专利名称：控制中心的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对发电厂等所使用的电动机进行启动控制、保护等的控制中心。
背景技术：
控制中心是将主电路开关、保护装置以及监控器具等汇集到每一单元而集中嵌入 于封闭的外部箱体内的装置。图5和图6是表示现有的控制中心的一个示例。图5是控制中心的立体图，图6 是其控制单元的立体图。如图5所示，控制中心的箱体31的内部被划分成上下多层而形成 多个单元室，在各单元室的前表面设有开关门32。然后，在单元室内，放置有从前面可拉出 自如的控制单元33。图6是拉出状态的控制单元33。如图所示，控制单元33在框体34的内部，容纳有 主电路电源开/关切换用的断路器35以及电磁开关、变压器等主电路设备，在框体34的前 表面侧，配置有操作开关、显示运转状况的显示灯等面板安装器具36。将该控制单元33放置于箱体31的单元室内的状态下，在所述开关门32设有开口 窗32a，从而可对断路器35的操作手柄进行操作、对面板安装器具36进行监视、操作(例 如，参照专利文献1)。专利文献1 日本专利特开平10-293601号公报(第2 3页、图1以及图3)
发明内容
由于控制中心如上所述而构成，因此在需要维护、检查内部容纳的设备、零部件的 情况下，能够以控制单元33为单位实施。若控制单元33内的设备、零部件产生故障而进行 更换时，则采用以下流程在关断该控制单元33的断路器35的状态下，打开前面的开关门 32，拉出控制单元33，拆下该设备、零部件并换成正常的设备、零部件后，再将控制单元33 插入、放置到单元室内。然而，在构成控制单元的设备、零部件中，混合有寿命较长的以及寿命相对较短 的。近年来由于电子零部件用得多了起来，因此特别是在电子零部件中，存在比断路器和电 磁开关等寿命要短的零部件。因而，设备、零部件的替换操作的替换频率受这些寿命短的零 部件限制，每次按照上述替换流程进行替换操作，都存在费事这一问题。而且，在拉出控制单元并拆下替换对象的设备、零部件的操作中，由于不能因万一 操作失误而导致控制中心的运转发生故障，因此，多数情况下例如采用从制造商派遣操作 员实施操作的体制，用户难以简单地进行替换操作。本发明是为解除上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够对构成控制单元的 设备、零部件中寿命短的零部件容易进行替换的控制中心。本发明的控制中心在箱体内划分成多层的单元室中放置有控制单元，该控制单元 包括用于负载的开关、保护的主电路设备和保护控制继电器，其中，保护控制继电器容纳于 从箱体外部可开关的壳体而配置在控制单元内，构成保护控制继电器的零部件中寿命短的
3电子零部件可装卸地安装在壳体内的前表面侧。依照本发明的控制中心，由于将配置在控制单元内的保护控制继电器容纳于从箱 体外部可开关的壳体，且将其构成零部件中寿命短的电子零部件可装卸地安装在壳体内的 前表面侧，因此从控制中心外部能够简单地进行寿命短的电子零部件的替换，从而能够大 幅削减替换操作时间。因此，通过缩短替换时的装置停止时间而降低操作损失，可以期待有 成本削减效果。此外，能够力图容易延长控制中心的寿命。
图1是本发明的实施方式1的控制中心的局部主视图。图2是容纳于图1的控制中心的控制单元中的保护控制继电器的立体图。图3是从图2的III-III观察的截面图。图4是说明保护控制继电器的整个壳体的开关的图。图5是表示现有的控制中心的立体图。图6是容纳于图5的控制中心的控制单元的立体图。
