一种开关柜直流屏论文和设计-梁玉劲

全文摘要

本实用新型公开了一种开关柜直流屏，包括第一交流接触模块、第二交流接触模块、交流线组、第一交直流转换模块、第二交直流转换模块、母线组和至少一个断路器；所述第一交流接触模块的输入端连接到第一交流电源，所述第二交流接触模块的输入端连接到第二交流电源，所述第一交流接触模块的输出端和第二交流接触模块的输出端均与交流线组连接；所述第一交直流转换模块的输出端和第二交直流转换模块的输出端均与母线组连接；所述断路器的输入端与母线组连接，所述断路器的输出端用于连接到负载。本实用新型保障了直流屏供电的可靠性，提高了直流屏的供电能力，为开关柜的工作提供可靠的保障。本实用新型广泛应用于电子电力技术领域。

主设计要求

1.一种开关柜直流屏，其特征在于，包括第一交流接触模块、第二交流接触模块、交流线组、第一交直流转换模块、第二交直流转换模块、母线组和至少一个断路器；所述第一交流接触模块的输入端连接到第一交流电源，所述第二交流接触模块的输入端连接到第二交流电源，所述第一交流接触模块的输出端和第二交流接触模块的输出端均与交流线组连接；所述第一交直流转换模块的输出端和第二交直流转换模块的输出端均与母线组连接；所述第一交直流转换模块的输入端和第二交直流转换模块的输入端均与交流线组连接；所述断路器的输入端与母线组连接，所述断路器的输出端用于连接到负载。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种开关柜直流屏，其特征在于，所述母线组包括正合闸母线、负合闸母线、正控制母线和负控制母线。

3.根据权利要求2所述的一种开关柜直流屏，其特征在于，所述负合闸母线和负控制母线是合一的。

4.根据权利要求3所述的一种开关柜直流屏，其特征在于，所述第一交直流转换模块包括正极输出端和负极输出端，所述第二交直流转换模块包括正极输出端和负极输出端，所述第一交流接触模块的正极输出端和第二交流接触模块的正极输出端均与正合闸母线连接，所述第一交流接触模块的负极输出端和第二交流接触模块的负极输出端均与负合闸母线连接。

5.根据权利要求3所述的一种开关柜直流屏，其特征在于，所述断路器包括正极输入端和负极输入端，所述断路器通过以下方式中的一种与所述母线组连接：所述断路器的正极输入端与正合闸母线连接且所述断路器的负极输入端与负合闸母线连接，或所述断路器的正极输入端与正控制母线连接且所述断路器的负极输入端与负合闸母线连接。

6.根据权利要求3所述的一种开关柜直流屏，其特征在于，所述开关柜直流屏还包括自动降压装置，所述自动降压装置分别与正合闸母线、负合闸母线和正控制母线连接，所述自动降压装置用于在正合闸母线、负合闸母线和正控制母线任意两线之间的电压超出预设的安全范围时将电压降至安全范围内。

7.根据权利要求3所述的一种开关柜直流屏，其特征在于，所述开关柜直流屏还包括蓄电池组，所述蓄电池组的正极与正合闸母线连接，所述蓄电池组的负极与负合闸母线连接。

8.根据权利要求1所述的一种开关柜直流屏，其特征在于，所述开关柜直流屏还包括微机控制器，所述微机控制器的控制端分别与第一交直流转换模块的控制端和第二交直流转换模块的控制端连接，所述微机控制器用于控制在同一时间只有第一交直流转换模块和第二交直流转换模块其中之一工作。

9.根据权利要求1所述的一种开关柜直流屏，其特征在于，所述开关柜直流屏还包括避雷器，所述避雷器连接在所述交流线组与地线之间。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电力技术领域，尤其是一种开关柜直流屏。

背景技术

开关柜是一种电气设备，其主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备，开关柜内的用电设备由直流屏供电。现有的直流屏只是单纯地将交流电转换为直流电，缺乏用电保护措施，当市电停电时直流屏失去供电能力，使得开关柜工作瘫痪，严重影响生产。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目在于提供一种开关柜直流屏。

本实用新型实施例包括一种开关柜直流屏，包括第一交流接触模块、第二交流接触模块、交流线组、第一交直流转换模块、第二交直流转换模块、母线组和至少一个断路器；所述第一交流接触模块的输入端连接到第一交流电源，所述第二交流接触模块的输入端连接到第二交流电源，所述第一交流接触模块的输出端和第二交流接触模块的输出端均与交流线组连接；所述第一交直流转换模块的输出端和第二交直流转换模块的输出端均与母线组连接；所述第一交直流转换模块的输入端和第二交直流转换模块的输入端均与交流线组连接；所述断路器的输入端与母线组连接，所述断路器的输出端用于连接到负载。

