机房配电列头柜系统的制作方法

1.本实用新型涉及配电柜技术领域，特别涉及一种机房配电列头柜系统。


背景技术：

2.配电列头柜是为成行排列或按功能区划分的用电机柜提供配电管理的设备。目前，机房配电列头柜系统通常包括一个配电柜和多个用电机柜，配电柜中设有用于将电源分配给各个用电机柜的电源分配单元(power distribution unit，pdu)，每个用电机柜中设有多个相互并联后电连接电源分配单元的用电负载，其中每个用电负载串接有一个空气开关，这样各个用电负载就可经其串接的空气开关从电源分配单元取电。
3.当某个用电负载出现短路故障而导致其输入电流超过其串接的空气开关的跳脱设定电流时，该用电负载串接的空气开关会自动断开，从而令该出现短路故障的用电负载停止工作以避免发生意外。在出现短路故障的用电负载停止工作之后，维护人员需要及时对该出现短路故障的用电负载进行维护，但目前维护人员通常需要现场检查用电负载是否正常运行，这就导致维护人员难以及时发现自动断开的空气开关，从而难以及时对出现短路故障的用电负载进行维护。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是如何令维护人员能及时发现机房配电列头柜系统中自动断开的空气开关。
5.为解决上述技术问题，发明人曾设想利用电流传感器实时检测各个用电负载的输入电流，当用电负载的输入电流为零时则意味着空气开关断开，从而能令维护人员及时发现自动断开的空气开关。但是，利用电流传感器实时检测各个用电负载的输入电流需要电流传感器持续工作，这就容易缩减电流传感器的使用寿命。对此，发明人提供以下技术方案以解决上述技术问题：
6.本实用新型提供一种机房配电列头柜系统，包括配电柜和多个用电机柜，所述配电柜中设有用于将电源分配给各个用电机柜的电源分配单元，每个用电机柜中设有多个相互并联后电连接所述电源分配单元的用电负载，其中每个用电负载串接有一个空气开关，包括相互电连接的监测单元和人机交互装置，所述监测单元包括多个开关状态监测装置，所述多个开关状态监测装置分别用于监测各个空气开关的开合状态，每个开关状态监测装置包括继电器开关、限流电阻、光耦合器、采样电阻和电流传感器，所述人机交互装置分别电连接各个开关状态监测装置的电流传感器，所述继电器开关包括线圈和常闭触点，所述光耦合器包括发光器和受光器，所述线圈串联对应监测的空气开关，所述常闭触点、所述限流电阻和所述发光器这三者相互串联后连接对应监测的空气开关的输入端，所述受光器和所述采样电阻依次串接在供电电路中，所述电流传感器连接所述采样电阻的采样端。
7.优选地，所述人机交互装置包括相互电连接的控制器和触控屏，所述控制器分别电连接各个开关状态监测装置的电流传感器。
8.优选地，所述监测单元包括多个分别用于检测各个用电机柜的输入电流的电流检测装置，所述控制器分别电连接各个电流检测装置。
9.优选地，所述监测单元包括多个分别用于检测各个用电机柜的输入电压的电压检测装置，所述控制器分别电连接各个电压检测装置。
10.优选地，所述控制器是plc控制器。
11.优选地，每个用电机柜中设有一个塑壳断路器，每个用电机柜中，多个用电负载相互并联后经塑壳断路器电连接所述电源分配单元。
12.优选地，每个用电机柜中，所述塑壳断路器的跳脱设定电流大于任一个空气开关的跳脱设定电流。
13.优选地，每个用电机柜中设有一个连接所述塑壳断路器输出端的浪涌保护器。
14.优选地，所述发光器是发光二极管。
15.优选地，所述受光器是光敏二极管。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.机房配电列头柜系统在正常工作状态下，各个空气开关闭合，如此则电源电流会流经继电器开关线圈和闭合的空气开关供给用电负载，此时分别串联各个空气开关的继电器开关线圈得电，使得继电器开关的常闭触点断开，故电源电流不会流经已断开的常闭触点供给光耦合器的发光器，即发光器不会发光照射受光器，受光器没有受到光照射就保持截止状态，使得供电电路保持断开状态，则采样电阻和电流传感器都不能得电工作，此时电流传感器就检测不到有电流流经采样电阻。
