CN110707582A - 一种用于配电柜的智能云端系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于配电柜的智能云端系统，包括配电柜和电气控制部分，所述电气控制部分包括检测模块、控制模块、通讯模块和云服务器，通讯模块用于实现控制模块与云服务器的通讯，控制模块设置在柜体内，用于实现检测模块信息的汇总并可控制断路器的通断，云服务器用于控制控制模块、可接收检测模块发来的信息并存储，涉及电气控制领域。该用于配电柜的智能云端系统直接采用手车式真空断路器作为核心元件，常规宽度为800宽，节省了客户配电房空间,从而有效的解决了现有配电柜使用过程中，一旦发生电量过高或者超标时，通常难以察觉且容易引发险情，进而对整个电力系统造成难以估量的损失，也容易造成配电柜使用单位的安全问题。

Description

一种用于配电柜的智能云端系统

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，具体为一种用于配电柜的智能云端系统。

背景技术

配电柜分动力配电柜和照明配电柜、计量柜，是配电系统的末级设备，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，这级设备应对负荷提供保护、监视和控制，现有配电柜使用过程中，一旦发生电量过高或者超标时，通常难以察觉且容易引发险情，进而对整个电力系统造成难以估量的损失，也容易造成配电柜使用单位的安全问题，所以需要一种用于配电柜的智能云端系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于配电柜的智能云端系统，解决了现有配电柜使用过程中，一旦发生电量过高或者超标时，通常难以察觉且容易引发险情，进而对整个电力系统造成难以估量的损失，也容易造成配电柜使用单位的安全问题的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于配电柜的智能云端系统，包括配电柜和电气控制部分，所述电气控制部分包括检测模块、控制模块、通讯模块和云服务器，通讯模块用于实现控制模块与云服务器的通讯，控制模块设置在柜体内，用于实现检测模块信息的汇总并可控制断路器的通断，云服务器用于控制控制模块、可接收检测模块发来的信息并存储，所述配电柜包括柜体和柜门，所述柜门安装在柜体上，所述柜体的内部设置有仪表室，所述柜体的内部设置有断路器室，所述断路器室的内部安装有真空断路器，所述柜体的内部设置有母线室和电缆室，所述仪表室、断路器室、母线室和电缆室相互隔开，所述仪表室、断路器室、母线室和电缆室的内部均设置有独立向上的泄压通道，所述泄压通道的顶部设置有泄压板，所述柜体的真空断路器的底部设置有导轨，导轨是辅助真空断路器滑出柜体时使用的，所述柜体的内部设置有与柜体内壁滑动连接的活门板，设置活门板是为了保护静触头，所述柜体的内部安装有连锁机构剪刀叉和航空插座，连锁机构剪刀叉和航空插座是用于控制活门板上下移动的，所述活动连锁机构剪刀叉的触发机构设置在真空断路器的行进路径上，所述真空断路器上设置有航空插头和触爪，触爪可抓牢静触头，航空插头可插入航空插座。

优选的，所述检测模块安装在柜体内，所述检测模块包括电压检测模块和电流检测模块，电压检测模块完成将电压信号转换为满足A/D输入的小电压信号并通过数据线与控制模块相连，电流检测模块完成将电流信号转换为满足A/D输入的小电流信号并通过数据线与控制模块相连。

优选的，所述断路器的下端安装有接地刀开关。

优选的，所述顶部泄压板的两侧通过螺栓与柜体固定连接，每块柜顶泄压通道盖板螺栓靠柜前部分采用金属螺栓，靠柜后部分采用尼龙螺栓，以确保其强度低于其他柜体紧固螺栓或门锁，同时保证释放压力时，气流向顶部后方泄压，开启的盖板不被气流所冲击脱离柜体而伤及远处人员。在开关柜内部燃弧故障时，顶部泄压金属板将被打开，释放压力气体，故障气体不能从前后侧面等方向喷出伤及操作人员或其他设备的安全。

优选的，所述真空断路器的地步设置有底盘车，底盘车与导轨滑动配合。

优选的，所述柜体上设置有观察窗，使操作人员能清晰的观察到真空断路器和接地刀开关的分合状态。同时具有足够的机械强度，保证发生故障时观察窗有与金属外壳一样的机械强度，从而保证人员的人身安全。

