專利名稱：低壓配電柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及低壓電網(wǎng)配電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低壓配電柜。
背景技術(shù)：
低壓配電柜適用于變電站、發(fā)電廠、工礦企業(yè)等地的照明、配電及控制，具有分?jǐn)嚯娏髂芰?qiáng)、動(dòng)熱穩(wěn)定性好、組合方便實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。但是，現(xiàn)有的傳統(tǒng)的綜合配電箱均采用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)，體積大、耗能大、功能不健全，例如，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種低壓配電柜，以解決現(xiàn)有配電箱的體積大、耗能大、功能不健全的問題，技術(shù)方案如下一種低壓配電柜，包括柜體，還包括微處理器模塊；與所述微處理模塊的采集數(shù)據(jù)輸入端相連接、用于輸入交流電壓和交流電流信號(hào)的交流輸入模塊；與所述微處理器模塊的控制信號(hào)輸出端相連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；為所述微處理器模塊和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，提供直流工作電源或驅(qū)動(dòng)信號(hào)的直流電源模塊；優(yōu)選地，所述低壓配電柜還包括與所述微處理器模塊相連接的人機(jī)交互模塊。優(yōu)選地，所述低壓配電柜還包括與所述微處理器模塊相連接的報(bào)警模塊。優(yōu)選地，所述低壓配電柜還包括與所述微處理器模塊相連接的無功補(bǔ)償模塊。優(yōu)選地，所述低壓配電柜中，所述微處理器模塊包括用于保護(hù)和控制的第一 CPU處理器；與所述第一 CPU處理器相連、用于人機(jī)交互信息處理的第二 CPU處理器；與所述CPU處理器的相連接、用于采集交流模擬量的數(shù)據(jù)采集子模塊；與所述CPU處理器相連接的測(cè)量子模塊；與所述CPU處理器的I/O接口相連接的開關(guān)量輸入輸出模塊；與所述CPU處理器相連接的通信子模塊。優(yōu)選地，所述低壓配電柜中，所述通信模塊包括以太網(wǎng)絡(luò)芯片、RJ45通信接口及與所述人機(jī)交互模塊電連接的SCI接口。優(yōu)選地，所述低壓配電柜中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括邏輯繼電器和跳閘繼電器，其中所述邏輯繼電器包括出口回路開放繼電器、跳閘繼電器、合閘繼電器、遙控跳閘繼電器、出口中間繼電器、信號(hào)繼電器、裝置異常告警及閉鎖繼電器、告警或呼喚信號(hào)繼電器及信號(hào)復(fù)歸繼電器；所述跳閘繼電器包括跳閘位置繼電器、合閘位置繼電器、手動(dòng)跳閘繼電器、跳閘保持繼電器及合間保持繼電器。優(yōu)選地，所述低壓配電柜中，所述無功補(bǔ)償模塊為電容器組。優(yōu)選地，所述低壓配電柜中，所述直流電源模塊包括濾波器；與所述濾波器的輸出端相連接的開關(guān)電源。由以上本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，所述低壓配電柜通過微處理器模塊采集測(cè)量交流信號(hào)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)所述交流信號(hào)的測(cè)量值，同時(shí)，該微處理器模塊還能夠根據(jù)采集到的交流信號(hào)數(shù)據(jù)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，進(jìn)而執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)接收到的控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，因此，所述低壓配電柜在實(shí)現(xiàn)低壓配電柜的基本功能的同時(shí)，不必使用大量的測(cè)量?jī)x表以及大量的繼電器和接觸器，降低了所述低壓配電柜的體積、減小了能耗。

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一種低壓配電柜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例微處理器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。參見圖1，圖1為低壓配電柜的結(jié)構(gòu)示意圖，該低壓配電柜主要包括微處理器模塊1、交流輸入模塊2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、直流電源模塊4。具體的，交流輸入模塊2與微處理器模塊1的數(shù)據(jù)輸出端相連接，用于將低壓配電柜外部的交流電壓、保護(hù)電流、測(cè)量電流傳輸至微處理器模塊1。所述交流輸入模塊2可以包含12個(gè)輸入接口，同時(shí)輸入12個(gè)交流電信號(hào)，當(dāng)然，不同型號(hào)的低壓配電裝置其交流輸入模塊的輸入接口不同，本申請(qǐng)對(duì)此并不限制。