用于电厂控制系统的机柜设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于电厂控制系统的机柜设备。


背景技术：

2.在现代的电厂或核电厂中，已经较为广泛地引入了分布式控制系统(distributed control system，简称dcs)，这种分布式控制系统借助计算机技术对电站设备进行现场数据采集以及状态监控，同时也可以对电站设备进行集中管理和分散控制。通常，这种控制系统的机柜设备通过传输信号的线缆或导线连接各种功能单元以及与外部设备进行数据通信。
3.目前，已知的用于电厂控制系统的机柜设备的机柜背面的用于安装空气开关基座的导轨设计并不合理，空间过小，安装步续相互制约，容易在安装时造成设备损坏或产生安装错误。
4.在一些现有方案中，当需要将空气开关基座安装在其对应导轨上时，首先并不将会遮挡螺丝固定孔的那些空气开关基座安装在导轨上，而是先连接这部分空气开关基座的短接线和短接条插头，只有在将已安装了其他空气开关基座的导轨固定在机柜面板上之后，才将剩余的空气开关基座安装在导轨上并连接短接条。另外的现有方案则是先在导轨上安装完所有的其他设备并接线之后才将挡住安装螺丝位置的3至5个空气开关基座单独拆除，然后在将导轨安装到机柜之后，再将这3至5个空气开关基座安装回到导轨上。这两种方式的操作都非常不便。
5.另外，现有的用于电厂控制系统的机柜设备的机柜背面电缆线槽过浅，线槽盖无法完全闭合，且无法给导线留有足够的余量。通常解决方案是不给导线留余量，当导线实在太多时，则需用绑扎带将线槽盖绑住以使线槽闭合。
6.因此，需要提供一种改进的用于电厂控制系统的机柜设备的解决方案，以至少部分地解决上述问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种改进的用于电厂控制系统的机柜设备，本实用新型至少能够解决上述现有技术中存在的空气开关基座导轨安装不便以及机柜设备背面电缆线槽盖无法完全闭合等一系列的技术问题。
8.所述机柜设备包括：
9.柜体，所述柜体在布置为用于电厂控制系统时具有宽度方向、高度方向和深度方向；
10.基板，所述基板与所述柜体连接并且布置在由所述柜体的高度方向和所述柜体的宽度方向所构成的平面中；
11.基座容纳器件，所述基座容纳器件沿所述柜体的高度方向布置在所述基板的一个表面上，所述基座容纳器件被构造为适于容纳所述电厂控制系统的至少一个空气开关基
座，所述基座容纳器件具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部在所述柜体的高度方向上彼此相对置；
12.固定单元，所述固定单元被构造为适于将所述基座容纳器件固定在所述基板的所述表面上，所述固定单元由第一固定部和第二固定部构成，所述第一固定部将所述第一端部与所述基板的所述表面连接，所述第二固定部将所述第二端部与所述基板的所述表面连接。
13.根据本实用新型的一个可选实施例，所述机柜设备还包括至少一个第一线缆容纳部，所述第一线缆容纳部沿所述柜体的高度方向布置在所述基板的所述表面上，所述第一线缆容纳部被构造为适于容纳所述电厂控制系统的被放置在机柜设备内的控制部件的线缆。
14.根据本实用新型的一个可选实施例，所述机柜设备还包括第二线缆容纳部，所述第二线缆容纳部沿所述柜体的宽度方向布置在所述基板的所述表面上，所述第二线缆容纳部被构造为适于容纳所述电厂控制系统的被放置在机柜设备内的控制部件的线缆。
15.根据本实用新型的一个可选实施例，所述第一线缆容纳部包括第一线缆容纳体和第一线缆容纳盖，所述第一线缆容纳体具有第一开口，所述第一线缆容纳盖被构造为适于闭合所述第一线缆容纳体的第一开口。
16.根据本实用新型的一个可选实施例，所述第二线缆容纳部包括第二线缆容纳体和第二线缆容纳盖，所述第二线缆容纳体具有第二开口，所述第二线缆容纳盖被构造为适于闭合所述第二线缆容纳体的第二开口。
17.根据本实用新型的一个可选实施例，所述第一线缆容纳部沿所述柜体的宽度方向具有第一厚度，所述第一厚度至少为30mm。
18.根据本实用新型的一个可选实施例，所述第二线缆容纳部沿所述柜体的深度方向具有第二厚度，所述第二厚度至少为35mm。
19.根据本实用新型的一个可选实施例，所述机柜设备包括两个第一线缆容纳部，所述两个第一线缆容纳部在所述基板的所述表面上布置为关于所述柜体的纵向中央平面镜像对称，所述柜体的纵向中央平面垂直于由所述柜体的高度方向和所述柜体的宽度方向所构成的平面。
20.根据本实用新型的一个可选实施例，所述第一线缆容纳部沿所述柜体的高度方向所具有的第一长度为1530mm。
