CN108808499B - 一种预防水浸泡的配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预防水浸泡的配电柜，一种预防水浸泡的配电柜，包括柜体，还包括设置在柜体上的中空块，所述中空块为中空、封闭透明设计；所述中空块内中部固定有第一电池、灯泡以及导电片；第一记忆弹簧一端伸出中空块底部且伸出部分表面设置有绝缘层，另一端伸入中空块内；第一记忆弹簧伸入中空块内的一端通过导线与第一电池电连接，且该端与导电片的位置对应设置并留有间隙；第一记忆弹簧变形后与第一电池、灯泡以及导电片形成回路；能够尽早的知晓配电柜周围是否有水，而且能够在阴雨天气对配电柜周围的水深进行测量，通过记忆弹簧的使用，达到使用寿命的延长作用。

Description

一种预防水浸泡的配电柜

技术领域

本发明涉及配电柜安全技术领域，具体为一种预防水浸泡的配电柜。

背景技术

配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。

配电柜的工作温度一般在30-40度，这样的温度符合配电柜的稳定工作，目前很多配电柜放置在室外，在阴雨天容易对柜体外侧产生积水；阴雨天过后，配电柜的底部附有积水，极易造成漏电，申请号201420174948.4的《400V低压开关柜》公开了在箱体外侧设置测电笔后，在水位上涨时如果水中有电，那么测电笔就会发亮提醒人们水中有电不要靠近，保证人身安全，并且在水位上涨的同时测电笔上的浮球会随着水位上涨往上浮动，防止水淹没测电笔，这样的设计利用测电笔进行水中有电的测量，无法对水深或者是否有水进行检测，很难起到配电柜漏电的预防作用，且电笔在水中浸泡时很容易对电笔本身造成腐蚀，使用寿命短。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种预防水浸泡的配电柜，能够尽早的知晓配电柜周围是否有水，而且能够在阴雨天气对配电柜周围的水深进行测量，通过记忆弹簧的使用，达到使用寿命的延长作用；可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种预防水浸泡的配电柜，包括柜体，还包括设置在柜体上的中空块，所述中空块为中空、封闭透明设计；所述中空块内中部固定有第一电池、灯泡以及导电片；第一记忆弹簧一端伸出中空块底部且伸出部分表面设置有绝缘层，另一端伸入中空块内；第一记忆弹簧伸入中空块内的一端通过导线与第一电池电连接，且该端与导电片的位置对应设置并留有间隙；第一记忆弹簧变形后与第一电池、灯泡以及导电片形成回路。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第一记忆弹簧伸入中空块内的一端为螺旋状并置于导电片的相对立位置或者为片状并置于导电片的侧面。

作为本发明一种优选的技术方案，所述柜体竖直方向上开设有一滑道，所述中空块设置在滑道上，且中空块可漂浮在水面并顺着滑道上下移动。

作为本发明一种优选的技术方案，所述滑道的外侧固定设置有一个或多个报警模块；所述报警模块内伸出的第二记忆弹簧横向设置于中空块在滑道的运动轨迹上，设置在中空块顶部的加热器对第二记忆弹簧进行加热使其收缩，同时经过热传导的第二记忆弹簧使得报警模块进行报警并监测水位高度。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第二记忆弹簧暴露在空气中的部分通过绝缘漆涂抹。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第一记忆弹簧变形后与第一电池、灯泡以及导电片形成回路上串联有单片机，所述单片机通过继电器与所述加热器导通端之间电连接，测温元件紧贴所述加热器设置，且所述测温元件与单片机之间信号传输。

作为本发明一种优选的技术方案，所述中空块内的上端填充有绝缘隔热块，所述绝缘隔热块中部固定有密封盒，所述单片机、继电器、测温元件均固定安装在密封盒内。

作为本发明一种优选的技术方案，所述报警模块内安装有PLC控制器、警报器和温度传感器，所述温度传感器输入端与第二记忆弹簧的一端连接固定，所述温度传感器输出端与PLC控制器信号连接，所述PLC控制器输出端与警报器信号连接，所述PLC控制器、警报器、温度传感器均通过安装在报警模块内的第二电池进行供电。

