CN114400601B - 一种智慧型电压监测母线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力设备，具体是一种智慧型电压监测母线系统，包括作为干线单元的母线槽结构和连接相邻两个所述母线槽结构的导电结构，在所述导电结构上设置有用于监测母排电压的触发组件，所述触发组件在所述母排电压超过其额定电压后将过压信号发送至终端设备，以达到电压监测和过压报警的功能，所述导电结构上还设置有可压缩组件；在两个接头铜排之间设置可压缩组件可实现每段母线槽结构之间均具有一定的延展性，保证整个母线系统的稳定性，不会由于外部墙体或地面的震动而导致母线槽脱落或挣脱支架，借助触发组件实时监测相邻两母排之间的电压，以便于在母线系统电压升高的第一时间从源头处报警。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力设备，具体是一种智慧型电压监测母线系统。
背景技术
智能母线系统是一种取代传统电缆的数据中心末端配电解决方案，由始端箱、干线单元、转接单元、插接箱、连饼和网组构成；其中，母线槽由保护外壳（钢板或铝板)、导电排、绝缘材料及有关附件组成。
采用母线槽结构的优点在于铜制或铝制的导电体电流容量大，电气和机械性能好；借助金属外壳进行散热；另外，母线槽配有标准的支架，无需单独桥架支撑，利用插接的方式将主干线电源分接至支线，结构紧凑。
但是由于母线槽在安装完成后形成一体结构，在日常的巡检中并不会对其进行拆解，仅是测量外壳、穿心螺栓和接头的温度，因此并不能及时发现内部绝缘材料的老化情况。随着使用年限的增加，内部的云母带老化后局部区域会产生缺陷，当母线槽中的其中一条干线过压易击穿存在缺陷的云母带，导致整个系统短路崩溃。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧型电压监测母线系统，以解决上述背景技术中提出的电压无法监测的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智慧型电压监测母线系统，包括作为干线单元的母线槽结构和连接相邻两个所述母线槽结构的导电结构；
所述母线槽结构包括两个上下平行分布的外壳和设置在上下部的两个外壳两侧、用于固定上下部的外壳的侧板；上下部的两个外壳和两侧的侧板构成母线槽框架，在所述母线槽框架内平行设置有多个作为母排的导电板，所述导电结构连接相邻的两个所述母线槽结构中的导电板首尾，在两个所述母线槽结构的连接处还设置有盖板，所述盖板通过螺栓与相邻的两个母线槽结构中的外壳连接；
其中，在所述导电结构上设置有用于监测母排电压的触发组件，所述触发组件在所述母排电压超过其额定电压后将过压信号发送至终端设备，以达到电压监测和过压报警的功能；
在所述导电结构上还设置有可压缩组件。
本发明进一步限定的方案：所述导电结构包括两组接头铜排，所述可压缩组件和触发组件均设置在两组所述接头铜排之间；两组所述接头铜排分别与相邻的两个母线槽结构中的导电板的首尾连接；
其中一组接头铜排通过穿心螺栓与一个母线槽结构中的导电板的尾端连接，另一组接头铜排通过另一穿心螺栓与另一个母线槽结构中的导电板首端连接。
本发明再进一步限定的方案：所述可压缩组件包括连接两组所述接头铜排的弹性机构、与一组接头铜排电性连接的第一铰杆、与另一组接头铜排电性连接并同第一铰杆铰接的第二铰杆；
所述第一铰杆和第二铰杆相互背离的一端分别与两组接头铜排铰接。
本发明再进一步限定的方案：所述弹性机构包括分别固定在两组所述接头铜排上的连接杆、与两组所述接头铜排上的连接杆滑动套合的套筒、以及设置在所述套筒内且两端分别与两组所述接头铜排上的连接杆端部抵接的压簧。
