集成、分立式配電模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種集成、分立式配電模塊，由多個分立模塊構(gòu)成一個集成模塊，每個分立模塊包括安裝有動插件的微斷開關(guān)和安裝有靜插座的絕緣體外殼，動插件插接于靜插座內(nèi)使微斷開關(guān)和絕緣體外殼連為一體；絕緣體外殼內(nèi)安裝有活動導向柱，活動導向柱上設(shè)有活動觸點，活動導向柱的底部與絕緣體外殼的底面之間連接有彈簧，活動導向柱的頂部從絕緣體外殼中伸出與微斷開關(guān)的底部接觸；進出線導電塊通過進出線鎖緊螺絲固定于絕緣體外殼內(nèi)，進出線導電塊通過導電橋簧片連接靜觸點，靜觸點與所述活動觸點的位置對應(yīng)。本發(fā)明可以實現(xiàn)線快速安全檢修、系統(tǒng)快速擴容改造，大幅度降低平均修復時間，確保后續(xù)用電設(shè)備不會因造成多余停電而帶來的直接或間接經(jīng)濟損失。
【專利說明】集成、分立式配電模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及為末級交、直流配電控制系統(tǒng)提供IT行業(yè)安全、連續(xù)用電的集成、分立式配電模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]當前IT行業(yè)對于控制供電不間斷的要求越來越高，尤其在電信、醫(yī)院、銀行、軍事行業(yè)等系統(tǒng)領(lǐng)域，對于其設(shè)備連續(xù)不間斷運行有迫切需求，從而市場上有各種方式的控制系統(tǒng)，但是在控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者需要擴容時，往往需要停止主回路電源才能有專業(yè)技術(shù)員進入檢修，主要存在以下問題:
[0003]1、帶有冗余回路的供電系統(tǒng)，由于空間有限，內(nèi)部安裝了密集控制設(shè)備，加上錯綜復雜的強弱電線路，從而在檢修或擴容時必須停止一個主回路供電，但是在檢修施工過程中仍然會面對半邊帶電的安全風險。
[0004]2、在施工過程中，因主回路停止一路供電，檢修或擴容過程需要一定時間才能完成，而此時冗余回路一旦意外停電，將帶來嚴重的大面積停電事故，造成直接經(jīng)濟損失及后果是十分嚴重的。
[0005]3、一旦線路出現(xiàn)過載發(fā)熱引起火情時容易迅速擴散，從而引起系統(tǒng)癱瘓。
[0006]4、原來單個機柜內(nèi)的負載一般為5KW，后來隨著設(shè)備技術(shù)發(fā)展，出現(xiàn)了單個機柜負載達到了 10KW，有些甚至已經(jīng)達到了 30KW以上，這些不可預料的設(shè)備技術(shù)發(fā)展，引起配電控制系統(tǒng)的后期擴容改造是不可避免的，而其改造過程比較繁瑣，尤其涉及到大面積擴容時，企業(yè)往往會考慮眾多原因而遲遲不能實現(xiàn)擴容計劃，甚至可能要靠增加控制柜來解決系統(tǒng)用電。
[0007]5、原來系統(tǒng)為了減少接線及工藝美觀，采用匯流排做進線系統(tǒng)供各分路開關(guān)進線用，但是由于匯流排制作受安全規(guī)范限制，市場上很少見大于100A的匯流排，但是實際使用遠大于100A的情況時有發(fā)生，所以導致匯流排出現(xiàn)過載發(fā)熱，損壞絕緣層引起短路現(xiàn)象的故障概率較高，甚至因此引起火災(zāi)事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，更好地為IT行業(yè)配電控制服務(wù)， 申請人:經(jīng)過研究改進，提供一種集成、分立式配電模塊，通過在線快速安全檢修、系統(tǒng)快速擴容改造，大幅度降低MTTR (平均修復時間)，確保后續(xù)用電設(shè)備不會因造成多余停電而帶來的直接或間接經(jīng)濟損失。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]—種集成、分立式配電模塊，由多個分立模塊構(gòu)成一個集成模塊；每個所述分立模塊包括安裝有動插件的微斷開關(guān)和安裝有靜插座的絕緣體外殼，所述動插件插接于所述靜插座內(nèi)使微斷開關(guān)和絕緣體外殼連為一體；所述絕緣體外殼內(nèi)安裝有活動導向柱，活動導向柱上設(shè)有活動觸點，活動導向柱的底部與絕緣體外殼的底面之間連接有彈簧，活動導向柱的頂部從絕緣體外殼中伸出與所述微斷開關(guān)的底部接觸；進出線導電塊通過進出線鎖緊螺絲固定于所述絕緣體外殼內(nèi)，所述進出線導電塊通過導電橋簧片連接靜觸點，所述靜觸點與所述活動觸點的位置對應(yīng)。