21.根据本实用新型的一个可选实施例，所述机柜设备还包括第三线缆容纳部，所述第三线缆容纳部沿所述柜体的高度方向布置在所述基板的所述表面上，所述第三线缆容纳部被构造为适于容纳所述电厂控制系统的被放置在机柜设备内的现场线缆(field cable)，所述第三线缆容纳部沿所述柜体的高度方向所具有的第三长度为1606mm。
22.根据本实用新型的一个可选实施例，所述基座容纳器件包括多个基座容纳部，所述多个基座容纳部中的每个基座容纳部被构造为适于容纳一个空气开关基座，所述多个基座容纳部布置在所述第一固定部与所述第二固定部之间。
23.根据本实用新型的一个可选实施例，所述基座容纳器件包括十五个基座容纳部。
24.根据本实用新型的一个可选实施例，所述第一固定部包括至少一个第一固定螺丝，所述至少一个第一固定螺丝通过所述基座容纳器件的第一端部处的螺丝孔与所述基板
的所述表面固定连接。
25.根据本实用新型的一个可选实施例，所述第二固定部包括至少一个第二固定螺丝，所述至少一个第二固定螺丝通过所述基座容纳器件的第二端部处的螺丝孔与所述基板的所述表面固定连接。
26.根据本实用新型的一个可选实施例，所述基板的高度为2200mm。
27.根据本实用新型的一个可选实施例，所述基座容纳器件沿所述柜体的高度方向所具有的基座容纳器件长度为270mm。
28.本实用新型提供的用于电厂控制系统的机柜设备至少能够实现一次性将已安装有空气开关基座的导轨安装到机柜上，从而减少重复工作并降低出错的概率，使得易于安装和检查，并提高了安装效率和安装质量，便于后期维护。本实用新型提供的用于电厂控制系统的机柜设备还能够使得机柜设备背面的导线全部放置在线槽内，从而方便布线，便于后期整改，在整体外观上也显得整洁美观。
附图说明
29.下面，通过参看附图更详细地描述本实用新型，可以更好地理解本实用新型的原理、特点和优点。附图包括：
30.图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的用于电厂控制系统的机柜设备的示意性立体图；
31.图2示出了沿着图1的视线方向d看的根据本实用新型的一个示例性实施例的机柜设备的背面的示意平面图；
32.图3示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的机柜设备的两个第一线缆容纳部的示意性立体图；
33.图4示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的机柜设备的第二线缆容纳部的示意性立体图。
34.附图标记：
[0035]1ꢀꢀꢀꢀ
前门
[0036]2ꢀꢀꢀꢀ
后门
[0037]3ꢀꢀꢀꢀ
顶壁
[0038]4ꢀꢀꢀꢀ
第一侧壁
[0039]5ꢀꢀꢀꢀ
第二侧壁
[0040]6ꢀꢀꢀꢀ
底壁
[0041]7ꢀꢀꢀꢀ
机架板
[0042]
11
ꢀꢀꢀ
基座容纳器件
[0043]
11a
ꢀꢀ
基座容纳器件长度
[0044]
111
ꢀꢀ
第一固定部
[0045]
112
ꢀꢀ
第二固定部
[0046]
12
ꢀꢀꢀ
另外的容纳器件
[0047]
21
ꢀꢀꢀ
第一线缆容纳部
[0048]
21a
ꢀꢀ
第一长度
[0049]
21b
ꢀꢀ
第一厚度
[0050]
210
ꢀꢀ
第一开口
[0051]
211
ꢀꢀ
第一线缆容纳体
[0052]
212
ꢀꢀ
第一线缆容纳盖
[0053]
21
’ꢀ
另外的第一线缆容纳部
[0054]
22
ꢀꢀꢀ
第二线缆容纳部
[0055]
22b
ꢀꢀ
第二厚度
[0056]
220
ꢀꢀ
第二开口
[0057]
221
ꢀꢀ
第二线缆容纳体
[0058]
222
ꢀꢀ
第二线缆容纳盖
[0059]
30
ꢀꢀꢀ
第三线缆容纳部
[0060]
30a
ꢀꢀ
第三长度
[0061]
50
ꢀꢀꢀ
基板
[0062]
100
ꢀꢀ
柜体
[0063]aꢀꢀꢀꢀ
柜体的纵向中央平面
[0064]hꢀꢀꢀꢀ
基板的高度
[0065]dꢀꢀꢀꢀ
视线方向
[0066]
x
ꢀꢀꢀꢀ
柜体的宽度方向
[0067]yꢀꢀꢀꢀ
柜体的高度方向
[0068]zꢀꢀꢀꢀ
柜体的深度方向
具体实施方式
[0069]
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而不用于限定本实用新型的保护范围。在此，出于简要性的原因，并未在所有附图中标示出具有相同附图标记的元件。
[0070]
需要说明的是，本文中使用的术语“包括”、“具有”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述性目的，而不应理解为指示或暗示相对重要性，也不应理解为隐含指明所指示的技术特征的数量。限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地表示包括至少一个该特征。
