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TWI610507B - 可程式化交流電源分配器 - Google Patents

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TWI610507B
TWI610507B TW106119018A TW106119018A TWI610507B TW I610507 B TWI610507 B TW I610507B TW 106119018 A TW106119018 A TW 106119018A TW 106119018 A TW106119018 A TW 106119018A TW I610507 B TWI610507 B TW I610507B
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Mu-Jun Lin
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Description

可程式化交流電源分配器
本發明係與一種電源分配器有關，特別是指一種可程式化交流電源分配器。
按，具有多個電器設備之負載，例如機架式之設備，其電源端往往需要藉由一配電盤來開閉電源，並以人工檢測的方式檢測用電量或電源品質，而當負載異常時，便須從配電盤將電源迴路切斷，避免發生危險。
又，隨著物聯網(Internet of Things，簡稱IOT)時代的來臨，許多工廠內的生產線逐漸開始朝工業4.0所提及之「製造業電腦化、數位化與智慧化」的方向轉型，而企業之機房是一家公司的心臟與命脈，為了確保運作順暢，習知以人工的方式進行電源管理及監視，非常費時費工，是以，本案發明人於觀察到上述缺點後，認為如何有效監控電源、維護電源品質，且符合工業4.0網路化及自動化之要求，實有必要，而遂有本創作之產生。
本發明之主要目的係在於提供一種可程式化交流電源分配器，其係可監控輸入電源之各項數據、維護用電品質，更可自動控管分配電源之開閉，具有安全控管電源之優點。
為達上述目的，本發明所提供之可程式化交流電源分配器，其係包含有:一機箱，係可供置放於機架上，其內部係形成一容置空間；一面板，其係設於該機箱之前側，該面板係設有一總開關、一緊急開關以及一顯示螢幕，該總開關、該緊急開關以及該顯示螢幕係電性相接，且該總開關與該緊急開關係電性串聯；一前板，其係平行設於該面板後方，並位於該機箱之容置空間內，該前板係具有一絕緣板，且該絕緣板之中間處係設有複數個第一穿孔；一背板，其係設於該機箱之後側，並與該面板及前板平行，該背板上係設有複數個輸出端子，且該背板對應該前板之第一穿孔係為絕緣材質並設有複數個第二穿孔；一匯流排組，其一端係橫向穿設於該等第一穿孔，另一端係穿設於該等第二穿孔，使得該匯流排組係位於該容置空間內且另一端凸出該背板外側，而可供外接外部電源；複數個電流檢知器，其係分別套設於該匯流排組上，且分別與該面板電性相接，該等電流檢知器係用以檢知輸入電流；複數個電磁開關，其係設於該機箱之容置空間內，且分別位於該匯流排組之左右兩側，該等電磁開關之輸入端係分別與該匯流排組電性相接，而該等電磁開關之輸出端係與該背板之輸出端子電性相接；一網路連結及各種電力參數測量電路板，其係設於該機箱之一側，且與該面板、該等電流檢知器以及該等電磁開關電性相接，可供測量外部電源之各項電力數值。
本發明所提供之可程式化交流電源分配器，其係利用該網路連結及各種電力參數測量電路板及該電流檢知器測量外部電源之各項數值，並透過該面板分別控制該等電磁開關之啟動與關閉，以達到電源監控與分配之作用，維護電力品質及安全。
請參閱第1圖、第2圖以及第4圖所示，係為本發明之第一實施例之立體圖、分解圖及剖視圖，其係揭露有一種可程式化交流電源分配器100，其係包含有：
一機箱10，其尺寸大小係可供置放於一機架(圖未示)上，而其內部係形成一容置空間11。
一面板20，其係設於該機箱10之前側，該面板20係設有一總開關21、一緊急開關22、一顯示螢幕23、一具指示燈之輸出開啟按鈕24以及一具指示燈之輸出關閉按鈕25，該總開關21、該緊急開關22以及該顯示螢幕23係電性相接，且該總開關21與該緊急開關22係電性串聯，而該顯示螢幕23係設有數旋鈕231。
一前板30，其係平行設於該面板20後方，並位於該機箱10之容置空間11內，該前板30係具有一絕緣板31，且該絕緣板31之中間處係設有複數個第一穿孔32，於本實施例中，該絕緣板31係以絕緣之電木為材質，且該絕緣板31係設有三個第一穿孔32，另該前板30兩側分別設有一安裝孔33，該等安裝孔33上係設有一散熱風扇34，又，該前板30係進一步具有一絕緣片35，該絕緣片35係設於該絕緣板31與面板20之間。
