CN112202055A - 浪涌防护开关柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浪涌防护开关柜，在正保护板、背保护板、左保护板、右保护板、顶保护板和基座所构成的容置空间内设置的浪涌防护装置，其电压采样模块采集正保护板、背保护板、左保护板、右保护板或顶部保护板的电压，以指示阈值比较模块在电压大于预设阈值时，通过放电保护模块泄放电压。基于此，消除开关柜柜体的浪涌电压，为开关柜柜体的的电路元件提供良好的电磁环境，防止半导体元件的损伤，保证开关柜内部电路的正常工作。

Description

浪涌防护开关柜
技术领域
本发明涉及电力设备领域，特别是涉及了一种浪涌防护开关柜。
背景技术
开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，部分开关柜还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。
其中，随着半导体技术的发展，开关柜中使用的半导体元件也逐渐增多。然而，由于开关柜的工况较为复杂，需要应对电力系统的多种突发情况，因此开关柜需要承受的电变化较为剧烈。同时，由于开关柜的柜体一般是由金属材质的，容易形成浪涌电压，对柜体内半导体元件的损伤，影响开关柜内部电路的正常工作。
发明内容
基于此，有必要针对开关柜的柜体形成的浪涌电压，对柜体内半导体元件的损伤，影响开关柜内部电路的正常工作的问题，提供一种浪涌防护开关柜。
一种浪涌防护开关柜，包括正保护板、背保护板、左保护板、右保护板、顶保护板和基座，所述正保护板、背保护板、左保护板、右保护板、顶保护板和基座所构成的容置空间内设置有浪涌防护装置；
所述浪涌防护装置包括电压采样模块、阈值比较模块和放电保护模块；
所述电压采样模块用于采集所述正保护板、背保护板、左保护板、右保护板或顶保护板的电压；所述阈值比较模块用于在所述电压大于预设阈值时，通过放电保护模块泄放所述电压。
上述的浪涌防护开关柜，在正保护板、背保护板、左保护板、右保护板、顶保护板和基座所构成的容置空间内设置的浪涌防护装置，其电压采样模块采集正保护板、背保护板、左保护板、右保护板或顶部保护板的电压，以指示阈值比较模块在电压大于预设阈值时，通过放电保护模块泄放电压。基于此，消除开关柜柜体的浪涌电压，为开关柜柜体的的电路元件提供良好的电磁环境，防止半导体元件的损伤，保证开关柜内部电路的正常工作。
在其中一个实施例中，还包括设置在所述容置空间内的前电磁保护板和后电磁保护板，所述前电磁保护板设置在所述正保护板与所述背保护板之间，所述后电磁保护板设置在所述前电磁保护板与背保护板之间。
在其中一个实施例中，所述阈值比较模块设置在所述前电磁保护板与后电磁保护板之间；
所述电压采样模块设置在所述正保护板与所述前电磁保护板之间；
所述放电保护模块设置在所述背保护板与所述后电磁保护板之间。
在其中一个实施例中，所述前电磁保护板与后电磁保护板之间还用于设置开关柜工作电路。
在其中一个实施例中，所述前电磁保护板与后电磁保护板均为电磁屏蔽钢板。
在其中一个实施例中，还包括连接所述放电保护模块的接地保护单元；所述接地保护单元设置在所述基座上。
在其中一个实施例中，所述正保护板与所述背保护板为导电金属板，所述左保护板、右保护板和所述顶保护板均为非金属板；所述基座为非金属基座。
在其中一个实施例中，所述电压采样模块包括电压取样电路和隔离电路；
所述电压取样电路用于采集正保护板的电压，获得电压采集结果；
所述隔离电路用于将所述电压采集结果传输至所述阈值比较模块。
在其中一个实施例中，所述阈值比较模块包括DC/DC单元和阈值电路；
所述DC/DC单元分别连接所述电压采样模块和所述阈值电路。
在其中一个实施例中，所述放电保护模块包括电子开关和放电元件；
所述电子开关连接所述阈值比较模块，所述电子开关用于在导通时导通所述放电元件与接地端的通路。
附图说明
图1为浪涌防护开关柜的A向剖视示意图；
图2为一实施方式的浪涌防护装置模块结构图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种浪涌防护开关柜。
