本实用新型涉及电力设备技术，特别是涉及一种刀片式智能多电源转换装置的技术。
背景技术：
电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。为保证输配电安全、可靠、连续的供电要求，一般采用两路或多路电源的供配电方式，以确保当主电源失电时，可以立即转换至备用电源运行。或者当一路电源负载过重时，可以将部分负载转换至其它有裕量的电源。而电力系统中的转换开关系统包含各种电气构件，如电路断路器，转换开关，转换开关的框架系统等，其作用主要是将电源连接到负载上。而转换开关可根据各个电源的可用性，选择性地将指定负载连接到目标电源上。在自动状态下，当常用电源的电力质量或负载容量发生异常时，如何通过转换开关自动地将负载从常用电源转换至其它备用电源、如何能保证转换开关在需要维护时可方便抽出以及保证抽出时的安全性及可靠性等问题都是需要解决的。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能带电维护、保证操作安全性的刀片式智能多电源转换装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种刀片式智能多电源转换装置，其特征在于：包括机箱，及多个可插拔转换卡件；
所述机箱向前开放，机箱的后端固定有背板，背板上设有从左至右依次排列的多个静接口组件，每个静接口组件包括分别固定在背板上并且从上至下直线排列的主电源进线静插座、备用电源进线静插座、负载出线静插座、数据静插座、静限位挡块、静限位开关；
所述可插拔转换卡件为刀片式卡件，可插拔转换卡件的后端固定有从上至下直线排列的主电源进线动插头、备用电源进线动插头、负载出线动插头、数据动插头、动限位开关、动限位挡块；
各个可插拔转换卡件以可插拔方式插置在机箱内，并能向前拔出机箱，每个可插拔转换卡件对应一个静接口组件，每个可插拔转换卡件与对应静接口组件之间的连接关系为：主电源进线动插头插入主电源进线静插座并形成电气接触，备用电源进线动插头插入备用电源进线静插座并形成电气接触，负载出线动插头插入负载出线静插座并形成电气接触，静限位挡块紧抵动限位开关的触发键，使得动限位开关处于触发状态，动限位挡块紧抵静限位开关的触发键，使得静限位开关处于触发状态，所述数据动插头、数据静插座上分别设有相互配合的通信连接件及I/O连接件，数据动插头及数据静插座上的通信连接件以公母配合方式对接，数据动插头及数据静插座上的I/O连接件以公母配合方式对接；
所述可插拔转换卡件上设有主控制器、电控切换开关；
所述电控切换开关是具有三个投切位的双电源投切开关，其主电源接线端子连接主电源进线动插头，其备用电源接线端子连接备用电源进线动插头，其负载接线端子连接负载出线动插头；
所述主控制器的切换信号输出端口接到电控切换开关的投切控制端口，数据动插头上的通信连接件通过通信模块连接到主控制器的通信端口，数据动插头上的I/O连接件通过I/O接口电路连接到主控制器的I/O端口，动限位开关通过I/O接口电路连接到主控制器的I/O端口。
进一步的，所述可插拔转换卡件上设有与主控制器互联的人机交互模块。
进一步的，所述可插拔转换卡件上设有为可插拔转换卡件上的各个电气元件供电的冗余型控制电源。
进一步的，所述电控切换开关的主电源接线端子、负载接线端子之间设有过载保护模块，电控切换开关的备用电源接线端子、负载接线端子之间设有过载保护模块。
进一步的，还包括一个主电源、一个备用电源及一个负载；
各个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的各个数据静插座上的通信连接件相互连通，每个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的静限位开关都通过I/O接口电路连接到其它可插拔转换卡件中的主控制器的I/O端口，各个可插拔转换卡件的主电源进线动插头并联后接到主电源，各个可插拔转换卡件的备用电源进线动插头并联后接到备用电源，各个可插拔转换卡件的负载出线动插头并联后接到负载。
进一步的，还包括一个主电源、多个备用电源及一个负载；
