CN111864549B - 一种多重自动防护型智能开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多重自动防护型智能开关柜，柜体内安装有多层开关电力设备；分线器，分线器具有一个输入端和多个输出端，其输出端分别通过多根导电线分别电性连接柜体内的多层开关电力设备；发热组件，发热组件设置在所述柜体内，所述发热组件通过连接线电性连接所述分线器的输入端；配合触头组，所述配合触头组包括一个静触头和一个同静触头配合的动触头，动触头通过齿合结构连接所述发热组件；在开关电力设备发生短路时发热组件使齿合结构大范围动作，将配合触头组中的动触头和静触头分离，使得连接线和输电网组断开，形成断路保护；同时配合触头组带动推钮动作，使得信号发射器通电工作将短路信号发送出去。

Description

一种多重自动防护型智能开关柜

技术领域

本发明涉及一种电力配套领域，具体是一种多重自动防护型智能开关柜。

背景技术

从发电厂发电，到将电传到电缆上，再通过电缆将电力运输到入户接口的时候，电压的大小有好几次改变。发电厂发电后，会将电压升高产生高压电，通过电缆传送的高压电经开关柜把电传到用户，将高压电变为220伏。

高压电首先被传输到供电局，通过控制开关柜，从而控制高压电与供电局里的联络柜接触，然后变压器将高压电转为家用电后输出；开关柜的主要作用是控制和保护电力系统，不仅可以保证电网没有故障部分从而可以继续正常运行，继而也可以保正在维修电力故障期间的维修人员的人生安全。

现有的开关柜大多安装有保险丝，在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用；但是保险丝在熔断后需要更换新的替换，使用和维修更换较为麻烦。

发明内容

基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处，为此本发明提供了一种多重自动防护型智能开关柜。

本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：

一种多重自动防护型智能开关柜，包括：

柜体，所述柜体内安装有多层开关电力设备；

分线器，所述分线器具有一个输入端和多个输出端，其输出端分别通过多根导电线分别电性连接柜体内的多层开关电力设备；

以及发热组件，所述发热组件设置在所述柜体内，所述发热组件通过连接线电性连接所述分线器的输入端；

以及配合触头组，所述配合触头组包括一个静触头和一个同静触头配合的动触头，所述动触头通过齿合结构连接所述发热组件；

所述动触头电性连接输入线，静触头电性连接所述连接线。

采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：通过配合触头组中的静触头与动触头接触导电配合将电流引入到连接线和电性连接连接线的发热组件中，连接线通过发热组件为开关电力设备和湿度传感器以及温度传感器供电，温度传感器和湿度传感器将柜体内外的相关参数和运行情况进行收集；在开关电力设备发生短路时发热组件使齿合结构大范围动作，将配合触头组中的动触头和静触头分离，使得连接线和输电网组断开，形成断路保护，同时配合触头组带动推钮动作，使得信号发射器通电工作将短路信号发送出去。

附图说明

图1为多重自动防护型智能开关柜的结构示意图。

图2为多重自动防护型智能开关柜中柜体和散热翅片的结构示意图。

图3为多重自动防护型智能开关柜中发热组件及弹性密封伸缩结构的局部放大图。

图4为图3中A处的放大图。

图5为多重自动防护型智能开关柜中齿合结构的结构示意图。

图6为图2中B处的放大图。

图7为多重自动防护型智能开关柜的系统框图。

图中：1-柜体、2-柜门、3-导电线、4-分线器、5-湿度传感器、6-温度传感器、7-数字采集器、8-密封箱、9-连接线、10-发热电阻、11-静触头、12-动触头、13-输入线、14-导管、15-固定筒、16-活塞、17-活动件、18-压簧、19-推钮、20-信号发射器、21-滑杆、22-齿板、23-活动齿、24-固定齿板、25-铝风叶、26-散热翅片、27-安装板、28-光伏板、29-连杆、30-套管、31-导杆、32-储备电源。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。

