CN111010828B - 一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜 - Google Patents

Abstract

本发明属于电气控制柜技术领域，公开了一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，包括外柜、安装于外柜内部的灭火管道、温度传感器、烟雾传感器、以及安装于外柜外部的灭火组件和处理装置；所述灭火管道与灭火组件均至少设有一个；所述灭火组件包括灭火器和驱动基座，且灭火器安装于驱动基座上；所述处理装置中包括PLC处理器，并与驱动基座电连；基于温度传感器和烟雾传感器进行实时监测，以确定控制柜内是否存在起火现象，若存在，则配合灭火装置实现及时灭火，以有效降低控制柜起火时的损失；而灭火装置基于灭火管道、普通的灭火器和驱动基座构成，生产成本低，且灭火器和驱动基座均可进行拆卸更换，使用成本低。

Description

一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜

技术领域

本发明属于电气控制柜技术领域，具体涉及一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜。

背景技术

伴随经济高速发展，电气自动化系统在工业和国防等领域发挥重要作用，其中包括对电气自动化控制柜的安全性保障。控制柜是用于为电力设备提供工作用电的供电设备，在工作过程中，其内部电子元器件会产生大量热量，传统的散热方式采用通风口活散热风扇，散热速度慢，不能将热量及时排除，致使元器件运行效率低，长期以往将导致电气元件老化，甚至引起电气元件起火；电气元件起火后会引起整个控制柜的快速燃烧，等待工作人员进行救火时已为时过晚，产生巨大损失。因此，具有阻燃灭火功能的自动化电气控制柜成为当今不可逆转的趋势。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，以有效降低控制柜出现起火后的损失。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，其特征在于，包括外柜、安装于外柜内部的灭火管道、温度传感器、烟雾传感器、以及安装于外柜外部的灭火组件和处理装置；

所述灭火管道与灭火组件均至少设有一个，且灭火管道上设有朝向外柜内部的喷嘴，并与灭火组件导通连接；

所述灭火组件包括灭火器和驱动基座，且灭火器安装于驱动基座上；所述驱动基座的两侧均设有侧板，侧板上开设有安装孔，以实现驱动基座的安装固定，且驱动基座包括控制器、驱动机构、密封连接机构和限位机构；所述灭火器包括灭火罐、手柄和喷管，其中所述灭火罐通过卡箍固定于驱动基座表面，所述手柄与限位机构相互限制卡合，且驱动机构位于手柄的一侧，以驱动手柄，开启灭火器，所述喷管与密封连接机构密封连接，以实现灭火器与灭火管道的连接；

所述处理装置中包括PLC处理器，并与控制器电连。

优选的，所述驱动基座的一侧开设有安装槽，且驱动机构和限位机构均位于安装槽内；所述驱动机构包括相互连接的电推杆和推板，且推板限定于手柄可驱动的一侧。

优选的，所述限位机构包括梯形结构的卡销、以及卡销的弹性限定结构；所述弹性限定结构包括依次焊接永磁块、弹簧和电磁块，且永磁块与卡销焊接。

优选的，所述密封连接机构包括活动的压环和固定的密封套，且压环为U型结构，并与密封套之间连接有弹性连接件，所述喷管呈一端大一端小的结构形式，其中直径大的一端插入密封套内，且压环的U型槽尺寸小于喷管的最大直径，所述密封套与灭火管道之间连接有导管。

进一步的，所述密封套内设有密封垫，且密封垫位于密封套与喷管端部之间。

进一步的，所述压环的一侧外壁上一体成型有滑块，所述驱动基座的表壁上开设有滑槽，且滑块限定于滑槽内，沿滑槽进行滑动。

优选的，所述卡箍包括两个半环形结构的卡环，且两个卡环的一端通过转轴转动连接，另一端通过固定销固定连接；所述卡箍还包括安装座，且安装座与其中一个卡环一体成型，并焊接于驱动基座的表壁上。

优选的，所述驱动基座还包括限位开关和警示灯；其中所述限位开关安装于电推杆的一侧，并与推板相接触；所述警示灯安装于驱动基座的表壁上，并与限位开关配合，以标识灭火器的使用状态。

优选的，所述驱动基座还包括复位开关，安装于驱动基座的表壁上，并与控制器配合，实现驱动基座上各结构的复位。

优选的，所述控制柜还包括位于安装于外柜内部的内柜和分隔板，由阻燃材料制成，且分隔板至少设有一个，并固定于内柜的内部。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)基于温度传感器和烟雾传感器进行实时监测，以确定控制柜内是否存在起火现象，若存在，则配合灭火装置实现及时灭火，以有效降低控制柜起火时的损失；而灭火装置基于灭火管道、普通的灭火器和驱动基座构成，生产成本低，且灭火器和驱动基座均可进行拆卸更换，使用成本低。