18.当某个用电负载出现短路故障而导致其输入电流超过其串接的空气开关的跳脱设定电流时，该用电负载串接的空气开关会自动断开，从而令该用电负载断电停止工作以避免发生意外，此时串联该空气开关的继电器开关线圈就会失电，使得该继电器开关的常闭触点恢复至闭合状态，如此则电源电流就会依次流经常闭触点和限流电阻供给光耦合器的发光器，光耦合器的发光器在得电后发光照射受光器，令受光器从截止状态变为导通状态，从而使得供电电路从断开状态变为导通状态，则采样电阻得电，此时电流传感器就检测到有电流流经采样电阻，并发送相应的警报信号给人机交互装置，人机交互装置在接收到相应的警报信号之后显示对应空气开关自动断开的信息，从而令维护人员能及时发现机房配电列头柜系统中自动断开的空气开关。
19.综上，本实用新型的电流传感器在机房配电列头柜系统处于正常工作状态时不工作，只在用电负载出现短路故障而导致对应的空气开关断开时才工作，故能延长电流传感器的使用寿命。
附图说明
20.图1是机房配电列头柜系统的电路连接示意图；
21.图2是开关状态监测装置连接用电机柜的电路连接示意图。
22.附图标记说明：1-配电柜；2-用电机柜；3-电源分配单元；4-用电负载；5-空气开关；6-监测单元；7-人机交互装置；8-开关状态监测装置；9-限流电阻；10-光耦合器；11-采样电阻；12-电流传感器；13-线圈；14-常闭触点；15-发光器；16-受光器；17-塑壳断路器；18-浪涌保护器。
具体实施方式
23.以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。
24.机房配电列头柜系统如图1所示，包括配电柜1、用电机柜2、监测单元6和人机交互装置7，其中，用电机柜2有两个，监测单元6和人机交互装置7相互电连接，监测单元6用于监测各个用电机柜2的各项监测数据，并把各项监测数据通过人机交互装置7显示给维护人员查看。
25.配电柜1中设有一个电源分配单元3(power distribution unit，简称pdu)，该电源分配单元3用于将电源分配给各个用电机柜2，每个用电机柜2中设有三个用电负载4、三个空气开关5、一个塑壳断路器17和一个浪涌保护器18。每个用电机柜2中，三个用电负载4相互并联后经塑壳断路器17电连接配电柜1的电源分配单元3，其中每个用电负载4串接一个空气开关5，浪涌保护器18连接塑壳断路器17的输出端。浪涌保护器18又叫防雷器，当用电机柜2的电气回路因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器18能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对用电机柜2的电气回路中的用电负载4造成损害。
26.每个用电机柜2中，塑壳断路器17的跳脱设定电流大于任一个空气开关5的跳脱设定电流；当某个用电负载4出现短路故障而导致其输入电流超过其串接的空气开关5的跳脱设定电流时，该用电负载4串接的空气开关5自动断开以切断电流，使得该出现短路故障的用电负载4停止工作以避免发生意外，而其他用电负载4继续得电工作；当某个用电机柜2的输入电流超过该用电机柜2中的塑壳断路器17的跳脱设定电流时，该用电机柜2中的塑壳断路器17自动断开以切断电流，使得该用电机柜2整体不再从电源分配单元3取电，从而令该用电机柜2中的全部用电负载4停止工作以避免发生意外。
27.监测单元6包括多个开关状态监测装置8，多个开关状态监测装置8分别用于监测各个空气开关5的开合状态。本实施例中，机房配电列头柜系统包括两个用电机柜2，每个用电机柜2中设有三个空气开关5，即空气开关5有六个，故监测单元6的开关状态监测装置8对应设有六个。见图2，每个开关状态监测装置8包括继电器开关、限流电阻9、光耦合器10、采样电阻11和电流传感器12，其中，人机交互装置7分别电连接各个开关状态监测装置8的电流传感器12，继电器开关包括线圈13和常闭触点14，光耦合器包括发光器15和受光器16，发光器15采用发光二极管，受光器16采用光敏二极管。
