一种低压成套开关设备的制作方法

本实用新型涉及电气设备领域，尤其涉及一种低压成套开关设备。

背景技术：

随着经济与科技的发展，电力供应对现今社会的正常运行起着至关重要的作用。低压开关柜是输配电及电能转换常用的电力设备，被广泛应用到发电、石油、化工、冶金、烟草及高层建筑等行业。

随着现场总线及工业以太网技术的发展，低压开关柜也在向智能控制方向发展。但是，目前通常是在低压开关柜内配置各种智能开关和智能仪表，并在使用现场单独配置自动化监控系统来对配电柜中的电气元件的运行数据进行采集分析，不仅增大了现场布置占用空间，还增加了项目成本。

技术实现要素：

为减小可智能控制的低压开关柜的在现场布置时占用的空间，降低项目成本，本实用新型提出一种低压成套开关设备，该低压成套开关设备包括低压配电监控系统和依次排列的进线柜、电容补偿柜以及至少一个馈线柜，所述低压配电监控系统包括下级设备控制层、通讯控制层和上级监控管理层，所述下级设备控制层安装在所述馈线柜内的数据采集隔离室中并与下级设备连接采集所述下级设备的状态数据，所述通讯控制层安装在所述进线柜内的通讯隔离室中，且所述通讯控制层与所述下级设备控制层和所述上级监控管理层通信连接并将进行数据传输交换；所述上级监控管理层对所述下级设备进行管理控制，并对所述下级设备控制层采集到的数据进行处理和存储。该低压成套开关设备中集成有低压配电监控系统，且低压配电监控系统中的下级设备控制层设置在馈线柜内的数据采集隔离室中与下级设备连接采集下级设备的状态数据，通讯控制层设置在进线柜内的通讯隔离室内并通信连接下级设备控制层和上级监控管理层，以完成数据的传输交换。由此可见，本实用新型低压成套开关设备不仅能够利用低压配电监控系统完成配电智能控制，且在低压成套开关设备中集成低压配电监控系统可大大减小低压开关设备在布置现场占用的空间，降低项目成本。

优选地，所述馈线柜内配置有出线回路，且该出线回路中设置有断路器、电流互感器和智能仪表。进一步地，所述下级设备控制层包括PLC控制器、I/O模块和电源，所述PLC控制器和所述I/O模块通过控制线与所述出线回路中的数据采集点连接以采集所述出线回路的数据，所述PLC控制器通过通讯线与所述通讯控制层连接并将采集到的数据传输到通讯控制层中；所述电源为所述PLC控制器和所述I/O模块供电。进一步优选地，所述数据采集隔离室为独立的金属封闭室，以防止下级设备控制层受电磁干扰。

优选地，所述通讯控制层通过光纤与所述上级监控管理层连接，所述通讯控制层内包括工业以太网交换机和低压电源，且所述低压电源为所述工业以太网交换机供电。进一步地，所述通讯隔离室为独立的金属封闭室，以防止下级设备控制层受电磁干扰。

优选地，所述进线柜、所述电容补偿柜和所述馈线柜的下部设置有走线通道，用于所述通讯线和所述光纤走线。这样，在进行布线时，可沿走线通道布设通讯线和光纤，布线安全方便。另外，可利用若干段100mm×100mm的走线槽组成走线通道，结构简单，组装方便；可将走线通道安装在进线柜、电容补偿柜及馈线柜的柜体内的底部位置，安装方便快捷。

优选地，所述进线柜、所述电容补偿柜和所述馈线柜上设置有风扇过滤器组合装置包括风扇、风扇网罩、过滤器、箱体和控制连接线，所述箱体包括箱罩和箱盖，所述箱罩中与所述箱盖相对的底板上设置嵌置通孔，所述箱罩的侧壁上设置有安装所述控制连接线用的进线通孔；所述风扇安装在所述箱罩的底板上，所述风扇网罩嵌置在所述嵌置通孔中，所述过滤器安装在所述箱盖上并位于所述箱盖背离所述箱罩的一侧。这样，利用风扇过滤器组合装置不仅可以利用风扇对低压成套开关设备中的柜体内部进行强制通风，降低柜体内部的温度，延长柜体的使用寿命，还可以利用过滤器对由风扇强行抽进的空气中的灰尘等杂质进行有效隔离，避免空气中的灰尘等杂质经风扇过滤器组合装置进入到柜体中，对柜体中的电子设备造成损害。进一步地，所述箱罩的罩口边缘处设置有与柜体连接用的外折边，且该外折边上设置有让位槽，且该让位槽与所述过滤器的安装卡扣的位置相对应。这样，既方便将该风扇过滤器组合装置安装在柜体上，又可以避免过滤器的安装卡扣与箱罩相互干涉。

