CN112290387A - 基于物联网多重保护低压配电柜 - Google Patents

基于物联网多重保护低压配电柜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及低压配电技术领域，尤其涉及一种基于物联网多重保护低压配电柜。采用如下技术方案：一种基于物联网多重保护低压配电柜，包括柜体和设置于柜体内部的低压配电设备，柜体一侧设置有散热通风槽，所述柜体内设置有过热断路器，柜体上方设置有信号发射器，过热断路器连接柜体内低压配电设备和外部输电线；所述过热断路器包括过热驱动组件和配合触头组，过热驱动组件驱动连接动触头和信号发射器的发射开关。优点在于：通过在配电柜上采用机械驱动的断路器，并将机械驱动的断路器与信号发射器连接，不仅方便对断路器的维护，同时还可以将配电柜的通断状态通过信号发射器发送到云端网络上，实现对配电柜的多重保护，提高配电柜的安全性能。

Description

基于物联网多重保护低压配电柜
技术领域
本发明涉及低压配电技术领域，尤其涉及一种基于物联网多重保护低压配电柜。
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低压配电柜把电传到用户，将高压电变为220伏。低压配电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。
现有的低压配电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，且仅有保险丝对配电柜进行保护，配电柜的安全性能还有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网多重保护低压配电柜，具体在于提供一种安全性能高且基于物联网的多重保护低压配电柜。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于物联网多重保护低压配电柜，包括柜体和设置于柜体内部的低压配电设备，柜体一侧设置有散热通风槽，所述柜体内设置有过热断路器，柜体上方设置有信号发射器，过热断路器连接柜体内低压配电设备和外部输电线；所述过热断路器包括过热驱动组件和配合触头组，配合触头组包括静触头和动触头，过热驱动组件驱动连接动触头，过热驱动组件还驱动连接信号发射器的发射开关。
具体的，过热驱动组件包括密封腔、发热电阻、固定筒、驱动活塞和驱动杆，发热电阻封装于密封腔内，发热电阻两端穿出密封腔两端分别与外部输电线和静触头电连接，固定筒与密封腔连通，密封腔和固定筒内填充有膨胀介质，驱动活塞设置于固定筒内，驱动活塞与驱动杆固定连接，驱动杆驱动连接动触头和发射开关。
具体的，驱动杆通过齿合结构与动触头驱动连接，动触头可滑动连接于柜体内壁上。
具体的，齿合结构包括活动齿板和固定齿板，固定齿板固定设置于动触头上，活动齿板上设置有与固定齿板啮合的活动齿，活动齿板固定设置于驱动杆上。
进一步的，柜体内设置有温度传感器和湿度传感器，柜体外侧设置有数显装置，温度传感器和湿度传感器与数显装置连接。
进一步的，温度传感器和湿度传感器同时与信号发射器电连接。
进一步的，柜体内设置有备用电源，所述备用电源与信号发射器和数显装置电连接。
进一步的，柜体外还设置有光伏发电组件，所述光伏发电组件与备用电源电连接；所述光伏发电组件包括安装板和设置于安装板上的光伏板，安装板通过角度调节组件活动连接于柜体侧壁上，安装板设置于柜体设置散热通风槽的一侧。
具体的，角度调节组件包括导杆、套管和连杆，导杆固定设置于柜体侧壁上，套管可滑动套设在导杆上，安装板一端通过铰链与柜体连接，安装板另一端通过连杆与套管连接。
进一步的，柜体上方设置有驱鸟装置，所述设置于信号发射器上方。
本发明的优点在于：通过在配电柜上采用机械驱动的断路器，并将机械驱动的断路器与信号发射器连接，不仅方便对断路器的维护，同时还可以将配电柜的通断状态通过信号发射器发送到云端网络上，实现对配电柜的多重保护，提高配电柜的安全性能；另外还设置备用电源和驱鸟装置等，可以从更多方面提高配电的安全性能。
附图说明
附图1为实施例中低压配电柜的整体结构示意图；
附图2为实施例中低压配电柜的柜体结构示意图；
附图3为实施例中低压配电柜的过热断路器的连接结构示意图；
附图4为附图3中A部的放大图；
附图5实施例中齿合结构的具体结构图；
附图6为附图2中B部的放大图；
附图7为实施例中低压配电柜与云端网络服务器的连接原理图。
附图标记说明：1-柜体，11-散热通风槽，12-散热翅片，2-信号发射器，21发射开关，31静触头，32-动触头，33-密封腔，34-发热电阻，35-固定筒，36-驱动活塞，37-驱动杆，38-弹簧，41-活动齿板，42-固定齿板，43-活动齿，51-温度传感器，52-湿度传感器，53-数显装置，6-备用电源，71-安装板，72-光伏板，73-导杆，74-套管，75-连杆，81-接收器，82-驱动电机，83-驱鸟扇叶。