[0071]
需要说明的是，在本文中使用的方向术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“背”、“内”、“外”、“侧”应参照附图所示的方向来理解，并且这些方向术语仅用于帮助理解，而不能作为对本实用新型的具体限定。
[0072]
需要说明的是，除非特别说明或从上下文显而易见，否则在本文中使用的所有具体数值均具有本领域常用的公差范围，例如
±
10％。
[0073]
图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的用于电厂控制系统的机柜设备的示意性立体图。根据本实用新型的这种机柜设备例如能够应用于由西门子公司开发的型号为sppa-t2000控制系统，在这种情况下，根据本实用新型的机柜设备示例性为sppa-t2000 ap机柜。可理解的是，根据本实用新型的机柜设备也可用于具有相应型号的电厂控
制系统或者其他的仪控系统。一般地，电厂控制系统或仪控系统包括空气开关，这种空气开关通常包括用于安装到机柜设备上的空气开关基座。在此，空气开关为常规的空气断路器，通常构造为只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。
[0074]
如图1所示，机柜设备包括柜体100。为了方便起见，各附图中均给出空间坐标系xyz，其中，当机柜设备处于应用于电厂控制系统时所处的常规放置状态时，x方向表示柜体100的宽度方向，y方向表示柜体100的高度方向，z方向表示柜体100的深度方向。
[0075]
根据本实用新型的一个示例性实施例，也如图1所示，柜体100示意性包括顶壁3、第一侧壁4、第二侧壁5、底壁6和基板50，该基板50位于由柜体100的高度方向y和柜体100的宽度方向x所构成的xy平面中，由此该基板50也构成柜体100的背壁。优选地，基板50与柜体100一体式构成。
[0076]
示例性地，柜体100还包括至少一个前门1，用于从前方封闭柜体100。示例性地，柜体100还包括至少一个后门2，用于从后方封闭柜体100。示例性地，顶壁3、第一侧壁4、第二侧壁5、底壁6和基板50与至少一个前门1和至少一个后门2分别构成前部容纳空间和后部容纳空间。示例性地，在前部容纳空间内设有至少一个机架板7或设有机架(未示出)，用于承放电厂控制系统的各种功能构件。至少一个前门1和至少一个后门2关闭时可以起到安全防护作用，打开时可以允许人员分别对前部容纳空间和后部容纳空间内的各种设备进行操作。
[0077]
图2示出了沿着图1的视线方向d看的根据本实用新型的一个示例性实施例的机柜设备的背面的示意平面图。
[0078]
根据本实用新型的一个示例性实施例，也如图2所示，机柜设备包括基座容纳器件11，例如导轨或支架，用于容纳电厂控制系统的至少一个空气开关基座，该基座容纳器件11沿柜体100的高度方向y布置在机柜设备的基板50的一个表面上，更确切地说是布置在对于机柜设备用于电厂控制系统时常规的背面(也即图2所展示的那一面)。
[0079]
示例性地，也如图2所示，基座容纳器件11构造为长条形并且具有在柜体100的高度方向y上相对置的第一端部和第二端部。
[0080]
根据本实用新型的一个示例性实施例，机柜设备包括固定单元，该固定单元被构造为适于将基座容纳器件11固定在基板50的所述表面上，所述固定单元由第一固定部111和第二固定部112构成。在此，第一固定部111将第一端部与基板50的所述表面连接并且第二固定部112将第二端部与基板50的所述表面连接，由此通过这种方式将基座容纳器件11固定在基板50的所述表面上。换句话说，基座容纳器件11仅借助第一固定部111和第二固定部112固定在基板50的所述表面上，也即在第一固定部111与第二固定部112之间不设有其他固定部，从而在第一固定部111与第二固定部112之间适于容纳多个(优选十五个)以紧邻并排的方式布置的空气开关基座。
[0081]
根据本实用新型的一个示例性实施例，基座容纳器件11包括多个(优选十五个)基座容纳部，例如凹槽或旋拧部，每个基座容纳部被构造为适于容纳一个空气开关基座，这些多个基座容纳部例如以并排紧邻的方式布置在第一固定部111与第二固定部112之间。
[0082]
根据本实用新型的一个示例性实施例，第一固定部111具有至少一个第一固定螺丝、优选具有两个第一固定螺丝，所述第一固定螺丝例如通过所述基座容纳器件的第一端部处的螺丝孔(未示出)与所述基板的所述表面固定连接，第二固定部112具有至少一个第
