CN114300962B - 一种智能电气配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气自动化技术领域，且公开了一种智能电气配电柜，包括机柜，所述机柜的内腔一端固定连接有布气管，所述机柜的内腔另一端固定连接有传热管，所述机柜内固定连接有电气组件。本发明通过设计的阀座、通气管、连通管、喷发管、滑动管，使电气组件在正常运转时，风扇组件能吸取外界空气通过滑动管和喷发管对电气组件进行降温处理，同时通过设计的吸热管和二氧化碳储罐，使电气组件在运行时，吸热管能吸收其热量而使管内气体膨胀形成高压环境，当电气组件不断升温至燃烧时，智能感应器能开启二氧化碳储罐的阀门和电控阀，使阀座在气体推动下改变输气阀口，使膨胀气体推动滑动管改变气体喷出路径，从而使喷发管喷出二氧化碳进行灭火处理。

Description

一种智能电气配电柜

技术领域

本发明涉及电气自动化技术领域，具体为一种智能电气配电柜。

背景技术

智能电气配电柜一款针对数据中心机房能源末端，综合采集所有能源数据的配电柜，其是通过智能控制器进行电源分配管理，增加了传统配电柜所不具备的运行管理和安全管理。

虽然现有的智能电气配电柜采用了温度传感器附件对柜内温度进行实时监测，但是柜内的降温处理依然采用的是传统的空气对流降温，这在智能配电柜集成了大量电气元件，散发的热量更大的情况下，并不能得到充足散热效果，容易使得电气元件老化，甚至会出现柜内着火的问题，虽然采用了安全管理系统，但是并没有对着火进行及时处理的能力，具有较大安全隐患。

发明内容

针对背景技术中提出的现有智能配电柜在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种智能电气配电柜，具备冷却空气喷出冷却电气组件、电气组件热量被吸热管吸收膨胀内部空气、着火时开启二氧化碳储罐喷出二氧化碳气体、二氧化碳气体冲击阀板使阀板位移开启二氧化碳流道，封闭冷却空气流道，阀板顶开堵塞活塞使冷却空气通入警报管、冷却空气冲击金属簧片发出警报、金属簧片震荡使挤压活塞进行抽吸运动、挤压活塞对二氧化碳气体进行加压处理、膨胀气体推动滑动管打开二氧化碳喷出气道、二氧化碳快速喷出进行灭火处理的优点，解决了上述背景技术中提出配电柜内降温效果差、电器元件老化快、着火处理效果差的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种智能电气配电柜，包括机柜，所述机柜的内腔一端固定连接有布气管，所述机柜的内腔另一端固定连接有传热管，所述机柜内固定连接有电气组件，所述电气组件的背面固定连接有喷发管和吸热管，所述喷发管的顶端和底端开设有均布的喷气孔I，所述喷发管内活动套接有滑动管，所述滑动管的内腔分为下方的氧气气管I和上方的二氧化碳气管I，所述氧气气管I和二氧化碳气管I内活动套接有连通管，所述滑动管的顶端和底端开设有均布错位的喷气孔II，所述机柜的一端固定连接有二氧化碳储罐，所述二氧化碳储罐的出口固定连接有通气管，所述通气管的内腔分为氧气气管II和二氧化碳气管II，所述二氧化碳气管II内固定连接有活塞管，所述通气管上固定套接有阀座，所述阀座内活动套接有阀板，所述阀座的顶端固定连接有警报管，所述警报管内腔顶端固定连接有均布的金属簧片，所述金属簧片的底部固定套接有活塞杆，所述活塞杆的一端贯穿至活塞管内，且这一端固定连接有挤压活塞。

优选的，所述机柜内设有智能控制器，所述机柜的顶部开设有排气孔，所述二氧化碳储罐的启闭受智能控制器控制。

优选的，所述布气管的内腔分为氧气气道和二氧化碳气道。

优选的，所述喷发管位于吸热管的上方，所述喷发管和吸热管的两端均分别与布气管和传热管固定连接，所述喷发管和吸热管均与传热管连通，所述喷发管正对传热管的一端固定套接有电控阀，所述电控阀与智能控制器信号连接，所述喷发管的内腔两端固定连接有限位块，所述吸热管和传热管内均填充有饱和性空气。