作为本发明一种优选的技术方案，所述温度传感器与第二记忆弹簧的连接处固定有导热块，所述导热块固定在报警模块的内壁上。

作为本发明一种优选的技术方案，所述报警模块内安装有无线通信模块，所述无线通信模块输入端与PLC控制器相连，所述无线通信模块输出端与终端进行信号传输。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1，能够实时监测配电柜周围是否有水；

2，当配电柜周围浸水时，能测量配电柜的浸水高度；

3，使用简单，观察方便，而且使用寿命长。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中空块的内部示意图；

图3为本发明中空块中控制模块的内部电路示意图；

图4为本发明中报警模块的示意图；

图5为本发明实施例2中导电片与第一记忆弹簧的结构示意图。

图中：1-柜体；2-导热块；3-第一记忆弹簧；4-滑道；5-报警模块；6-中空块；7-绝缘隔热块；8-控制模块；9-第二电池；10-无线通信模块；11-继电器；12-单片机；13-第二记忆弹簧；14-加热器；15-灯泡；16-第一电池；17-导电片；18-警报器；19-温度传感器；20-PLC控制器；21-测温元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种预防水浸泡的配电柜，包括柜体1，中空块6为中空、封闭透明设计；能够防止雨水进入到中空块6内，透明设计是方便观察中空块6内的灯泡15变亮，从而判断配电柜周围是否浸水；中空块6中部固定有第一电池16、灯泡15以及导电片17，灯泡15与第一电池16和导电片17之间均通过导线连接；第一记忆弹簧3一端伸出中空块6底部，另一端伸入中空块6内；第一记忆弹簧3伸入中空块6内的一端通过导线与第一电池16电连接，且该端与导电片17的位置对应设置并留有间隙；第一记忆弹簧3变形后依次与第一电池16、灯泡15以及导电片17之间形成回路；第一记忆弹簧3和第二记忆弹簧13暴露在空气中的部分均通过绝缘漆涂抹，对回路和报警模块5起到防短路作用。

柜体1竖直方向位置开设有一滑道4，中空块6设置在滑道4上，且中空块6可漂浮在水面并顺着滑道4上下移动；第一记忆弹簧3伸出中空块6的一端与配电柜的滑道4接触，能够将配电柜内的工作温度传递给第一记忆弹簧3，第一记忆弹簧采用TiNi双向形状记忆弹簧，根据实际的配电柜使用情况，调整TiNi合金成分的配比，当调整到合适的变相温度时，从而控制第一记忆弹簧的工作温度，正常状态下收缩，遇到水冷却时伸长，即实现配电柜周围无浸水时，第一记忆弹簧3能够感受到配电柜的温度，实现收缩的初始状态。第一记忆弹簧3中间位置与中空块6固定，伸入到中空块6内的一端通过导线与第一电池16连接，缩短时第一记忆弹簧3与导电片17断开。当遇水时，第一记忆弹簧3能感受到温度变低，从而改变自身的状态伸长，伸长时，参照图2，第一记忆弹簧3采用螺旋状与导电片17正面接触，这样第一记忆弹簧3伸长时能够与导电片17接触导通，从而实现与第一电池16、灯泡15、单片机12以及导电片17的通路状态，灯泡15变亮。

加热器14可对第二记忆弹簧13加热使其收缩，第二记忆弹簧13采用TiNi双向形状记忆弹簧加热时收缩，根据实际的使用情况，调整TiNi合金成分的配比，当调整到合适的变相温度时，初始状态为伸长，可以利用加热器14对第二记忆弹簧13加热，从而让第二记忆弹簧13收缩，能够让中空块6继续上升。

参照图1和图3，灯泡15与导电片17之间的导线上串联有单片机12，当第一记忆弹簧3与导电片17接触后，单片机12与第一电池的正负极16导通，单片机12通过继电器11与加热器14导通端之间电连接。加热器14采用螺旋电阻丝制成，其一端接地，另一端与继电器输入端连通。单片机12通过继电器11产生较大电流输出，从而实现电阻丝涡流效应，发热快速。加热器14通过测温元件21进行温度测量，再由测温元件21将测量的温度值信号传递给单片机12，根据第二记忆弹簧13的相变温度值，设置加热器14的加热阈值，测温元件21测量加热器14温度给单片机12，当达到温度阈值时，单片机12控制继电器11暂停工作，当低于阈值时，继电器11启动，使得加热器14加热温度维持在温度阈值周围。