一背板40，其係設於該機箱10之後側，並與該面板20及前板30平行，該背板40係設有複數個輸出端子41，且該背板40對應該前板30之第一穿孔32係設有複數個第二穿孔42，該背板40主要係以金屬為材質，另於該等第二穿孔42處，則以絕緣之電木為材質。
一匯流排組50，請同時配合參閱第3圖所示，其一端係橫向穿設於該等第一穿孔32，另一端係穿設於該等第二穿孔42，使得該匯流排組50係位於該容置空間11內且另一端凸出該背板40外側，而可供外接外部電源，於本實施例中，外部電源係為三相三線180~460V或三相四線180/104~576/332.4V交流電源，使該匯流排組50係分別具有一第一匯流排51、一第二匯流排52以及一第三匯流排53，且該第一匯流排51係設於該第二匯流排52上方，該第三匯流排53係設於該第二匯流排52之下方，其中，該第一匯流排51係橫向設有複數個第一導電片54，且該等第一導電片54之兩端係分別向下設有一第一彎折部541，該第二匯流排52係橫向設有複數個第二導電片55，該第三匯流排53係橫向設有複數個第三導電片56，且該等第三導電片56之兩端係分別向上設有一第三彎折部561，使得該等第一導電片54、該等第二導電片55及該等第三導電片56之兩端係皆位於同一平面，而該等第一導電片54、該等第二導電片55及該等第三導電片56係分別與該匯流排組50垂直螺設，且該等第一導電片54、該等第二導電片55及該等第三導電片56之兩端係具有一鎖固孔542、552、562。
複數個電流檢知器60，其係分別套設於該匯流排組50，且分別與該面板20電性相接，該等電流檢知器60係用以檢知輸入電流，於本實施例中，該等電流檢知器60係為比流器。
複數個電磁開關70，其係設於該機箱10之容置空間11內，且分別位於該匯流排組50之左右兩側，該等電磁開關70兩側分別具有複數個輸入端71及複數個輸出端72，該等輸入端71係可分別與該等第一導電片54、該等第二導電片55及該等第三導電片56之鎖固孔542、552、562，藉由一螺栓73而相鎖接，又該等電磁開關70之輸出端72則與該背板40之輸出端子41電性相接。
一網路連結及各種電力參數測量電路板80，其係設於該機箱10之一側，且與該面板20、該等電流檢知器60以及該等電磁開關70電性相接，可供測量外部電源之各項數值，例如外部電源之功率、電壓、電流、頻率及相位等，又，該網路連結及各種電力參數測量電路板80係設有複數個傳輸端子81。
一電源轉換器90，該電源轉換器90係設於該前板30與該面板20間，且該電源轉換器90係與該總開關21以及該網路連結及各種電力參數測量電路板80電性相接，可將外部交流電源轉換為低壓之控制用電源，於本實施例中，低壓控制用電源係為單相24V直流電源，以提供做為該網路連結及各種電力參數測量電路板80及面板20之電源。
為供進一步了解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體之了解，如下所述：
請繼續搭配參閱第5圖所示，係本發明之第一實施例之方塊圖，使用者先開啟該總開關21，此時，外部電源300會由該匯流排組50輸入，再經由該電源轉換器90轉成直流電，並以低電壓開啟該面板20，於本實施例中，僅須24V之電壓即可開啟，接著，按下該具指示燈之輸出關閉按鈕25，該具指示燈之輸出關閉按鈕25係會閃爍，此時該網路連結及各種電力參數測量電路板80係會檢知輸入電壓是否欠相、相序、輸入電壓過高、過低、輸入頻率過高、過低、電力不平衡(相角、電壓造成)、諧波因數，確認輸入電壓正常後，該具指示燈之輸出關閉按鈕25係會停止閃爍而持續發亮，接下來，按下該具指示燈之輸出開啟按鈕24，此時該等電磁開關70係會依照設定而依順序開啟，將電流傳至該等電磁開關70相對應之負載400，例如若負載為具主從控制之電源設備時，則會先從最遠之從機由遠至近依序開啟，最後再開啟主機，該等電流檢知器60係會檢知輸入電流是否正常，並藉由該網路連結及各種電力參數測量電路板80計算功率因數、耗電量以及計算碳排量，並顯示於該顯示螢幕23中，使該顯示螢幕23可顯示該網路連結及各種電力參數測量電路板80之所獲得之各項數據，讓使用者可掌握輸入電源及負載之用電情形，維護電力品質。
當使用者按下具指示燈之輸出關閉按鈕25時，此時該等電磁開關70係會依照設定而依順序關閉，例如若負載為具主從控制之電源設備時，則會先從主機關閉 ，再由最近之從機由近至遠依序關閉，若使用過程中遇到緊急狀況或該具指示燈之輸出關閉按鈕25失去作用時，使用者可按下該緊急開關22，此時該等電磁開關70將會同時關閉。