各个可插拔转换卡件依序组成一个卡件序列，卡件序列中的第一片可插拔转换卡件定义为主卡件，其它可插拔转换卡件都定义为副卡件；
各个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的数据静插座上的通信连接件相互连通，每个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的静限位开关都通过I/O接口电路连接到其它可插拔转换卡件中的主控制器的I/O端口，主卡件的主电源进线动插头接到主电源，主卡件及各个副卡件的备用电源进线动插头分别接到各个备用电源，各个副卡件的主电源进线动插头分别接到卡件序列中的前序相邻的可插拔转换卡件的负载出线动插头，卡件序列中的最后一个副卡件的负载出线动插头接到负载。
进一步的，还包括一个主电源、多个备用电源及多个负载；
各个可插拔转换卡件分成多个卡件组，每个卡件组中都包含有多个可插拔转换卡件，每个卡件组对应一个负载；
每个卡件组的结构为：各个可插拔转换卡件依序组成一个卡件序列，卡件序列中的第一片可插拔转换卡件定义为主卡件，其它可插拔转换卡件都定义为副卡件；各个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的数据静插座上的通信连接件相互连通，每个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的静限位开关都通过I/O接口电路连接到其它可插拔转换卡件中的主控制器的I/O端口，主卡件的主电源进线动插头接到主电源，主卡件及各个副卡件的备用电源进线动插头分别接到各个备用电源，各个副卡件的主电源进线动插头分别接到卡件序列中的前序相邻的可插拔转换卡件的负载出线动插头，卡件序列中的最后一个副卡件的负载出线动插头接到对应的负载。
本实用新型提供的刀片式智能多电源转换装置，通过各个可插拔转换卡件的协同运行，由板载主控制器通过通信数据及I/O信号控制板载电控切换开关适时的投切，能在有效提升电源转换开关系统带电维护的可维护性时，也充分保证了操作时的安全性，使得在更换、维护卡件时不必拆、接线，能提升作业的便利性及安全性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的刀片式智能多电源转换装置的主视图；
图2是本实用新型实施例的刀片式智能多电源转换装置的右视剖切图；
图3是本实用新型实施例的刀片式智能多电源转换装置中，两个可插拔转换卡件互联成一个互为旁路的全双工旁路系统或双重冗余转换系统的示意图；
图4是本实用新型实施例的刀片式智能多电源转换装置中，两个可插拔转换卡件互联成一个三电源自动转换系统的示意图；
图5是本实用新型实施例的刀片式智能多电源转换装置中，六片可插拔转换卡件构成的多个多电源自动转换系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围，本实用新型中的顿号均表示和的关系。
如图1-图2所示，本实用新型实施例所提供的一种刀片式智能多电源转换装置，其特征在于：包括机箱1，及多个可插拔转换卡件2；
所述机箱1向前开放，机箱的后端固定有背板10，背板10上设有从左至右依次排列的多个静接口组件，每个静接口组件包括分别固定在背板上并且从上至下直线排列的主电源进线静插座11、备用电源进线静插座12、负载出线静插座13、数据静插座14、静限位挡块15、静限位开关16；
所述可插拔转换卡件2为刀片式卡件，可插拔转换卡件2的后端固定有从上至下直线排列的主电源进线动插头21、备用电源进线动插头22、负载出线动插头23、数据动插头24、动限位开关25、动限位挡块26；