优选的，所述滑动管的外壁和喷发管的内壁贴合，所述氧气气管I内的连通管与布气管的氧气气道连通，所述二氧化碳气管I内的连通管与布气管的二氧化碳气道连通，所述滑动管正对电控阀的一端固定连接有弹簧I，所述弹簧I的另一端与喷发管的内腔固定连接。

优选的，所述氧气气管II与布气管的氧气气道连通，所述二氧化碳气管II与布气管的二氧化碳气道连通。

优选的，所述阀板呈工字形，所述阀座内开设有与阀板相适配的内腔，所述阀板的一端开设有阀口I，所述阀口I连通二氧化碳气管II和二氧化碳储罐，所述阀板的另一端开设有阀口II，所述阀板的顶端固定连接有弹簧II，所述弹簧II的顶端与阀座内开设的腔壁固定连接，所述阀座的一端开设有空腔，所述空腔的一端与外界接通，另一端开设有输气孔，所述阀口II连通输气孔和氧气气管II，所述空腔内设有风扇组件和过滤层，所述风扇组件与智能控制器信号连接，所述阀座的顶端开设有出气口，所述出气口的一端开设有槽，所述槽的顶端固定连接有弹簧III，所述弹簧III的底端固定连接有堵塞活塞，所述堵塞活塞与槽贴合，所述堵塞活塞与阀口II处于同一直线上，所述阀口II的顶部呈L形。

优选的，所述警报管的顶端开口于出气口接通，所述警报管的顶端开设有均布的孔洞。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设计的阀座、通气管、连通管、喷发管、滑动管，使电气组件在正常运转时，风扇组件能吸取外界空气通过滑动管和喷发管对电气组件进行降温处理，同时通过设计的吸热管和二氧化碳储罐，使电气组件在运行时，吸热管能吸收其热量而使管内气体膨胀形成高压环境，当电气组件不断升温至燃烧时，智能感应器能开启二氧化碳储罐的阀门和电控阀，使阀座在气体推动下改变输气阀口，使膨胀气体推动滑动管改变气体喷出路径，从而使喷发管喷出二氧化碳进行灭火处理。

2、本发明通过设计的阀座、二氧化碳储罐、警报管，使二氧化碳储罐在开启时，喷出的二氧化碳推动阀板移位，使阀板挤压堵塞活塞，使风扇组件吸取的外界空气通入警报管内，避免外界空气继续喷入配电柜助长火焰燃烧的问题，使喷出警报管内的空气能震荡其内的金属簧片，发出警报，提醒工作人员配电柜的情况。

3、本发明通过设计的警报管、挤压活塞，使警报管在发出警报时，金属簧片的震荡将使挤压活塞快速的进行抽吸动作，使挤压活塞对喷出灭火的二氧化碳进行加压处理，使二氧化碳快速喷出，避免喷出不及时，火焰燃烧过快，导致配电柜内其它正常部件受损的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明阀座结构示意图；