(2)上述驱动基座包括驱动机构和限位机构，并均与灭火器的手柄相配合，既保证了灭火器固定时的安全性，又保证了灭火时灭火器能有效启动。

(3)上述驱动基座还包括密封连接机构，以保证灭火器与灭火管道的密封连接，从而有效实现控制柜内的灭火操作。

(4)上述驱动基座还包括限位开关、警示灯和复位开关，其中限位开关限定驱动机构的初始位置；警示灯作用于驱动机构启动后，以标识当前灭火器为已使用状态；复位开关则用于实现整体驱动基座的复位，以使得驱动基座可进行重复使用。

(5)基于阻燃内柜和阻燃分隔板的设置，使得整体控制柜具有良好的阻燃效果，因此即使出现起火现象也不会造成所有电气元件均被烧毁，进一步降低控制柜起火时的损失。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明中灭火组件的结构示意图；

图3为本发明中灭火组件的正视图；

图4为图2中的A处放大图；

图5为图2中的B处放大图；

图6为灭火组件中卡箍的结构示意图；

图7为本发明的一使用示意图。

图中：1-外柜、2-内柜、3-分隔板、4-灭火管道、5-灭火组件、51-灭火器、511-灭火罐、512-手柄、513-喷管、514-卡环、515-安装座、52-驱动基座、53-控制器、54-驱动机构、541-电推杆、542-推板、543-限位开关、55-密封连接机构、551-压环、5511-滑块、5512-滑槽、552-弹性连接件、553-密封套、554-导管、555-密封垫、56-限位机构、561-卡销、562-永磁块、563-弹簧、564-电磁块、57-警示灯、58-复位开关、59-侧板、6-温度传感器、7-处理装置、8-烟雾传感器。

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。

请参阅图1-图7所示，本发明提供如下技术方案：一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，包括外柜1、安装于外柜1内部的灭火管道4、温度传感器6、烟雾传感器8、以及安装于外柜1外部的灭火组件5和处理装置7；

灭火管道4与灭火组件5均至少设有一个，且灭火管道4上设有朝向外柜1内部的喷嘴，并与灭火组件5导通连接；

具体，结合图1所示，整体控制柜中仅设有一组温度传感器6和烟雾传感器8，对称设有两个灭火管道4和灭火组件5，在此结构中，处理装置7基于温度传感器6和烟雾传感器8的检测结果，同时驱动两个灭火组件5，实现整体控制柜的双向灭火，保证灭火的有效性；另外，结合图7所示，在面对大型控制柜时，可对控制柜进行分区处理，即控制柜内设有两组及两组以上的温度传感器6和烟雾传感器8图7中示出两组，并根据传感器的设置组数将控制柜的内环境分隔为多个单元区，且每个单元区内均安装有两个灭火管道4和灭火组件5，处理装置7基于不同单元区的传感器的检测结果，启动对应的灭火组件5，以实现大型控制柜内的分区灭火，同样能保证灭火的有效性和及时性；

具体的：

灭火组件5包括灭火器51和驱动基座52，且灭火器51安装于驱动基座52上；驱动基座52的两侧均设有侧板59，侧板59上开设有安装孔，以实现驱动基座52的安装固定，且驱动基座52包括控制器53、驱动机构54、密封连接机构55和限位机构56；灭火器51包括灭火罐511、手柄512和喷管513，其中灭火罐511通过卡箍固定于驱动基座52表面，手柄512与限位机构56相互限制卡合，且驱动机构54位于手柄512的一侧，以驱动手柄512，开启灭火器51，喷管513与密封连接机构55密封连接，以实现灭火器51与灭火管道4的连接；

处理装置7中包括PLC处理器，并与控制器53电连。

综上，基于温度传感器6和烟雾传感器8对控制柜内的环境状态进行检测，并将检测结果传输至处理装置7，当控制柜内的温度过高且存在烟雾产生时，处理装置7判定控制柜内存在起火现象，由此产生控制信号，并将控制信号传输至控制器53，控制器53基于控制信号控制启动驱动机构54和限位机构56，由此使得灭火器51被开启，灭火器51选用市面上常规的二氧化碳灭火器，开启通过喷管513和密封连接机构55将二氧化碳喷入灭火管道4内，然后由灭火管道4上的喷嘴喷向控制柜内部，以此达到灭火目的。

