CN114094467B - 一种具有故障检测功能的中压开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中压开关柜技术领域，具体涉及一种具有故障检测功能的中压开关柜，通过设置故障检测机构，其中的驱动机构驱动齿轮转动，从而驱动滑块沿轨道移动，并通过计量机构对移动距离进行控制，使滑块能够按设定距离进行移动，通过设置升降机构和定位机构，带动测温部升降，并对升降位置进行控制，使测温部能够移动到对应的测温点处，准确地对开关设备的温度进行测量，并且通过定位件对计量机构的设定值重新设定，使驱动机构能够带动滑块继续移动到路径下下一个开关设备处，从而继续对下一个开关设备的测温点的温度进行测量，本中压开关柜能够减少投入在设备检查上的人力，对提高开关柜的安全性有很好的效果。

Description

一种具有故障检测功能的中压开关柜

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及中压开关柜技术领域，尤其涉及一种具有故障检测功能的中压开关柜。

背景技术

中压开关柜是用于工厂、变电站、住宅小区等场合中，主要用于对发输电、供配电等进行开合、控制的设备，中压开关柜内部一般安装有断路器、隔离开关等多种开关设备，为了确保中压开关柜的正常安全运行，需要经常对中压开关柜进行故障检测，由于内部开关设备较多，而开关设备容易发生故障的原因主要是接触不良、触点烧粘连等，这些故障都会导致开关设备触点处的温度异常，如超过75℃甚至更高，故一般在检测中需要对触点的温度进行测量，由于触点数量较多，检测起来非常耗费人力，给维护单位带来了很大的负担，而目前市场上对开关柜进行故障检测的设备往往只能对柜内整体的温度进行检测，难以及时准确地发现问题，因此需要一种能够对开关设备的特定位置如触点进行精确温度检测的设备。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种具有故障检测功能的中压开关柜，以解决现有的开关柜故障检测设备不能准确地对开关设备触点温度进行检测的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种具有故障检测功能的中压开关柜，包括柜体和柜门，还包括故障检测机构和定位机构，故障检测机构包括固定安装在柜门内侧的若干条轨道，轨道内安装有第一齿条，轨道中设置有沿其移动的滑块，滑块连接有第一齿轮，第一齿轮与第一齿条啮合，第一齿轮连接有带动其转动的驱动机构，第一齿轮上设置有用于对第一齿轮的移动距离进行计量的计量机构，计量机构计得第一齿轮的移动距离达到设定值时复位，并停止驱动机构；

滑块上安装有升降机构，升降机构用于带动安装在其上的测温部升降，测温部用于对预设的测温点的温度进行测量，测温部连接有报警机构，测温部测量到开关设备的触点温度高于设定值时，通过报警机构发出报警信号；

定位机构包括多个分别安装在各开关设备上的定位件，升降机构移动到定位件处时，定位件对测温部的纵向位置进行测量，当测温部移动到对应的测温点时，停止升降机构，并对计量机构的设定值重新设定，使计量机构下一次停止驱动机构时，升降机构移动到路径上下一个定位件处。

优选地，计量机构包括安装座、光电开关和计数器，安装座包括两块分别安装在第一齿轮的轮齿两侧的安装板，光电开关安装在两块安装板之间，光电开关与计数器连接。

优选地，光电开关为对射式光电开关，对射式光电开关的发射器和接收器分别安装在两块安装板上。

优选地，定位件包括安装在开关设备上的定位杆和定位板，定位板连接在定位杆端部，定位板上安装有用于对测温部的纵向位置进行测量的定位传感器，定位杆上安装第二齿条，第二齿条的齿槽中安装有多个触发凸起，测温部上安装有第二齿轮，第二齿轮的各轮齿上均安装有能够被触发凸起触发的压触开关，压触开关与计数器电连接，各压触开关按下时，均使计数器的设定值增加一个预设值，使第二齿轮沿第二齿条往复移动一次后，计数器的设定值满足使下一次停止驱动机构时，升降机构移动到路径上的下一个定位件处。