執(zhí)行機(jī)構(gòu)3與微處理器模塊的控制信號(hào)輸出端相連接，用于根據(jù)所述微處理器模塊1發(fā)出的控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作。具體的執(zhí)行機(jī)構(gòu)3主要又繼電器構(gòu)成，可以分兩類一類是邏輯繼電器，一類是跳閘繼電器，邏輯繼電器主要用于低壓配電柜中的邏輯控制；跳閘繼電器主要用于該低壓配電柜所連接的交流回路中的分閘或合閘的控制。直流電源模塊4主要有開關(guān)電源構(gòu)成，用于為微處理器模塊1和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3提供直流工作電源或驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述直流電源模塊4可以為微處理器模塊提供+5V或士 12V的工作電源信號(hào)和24V驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)3提供24V的工作電源信號(hào)。[0037]具體的，該直流電源模塊4輸入220V或IlOV的直流電壓信號(hào)利用逆變?cè)磔敵?+5V、士 12V、+24V的直流電源，且得到的直流電源均不共地、且采用浮地方式，而且不與所述低壓配電柜的外殼相連接。 優(yōu)選地，直流電源模塊還設(shè)置有濾波器，濾波器的輸出端連接開關(guān)電源的輸入端， 直流輸入電壓信號(hào)經(jīng)過濾波器濾波之后，在開關(guān)電源的輸出端得到所需的直流電壓信號(hào)。交流電信號(hào)經(jīng)過交流輸入模塊2輸送給微處理器模塊1時(shí)，微處理器模塊1對(duì)所述交流電信號(hào)進(jìn)行采集、測(cè)量，并轉(zhuǎn)換得到數(shù)字量，微處理器模塊1能夠存儲(chǔ)所述交流電信號(hào)的測(cè)量值，同時(shí)能夠依據(jù)該交流信號(hào)的測(cè)量值產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)3執(zhí)行相應(yīng)的操作。綜上所述，所述低壓配電柜在實(shí)現(xiàn)低壓配電柜的基本功能的前提下，不必使用測(cè)量?jī)x表、大量的繼電器和接觸器，降低了所述低壓配電柜的體積、減小了能耗。優(yōu)選地，參見圖1，本申請(qǐng)上述實(shí)施例提供的低壓配電柜還包括人機(jī)交互模塊5、 報(bào)警模塊6、無功補(bǔ)償模塊7。具體的，所述人機(jī)交互模塊5與所述微處理器模塊1相連，該人機(jī)交互模塊5的核心為單片機(jī)，主要用于顯示微處理器模塊1采集到的交流電信號(hào)的測(cè)量值，同時(shí)，該人機(jī)交互模塊還能夠根據(jù)工作人員的操作指令傳輸給所述微處理器模塊1，從而使微處理器模塊 1進(jìn)行相應(yīng)的處理。該人機(jī)交互模塊全中文顯示、信息量大、可以顯示各種數(shù)據(jù)參數(shù)。所述報(bào)警模塊6，與所述微處理器模塊1相連接，能夠?qū)崿F(xiàn)缺相報(bào)警、超溫報(bào)警、過壓報(bào)警、過流報(bào)警、過載報(bào)警、漏電報(bào)警、三相不平衡報(bào)警及零線斷線報(bào)警等報(bào)警功能。無功補(bǔ)償模塊7可以為電容器組，且可以分相投切、分相補(bǔ)償，這樣，無功補(bǔ)償更精確，補(bǔ)償效果更好。參見圖2，圖2所示為上述所有實(shí)施例中的微處理器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，所述微處理器的核心部件為CPU處理器，CPU處理器主要包括第一 CPU處理器11和第二 CPU處理器 12，數(shù)據(jù)采集子模塊13、測(cè)量子模塊14、開關(guān)量輸入輸出子模塊15、通信子模塊16。具體的，所述第一 CPU處理器11用于低壓配電柜的保護(hù)和控制，該第一 CPU處理器包括32位CPU處理器、512字節(jié)的ROM存儲(chǔ)器、容量為1的RAM、容量為IM的閃存。因此，該第一 CPU處理器具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理及記錄功能，具有瞬時(shí)量數(shù)據(jù)的綜合處理能力， 可以完成抄表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、查詢、備份、報(bào)表、圖表生成等數(shù)據(jù)處理，并根據(jù)數(shù)據(jù)上的表計(jì)關(guān)系計(jì)算出線路損耗。同時(shí)，該第一 CPU處理器還能夠處理各種復(fù)雜的故障、并記錄大量故障數(shù)據(jù)。而且，由于閃存的容量很大，可以保存至少500個(gè)最近發(fā)生的事件報(bào)告及運(yùn)行報(bào)告，且所述閃存具有掉電保持功能，即其中記錄的錄波報(bào)告、事件及各種保護(hù)定值等運(yùn)行配置信息，在所述低壓配電柜掉電后不會(huì)丟失。該低壓配電柜獨(dú)立整定32套保護(hù)定值，定值切換安全方便。第二 CPU處理器12與第一 CPU處理器11相連接，用于人機(jī)交互信息的處理。