CN111969436B - 一种智能配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配电柜技术领域，具体公开了一种智能配电柜；包括柜体、底座和顶棚，柜体的前侧面中下端开设有柜口，柜口上转动设置有柜门，柜体的左右两内壁上设置有竖向滑轨，位于两个竖向滑轨之间设置有安装框，且安装框设置在柜口的正后面，安装框的前侧面设置有电器元件，安装框的上表面连接有第一弹簧，第一弹簧的上端与柜体的顶壁相连接；本发明有效解决了柜体内部积水上升而导致积水与各个电器元件、线路相接触引起的电路短路，有效避免了触电安全事故的发生，其防涝效果优异，同时其设置的自动排水机构利用了虹吸原理，可持续将柜体内部的雨水全部排出，其结构新颖、自动排水效果优异、实用性强。

Description

一种智能配电柜

技术领域

本发明涉及配电柜技术领域，具体公开了一种智能配电柜。

背景技术

配电柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上而构成的一种配电系统的末级设备。户外配电柜顾名思义是一种安装在室外的配电柜。由于户外配电柜是安装在室外的，在南方多雨地带会经常出现强降雨，加上城市排水系统的不足，不能快速地将短时间内的地面上的雨水排走，从而往往会出现雨水经柜门进入柜体内的情况，容易导致器件老化加快、柜体外壳或者器件生锈。如果强降雨持续时间较长，其配电柜内部的雨水会进一步上升与各个线路相接触，容易致线路短路，甚至引发安全事故。目前，市场上具有防水功能的配电柜种类较多，但是其只能防止短时间强降雨时雨水进入配电柜内部，而无法有效解决当持续强降雨时，地面积水深度与配电柜下端持平时引起的一系列问题。

例如专利号为CN209929731U的实用新型就公开一种防水式配电柜，包括竖板，两块竖板水平间隔设于竖直壁内壁的一侧；靠近竖直壁的竖板上竖向均匀间隔开设有与透气孔数量相等的第一通孔，第一通孔与透气孔竖向完全交错设置；远离竖直壁的竖板上竖向均匀间隔开设有与透气孔数量相等的第二通孔，透气孔与第二通孔一一轴线重合对应，第二通孔与第一通孔竖向完全交错设置，靠近竖直壁的竖板朝向地面的一侧与柜体内壁之间开设有导流孔，竖直壁上开设有位于导流孔一侧的出水口。该实用新型公开的防水式配电柜仅能防止强降雨时雨水通过散热孔进入柜体内部，但是当持续强降雨导致地面积水较深时，其地面上的积水会渗入柜体内部，从而加速器件老化加快、柜体外壳或者器件生锈，甚至与各个线路相接触，致线路短路，甚至引发安全事故。因此，针对现有配电柜以及防水式配电柜在面对持续强降雨时的防涝性不足的问题，设计一种能够具有更高防涝性能的智能配电柜是一项有待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有配电柜以及防水式配电柜在面对持续强降雨时的防涝性不足的问题，设计一种能够具有更高防涝性能的智能配电柜。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种智能配电柜，包括柜体、底座和顶棚，所述顶棚和底座分别与柜体的上下端相连接，所述柜体的前侧面中下端开设有柜口，所述柜口上转动设置有柜门，所述柜体的左右两内壁上设置有竖向滑轨，位于两个所述竖向滑轨之间设置有安装框，且安装框设置在柜口的正后面，所述安装框的前侧面设置有电器元件，所述安装框的上表面连接有第一弹簧，所述第一弹簧的上端与柜体的顶壁相连接，所述安装框的左右两侧面均固定有长条块，所述长条块上开设有与竖向滑轨相配合的滑槽，所述长条块的后侧面下端设置有齿面，位于所述竖向滑轨后侧的柜体左右两内壁下端均固定有第一转筒，所述第一转筒中转动设置有第一转杆，所述第一转杆的端部连接有卡合齿轮，所述卡合齿轮与齿面相啮合，位于所述第一转筒和卡合齿轮之间的第一转杆上设置有棘轮，位于所述第一转筒下方的柜体左右两内壁上均固定有第二转筒，所述第二转筒中转动设置有第二转杆，所述第二转杆上连接有与棘轮相卡合的棘爪，所述棘爪另一端连接有紧急开关触片，位于所述第二转筒后侧的柜体左右两内壁上均固定有第三转筒，所述第三转筒上转动设置有第三转杆，所述第三转杆上连接有与棘爪下表面相抵接的压条，所述第三转杆上套设有扭簧，所述扭簧的两端分别与第三转筒、压条相连接，位于两个所述竖向滑轨下方的柜体底壁上均放置有浮子，所述浮子的上表面连接有轻质顶杆，所述轻质顶杆的轴线与紧急开关触片处于同一直线上；

