CN109193381A - 一种高安全性的高低压开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高安全性的高低压开关柜，涉及电力设备技术领域。本发明包括柜体，其用于无人值守变电站，柜体一内壁固定有温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器和射频信号处理装置，射频信号处理装置将采集到的数据识别并标记为第一级、第二级和第三级信号，监控后台根据第一级、第二级和第三级信号分别触发监控后台内的SOE远动跳闸信号、事故信号和告警信号，各传感器均设有开出插件，传感器达到第一级信号限定的数据范围时触发各自开出插件的所述开出接点，实现开关的跳闸操作。本发明通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路，便于无人坚守变电站对于开关柜工作状态的控制，较少生产损失，具有安全性高的优点。

Description

一种高安全性的高低压开关柜

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，特别是涉及一种高安全性的高低压开关柜。

背景技术

高低压开关柜顾名思义就是接高压或低压线缆的设备，一般供电局、变电所都是用高压柜，然后经变压器降压再到低压柜，低压柜再到各个用电的配电箱，里面无非就是把一些开关断路器之类保护器件组装成一体的电气设备。

常见的高低压开关柜采用温度传感器或烟雾传感器保证其工作的安全性，但仅仅采用这些对安全性的要求并不是很高；一些特殊情况下所造成的后果并不能使温度传感器或者烟雾传感器能够检测到，比如柜体内有电器因过热散发异味时，但过热所产生的温度达不到温度传感器检测的范围，并且没有产生烟雾，这就造成了安全隐患；并且柜体内部导线较多，这使得导线容易缠绕在一起，而一般的导线孔由于孔边缘的棱角容易摩擦损坏导线外部绝缘皮，同样不安全。

现有的变电站中，电压等级小于等于220kV的变电站已越来越多的设计为无人值守变电站，然而传统的变电站监控系统仅对各个线路间隔的测控设备、继电保护和其他自动化设备实时监控并上传至地市调度和省级调度，无法对站内各个柜体的实时运行环境进行把控，导致由于开关柜内环境造成的跳闸和火灾事故时有发生，而现有的调度规程也大多没有对开关柜内各项数据进行采集和反馈控制的要求，顶多是通过摄像图像或传感器实时监控，当有异常时及时派出维护人员到场消缺，然而，这种情况常常无法及时消除缺陷，导致严重后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高安全性的高低压开关柜，通过温度传感器、烟雾传感器和空气质量传感器对开关柜的安全性充分保障，在理线架内部设有橡胶环对导线进行保护，解决了现有的开关柜安全性不高，柜体内部导线的保护措施不到位的问题。通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路；

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种高安全性的高低压开关柜，包括柜体，

所述柜体一表面固定有箱体；所述箱体内部设有两个干粉灭火器，所述干粉灭火器用于开关柜发生紧急情况起火时进行灭火，所述柜体一表面固定有声光报警器，所述声光报警器的型号为GBS-24V防爆声光报警器；所述柜体一表面通过合页转动连接有柜门；所述柜门一表面固定有门锁；所述柜体一相对表面均固定有通风口，所述通风口对柜体内部进行通风散热；

所述柜体一相对内壁间固定有三个支架，所述支架用于安装保护电器或者开关；所述柜体一相对内壁均开有两个滑槽；所述滑槽一内壁开有三个圆槽；所述滑槽一内壁滑动连接有理线组件；所述柜体一内壁固定有三个接线盒；所述柜体一内壁固定有温度传感器，所述温度传感器的型号为WZPB-231温度传感器；所述柜体一内壁固定有烟雾传感器，所述烟雾传感器的型号为离子式烟雾传感器HIS-07；所述柜体一内壁固定有空气质量传感器，所述空气质量传感器的型号为MQ135空气质量传感器。

进一步地，所述箱体一表面通过合页转动连接箱门；所述箱门一表面固定有磁铁锁，所述磁铁锁在发生紧急情况时便于打开箱门。

进一步地，所述理线组件包括理线架；所述理线架一表面与滑槽一内壁滑动配合；所述理线架一表面线性排列开有若干圆孔，所述圆孔用于对导线进行梳理；所述圆孔一内壁固定有橡胶环，所述橡胶环避免了圆孔边缘的棱角摩擦损坏导线外部绝缘皮；所述理线架一相对表面均固定有弹簧销钉；所述弹簧销钉一表面与圆槽一内壁卡接，通过弹簧销钉与圆槽配合对理线架进行微调，从而使理线架对导线进行适当张紧，避免了导线缠绕。

进一步地，所述温度传感器与声光报警器电性连接，当所述柜体内部温度达到温度传感器的检测范围温度时，所述声光报警器进行报警；所述烟雾传感器与声光报警器电性连接，当所述柜体内部烟雾浓度达到烟雾传感器的检测范围浓度时，所述声光报警器进行报警；所述空气质量传感器与声光报警器电性连接，当所述柜体内部产生异味并由空气质量传感器检测到时，所述声光报警器进行报警。