作为一种实施方式，驱动基座52的一侧开设有安装槽，且驱动机构54和限位机构56均位于安装槽内；驱动机构54包括相互连接的电推杆541和推板542，且推板542限定于手柄512可驱动的一侧。基于此，驱动机构54的驱动原理为：由控制器53接收处理装置7发出的控制信号，并控制电推杆541启动，电推杆541伸长，推动推板542压紧手柄512，由此配合手柄512的转动实现灭火器51的开启。

进一步的，限位机构56包括梯形结构的卡销561、以及卡销561的弹性限定结构；弹性限定结构包括依次焊接永磁块562、弹簧563和电磁块564，且永磁块562与卡销561焊接。

基于此，限位机构56的驱动原理为：限位机构56处于限定状态时即整体驱动基座52中的结构均为启动，电磁块564保持通电，以产生感应磁场，由此使得电磁块564与永磁块562之间存在磁场排斥力，以限定卡销561的位置，此时卡销561则能卡入手柄512中，以限定手柄512的固定状态，避免灭火器51出现开启的现象；

在控制器53控制电推杆541启动的同时，切断电磁块564的通电，以使得电磁块564与永磁块562之间无限定作用，此时由于手柄512受压以及卡销561的斜面导向，使得卡销561压缩弹簧563，从而使卡销561从手柄512内滑出，保证手柄512能正常压紧，实现灭火器51的有效开启。

作为一种实施方式，密封连接机构55包括活动的压环551和固定的密封套553，且压环551为U型结构，并与密封套553之间连接有弹性连接件552，喷管513呈一端大一端小的结构形式，其中直径大的一端插入密封套553内，且压环551的U型槽尺寸小于喷管513的最大直径，密封套553与灭火管道4之间连接有导管554。基于此，密封连接机构55的连接原理为：拉开压环551，弹性连接件552伸长，使得压环551与密封套553之间的距离增大，将喷管513卡入压环551的U型槽内，并将喷管513的端部对准密封套553；松开压环551，弹性连接件552收缩，压环551对喷管513产生推压力，并带动喷管513插入密封套553内，实现密封套553与喷管513之间的密封限定。而密封套553又与灭火管道4之间连接有导管554，因此，基于导管554能有效实现喷管513与灭火管道4之间的密封连接。

进一步的，密封套553内设有密封垫555，以此实现密封套553与喷管513连接处的进一步密封。

进一步的，压环551的一侧外壁上一体成型有滑块5511，驱动基座52的表壁上开设有滑槽5512，且滑块5511限定于滑槽5512内，沿滑槽5512进行滑动。基于此，限定压环551移动的方向，并提高压环551的稳定性。

作为一种实施方式，卡箍包括两个半环形结构的卡环514，且两个卡环514的一端通过转轴转动连接，另一端通过固定销固定连接；卡箍还包括安装座515，且安装座515与其中一个卡环514一体成型，并焊接于驱动基座52的表壁上。值得说明的是，在执行灭火器51的安装时：卸下卡环514上的固定销，以打开其中一个卡环514，将灭火罐511卡入卡环514内，并保证手柄512能与卡销561形成配合，然后拆下手柄512上原有的保险销；合并两个卡环514，实现灭火罐511的卡紧固定。其目的是：避免因保险销的限定，引起灭火器51无法开启，而配合卡销561，又能保证保险销被拆下后，不会出现灭火器51误开启的现象。

进一步优选的实施方式，驱动基座52还包括限位开关543、复位开关58和警示灯57；其中限位开关543安装于电推杆541的一侧，并与推板542相接触；警示灯57安装于驱动基座52的表壁上，并与限位开关543配合，以标识灭火器51的使用状态；复位开关58安装于驱动基座52的表壁上，并与控制器53配合，实现驱动基座52上各结构的复位。

具体，结合图2所示，在整体灭火组件5未被启动时，推板542位于初始位置处，与限位开关543相接触，而基于该接触使得限位开关543形成断开状态，因此控制器53与警示灯57之间即形成断路，警示灯57不启动，标识为当前灭火器51未使用；而在灭火组件5被启动后，基于电推杆541的推动，推板542远离限位开关543，由此限位开关543闭合，警示灯57被点亮，标识为当前灭火器51已使用；

而复位开关58则应用于更换灭火器51的情况下，综上可知，灭火组件5被启动灭火后，电推杆541伸长、警示灯57点亮、电磁块564断电，若重新安装新的灭火器51，则需要使上述结构均恢复至初始状态，因此对应设置了复位开关58，在按压复位开关58时，启动控制器53中的复位程序，以驱动上述结构自动复位，使得整体驱动基座52适用于一个新的灭火器51。上述复位操作的适用情况包括：1及时灭火后，控制柜损失较小，经维修后控制柜仍能正常使用，但此时灭火器51已被开启，因此需要更换灭火器51；2灭火后，控制柜不能继续使用，此时可将灭火组件5拆卸下来，以应用于另一个控制柜上，同样需要进行灭火器51的更换。