具体实施方式
参照图1-7，一种基于物联网多重保护低压配电柜，包括柜体1和设置于柜体1内部的低压配电设备，柜体1一侧设置有散热通风槽11，所述柜体1内设置有过热断路器，柜体1上方设置有信号发射器2，过热断路器连接柜体1内低压配电设备和外部输电线；所述过热断路器包括过热驱动组件和配合触头组，配合触头组包括静触头31和动触头32，过热驱动组件驱动连接动触头32，过热驱动组件还驱动连接信号发射器2的发射开关21。
在本实施例中，过热断路器连接于柜体1内低压配电设备和外部的输电线，当配电柜中电流过大（短路或过载）时，过热断路器由于大电流产生大量热量断开从而对配电柜进行保护，其中，过热断路器由过热驱动组件和配合触头组组成，过热驱动组件对配合触头组的动触头32进行驱动，同时还对信号发射器2的发射开关21进行驱动，当电流过大时，过热驱动组件驱动动触头32离开静触头使配电柜与输电线断开，同时启动信号发射器2向云端网络服务器发射过热断路信号，可以及时通知电力维护人员对配电柜的故障进行处理，可有效提高配电柜的安全性能和维护的方便程度，其中信号发射器2内设置有无线通信模块，具体可采用支持3G或4G或5G网络的无线通信模块。
其中，上述过热驱动组件包括密封腔33、发热电阻34、固定筒35、驱动活塞36和驱动杆37，发热电阻34封装于密封腔33内，发热电阻34两端穿出密封腔33两端分别与外部输电线和静触头31电连接，固定筒35与密封腔33连通，密封腔33和固定筒35内填充有膨胀介质，驱动活塞36通过一弹簧38设置于固定筒35内，驱动活塞36与驱动杆37固定连接，驱动杆37驱动连接动触头32和发射开关21。过热驱动组件的密封腔33和固定筒35内填充的膨胀介质，在受热后会膨胀，发热电阻34封装于密封腔33内并连接于配电柜和输电线之间，当配电柜的电流过大时，发热电阻短时间发出大量的热量对膨胀介质进行加热，膨胀介质受热膨胀后对设置于固定筒35内的驱动活塞36进行驱动，驱动活塞36的移动推动驱动杆37向前移动推动动触头32移动离开静触头31，从而使得配电柜与输电线断开，同时，驱动杆37的移动还会按压到信号发射器2的发射开关21使信号发射器2向云端网络服务器发射配电柜的断路信号，从而对配电柜起到多重保护的作用。
具体的，驱动杆37通过齿合结构与动触头32驱动连接，动触头32可滑动连接于柜体1内壁上。其中，齿合结构包括活动齿板41和固定齿板42，固定齿板42固定设置于动触头32上，活动齿板41上设置有与固定齿板42啮合的活动齿43，活动齿板41固定设置于驱动杆37上。
驱动杆37通过齿合结构与动触头32驱动连接，使得驱动杆37向前移动时，驱动杆37上活动齿板41上的活动齿43卡在动触头32上的固定齿板42，由此可以推动动触头32移动，而当动触头32与静触头31分离使过热断路器断开后，密封腔33中的膨胀介质冷却体积缩小，驱动杆37向后缩回时，驱动杆37上活动齿板41的活动齿43会顺时针旋转而不会带动动触头32复位，只有当维护人员对故障进行排除后，将活动齿板41上的活动齿43向上扶起与动触头32上的固定齿板42分开，使得动触头32可以复位与静触头31重新接触配合恢复对配电柜的供电。
在进一步的实施例中，柜体1内设置有温度传感器51和湿度传感器52，柜体1外侧设置有数显装置53，温度传感器51和湿度传感器52与数显装置53连接。柜体1内设置的温度传感器51和湿度传感器52可以对柜体1内的温度和湿度进行检测，并通过数显装置53将温度和湿度显示出来；数显装置53设置于柜体1外侧可以方便了解柜体1内部的温度和湿度。同时，温度传感器51和湿度传感器52还与信号发射器2电连接。信号发射器2可以将温度传感器51和湿度传感器52收集到柜体1内的温度信息和湿度信息发送到云端网络服务器上，方便对柜体1内的温度和湿度进行实时监控，从而进一步提高对配电柜的保护程度。
在进一步的实施例中，柜体1内设置有备用电源6，所述备用电源6与信号发射器2和数显装置53电连接。柜体1内设置的备用电源6，可以在过热断路器断开后对信号发射器2和数显装置53进行供电，使信号发射器2在过热断路器断开后仍能向云端网络服务器发送信号，确保云端网络服务器能实时获取配电柜的状态信息。
进一步的，柜体1外还设置有光伏发电组件，所述光伏发电组件与备用电源6电连接；所述光伏发电组件包括安装板71和设置于安装板71上的光伏板72，安装板71通过角度调节组件活动连接于柜体1侧壁上，安装板71设置于柜体1设置散热通风槽11的一侧。光伏发电组件可以吸收光能转换为电能并储存在备用电源6中，确保备用电源6有足够的电能供电，同时，光伏发电组件的安装板71设置于柜体1设置散热通风槽11的一侧可以对散热通风槽11进行遮盖防护，对散热通风槽11起到防水的作用。另外，散热通风槽11上设置有散热翅片12，散热翅片12呈指向地面的弯曲状，散热翅片12也可以对散热通风槽11进行遮挡防护，起到双重防水的作用，且能保证散热通风槽11的正常散热。光伏发电组件的安装板71通过角度调节组件活动连接于柜体1侧壁上，可以根据需求调节安装板71的角度使安装板71上的光伏板72固定角度采光。
