CN112701573B - 一种电容补偿柜的清灰系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电容补偿柜的清灰系统，应用在电容补偿柜的柜体内，所述柜体的一侧铰接有柜门，所述柜体内安装有多个元器件，包括风管、风机、夹持头和运输机构，所述夹持头活动连接在柜体远离柜门的侧壁上，所述运输机构带动夹持头依次从所有元器件的一侧经过，所述风管的一端连接在风机用于进风的端部上，风管的另一端固定在夹持头上并朝向元器件。风机通过风管吸取的柜体内空气的量有限，不会造成柜体内出现大范围扬尘的情况，但对于接近风管管口的灰尘又会直接通过风管被吸出柜体，因此随着运输机构带着风管从所有元器件依次经过，可以定点地对元器件上的灰尘进行清理，使清灰工作能满足对元器件的保护。

Description

一种电容补偿柜的清灰系统

技术领域

本申请涉及电容补偿柜的领域，尤其是涉及一种电容补偿柜的清灰系统。

背景技术

在实际电力系统中，大部分负载为异步电动机，其等效电路可看作电阻和电感的串联电路，其电压与电流的相位差较大，功率因数较低。为此，在电力系统内加入电容补偿柜，电容补偿柜内安装有电容器。电容器与异步电动机并联后，电容器的电流将抵消一部分电感的电流，从而使电感的电流减小，总电流随之减小，电压与电流的相位差变小，使功率因数提高。

目前，公告号为CN209948681U的中国专利公开了一种智能型电容补偿柜，包括柜体以及柜门，柜门铰接于柜体上，柜体内设有内腔体、第一挡板以及第二挡板，第一挡板以及第二挡板对称地安装于柜体内，第一挡板以及第二挡板得以将内腔体分隔形成容纳腔、散热腔以及除尘腔，散热腔以及除尘腔分设于容纳腔的两侧，第一挡板以及第二挡板上均设有安装槽，柜体包括安装板，安装板安装于安装槽内，安装板得以沿着安装槽在容纳腔内移动。所述第一挡板上设有多个吸风口，多个所述吸风口分设于所述第一挡板上，所述除尘腔内安装有除尘装置，所述除尘装置包括集尘箱、管道以及多个风机，多个所述风机分别连接多个所述吸风口，所述管道一端连接所述风机，另一端连接所述集尘箱。

针对上述中的相关技术，发明人认为电容补偿柜内会安装有熔断器、电容器、电抗器等多种元器件，这些元器件均处在容纳腔内，当除尘腔内的风机从容纳腔内抽气时，容纳腔的灰尘会由于空气的流动而混入到空气中，但是混有灰尘的空气还要经过元器件才能进入除尘腔，反而容易导致灰尘沾到元器件上，使得元器件更容易出现损坏，存在安全风险。

发明内容

为了更安全地清除电容补偿柜内的灰尘，本申请提供一种电容补偿柜的清灰系统。

本申请提供一种电容补偿柜的清灰系统，采用如下的技术方案：

一种电容补偿柜的清灰系统，应用在电容补偿柜的柜体内，所述柜体的一侧铰接有柜门，所述柜体内安装有多个元器件，包括风管、风机、夹持头和运输机构，所述夹持头活动连接在柜体远离柜门的侧壁上，所述运输机构带动夹持头依次从所有元器件的一侧经过，所述风管的一端连接在风机用于进风的端部上，风管的另一端固定在夹持头上并朝向元器件。

通过采用上述技术方案，风机通过风管吸取的柜体内空气的量有限，不会造成柜体内出现大范围扬尘的情况，但对于接近风管管口的灰尘又会直接通过风管被吸出柜体，因此随着运输机构带着风管从所有元器件依次经过，可以定点地对元器件上的灰尘进行清理，使清灰工作既能满足对元器件的保护，又能更加安全。

可选的，所述运输机构包括设置在柜体远离柜门的一侧的轨道以及滑动连接在轨道上的电动车，所述夹持头安装在电动车上，所述轨道包括多个水平段和多个过渡段，所述水平段和过渡段沿竖直方向依次交错设置，所述水平段与柜体内的元器件对应，所述过渡段用于连接相邻的水平段。