进一步地，所述母线组包括正合闸母线、负合闸母线、正控制母线和负控制母线。

进一步地，所述负合闸母线和负控制母线是合一的。

进一步地，所述第一交直流转换模块包括正极输出端和负极输出端，所述第二交直流转换模块包括正极输出端和负极输出端，所述第一交流接触模块的正极输出端和第二交流接触模块的正极输出端均与正合闸母线连接，所述第一交流接触模块的负极输出端和第二交流接触模块的负极输出端均与负合闸母线连接。

进一步地，所述断路器包括正极输入端和负极输入端，所述断路器通过以下方式中的一种与所述母线组连接：所述断路器的正极输入端与正合闸母线连接且所述断路器的负极输入端与负合闸母线连接，或所述断路器的正极输入端与正控制母线连接且所述断路器的负极输入端与负合闸母线连接。

进一步地，所述开关柜直流屏还包括自动降压装置，所述自动降压装置分别与正合闸母线、负合闸母线和正控制母线连接，所述自动降压装置用于在正合闸母线、负合闸母线和正控制母线任意两线之间的电压超出预设的安全范围时将电压降至安全范围内。

进一步地，所述开关柜直流屏还包括蓄电池组，所述蓄电池组的正极与正合闸母线连接，所述蓄电池组的负极与负合闸母线连接。

进一步地，所述开关柜直流屏还包括微机控制器，所述微机控制器的控制端分别与第一交直流转换模块的控制端和第二交直流转换模块的控制端连接，所述微机控制器用于控制在同一时间只有第一交直流转换模块和第二交直流转换模块其中之一工作。

进一步地，所述开关柜直流屏还包括避雷器，所述避雷器连接在所述交流线组与地线之间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电路结构设计，保障了直流屏供电的可靠性，避免了交流电源本身的不稳定或者直流屏器件故障造成直流屏供电瘫痪，提高了直流屏的供电能力，为开关柜的工作提供可靠的保障。

附图说明

图1为本实用新型开关柜直流屏的结构图。

具体实施方式

一种开关柜直流屏，参照图1，包括第一交流接触模块、第二交流接触模块、交流线组、第一交直流转换模块、第二交直流转换模块、母线组和至少一个断路器；所述第一交流接触模块的输入端连接到第一交流电源，所述第二交流接触模块的输入端连接到第二交流电源，所述第一交流接触模块的输出端和第二交流接触模块的输出端均与交流线组连接；所述第一交直流转换模块的输出端和第二交直流转换模块的输出端均与母线组连接；所述第一交直流转换模块的输入端和第二交直流转换模块的输入端均与交流线组连接；所述断路器的输入端与母线组连接，所述断路器的输出端用于连接到负载。

本实施例中，第一交流接触模块由第一开关Q1、第一交流接触器KM1和第一二极管LED1组成，第二交流接触模块由第二开关Q2、第二交流接触器KM2和第二二极管LED2 组成。交流线组至少包括如图1所示的火线L和零线N，还可以包括地线GND。第一交流接触模块的作用是接通或断开第一交流电源和交流线组之间的通路，第二交流接触模块的作用是接通或断开第二交流电源和交流线组之间的通路，使得交流线组可以通过第一交流电源或第二交流电源供电。第一交流电源和第二交流电源可以是相互独立的220V交流电源。在使用时，同一时间第一交流接触模块和第二交流接触模块最多只有一个处于接通状态，避免第一交流电源和第二交流电源之间发生短路。

本实施例中，可以通过手动的方式对第一交流接触模块、第二交流接触模块、第一交直流转换模块和第二交直流转换模块进行操作，使得第一交流接触模块、第二交流接触模块在交流电源和交流线组之间接通或断开，使得第一交直流转换模块和第二交直流转换模块进行交直流转换或停止交直流转换。当然，上述手动操作也可以用电控的方式来实现。通过上述操作方式，可以通过第一交流接触模块与第一交直流转换模块组合、第一交直流转换模块与第二交直流转换模块组合、第二交流接触模块与第一交直流转换模块组合，以及第二交流接触模块与第二交直流转换模块组合等四种组合方式，从交流电源中获取并转换得到直流电至母线组。当交流电源或直流屏中的器件发生故障时，可以通过切换交流接触模块与交直流转换模块的组合，避免使用发生故障的交流电源或器件，保障直流屏对开关柜的正常供电，保证开关柜的正常工作。