优选的，所述柜门上固定安装有电磁锁，所述柜门上设置有人机交互显示屏，所述柜门上设有若干由软磁材料制成的固定条和由软磁材料制成的吸附层，所述吸附层内设有若干凸起，凸起和固定条贴合，所述吸附层外套设有带覆合铝箔的C/N棉锦阻燃布，人机交互显示屏实现主回路监测、支路检测、主回路告警、支路告警、阈值设置、显示负载曲线等功能，通过柜内按住传感器，在断路器进线端带电时，电磁锁将柜门锁死，不能打开柜门，防止操作人员带电误入柜内，发生事故。

优选的，所述通讯模块采用Wi-Fi通讯模块G通讯模块或G通讯模块。

优选的，所述柜体的内部设置有烟雾报警器，所述烟雾报警器与控制模块通过数据线电连接，当终端的配电柜处发生火情时，烟雾报警器可以及时侦测到火情并发出警报，同时火情信息传递至控制模块、云服务器，云服务器可通过控制模块控制断路器断电，从而避免火情扩大。

(1)本发明整个系统采用模块化设计，可根据实际的应用灵活设计，通过设置独立向上泄压通道，可设置阀值，可根据实际配置需要进行软硬件的灵活配置，最大程度满足应用需要，控制模块和检测模块采用独立分离设计模式，便于屏柜的安装和配线，可以独立替换任意配件，各组检测单元可以通过简易配置组成一体，且带有备用通道，以方便扩展，通过收集远程控制配电柜断电的案例形成特征集，收集的信息主要包括电流、电压、通断电情况等特征维度，并将特征集用于训练优化云服务器，工作时，检测模块能够检测到电路中的电压、电流信息并时时传递至控制模块，并通过控制模块传递至云服务器，当发生电量过大或者超标时，云服务器发出断电指令并通过控制模块控制断路器断电；同时断电案例的信息以及后续客户反馈的信息也会存储至云服务器中，以进一步优化提升云服务器的能力。

(2)本发明采用手车式真空断路器，替代传统高压隔离开关+固定式真空断路器的元件配置方式，在柜体检修或者断电时，手车式真空断路器可以直接抽出柜体，从而形成明显的一次回路断口，保证检修人员的人身安全。一种用于配电柜的智能云端系统，易于核心元件的更换或者检修，更换或者检修手车式真空断路器时，整个电力系统不需要断电，只需要将手车式真空断路器断开后，直接抽出柜体，更换手车式真空断路器或者检修后，再将手车式真空断路器推入柜体内，合闸运行，避免给给客户带来不必要的经济损失和安全隐患。

(3)本发明当有意外起火现象发生时，可能会导致C/N棉锦阻燃布自动脱落，从而防止火势的进一步扩大，但由于C/N棉锦阻燃布为软性材料，被引燃后可能会粘附在吸附层上，而固定条与凸起通过磁性吸附，起火后变压器周围的环境温度迅速升高，软磁在高温环境下磁性会逐渐消失，导致固定条与凸起之间的吸附性消失，吸附层则自动脱落，在柜体与外界之间形成隔离带，进一步防止火势延伸，极大提高此柜体的安全性，极大提高了此柜体的防火性能。

(4)本发明采用手车式真空断路器，替代传统高压隔离开关+固定式真空断路器的元件配置方式，在柜体检修或者断电时，手车式真空断路器可以直接抽出柜体，从而形成明显的一次回路断口，保证检修人员的人身安全，易于核心元件的更换或者检修，更换或者检修手车式真空断路器时，整个电力系统不需要断电，只需要将手车式真空断路器断开后，直接抽出柜体，更换手车式真空断路器或者检修后，再将手车式真空断路器推入柜体内，合闸运行，避免给给客户带来不必要的经济损失和安全隐患。

(5)本发明直接采用手车式真空断路器作为核心元件，常规宽度为800宽，节省了客户配电房空间,从而有效的解决了现有配电柜使用过程中，一旦发生电量过高或者超标时，通常难以察觉且容易引发险情，进而对整个电力系统造成难以估量的损失，也容易造成配电柜使用单位的安全问题的问题。