本发明再进一步限定的方案：所述触发组件包括固定安装在其中一组所述接头铜排上的分流套、与所述分流套密封固定的密封盒体、密封滑动设置在所述密封盒体内的密封塞、穿透所述密封塞并与之固定的导电柱、以及连接所述导电柱的开关结构；
所述分流套穿入所述密封盒体内，且在所述分流套伸入到所述密封盒体内的一段上开设有与所述导电柱过渡配合的插孔，在所述导电柱远离所述密封塞的一端通过软导线与另一组接头铜排电连；
所述密封塞将密封盒体内部分隔为两段腔室，靠近分流套的一端腔室内充盈有膨胀介质。
本发明再进一步限定的方案：所述分流套的外周上固定包覆有发热电阻，所述发热电阻与所述分流套电性连接；同一组所述接头铜排之间通过固定排和安装螺栓固定；
在所述密封塞临近所述软导线的一侧固定有导柱，所述导柱穿过所述密封盒体的侧壁并与之滑动配合，在所述导柱穿出所述密封盒体的一端通过连接片固定拉杆，所述拉杆连接所述开关结构。
本发明再进一步限定的方案：连接有分流套的一组接头铜排上绝缘固定有横架，所述开关结构包括安装于所述横架上的无线发射器、转动安装在所述横架上的摆杆、以及弹性连接所述摆杆与所述横架的弹性片；
所述拉杆远离连接片的一端转动安装有用于同所述摆杆配合的滑轮，在滑轮和摆杆之间设置有一段空行程。
本发明再进一步限定的方案：所述无线发射器上设置有可摆动的档位柱，所述档位柱活动嵌合于开设在所述无线发射器外壁上的圆弧形槽轨中，且档位柱与所述摆杆端部连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过穿心螺栓将导电结构中的两组接头铜排分别与两个母线槽结构中的导电板连接，实现联电功能；而在两个接头铜排之间设置可压缩组件可实现每段母线槽结构之间均具有一定的延展性，保证整个母线系统的稳定性，不会由于外部墙体或地面的震动而导致母线槽脱落或挣脱支架；
此外，借助触发组件实时监测相邻两母排之间的电压，以便于在母线系统电压升高的第一时间从源头处报警。
附图说明
图1为智慧型电压监测母线系统中母线槽结构和导电结构配合的结构示意图；
图2为母线槽结构中盖板与外壳拆解分离时的结构示意图；
图3为智慧型电压监测母线系统中导电结构的示意图；
图4为导电结构中两组接头铜排分离后的结构示意图；
图5为导电结构中两组接头铜排中的各一个相互配合的示意图；
图6为图5中套筒和压簧以及其中一个连接杆分离后的示意图；
图7为图5中将密封盒体拆除并取出套筒后的结构示意图；
图8为导电结构中开关结构和密封塞以及无线发射器的配合示意图；
图9为图8中将导电柱从分流套中分离后的结构示意图；
图中：1-外壳；2-侧板；3-导电板；4-盖板；5-接头铜排；6-连接杆；7-套筒；8-压簧；9-固定排；10-第一铰杆；11-第二铰杆；12-密封盒体；13-分流套；14-密封塞；15-导电柱；16-软导线；17-拉杆；18-发热电阻；19-滑轮；20-横架；21-摆杆；22-无线发射器；23-弹片。
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。
另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1~图9，作为本发明的一种实施例，所述智慧型电压监测母线系统，包括作为干线单元的母线槽结构和连接相邻两个所述母线槽结构的导电结构；
所述母线槽结构包括两个上下平行分布的外壳1和设置在上下部的两个外壳1两侧、用于固定上下部的外壳1的侧板2；上下部的两个外壳1和两侧的侧板2构成母线槽框架，在所述母线槽框架内平行设置有多个作为母排的导电板3，所述导电结构连接相邻的两个所述母线槽结构中的导电板3首尾，在两个所述母线槽结构的连接处还设置有盖板4，所述盖板4通过螺栓与相邻的两个母线槽结构中的外壳1连接。