具体实施例方式实施方式1.图1是本发明的实施方式1的控制中心的局部主视图。对于控制中心的整体结构， 由于与背景技术项中所说明的图5相同，因此省略图示和说明。图1相当于对图5所示的 控制中心的、被配置在多层的控制单元33中的一个控制单元进行放大后的部分。控制中心1的箱体2的内部被划分成多层，形成多层在前表面具有开口部的单元 室3。在各单元室3的前表面开口部设有能够开关单元室3的开关门4，在单元室3内放置 有可拉出的控制单元5。图1是打开开关门4来从正面观察设于多层的控制单元5中的一 个控制单元的图，其表示能看到容纳于内部的控制单元5的前表面部的状态。作为从前面 可以看见的设备，图示了开/关主电路电源的断路器7的操作手柄部、包括电子式继电器和 CPU等电子零部件且容纳于壳体的保护控制继电器8以及控制线连接用的端子排9，但是在 其背后一侧，还有电磁开关、控制变压器等主电路设备和电流传感器等控制设备配置在控 制单元5的框体6内，并加以支撑、固定。开关门4中，在对应于断路器7的操作手柄部的部分、和对应于保护控制继电器8 的显示部的部分设有窗口 4a，从而在关闭开关门4的状态下，能够从外部对操作手柄进行 操作，并且能够看到显示部。此外，控制单元5在背面设有电源夹具(未图示)，该电源夹具可装卸自如地夹住 配置于箱体2内的背面侧的电力供给用母线(未图示)而构成，从而若将控制单元5从单 元室3拉出，则电源夹具脱离母线。虽然省略了拉出的控制单元5的图示，但其成为与背景 技术项中说明的图6类似的状态。另外，容纳于控制单元5的设备、零部件因成为控制对象的负载或单元的功能而升。图2是表示图1所示的保护控制继电器8的详细情况的立体图，图3是从图2的 III-III观察的截面图。
构成保护控制继电器8的壳体由背面壳体10和前表面壳体11形成，两壳体通过 铰链12可开关而构成。图2中表示打开前表面壳体11后的状态，若关闭，则设于前表面壳 体11的铰链12的相反侧的卡合爪Ila与设于背面壳体10的卡合孔IOa进行卡合而固定。在背面壳体10容纳有底座基板13，在底座基板13装载有CPU以及用于对电源电 路、输入电路、保护电路进行控制的IC等电子零部件14而构成电子式继电器。而且，在底 座基板13的前面侧可装卸地安装有显示基板16，该显示基板16装载了显示控制单元5的 控制对象负载的运转状况的IXD15。如图3所示，装卸是通过分别设于显示基板16 —侧和 底座基板13 —侧的连接器17、18来进行。图3(a)为显示基板16安装于底座基板13且关 闭前表面壳体11的状态，图3(b)表示打开前表面壳体11而取出显示基板16的过程。IXD15包括有背光源(LED方式)15a，以从远处也容易看得到。此外，在显示基板 16设有用于表示开、关、故障、错误等的LED显示部20。另一方面，前表面壳体11中，在对应于显示基板16的显示部即IXD15的部分形成 有透视窗11b，当关闭前表面壳体11时，从外侧能看到IXD15和LED显示部20。而且，在前 表面壳体11设有能够从外侧进行操作的控制开关或模式开关等开关部19 (参照图1)。此 外，如图2所示，在前表面壳体11的开关部19的背面侧配置有开关基板21。在开关基板 21设有连接器22，当关闭前表面壳体11时，该连接器22与设于背面壳体10 —侧的底座基 板13的连接器23嵌合而连接。此外，在前表面壳体11内侧的、与显示基板16相对的部分设有突起部11c，如图 3(a)所示，当关闭前表面壳体11时，用突起部Ilc轻轻按压显示基板16的两侧部而构成。 由此，显示基板16成为三点支撑，从而能够可靠地固定。如上所述构成的保护控制继电器8按照以下那样安装在控制单元5内的前表面 部。即，如图1所示，对从控制单元5的框体6延伸出而设置的支撑零部件24安装壳体的 铰链12，并且，用螺栓等将形成于背面壳体10的侧面一端的安装部IOb部拧紧固定在控制 单元5的框体6。这样安装的保护控制继电器8由于相对于控制单元5的前表面侧开口部占有较大 面积，因此在对其背面侧的设备、零部件进行安装或检查、更换时，可操作性降低。