图1为浪涌防护开关柜的A向剖视示意图，如图1所示，包括正保护板100、背保护板101、左保护板102、右保护板103、顶部保护板104和基座105，在所述正保护板100、背保护板101、左保护板102、右保护板103、顶部保护板104和基座105所构成的容置空间内设置有浪涌防护装置。浪涌防护装置包括电压采样模块200、阈值比较模块201和放电保护模块202。电压采样模块200用于采集所述正保护板100、背保护板101、左保护板102、右保护板103或顶保护板的电压；所述阈值比较模块201用于在所述电压大于预设阈值时，通过放电保护模块202泄放所述电压。
其中，所述正保护板100、背保护板101、左保护板102、右保护板103、顶部保护板104和基座105构成一个立方体的控制柜，在控制柜的内部空间设置有浪涌防护装置。
在其中一个实施例中，如图1所示，浪涌防护开关柜还包括设置在所述容置空间内的前电磁保护板和后电磁保护板，所述前电磁保护板设置在所述正保护板100与所述背保护板101之间，所述后电磁保护板设置在所述前电磁保护板与背保护板101之间。
在其中一个实施例中，通过前电磁保护板和后电磁保护板构成的电磁保护空间，可用于放置浪涌防护开关柜工作电路，进一步提高浪涌防护的作用。
在其中一个实施例中，如图1所示，阈值比较模块201设置在所述前电磁保护板1000与后电磁保护板1001之间；
所述电压采样模块200设置在所述正保护板100与所述前电磁保护板1000之间；
所述放电保护模块202设置在所述背保护板101与所述后电磁保护板1001之间。
通过前电磁保护板1000和后电磁保护板1001的设置，将浪涌防护装置内各电路模块分离设置，放置各电路模块间的工作干扰。
在其中一个实施例中，前电磁保护板1000和后电磁保护板1001均为电磁屏蔽钢板。
在其中一个实施例中，浪涌防护装置还包括连接所述放电保护模块202的接地保护单元；所述接地保护单元设置在所述基座105上。
其中，如图1所示，接地保护单元设置在基座105上，为放电保护模块202提供接地保护。作为一个较优的实施方式，接地保护单元通过基座105完成接地。作为另一个实施方式，基座105上设置有通孔，接地保护单元通过通孔与外部接地线路完成电连接。
在其中一个实施例中，正保护板100与所述背保护板101为导电金属板，所述左保护板102、右保护板103和所述顶保护板均为非金属板；所述基座为非金属基座。
其中，基于左保护板102、右保护板103和所述顶保护板均为非金属板，基座为非金属基座，隔离正保护板100与背保护板101之间的电连接。基于此，可由电压采样模块200对正保护板100完成电压采样，由放电保护模块202根据背保护板101完成放电；或，可由电压采样模块200对背保护板101完成电压采样，由放电保护模块202根据正保护板100完成放电。
在其中一个实施例中，接地保护单元连接用于放电的正保护板100或背保护板101，以泄放正保护板100或背保护板101的电压。
在其中一个实施例中，图2为一实施方式的浪涌防护装置模块结构图，如图2所示，电压采样模块200包括电压取样电路300和隔离电路301；
所述电压取样电路300用于采集正保护板100的电压，获得电压采集结果；
所述隔离电路301用于将所述电压采集结果传输至所述阈值比较模块201。
其中，电压取样电路300与正保护板100连接，采集正保护板100的电压。在其中一个实施例中，电压取样电路300可选用热插拔采样电路。
隔离电路301用于为阈值比较模块201提供保护，用于隔离过高的浪涌，防止过高的浪涌对后续阈值比较模块201的影响。
如图2所示，阈值比较模块201包括DC/DC单元400和阈值电路401；
所述DC/DC单元400分别连接所述电压采样模块200和所述阈值电路401。
其中，DC/DC单元400用于对电压采集结果进行比例降压处理，以使降压后的电压采集结果可以适应阈值电路401的需求，防止过高电压损坏阈值电路401。
其中，阈值电路401用于对DC/DC单元处理后的电压采集结果进行电压比较，在该电压采集结果大于预设阈值时，指示控制放电保护模块202进行放电工作。作为一个较优的实施方式，阈值电路401通过输出控制信号指示放电保护模块202开始放电工作。
如图2所示，放电保护模块202包括电子开关500和放电元件501；