通过采用上述技术方案，元器件在柜体内会在竖直方向上有一定的分层，而电动车在水平段上的移动既能够满足对同一层的元器件的清理，还能使电动车的移动更加平稳，使风管能够更加稳定地吸取元器件上的灰尘。

可选的，所述运输机构还包括微型电缸，所述微型电缸安装在电动车上，微型电缸的输出轴朝向柜门一侧，所述夹持头固定在微型电缸的输出轴上。

通过采用上述技术方案，大多数柜体内竖直方向上的元器件之间会连接有电线，在电动车从电线旁经过时微型电缸带动夹持头缩回到电动车一侧，避免触碰到电线，而经过电线后，微型电缸再将夹持头伸出，使得风管管口可以更加靠近元器件的顶部，方便吸纳灰尘。

可选的，所述柜体正对轨道端部的位置上安装有充电接口，所述电动车上安装有蓄电池和充电接头，所述蓄电池为电动车供能并通过充电接头与充电接口连接。

通过采用上述技术方案，由蓄电池来为电动车的移动进行供电，使得电动车可以无线移动，方便电动车的移动，而充电接头和充电接口的配合又可以是电动车完成移动后及时对蓄电池的电能进行补充，使得电动车能够长时间处在柜体内工作。

可选的，所述过渡段上设有可竖直移动的升降板，且过渡段上还安装有用于驱动升降板升降的驱动源，所述升降板上安装有启动模块，所述启动模块用于识别电动车是否处在升降板上并控制驱动源启动。

通过采用上述技术方案，升降板实现电动车在两个水平段之间的移动，并且由于设置启动模块，使得升降板的移动自动化，进一步提高电动车的自动清灰能力。

可选的，所述电动车上安装有识别模块和处理器，所述柜体内设有多个定位块，所述定位块沿轨道的长度依次设置，所述识别模块用于识别定位块并向处理器传输识别信号，所述处理器根据识别信号控制电动车和微型电缸的启停。

通过采用上述技术方案，在识别模块经过定位块时，处理器控制电动车暂停移动，并将微型电缸的输出轴伸出，使风管能够在稳定地状态下完成吸灰，避免风管在移动过程中吸附到电线等杂物。

可选的，所述柜门上安装有门状态检测模块和计时模块，

门状态检测模块，用于检测柜门的状态，并在柜门开启时向计时器发送开启信号，在柜门关闭时向计时器发送关闭信号；

计时模块，在接收开启信号后开始计时，在接收到关闭信号后停止计时并将计时时间传输给处理器；

处理器，将接收的计时时间与预设时间比较，当计时时间大于预设时间后，处理器启动电动车。

通过采用上述技术方案，对柜门的开启时间进行统计，开启时间越久理论上柜体内的灰尘越多，因此当开启时间达到预设时间并且柜门关闭后，处理器即可自动开始对柜体内的灰尘进行清理，进一步实现自动化清灰。

可选的，所述风机处在柜体外，所述柜体远离柜门的侧壁的中心位置开设有与外界连通的球槽，所述球槽上转动连接有球头，所述风管穿过球头进入到柜体内。

通过采用上述技术方案，球头和球槽的配合使得风管随着夹持头在柜体内移动时，球头可以随着夹持头的位置进行转动，使得风管处在柜体内的角度随之得到调整，降低风管在球头上的部位出现严重弯折的情况，保证风管的通风性能，进而确保清灰能力。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：通过在柜体内设置电动车、风管和轨道，以小范围吸尘的方式来依次对所有元器件上的灰尘进行清理，提高吸尘的安全性，减少风力对柜体内元器件的影响。并且通过自动化清灰，降低工作人员的工作量。

附图说明

图1是相关技术的电容补偿柜的结构示意图。

图2是本申请实施例的整体结构示意图。

图3是本申请实施例的轨道的结构示意图。

图4是本申请实施例的剖视图。

图5是本申请实施例的电动车与充电接口之间的结构示意图。

图6是本申请实施例的电动车的结构示意图。

图7是本申请实施例的电路框图。

附图标记说明：1、柜体；11、柜门；12、球头；13、风机；14、风管；15、充电接口；16、无线发射器；2、安装板；3、元器件；4、支架；41、定位板；42、定位块；51、水平段；52、过渡段；521、升降板；522、驱动源；523、启动模块；6、电动车；61、滑座；62、滚轮；63、微型电缸；64、蓄电池；65、充电接头；7、夹持头；81、门状态检测模块；82、计时模块；83、识别模块；84、处理器。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