各个可插拔转换卡件2以可插拔方式插置在机箱1内，并能向前拔出机箱，机箱内形成有用于导引各个可插拔转换卡件2插拔的导槽；每个可插拔转换卡件2对应一个静接口组件，每个可插拔转换卡件2与对应静接口组件之间的连接关系为：主电源进线动插头21插入主电源进线静插座11并形成电气接触，备用电源进线动插头22插入备用电源进线静插座12并形成电气接触，负载出线动插头23插入负载出线静插座13并形成电气接触，静限位挡块15紧抵动限位开关25的触发键，使得动限位开关25处于触发状态，动限位挡块26紧抵静限位开关16的触发键，使得静限位开关16处于触发状态，所述数据动插头24、数据静插座14上分别设有相互配合的通信连接件及I/O连接件，数据动插头24及数据静插座14上的通信连接件以公母配合方式对接，数据动插头24及数据静插座14上的I/O连接件以公母配合方式对接；
所述可插拔转换卡件2上设有主控制器271、电控切换开关272，及与主控制器互联的人机交互模块276，及为可插拔转换卡件上的各个电气元件供电的冗余型控制电源273；
所述电控切换开关272是具有三个投切位的双电源投切开关，其主电源接线端子连接主电源进线动插头21，其备用电源接线端子连接备用电源进线动插头22，其负载接线端子连接负载出线动插头23；
所述主控制器271的切换信号输出端口接到电控切换开关272的投切控制端口，数据动插头24上的通信连接件通过通信模块275连接到主控制器271的通信端口，数据动插头24上的I/O连接件通过I/O接口电路274连接到主控制器271的I/O端口，动限位开关25通过I/O接口电路274连接到主控制器271的I/O端口。
本实用新型实施例中，所述电控切换开关272的主电源接线端子、负载接线端子之间设有过载保护模块28，电控切换开关272的备用电源接线端子、负载接线端子之间设有过载保护模块28。
本实用新型实施例中，所述主控制器271、电控切换开关272、人机交互模块276、冗余型控制电源273、通信模块275、I/O接口电路274均为现有技术，其中的主控制器271采用的是单片机，电控切换开关272可以采用机电式开关，也可以采用由电子元件构成的电子开关，也可以采用机电结合电子的复合开关，人机交互模块276包括键盘、显示屏等，人机交互模块与主控制器的连接方式为现有技术，通信模块275可以采用串行通信模块、以太网络模块等，I/O接口电路274用于将外部输入信号进行光电隔离后送入主控制器，及用于将主控制器的输出信号进行光电隔离后送出。
本实用新型实施例的使用方式如下：
将背板10上的各个主电源进线静插座11接到主电源，各个备用电源进线静插座12接到备用电源，各个负载出线静插座13分别接到各个负载，各个数据静插座14上的通信连接件及I/O连接件按需要相互连接，还可以按需要连接远程上位机。
可插拔转换卡件2向前拔出时，动限位开关25与静限位挡块15分离，动限位挡块26与静限位开关16分离，使得动限位开关25、静限位开关16被松开，动限位开关25被松开后即向主控制器271发出一个切换信号，主控制器271随即输出相应信号控制电控切换开关272投切至中间投切位，使得负载接线端子、主电源接线端子、备用电源接线端子相互隔断，从而将负载与电源断开，避免出现插头与插座带负载分离的情况，以保证可插拔转换卡件2热拔出时的安全性，即便处于正常工作状态的可插拔转换卡件2被错误地拔出，也能保证在发生误操作时不会出现安全事故；静限位开关16被松开后向与其相连的其它可插拔转换卡件2、上位机发出一个拔卡信号，将本位置的可插拔转换卡件2被拔出的信号通知这些可插拔转换卡件2、上位机，以便于这些可插拔转换卡件2、上位机作出相应的调整。
可插拔转换卡件2插入机箱时，可通过动限位开关25、静限位开关16来检测插入到位情况，当动限位开关25与静限位挡块15接合后即向主控制器271发出一个插入到位信号，静限位开关16与动限位挡块26接合后即向与其相连的其它可插拔转换卡件2、上位机发出一个卡件插入信号，将本位置有可插拔转换卡件2插入的信号通知这些可插拔转换卡件2、上位机，以便于这些可插拔转换卡件2、上位机作出相应的调整。
可插拔转换卡件2插入机箱到位后，可插拔转换卡件2上的各电气、电子单元都进入工作状态，但是由于可插拔转换卡件2拔出后电控切换开关272投切在中间投切位，使得负载接线端子、主电源接线端子、备用电源接线端子相互隔断，因此负载并未通电，能保证可插拔转换卡件2热插入时的安全性。
可插拔转换卡件2上的主控制器271通过数据动插头24上的通信连接件及I/O连接件所接收到的数据，判断其自身处于单个卡件运行，还是多个卡件协同运行的环境。