附图说明

图1为本发明电气控制部分逻辑框架图；

图2为本发明柜体结构正式图；

图3为本发明柜体结构剖视图。

其中，1配电柜、101柜体、102柜门、2电气控制部分、201检测模块、202控制模块、203通讯模块、204云服务器、3仪表室、4断路器室、5真空断路器、6母线室、7电缆室、8泄压通道、9泄压板、10导轨、11活门板、12连锁机构剪刀叉、13航空插座、14航空插头、15接地刀开关、16底盘车、17观察窗、18电磁锁、19人机交互显示屏。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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。

如图1-3所示，本发明实施例提供一种用于配电柜的智能云端系统，包括配电柜1和电气控制部分2，电气控制部分2包括检测模块201、控制模块202、通讯模块203和云服务器204，检测模块201安装在柜体101内，检测模块201包括电压检测模块和电流检测模块，通讯模块203采用Wi-Fi通讯模块2034G通讯模块203或5G通讯模块203，配电柜1包括柜体101和柜门102，柜门102安装在柜体101上，柜门102上固定安装有电磁锁18，柜门102上设置有人机交互显示屏19，柜门102上设有若干由软磁材料制成的固定条22和由软磁材料制成的吸附层23，吸附层内设有若干凸起，凸起和固定条贴合，吸附层23外套设有带覆合铝箔的C/N棉锦阻燃布24，柜体101的内部设置有烟雾报警器20，烟雾报警器20与控制模块202通过数据线电连接，柜体101的内部设置有仪表室3，柜体101的内部设置有断路器室4，断路器室4的内部安装有真空断路器5，真空断路器5的下端安装有接地刀开关15，真空断路器5的地步设置有底盘车16，柜体101上设置有观察窗17，柜体101的内部设置有母线室6和电缆室7，仪表室3、断路器室4、母线室6和电缆室7相互隔开，仪表室3、断路器室4、母线室6和电缆室7的内部均设置有独立向上的泄压通道8，泄压通道8的顶部设置有泄压板9，顶部泄压板9的两侧通过螺栓与柜体101固定连接，柜体101的真空断路器5的底部设置有导轨10，柜体101的内部设置有与柜体101内壁滑动连接的活门板11，柜体101的内部安装有连锁机构剪刀叉12和航空插座13，活动连锁机构剪刀叉12的触发机构设置在真空断路器5的行进路径上，真空断路器5上设置有航空插头14和触爪21。