其中，在所述导电结构上设置有用于监测母排电压的触发组件，所述触发组件在所述母排电压超过其额定电压后将过压信号发送至终端设备，以达到电压监测和过压报警的功能；
需要说明的是，传统的母线系统包括始端箱、干线单元、转接单元、插接箱、连饼以及网组，但是缺乏对母排电压的有效监测。
而且现有的母线槽结构大多采用钢制或铝制的外壳，在外壳端头设置导电排；由于没有对电压的有效监测，当电压过大时极易击穿母线槽结构中的绝缘材料，导致母线槽结构中相邻的两条干线或支线串路，产生短路；尤其是在常年使用的云母带未更换而存在缺陷的情况下。
为了增加系统及母线槽结构的延展性，在所述导电结构上还设置有可压缩组件；通过设置的可压缩组件可以防止在安装母线槽结构中的导电板3时使与之临近的母线槽结构中的导电板3产生变形；另外，可压缩组件也具有一定的抗震性，一方面可以抵御低等级的地震，另一方面可以消除室内装饰时墙面及地面的震动对母线系统的干扰。
该实施例中，通过设置了触发组件可以有效地对母线系统中母线槽结构内的母排电压进行监测，降低云母带使用年限增加，局部老化而带来的母排电压过高击穿云母带的风险，保证母线槽结构中每一并联分布的干线相互不干扰，避免产生短路的问题。
作为本发明的另一种实施例，请参阅图3和图4，所述导电结构包括两组接头铜排5，所述可压缩组件和触发组件均设置在两组所述接头铜排5之间；两组所述接头铜排5分别与相邻的两个母线槽结构中的导电板3的首尾连接；
具体来说，其中一组接头铜排5通过穿心螺栓（图中未示出）与一个母线槽结构中的导电板3的尾端连接，另一组接头铜排5通过另一穿心螺栓（图中未示出）与另一个母线槽结构中的导电板3首端连接。
在该实施例中，通过穿心螺栓将导电结构中的两组接头铜排5分别与两个母线槽结构中的导电板3连接，实现联电功能；而在两个接头铜排5之间设置可压缩组件可实现每段母线槽结构之间均具有一定的延展性，保证整个母线系统的稳定性，不会由于外部墙体或地面的震动而导致母线槽脱落或挣脱支架；
此外，借助触发组件实时监测相邻两母排之间的电压，以便于在母线系统电压升高的第一时间从源头处报警。
作为本发明的再一种实施例，请参阅图5~图7，所述可压缩组件包括连接两组所述接头铜排5的弹性机构、与一组接头铜排5电性连接的第一铰杆10、与另一组接头铜排5电性连接并同第一铰杆10铰接的第二铰杆11；
所述第一铰杆10和第二铰杆10相互背离的一端分别与两组接头铜排5铰接。
在该实施例中，通过设置弹性机构可以保持两组接头铜排5连接，在第一铰杆10和第二铰杆11的作用下可以保持二者电性连接，而且在两组接头铜排5发生相对位移时，依然保持通电；
也即，在两组接头铜排5受压或受震动时，二者之间的间距发生变化后，通过相互铰接的铰杆可时刻保持二者之间电连，相较于传统的母线槽结构而言，延展性更佳。
作为本发明的又一种实施例，所述弹性机构包括分别固定在两组所述接头铜排5上的连接杆6、与两组所述接头铜排5上的连接杆6滑动套合的套筒7、以及设置在所述套筒7内且两端分别与两组所述接头铜排5上的连接杆6端部抵接的压簧8；
注意的是，压簧8始终保持处于受压的状态，通过压簧8使得套筒7两侧的连接杆6端部始终与套筒7的端口弹性抵接。
在该实施例中，在连接杆6伸入到套筒7内的一端固定有直径略大于连接杆6外径的凸起，所述套筒7的端口直径介于连接杆6的外径与凸起的直径之间，从而保证连接杆6不但可以与套筒7滑动配合，而且不会完全与套筒7脱离。
作为本发明的又一种实施例，请参阅图8~图9，所述触发组件包括固定安装在其中一组所述接头铜排5上的分流套13、与所述分流套13密封固定的密封盒体12、密封滑动设置在所述密封盒体12内的密封塞14、穿透所述密封塞14并与之固定的导电柱15、以及连接所述导电柱15的开关结构；
