直流电源切换柜和包括其的直流电源供电系统的制作方法

1.本公开通常涉及电力设备技术领域，更具体地，涉及直流电源切换柜和包括其的直流电源供电系统。


背景技术：

2.在对动车组的牵引逆变器和辅助电源产品进行测试时，需要选择合适的直流电源来提供合适的电压和功率。
3.由于主逆产品和辅逆产品的测试需要不同的电压和功率，通常，在牵引测试区内有两个不同电压等级的直流电源,一个直流电源的电压范围较高，而功率较低，另一个直流电源的电压范围较低，而功率较高。
4.在测试主逆产品时，可能需要较高的直流供电电压而对功率要求较低，所以要选择第一直流电源，将第一直流电源柜的供电电缆连接到待测试产品；在测试辅逆产品时，可能需要一个较低的电压，但是对于电源功率容量的要求比较高，则要选择第二直流电源柜，将第二直流电源柜的供电电缆到待测试产品。
5.具体的操作过程是：将需要的直流电源的供电电缆连接到待测试产品上，然后在主电源柜上选择对应直流电源的断路器开关和接触器，给所需要的直流电源上电，然后在直流电源的远程控制箱上控制直流电源的启动与输出。由于在测试区内有两个直流电源柜，即有2组直流供电电缆，总共是4根线缆，这样就有接错电缆，选错直流供电电源柜的风险。