所述柜体的后侧壁上固定有U型连接座，所述U型连接座上转动设置有两个转动件，两个所述转动件之间转动连接有托板，所述托板的下表面连接有第二弹簧，所述第二弹簧的下端与U型连接座的底壁相连接，所述托板的前端与安装框的后侧面相抵接，且向上倾斜设置。

作为上述方案的进一步设置，所述柜体内部还设置有自动排水机构，所述自动排水机构包括倒U型管、硅胶软球、伸缩管和硬质吸水管，所述硬质吸水管的上端与伸缩管相连接，且所述硬质吸水管的下端与柜体底壁之间留有间隙，所述上硬质吸水管上固定连接有夹套，所述夹套与柜体后侧壁之间连接有固定杆，所述倒U型管的一端与伸缩管上端相连接，且所述安装框的后侧面下端设置有与倒U型管相连接固定块，所述倒U型管的另一端与硅胶软球相连接，所述柜体的后侧面设置有连接杆，所述连接杆的前端连接有压缩套，所述硅胶软球被压缩设置在压缩套中，所述硅胶软球的下端连接有排水管，所述排水管的下端连接有斜套管，所述斜套管的内部设置有活动管，所述活动管的外壁与斜套管的内壁相贴合，所述斜套管的上端内部设置有第三弹簧，所述第三弹簧的另一端与活动管端部相连接，所述活动管在第三弹簧的作用力下其下端部与柜体的后侧壁相抵接，位于所述活动管下端部的正上方柜体后侧壁上开设有通孔，所述斜套管的上表面开设有对接口，所述对接口设置在排水管与斜套管连接处的斜上方。

作为上述方案的进一步设置，所述压缩套由上倒锥形管和下圆柱形管组成，所述上倒锥形管的上端开口处与硅胶软球的直径大小相同，所述下圆柱形管的直径为硅胶软球直径的0.3~0.5倍。

作为上述方案的进一步设置，所述竖向滑轨后侧面的下端连接有导套管，所述轻质顶杆套设在导套管中。

作为上述方案的进一步设置，所述浮子为空心浮球、聚苯乙烯泡沫块，且所述浮子全部浸入水中的浮力不低于50N。

作为上述方案的进一步设置，所述柜体的左右两侧面均开设有若干呈矩形阵列设置的散热孔组。

作为上述方案的进一步设置，所述柜门与柜体之间设置有箱门锁。

作为上述方案的进一步设置，所述顶棚的下表面边缘伸出柜体的上表面边缘以外，且顶棚在竖直向下的方向上将柜体遮盖住。

有益效果：

1、本发明与现有的防水式配电柜相比，其将配电柜设置成具有更高长度的柜体，并将用于安装电器元件的安装框设置在柜体内部适当的高度位置，便于作业人员日常检修或进行相关作业，并在柜体的顶端预留有防涝紧急区间，当持续强降雨导致地面积水渗入配电柜内部时，随着柜体内部积水的上升，然后通过积水浮力的作用将浮子托起，使得轻质顶杆将紧急开关触片向上顶动，通过一系列联动作用使得长条块上的齿面与卡合齿轮滑脱，其安装框在第一弹簧的拉力作用下紧急向上移动进入防涝紧急区间中，最终落在托板上稳定，其用于安装电器元件的安装框可相比较于正常情况下提升50~60cm左右的高度，从而有效解决了柜体内部积水上升而导致积水与各个电器元件、线路相接触引起的电路短路，有效避免了触电安全事故的发生，其防涝效果优异。

2、本发明中的自动排水机构与安装框之间实现了联动，只要配电柜内部的积水超过一定深度即可触发，其利用了虹吸原理，可持续将柜体内部的雨水全部排出，其结构新颖、自动排水效果优异、实用性强。

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为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中柜体、安装框、竖向滑轨等立体结构图；

图3为本发明中柜体的内部立体结构图；

图4为本发明中安装框、自动排水机构等后视立体结构图；

图5为图4中A处的放大结构图；

图6为本发明中安装框、浮子、竖向滑轨等后视立体结构图；

图7为本发明中柜体的侧视内部平面结构图；

图8为本发明中斜套管、活动管和第三弹簧的连接平面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、

“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~8，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