因此，如图4所示，将用于前表面壳体11的开关的铰链12与对框体6进行开关的 铰链共用，从而能够以保护控制继电器8的整个壳体(背面壳体10和前表面壳体11成为 一体的状态)对控制单元5的框体6进行开关。S卩，用1根铰链销25将背面壳体10和前 表面壳体11的铰链12部与支撑零部件24进行结合。要打开整个壳体时，只要松开安装部 IOb侧的螺栓，就能够如箭头所示地进行开关。接着，对如上所述构成的控制中心1中因故障或产品寿命而替换容纳于控制单元 5内的控制设备、零部件类时的替换操作进行说明。控制中心为集中多台电动机等负载并进行开关、控制、保护的开关控制装置，需要 能长期稳定地使用的高可靠性。因此，内置的控制设备、零部件类设计成具有长寿命，而且， 定期或有故障时迅速地更换新品。一般替换操作的流程如下关断替换对象的控制单元 的断路器，打开其前表面的开关门，拉出控制单元，取下作为对象的设备、零部件，更换新品 后，将控制单元插入到原单元室以复原。然而，由于内置的控制设备、零部件中存在产品寿命比较短的电子零部件，因此替换周期变短，从而希望产品寿命短的电子零部件能够尽可能地简单地进行替换操作。因此， 本实施方式中，是为了对构成保护控制继电器8的零部件中寿命短的电子零部件简单地进 行替换而完成的，以下对其替换操作进行说明。作为构成保护控制继电器8的零部件中寿命短的电子零部件，例如举出有LCD15、 背光源(LED方式)15a、LED显示部20等。在本实施方式中，将它们全部装载在可装卸的显 示基板16上。因此，以下，对替换显示基板16的情况进行说明。首先，旋转成为对象的控制单元5的断路器7的操作手柄以关断电源，打开控制单 元5前表面的开关门4。接着，解除保护控制继电器8的前表面壳体11的卡合爪部Ila的 卡合以打开前表面壳体11。接下来，如图3(b)中的粗箭头所示，通过连接器部17、18部来 分开并拔出显示基板16，将准备好的新显示基板16插入到底座基板13 —侧的连接器18。 然后，关闭前表面壳体11，并关闭控制单元5前表面的开关门4。这样，在进行保护控制继电器8的显示基板16的替换操作时，由于不用从单元室 3拉出控制单元5，而只需从箱体2的外部打开开关门4和前表面壳体11，就能够简单地进 行替换，因此能够在短时间内容易地实施替换操作。因此，即使是以往例如来自设备制造商 的操作员前往进行替换操作的设备，也能由用户简单地实施替换操作，从而大幅削减了操 作时间和成本，且能够延长设备的寿命、提高可靠性。另外，一直以来，由于IXD和LED焊接在底座基板13上，因此进行替换时要将装载 它们的底座基板13连带一并替换。然而，一并替换时，增加了降低可靠性的主要因素。这 是由于如一般公知的那样设备故障在初期故障率高，因此若一并替换而导致替换设备零部 件增加，则可靠性相应地下降。而且，引发替换操作的操作失误的可能性也增加了(引发因 连接器更换操作而引起的接触可靠性的下降、遗忘连接等的可能性等)。而且，若是连带底座基板13 —并替换，则由于将引起负责整体功能的CPU的更换 以及I/O连接器的装卸，因此需要对整体功能是否正确动作进行确认的输入输出程序测 试、以及对设定确认试验(需要确认数十项设定值)等设备的健全性进行充分地确认，在进 行替换操作时需要相当长的时间。近年来，由于连续操作设备增多，趋向于尽可能地缩短设 备停止时间，因此只要能缩短停止时间，就能降低操作损失、达到削减很多成本的效果。在本实施方式中，由于能够仅对显示基板16从外部进行更换，而不是一并替换， 因此不需要如上所述的确认试验，更换操作后的确认试验只是亮灯显示的确认，在极短时 间内就能完成。如上所述，该替换时间的缩短，在单纯地因削减操作员的人力费用而产生的 降低成本效果之外，实质上，因降低操作损失而产生的削减成本效果要大得多。