技术实现要素：

6.在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
7.本实用新型在于解决上述和/或其他技术问题，提供了一种直流电源切换柜，可以根据待测试产品对电压和功率的需要，来接通提供不同电压和功率的第一直流电源或者第二直流电源，无论是接通哪一个直流电源，都通过统一的正极输出电缆和负极输出电缆向待测试产品供电，从而不会发生接错电缆的情况。
8.根据本公开的一个方面，提供了一种直流电源切换柜，所述直流电源切换柜用于接通第一直流电源和第二直流电源中的一个，其中，
9.所述直流电源切换柜包括：第一直流接触器、第二直流接触器、第三直流接触器和第四直流接触器，第三直流电源和一个延时继电器，
10.其中，所述第一直流接触器的第一端子连接第一直流电源的正极，所述第二直流接触器的第一端子连接第一直流电源的负极，所述第三直流接触器的第一端子连接第二直流电源的正极，所述第四直流接触器的第一端子连接第二直流电源的负极，所述第一直流
接触器的第二端子和所述第三直流接触器的第二端子连接在一起构成所述直流电源切换柜的正极输出，第二直流接触器的第二端子和第四直流接触器的第二端子连接在一起构成所述直流电源切换柜的负极输出，所述正极输出和所述负极输出用于连接待测试产品；
11.所述第三直流电源为所述第一至第四直流接触器提供控制电压；以及
12.所述延时继电器延时控制所述第一至第四直流接触器的断开。
13.通过这样的方式，在测试区内的直流电源切换柜只有两根电缆用于连接测试产品，从而可以避免接错电缆的情况。
14.可选地，在上述方面的一个示例中，所述直流电源切换柜还包括：限流开关、限流电阻和第四直流电源，
15.所述第四直流电源为所述限流开关提供控制电压，
16.所述限流开关在需要给待测试产品提供高电压时断开。
17.通过这样的方式，在对待测试产品进行过电压保护测试时需要高电压时，可以断开限流开关，从而限制了电流，提供一个高电压。
18.可选地，在上述方面的一个示例中，所述延时继电器进一步与测试区的门锁连接，控制所述门锁的延时断开。
19.通过这样的方式，只有在设定的放电时间到达后，安全门才能打开，这样提高了工作人员在测试区的安全性。
20.可选地，在上述方面的一个示例中，所述第一直流接触器和所述第二直流接触器与所述第三直流接触器和所述第四直流接触器之间为互锁关系，使得在所述第一直流电源闭合时，所述第二直流电源无法闭合。
21.通过这样的方式，可以避免在选择直流电源时的误操作。
22.根据本公开的另一个方面，提供了一种直流电源供电系统，包括电网、主电源柜、至少两个直流电源和如以上所述的直流电源切换柜，其中，
23.电网向主电源柜提供交流电；
24.主电源柜控制向所述至少两个直流电源中的一个上电；
25.直流电源切换柜与所述至少两个直流电源连接，并向待测试产品提供一对正极输出和负极输出。
26.根据本实用新型的直流电源切换柜，将2套直流电源的2套直流供电动力电缆整合成1套，大大降低了接错线的风险，也利于测试区的5s(整理(seiri)、整顿(seiton)、清扫(seiso)、清洁(seiketsu)、素养(shitsuke))的提高，降低ehs(环境(environment)、健康(health)、安全(safety))的安全隐患。
27.安全控制回路中的延时断开继电器对测试区的安全门进行连锁控制，使得在强制放电时间内，测试区的安全门保持锁定，不能打开，提高了工作人员在测试区的安全性。
附图说明
28.参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。附图中：
29.图1是根据本实用新型的直流电源切换柜的示意性结构图；
30.图2是根据本实用新型的另一个实施例的直流电源切换柜的示意性结构图；
31.图3是采用根据本实用新型的直流电源切换柜的直流电源供电系统的示意性系统架构图。
32.其中，附图标记如下：
33.100：直流电源切换柜
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k1、k2、k3、k4：第一至第四直流接触器
34.reo1：第一直流电源
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reo2：第二直流电源
35.t11：第一直流接触器的第一端子
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t12：第一直流接触器的第二端子
36.t21：第二直流接触器的第一端子
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t22：第二直流接触器的第二端子
37.t31：第三直流接触器的第一端子
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t32：第三直流接触器的第二端子
38.t41：第四直流接触器的第一端子
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t42：第四直流接触器的第二端子
39.dc+：正极输出
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usp：不间断电源
40.dc-：负极输出
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kt1：延时继电器
41.u3：第三直流电源
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u4：第四直流电源
42.k5：限流开关
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r1：限流电阻
43.lock：门锁
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200：直流电源供电系统
44.202：电网
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204：主电源柜
具体实施方式
45.现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。
46.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.为了解决上述问题，本实用新型提出了一种直流电源切换柜，可以根据待测试产品对电压和功率的需要，来选择接通提供不同电压和功率的第一直流电源或者第二直流电源，无论是接通哪一个直流电源，都通过统一的正极输出电缆和负极输出电缆向待测试产品供电，从而不会发生接错电缆的情况。
48.在本实用新型中，待测试产品例如是用于动车组的主逆产品和辅逆产品，在实际进行测试时，可以根据主逆产品和辅逆产品对测试电源的不同需要来选择接通合适的直流电源，本实用新型主要保护用于选择直流电源的直流电源切换柜，下文中将主逆产品和辅逆产品统称为待测试产品。