[0011]其進一步的技術(shù)方案為:所述靜插座內(nèi)部兩側(cè)設(shè)有鎖緊扣。
[0012]其進一步的技術(shù)方案為:所述各分立模塊安裝在隔離室柜體中。
[0013]其進一步的技術(shù)方案為:所述隔離室柜體兩側(cè)安裝有進線母排，所述進線母排上罩有帶散熱孔的全封閉防護罩。
[0014]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0015]⑴、由于采用兩級模塊，即在一個集成模塊中建立六個分立模塊，也可以認為由六個分立模塊組合成一個集成模塊；集成模塊可以快速進行系統(tǒng)擴容，因為一個集成模塊中含有六個分立單相子模塊，假如想把該集成系統(tǒng)由30KVA擴大到42KVA，只需要將原集成模塊拉出，立即插入已經(jīng)備好的新系統(tǒng)集成模塊，由于新系統(tǒng)智能采集器模塊子站地址可以預先設(shè)置為原模塊地址，所以新系統(tǒng)插入后即可正常運行，系統(tǒng)擴容無需專業(yè)人員操作，安全可靠無風險。
[0016]⑵、分立模塊主要為單個設(shè)備用電擴容或檢修使用，一旦需要檢修或擴容單個用電控制系統(tǒng)，可以在不停電的狀態(tài)下更換控制開關(guān)，只需打開隔離室柜體小窗口，將系統(tǒng)中需要更換的分立模塊拉出來插入新的分立模塊即可實現(xiàn)，不影響其它回路用電。
[0017]⑶、集成模塊之間通過隔離室隔離，從物理上將故障限制在電源系統(tǒng)的一個最小范圍內(nèi)，一旦出現(xiàn)故障立即更換備用模塊，大幅度降低了 MTTR (平均修復時間)，明顯可見MTBF (平均無故障時間)的迅速提高。
[0018](4)、原來系統(tǒng)中存在錯綜復雜的強弱電導線變得簡單明了，無需化太多時間就能看清楚線路之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，大幅度降低了檢修技術(shù)難度。
[0019](5)、更換控制器材時，對于雙進線設(shè)備本身有自投電源功能，而對于單進線設(shè)備用電時，本系統(tǒng)也無需另供UPS作為后備電源，大大降低了系統(tǒng)設(shè)備資金的投入。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是分立模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖2是圖1除去微斷開關(guān)后的右視圖。
[0022]圖3是集成模塊示意圖。
[0023]圖4是進線母排、進線接插件組合圖。
[0024]圖5是接插件組合結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖6是分立模塊裝配圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0027]圖1、圖2為分立模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、圖2所示，微斷開關(guān)11為市售的成品，除微斷開關(guān)11、動插件5以外，其余零件均在一個封閉的絕緣體外殼2中組合安裝。
[0028]當某一個分立模塊需要更換或擴容時，可以直接拉出微斷開關(guān)11，由于動插件5與微斷開關(guān)11連接為一體，當微斷開關(guān)11拉出時，動插件5在拉力的作用下隨微斷開關(guān)11離開靜插座3，此時，原來壓在微斷開關(guān)11底部的活動導向柱10在彈簧8的彈力作用下，向絕緣體外殼2外部伸出，當動插件5在脫開靜插座3距離6毫米的過程中，活動觸點7隨活動導向柱10在彈簧8作用力的推動下，與靜觸點9接觸導通，而動插件5此時尚沒有完全離開靜插座3，但此時活動觸點7在彈簧8的作用力推動下，已經(jīng)與靜觸點9緊密接觸，電流通過活動觸點7與靜觸點9導通，繼續(xù)供應(yīng)后續(xù)設(shè)備用電，動插件5在人工拉力下繼續(xù)離開靜插座3，即可拉出需要更換的微斷開關(guān)11，從而實現(xiàn)了在更換檢修過程中，電源不擾動干擾后續(xù)設(shè)備用電。