一种电容补偿柜，如图1所示，包括柜体1和铰接在柜体1上的柜门11，柜体1中固定有多个安装板2，多个安装板2竖直方向依次设置，每个安装板2上均安装有元器件3，竖直方向上的元器件3之间连接有电线。

外界的灰尘在进入柜体1后会逐渐失去外力作用，使得灰尘最终附着在元器件3表面和柜体1的内壁上。而对于元器件3而言，元器件3顶部的灰尘更容易越积越厚，因此清除柜体1内的灰尘，优先要清除元器件3顶部的灰尘。

为此，本申请实施例公开一种电容补偿柜的清灰系统，应用于上述的电容补偿柜，参照图2，包括风机13、支架4、运输机构和控制机构，支架4固定在柜体1内且处在元器件3远离柜门11的一侧，支架4将柜体1内的空间分成第一室和第二室，其中元器件3均处在第一室内，支架4上具有多个连通第一室和第二室的通道，且支架4上至少有一个通道与任意元器件3的顶部空间连通。

参见图3、图4，运输机构包括轨道和电动车6，轨道安装在支架4朝向第二室的一侧，且轨道的一端靠近柜体1的顶部，轨道的另一端从上到下依次经过所有元器件3后靠近柜体1的底部，电动车6活动连接在轨道上，且电动车6上安装有夹持头7。风机13安装在柜体1外侧壁上，风机13的进风端部上连接有风管14，柜体1远离柜门11的侧壁的中心位置开设有与外界连通的球槽，球槽上转动连接有球头12。风管14远离风机13的端部穿过球头12以进入到柜体1内并固定到夹持头7上。

控制机构对柜体1内的灰尘含量进行估算。当估算的灰尘含量超过一定值时，控制机构控制运输机构开始沿轨道移动，并在运输机构移动的过程中，控制机构控制风机13将附着在元器件3顶部的灰尘抽出柜体1。

参见图3、图4，轨道包括多个水平段51和多个过渡段52，水平段51和过渡段52沿竖直方向依次交错设置，多个水平段51与安装板2一一对应，且水平段51沿安装板2平行设置。水平段51的一端固定在支架4上，水平段51的另一端水平朝向远离支架4一侧。且水平段51远离支架4的端部为燕尾状。相邻的两个过渡段52分别安装在柜体1的两侧。过渡段52为沿竖直方向设置的螺杆，螺杆转动连接在柜体1的侧壁上，螺杆螺纹连接有升降板521，升降板521滑动连接在柜体1的相近侧壁上。升降板521滑动到可移动的最高位置时，升降板521与处在螺杆相邻上方的水平段51齐平；升降板521滑动到可移动的最低位置时，升降板521与处在螺杆相邻下方的水平段51齐平。且过渡段52上还安装有用于驱动升降板521升降的驱动源522，驱动源522为电机，驱动源522固定在柜体1的侧壁上，且驱动源522的输出轴与螺杆同轴连接。升降板521上安装有启动模块523，启动模块523为接近传感器，接近传感器安装在升降板521朝上侧面的中心位置上。当接近传感器被遮挡时，接近传感器向驱动源522发送启动指令。驱动源522经过短暂延时后带动螺杆转动，并且驱动源522输出轴的转动方向再下一次启动时均会反向。

参见图5、图6，电动车6包括滑座61、滚轮62和微型电机，滑座61上开设有燕尾槽，滑座61通过燕尾槽滑动连接在水平段51远离支架4的端部上。滚轮62有多个，多个滚轮62均转动连接在滑座61上，且滚轮62的一侧周向侧壁伸到燕尾槽中并用于抵接在水平段51的下表面上，滚轮62的另一侧周向侧壁从滑座61的下表面穿出。微型电机安装在滑座61上并用于驱动任意一个滚轮62的转动。当滑座61套设在水平段51上时，滚轮62在水平段51上滚动以带动滑座61的移动。当滑座61处在升降板521上时，由滚轮62将滑座61支撑在升降板521上，并通过滚轮62在升降板521上的滚动来驱动滑座61从升降板521上移动回水平段51上。