实施例1介绍了一种智能配电柜，参考附图1，其主体结构包括柜体1、底座2和顶棚3。其中，顶棚3与柜体1的上端相连接，并且顶棚3的下表面边缘伸出柜体1的上表面边缘以外，其顶棚3在竖直向下的方向上将柜体1遮盖住，其顶棚3的上述设计一定程度上能够防止雨水沿柜体的四个外侧面流下。其底座2直接与柜体1的下表面相连接，并且底座2具有一定高度，当地面有少量积水时能够防止其渗入柜体1中。在柜体1的前侧面中下端开设有柜口，其柜口上转动设置有柜门4，并在柜门4与柜体1之间设置有箱门锁5。同时，还在柜体1的左右两侧面均开设有若干个呈矩形阵列设置的散热孔组101，在高温天气或者设备长时间运行时能够及时排除柜体1内部的热量。

参考附图2，在柜体1的左右两内壁上设置有竖向滑轨6，位于两个竖向滑轨6之间设置有安装框7，并且将安装框7设置在柜口的正后面，安装框7的前侧面设置有电器元件8，并在安装框7的上表面连接有第一弹簧9，本实施例中第一弹簧9设置为两个，且对称设置在安装框7的上表面，并将两个第一弹簧9的上端与柜体1的顶壁相连接。本实施例中的柜体1的是一个高度为2.0~2.2m左右的长方形金属箱体，其安装框7的上下两端分别设置在柜体1内部约0.6m~1.4m的高度范围内，使其便于作业人员的对其进行检修或者进行相关作业，而安装框7上方的柜体1内部空间为防涝紧急区间，当雨水渗入柜体1内部并快与安装框7上的电器元件8相接触时，可紧急将安装框7向上提升至防涝紧急区间中。

参考附图3、附图4和附图5，在安装框7的左右两侧面均固定有长条块10，长条块10上开设有与竖向滑轨6相配合的滑槽103，同时在长条块10的后侧面下端设置有齿面102。位于竖向滑轨6后侧的柜体1左右两内壁下端均固定有第一转筒11，第一转筒11中转动设置有第一转杆12，其第一转杆12的端部连接有卡合齿轮13，其卡合齿轮13与长条块10上的齿面102相啮合，还在第一转筒11和卡合齿轮13之间的第一转杆12上设置有棘轮15。位于第一转筒11下方的柜体1左右两内壁上均固定有第二转筒16，第二转筒16中转动设置有第二转杆17，第二转杆17上连接有与棘轮15相卡合的棘爪18，其棘爪18的设置能够防止棘轮15顺时针转动，再通过卡合齿轮13与齿面102之间的作用能防止安装框7在第一弹簧9的作用下向上移动，并在棘爪18另一端连接有紧急开关触片19。位于第二转筒16后侧的柜体1左右两内壁上均固定有第三转筒20，第三转筒20上转动设置有第三转杆21，在第三转杆21上连接有与棘爪18下表面相抵接的压条22，并在第三转杆21上套设有扭簧23，其扭簧23的两端分别与第三转筒20、压条22相连接，在扭簧23的作用力下能其压条22能够对棘爪18施加一个向上的作用力，从而使得正常情况下其棘爪18与棘轮15相卡合，使得整个安装框7保持稳定状态。

参考附图2和附图6，在位于两个竖向滑轨6下方的柜体1底壁上均放置一个浮子24，具体地其浮子24可选为空心浮球或聚苯乙烯泡沫块，本实施例中的浮子为聚苯乙烯泡沫块，并且该聚苯乙烯泡沫块全部浸入水中的浮力不低于50N。在浮子24的上表面连接有轻质顶杆25，轻质顶杆25的轴线与紧急开关触片19处于同一竖直线上，并且为了防止轻质顶杆25发生偏移，还在竖向滑轨6后侧面的下端连接有导套管26，其轻质顶杆25套设在导套管26中。当持续强降雨导致地面积水较深并渗入柜体1内部时，其浮子24会受到雨水的浮力向上运动，直至轻质顶杆25与紧急开关触片19相抵接，然后随着柜体1内部渗入雨水高度的继续增加，其浮子24受到的浮力继续变大从而顶动紧急开关触片19，使得棘爪18与棘轮15滑脱，而此时安装框7在第一弹簧9的作用力下向上移动至防涝紧急区间中。