具体的，上述角度调节组件包括导杆73、套管74和连杆75，导杆73固定设置于柜体1侧壁上，套管74可滑动套设在导杆73上，安装板71一端通过铰链与柜体1连接，安装板71另一端通过连杆75与套管74连接。安装板71通过连杆75与套管74活动连接，套管74滑动套设在导杆73上，通过移动套管74在导杆73上的位置，从而调节套管74的高度，进而调节安装板71与连杆75和套管73连接一端的高度，使安装板71的角度得到调节。套管74可以通过固定螺栓与导杆73固定连接，当需要调节套管74的位置时，仅需将固定螺栓拧松并进行调节，调节完成后再拧紧固定螺栓使套管74固定在导杆73上。
在进一步的实施例中，柜体1上方设置有驱鸟装置，所述驱鸟装置设置于信号发射器2上方。所述驱鸟装置可以起到驱鸟的效果，防止鸟类遮挡或破坏信号发射器2从而影响信号发射器与云端网络服务器的正常通信连接。其中，驱鸟装置包括接收器81、驱动电机82和驱鸟扇叶83，接收器81通过无线通信模块与云端网络服务器连接，当云端网络服务器检测到信号发射器2与云端网络服务器之间的连接受影响或断开时，云端网络服务器向驱鸟装置的接收器81发送命令，控制驱动电机82驱动驱鸟扇叶83转动进行驱鸟，使信号接收器2恢复与云端网络服务器的通信。驱鸟扇叶83可采用轻质且耐腐蚀性能较好的铝合金扇叶。
当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于物联网多重保护低压配电柜，包括柜体和设置于柜体内部的低压配电设备，柜体一侧设置有散热通风槽，其特征在于：所述柜体内设置有过热断路器，柜体上方设置有信号发射器，过热断路器连接柜体内低压配电设备和外部输电线；所述过热断路器包括过热驱动组件和配合触头组，配合触头组包括静触头和动触头，过热驱动组件驱动连接动触头，过热驱动组件还驱动连接信号发射器的发射开关。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述过热驱动组件包括密封腔、发热电阻、固定筒、驱动活塞和驱动杆，发热电阻封装于密封腔内，发热电阻两端穿出密封腔两端分别与外部输电线和静触头电连接，固定筒与密封腔连通，密封腔和固定筒内填充有膨胀介质，驱动活塞设置于固定筒内，驱动活塞与驱动杆固定连接，驱动杆驱动连接动触头和发射开关。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述驱动杆通过齿合结构与动触头驱动连接，动触头可滑动连接于柜体内壁上。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述齿合结构包括活动齿板和固定齿板，固定齿板固定设置于动触头上，活动齿板上设置有与固定齿板啮合的活动齿，活动齿板固定设置于驱动杆上。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述柜体内设置有温度传感器和湿度传感器，柜体外侧设置有数显装置，温度传感器和湿度传感器与数显装置连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述温度传感器和湿度传感器同时与信号发射器电连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述柜体内设置有备用电源，所述备用电源与信号发射器和数显装置电连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述柜体外还设置有光伏发电组件，所述光伏发电组件与备用电源电连接；所述光伏发电组件包括安装板和设置于安装板上的光伏板，安装板通过角度调节组件活动连接于柜体侧壁上，安装板设置于柜体设置散热通风槽的一侧。
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述角度调节组件包括导杆、套管和连杆，导杆固定设置于柜体侧壁上，套管可滑动套设在导杆上，安装板一端通过铰链与柜体连接，安装板另一端通过连杆与套管连接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种基于物联网多重保护低压配电柜，其特征在于：所述柜体上方设置有驱鸟装置，所述驱鸟装置设置于信号发射器上方。
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