优选地，所述进线柜、所述电容补偿柜和所述馈线柜的柜体均为采用威图16折型材焊接而成的TS8机柜柜体。

附图说明

图1为本实用新型低压成套开关设备的主视示意图；

图2为图1所示的低压成套开关设备的后视示意图；

图3为图1所示的低压成套开关设备中的进线柜的局部剖视示意图；

图4为图1所示的低压成套开关设备中的馈线柜中的数据采集隔离室的结构示意图；

图5为图1所示的低压成套开关设备中走线通道的布设示意图；

图6为图1和2中所示的风扇过滤器组合装置的主视结构示意图；

图7为图6所示的风扇过滤器组合装置安装在柜体上时的结构示意图；

图8为图7中的A-A向剖视是有图。

具体实施方式

下面，结合图1-8对本实用新型低压成套开关设备进行详细说明。

如图1-4所示，本实用新型低压成套开关设备包括低压配电监控系统(图中未示出)和依次排列的进线柜1、电容补偿柜2以及至少一个馈线柜3。其中，低压配电监控系统包括下级设备控制层、通讯控制层和上级监控管理层，下级设备控制层与下级设备连接并采集下级设备的状态数据，通讯控制层与下级设备控制层和上级监控管理层通信连接并进行数据传输交换。优选地，低压配电监控系统还包括与上级监控管理层通信连接的监控系统集中显示屏41，用于实时显示低压配电监控系统的监控数据。优选地，通讯控制层通过光纤与上级监控管理层连接，且通讯控制层内包括工业以太网交换机和低压电源，其中低压电源可为24V直流电源。优选地，下级设备控制层包括PLC控制器、I/O模块和电源，其中，PLC控制器中的CPU和I/O模块通过控制线比如现场总线与馈线柜3内的出线回路中的数据采集点连接以采集出线回路的数据，PLC控制器通过通讯线与通讯控制层连接并将采集到的数据传输到通讯控制层中；电源为PLC控制器和I/O模块供电，可包括24V的低压直流电源。优选地，上级监控管理层包括与通讯控制层连接的监控计算机和数据库服务器，其中，监控计算机根据接收到的监控数据对低压成套开关设备管理控制的配电设备进行管理控制；监控计算机与数据库服务器连接，将下级设备控制层采集到的数据比如生产线的组合操作、实时状态、生产工艺数据、工艺指标显示记录、参数设定和报警显示记录数据等上报到数据库服务器中，从而使得上级监控管理层能够为操作人员提供实时的工艺数据、相关棒图和趋势图，为动力能源管理中心提供实时数据和历史数据。由此可见，上级监控管理层可对下级设备控制层采集到的数据进行处理和存储。

进线柜1的下部设置有用于安装通讯控制层用的独立的通讯隔离室11。优选地，通讯隔离室11位于进线柜1前下部。优选地，通讯隔离室11为独立的金属封闭室，即通讯隔离室11时由金属壁板连接封闭形成的封闭结构，从而利用金属壁板屏蔽外部电磁信号，防止通讯控制层受电磁干扰。优选地，低压配电监控系统中的监控系统集中显示屏41可设置在进线柜1的前门板12上，并位于通讯隔离室11的上侧。优选地，进线柜1的前门板12的下部及后壁13的上部均设置有带自动温度调节功能的过滤及通风降温用的风扇过滤器组合装置5，且位于前门板12上的风扇过滤器组合装置5位于监控系统集中显示屏41的下方并靠近进线柜1的柜体底部，进线柜1的后壁13的下部设置有通风过滤器6，以便于对通讯隔离室11进行通风降温。优选地，进线柜1的柜体为采用威图16折型材焊接而成的TS8机柜柜体，防护等级高，柜体结构强度高。

如图6-8所示，风扇过滤器组合装置5包括风扇51、风扇网罩52、过滤器53、箱体、控制连接线(图中未示出)和电子式自动温度调节器。其中，箱体包括箱罩541和箱盖542，箱罩541中与箱盖542相对的底板上设置嵌置通孔，箱罩541的侧壁上设置有安装控制线用的进线通孔5431；风扇51安装在箱罩541的底板上，风扇网罩52嵌置在嵌置通孔中，过滤器53安装在箱盖542上并位于箱盖542背离箱罩的一侧。优选地，箱罩541的罩口边缘处设置有与进线柜1的柜体比如柜体的前门板12或后壁13连接用的外折边5411，该外折边5411上设置有让位槽5412，且该让位槽5412与过滤器53的安装卡扣(图中未示出)的位置相对应。这样，既方便将该风扇过滤器组合装置安装在进线柜1的柜体上，又可以避免过滤器的安装卡扣与箱罩相互干涉。优选地，箱盖542向箱罩541内部凹陷形成安装过滤器53的内窗531用的安装凹槽5421。这样，将过滤器53的内窗531置于箱盖上的安装凹槽5421内，既可以减小风扇过滤器组合装置的整体体积，又可以避免过滤器53在进线柜1的前门板12或后壁13上凸起，影响进线柜1的柜体的使用及美观性。优选地，箱罩541与箱盖542通过连接螺栓544连接，组装拆卸方便。优选地，进线通孔5431处设置有进线密封圈545，以对控制连接线进行保护，避免控制连接线被箱体在进线通孔5431处的缺口割破，同时还可以避免控制连接线在进线通孔5431中滑动或晃动，提高控制连接线的稳定性。优选地，风扇为轴流风扇，安装方便且成本低。优选地，风扇网罩52通过螺钉521安装固定在箱罩541的底板上。这样，在需要对风扇51进行清理时，可直接将风扇网罩52拆除，操作简单，方便快捷。优选地，过滤器53的外窗包括防护罩532和过滤网(图中未示出)，在安装时，过滤网位于内窗531和防护罩532之间，且防护罩532可通过连接卡扣直接扣盖在内窗531上。这样，在使用过程中，使用或维护人员可直接根据需要更换过滤网，以保证防护效果。电子式自动温度调节器配置在进线柜1的柜体内，用于实时监测进线柜1的柜体内的温度。