请参阅图1和图3，本发明实施例中，一种多重自动防护型智能开关柜，包括：

柜体1，所述柜体1内安装有多层开关电力设备；

分线器4，所述分线器4具有一个输入端和多个输出端，其输出端分别通过多根导电线3分别电性连接柜体1内的多层开关电力设备，所述分线器4用于分别向多层开关电力设备供电；

以及发热组件，所述发热组件设置在所述柜体1内，所述发热组件通过连接线9电性连接所述分线器4的输入端，所述发热组件用于在所述柜体1内的开关电力设备短路时将电能转化为热能并对连接线9断电；

以及配合触头组，所述配合触头组包括一个静触头11和一个同静触头11配合的动触头12，所述动触头12通过齿合结构连接所述发热组件，所述发热组件在所述开关电力设备短路时自动将所述动触头12与静触头11分离；

所述动触头12电性连接输入线13，静触头11电性连接所述连接线9；

通过输入线13接入输电网组，借助动触头12与静触头11接触导电将输入线13上的电流引入到连接线9上，再由连接线9将电流通过分线器4把电流分别导入到柜体1上的多层开关电力设备上，为开关多层电力设备供电；

当柜体1中的开关电力设备发生短路时，连接线9上的电流增大，此时发热组件的工作电流增大，利用电阻发热原理将电能转化为热能，产生的热能转化为机械能推动齿合结构动作使得动触头12与静触头11分离，从而将输入线13与连接线9断开，在短路方面进行保护，杜绝爬电。

在本发明的一个实施例中，所述发热组件包括：

密封箱8，所述密封箱8固定安装在所述柜体1内，所述连接线9密封穿过所述密封箱8连接所述静触头11，所述静触头11安装在所述密封箱8外壁上；

发热电阻10，所述发热电阻10设置在所述密封箱8内并电性连接所述连接线9，所述发热电阻10在所述连接线9中有电流通过时产热；

以及固定筒15，所述固定筒15设置在所述密封箱8的上部并通过导管14连通所述密封箱8，所述固定筒15固定在所述柜体1上；

以及弹性密封伸缩结构，所述弹性密封伸缩结构连接所述固定筒15；

所述密封箱8内充盈有膨胀介质，弹性密封伸缩结构还连接所述齿合结构；

当连接线9中有电流流过时，发热电阻10通电产热，在柜体1内的开关电力设备正常工作时流过连接线9和发热电阻10的电流较小，此时发热电阻10产生的热量较小，密封箱8中的膨胀介质膨胀量十分有限，弹性密封伸缩结构的伸缩量极小，齿合结构的位移较小不足以驱使动触头12与静触头11分离；

当柜体1内的开关电力设备发生短路时，流过连接线9和发热电阻10的电流陡然增大，此时发热电阻10产生的热量急剧增加，密封箱8中的膨胀介质快速膨胀，快速膨胀的膨胀介质带动弹性密封伸缩结构快速动作，齿合结构的位移快速增加驱使动触头12与静触头11分离，从而起到短路保护作用，防止爬电。

在本发明的另一个实施例中，所述弹性密封伸缩结构包括密封滑动设置在所述固定筒15内的活塞16、与所述活塞16固定并同所述固定筒15同轴滑动连接的活动件17、以及用于弹性连接所述活动件17与所述固定筒15的压簧18；

所述压簧18的一端抵接在所述活塞16上，其另一端抵接在所述固定筒15的端口处；

当密封箱8中的膨胀介质受热膨胀后通过导管14流入到固定筒15中，流入的膨胀介质带动所述活塞16移动，活塞16驱动活动件17让位并压缩压簧18，由活动件17带动齿合结构动作。

在本发明的又一个实施例中，请参阅图图4～5，所述齿合结构包括：

滑杆21，所述滑杆21竖直固定在所述活动件17上；

齿板22，所述齿板22上纵向开设有同所述滑杆21同轴的滑孔，所述滑杆21同所述滑孔滑动配合；

以及活动齿23，所述活动齿23为多个并水平分布在所述齿板22的下方，所述活动齿23同所述齿板22转动连接，在所述齿板22上开设有用于对活动齿23转动限位的凹槽；以及