参考附图3和附图7，在柜体1的后侧壁上固定有U型连接座27，可将该U型连接座27设置在柜体1后侧壁的1.1~1.2m的高度处，其U型连接座27与柜体1后侧壁的连接处下端焊接有三角形加强肋板28，在U型连接座27上转动设置有两个转动件（图中未标注），两个转动件之间转动连接有托板29，托板29的下表面连接有第二弹簧30，其第二弹簧30的下端与U型连接座27的底壁相连接。在正常使用时其托板29的前端与安装框7的后侧面相抵接，并且其前端向上倾斜设置；而当触发紧急开关触片19使得安装框7向上移动至最上端时，其托板29与安装框7的后侧面相滑脱，然后在第二弹簧30的恢复力作用下转至水平且与U型连接座27的前端相抵接固定，随后安装框7会因其自身重力作用下再向下移动一定距离与托板29上表面相抵接，从而将安装框7托起固定，使安装框7稳定在防涝紧急区间中。

实施例2

实施例2是在实施例1的基础上做出的进一步改进，其主要实现对柜体内部的自动排水功能。下面结合附图1~8对其进行详细说明。

首先，本实施例2与实施例1相同的部分不做再次说明，其不同部分在于，还在柜体1的内部还设置有自动排水机构30。参考附图4，具体地其自动排水机构包括倒U型管301、硅胶软球302、伸缩管303和硬质吸水管304，将硬质吸水管304的上端与伸缩管303相连接，其硬质吸水管304的下端与柜体1底壁之间留有0.5mm左右间隙，在上硬质吸水管304上固定连接有夹套（图中未标注），夹套与柜体1后侧壁之间连接有固定杆305（参考附图2），其固定杆305和夹套的设置能够将硬质吸水管304固定不动。其倒U型管301的一端与伸缩管303上端相连接，并且再安装框7的后侧面下端设置有与倒U型管301相连接固定块306，其倒U型管301的另一端与硅胶软球302相连接。参考附图3，在柜体1的后侧面设置有连接杆307，连接杆307的前端连接有压缩套308，具体地其压缩套308由上倒锥形管和下圆柱形管组成，上倒锥形管的上端开口处与硅胶软球302的直径大小相同，而下圆柱形管的直径为硅胶软球302直径的0.3~0.5倍，在正常情况下，其硅胶软球302是被压缩在下圆柱形管中的（可参考附图7）。

在硅胶软球302的下端连接有排水管309，排水管309的下端连接有斜套管310。参考附图8，其斜套管310的内部设置有活动管311，活动管311的外壁与斜套管309的内壁相贴合，并在斜套管310的上端内部设置有第三弹簧312，其第三弹簧312的另一端与活动管311端部相连接，其活动管311在第三弹簧312的作用力下其下端部与柜体1的后侧壁相抵接。参考附图3或附图7，还在位于活动管311下端部的正上方柜体1后侧壁上开设有通孔104。在斜套管310的上表面开设有对接口313，其对接口313设置在排水管309与斜套管310连接处的斜上方。

整个自动排水机构30的自动排水过程与安装框7向防涝紧急区间中移动过程是联动的。在安装框7向上移动的过程中，其伸缩管303被拉长，同时其硅胶软球302也从压缩套308中出来，而此时活动管311由于受到柜体1后侧壁的抵接作用，活动管311上的对接口313与排水管309、斜套管310的连接处是错位的，即此时排水管309的端部是处于密封的，因此整个U型管301、硅胶软球302、伸缩管303和硬质吸水管304构成的内部空间形成负压，从而将柜体1底壁上的水吸入其中。当安装框7移动至防涝紧急区间稳定时，此时活动管311的端部与通孔104相对应，而活动管311在第三弹簧312的作用下被顶出，直接从通孔104伸出柜体1的外部，同时其对接口313与排水管309、斜套管310的连接处相连通，从而实现将U型管301、硅胶软球302和排水管309中的水排出柜体1，并根据虹吸原理可持续地将柜体1内部的雨水全部排出，直至柜体1内的水位下降至与硬质吸水管304的下端持平。

本实施例2中的自动排水机构30其与安装框7之间实现了联动，并利用了虹吸原理可持续将柜体1内部的雨水全部排出，其结构新颖、自动排水效果优异、实用性强。

以上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)