在单个卡件运行的情况下，如果主控制器271中置有默认或者预设值，主控制器271根据数据动插头24上的通信连接件及I/O连接件所接收到的数据，以及主电源及备用电源的状态，输出相应的信号控制电控切换开关272，使之投切至负载接线端子与主电源接线端子连通，或使之投切至负载接线端子与备用电源接线端子连通，从而使得主电源或备用电源接通负载；如果主控制器271中没有默认或者预设值，则可以通过人机交互模块276向主控制器271输入相应的操作指令来控制电控切换开关272的投切，主控制器271也可以通过数据动插头24上的通信连接件接收远程上位机的操作指令，根据远程上位机的操作指令来控制电控切换开关272的投切。
如图3所示，在两个卡件协同运行的情况下，可以将两个可插拔转换卡件2互联成一个互为旁路的全双工旁路系统或双重冗余转换系统，所述的全双工旁路系统或双重冗余转换系统包括一个主电源P、一个备用电源S及一个负载L；此情况下，将两个可插拔转换卡件2所对应的静接口组件中的数据静插座14上的通信连接件相互连通，将每个可插拔转换卡件2所对应的静接口组件中的各个静限位开关都通过I/O接口电路连接到另一可插拔转换卡件中的主控制器的I/O端口，将两个可插拔转换卡件2的主电源进线动插头21（通过对应的主电源进线静插座11）并联后接到主电源P，将两个可插拔转换卡件2的备用电源进线动插头22（通过对应的备用电源进线静插座12）并联后接到备用电源S，将两个可插拔转换卡件2的负载出线动插头23（通过对应的负载出线静插座13）并联后接到负载L，从而将两个可插拔转换卡件2互联成一个互为旁路的全双工旁路系统或双重冗余转换系统；
设其中的一片可插拔转换卡件为卡件X，另一片可插拔转换卡件为卡件Y，两个卡件组成全双工旁路系统时，卡件X处于正常工作状态（即：其电控切换开关272投切至主电源或备用电源连通负载），卡件Y则处于待机状态（即：其电控切换开关272投切在中间投切位，因此其主电源接线端子、备用电源接线端子均未连通至负载接线端子），此时如欲拔出卡件X，只需先将卡件Y设置成正常工作状态（即：其电控切换开关272投切至主电源或备用电源连通负载），卡件Y的主控制器271则能够根据数据动插头24上的通信连接件及I/O连接件所接收到的数据，控制卡件Y上的电控切换开关272自动投切至与卡件X上的电控切换开关272相同的投切位置，使得卡件Y上的电控切换开关272与卡件X上的电控切换开关272并联，然后卡件X则自动进入待机状态，此时负载已经从卡件X被旁路至卡件Y，随后即可将卡件X拔出。
将已经拔出的卡件X重新插回机箱1时，卡件X上电，其主控制器271首先根据数据动插头24上的通信连接件及I/O连接件所接收到的数据，识别出其处于多卡件协同运行的全双工旁路转换环境，且卡件Y处于正常的工作状态，卡件X随即自动进入待机状态。
如果发生误操作，处于正常工作状态的卡件X被错误地拔出，卡件X对应的静限位开关16会发出相应信号给待机中的卡件Y的主控制器271，使之控制卡件Y上的电控切换开关272自动投切至与卡件X上的电控切换开关272相同的投切位置，使得卡件Y上的电控切换开关272与卡件X上的电控切换开关272并联，卡件Y与卡件X间的逻辑互锁保证了卡件Y不能投切至与卡件X不一样的位置，以避免发生主电源与备用电源间的短路；同时，卡件X中的动限位开关25会向主控制器271发出一个切换信号，使得主控制器271控制电控切换开关272投切至中间投切位，可保证在发生误操作时不会出现安全或者断电事故。
两个卡件组成双重冗余转换系统时，两个卡件X、Y可以是其中一片卡件处于正常工作状态，另一片卡件处于待机状态，也可以是两片卡件均处于正常工作状态，但是两片卡件上的电控切换开关272的投切位应当一致，切换动作也应当同步进行。