使用时，手车式真空断路器通过左右导轨支撑，可将手车式真空断路器推入工作位置或抽出柜外检修、更换，将手车式真空断路器推入柜内后，手车式真空断路器的底盘车两侧锁紧插件，插入左右导轨锁紧孔内，将车式真空断路器底盘车位置锁死在实验位置，将底盘车操作手柄插入底盘车操作孔内，摇动操作手柄转动，使真空断路器本体向柜内移动，真空断路器本体在向柜内移动过程中，触动柜体内左右两侧的活门连锁机构剪刀叉，使活门拉杆向上运动，带动活门板向上移动，露出静触头盒孔位置，手车式真空断路器进一步向柜内移动，最终手车式真空断路器的触爪和柜体内固定安装的静触头抓牢，使一次回路上下端独立连通，手车式真空断路器到达工作位置，将手车式真空断路器底盘车锁死在实验位置后，需要将真空断路器的航空插头插入柜体上固定的航空插座，使二次回路接通，当手车式真空断路器向柜内移动时，真空断路器上的右侧挡板，触动固定安装在柜体上的二次插座连锁机构的尼龙滚轮运动，使二次插座连锁机构连锁赶，缓缓向下转动，最终达到水平位置，将二次航空插座锁死，真空断路器下端安装接地刀开关时，右侧导轨需要配备地刀连锁装置，与接地开关连锁装置连接，从而将接地刀开关的操作和手车式真空断路器通过左右导轨连锁在一起，达到五防要求，五防通常是指为确保人身安全，对高压电气设备应具备五种防误功能的简称，是电力安全的重要措施之一，五防即为防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带地线送电；防止误入带电间隔，柜体门板上的观察窗，使操作人员能清晰的观察到真空断路器和接地刀开关的分合状态，同时具有足够的机械强度，保证发生故障时观察窗有与金属外壳一样的机械强度，从而保证人员的人身安全，柜固定后，将手车式真空断路器从柜内抽出，将左右导轨下方的中隔板固定螺栓取出后，将中隔板从柜内取出，从柜体正面进入柜内，搭接电缆，电磁锁，通过柜内按住传感器，在断路器进线端带电时，电磁锁将柜门锁死，不能打开柜门，防止操作人员带电误入柜内，发生事故，柜门上设有若干由软磁材料制成的固定条以及由软磁材料制成的吸附层，吸附层内设有若干凸起，所述凸起和固定条贴合，吸附层外套设有带覆合铝箔的C/N棉锦阻燃布，当有意外起火现象发生时，可能会导致C/N棉锦阻燃布自动脱落，从而防止火势的进一步扩大，但由于C/N棉锦阻燃布为软性材料，被引燃后可能会粘附在吸附层上，而固定条与凸起通过磁性吸附，起火后变压器周围的环境温度迅速升高，软磁在高温环境下磁性会逐渐消失，导致固定条与凸起之间的吸附性消失，吸附层则自动脱落，在柜体与外界之间形成隔离带，进一步防止火势延伸，极大提高此柜体的安全性，极大提高了此柜体的防火性能。

Claims (9)

1.一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：包括配电柜(1)和电气控制部分(2)，所述电气控制部分(2)包括检测模块(201)、控制模块(202)、通讯模块(203)和云服务器(204)，所述配电柜(1)包括柜体(101)和柜门(102)，所述柜门(102)安装在柜体(101)上，所述柜体(101)的内部设置有仪表室(3)，所述柜体(101)的内部设置有断路器室(4)，所述断路器室(4)的内部安装有真空断路器(5)，所述柜体(101)的内部设置有母线室(6)和电缆室(7)，所述仪表室(3)、断路器室(4)、母线室(6)和电缆室(7)相互隔开，所述仪表室(3)、断路器室(4)、母线室(6)和电缆室(7)的内部均设置有独立向上的泄压通道(8)，所述泄压通道(8)的顶部设置有泄压板(9)，所述柜体(101)的真空断路器(5)的底部设置有导轨(10)，所述柜体(101)的内部设置有与柜体(101)内壁滑动连接的活门板(11)，所述柜体(101)的内部安装有连锁机构剪刀叉(12)和航空插座(13)，所述活动连锁机构剪刀叉(12)的触发机构设置在真空断路器(5)的行进路径上，所述真空断路器(5)上设置有航空插头(14)和触爪(21)。

2.根据权利要求1所述的一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：所述检测模块(201)安装在柜体(101)内，所述检测模块(201)包括电压检测模块和电流检测模块。

3.根据权利要求2所述的一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：所述真空断路器(5)的下端安装有接地刀开关(15)。

4.根据权利要求3所述的一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：所述顶部泄压板(9)的两侧通过螺栓与柜体(101)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：所述真空断路器(5)的地步设置有底盘车(16)。

6.根据权利要求5所述的一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：所述柜体(101)上设置有观察窗(17)。

7.根据权利要求6所述的一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：所述柜门(102)上固定安装有电磁锁(18)，所述柜门(102)上设置有人机交互显示屏(19)，所述柜门(102)上设有若干由软磁材料制成的固定条和由软磁材料制成的吸附层，吸附层内设有若干凸起，凸起和固定条贴合，吸附层外套设有带覆合铝箔的C/N棉锦阻燃布。

8.根据权利要求6所述的一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：所述通讯模块(203)采用Wi-Fi通讯模块(203)4G通讯模块(203)或5G通讯模块(203)。

9.根据权利要求6所述的一种用于配电柜的智能云端系统，其特征在于：所述柜体(101)的内部设置有烟雾报警器，烟雾报警器与控制模块(202)通过数据线电连接。

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