进一步地，所述通风口一表面所含圆孔直径不超过2cm，避免小动物进入柜体内部。

进一步地，其用于无人值守变电站，柜体一内壁固定有温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器和射频信号处理装置，射频信号处理装置分别对不同的传感器发送对应的不同的频率信号，再通过获取不同的传感器返回的频率信号来采集各个传感器的实时数据，射频信号处理装置将采集到的数据识别并标记为第一级、第二级和第三级信号，射频信号处理装置设有与监控后台相连接的通信单元，监控后台通过通信单元获取各传感器的第一级、第二级和第三级信号，并根据第一级、第二级和第三级信号分别触发监控后台内的SOE远动跳闸信号、事故信号和告警信号，其中，SOE远动跳闸信号可对所监控开关柜的开关进行跳闸操作并记录故障信息，事故信号记录所监控开关柜的监控数据指标严重异常，告警信号用于提醒所监控开关柜的实时数据偏离合理范围；温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器均设有开出插件，每个开出插件具有同所监控开关柜的开关进行跳闸操作的开入接点连接的一对开出接点，当温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器达到第一级信号限定的数据范围时触发各自开出插件的所述开出接点，实现开关的跳闸操作；通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路；所述第一级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：>95℃，烟雾传感器实时监测浓度：>12.5FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：>5000ppm；所述第二级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：70-95℃，烟雾传感器实时监测浓度：0.65-12.5FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：1000-5000ppm；所述第三级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：50-70℃，烟雾传感器实时监测浓度：0.2-0.65FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：500-1000ppm。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过温度传感器、烟雾传感器和空气质量传感器的作用，对开关柜的安全性进行充分保障，及时发现各种安全隐患并进行报警，具有安全性高的优点，而在传感器上直接设置开出插件，减少了专用保护装置的设置，降低成本的同时，也简化了配置，提高了传感器监测到数据异常时的跳闸动作可靠性。

2、通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路，冗余的跳闸配置明显的降低了由于设备故障或其他外接因素导致的故障发生率。此外，射频信号处理装置的设置使数据处理速度和容量大大提高，减小了后台监控处理数据的压力，而在数据采集处理时的分级处理也大大降低了故障误报概率，避免了不必要的跳闸，也方便了作业人员对不同故障的及时排查，有的放矢，大大提高检修运行效率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种高安全性的高低压开关柜的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为柜体内部的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为箱体的结构示意图；

图6为理线组件的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-柜体，2-箱体，3-声光报警器，4-柜门，5-门锁，6-通风口，7-支架，8-理线组件，9-接线盒，10-干粉灭火器，11-温度传感器，12-烟雾传感器，13-空气质量传感器，101-滑槽，102-圆槽，201-箱门，202-磁铁锁，801-理线架，802-圆孔，803-橡胶环，804-弹簧销钉。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，本发明为一种高安全性的高低压开关柜，包括柜体1，柜体1一表面固定有箱体2；箱体2内部设有两个干粉灭火器10，干粉灭火器10用于开关柜发生紧急情况起火时进行灭火，柜体1一表面固定有声光报警器3；柜体1一表面通过合页转动连接有柜门4；柜门4一表面固定有门锁5；柜体1一相对表面均固定有通风口6，通风口6对柜体1内部进行通风散热；

柜体1一相对内壁间固定有三个支架7；支架7用于安装保护电器或者开关；柜体1一相对内壁均开有两个滑槽101；滑槽101一内壁开有三个圆槽102；滑槽101一内壁滑动连接有理线组件8；柜体1一内壁固定有三个接线盒9；柜体1一内壁固定有温度传感器11；柜体1一内壁固定有烟雾传感器12；柜体1一内壁固定有空气质量传感器13；通风口6一表面所含圆孔直径不超过2cm。

其中如图2所示，温度传感器11与声光报警器3电性连接，当柜体1内部温度达到温度传感器11的检测范围温度时，声光报警器3进行报警；烟雾传感器12与声光报警器3电性连接，当柜体1内部烟雾浓度达到烟雾传感器12的检测范围浓度时，声光报警器3进行报警；空气质量传感器13与声光报警器3电性连接，当柜体1内部产生异味并由空气质量传感器13检测到时，声光报警器3进行报警。

其用于无人值守变电站，柜体一内壁固定有温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器和射频信号处理装置，射频信号处理装置分别对不同的传感器发送对应的不同的频率信号，再通过获取不同的传感器返回的频率信号来采集各个传感器的实时数据，射频信号处理装置将采集到的数据识别并标记为第一级、第二级和第三级信号，射频信号处理装置设有与监控后台相连接的通信单元，监控后台通过通信单元获取各传感器的第一级、第二级和第三级信号，并根据第一级、第二级和第三级信号分别触发监控后台内的SOE远动跳闸信号、事故信号和告警信号，其中，SOE远动跳闸信号可对所监控开关柜的开关进行跳闸操作并记录故障信息，事故信号记录所监控开关柜的监控数据指标严重异常，告警信号用于提醒所监控开关柜的实时数据偏离合理范围；温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器均设有开出插件，每个开出插件具有同所监控开关柜的开关进行跳闸操作的开入接点连接的一对开出接点，当温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器达到第一级信号限定的数据范围时触发各自开出插件的所述开出接点，实现开关的跳闸操作；通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路；所述第一级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：>95℃，烟雾传感器实时监测浓度：>12.5FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：>5000ppm；所述第二级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：70-95℃，烟雾传感器实时监测浓度：0.65-12.5FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：1000-5000ppm；所述第三级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：50-70℃，烟雾传感器实时监测浓度：0.2-0.65FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：500-1000ppm。