所述分流套13穿入所述密封盒体12内，且在所述分流套13伸入到所述密封盒体12内的一段上开设有与所述导电柱15过渡配合的插孔，在所述导电柱15远离所述密封塞14的一端通过软导线16与另一组接头铜排5电连；
所述密封塞14将密封盒体12内部分隔为两段腔室，靠近分流套13的一端腔室内充盈有膨胀介质，在密封盒体12背离分流套13的一侧上开设有供所述导电柱15穿过的穿口，所述穿孔的尺寸大于导电柱15的尺寸。
在该实施例中，软导线16和分流套13分别与两组接头铜排5电性连接，通过软导线16、导电柱15、以及分流套13将两组接头铜排5电连，并与可压缩组件并联；
电流通过可压缩组件在两组接头铜排5之间传输，当然了，也会有较小的电流通过软导线16、导电柱15、以及分流套13传输。
当电压增高时，分流套13中的电流增大，借助电热转换使膨胀介质膨胀，从而推动密封塞14移动，进而带动开关结构动作；由于分流套13伸入到所述密封盒体12内的一段上开设有与所述导电柱15过渡配合的插孔，因此在密封塞14滑动的过程中，导电柱15穿透密封塞14的一段始终与插孔贴合，传导电流，即在密封塞14活动的过程中软导线16、导电柱15、以及分流套13之间不断电。
作为本发明的又一种实施例，所述分流套13的外周上固定包覆有发热电阻18，所述发热电阻18与所述分流套13电性连接；同一组所述接头铜排5之间通过固定排9和安装螺栓固定；
在所述密封塞14临近所述软导线16的一侧固定有导柱，所述导柱穿过所述密封盒体12的侧壁并与之滑动配合，在所述导柱穿出所述密封盒体12的一端通过连接片固定拉杆17，所述拉杆17连接所述开关结构。
在该实施例中，在母线系统中的电压增大时，通过两个铰杆的电流增大，相应地，通过分流套13和导电柱15的电流也相应增大，使得发热电阻18产生的热量增加，从而提高密封盒体12内的膨胀介质温度，温度升高后的膨胀介质推动密封塞14向靠近软导线16的一侧移动，从而带动导柱和连接片以及拉杆17活动，启动开关结构。
作为本发明的又一种实施例，连接有分流套13的一组接头铜排5上绝缘固定有横架20，所述开关结构包括安装于所述横架20上的无线发射器22、转动安装在所述横架20上的摆杆21、以及弹性连接所述摆杆21与所述横架20的弹性片23；
所述拉杆17远离连接片的一端转动安装有用于同所述摆杆21配合的滑轮19，所述无线发射器22采用WN688A2型无线发生器，在滑轮19和摆杆21之间设置有一段空行程。
由于电压经常在一定安全阈值范围内波动，因此当电压波动增加值不超过安全阈值时，虽然膨胀介质会带动密封塞14移动，但是移动的距离较小，滑轮19不会触发摆杆21。
而当电压增加值超过安全阈值后，滑轮19便会带动摆杆21摆动，启动无线发射器22，无线发射器22将报警信号传输至终端设备上。
作为本发明的又一种实施例，所述无线发射器22上设置有可摆动的档位柱，所述档位柱活动嵌合于开设于所述无线发射器22外壁上的圆弧形槽轨中，且档位柱与所述摆杆21端部连接。
在该实施例中，密封塞14带动拉杆17和滑轮19活动的行程越大，摆杆21带动档位柱在圆弧形槽轨中摆动的角度越大，导致无线发射器22发出的报警信号数值越高，以此来表征过压数值的大小。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种智慧型电压监测母线系统，包括作为干线单元的母线槽结构，所述母线槽结构包括两个上下平行分布的外壳（1）和设置在上下部的两个外壳（1）两侧、用于固定上下部的外壳（1）的侧板（2）；
还包括连接相邻两个所述母线槽结构的导电结构；