另外，在至此的说明中，对构成保护控制继电器的零部件中寿命短的电子零部件， 用装载有带背光源15a的IXD15和LED显示部20的显示基板16来进行说明，但不限定于 此，可普遍适用于与其它构成设备、零部件相比寿命短的电子零部件。如上所述，依照本实施方式的控制中心，由于将配置在控制单元内的保护控制继 电器容纳于从箱体外部可开关的壳体，且将其构成零部件中寿命短的电子零部件可装卸地 安装在壳体内的前表面侧，因此从控制中心外部能够简单地进行寿命短的电子零部件的替 换，从而能够大幅削减替换操作时间。因此，通过缩短替换时的装置停止时间而降低操作损 失，可以得到很大的成本削减效果。此外，能够容易地维持高可靠性状态，从而能够力图延 长控制中心的寿命。
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而且，由于构成保护控制继电器的零部件中寿命短的电子零部件为装载了显示负 载的运转状况的LCD等的显示基板，因此用户也可对起到显示运转状况的重要作用的显示 基板简单地实施替换，从而能容易地提供高可靠性的控制中心。而且，由于容纳保护控制继电器的壳体由固定于控制单元的框体的背面壳体、和 通过铰链可开关地设于该背面壳体的前表面壳体构成，显示基板通过连接器可装卸自如地 保持在容纳于背面壳体的底座基板，因此只需从箱体外部打开保护控制继电器的前表面壳 体，就能容易地替换显示基板。而且，由于在前表面壳体内侧的、与显示基板相对的位置设有突起部，当前表面壳 体关闭时，显示基板被突起部按压而固定，因此可装卸的显示基板在使用时能可靠地保持、 固定，由此能可靠连接而维持高可靠性。另外，由于将保护控制继电器的整个壳体构成为对控制单元的框体可进行开和 关，将用于开关前表面壳体的铰链与用于开关整个壳体的铰链共用，因此除了上述效果之 外，还能够提供结构简单、容易对壳体背面侧的设备、零部件进行组装和替换的控制中心。
权利要求
一种控制中心，所述控制中心在箱体内划分成多层的单元室中放置有控制单元，该控制单元包括用于负载的开关和保护的主电路设备、以及保护控制继电器，其特征在于，所述保护控制继电器容纳于从所述箱体的外部可开关的壳体、以配置在所述控制单元内，构成所述保护控制继电器的零部件中寿命短的电子零部件可装卸地安装在所述壳体内的前表面侧。
2.如权利要求1所述的控制中心，其特征在于，所述寿命短的电子零部件是装载有显示所述负载的运转状况的LCD的显示基板。
3.如权利要求2所述的控制中心，其特征在于，容纳所述保护控制继电器的所述壳体由固定于所述控制单元的框体的背面壳体、和通 过铰链可开关地设于该背面壳体的前表面壳体来构成，所述显示基板通过连接器可装卸自如地保持在容纳于所述背面壳体的底座基板。
4.如权利要求3所述的控制中心，其特征在于，在所述前表面壳体内侧的与所述显示基板相对的位置设有突起部，当所述前表面壳体 关闭时，所述显示基板被所述突起部按压以固定。
5.如权利要求3或4所述的控制中心，其特征在于，将整个所述壳体构成为对所述控制单元的所述框体可进行开和关，将用于开关所述前 表面壳体的所述铰链与用于开关整个所述壳体的铰链共用。
全文摘要
本发明公开了一种控制中心，其在箱体(2)内所划分的、具有开关门(4)的单元室(3)中放置有可拉出的控制单元(5)，该控制单元(5)包括用于负载的开关、保护的主电路设备和保护控制继电器(8)，其中，保护控制继电器(8)配置在控制单元(5)内的前表面侧，并且容纳于从外部可开关的、由背面壳体(10)和前表面壳体(11)所形成的壳体内，保护控制继电器(8)的构成零部件中寿命短的电子零部件即显示基板(16)可装卸地安装在壳体内的底座基板(13)的前表面侧。
文档编号H02B1/32GK101946379SQ20088012690
公开日2011年1月12日 申请日期2008年6月9日 优先权日2008年2月14日
发明者宫内俊彦 申请人:三菱电机株式会社