絕緣。在進(jìn)線開關(guān)組件內(nèi)部通過諸如多個(gè)并架板105和安裝角件106固定銅排。
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圖5-7分別示出了控制室組件的立體圖、正視透視圖和后視透視圖。其中出線銅排202從組件的上面板伸出，通訊端子203位于后面板上，遠(yuǎn)端主機(jī)可以通過通訊端子203 監(jiān)控模塊的狀態(tài)。雖未示出，控制室組件的前面板上還設(shè)置有控制按鈕及液晶屏，方便用戶在本地控制進(jìn)線模塊。采集單元201固定在出線銅排202上，采集出線電流的狀態(tài)?？刂剖医M件還包括若干導(dǎo)軌204用以固定采集單元201的二次接線端子207和中間繼電器206。 在另一實(shí)施例中不需要中間繼電器206。雖未示出，在控制室的前面板上固定有智能電路模塊。本實(shí)施例的ATS開關(guān)有6種工作方式，分別為“固定電源1”、“固定電源2”、“停止供電”、“自動(dòng)電源1 ”、“自動(dòng)電源2，，和“自動(dòng)切換”方式?！肮潭娫?”工作方式的工作邏輯為在上電確認(rèn)工作模式后，在遠(yuǎn)程切換方式下遠(yuǎn)程選擇“固定電源1”或在本地切換方式下選擇“固定電源1”工作模式。從而不論電壓如何，發(fā)出ATS開關(guān)合I位信號(hào)(保持時(shí)間3秒)，使ATS開關(guān)合I位?！肮潭娫?”工作邏輯類似。“停止供電”工作方式的工作邏輯為在上電確認(rèn)工作模式后，在遠(yuǎn)程切換方式下遠(yuǎn)程選擇“停止供電”工作模式或在本地切換方式下選擇“停止供電”工作模式。從而不論電壓如何，發(fā)出ATS開關(guān)合0位信號(hào)(保持時(shí)間3秒)，使ATS開關(guān)合0位。“自動(dòng)電源1”工作方式的工作邏輯為在上電確認(rèn)工作模式后，在遠(yuǎn)程切換方式下遠(yuǎn)程選擇“自動(dòng)電源1”工作模式或在本地切換方式下選擇“自動(dòng)電源1”工作模式。在此狀態(tài)下，主供電為進(jìn)線電源1，備用供電為進(jìn)線2，具備自動(dòng)切換，自動(dòng)恢復(fù)功能。進(jìn)線電源 1正常則ATS開關(guān)優(yōu)先合I位。進(jìn)線電源1異常，而進(jìn)線電源2正常則ATS開關(guān)合II位。 “自動(dòng)電源2”工作邏輯類似?！白詣?dòng)切換”工作方式的工作邏輯為在上電確認(rèn)工作模式后，在遠(yuǎn)程切換方式下遠(yuǎn)程選擇“自動(dòng)切換”工作模式或在本地切換方式下選擇“自動(dòng)切換”工作模式。在此狀態(tài)下，沒有主供電、備用供電區(qū)分。具備自動(dòng)切換功能，無自動(dòng)恢復(fù)功能。進(jìn)線電源1正常則 ATS開關(guān)合I位；進(jìn)線電源2正常，則ATS開關(guān)合II位。其中一路異常而另一路正常則切換到正常線路。本發(fā)明的智能進(jìn)線模塊對(duì)外的接口只有進(jìn)線端、出線端和通訊接口，無需更多的接線，將強(qiáng)電和弱電部分徹底隔離，極大地方便了用戶和設(shè)備維護(hù)人員。發(fā)明名稱所稱的 “背景墻”即指這種具有承載和隔離功能的組件。本發(fā)明的智能進(jìn)線模塊因其內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)化的布線和標(biāo)準(zhǔn)化的組件設(shè)計(jì)，大大方便了維護(hù)過程，并且整個(gè)維護(hù)過程的安全系數(shù)大大提高。本發(fā)明利用模塊化的設(shè)計(jì)思想，使得整個(gè)智能進(jìn)線模塊可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化流水線式的生產(chǎn)，進(jìn)一步，生產(chǎn)過程與變電站的設(shè)計(jì)無關(guān)。當(dāng)變電站的布置圖設(shè)計(jì)完成后，只需要選擇不同型號(hào)的模塊現(xiàn)場(chǎng)組裝，即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。因此，本發(fā)明使得設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝的效率大大提高。下面進(jìn)一步詳細(xì)描述采集單元及智能電路。利用本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，采集單元可以采集多種參數(shù)，例如進(jìn)線電壓、母線電壓電流、頻率、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因數(shù)。基于上述參數(shù)，智能電路模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的全方位的監(jiān)控，例如電壓異常檢測(cè)、母線故障判別、小電流接地故障保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等功能。