49.下面将结合附图来具体描述根据本公开实施例的直流电源切换柜。
50.图1是根据本实用新型的一个实施例的直流电源切换柜的示意性结构图。
51.如图1所示，直流电源切换柜100包括：第一直流接触器k1、第二直流接触器k2、第
三直流接触器k3和第四直流接触器k4、第三直流电源u3、以及一个延时继电器kt1。
52.第一直流接触器k1的第一端子t11连接第一直流电源reo1的正极，第二直流接触器k2的第一端子t21连接第一直流电源reo1的负极，第三直流接触器k3的第一端子t31连接第二直流电源reo2的正极，第四直流接触器k4的第一端子t41连接第二直流电源reo2的负极，第一直流接触器k1的第二端子t12和第三直流接触器k3的第二端子t32连接在一起，也就是说，reo1的正极输出经过第一直流接触器k1后与reo2的正极输出经过第三直流接触器k3后连接在一起，构成直流电源切换柜的正极输出dc+；第二直流接触器k2的第二端子t22和第四直流接触器k4的第二端子t42连接在一起，也就是说，reo1的负极输出经过第三直流接触器k3后与reo2的负极输出经过第四直流接触器k4后连接在一起，构成直流电源切换柜的负极输出dc-。该正极输出dc+和负极输出dc-用于连接待测试产品(图中未示出)，为待测试产品供电。
53.以这样的方式，在测试区内的直流电源切换柜100只有两根电缆用于连接测试产品，从而可以避免接错电缆的情况。
54.直流电源切换柜100上的第一至第四直流接触器k1-k4由主电源柜上的直流电源柜供电接触器控制其闭合。具体地，在主电源柜上选择与所需的直流电源对应的断路器开关和接触器控制按钮进行操作，当对应的断路器开关和接触器控制按钮闭合时，所需的直流电源的直流接触器通道将自动闭合。
55.在一个具体示例中，在直流电源切换柜100的控制回路中增加了互锁设计，即第一直流接触器和第二直流接触器与第三直流接触器和第四直流接触器之间为互锁关系。当第一直流电源闭合时，由于第二直流电源被互锁，所以无法闭合。这样，可以避免在选择直流电源时的误操作。
56.主电源柜上的直流电源柜供电接触器可以控制直流电源切换柜100的第一至第四直流接触器k1-k4的闭合，但是不能控制其断开。直流电源切换柜100的直流接触器通道的断开是由延时继电器kt1来控制的。延时继电器kt1延时控制所述第一至第四直流接触器k1-k4的断开，只有在设定的放电时间到达后，才能控制直流接触器通道断开。
57.第三直流电源u3是设置在直流电源切换柜100内的电源，用于为所述第一至第四直流接触器k1-k4提供控制电压。优选地，第三直流电源u3是110v的直流电源。
58.图2是根据本实用新型的另一个实施例的直流电源切换柜100的示意性结构图。
59.在该示例中，直流电源切换柜100除了包括第一直流接触器k1、第二直流接触器k2、第三直流接触器k3和第四直流接触器k4、第三直流电源u3、以及一个延时继电器kt1以外，还包括限流开关k5、限流电阻r1和第四直流电源u4。
60.在图2所示的直流电源切换柜中，第一直流接触器k1、第二直流接触器k2、第三直流接触器k3和第四直流接触器k4、第三直流电源u3、以及一个延时继电器kt1的连接关系和操作与以上参照图1所做的说明相同，在此不再赘述。
61.在图2所示的直流电源切换柜中，第四直流电源u4用于为限流开关k5提供控制电压。优选地，第四直流电源u4是24v的直流电源。
62.在对待测试产品进行过电压保护测试时需要高电压，并且需要限制电流。在这种情况下，可以断开限流开关k5，使得电流从限流电阻r1流过，从而限制了电流。而在对待测试产品进行其它测试时，可以闭合限流开关k5，电压就不会通过限流电阻r1。
63.如图2所示，在另一个示例中，延时继电器可以进一步与门锁lock连接，控制门锁lock的延时断开。第四直流电源u4可以为门锁lock提供控制电压。
64.在对产品进行测试的测试区有一个安全门，安全门不关闭无法闭合直流电源柜的输入主断路器，在主电源柜的供电接触器闭合之后，安全门的门锁也将锁定，不能打开。在产品测试完成之后，需要强制放电10分钟。目前没有对安全门的门锁进行延时控制，随着直流电源柜断电，测试区安全门将直接解锁，这个时候如果有人员误入测试区，将有触电的危险。
65.在本实用新型的方案中，安全控制回路中的延时继电器kt1对测试区安全门的门锁lock也进行连锁控制。在强制放电时间内，测试区的安全门将会继续锁定，不能打开。只有在设定的放电时间到达后，安全门才能打开，这样提高了工作人员在测试区的安全性。
66.在一个示例中，直流电源切换柜还包括一个不间断电源ups，该不间断电源接入220v ac电压，并且与第三直流电源u3和第四直流电源u4连接，为第三直流电源u3和第四直流电源u4提供备份电源，防止意外断电。
67.根据本实用新型的直流电源切换柜，将2套直流电源的2套直流供电动力电缆整合成1套，大大降低了接错线的风险，也利于测试区的5s(整理(seiri)、整顿(seiton)、清扫(seiso)、清洁(seiketsu)、素养(shitsuke))的提高，降低ehs(环境(environment)、健康(health)、安全(safety))的安全隐患。安全控制回路中的延时断开继电器对测试区的安全门进行连锁控制，使得在强制放电时间内，测试区的安全门保持锁定，不能打开，提高了工作人员在测试区的安全性。
68.图3是采用根据本实用新型的直流电源切换柜的直流电源供电系统的示意性系统架构图。
69.如图3所示，直流电源供电系统200包括电网202、主电源柜204、至少两个直流电源reo1和reo2，以及以上参照图1所描述的直流电源切换柜100。
70.电网202用于向主电源柜204提供交流电。
71.主电源柜204可以包括多组断路器开关和接触器控制按钮(图中未示出)，在主电源柜204上，根据待测试产品的需要，选择与所需的直流电源对应的断路器开关和接触器闭合，给所需的直流电源上电。
72.在直流电源的远程控制箱上控制所需要的直流电源reo1或者reo2的启动与输出。
73.本领域技术人员可以理解主电源柜204以及远程控制箱对直流电源reo1和reo2的具体控制方式，在此不再详细说明。
74.可以理解，根据本实用新型的直流电源切换柜可以切换控制的直流电源的数量不限于两个，而可以根据需要是任意多个。例如，当有三个直流电源的情况下，直流电源切换柜可以包括六个直流接触器，六个直流接触器分别连接三个直流电源的正极和负极，并将三个直流电源的正极都连接在一起构成直流电源切换柜的正极输出，将三个直流电源的负极都连接在一起构成直流电源切换柜的负极输出。
75.直流电源切换柜100具有正极输出dc+和负极输出dc-两根电缆用于连接待测试产品，为待测试产品供电。
76.直流电源切换柜100的其它构成部件和操作原理与以上参照图1或图2所述的直流电源切换柜类似，在此不再详述。
77.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
78.最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。