[0029]微斷開關(guān)11插入過程原理與上述脫開過程原理相反，動插件5插入時，絕緣體外殼2內(nèi)部的活動導向柱10在微斷開關(guān)11壓力的作用下，自動脫開靜觸點9,在靜插座3兩側(cè)設(shè)有自動鎖緊扣4，當動插件5完全插到底時，動插件5受靜插座3兩側(cè)的鎖緊扣4卡住，克服彈簧8的反作用力，不會滑出靜插座3，有效避免動插件5的脫扣現(xiàn)象。
[0030]分立模塊上述獨特的觸點自動閉合及分離脫開方式，使得在控制開關(guān)需要檢修或增加容量時，拔出開關(guān)過程不會出現(xiàn)停止供電現(xiàn)象，同時適用單相與三相電的組合使用。
[0031]圖3是集成模塊示意圖。如圖3所示，在一個集成模塊中建立六個如圖1所示的分立模塊，也可以認為由六個如圖1所示的分立模塊組合成一個集成模塊。本發(fā)明采用集成模塊中含有分立模塊的雙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，集成模塊拉出時，六個分立模塊同時被拉出，而更換某一個分立模塊時，不會影響集成模塊中的其它分立模塊，模塊為在線插熱拔原理，不用停止整個總線系統(tǒng)電源，快速完成擴容或檢修任務(wù)。
[0032]六個分立模塊安裝在一個獨立的隔離室柜體中，在集成模塊之間建立獨立的隔離室，集成配電模塊相互之間隔離，從物理上將故障限制在電源系統(tǒng)的一個最小范圍內(nèi)，不但有效扼制了因電氣故障引起系統(tǒng)故障擴散、甚至癱瘓的可能，而且在短時間內(nèi)能夠完成該故障模塊的更換或檢修工作。如圖3所示，隔離室柜體上還設(shè)有進線接插件和輸出連接器。
[0033]圖4是進線母排、進線接插件組合圖。如圖4所示，進線母排與進線接插件安裝在隔離室柜體兩側(cè)，進線母排系統(tǒng)采用帶散熱孔的全封閉防護罩做安全防護，更換模塊不用改變接線，只做簡單的拉出、插入新系統(tǒng)即可完成檢修或擴容過程。母線采用銅牌全封閉系統(tǒng)，安裝于柜體左右兩側(cè)，最大限度地利用了有限的柜體空間，有效實現(xiàn)了后背采用熱插拔連接器技術(shù)。
[0034]圖5是接插件組合結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示，進線接插件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集接插件系統(tǒng)均采用密集型組合安裝，在結(jié)構(gòu)中盡量不占用模塊空間，插件觸點容量大，每個插件內(nèi)部有兩個接觸插件點，每個插件點可承受63A額定電流，一次插件(進線接插件)采用雙插件并接法，即兩個插件點合并作為一個使用，使其接觸負載能力增加一倍，達到126A額定電流，更加安全可靠。
[0035]進線組合靜插座、數(shù)據(jù)采集靜插座同時固定在隔離室柜體的后背位置，而動插件固定在集成模塊中，當需要檢修或者擴容該集成模塊系統(tǒng)時，必須先斷開該集成模塊進線開關(guān)，解除機械連鎖(否則無法拉出該集成模塊)，動插件隨著集成模塊進出而與靜插座之間作反方向移動，當模塊拉出時，動插件離開靜插座斷開連接，使集成模塊系統(tǒng)完全脫離電源連接，安全將集成模塊拉出后進行修理，為下一個新系統(tǒng)插入留出空間，反之與靜插座接觸導通，投入正常運行。
[0036]圖6是分立模塊裝配圖。如圖6所示，分立模塊屬于集成模塊系統(tǒng)中的第二級單元模塊，圖中所示為六只單相用電模塊，其設(shè)計容量為32A，7KVA功率輸出，當需要分立模塊作三相輸出控制時，只要拔出相鄰三只單相用電模塊，即可插入一只三相用電模塊，控制三相用電設(shè)備。
[0037]分立模塊更換、檢修時，拔出微斷開關(guān)后，模塊底座中含有自動臨時接通電源功能，不會產(chǎn)生擾動或影響后續(xù)設(shè)備繼續(xù)用電原有狀態(tài)，待更換新微斷后插入模塊底座，該系統(tǒng)自動鎖緊并恢復保護狀態(tài)，后續(xù)設(shè)備用電繼續(xù)受系統(tǒng)控制。