当机箱内插有两片以上的可插拔转换卡件时，可以将它们互联成一个多重冗余转换系统，其连接方式与两个可插拔转换卡件互联成的双重冗余转换系统相同，也是各个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的各个数据静插座上的通信连接件相互连通，每个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的静限位开关都通过I/O接口电路连接到其它可插拔转换卡件中的主控制器的I/O端口，各个可插拔转换卡件的主电源进线动插头并联后接到主电源，各个可插拔转换卡件的备用电源进线动插头并联后接到备用电源，各个可插拔转换卡件的负载出线动插头并联后接到负载；在多重冗余转换系统中，视实际运行要求，可以是其中一片或多片卡件处于正常的工作状态，其它卡件处于待机状态，同样的，处于正常工作状态的卡件上的电控切换开关的投切位应当一致，切换动作也应当同步进行。同样地，各卡件之间的逻辑互锁保证了任何一个卡件都不能投切至与其它卡件相反的位置，以避免发生主电源与备用电源间的短路。
如图4所示，在两个卡件协同运行的情况下，可以将两个可插拔转换卡件2互联成一个三电源自动转换系统，所述的三电源自动转换系统包括一个主电源P、两个备用电源S1、S2及一个负载L；此情况下，将其中的一片可插拔转换卡件定义为主卡件X，另一片可插拔转换卡件定义为副卡件Y，将两个可插拔转换卡件2所对应的静接口组件中的数据静插座14上的通信连接件相互连通，每个可插拔转换卡件2所对应的静接口组件中的静限位开关都通过I/O接口电路连接到其它可插拔转换卡件2中的主控制器的I/O端口，将主卡件X的主电源进线动插头21（通过对应的主电源进线静插座11）接到主电源P，将主卡件X的备用电源进线动插头22（通过对应的备用电源进线静插座12）接到第一个备用电源S1，将副卡件Y的备用电源进线动插头22（通过对应的备用电源进线静插座12）接到第二个备用电源S2，将副卡件Y的主电源进线动插头21（通过对应的主电源进线静插座11、负载出线静插座13）接到主卡件X的负载出线动插头23，将副卡件Y的负载出线动插头23（通过对应的负载出线静插座13）接到负载L，从而将两个可插拔转换卡件2互联成一个三电源自动转换系统；通过控制各卡件上的电控切换开关的投切，可以构成一个从三路电源P、S1、S2中选出一路供给负载的三电源自动转换架构；同时，逻辑互锁保证了各电源间不会发生短路。
同样的，当机箱内插有两片以上的可插拔转换卡件时，可以将各个可插拔转换卡件2互联成一个多电源自动转换系统，所述的多电源自动转换系统包括一个主电源及多个备用电源，其连接方式与两个可插拔转换卡件互联成的三电源自动转换系统类似；此情况下，将各个可插拔转换卡件依序组成一个卡件序列，将卡件序列中的第一片可插拔转换卡件定义为主卡件，其它可插拔转换卡件都定义为副卡件，将各个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的数据静插座上的通信连接件相互连通，每个可插拔转换卡件所对应的静接口组件中的静限位开关都通过I/O接口电路连接到其它可插拔转换卡件中的主控制器的I/O端口，将主卡件的主电源进线动插头接到主电源，将主卡件及各个副卡件的备用电源进线动插头分别接到各个备用电源，将各个副卡件的主电源进线动插头分别接到卡件序列中的前序相邻的可插拔转换卡件的负载出线动插头，将卡件序列中的最后一个副卡件的负载出线动插头接到负载，通过控制各卡件上的电控切换开关的投切，可以构成一个从多路电源中选出一路供给负载的多电源自动转换架构；同时，逻辑互锁保证了各电源间不会发生短路。
当机箱内插有两片以上的可插拔转换卡件，并且有多个负载时，还可以将各个可插拔转换卡件分成多个卡件组，每个卡件组中都包含有多个可插拔转换卡件，同一卡件组中的各个可插拔转换卡件互联成一个多电源自动转换系统，各个多电源自动转换系统共用主电源及各个备用电源，各个多电源自动转换系统分别连接各个负载，这样可对负载进行平衡及调度，既可以用于多个独立电源之间的负载平衡及调度，也可以用于一个三相电源的相间负载的平衡及调度。
如图5所示，三个单相负载L1、负载L2和负载L3既可以分别接入三相供电线路的A相、B相和C相，也可以通过图5中所示的由六片可插拔转换卡件2构成的多个多电源自动转换系统，被灵活地调度至其它的相线；在具有更多负载的场合，这种灵活性能够有效地解决三相电源的相间负载的平衡及调度中的自动转换问题。