本实用新型通过电路结构设计，保障了直流屏供电的可靠性，避免了交流电源本身的不稳定或者直流屏器件故障造成直流屏供电瘫痪，提高了直流屏的供电能力，为开关柜的工作提供可靠的保障。

本实施例中，第一交直流转换模块M1和第二交直流转换模块M2用于将交流线组上的交流电进行变压和整流，从而转换为直流电，并将直流电提供给母线组。各断路器从母线组获取电流，并提供给负载使用。

本实施例中，所述母线组包括正合闸母线+HM、负合闸母线-HM、正控制母线+KM和负控制母线-KM。

进一步作为优选的实施方式，所述负合闸母线-HM和负控制母线-KM是合一的，即负合闸母线-HM和负控制母线-KM共用一条电线，这种接线方式可以节省电线，又不会对直流屏的性能造成影响。本实施例中，不对负合闸母线-HM和负控制母线-KM进行区分。

进一步作为优选的实施方式，参照图1，所述第一交直流转换模块M1和第二交直流转换模块M2具体通过以下方式与母线组连接：所述第一交直流转换模块M1包括正极输出端和负极输出端，所述第二交直流转换模块M2包括正极输出端和负极输出端，所述第一交流接触模块的正极输出端和第二交流接触模块的正极输出端均与正合闸母线连接，所述第一交流接触模块的负极输出端和第二交流接触模块的负极输出端均与负合闸母线连接。

进一步作为优选的实施方式，参照图1，所述断路器包括正极输入端和负极输入端，所述断路器通过以下方式中的一种与所述母线组连接：所述断路器的正极输入端与正合闸母线连接且所述断路器的负极输入端与负合闸母线连接，或所述断路器的正极输入端与正控制母线连接且所述断路器的负极输入端与负合闸母线连接。

本实施例中使用的断路器是型号为SZRB2Z-63的自动空气开关型式断路器。当断路器通过正极输入端与正合闸母线连接且所述断路器的负极输入端与负合闸母线连接的方式与母线组连接时，断路器可以向负载提供16A的最大电流；当断路器通过正极输入端与正控制母线连接且所述断路器的负极输入端与负合闸母线连接的方式与母线组连接时，断路器可以向负载提供10A的最大电流。通过不同的接线方式，可以减轻母线组上不同的电线的负荷，又可以满足不同的供电电流需求。

进一步作为优选的实施方式，参照图1，所述开关柜直流屏还包括自动降压装置，所述自动降压装置分别与正合闸母线、负合闸母线和正控制母线连接，所述自动降压装置用于在正合闸母线、负合闸母线和正控制母线任意两线之间的电压超出预设的安全范围时将电压降至安全范围内。自动降压装置可以包括多个稳压电路，每个稳压电路分别负责正合闸母线与负合闸母线之间、负合闸母线与正控制母线之间、正控制母线与正合闸母线之间的稳压。

进一步作为优选的实施方式，参照图1，所述开关柜直流屏还包括蓄电池组BAT，所述蓄电池组BAT的正极与正合闸母线连接，所述蓄电池组的负极与负合闸母线连接。所述蓄电池组BAT用于从母线组获取电能并存储起来，当第一交直流转换模块和第二交直流转换模块均失效时，由蓄电池组BAT对母线组进行供电，保证直流屏的正常工作。

进一步作为优选的实施方式，所述开关柜直流屏还包括微机控制器，所述微机控制器的控制端分别与第一交直流转换模块的控制端和第二交直流转换模块的控制端连接，所述微机控制器用于控制在同一时间只有第一交直流转换模块和第二交直流转换模块其中之一工作。本实施例中，微机控制器的型号是RT-JK02，它可以通过发出触发信号的方式，使得同一时间只有第一交直流转换模块和第二交直流转换模块其中之一工作，即第一交直流转换模块和第二交直流转换模块在微机控制器的控制下不会同时地将交流线组的交流电转换成直流电并输送到母线组上。

进一步作为优选的实施方式，参照图1，所述开关柜直流屏还包括避雷器FY，所述避雷器FY连接在所述交流线组与地线之间。所述避雷器可以避免第一交流电源和第二交流电源引入的雷电冲击，保护直流屏设备安全。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但对本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

设计图

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