28.每个开关状态监测装置8中，线圈13串联对应监测的空气开关5，常闭触点14、限流电阻9和发光器15这三者相互串联后，连接对应监测的空气开关5的输入端，受光器16和采样电阻11依次串接在供电电路中，电流传感器12连接采样电阻11的采样端。其中，电流传感器12是一种电流检测装置，其能检测到采样电阻11的电流信息，并能将检测到的电流信息按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
29.监测单元6还包括多个电流检测装置和多个电压检测装置(图中都未示出)，其中，多个电流检测装置分别用于检测各个用电机柜2的输入电流，多个电压检测装置分别用于检测各个用电机柜2的输入电压。本实施例中，用电机柜2有两个，故电流检测装置和电压检测装置各对应设有两个。其中，电流检测装置和电压检测装置采用本领域的常规检测装置，例如电流检测仪、电流传感器、电压检测仪、电压传感器等，在此不再赘述其详细结构和工作原理。
30.本实施例中，人机交互装置7包括相互电连接的控制器和触控屏(图中都未示出)，该控制器是plc控制器(可编程逻辑控制器，programmable logic controller)，该控制器分别电连接各个开关状态监测装置8的电流传感器12、各个电流检测装置和各个电压检测装置，从而能获取电流传感器12、电流检测装置和电压检测装置的监测数据，并把各项监测数据通过触控屏显示给维护人员查看。
31.机房配电列头柜系统在正常工作状态下，各个塑壳断路器17和各个空气开关5闭合，如此则电源电流先经过电源分配单元3的分配分别流经两个闭合的塑壳断路器17输入到两个用电机柜2中，再经用电机柜2中各个闭合的空气开关5和继电器开关线圈13供给用电负载4，使各个用电负载4带电工作，因此继电器开关线圈13得电，使得继电器开关的常闭触点14断开，如此则电源电流在输入到用电机柜2之后，会流经各个继电器开关线圈13和空气开关5供给各个用电负载4，而不会流经已断开的常闭触点14供给光耦合器10的发光器15，即发光器15不会发光照射受光器16，受光器16没有受到光照射就保持截止状态，使得供电电路保持断开状态，则采样电阻11不能得电，此时电流传感器12就检测不到有电流流经采样电阻11。
32.当某个用电负载4出现短路故障而导致其输入电流超过其串接的空气开关5的跳脱设定电流时，该用电负载4与电源分配单元3之间的空气开关5会自动断开，从而令该用电负载4停止工作以避免发生意外，此时串联该空气开关5的继电器开关线圈13就会失电，使得该继电器开关的常闭触点14恢复至闭合状态，如此则电源电流就会依次流经常闭触点14和限流电阻9供给光耦合器10的发光器15，光耦合器10的发光器15在得电后发光照射受光器16，令受光器16从截止状态变为导通状态，从而使得供电电路从断开状态变为导通状态，则采样电阻11得电，此时电流传感器12就检测到有电流流经采样电阻11，并发送相应的警报信号给人机交互装置7的控制器，人机交互装置7的控制器在接收到相应的警报信号之后，通过触控屏显示对应空气开关5自动断开的信息，从而令维护人员能及时发现机房配电列头柜系统中自动断开的空气开关5，这样维护人员就能根据自动断开的空气开关5及时发现出现短路故障的用电负载4，从而能及时对出现短路故障的用电负载4进行维护。这样，本实施例的电流传感器12在机房配电列头柜系统处于正常工作状态时不工作，只在用电负载4出现短路故障而导致对应的空气开关5断开时才工作，故能延长电流传感器12的使用寿命。
33.在上述机房配电列头柜系统的工作过程中，监测单元6的电流检测装置和电压检测装置实时检测各个用电机柜2的输入电流、输入电压，并把检测到的各个用电机柜2的输入电流和输入电压发送给人机交互装置7的控制器，人机交互装置7的控制器通过触控屏将各个用电机柜2的输入电流和输入电压显示给维护人员查看。
34.在其他实施例中，机房配电列头柜系统的用电机柜2数量可以设置成两个以上的其他数量，例如3个、4个、5个
……
，如此则监测单元6的电流检测装置、电压检测装置需设置成对应数量；每个用电机柜2中的用电负载4数量可以设置两个以上的其它数量，例如2个、4个、5个
……
，如此则每个用电机柜2中对应的空气开关5需设置成对应数量。
35.如上所述仅为本发明创造的实施方式，不以此限定专利保护范围。本领域技术人员在本发明创造的基础上作出非实质性的变化或替换，仍落入专利保护范围。