數(shù)據(jù)采集子模塊13與第一 CPU處理器11相連，用于采集交流輸入模塊2輸送來的交流電信號(hào)。具體的，該數(shù)據(jù)采集子模塊包括高可靠性A/D轉(zhuǎn)換器、多路切換開關(guān)、濾波回路， 所述A/D轉(zhuǎn)換器的精度達(dá)到24位，能夠滿足各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)量和計(jì)算，而且，其內(nèi)部具有采集保持及同步電路，轉(zhuǎn)換速度快、采樣偏差小、功耗小、可靠性好。所述數(shù)據(jù)采集模塊13可以實(shí)現(xiàn)模擬量的采集，其采集到的數(shù)據(jù)包括a)當(dāng)前、上月，正向有功功率、反向有功功率，無功四象限的總及尖、峰、平、谷四費(fèi)率電量；b)正向、反向、有功、無功的最大需量及量大需量發(fā)生時(shí)間；c)有功功率，無功功率，三相電壓，三相電流，功率因數(shù)；d)感想失壓累計(jì)次數(shù)，失壓累計(jì)時(shí)間，集抄器停電起止時(shí)間；e)單位時(shí)間負(fù)荷曲線，三相電流曲線，三相電壓曲線，有功功率曲線，無功功率曲線，功率因數(shù)曲線。通過所述第一 CPU處理器11將采集到的上述數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份、存檔和向外輸出，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、定時(shí)上報(bào)、實(shí)時(shí)查詢等。所述測(cè)量子模塊14與第一 CPU處理器11相連，用于測(cè)量所述數(shù)據(jù)采集子模塊13 采集到的交流電信號(hào)，可以采用專用的測(cè)量芯片實(shí)現(xiàn)。測(cè)量精度高達(dá)M位，測(cè)量誤差小，且具有一次調(diào)整測(cè)量精度后自動(dòng)記憶的功能， 無需在現(xiàn)場(chǎng)再做調(diào)整。開關(guān)量輸入輸出子模塊15與所述第一 CPU處理器11的I/O接口相連，可以接收外部輸入的開關(guān)量，其中，所述輸入的開關(guān)量包括為220V強(qiáng)電輸入和MV電源供電的開關(guān)量輸入，GPS對(duì)時(shí)用開關(guān)量輸入量，該路開關(guān)輸入量可以由所述直流電源模塊4內(nèi)部的MV 直流電源提供或由專用的電源供電。開關(guān)量輸出信號(hào)包括用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述報(bào)警模塊的開關(guān)量輸出信號(hào)。該開關(guān)量輸出信號(hào)由所述直流電源模塊4內(nèi)部的24V直流電源提供。所述通信子模塊16與所述第一 CPU處理器11相連，用于與遠(yuǎn)程控制器之間的通信，可以實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控功能于通信協(xié)議的準(zhǔn)換和信息傳送，通過該通信子模塊還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制斷電功能。該通信子模塊16采用具備通用性接口的以太網(wǎng)絡(luò)芯片，具有RJ45通信接口，并以 UTP5線作為通信介質(zhì)，當(dāng)然還可以使用無線通信方式，本申請(qǐng)對(duì)此并不限制，該通信子模塊還預(yù)留有RS485接口、GPS通信接口。通信子模塊16還包括第一 SPI接口，用于與人機(jī)交互模塊進(jìn)行通信，第二 SPI接口用于與PC機(jī)連接，這樣，可以通過PC機(jī)及專用軟件調(diào)試包對(duì)該低壓配電柜進(jìn)行各種測(cè)
試O此外，該低壓配電柜的微處理器模塊的后臺(tái)管理軟件具有以下特征(1)安全可靠首先，該后臺(tái)管理系統(tǒng)采用大型的、多用戶的數(shù)據(jù)庫，其安全性高，允許多用戶同時(shí)使用同一數(shù)據(jù)庫而不會(huì)破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，用該數(shù)據(jù)庫做抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎可以保證數(shù)據(jù)的安全。其次，該后臺(tái)管理系統(tǒng)對(duì)用戶實(shí)現(xiàn)分級(jí)授權(quán)管理功能，通過檢查使用者的名字和授權(quán)密碼，賦予使用者相應(yīng)的操作權(quán)，限制無關(guān)人員改變數(shù)據(jù)庫和硬件設(shè)置。再者，防火墻功能及完善的數(shù)據(jù)備份功能，以防該后臺(tái)管理系統(tǒng)受到人為惡意攻擊，數(shù)據(jù)備份功能確保在硬件系統(tǒng)故障時(shí)，也能隨時(shí)在新的硬性設(shè)備上數(shù)據(jù)無丟失地啟動(dòng)抄表系統(tǒng)。(2)完善的日志系統(tǒng)系統(tǒng)日志用于記錄進(jìn)入系統(tǒng)，離開系統(tǒng)，收費(fèi)，設(shè)置硬件，改變運(yùn)行參數(shù)的操作、操作者、操作時(shí)間，凡是改變數(shù)據(jù)庫的操作都被記錄下來。