請再參閱第6圖所示，係本發明之第二實施例之方塊圖，本發明第二實施例與前述第一實施例不同之處係在於，該等傳輸端子81係與一網路控制單元200電性相接，因此，該網路連結及各種電力參數測量電路板80之資料皆會傳入至該網路控制單元200，使用者除了可利用該網路控制單元200進行遠端控制該等電磁開關70之開閉外，更可監控電源品質，增進使用之安全性，惟，當由該網路控制單元200來控制輸出時，該緊急開關22之優先權仍高於該網路控制單元200。
值得一提的是，本發明中該網路連結及各種電力參數測量電路板80於該等電磁開關70送電後，具有檢出每一電磁開關70之接點動作是否正常之功能，此外，該網路連結及各種電力參數測量電路板80更具有該電磁開關70通電計時之功能以及單次輸出計時功能，可分別記錄工作時間及每次供電之用電量。
茲，再將本發明之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：
1.本發明所提供之可程式化交流電源分配器100，其係透過該面板20或該網路控制單元200控制該等電磁開關70之開閉，並且透過該等電流檢知器60及該網路連結及各種電力參數測量電路板80，得以檢知輸入電壓、電流是否欠相、過高、過低、相序是否正常、輸入頻率是否過高、過低、電力不平衡、功率因數、諧波因數是否正常，且可計算耗電量以及計算碳排量，讓使用者可充分掌握外部電源之品質及負載用電之情況。
2. 本發明所提供之可程式化交流電源分配器100，其係可透過該面板20之直接操作或該網路控制單元200之遠端操作，即時操作及監控該等負載400之使用，達到電源安全控管之目的，並符合工業4.0網路化及自動化之要求。
3. 本發明所提供之可程式化交流電源分配器100，係藉由低壓供電之面板20對高壓供電之電磁開關70以隔離方式進行對該等電磁開關70開閉之控制，讓使用者完成不會接觸到高壓之電源，在使用上更具安全性。
4. 本發明所提供之可程式化交流電源分配器100，該等電磁開關70可依照設定而依序進行開啟或關閉，除了可避免人力直接之操作外，亦可避免因人力操作所造成之開關機順序錯誤，而導致無法開機或作動異常。
5. 本發明所提供之可程式化交流電源分配器100，該機箱10係為機架式之機箱，而可供置放於機架上，故可與其他機架式之設備，例如電源供應器，共同置放於機架上，作為其他設備之電源分配管理，故具有方便管理及操作之優點。
6. 本發明所提供之可程式化交流電源分配器100，由於係採用直流24V之電磁開關70，故可避開交流電源因瞬降或瞬斷時，對交流電磁開關所產生之影響。
綜上所述，本發明在同類產品中實有其極佳之進步實用性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本發明實已具備發明專利要件，爰依法提出申請。
惟，以上所述者，僅係本發明之一較佳可行實施例而已，故舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
100‧‧‧可程式化交流電源分配器
10‧‧‧機箱
11‧‧‧容置空間
20‧‧‧面板
21‧‧‧總開關
22‧‧‧緊急開關
23‧‧‧顯示螢幕
231‧‧‧旋鈕
24‧‧‧具指示燈之輸出開啟按鈕
25‧‧‧具指示燈之輸出關閉按鈕
30‧‧‧前板
31‧‧‧絕緣板
32‧‧‧第一穿孔
33‧‧‧安裝孔
34‧‧‧散熱風扇
35‧‧‧絕緣片
40‧‧‧背板
41‧‧‧輸出端子
42‧‧‧第二穿孔
50‧‧‧匯流排組
51‧‧‧第一匯流排
52‧‧‧第二匯流排
53‧‧‧第三匯流排
54‧‧‧第一導電片
541‧‧‧第一彎折部
542‧‧‧鎖固孔
55‧‧‧第二導電片
552‧‧‧鎖固孔
56‧‧‧第三導電片
561‧‧‧第三彎折部
562‧‧‧鎖固孔
60‧‧‧電流檢知器
70‧‧‧電磁開關
71‧‧‧輸入端
72‧‧‧輸出端
73‧‧‧螺栓
80‧‧‧網路連結及各種電力參數測量電路板
81‧‧‧傳輸端子
90‧‧‧電源轉換器
200‧‧‧網路控制單元
300‧‧‧外部電源
400‧‧‧負載
第1圖係本發明之第一實施例之立體圖。 第2圖係本發明之第一實施例之分解圖。 第3圖係本發明之第一實施例之匯流排之分解圖。 第4圖係本發明之第一實施例之剖視圖。 第5圖係本發明之第一實施例之方塊圖。 第6圖係本發明之第二實施例之方塊圖。
10‧‧‧機箱
11‧‧‧容置空間
20‧‧‧面板
21‧‧‧總開關
22‧‧‧緊急開關