优选地，驱动机构包括驱动电机，驱动电机的输出轴与第一齿轮连接。

优选地，升降机构包括丝杠升降台，测温部固定在丝杠升降台上。

优选地，测温点为开关设备的触点。

优选地，测温部包括红外测温仪。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的具有故障检测功能的中压开关柜，通过设置故障检测机构，其中的驱动机构驱动齿轮转动，从而驱动滑块沿轨道移动，并通过计量机构对移动距离进行控制，使滑块能够按设定距离进行移动，通过设置升降机构和定位机构，带动测温部升降，并对升降位置进行控制，使测温部能够移动到对应的测温点处，准确地对开关设备的温度进行测量，并且通过定位件对计量机构的设定值重新设定，使驱动机构能够带动滑块继续移动到路径上下一个开关设备处，从而继续对下一个开关设备的测温点的温度进行测量，本中压开关柜能够通过对内部开关设备的温度进行测量，实现故障检测和报警功能，对减少投入在设备检查上的人力和提高开关柜的安全性有很好的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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说明书一个或多个实施例，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为本说明书一个或多个实施例的柜门结构示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例的图1的A处局部放大结构示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例的柜体结构示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例的图3的B处局部放大结构示意图；

图5为本说明书一个或多个实施例的安装座结构示意图；

图6为本说明书一个或多个实施例的第一齿轮与第一齿条啮合结构示意图；

图7为本说明书一个或多个实施例的第二齿轮和第二齿条啮合结构示意图；

图8为本说明书一个或多个实施例的图7的C处局部放大结构示意图。

其中，1、柜体；2、柜门；3、故障检测机构；4、定位件；5、升降机构；6、测温部；31、轨道；32、第一齿条；33、第一齿轮；34、滑块；41、定位杆；42、第二齿条；43、定位板；44、定位传感器；45、第二齿轮；71、安装座；72、光电开关；421、触发凸起；451、压触开关；711、安装板；101、开关设备；102、触点。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本说明书实施例提供一种具有故障检测功能的中压开关柜，包括柜体1和柜门2，还包括故障检测机构3和定位机构，其中柜体1内安装有开关设备101，开关设备101具有触点102，柜门2如图1所示，故障检测机构3如图2所示，包括固定安装在柜门2内侧的若干条轨道31，轨道31内安装有第一齿条32，轨道31中设置有沿其移动的滑块34，滑块34连接有第一齿轮33，第一齿轮33与第一齿条32啮合，第一齿轮33连接有带动其转动的驱动机构（未示出），第一齿轮33上设置有用于对第一齿轮33的移动距离进行计量的计量机构，计量机构计得第一齿轮33的移动距离达到设定值时复位，并停止驱动机构，滑块34上安装有升降机构5，升降机构5用于带动安装在其上的测温部6升降，测温部6用于对预设的测温点的温度进行测量，测温部6连接有报警机构，测温部6测量到开关设备101的触点102温度高于设定值时，通过报警机构发出报警信号，柜体1如图3所示，其中定位机构包括多个分别安装在各开关设备101上的定位件4，升降机构5移动到定位件4处时，定位件4对测温部6的纵向位置进行测量，当测温部6移动到对应的测温点时，停止升降机构5，并对计量机构的设定值重新设定，使计量机构下一次停止驱动机构时，升降机构5移动到路径上的下一个定位件4处。

本说明书实施例提供的具有故障检测功能的中压开关柜，通过设置故障检测机构3，其中的驱动机构驱动齿轮转动，从而驱动滑块34沿轨道31移动，并通过计量机构对移动距离进行控制，使滑块34能够按设定距离进行移动，通过设置升降机构5和定位机构，带动测温部6升降，并对升降位置进行控制，使测温部6能够移动到对应的测温点处，准确地对开关设备101的温度进行测量，并且通过定位件4对计量机构的设定值重新设定，使驱动机构能够带动滑块34继续移动到路径上的下一个开关设备101处，从而继续对下一个开关设备101的测温点的温度进行测量，本中压开关柜能够通过对内部开关设备101的温度进行测量，实现故障检测和报警功能，对减少投入在设备检查上的人力和提高开关柜的安全性有很好的效果。

作为一种实施方式，计量机构包括安装座71、光电开关72和计数器（未示出），安装座71如图5所示，包括两块分别安装在第一齿轮33的轮齿两侧的安装板711，光电开关72安装在两块安装板711之间，光电开关72与计数器连接，举例来说，光电开关72为对射式光电开关72，对射式光电开关72的发射器和接收器分别安装在两块安装板711上，发射器的接收器对向设置，即第一齿轮33的每个轮齿上均设置有安装座71和对射式光电开关72，当第一齿轮33转动，使其中一个轮齿转动至第一齿条32上的某一齿槽中时，对射式光电开关72中发射器发出的光电信号被第一齿条32阻挡，如图6所示，从而该对射式光电开关72向计数器发送一次脉冲信号，计数器计为一次计数，随着第一齿轮33继续转动，各对射式光电开关72依次触发，则计数器可以通过计量对射式光电开关72的计数值，判断第一齿轮33的移动距离是否到达设定值，该计量方式准确且抗干扰。