参见图5、图6，滑座61的顶部固定有微型电缸63和蓄电池64，蓄电池64为微型电机和微型电缸63供电，滑座61处在滑动方向上的两端端面上均固定有充电接头65。充电接头65与蓄电池64电连接，柜体1侧壁的顶部和底部均安装有与充电接头65相适配的充电接口15。充电接口15均处在相近水平段51远离相邻过渡段52的一侧。微型电缸63的输出轴沿水平方向朝向第一室的一侧，夹持头7固定在微型电缸63的输出轴上。

参见图7，控制机构包括门状态检测模块81、计时模块82、识别模块83和处理器84，门状态检测模块81和计时模块82均安装在柜门11上。识别模块83和处理器84安装在电动车6上。

门状态检测模块81为门磁，柜体1上安装有与门磁配合的永磁体，当柜门11打开时，门磁远离永磁体，门磁向计时模块82传输开启信号。而当柜门11关闭时，门磁重新靠近永磁体，门磁向计时模块82传输关闭信号。

计时模块82与处理器84之间采用无线通讯进行数据传输。计时模块82在接收开启信号后开始计时，在接收到关闭信号后停止计时并将计时时间传输给处理器84。计时模块82在停止计时时并不会清空计时时间，而是会在下一次接收到开启信号后，在原先的计时时间上继续计时。只有当计时模块82接收到处理器84传输的重置指令，计时模块82才会将累积的计时时间清空。

处理器84每次接收到计时时间，处理器84均将计时时间与内置的预设时间进行比较。当计时时间大于预设时间后，处理器84启动微型电机和风机13，同时向计时模块82传输重置指令；当计时时间不大于预设时间时，处理器84则不动作。

在本申请实施例中对于柜体1内的灰尘含量的估算方式是：灰尘含量与柜门11的开启时间成正比，柜门11开启时间越长，理论上进入到柜体1内的灰尘含量越多。并且在使用电动车6和风机13的配合进行过一次清灰后，认为柜体1内的灰尘含量归零，此时需要重新开始统计柜门11的开启时间以便于下一次清灰工作的自动开展。因此本申请实施例中通过门状态检测模块81和计时模块82的配合使用来确定自动清灰工作的开启时间。

处理器84还用于控制电动车6和微型电缸63的启停。

参见图3，支架4远离柜门11的侧壁上固定有与安装板2一一对应的定位板41，定位板41处在安装板2上方，每个定位板41均与水平段51平行设置，且每个定位板41上均沿其长度方向固定有多个定位块42。定位块42处在定位板41朝下的侧壁上。定位板41上的定位块42数量是对应安装板2上的元器件3的数量的两倍。元器件3投影到对应的定位块42上时，两个对应的定位块42分别处在投影的两侧。定位块42朝下的端部上设有识别码，识别码可以是二维码，也可以是条形码。

参见图7，识别模块83为扫码器，识别模块83用于对识别码进行识别并生成识别信号。识别模块83的扫码端部竖直朝上，当识别模块83从定位块42下方经过时，识别模块83即会获取识别码。处理器84接收识别模块83传输带识别信号并响应识别信号，处理器84控制微型电机停止运转同时控制微型电缸63的输出轴伸长。处理器84内部进行倒计时，倒计时结束时处理器84控制微型电缸63复位后再重新启动微型电机。倒计时时间由工作人员进行预设置，一般为十几秒。

因此在清灰过程中，微型电机和微型气缸是交替进行工作，电动车6移动一段路程后再使用风管14进行一次小范围清灰。而由风管14的影响范围小，在电动车6移动过程以及微型气缸输出轴的伸缩过程中，维持吸风状态的风管14并不会引起柜体1内的灰尘出现大范围飞扬，因此风机13并不需要在清灰过程中频繁启闭。

另外，参见图5，柜体1在每个充电接口15的附近位置均安装有无线发射器16，无线发射器16发射代表充电接口15方位的位置信息。处理器84接近无线发射器16时才能接收到相应的位置信息。处理器84根据接收到的位置信息来控制微型电机的转动方式，使得滑座61能够以正确的方向沿滑轨移动。