固定齿板24，所述固定齿板24同所述动触头12固定，动触头12水平滑动设置在所述柜体1的背面，固定齿板24上设置有一排同所述活动齿23配合的齿牙；

由于凹槽的限位使得活动齿23可向远离密封箱8的方向转动，而不能向靠近密封箱8的方向转动，因此，当活动件17从固定筒15中伸出时带动滑杆21和齿板22以及转动连接在所述齿板22下方的活动齿23向远离密封箱8的方向运动，在活动件17长距离伸缩时通过活动齿23驱动固定齿板24和动触头12与静触头11分离，起到断电的作用；

断电后发热电阻10停止发热，密封箱8中的膨胀介质冷却，冷却后的膨胀介质体积减小，在压簧18的作用下活塞16和活动件17向靠近固定筒15的方向移动复位，活动件17带动滑杆21和齿板22以及活动齿23跟随移动，活动齿23移动过程中与固定齿板24上的齿牙接触发生顺时针偏转，此时并不能带动固定齿板24跟随复位，即动触头12同静触头11保持分离状态；

待维修人员将柜体1内的电力故障排除后，手动抬升齿板22并移动固定齿板24和动触头12，使动触头12与静触头11重新接触，而后松下齿板22，齿板22沿滑杆21下移使得活动齿23重新与固定齿板24上的齿牙接触配合。

在本发明的又一个实施例中，所述柜体1上方安装有用于将短路信号发出的信号发射器20，所述柜体1内安装有电性连接所述信号发射器20的推钮19，所述推钮19同所述活动件17配合；

在所述信号发射器20的上方设置有同所述柜体1外壁转动连接的铝风叶25；

在发生短路时膨胀介质快速膨胀，活动件17长距离移动，活动件17推动推钮19动作，将信号发射器20接通电源，从而发出短路报警信号；铝制的风叶质量较小，阻力小，在有自然风的情况下能够转动，避免飞鸟在信号发射器20处搭窝或停留，影响信号发送。

在本发明的又一个实施例中，所述柜体1内安装有湿度传感器5和温度传感器6，在所述柜体1外壁上安装有数字采集器7，所述湿度传感器5和温度传感器6通过分线器4连接所述数字采集器7；

借助湿度传感器5和温度传感器6实时监测柜体1内外的温度和湿度，对柜体1内外相关参数和运行情况进行收集，并通过数字采集器7数显出来，以此保证可靠供电，传达控制指令，达到防凝露的目的。

在本发明的又一个实施例中，请参阅图2和图6，所述柜体1一侧铰接有用于将柜体1内部密封的柜门2，在所述柜体1的侧壁上均匀开设有多个散热通风槽，在所述散热通风槽的上方固定有散热翅片26；

所述散热翅片26呈指向地面的弯曲状；

利用柜门2可将柜体1锁上，保持柜体1内的开关电力设备与外界隔绝，防止溅水和灰尘落入，散热通风槽的设置可使柜体1内部与外界大气连通，便于通风散热，而散热翅片26的设置可防止雨雪天气时的落雨通过散热通风槽进入到柜体1内。

在本发明的又一个实施例中，所述柜体1内安装有储备电源32，所述信号发射器20通过推钮19电性连接所述储备电源32；所述柜体1的外部活动安装有电性连接所述储备电源32的光伏发电组件；

所述光伏发电组件包括铰接在柜体1外壁上的安装板27和固定在所述安装板27上的光伏板28，所述安装板27通过调节组件活动连接在所述柜体1的侧壁上；所述安装板27与所述散热通风槽同侧设置，所述安装板27覆盖所述散热通风槽；

光伏板28吸收光能转为电能输送至储备电源32中储存，以便在柜体1中的开关电力设备发生短路并触发推钮19时为信号发射器20供电，由于安装板27覆盖散热通风槽，因此散热通风槽有散热翅片26和安装板27的双重保护防水，在实现通风散热的前提下，提高防水性能。