上下部的两个外壳（1）和两侧的侧板（2）构成母线槽框架，在所述母线槽框架内平行设置有多个作为母排的导电板（3），所述导电结构连接相邻的两个所述母线槽结构中的导电板（3）首尾，在两个所述母线槽结构的连接处还设置有盖板（4），所述盖板（4）通过螺栓与相邻的两个母线槽结构中的外壳（1）连接；
其特征在于；
在所述导电结构上设置有用于监测母排电压的触发组件，所述触发组件在所述母排电压超过其额定电压后将过压信号发送至终端设备，以达到电压监测和过压报警的功能；
在所述导电结构上还设置有可压缩组件；
所述导电结构包括两组接头铜排（5），所述可压缩组件和触发组件均设置在两组所述接头铜排（5）之间；两组所述接头铜排（5）分别与相邻的两个母线槽结构中的导电板（3）的首尾连接；
其中一组接头铜排（5）通过穿心螺栓与一个母线槽结构中的导电板（3）的尾端连接，另一组接头铜排（5）通过另一穿心螺栓与另一个母线槽结构中的导电板（3）首端连接；
所述可压缩组件包括连接两组所述接头铜排（5）的弹性机构、与一组接头铜排（5）电性连接的第一铰杆（10）、与另一组接头铜排（5）电性连接并同第一铰杆（10）铰接的第二铰杆（11）；
所述第一铰杆（10）和第二铰杆（11）相互背离的一端分别与两组接头铜排（5）铰接。
2.根据权利要求1所述的一种智慧型电压监测母线系统，其特征在于，所述弹性机构包括分别固定在两组所述接头铜排（5）上的连接杆（6）、与两组所述接头铜排（5）上的连接杆（6）滑动套合的套筒（7）、以及设置在所述套筒（7）内且两端分别与两组所述接头铜排（5）上的连接杆（6）端部抵接的压簧（8）。
3.根据权利要求1所述的一种智慧型电压监测母线系统，其特征在于，所述触发组件包括固定安装在其中一组所述接头铜排（5）上的分流套（13）、与所述分流套（13）密封固定的密封盒体（12）、密封滑动设置在所述密封盒体（12）内的密封塞（14）、穿透所述密封塞（14）并与之固定的导电柱（15）、以及连接所述导电柱（15）的开关结构；
所述分流套（13）穿入所述密封盒体（12）内，且在所述分流套（13）伸入到所述密封盒体（12）内的一段上开设有与所述导电柱（15）过渡配合的插孔，在所述导电柱（15）远离所述密封塞（14）的一端通过软导线（16）与另一组接头铜排（5）电连；
所述密封塞（14）将密封盒体（12）内部分隔为两段腔室，靠近分流套（13）的一端腔室内充盈有膨胀介质。
4.根据权利要求3所述的一种智慧型电压监测母线系统，其特征在于，所述分流套（13）的外周上固定包覆有发热电阻（18），所述发热电阻（18）与所述分流套（13）电性连接；同一组所述接头铜排（5）之间通过固定排（9）和安装螺栓固定；
在所述密封塞（14）临近所述软导线（16）的一侧固定有导柱，所述导柱穿过所述密封盒体（12）的侧壁并与之滑动配合，在所述导柱穿出所述密封盒体（12）的一端通过连接片固定拉杆（17），所述拉杆（17）连接所述开关结构。
5.根据权利要求4所述的一种智慧型电压监测母线系统，其特征在于，连接有分流套（13）的一组接头铜排（5）上绝缘固定有横架（20），所述开关结构包括安装于所述横架（20）上的无线发射器（22）、转动安装在所述横架（20）上的摆杆（21）、以及弹性连接所述摆杆（21）与所述横架（20）的弹性片（23）；
所述拉杆（17）远离连接片的一端转动安装有用于同所述摆杆（21）配合的滑轮（19），在滑轮（19）和摆杆（21）之间设置有一段空行程。
6.根据权利要求5所述的一种智慧型电压监测母线系统，其特征在于，所述无线发射器（22）上设置有可摆动的档位柱，所述档位柱活动嵌合于开设在所述无线发射器（22）外壁上的圆弧形槽轨中，且档位柱与所述摆杆（21）端部连接。
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