[0038]綜上所述，本發(fā)明通過配電控制系統(tǒng)模塊化，以及輸入與輸出方式采用熱插拔模式的改進，實現(xiàn)了以下功能:
[0039]1、配電模塊化；對于后續(xù)大量的用電設(shè)備，提供模塊化供電，一個集成式模塊提供48KVA負載，供給數(shù)個單相或三相分立供電模塊輸出至用電設(shè)備，滿足單相三線制及三相五線制配電控制要求。
[0040]a、主線采用雙路供電控制，載流量400A銅牌系統(tǒng)貫穿各集成模塊進線系統(tǒng)，每個集成模塊進線連接件為125A/5線制方式，母牌系統(tǒng)分別安裝固定在柜體左右兩側(cè)，五線制進線組合插件固定安裝在兩側(cè)相應(yīng)位置，供集成模塊插入引進電源，其組合模式為3*125A+N+PE，觸點容量為 125A。
[0041]b、一個集成模塊中設(shè)立六個8KVA單相分立模塊，或者兩個24KVA三相分立模塊、也可組合成一個三相與三個單相分立模塊供分路用電，輸出至后背相應(yīng)熱插拔工業(yè)鏈接器。
[0042]C、即使主系統(tǒng)為單路供電模式，在分立模塊需要擴容或者檢修狀態(tài)時，除設(shè)備暫時(短時間)進入沒有保護狀態(tài)下運行，不會出現(xiàn)后續(xù)用電設(shè)備停電現(xiàn)象。
[0043]d、集成模塊之間在制作工藝上采用互相隔離措施，一旦出現(xiàn)意外事故，不會影響其它配電回路，可有效防止事故蔓延。
[0044]2、系統(tǒng)投入或退出采用在線插拔模式；
[0045]a、集成模塊與母牌之間的連接采用五線制一次插件，進入或退出系統(tǒng)時受電氣、機械鏈鎖，當集成模塊總開關(guān)閉合時，模塊無法實現(xiàn)系統(tǒng)進退操作，確保系統(tǒng)安全運行。
[0046]b、接插系統(tǒng)隨模塊進出、受導軌導向控制，接插過程精準一次完成，無需借助任何工具即可實現(xiàn)連接或者退出系統(tǒng)。
[0047]C、分路觸點承受負載容量大于實際輸出容量,減少接觸點的發(fā)熱量,避免因觸點容量不夠而導致的故障出現(xiàn)。
[0048]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明不限于以上實施例?？梢岳斫猓绢I(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導出或聯(lián)想到的其他改進和變化，均應(yīng)認為包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種集成、分立式配電模塊，其特征在于，由多個分立模塊構(gòu)成一個集成模塊；每個所述分立模塊包括安裝有動插件(5)的微斷開關(guān)(11)和安裝有靜插座(3)的絕緣體外殼(2)，所述動插件(5)插接于所述靜插座(3)內(nèi)使微斷開關(guān)(11)和絕緣體外殼(2)連為一體；所述絕緣體外殼(2)內(nèi)安裝有活動導向柱(10),活動導向柱(10)上設(shè)有活動觸點(7),活動導向柱(10)的底部與絕緣體外殼(2)的底面之間連接有彈簧(8)，活動導向柱(10)的頂部從絕緣體外殼(2)中伸出與所述微斷開關(guān)(11)的底部接觸；進出線導電塊(I)通過進出線鎖緊螺絲(12)固定于所述絕緣體外殼(2)內(nèi)，所述進出線導電塊(I)通過導電橋簧片(6)連接靜觸點(9),所述靜觸點(9)與所述活動觸點(7)的位置對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述集成、分立式配電模塊，其特征在于，所述靜插座(3)內(nèi)部兩側(cè)設(shè)有鎖緊扣(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述集成、分立式配電模塊，其特征在于，所述各分立模塊安裝在隔離室柜體中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述集成、分立式配電模塊，其特征在于，所述隔離室柜體兩側(cè)安裝有進線母排，所述進線母排上罩有帶散熱孔的全封閉防護罩。
【文檔編號】H02B1/14GK103928845SQ201410141305
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】王震耀 申請人:無錫康貝電子設(shè)備有限公司