在本发明的又一个实施例中，所述调节组件包括竖直安装在所述柜体1外壁上的导杆31、滑动设置在所述导杆31上的套管30、以及用于连接所述套管30与所述安装板27的连杆29；

所述连杆29的一端转动连接在所述安装板27上，其另一端转动连接在所述套管30上，所述套管30上攻有螺孔，螺孔上螺纹连接有固定螺栓；

通过沿导杆31滑动套管30带动连杆29驱动安装板27和光伏板28摆动，进而调节采光角度，在角度调节完成后利用固定螺栓穿过套管30上的螺孔与导杆31紧密贴合将套管30固定，从而保持光伏板28处于固定角度采光。

在本发明的又一个实施例中，所述数据采集器7内设置监测模块，所述监测模块包括有数据传输器，所述数据传输器通过信号发射器20无线连接云端网络；

在所述柜体1上还安装有连接所述铝风叶25的驱鸟电机，所述驱鸟电机通过遥控开关电性连接所述储备电源32，在所述遥控开关上设置有接收器，所述接收器无线连接云端网络；

通过监测模块上的数据传输器将数据采集器7上采集的温度信息以及湿度信息通过信号发射器20发送到云端网络上，监测人员可通过共享的云端服务器连接云端网络实时远程接收柜体1的运行环境数据；

当信号发射器20与云端网络的联系信号受干扰时，可通过云端网络向接收器发送驱赶飞鸟的指令，接收器接收到指令后控制遥控开关动作，将驱鸟电机接通储备电源32，由驱鸟电机带动铝风叶25转动，驱赶鸟类，增强信号传输；利用物联网理念实现运行数据的交互和在线监测以及远程控制。

请参阅图7，本发明的具体工作流程为，输电网组将电网中的电流通过输入线13引入到配合触头组中的动触头12处，通过配合触头组中的静触头11与动触头12接触导电配合将电流引入到连接线9和电性连接连接线9的发热组件中，连接线9通过发热组件为开关电力设备和湿度传感器5以及温度传感器6供电，温度传感器6和湿度传感器5将柜体1内外的相关参数和运行情况进行收集；

在开关电力设备发生短路时发热组件使齿合结构大范围动作，将配合触头组中的动触头12和静触头11分离，使得连接线9和输电网组断开，形成断路保护，同时配合触头组带动推钮19动作，使得信号发射器20通电工作将短路信号发送出去，信号发射器20由光伏发电组件为其供电，在短路保护时通过储备电源供电。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。

Claims (6)

1.一种多重自动防护型智能开关柜，其特征在于，包括：

柜体(1)，所述柜体(1)内安装有多层开关电力设备；

分线器(4)，所述分线器(4)具有一个输入端和多个输出端，其输出端分别通过多根导电线(3)分别电性连接柜体(1)内的多层开关电力设备，所述分线器(4)用于分别向多层开关电力设备供电；以及

发热组件，所述发热组件设置在所述柜体(1)内，所述发热组件通过连接线(9)电性连接所述分线器(4)的输入端，所述发热组件用于在所述柜体(1)内的开关电力设备短路时将电能转化为热能并对连接线(9)断电；以及

配合触头组，所述配合触头组包括一个静触头(11)和一个同静触头(11)配合的动触头(12)，所述动触头(12)通过齿合结构连接所述发热组件，所述发热组件在所述开关电力设备短路时自动将所述动触头(12)与静触头(11)分离；

所述动触头(12)电性连接输入线(13)，静触头(11)电性连接所述连接线(9)；

所述发热组件包括：

密封箱(8)，所述密封箱(8)固定安装在所述柜体(1)内，所述连接线(9)密封穿过所述密封箱(8)连接所述静触头(11)，所述静触头(11)安装在所述密封箱(8)外壁上；