图3为本发明二氧化碳储罐开启后的阀座结构状态示意图；

图4为本发明滑动管结构示意图；

图5为本发明二氧化碳储罐开启后的滑动管结构状态示意图。

图中：1、机柜；2、布气管；3、传热管；4、喷发管；401、喷气孔I；5、吸热管；6、电气组件；7、电控阀；8、弹簧I；9、滑动管；901、氧气气管I；902、二氧化碳气管I；903、喷气孔II；10、连通管；11、限位块；12、阀口I；13、二氧化碳储罐；14、通气管；141、氧气气管II；142、二氧化碳气管II；15、活塞管；16、挤压活塞；161、活塞杆；17、阀座；18、阀板；181、阀口II；19、弹簧II；20、风扇组件；21、输气孔；22、弹簧III；23、堵塞活塞；24、出气口；25、警报管；26、金属簧片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图4-图5，一种智能电气配电柜，包括机柜1，机柜1内设有智能控制器，机柜1的顶部开设有排气孔，使通入机柜1内的气体都能排出，避免气体积压而导致内部气压增大，影响电气元件正常运行的问题，机柜1的内腔一端固定连接有布气管2，布气管2的内腔分为氧气气道和二氧化碳气道，机柜1的内腔另一端固定连接有传热管3，机柜1内固定连接有电气组件6，电气组件6的背面固定连接有喷发管4和吸热管5，喷发管4位于吸热管5的上方，使喷发管4喷出的气体能从上方向下方流动，充分接触电气组件6，进行冷却处理而灭火处理，喷发管4和吸热管5的两端均分别与布气管2和传热管3固定连接，喷发管4和吸热管5均与传热管3连通，喷发管4正对传热管3的一端固定套接有电控阀7，电控阀7与智能控制器信号连接，吸热管5和传热管3内均填充有饱和性空气，使吸热管5内的空气能吸收电气组件6的温度而升温膨胀，使吸热管5内的空气升温膨胀影响传热管3内的空气升温膨胀，当电气组件6失火，使智能控制器开启电控阀7时，膨胀空气通过电控阀7进入喷发管4内，从而使喷发管4推动滑动管9移动，使喷出空气的孔道错位封闭，喷出二氧化碳的孔道连通。

参阅图1、图4-图5，喷发管4的顶端和底端开设有均布的喷气孔I401，喷发管4的内腔两端固定连接有限位块11，使滑动管9不会过度位移，从而使上方的喷气孔I401和上方的喷气孔II903接通，下方的喷气孔I401和下方的喷气孔II903接通，喷发管4内活动套接有滑动管9，滑动管9的外壁和喷发管4的内壁贴合，使冷却空气和二氧化碳气体都只能从连通的喷气孔I401和喷气孔II903喷向电气组件6，不会出现气体进入喷发管4导致喷出冷却空气时依然携带有二氧化碳，喷出二氧化碳时依然携带有氧气的问题，滑动管9的内腔分为下方的氧气气管I901和上方的二氧化碳气管I902，氧气气管I901和二氧化碳气管I902内活动套接有连通管10，氧气气管I901内的连通管10与布气管2的氧气气道连通，二氧化碳气管I902内的连通管10与布气管2的二氧化碳气道连通，滑动管9的顶端和底端开设有均布错位的喷气孔II903，使氧气气管I901只接收冷却空气，二氧化碳气管I902只接收二氧化碳气体，使上方的喷气孔I401和上方的喷气孔II903接通时，下方的喷气孔I401和下方的喷气孔II903不接通，使下方的喷气孔I401和下方的喷气孔II903接通时，上方的喷气孔I401和上方的喷气孔II903不接通，避免在喷出二氧化碳气体进行灭火时携带有冷却空气，导致其中的氧气助燃，使得火焰的熄灭时间加长的问题，滑动管9正对电控阀7的一端固定连接有弹簧I8，弹簧I8的另一端与喷发管4的内腔固定连接，使滑动管9在受到膨胀气体的推动而位移时，弹簧I8拉伸，可在后续操作中带动滑动管9复位。

参阅图1-图3，机柜1的一端固定连接有二氧化碳储罐13，二氧化碳储罐13的启闭受智能控制器控制，使二氧化碳储罐13只会在需要灭火时开启，二氧化碳储罐13的出口固定连接有通气管14，通气管14的内腔分为氧气气管II141和二氧化碳气管II142，氧气气管II141与布气管2的氧气气道连通，二氧化碳气管II142与布气管2的二氧化碳气道连通，使冷却空气和二氧化碳流向明确，不会出现混合的问题，二氧化碳气管II142内固定连接有活塞管15，通气管14上固定套接有阀座17。