本實(shí)施例的智能電路還包括掉電不丟失信息的Flash存儲(chǔ)介質(zhì)。當(dāng)智能電路處于工作狀態(tài)時(shí)，可以將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)記錄在Flash中，若日后需要重新查看當(dāng)日的數(shù)據(jù)，只需在遠(yuǎn)端主機(jī)上調(diào)用即可。因此，若通訊端子出現(xiàn)任何問題，或者需要重現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，該功能可以發(fā)揮作用。本實(shí)施例的智能電路內(nèi)部還設(shè)置了自檢。當(dāng)設(shè)備置于戶外或在惡劣的條件下運(yùn)行時(shí)，智能電路的硬件中存儲(chǔ)的一些數(shù)據(jù)可能發(fā)生不可預(yù)期的變化。為了提高監(jiān)控的可靠性， 智能電路會(huì)將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)做一些校驗(yàn)運(yùn)算，以確保存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)沒有出現(xiàn)變化。自檢可以是定期的，也可以由遠(yuǎn)程主機(jī)設(shè)定。下面描述通訊端子的接口。本實(shí)施例采用RS485通信端子。如圖8所示，其中1、 2端子為RS485的A線，3、4端子為RS485的B線，5、6端子屏蔽地端子。在信息傳輸過程中采用標(biāo)準(zhǔn)異步RS485半雙工模式，不再贅述。當(dāng)監(jiān)控主機(jī)與通訊端子相連后，智能電路模塊可與監(jiān)控主機(jī)件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊。監(jiān)控主機(jī)可以查看智能電路接收到得電學(xué)參數(shù)，可以遠(yuǎn)程查看設(shè)置在智能電路內(nèi)的預(yù)設(shè)值， 例如時(shí)鐘、電流閾值等等，并且可以遠(yuǎn)程修改這些預(yù)設(shè)值。下面簡(jiǎn)要介紹背景墻的設(shè)計(jì)。由于在很多應(yīng)用環(huán)境中，一般來說，背景墻有鈑金件和方鋼組接而成。設(shè)計(jì)中，通過建模，然后用ANSYS分析的辦法進(jìn)行分析。由于背景墻將被置于戶外，在設(shè)計(jì)還要考慮背景墻的異物防護(hù)性能(IP性能)以及電磁兼容性能。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例滿足如下標(biāo)準(zhǔn)(下述標(biāo)注使用“標(biāo)準(zhǔn)名稱-年號(hào)簡(jiǎn)介”方式，若無年號(hào)則表示最新標(biāo)準(zhǔn))GB7251. 1-1997低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備；GB/T13729-2002 遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備；JB/T9568-2000電力系統(tǒng)繼電器、保護(hù)及自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件；DL/T478-2001靜態(tài)繼電器保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件；JB/T 6214-92儀器儀表可靠性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及測(cè)定試驗(yàn)(指數(shù)分布)導(dǎo)則；GB2900. 1-1982電工名詞術(shù)語基本名詞術(shù)語；GB/T 2423. 1-1989電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程；GB 9254-1998信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測(cè)量方法；GB/T14598. 13-1998量度繼電器及保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)，1ΜΗζ-100ΚΗζ脈沖群干擾試驗(yàn)；GB/T14598. 9-2001量度繼電器及保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)，輻射頻電磁場(chǎng)輻射干擾試驗(yàn)；GB/T14598。