所述电子开关500连接所述阈值比较模块201，所述电子开关500用于在导通时导通所述放电元件501与接地端的通路。
其中，电子开关500的两个开关端串接在放电元件501与接地端的通路中，在电子开关500的两个开关端导通时，放电元件501与接地端形成通路。作为其中一个较优的实施方式，电子开关500的控制端接收到阈值电路401输出的控制信号后导通其两个开关端。在其中一个实施例中，电子开关500包括继电器。
上述任一实施例的浪涌防护开关柜，在正保护板100、背保护板101、左保护板102、右保护板103、顶保护板104和基座105所构成的容置空间内设置的浪涌防护装置，其电压采样模块200采集正保护板100、背保护板101、左保护板102、右保护板103或顶部保护板104的电压，以指示阈值比较模块201在电压大于预设阈值时，通过放电保护模块202泄放电压。基于此，消除开关柜柜体的浪涌电压，为开关柜柜体的的电路元件提供良好的电磁环境，防止半导体元件的损伤，保证开关柜内部电路的正常工作。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种浪涌防护开关柜，包括正保护板、背保护板、左保护板、右保护板、顶保护板和基座，其特征在于，所述正保护板、背保护板、左保护板、右保护板、顶保护板和基座所构成的容置空间内设置有浪涌防护装置；
所述浪涌防护装置包括电压采样模块、阈值比较模块和放电保护模块；
所述电压采样模块用于采集所述正保护板、背保护板、左保护板、右保护板或顶保护板的电压；所述阈值比较模块用于在所述电压大于预设阈值时，通过放电保护模块泄放所述电压。
2.根据权利要求1所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，还包括设置在所述容置空间内的前电磁保护板和后电磁保护板，所述前电磁保护板设置在所述正保护板与所述背保护板之间，所述后电磁保护板设置在所述前电磁保护板与背保护板之间。
3.根据权利要求2所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，所述阈值比较模块设置在所述前电磁保护板与后电磁保护板之间；
所述电压采样模块设置在所述正保护板与所述前电磁保护板之间；
所述放电保护模块设置在所述背保护板与所述后电磁保护板之间。
4.根据权利要求2所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，所述前电磁保护板与后电磁保护板之间还用于设置开关柜工作电路。
5.根据权利要求2所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，所述前电磁保护板与后电磁保护板均为电磁屏蔽钢板。
6.根据权利要求1所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，还包括连接所述放电保护模块的接地保护单元；所述接地保护单元设置在所述基座上。
7.根据权利要求1所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，所述正保护板与所述背保护板为导电金属板，所述左保护板、右保护板和所述顶保护板均为非金属板；所述基座为非金属基座。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，所述电压采样模块包括电压取样电路和隔离电路；
所述电压取样电路用于采集正保护板的电压，获得电压采集结果；
所述隔离电路用于将所述电压采集结果传输至所述阈值比较模块。
9.根据权利要求1至6任意一项所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，所述阈值比较模块包括DC/DC单元和阈值电路；
所述DC/DC单元分别连接所述电压采样模块和所述阈值电路。
10.根据权利要求1至6任意一项所述的浪涌防护开关柜，其特征在于，所述放电保护模块包括电子开关和放电元件；
所述电子开关连接所述阈值比较模块，所述电子开关用于在导通时导通所述放电元件与接地端的通路。
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