发热电阻(10)，所述发热电阻(10)设置在所述密封箱(8)内并电性连接所述连接线(9)，所述发热电阻(10)在所述连接线(9)中有电流通过时产热；以及

固定筒(15)，所述固定筒(15)设置在所述密封箱(8)的上部并通过导管(14)连通所述密封箱(8)，所述固定筒(15)固定在所述柜体(1)上；以及

弹性密封伸缩结构，所述弹性密封伸缩结构连接所述固定筒(15)；

所述密封箱(8)内充盈有膨胀介质，弹性密封伸缩结构还连接所述齿合结构；

所述弹性密封伸缩结构包括密封滑动设置在所述固定筒(15)内的活塞(16)、与所述活塞(16)固定并同所述固定筒(15)同轴滑动连接的活动件(17)、以及用于弹性连接所述活动件(17)与所述固定筒(15)的压簧(18)；

所述压簧(18)的一端抵接在所述活塞(16)上，其另一端抵接在所述固定筒(15)的端口处；

所述齿合结构包括：

滑杆(21)，所述滑杆(21)竖直固定在所述活动件(17)上；

齿板(22)，所述齿板(22)上纵向开设有同所述滑杆(21)同轴的滑孔，所述滑杆(21)同所述滑孔滑动配合；以及

活动齿(23)，所述活动齿(23)为多个并水平分布在所述齿板(22)的下方，所述活动齿(23)同所述齿板(22)转动连接，在所述齿板(22)上开设有用于对活动齿(23)转动限位的凹槽；以及

固定齿板(24)，所述固定齿板(24)同所述动触头(12)固定，动触头(12)水平滑动设置在所述柜体(1)的背面，固定齿板(24)上设置有一排同所述活动齿(23)配合的齿牙。

2.根据权利要求1所述的一种多重自动防护型智能开关柜，其特征在于，所述柜体(1)上方安装有用于将短路信号发出的信号发射器(20)，所述柜体(1)内安装有电性连接所述信号发射器(20)的推钮(19)，所述推钮(19)同所述活动件(17)配合；

在所述信号发射器(20)的上方设置有同所述柜体(1)外壁转动连接的铝风叶(25)。

3.根据权利要求1所述的一种多重自动防护型智能开关柜，其特征在于，所述柜体(1)内安装有湿度传感器(5)和温度传感器(6)，在所述柜体(1)外壁上安装有数字采集器(7)，所述湿度传感器(5)和温度传感器(6)通过分线器(4)连接所述数字采集器(7)。

4.根据权利要求2所述的一种多重自动防护型智能开关柜，其特征在于，所述柜体(1)一侧铰接有用于将柜体(1)内部密封的柜门(2)，在所述柜体(1)的侧壁上均匀开设有多个散热通风槽，在所述散热通风槽的上方固定有散热翅片(26)；

所述散热翅片(26)呈指向地面的弯曲状。

5.根据权利要求4所述的一种多重自动防护型智能开关柜，其特征在于，所述柜体(1)内安装有储备电源(32)，所述信号发射器(20)通过推钮(19)电性连接所述储备电源(32)；所述柜体(1)的外部活动安装有电性连接所述储备电源(32)的光伏发电组件；

所述光伏发电组件包括铰接在柜体(1)外壁上的安装板(27)和固定在所述安装板(27)上的光伏板(28)，所述安装板(27)通过调节组件活动连接在所述柜体(1)的侧壁上；所述安装板(27)与所述散热通风槽同侧设置，所述安装板(27)覆盖所述散热通风槽。

6.根据权利要求5所述的一种多重自动防护型智能开关柜，其特征在于，所述调节组件包括竖直安装在所述柜体(1)外壁上的导杆(31)、滑动设置在所述导杆(31)上的套管(30)、以及用于连接所述套管(30)与所述安装板(27)的连杆(29)；

所述连杆(29)的一端转动连接在所述安装板(27)上，其另一端转动连接在所述套管(30)上，所述套管(30)上攻有螺孔，螺孔上螺纹连接有固定螺栓。

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