参阅图1和图4，滑道4的外侧固定设置有报警模块5；报警模块5内伸出的第二记忆弹簧13横向设置于中空块6在滑道4的运动轨迹上，中空块6顶部通过加热器14对第二记忆弹簧13进行加热使其收缩，报警模块5上的第二记忆弹簧13当没有受到外界加热时始终维持伸长状态，能够在中空块6上升过程中对中空块进行阻挡，并且第二记忆弹簧13能够受到中空块6上加热器14进行加热后收缩，使得中空块6继续上升同时经过第二记忆弹簧13热传导使得报警模块5进行报警并监测水位高度。

与此同时，报警模块5内安装有PLC控制器20、警报器18和温度传感器19，温度传感器19输入端与第二记忆弹簧13的一端连接固定，温度传感器19输出端与PLC控制器20信号连接，PLC控制器20输出端与警报器18信号连接，PLC控制器20、警报器18、温度传感器19均通过安装在报警模块5内的第二电池9进行供电，当第二记忆弹簧13受热时，能够通过热传导并使用温度传感器19进行感温，当达到第二记忆弹簧13的相变温度时，温度传感器19便将温度值传递给PLC控制器20，PLC控制器20为可编程控制器，能够设定接收的温度阈值，从而驱动警报器13可以进行报警作用。

进一步的，温度传感器19与第二记忆弹簧13的连接处固定有导热块2，导热块2固定在报警模块5的内壁上，使得第二记忆弹簧13与温度传感器之间的热传导更快。

进一步的，报警模块5可以设置有多个，且等间距固定在滑轨4的侧面上，报警模块5内安装有无线通信模块10，无线通信模块10输入端与PLC控制器20相连，无线通信模块10输出端与终端进行信号传输，当相应的PLC控制器当中的温度传感器19感受到高温时，能够通过原本设置的相应报警模块5内的无线通信模块10发送信号，通过终端接收后，判断出来现在的水位高度。

进一步的，中空块6内的上端填充有绝缘隔热块7，绝缘隔热块7中部固定有密封盒8，单片机12、继电器11、测温元件21均固定安装在密封盒8内，能够对单片机12、继电器11、测温元件21起到很好的防水作用，同时绝缘隔热块7采用陶瓷纤维制成，对单片机12、继电器11、测温元件21进行绝缘隔热保护作用。

本实施例中，单片机采用AT89S51型号，继电器为JT311，测温元件采用DS18B20型号；PLC控制器为S7-200型号，PLC控制器通过继电器能够使得加热器导通迅速工作；加热器14采用螺旋电阻丝制成，其一端接地，另一端与继电器输入端连通；无线通信模块采用NRF905，且无线通信模块通过无线网络与终端进行数据的传输。

本发明的工作原理：第一记忆弹簧3伸出中空块6的一端与配电柜的滑道4接触，能够将配电柜内的工作温度传递给第一记忆弹簧3，即实现配电柜周围无浸水时，第一记忆弹簧3能够感受到配电柜的温度，为初始的状态。第一记忆弹簧3中间位置与中空块6固定，伸入到中空块6内的一端通过导线与第一电池16连接，初始状态时第一记忆弹簧3与导电片17断开。当遇水时，第一记忆弹簧3能感受到温度变低，变为伸长状态，能够与导电片17导通，从而实现与第一电池16、灯泡15、单片机12以及导电片17的通路状态，灯泡15变亮。当中空块6随水位上升时，报警模块5上的第二记忆弹簧13能够阻挡中空块6，单片机12通过继电器11与安装在中空块6顶部的加热器14之间电连接，驱动加热器14导通工作，加热器14可对第二记忆弹簧13加热使其收缩，能够让中空块6继续上升，同时经过第二记忆弹簧13热传导使得温度传感器19工作，不同位置的报警模块5内可以设置相应PLC控制器20的高度信号值，PLC控制器20接收到温度传感器19进行响应，水位超过相应PLC控制器20的高度信号值时，相应报警模块5能够进行报警，并且将无线通信模块通过无线网络与终端进行数据的传输，能够接收到相应PLC控制器20高度信号值即水位高度信息。