参阅图1-图3，阀座17内活动套接有阀板18，阀板18呈工字形，阀座17内开设有与阀板18相适配的内腔，使阀板18的移动位置受到限制，不会出现脱离轨道导致冷却空气和二氧化碳混合的问题，阀板18的一端开设有阀口I12，阀口I12连通二氧化碳气管II142和二氧化碳储罐13，阀板18的另一端开设有阀口II181，阀板18的顶端固定连接有弹簧II19，弹簧II19的顶端与阀座17内开设的腔壁固定连接，阀座17的一端开设有空腔，空腔的一端与外界接通，另一端开设有输气孔21，阀口II181连通输气孔21和氧气气管II141，空腔内设有风扇组件20和过滤层，使喷入的冷却空气洁净，风扇组件20与智能控制器信号连接，使二氧化碳从二氧化碳储罐13冲入通气管14时，二氧化碳气体能冲击阀板18，使阀板18上抬，使弹簧II19压缩，使二氧化碳通过阀口I12通入二氧化碳气管II142，阀座17的顶端开设有出气口24，出气口24的一端开设有槽，槽的顶端固定连接有弹簧III22，弹簧III22的底端固定连接有堵塞活塞23，堵塞活塞23与槽贴合，堵塞活塞23与阀口II181处于同一直线上，阀口II181的顶部呈L形，使阀板18在上抬时，带有阀口II181的一侧顶部将挤压堵塞活塞23，使堵塞活塞23上抬，使出气口24和阀口II181、输气孔21接通，使风扇组件20吸取的空气进入警报管25内。

参阅图1-图3，阀座17的顶端固定连接有警报管25，警报管25的顶端开口于出气口24接通，警报管25的顶端开设有均布的孔洞，警报管25内腔顶端固定连接有均布的金属簧片26，金属簧片26的底部固定套接有活塞杆161，活塞杆161的一端贯穿至活塞管15内，且这一端固定连接有挤压活塞16，使空气在向上喷出警报管25时撞击震荡金属簧片26，使金属簧片26快速震荡发声，发出警报，同时金属簧片26的震荡将带动活塞杆161，使挤压活塞16在活塞管15内快速抽吸，使挤压活塞16对二氧化碳气管II142内的气体进行加压处理，使二氧化碳喷出的更加快速。

本发明的使用方法(工作原理)如下：

首先，将电路与智能配电柜连通，此时电气组件6正常运行，接着智能控制器开启风扇组件20，使风扇组件20吸取外界空气，通过过滤网后从输气孔21、阀口II181进入氧气气管II141，接着空气通入布气管2的氧气气道，通过其中一个连通管10进入氧气气管I901，使空气通过下方的喷气孔II903、喷气孔I401喷出，使空气对电气组件6进行风冷处理后从机柜1上方的排气孔排出，同时电气组件6的升温，将使吸热管5内的空气受热膨胀，使传热管3内的空气受热膨胀；

然后，当电气组件6在面对断路、电路老化等问题调节失效，导致着火时，智能控制器将感应到火势，打开二氧化碳储罐13的启闭口和电控阀7，使传热管3内的膨胀气体通过电控阀7通入喷发管4正对电控阀7的一端，使膨胀气体推动滑动管9向布气管2的方向移动，使下方的喷气孔I401和喷气孔II903错开，使上方的喷气孔I401和喷气孔II903连通，接着，二氧化碳从二氧化碳储罐13冲入通气管14内，使二氧化碳气体冲击阀板18，使阀板18上抬，使弹簧II19压缩，使二氧化碳通过阀口I12通入二氧化碳气管II142，接着二氧化碳进入布气管2的二氧化碳气道，使二氧化碳气体通过另一个连通管10进入二氧化碳气管I902，使二氧化碳气体从上方的喷气孔II903、喷气孔I401喷出，使二氧化碳排挤电气组件6附近的氧气进行灭火处理，使二氧化碳下沉排挤跟多的氧气，同时，阀板18的上抬，将使带有阀口II181的一侧顶部挤压堵塞活塞23，使堵塞活塞23上抬打开出气口24，使风扇组件20吸取的空气进入警报管25内，使空气在向上喷出警报管25时撞击震荡金属簧片26，使金属簧片26快速震荡发声，发出警报，同时金属簧片26的震荡将带动活塞杆161，使挤压活塞16在活塞管15内快速抽吸，使挤压活塞16对二氧化碳气管II142内的气体进行加压处理，使二氧化碳喷出的更加快速；