13-1998量度繼電器及保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)，靜電放電干擾試驗(yàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可在如下條件下工作 單相交流電壓220V士 20 %，交流電壓頻率50Hz 士 10 % ；戶內(nèi)使用，設(shè)備運(yùn)行的周圍空氣溫度不低于-10°C，不高于+45°C，在設(shè)備停用期間，周圍空氣溫度不低于-25°c，不高于+55°C ；日平均相對(duì)濕度不超過95%，月平均相對(duì)濕度不大于90% ；運(yùn)行地點(diǎn)無導(dǎo)電或爆炸塵埃，無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種進(jìn)線模塊，包括兩路進(jìn)線端(102)、一路出線端002)、兩個(gè)控制開關(guān)(101)、ATS 開關(guān)、通訊端子003)、智能電路，其特征在于，還包括進(jìn)線開關(guān)組件、ATS開關(guān)組件和控制室組件，其中所述進(jìn)線開關(guān)組件包括設(shè)置有所述兩個(gè)控制開關(guān)(101)的前面板(1)和設(shè)置有所述兩路進(jìn)線端(102)的下面板O)；所述ATS開關(guān)組件內(nèi)設(shè)置有所述ATS開關(guān)；所述控制室組件包括設(shè)置有所述通訊端子(20 的后面板( 和設(shè)置有所述一路出線端Q02)的上面板G)，所述智能電路設(shè)置在所述控制室組件內(nèi)；所述進(jìn)線開關(guān)組件、所述ATS開關(guān)組件和所述控制室組件內(nèi)均設(shè)置有用于固定銅排的托架。
2.如權(quán)利要求1所述的進(jìn)線模塊，其特征在于所述進(jìn)線開關(guān)組件內(nèi)還設(shè)置有電壓采集單元，所述電壓采集單元采集所述兩路進(jìn)線的電壓數(shù)據(jù)，并將所述電壓數(shù)據(jù)輸出至所述智能電路；所述控制室組件還設(shè)置有電流采集單元001)，所述電流采集單元采集所述出線的電流數(shù)據(jù)，并將所述電流數(shù)據(jù)輸出至所述智能電路。
3.如權(quán)利要求2所述的進(jìn)線模塊，其特征在于，所述智能電路根據(jù)所述電壓數(shù)據(jù)和所述電流數(shù)據(jù)產(chǎn)生監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并將所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸出至所述通訊端子。
4.如權(quán)利要求3所述的進(jìn)線模塊，其特征在于，所述智能電路根據(jù)所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)或根據(jù)來自通訊端子的指令產(chǎn)生控制指令，所述控制指令用于控制所述ATS開關(guān)和/或所述控制開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)線模塊，其特征在于，所述智能電路包括Flash存儲(chǔ)介質(zhì)， 所述Flash存儲(chǔ)介質(zhì)記錄所述電壓數(shù)據(jù)、所述電流數(shù)據(jù)和所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)線模塊，其特征在于，所述智能電路根據(jù)預(yù)設(shè)值或根據(jù)來自所述通訊端子的控制信號(hào)檢查所述進(jìn)線模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的進(jìn)線模塊，其特征在于所述進(jìn)線開關(guān)組件還包括兩路出線端(103)；所述ATS開關(guān)組件還包括兩路進(jìn)線端和一路出線端，所述ATS開關(guān)組件的兩路進(jìn)線端與所述進(jìn)線開關(guān)組件的兩路出線端電連接；所述控制室組件還包括一路進(jìn)線端，所述控制室組件的進(jìn)線端與所述ATS開關(guān)組件的出線端電連接。
全文摘要
一種進(jìn)線模塊，包括兩路進(jìn)線端、一路出線端、兩個(gè)控制開關(guān)、ATS開關(guān)、通訊端子、智能電路，還包括進(jìn)線開關(guān)組件、ATS開關(guān)組件和控制室組件，其中所述進(jìn)線開關(guān)組件包括設(shè)置有所述兩個(gè)控制開關(guān)的前面板和設(shè)置有所述兩路進(jìn)線端的下面板；所述ATS開關(guān)組件內(nèi)設(shè)置有所述ATS開關(guān)；所述控制室組件包括設(shè)置有所述通訊端子的后面板和設(shè)置有所述一路出線端的上面板，所述智能電路設(shè)置在所述控制室組件內(nèi)；所述進(jìn)線開關(guān)組件、所述ATS開關(guān)組件和所述控制室組件內(nèi)均設(shè)置有用于固定銅排的托架。本發(fā)明的智能進(jìn)線模塊具有如下有益效果將強(qiáng)電和弱電部分徹底隔離，極大地方便了用戶和設(shè)備維護(hù)人員；可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化流水線式的生產(chǎn)；完全符合在戶外穩(wěn)定工作的要求。
文檔編號(hào)H02B1/20GK102195239SQ20101012237
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者冷旭東, 呂剛, 羅德勝 申請(qǐng)人:深圳市泰昂能源科技股份有限公司