作为一种实施方式，定位件4如图4所示，包括安装在开关设备101上的定位杆41和定位板43，其中定位板43连接在定位杆41端部，定位板43上安装有用于对测温部6的纵向位置进行测量的定位传感器44，定位杆41上安装第二齿条42，第二齿条42的齿槽中安装有多个触发凸起421，测温部6上安装有第二齿轮45，第二齿轮45的各轮齿上均安装有能够被触发凸起421触发的压触开关451，如图7和图8所示，压触开关451与计数器电连接，各压触开关451按下时，均使计数器的设定值增加一个预设值，使齿轮沿第二齿轮45往复移动一次后，计数器的设定值满足使下一次停止驱动机构时，升降机构5移动到路径上下一个定位件4处。

作为一种实施方式，定位板43上安装的定位传感器44可以选用接近开关、光电探测器等各种能够满足测量需求的传感器开关，具体不做限定。

举例来说，尽量将触发凸起421设置在第二齿条42中部的齿槽中，避免漏触发和误触发的情况，如相邻两个定位件4之间的距离为第一齿轮33转动8个轮齿移动的距离，则在该定位杆41的第二齿条42上设置4个触发凸起421，则第二齿轮45首先沿第二齿条42移动至顶部，触发四次压触开关451，之后测温部6完成测温后，升降机构5带动测温部6返回原位，则第二齿轮45沿第二齿条42返原位，再触发四次压触开关451，共触发8次压触开关451，使计数器的设定值为八。

作为其他设置方式，上述预设值也可以设置为其他数字，如每次触发压触开关451，为计数器的设定值增加二或增加三。

作为一种实施方式，上述驱动机构包括驱动电机，驱动电机的输出轴与第一齿轮33连接，带动第一齿轮33转动。

作为一种实施方式，升降机构5包括丝杠升降台，测温部6固定在丝杠升降台上，在其他实施例中，也可以采用伸缩杆、链式升降机等升降方式。

作为一种实施方式，上述测温点为开关设备101的触点102，通过对开关设备101的触点102温度进行测量，能够更准确及时地发现开关设备101触点102接线接触不良等异常故障。

举例来说，由于开关设备101一般具有进线和出线两组高度不同的触点102，可将定位件4设置为包括上下两组定位杆41，轨道31设置在开关设备101的下方，当升降机构5到达定位件4处时，升降机构5带动测温部6上升，直到下方定位杆41上的定位传感器44检测到测温部6到达开关设备101下方的触点102处时，停止升降机构5，待测温完成后，继续启动升降机构5带动测温部6上升，直到上方的定位杆41上的定位传感器44检测到测温部6到达开关设备101上方的触点102处时，再次停止升降机构5，待测温完成后，控制升降机构5带动测温部6下降，返回原位。

作为一种实施方式，测温部6包括红外测温仪，对准测温度即可测得温度。

本中压开关柜的工作原理如下：

故障检测机构3中的滑块34初始状态下位于轨道31的一端，计数器的设置值符合初始位置与相邻最近的定位件4之间的距离，柜门2关闭后启动驱动机构开始工作，驱动机构带动滑块34沿轨道31移动，直到滑块34上安装的升降机构5到达距初始位置最近的定位件4时，计数器复位，并将驱动机构停止，第二齿轮45卡入第二齿条42中与其啮合，此时可略微降低驱动机构带动滑块34移动的速度，保证第二齿轮45和第二齿条42顺利啮合，之后启动升降机构5带动测温部6升起，测温部6上安装的第二齿轮45在于第二齿条42啮合的过程中转动，第二齿轮45的轮齿上的压触开关451被触发，为计数器增加设定值，当定位板43上的定位传感器44检测到测温部6位置到达下方触点102时，停止升降机构5，待测温部6测温完成，如设置定时器为测温部6的测量设定时长，设定时长到达后升降机构5重新启动，直到带动测温部6达到上方的触点102时，再次停止升降机构5，待测温完成后，升降机构5带动测温部6下降，返回初始位置，并在返回过程中为计数器增加设定值，使测温部6返回初始位置后，计数器的设定值符合升降机构5移动路径上与下一定位件4之间的距离，之后驱动机构继续启动带动升降机构5移动到下一定位件4处，重复以上操作，直到对轨道31上相对位置的所有触点102完成测温，如需要实现测温工作的循环进行，则在路径上最后一个定位件4处设置用于控制驱动机构反转的控制开关，如接近开关等形式，且最后一个定位件4的定位杆41上，设置的触发凸起421数量，应符合轨道31上初始位置与其最近的定位件4之间的距离，即等于初始状态下计数器的设置值，测温部6降下后，驱动机构启动并反转，返回轨道31上的初始位置，在驱动机构反转的过程中，计数器不对驱动机构进行控制，初始位置设置有同样的控制开关，操作驱动机构再次反转，即回到初始的转动方向，在该转动方向下，计数器重新对驱动机构进行控制。