优选的一实施例，控制柜还包括位于安装于外柜1内部的内柜2和分隔板3，由阻燃材料制成，且分隔板3至少设有一个，并固定于内柜2的内部。

由此，提高整体控制柜的阻燃性能，使得控制柜内即使出现起火现象，也不会造成所有电气元件均被烧毁，以进一步降低控制柜起火时的损失。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，其特征在于，包括外柜(1)、安装于外柜(1)内部的灭火管道(4)、温度传感器(6)、烟雾传感器(8)、以及安装于外柜(1)外部的灭火组件(5)和处理装置(7)；

所述灭火管道(4)与灭火组件(5)均至少设有一个，且灭火管道(4)上设有朝向外柜(1)内部的喷嘴，并与灭火组件(5)导通连接；

所述灭火组件(5)包括灭火器(51)和驱动基座(52)，且灭火器(51)安装于驱动基座(52)上；所述驱动基座(52)的两侧均设有侧板(59)，侧板(59)上开设有安装孔，以实现驱动基座(52)的安装固定，且驱动基座(52)包括控制器(53)、驱动机构(54)、密封连接机构(55)和限位机构(56)；所述灭火器(51)包括灭火罐(511)、手柄(512)和喷管(513)，其中所述灭火罐(511)通过卡箍固定于驱动基座(52)表面，所述手柄(512)与限位机构(56)相互限制卡合，且驱动机构(54)位于手柄(512)的一侧，以驱动手柄(512)，开启灭火器(51)，所述喷管(513)与密封连接机构(55)密封连接，以实现灭火器(51)与灭火管道(4)的连接；

所述处理装置(7)中包括PLC处理器，并与控制器(53)电连；

所述密封连接机构(55)包括活动的压环(551)和固定的密封套(553)，且压环(551)为U型结构，并与密封套(553)之间连接有弹性连接件(552)，所述喷管(513)呈一端大一端小的结构形式，其中直径大的一端插入密封套(553)内，且压环(551)的U型槽尺寸小于喷管(513)的最大直径，所述密封套(553)与灭火管道(4)之间连接有导管(554)；

所述密封套(553)内设有密封垫(555)，且密封垫(555)位于密封套(553)与喷管(513)端部之间；

所述压环(551)的一侧外壁上一体成型有滑块(5511)，所述驱动基座(52)的表壁上开设有滑槽(5512)，且滑块(5511)限定于滑槽(5512)内，沿滑槽(5512)进行滑动。

2.根据权利要求1所述的一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，其特征在于：所述驱动基座(52)的一侧开设有安装槽，且驱动机构(54)和限位机构(56)均位于安装槽内；所述驱动机构(54)包括相互连接的电推杆(541)和推板(542)，且推板(542)限定于手柄(512)可驱动的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，其特征在于：所述限位机构(56)包括梯形结构的卡销(561)、以及卡销(561)的弹性限定结构；所述弹性限定结构包括依次焊接永磁块(562)、弹簧(563)和电磁块(564)，且永磁块(562)与卡销(561)焊接。

4.根据权利要求1所述的一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，其特征在于：所述卡箍包括两个半环形结构的卡环(514)，且两个卡环(514)的一端通过转轴转动连接，另一端通过固定销固定连接；所述卡箍还包括安装座(515)，且安装座(515)与其中一个卡环(514)一体成型，并焊接于驱动基座(52)的表壁上。

5.根据权利要求1所述的一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，其特征在于：所述驱动基座(52)还包括限位开关(543)和警示灯(57)；其中所述限位开关(543)安装于电推杆(541)的一侧，并与推板(542)相接触；所述警示灯(57)安装于驱动基座(52)的表壁上，并与限位开关(543)配合，以标识灭火器(51)的使用状态。

6.根据权利要求1所述的一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，其特征在于：所述驱动基座(52)还包括复位开关(58)，安装于驱动基座(52)的表壁上，并与控制器(53)配合，实现驱动基座(52)上各结构的复位。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种带有阻燃灭火功能的分格式自动化电气控制柜，其特征在于：还包括位于安装于外柜(1)内部的内柜(2)和分隔板(3)，由阻燃材料制成，且分隔板(3)至少设有一个，并固定于内柜(2)的内部。

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