另外，如图6至8所示，在将上述风扇过滤器组合装置安装到柜体上时，可直接利用其连接螺栓将箱体和过滤器53通过连接螺栓544安装固定在进线柜1的前门板12或后壁13上，且箱罩541位于进线柜1的柜体内，箱盖542嵌置在进线柜1的前门板12或后壁13上。这样，直接利用风扇过滤器组合装置中的连接螺栓就可以将该风扇过滤器组合装置安装在进线柜1的柜体上，可提高进线柜1的柜体组装效率，同时便于维护人员在后续使用中对进线柜1的柜体进行维护。优选地，在过滤器53与进线柜1的前门板12或后壁13之间设置有密封垫圈56，以进一步提高进线柜1的柜体的防护等级。为方便组装，密封垫圈56可固定在过滤器53上。

为避免电容补偿柜2在运行过程中内部温度过高，以及灰尘进入到电容补偿柜2中影响电容补偿柜2的运行，甚至导致电容补偿柜2因内部电路短路的发生损毁，故在电容补偿柜2的前面板21和后壁22上均设置有上述风扇过滤器装置5。优选地，电容补偿柜2的柜体为采用威图16折型材焊接而成的TS8机柜柜体，防护等级高，柜体结构强度高。

馈线柜3内设置有安装下级设备控制层用的数据采集隔离室31。优选地，数据采集隔离室31为独立的金属封闭室，即数据采集隔离室31是由金属壁板连接封闭形成的封闭结构，以防止下级设备控制层受电磁干扰。优选地，馈线柜3内配置的出线回路中设置有断路器、电流互感器、智能仪表和铜母线。优选地，馈线柜3的后壁32的上部和下部均设置有上述风扇过滤器装置5。优选地，馈线柜3的柜体为采用威图16折型材焊接而成的TS8机柜柜体，防护等级高，柜体结构强度高。

综上可见，本实用新型低压成套开关设备的前面板的下部和后壁的上部配置有多个风扇过滤器装置5，后壁的下部配置游多个通风过滤器6，从而在柜体的上部和下部形成多个进风口和排风口，形成了低压成套开关设备内有进风和出风的自动温度调节通风散热系统，不仅实现了用户对低压成套开关设备较高防护等级的要求，还满足了低压成套开关设备本身的通风散热要求。

如图5所示，在进线柜1、电容补偿柜2和馈线柜3的下部设置有相互贯通的走线通道7，用于通讯线和光纤走线。这样，在进行布线时，可沿走线通道7布设通讯线和光纤，布线安全方便。另外，可利用若干段100mm×100mm的走线槽组成走线通道7，结构简单，组装方便；可将走线通道7安装在进线柜1、电容补偿柜2及馈线柜3的柜体内的底部位置，安装方便快捷。

另外，在进线柜1、电容补偿柜2和馈线柜3内设置有插拔接线端子(图中未示出)，该插拔接线端子为一公一母对插式结构并呈轨道式安装。优选地，插拔接线端子可同时接5根线，且通常一端接5根单芯控制线，一端接1根5芯的双交屏蔽通讯线。优选地，插拔接线端子的接线部位采用压片弹簧式结构。这样的，插拔接线端子不仅能够实现接线的连接工厂化预制，还可以在施工现场能够快速接线，并保证了接线线路的连接可靠性。

本实用新型低压成套开关设备中集成有低压配电监控系统，且低压配电监控系统中的下级设备控制层设置在馈线柜内的数据采集隔离室中与下级设备连接采集下级设备的状态数据，通讯控制层设置在进线柜内的通讯隔离室内并通信连接下级设备控制层和上级监控管理层，以完成数据的传输交换。由此可见，本实用新型低压成套开关设备不仅能够利用低压配电监控系统完成配电智能控制，且在低压成套开关设备中集成低压配电监控系统可大大减小低压开关设备在布置现场占用的空间，降低项目成本。