上述驱动机构反转时，计数器不对驱动机构进行控制的方法可通过暂时关闭计数器实现，但需要采用具有记忆功能的计数器，保证计数器的设置值不会复位。

在本中压开关柜中，故障检测机构3、定位机构及其之间的信号传递可采用蓝牙等无线方式，避免移动过程中线缆发生缠绕。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有故障检测功能的中压开关柜，包括柜体（1）和柜门（2），其特征在于，柜体（1）内安装有开关设备（101），开关设备（101）具有触点（102），所述中压开关柜还包括故障检测机构（3）和定位机构，所述故障检测机构（3）包括固定安装在所述柜门（2）内侧的若干条轨道（31），所述轨道（31）内安装有第一齿条（32），所述轨道（31）中设置有沿其移动的滑块（34），所述滑块（34）连接有第一齿轮（33），所述第一齿轮（33）与所述第一齿条（32）啮合，所述第一齿轮（33）连接有带动其转动的驱动机构，所述第一齿轮（33）上设置有用于对所述第一齿轮（33）的移动距离进行计量的计量机构，所述计量机构计得所述第一齿轮（33）的移动距离达到设定值时复位，并停止所述驱动机构；

所述滑块（34）上安装有升降机构（5），所述升降机构（5）用于带动安装在其上的测温部（6）升降，所述测温部（6）用于对预设的测温点的温度进行测量，所述测温部（6）连接有报警机构，所述测温部（6）测量到开关设备（101）的触点（102）温度高于设定值时，通过所述报警机构发出报警信号；

所述定位机构包括多个分别安装在各开关设备（101）上的定位件（4），所述升降机构（5）移动到所述定位件（4）处时，所述定位件（4）对所述测温部（6）的纵向位置进行测量，当所述测温部（6）移动到对应的测温点时，停止所述升降机构（5），并对所述计量机构的设定值重新设定，使所述计量机构下一次停止所述驱动机构时，所述升降机构（5）移动到路径上下一个所述定位件（4）处；

所述计量机构包括安装座（71）、光电开关（72）和计数器，所述安装座（71）包括两块分别安装在所述第一齿轮（33）的轮齿两侧的安装板（711），所述光电开关（72）安装在两块所述安装板（711）之间，所述光电开关（72）与所述计数器连接；

所述定位件（4）包括安装在开关设备（101）上的定位杆（41）和定位板（43），所述定位板（43）连接在所述定位杆（41）端部，所述定位板（43）上安装有用于对所述测温部（6）的纵向位置进行测量的定位传感器（44），所述定位杆（41）上安装第二齿条（42），所述第二齿条（42）的齿槽中安装有多个触发凸起（421），所述测温部（6）上安装有第二齿轮（45），所述第二齿轮（45）的各所述轮齿上均安装有能够被所述触发凸起（421）触发的压触开关（451），所述压触开关（451）与所述计数器电连接，各所述压触开关（451）按下时，均使所述计数器的设定值增加一个预设值，使所述第二齿轮（45）沿所述第二齿条（42）往复移动一次后，所述计数器的设定值满足使下一次停止所述驱动机构时，所述升降机构（5）移动到路径上下一个所述定位件（4）处。

2.根据权利要求1所述的具有故障检测功能的中压开关柜，其特征在于，所述光电开关（72）为对射式光电开关（72），所述对射式光电开关（72）的发射器和接收器分别安装在两块所述安装板（711）上。

3.根据权利要求1所述的具有故障检测功能的中压开关柜，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮（33）连接。

4.根据权利要求1所述的具有故障检测功能的中压开关柜，其特征在于，所述升降机构（5）包括丝杠升降台，所述测温部（6）固定在所述丝杠升降台上。

5.根据权利要求1所述的具有故障检测功能的中压开关柜，其特征在于，所述测温点为开关设备（101）的触点（102）。

6.根据权利要求1所述的具有故障检测功能的中压开关柜，其特征在于，所述测温部（6）包括红外测温仪。

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