本申请实施例一种电容补偿柜的清灰系统的实施原理为：日常工作过程中，由门状态检测模块81和计时模块82对柜门11的开启时间进行统计，柜门11在关闭后，计时模块82统计的开启时间超过处理器84预设的预设时间，处理器84就启动电动车6中的微型电机，使得电动车6开始沿着水平段51进行移动，同时风机13启动。电动车6经过定位块42时，处理器84获取到识别信号，电动车6停止移动，并且微型电缸63启动，风管14移动到元器件3顶部以就近吸取元器件3顶部的灰尘。处理器84同时进行倒计时，倒计时结束后，微型电缸63复位，电动车6再次开始移动。电动车6从水平段51进入到升降板521上时，升降板521上的接近开关被触发，驱动源522开始工作，升降板521从一个水平段51的一侧移动到相邻水平段51的一侧，从而继续下一水平段51的移动。当电动车6经过所有元器件3后，处理器84关闭风机13，电动车6通过充电接头65与充电接口15进行配合，为电动车6上的蓄电池64进行充电。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电容补偿柜的清灰系统，应用在电容补偿柜的柜体(1)内，所述柜体(1)的一侧铰接有柜门(11)，所述柜体(1)内安装有多个元器件(3)，其特征在于：包括风管(14)、风机(13)、夹持头(7)和运输机构，所述夹持头(7)活动连接在柜体(1)远离柜门(11)的侧壁上，所述运输机构带动夹持头(7)依次从所有元器件(3)的一侧经过，所述风管(14)的一端连接在风机(13)用于进风的端部上，风管(14)的另一端固定在夹持头(7)上并朝向元器件(3)；所述运输机构包括设置在柜体(1)远离柜门(11)的一侧的轨道以及滑动连接在轨道上的电动车(6)，所述夹持头(7)安装在电动车(6)上，所述轨道包括多个水平段(51)和多个过渡段(52)，所述水平段(51)和过渡段(52)沿竖直方向依次交错设置，所述水平段(51)与柜体(1)内的元器件(3)对应，所述过渡段(52)用于连接相邻的水平段(51)；

所述过渡段(52)上设有可竖直移动的升降板(521)，且过渡段(52)上还安装有用于驱动升降板(521)升降的驱动源(522)，所述升降板(521)上安装有启动模块(523)，启动模块（523）为接近传感器，接近传感器安装在升降板（521）朝上侧面的中心位置上；当接近传感器被遮挡时，接近传感器向驱动源（522）发送启动指令，驱动源（522）根据启动指令启动。

2.根据权利要求1所述的一种电容补偿柜的清灰系统，其特征在于：所述运输机构还包括微型电缸(63)，所述微型电缸(63)安装在电动车(6)上，微型电缸(63)的输出轴朝向柜门(11)一侧，所述夹持头(7)固定在微型电缸(63)的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的一种电容补偿柜的清灰系统，其特征在于：所述柜体(1)正对轨道端部的位置上安装有充电接口(15)，所述电动车(6)上安装有蓄电池(64)和充电接头(65)，所述蓄电池(64)为电动车(6)供能并通过充电接头(65)与充电接口(15)连接。

4.根据权利要求2所述的一种电容补偿柜的清灰系统，其特征在于：所述电动车(6)上安装有识别模块(83)和处理器(84)，所述柜体(1)内设有多个定位块(42)，所述定位块(42)沿轨道的长度依次设置，所述识别模块(83)用于识别定位块(42)并向处理器(84)传输识别信号，所述处理器(84)根据识别信号控制电动车(6)和微型电缸(63)的启停。

5.根据权利要求4所述的一种电容补偿柜的清灰系统，其特征在于：所述柜门(11)上安装有门状态检测模块(81)和计时模块(82)，

门状态检测模块(81)，用于检测柜门(11)的状态，并在柜门(11)开启时向计时器发送开启信号，在柜门(11)关闭时向计时器发送关闭信号；

计时模块(82)，在接收开启信号后开始计时，在接收到关闭信号后停止计时并将计时时间传输给处理器(84)；

处理器(84)，将接收的计时时间与预设时间比较，当计时时间大于预设时间后，处理器(84)启动电动车(6)。

6.根据权利要求1所述的一种电容补偿柜的清灰系统，其特征在于：所述风机(13)处在柜体(1)外，所述柜体(1)远离柜门(11)的侧壁的中心位置开设有与外界连通的球槽，所述球槽上转动连接有球头(12)，所述风管(14)穿过球头(12)进入到柜体(1)内。

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