本實(shí)施例提供的低壓配電柜，通過人機(jī)交互模塊可以設(shè)置低壓配電柜中電能表的參數(shù)，顯示各種計(jì)量和管理數(shù)據(jù)；采用微處理器模塊控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)保護(hù)線路，同時(shí)還能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)記錄和處理，而且保護(hù)功能和測(cè)量功能模塊化設(shè)計(jì)，互不影響；通過通信子模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，所述低壓配電柜在實(shí)現(xiàn)低壓配電柜的基本功能的前提下，不必使用大量的測(cè)量?jī)x表以及大量的繼電器和接觸器，降低了所述低壓配電柜的體積、減小了能耗。以上所述僅是本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種低壓配電柜，包括柜體，其特征在于，還包括 微處理器模塊；與所述微處理模塊的采集數(shù)據(jù)輸入端相連接、用于輸入交流電壓和交流電流信號(hào)的交流輸入模塊；與所述微處理器模塊的控制信號(hào)輸出端相連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；為所述微處理器模塊和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，提供直流工作電源或驅(qū)動(dòng)信號(hào)的直流電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配電柜，其特征在于，還包括與所述微處理器模塊相連接的人機(jī)交互模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓配電柜，其特征在于，還包括與所述微處理器模塊相連接的報(bào)警模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓配電柜，其特征在于，還包括與所述微處理器模塊相連接的無功補(bǔ)償模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓配電柜，其特征在于，所述微處理器模塊包括 用于保護(hù)和控制的第一 CPU處理器；與所述第一 CPU處理器相連、用于人機(jī)交互信息處理的第二 CPU處理器； 與所述CPU處理器的相連接、用于采集交流模擬量的數(shù)據(jù)采集子模塊； 與所述CPU處理器相連接的測(cè)量子模塊； 與所述CPU處理器的I/O接口相連接的開關(guān)量輸入輸出模塊； 與所述CPU處理器相連接的通信子模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低壓配電柜，其特征在于，所述通信模塊包括以太網(wǎng)絡(luò)芯片、 RJ45通信接口及與所述人機(jī)交互模塊電連接的SCI接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低壓配電柜，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括邏輯繼電器和跳閘繼電器，其中所述邏輯繼電器包括出口回路開放繼電器、跳閘繼電器、合閘繼電器、遙控跳閘繼電器、出口中間繼電器、信號(hào)繼電器、裝置異常告警及閉鎖繼電器、告警或呼喚信號(hào)繼電器及信號(hào)復(fù)歸繼電器；所述跳閘繼電器包括跳閘位置繼電器、合閘位置繼電器、手動(dòng)跳閘繼電器、跳閘保持繼電器及合閘保持繼電器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低壓配電柜，其特征在于，所述無功補(bǔ)償模塊為電容器組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低壓配電柜，其特征在于，所述直流電源模塊包括 濾波器；與所述濾波器的輸出端相連接的開關(guān)電源。
專利摘要本申請(qǐng)公開了一種低壓配電柜，主要包括微處理器模塊、交流輸入模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及直流電源模塊。低壓配電柜外部的交流電信號(hào)經(jīng)過交流輸入模塊輸送給微處理器模塊時(shí)，微處理器模塊對(duì)所述交流電信號(hào)進(jìn)行采集、測(cè)量，并轉(zhuǎn)換得到數(shù)字量，存儲(chǔ)所述交流電信號(hào)的測(cè)量值，同時(shí)依據(jù)該交流信號(hào)的測(cè)量值產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的操作。這些模塊的工作電源有直流電源模塊提供。該低壓配電柜在實(shí)現(xiàn)低壓配電柜的基本功能的同時(shí)，不必使用大量的測(cè)量?jī)x表以及大量的繼電器和接觸器，從而降低了所述低壓配電柜的體積、減小了能耗。
文檔編號(hào)H02B1/24GK202059060SQ201120028679
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者陳建仁 申請(qǐng)人:江蘇省中仁電氣有限公司