其中如图5所示，箱体2一表面通过合页转动连接箱门201；箱门201一表面固定有磁铁锁202，磁铁锁202在发生紧急情况时便于打开箱门201。

其中如图6所示，理线组件8包括理线架801；理线架801一表面与滑槽101一内壁滑动配合；理线架801一表面线性排列开有圆孔802，圆孔802用于对导线进行梳理；圆孔802一内壁固定有橡胶环803，橡胶环803避免了圆孔802边缘的棱角摩擦损坏导线外部绝缘皮；理线架801一相对表面均固定有弹簧销钉804；弹簧销钉804一表面与圆槽102一内壁卡接，通过弹簧销钉804与圆槽102配合对理线架801进行微调，从而使理线架801对导线进行适当张紧，避免了导线缠绕。

本实施例的一个具体应用为：首先将导线由圆孔802穿过橡胶环803，然后移动理线架801对导线进行适度的张紧，关闭柜门4；若柜体1内部温度达到温度传感器11的检测范围时，则声光报警器3进行报警；若柜体1内部烟雾浓度达到烟雾传感器12的检测范围时，则声光报警器3进行报警；若柜体1内部产生异味并由空气质量传感器13检测到时，则声光报警器3进行报警；如果柜体1内部发生紧急情况起火时，打开箱门201，使用干粉灭火器10进行灭火。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种高安全性的高低压开关柜，包括柜体，柜体一表面固定有箱体；柜体一表面固定有声光报警器；柜体一表面通过合页转动连接有柜门；柜门一表面固定有门锁；柜体一相对表面均固定有通风口；柜体一相对内壁间固定有若干支架；柜体一相对内壁均开有若干滑槽；滑槽一内壁开有若干圆槽；滑槽一内壁滑动连接有理线组件；柜体一内壁固定有若干接线盒；其特征在于，其用于无人值守变电站，柜体一内壁固定有温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器和射频信号处理装置，射频信号处理装置分别对不同的传感器发送对应的不同的频率信号，再通过获取不同的传感器返回的频率信号来采集各个传感器的实时数据，射频信号处理装置将采集到的数据识别并标记为第一级、第二级和第三级信号，射频信号处理装置设有与监控后台相连接的通信单元，监控后台通过通信单元获取各传感器的第一级、第二级和第三级信号，并根据第一级、第二级和第三级信号分别触发监控后台内的SOE远动跳闸信号、事故信号和告警信号，其中，SOE远动跳闸信号可对所监控开关柜的开关进行跳闸操作并记录故障信息，事故信号记录所监控开关柜的监控数据指标严重异常，告警信号用于提醒所监控开关柜的实时数据偏离合理范围；温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器均设有开出插件，每个开出插件具有同所监控开关柜的开关进行跳闸操作的开入接点连接的一对开出接点，当温度传感器、烟雾传感器、空气质量传感器达到第一级信号限定的数据范围时触发各自开出插件的所述开出接点，实现开关的跳闸操作；通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路；所述第一级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：>95℃，烟雾传感器实时监测浓度：>12.5FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：>5000ppm；所述第二级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：70-95℃，烟雾传感器实时监测浓度：0.65-12.5FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：1000-5000ppm；所述第三级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：50-70℃，烟雾传感器实时监测浓度：0.2-0.65FT，空气质量传感器实时监测污染物浓度：500-1000ppm。

2.根据权利要求1所述的一种高安全性的高低压开关柜，其特征在于，所述箱体一表面通过合页转动连接箱门；所述箱门一表面固定有磁铁锁。

3.根据权利要求1所述的一种高安全性的高低压开关柜，其特征在于，所述理线组件包括理线架；所述理线架一表面与滑槽一内壁滑动配合；所述理线架一表面线性排列开有若干圆孔；所述圆孔一内壁固定有橡胶环；所述理线架一相对表面均固定有弹簧销钉；所述弹簧销钉一表面与圆槽一内壁卡接。

4.根据权利要求1所述的一种高安全性的高低压开关柜，其特征在于，所述温度传感器与声光报警器电性连接；所述烟雾传感器与声光报警器电性连接；所述空气质量传感器与声光报警器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种高安全性的高低压开关柜，其特征在于，所述箱体内部设有若干干粉灭火器；所述通风口一表面所含圆孔直径不超过2cm。