23‧‧‧顯示螢幕
231‧‧‧旋鈕
24‧‧‧具指示燈之輸出開啟按鈕
25‧‧‧具指示燈之輸出關閉按鈕
30‧‧‧前板
31‧‧‧絕緣板
32‧‧‧第一穿孔
33‧‧‧安裝孔
34‧‧‧散熱風扇
35‧‧‧絕緣片
40‧‧‧背板
41‧‧‧輸出端子
42‧‧‧第二穿孔
50‧‧‧匯流排組
51‧‧‧第一匯流排
60‧‧‧電流檢知器
70‧‧‧電磁開關
71‧‧‧輸入端
72‧‧‧輸出端
80‧‧‧網路連結及各種電力參數測量電路板
81‧‧‧傳輸端子
90‧‧‧電源轉換器

Claims (9)

  1. 一種可程式化交流電源分配器，其係包含有： 一機箱，係可供置放於一機架上，其內部形成一容置空間； 一面板，其係設於該機箱之前側，該面板係設有一總開關、一緊急開關以及一顯示螢幕，該總開關、該緊急開關以及該顯示螢幕係電性相接，且該總開關與該緊急開關係電性串聯； 一前板，其係平行設於該面板後方，並位於該機箱之容置空間內，該前板係具有一絕緣板，且該絕緣板之中間處係設有複數個第一穿孔； 一背板，其係設於該機箱之後側，並與該面板及前板平行，該背板上係設有複數個輸出端子，且該背板對應該前板之第一穿孔處係為絕緣之材質，並設有複數個第二穿孔； 一匯流排組，其一端係橫向穿設於該等第一穿孔，另一端係穿設於該等第二穿孔，使得該匯流排組係位於該容置空間內且另一端凸出該背板外側，而可供外接外部電源； 複數個電流檢知器，其係分別套設於該匯流排組上，且分別與該面板電性相接，該等電流檢知器係用以檢知輸入電流； 複數個電磁開關，其係設於該機箱之容置空間內，且分別位於該匯流排組之左右兩側，該等電磁開關之輸入端係分別與該匯流排組電性相接，而該等電磁開關之輸出端係與該背板之輸出端子電性相接； 一網路連結及各種電力參數測量電路板，其係設於該機箱之一側，且與該面板、該等電流檢知器以及該等電磁開關電性相接，可供測量外部電源之各項電力數值。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之可程式化交流電源分配器，其中，該面板上更設有一具指示燈之輸出開啟按鈕以及一具指示燈之輸出關閉按鈕，該具指示燈之輸出開啟按鈕係可分別控制該等電磁開關之啟動，該具指示燈之輸出關閉按鈕係可分別控制該等電磁開關之關閉。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之可程式化交流電源分配器，其中，該可程式化交流電源分配器係設有一電源轉換器，該電源轉換器係設於該前板與該面板間，且該電源轉換器係與該總開關以及該網路連結及各種電力參數測量電路板電性相接。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之可程式化交流電源分配器，其中，該網路連結及各種電力參數測量電路板係設有複數個傳輸端子，該等傳輸端子係與一網路控制單元電性相接，使該網路控制單元可自遠端控制該等電磁開關之啟閉。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之可程式化交流電源分配器，其中，該匯流排組係分別具有一第一匯流排、一第二匯流排以及一第三匯流排，且該第一匯流排係設於該第二匯流排之上方，該第三匯流排係設於該第二匯流排之下方。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述之可程式化交流電源分配器，其中，該第一匯流排係橫向設有複數個第一導電片，該第二匯流排係橫向設有複數個第二導電片，該第三匯流排係橫向設有複數個第三導電片，且該等第一導電片、該等第二導電片及該等第三導電片之兩端係分別具有一鎖固孔，而可供一螺栓鎖固於相對應電磁開關之輸入端上。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之可程式化交流電源分配器，其中，該等第一導電片之兩端係分別向下設有一第一彎折部，而該等第三導電片之兩端係分別向上設有一第三彎折部，使得該等第一導電片、該等第二導電片及該等第三導電片之兩端係皆位於同一平面。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述之可程式化交流電源分配器，其中，該前板兩側分別設有一安裝孔，該等安裝孔係分別設有一散熱風扇。
  9. 依據申請專利範圍第1項所述之可程式化交流電源分配器，其中，該前板係進一步具有一絕緣片，該絕緣片係設於該絕緣板與該前板之間。
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