最后，工作人员根据警报找到出事的智能配电柜，进行安全处理与维修即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种智能电气配电柜，包括机柜（1），其特征在于：所述机柜（1）的内腔一端固定连接有布气管（2），所述布气管（2）的内腔分为氧气气道和二氧化碳气道，所述机柜（1）的内腔另一端固定连接有传热管（3），所述机柜（1）内固定连接有电气组件（6），所述电气组件（6）的背面固定连接有喷发管（4）和吸热管（5），所述喷发管（4）的顶端和底端开设有均布的喷气孔I（401），所述喷发管（4）位于吸热管（5）的上方，所述喷发管（4）和吸热管（5）的两端均分别与布气管（2）和传热管（3）固定连接，所述喷发管（4）和吸热管（5）均与传热管（3）连通，所述喷发管（4）正对传热管（3）的一端固定套接有电控阀（7），所述电控阀（7）与智能控制器信号连接，所述喷发管（4）的内腔两端固定连接有限位块（11），所述吸热管（5）和传热管（3）内均填充有饱和性空气，所述喷发管（4）内活动套接有滑动管（9），所述滑动管（9）的内腔分为下方的氧气气管I（901）和上方的二氧化碳气管I（902），所述氧气气管I（901）和二氧化碳气管I（902）内活动套接有连通管（10），所述滑动管（9）的顶端和底端开设有均布错位的喷气孔II（903），所述滑动管（9）的外壁和喷发管（4）的内壁贴合，所述氧气气管I（901）内的连通管（10）与布气管（2）的氧气气道连通，所述二氧化碳气管I（902）内的连通管（10）与布气管（2）的二氧化碳气道连通，所述滑动管（9）正对电控阀（7）的一端固定连接有弹簧I（8），所述弹簧I（8）的另一端与喷发管（4）的内腔固定连接，所述机柜（1）的一端固定连接有二氧化碳储罐（13），所述二氧化碳储罐（13）的出口固定连接有通气管（14），所述通气管（14）的内腔分为氧气气管II（141）和二氧化碳气管II（142），所述氧气气管II（141）与布气管（2）的氧气气道连通，所述二氧化碳气管II（142）与布气管（2）的二氧化碳气道连通，所述二氧化碳气管II（142）内固定连接有活塞管（15），所述通气管（14）上固定套接有阀座（17），所述阀座（17）内活动套接有阀板（18），所述阀座（17）的顶端固定连接有警报管（25），所述警报管（25）内腔顶端固定连接有均布的金属簧片（26），所述金属簧片（26）的底部固定套接有活塞杆（161），所述活塞杆（161）的一端贯穿至活塞管（15）内，且这一端固定连接有挤压活塞（16），所述阀板（18）呈工字形，所述阀座（17）内开设有与阀板（18）相适配的内腔，所述阀板（18）的一端开设有阀口I（12），所述阀口I（12）连通二氧化碳气管II（142）和二氧化碳储罐（13），所述阀板（18）的另一端开设有阀口II（181），所述阀板（18）的顶端固定连接有弹簧II（19），所述弹簧II（19）的顶端与阀座（17）内开设的腔壁固定连接，所述阀座（17）的一端开设有空腔，所述空腔的一端与外界接通，另一端开设有输气孔（21），所述阀口II（181）连通输气孔（21）和氧气气管II（141），所述空腔内设有风扇组件（20）和过滤层，所述阀座（17）的顶端开设有出气口（24），所述出气口（24）的一端开设有槽，所述槽的顶端固定连接有弹簧III（22），所述弹簧III（22）的底端固定连接有堵塞活塞（23），所述堵塞活塞（23）与槽贴合，所述堵塞活塞（23）与阀口II（181）处于同一直线上，所述阀口II（181）的顶部呈L形。

2.根据权利要求1所述的一种智能电气配电柜，其特征在于：所述机柜（1）内设有智能控制器，所述机柜（1）的顶部开设有排气孔，所述二氧化碳储罐（13）的启闭受智能控制器控制。

3.根据权利要求2所述的一种智能电气配电柜，其特征在于：所述电控阀（7）与智能控制器信号连接。

4.根据权利要求2所述的一种智能电气配电柜，其特征在于：所述风扇组件（20）与智能控制器信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能电气配电柜，其特征在于：所述警报管（25）的顶端开口与 出气口（24）接通，所述警报管（25）的顶端开设有均布的孔洞。

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