二固定螺丝、优选具有两个第二固定螺丝，所述第二固定螺丝例如通过所述基座容纳器件的第二端部处的螺丝孔(未示出)与所述基板的所述表面固定连接。由此，特别是对于常规空气开关基座而言，能够在基座容纳器件11上已安装有多个(优选十五个)空气开关基座的情况下直接将基座容纳器件11可靠地固定在基板50的所述表面上。
[0083]
示例性地，在柜体100的高度方向y上，基板50的高度h为2200mm。在这种情况下，基座容纳器件11沿柜体100的高度方向y所具有的基座容纳器件长度11a优选为270mm。
[0084]
根据本实用新型的一个示例性实施例，机柜设备还包括沿柜体100的高度方向y布置在基板50的所述表面上的至少一个第一线缆容纳部21，例如线槽或套筒，用于绕着柜体100的高度方向y包围地容纳电厂控制系统的被放置在机柜设备内的各种控制部件的线缆。
[0085]
优选地，也如图2所示，机柜设备还包括布置在基板50的所述表面上的另外的第一线缆容纳部21’。示例性地，第一线缆容纳部21和另外的第一线缆容纳部21’关于柜体100的纵向中央平面a镜像对称，其中，该纵向中央平面a垂直于由柜体100的高度方向y和柜体100的宽度方向x所构成的平面，因而该纵向中央平面a在图2中示意性以虚线示出。为了方便起见，下面仅针对第一线缆容纳部21说明，但所述特征同样适用于另外的第一线缆容纳部21’。
[0086]
示例性地，也结合图3，第一线缆容纳部21包括第一线缆容纳体211和第一线缆容纳盖212，第一线缆容纳体211具有第一开口210，第一线缆容纳盖212被构造为适于闭合第一线缆容纳体211的第一开口210。示例性地，在柜体100的宽度方向x上，第一线缆容纳部21具有第一厚度21b，该第一厚度21b至少为30mm。在这种情况下，对于例如sppa-t2000 ap机柜的常规应用，在第一线缆容纳部21内给布置在其中的导线留有足够的余量，而不会导致第一线缆容纳盖212无法完全闭合第一线缆容纳体211的第一开口210。
[0087]
根据本实用新型的一个示例性实施例，机柜设备还包括沿柜体100的宽度方向x布置在基板50的所述表面上的第二线缆容纳部22，例如线槽或套筒，用于绕着柜体100的宽度方向x包围地容纳电厂控制系统的被放置在机柜设备内的各种控制部件的线缆。
[0088]
示例性地，也结合图4，第二线缆容纳部22包括第二线缆容纳体221和第二线缆容纳盖222，第二线缆容纳体221具有第二开口220，第二线缆容纳盖222被构造为适于闭合第二线缆容纳体221的第二开口220。示例性地，在柜体100的深度方向z上，第二线缆容纳部22具有第二厚度22b，该第二厚度22b至少为35mm。在这种情况下，对于例如sppa-t2000 ap机柜的常规应用，在第二线缆容纳部21内给布置在其中的导线留有足够的余量，而不会导致第二线缆容纳盖222无法完全闭合第二线缆容纳体221的第二开口220。
[0089]
根据本实用新型的一个示例性实施例，也如图2所示，机柜设备还包括沿柜体100的高度方向y布置在基板50的所述表面上的第三线缆容纳部30，该第三线缆容纳部30被构造为适于容纳电厂控制系统的被放置在机柜设备内的现场线缆。可理解的是，现场线缆主要用于电厂现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备与高级控制系统之间的信息或电力传递。由此，第三线缆容纳部30例如为现场线缆槽。
[0090]
示例性地，第三线缆容纳部30沿柜体100的高度方向y所具有的第三长度30a为1606mm，这种长度尤其不会防碍其他容纳器件(例如基座容纳器件11)的安装。
[0091]
根据本实用新型的一个示例性实施例，也如图2所示，机柜设备还包括沿柜体100
的高度方向y布置在基板50的所述表面上的另外的容纳器件12，例如用于容纳电厂控制系统的各种端子。示例性地，另外的容纳器件12在图2中相对于第二线缆容纳部22平行地布置。示例性地，在柜体100的高度方向y上，另外的容纳器件12距地面的高度为577mm，这比该容纳器件在常规柜体设备(例如sppa-t2000 ap机柜)的位置要高42mm，这给例如根据本实用新型的第二线缆容纳部22或基座容纳器件11留有足够的安装空间，而不会制约各个部件的安装步骤。
[0092]
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0093]
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。