1.一种智能配电柜，包括柜体、底座和顶棚，所述顶棚和底座分别与柜体的上下端相连接，所述柜体的前侧面中下端开设有柜口，所述柜口上转动设置有柜门，其特征在于，所述柜体的左右两内壁上设置有竖向滑轨，位于两个所述竖向滑轨之间设置有安装框，且安装框设置在柜口的正后面，所述安装框的前侧面设置有电器元件，所述安装框的上表面连接有第一弹簧，所述第一弹簧的上端与柜体的顶壁相连接，所述安装框的左右两侧面均固定有长条块，所述长条块上开设有与竖向滑轨相配合的滑槽，所述长条块的后侧面下端设置有齿面，位于所述竖向滑轨后侧的柜体左右两内壁下端均固定有第一转筒，所述第一转筒中转动设置有第一转杆，所述第一转杆的端部连接有卡合齿轮，所述卡合齿轮与齿面相啮合，位于所述第一转筒和卡合齿轮之间的第一转杆上设置有棘轮，位于所述第一转筒下方的柜体左右两内壁上均固定有第二转筒，所述第二转筒中转动设置有第二转杆，所述第二转杆上连接有与棘轮相卡合的棘爪，所述棘爪另一端连接有紧急开关触片，位于所述第二转筒后侧的柜体左右两内壁上均固定有第三转筒，所述第三转筒上转动设置有第三转杆，所述第三转杆上连接有与棘爪下表面相抵接的压条，所述第三转杆上套设有扭簧，所述扭簧的两端分别与第三转筒、压条相连接，位于两个所述竖向滑轨下方的柜体底壁上均放置有浮子，所述浮子的上表面连接有轻质顶杆，所述轻质顶杆的轴线与紧急开关触片处于同一直线上；

所述柜体的后侧壁上固定有U型连接座，所述U型连接座上转动设置有两个转动件，两个所述转动件之间转动连接有托板，所述托板的下表面连接有第二弹簧，所述第二弹簧的下端与U型连接座的底壁相连接，所述托板的前端与安装框的后侧面相抵接，且向上倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的智能配电柜，其特征在于，所述柜体内部还设置有自动排水机构，所述自动排水机构包括倒U型管、硅胶软球、伸缩管和硬质吸水管，所述硬质吸水管的上端与伸缩管相连接，且所述硬质吸水管的下端与柜体底壁之间留有间隙，所述硬质吸水管上固定连接有夹套，所述夹套与柜体后侧壁之间连接有固定杆，所述倒U型管的一端与伸缩管上端相连接，且所述安装框的后侧面下端设置有与倒U型管相连接固定块，所述倒U型管的另一端与硅胶软球相连接，所述柜体的后侧面设置有连接杆，所述连接杆的前端连接有压缩套，所述硅胶软球被压缩设置在压缩套中，所述硅胶软球的下端连接有排水管，所述排水管的下端连接有斜套管，所述斜套管的内部设置有活动管，所述活动管的外壁与斜套管的内壁相贴合，所述斜套管的上端内部设置有第三弹簧，所述第三弹簧的另一端与活动管端部相连接，所述活动管在第三弹簧的作用力下其下端部与柜体的后侧壁相抵接，位于所述活动管下端部的正上方柜体后侧壁上开设有通孔，所述斜套管的上表面开设有对接口，所述对接口设置在排水管与斜套管连接处的斜上方。

3.根据权利要求2所述的智能配电柜，其特征在于，所述压缩套由上倒锥形管和下圆柱形管组成，所述上倒锥形管的上端开口处与硅胶软球的直径大小相同，所述下圆柱形管的直径为硅胶软球直径的0.3~0.5倍。

4.根据权利要求1所述的智能配电柜，其特征在于，所述竖向滑轨后侧面的下端连接有导套管，所述轻质顶杆套设在导套管中。

5.根据权利要求1所述的智能配电柜，其特征在于，所述浮子为空心浮球或聚苯乙烯泡沫块，且所述浮子全部浸入水中的浮力不低于50N。

6.根据权利要求1所述的智能配电柜，其特征在于，所述柜体的左右两侧面均开设有若干呈矩形阵列设置的散热孔组。

7.根据权利要求1所述的智能配电柜，其特征在于，所述柜门与柜体之间设置有箱门锁。

8.根据权利要求1所述的智能配电柜，其特征在于，所述顶棚的下表面边缘伸出柜体的上表面边缘以外，且顶棚在竖直向下的方向上将柜体遮盖住。

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