实施例2：

如图5所示，本实施例与实施例1的区别仅在于第一记忆弹簧3采用片状，第一记忆弹簧3初始状态时向导电片17外侧弯曲，工作状态下变形与导电片17连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预防水浸泡的配电柜，包括柜体(1)，其特征在于：

还包括设置在柜体(1)上的中空块(6)，

所述中空块(6)为中空、封闭透明设计；所述中空块(6)内中部固定有第一电池(16)、灯泡(15)以及导电片(17)；

第一记忆弹簧(3)，

所述第一记忆弹簧(3)一端伸出中空块(6)底部且伸出部分表面设置有绝缘层，另一端伸入中空块(6)内；第一记忆弹簧(3)伸入中空块(6)内的一端通过导线与第一电池(16)电连接，且该端与导电片(17)的位置对应设置并留有间隙；第一记忆弹簧(3)变形后与第一电池(16)、灯泡(15)以及导电片(17)形成回路；

所述柜体(1)竖直方向上开设有一滑道(4)，所述中空块(6)设置在滑道(4)上，且中空块(6)可顺着滑道(4)上下移动；所述滑道(4)的外侧固定设置有一个或多个报警模块(5)；所述报警模块(5)内伸出的第二记忆弹簧(13)横向设置于中空块(6)在滑道(4)的运动轨迹上，设置在中空块(6)顶部的加热器(14)对第二记忆弹簧(13)进行加热使其收缩，同时经过热传导的第二记忆弹簧(13)使得报警模块(5)进行报警并监测水位高度。

2.根据权利要求1所述的一种预防水浸泡的配电柜，其特征在于：所述第一记忆弹簧(3)伸入中空块(6)内的一端为螺旋状并置于导电片(17)的相对立位置或者为片状并置于导电片(17)的侧面。

3.根据权利要求1所述的一种预防水浸泡的配电柜，其特征在于：所述第二记忆弹簧(13)暴露在空气中的部分通过绝缘漆涂抹。

4.根据权利要求1所述的一种预防水浸泡的配电柜，其特征在于：所述第一记忆弹簧(3)变形后与第一电池(16)、灯泡(15)以及导电片(17)形成回路上串联有单片机(12)，所述单片机(12)通过继电器(11)与所述加热器(14)导通端之间电连接，测温元件(21)紧贴所述加热器(14)设置，且所述测温元件(21)与单片机(12)之间信号传输。

5.根据权利要求4所述的一种预防水浸泡的配电柜，其特征在于：所述中空块(6)内的上端填充有绝缘隔热块(7)，所述绝缘隔热块(7)中部固定有密封盒(8)，所述单片机(12)、继电器(11)、测温元件(21)均固定安装在密封盒(8)内。

6.根据权利要求1所述的一种预防水浸泡的配电柜，其特征在于：所述报警模块(5)内安装有PLC控制器(20)、警报器(18)和温度传感器(19)，所述温度传感器(19)输入端与第二记忆弹簧(13)的一端连接固定，所述温度传感器(19)输出端与PLC控制器(20)信号连接，所述PLC控制器(20)输出端与警报器(18)信号连接，所述PLC控制器(20)、警报器(18)、温度传感器(19)均通过安装在报警模块(5)内的第二电池(9)进行供电。

7.根据权利要求6所述的一种预防水浸泡的配电柜，其特征在于：所述温度传感器(19)与第二记忆弹簧(13)的连接处固定有导热块(2)，所述导热块(2)固定在报警模块(5)的内壁上。

8.根据权利要求6所述的一种预防水浸泡的配电柜，其特征在于：所述报警模块(5)内安装有无线通信模块(10)，所述无线通信模块(10)输入端与PLC控制器(20)相连，所述无线通信模块(10)输出端与终端进行信号传输。