CN115021090A - 环网柜在线检测装置 - Google Patents

环网柜在线检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115021090A
CN115021090A CN202210946483.9A CN202210946483A CN115021090A CN 115021090 A CN115021090 A CN 115021090A CN 202210946483 A CN202210946483 A CN 202210946483A CN 115021090 A CN115021090 A CN 115021090A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat dissipation
ring main
main unit
motor
detection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210946483.9A
Other languages
English (en)
Inventor
曹红云
顾明松
范金华
吴西辉
耿志伟
刘龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Yisite Electric Power Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Yisite Electric Power Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Yisite Electric Power Technology Co ltd filed Critical Jiangsu Yisite Electric Power Technology Co ltd
Priority to CN202210946483.9A priority Critical patent/CN115021090A/zh
Publication of CN115021090A publication Critical patent/CN115021090A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/24—Circuit arrangements for boards or switchyards
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/27—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element responsive to radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/26—Casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/30—Cabinet-type casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/32—Mounting of devices therein
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/56—Cooling; Ventilation
    • H02B1/565—Cooling; Ventilation for cabinets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H02J13/00026—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission involving a local wireless network, e.g. Wi-Fi, ZigBee or Bluetooth
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及环网柜在线检测装置，包括电气设备与金属部件的接头和线夹处、导线连接器处、隔离开关处、断路器处、套管处的位置进行排布安装的无线监测点，无线监测点通过通讯模块与由供电电池进行供电的数据集中处理器中，所述数据集中处理器安装在所述柜体中；所述数据集中处理器通过RS485总线与设置在所述柜体外的4G DTU模块电性连接；所述散热系统包括有分设在左侧散热腔中的散热组件一、右侧散热腔中的散热组件二，实现对所述柜体在线检测测温后的降温。本发明，将数据集中处理器打包的温度、电流、环境温湿度数据通过4G DTU模块传输至物联网平台，实现感知现场环网柜的设备状态。

Description

环网柜在线检测装置
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及环网柜在线检测装置。
背景技术
环网柜指用于环网式供电的负荷开关柜，是一种电力系统中得到广泛应用的重要电力设备。开关柜作为电力系统中受电和配电的装置，起着分合负荷电流、开断短路电流的关键性作用，同时还兼具着控制和保护等功能，而与普通开关柜不同的是，环网柜主要用于配电网中以实现闭式环网供电，往往分散安装于户外区域。环网柜的结构一般包括开关室、熔断器室、操动机构室和电缆室四部分，它以真空断路器为主要电气元件，并将接地开关、互感器、避雷器、绝缘子等一次设备以及控制装置、传感器、带电显示和监控保护装置等二次设备装配在金属柜体内的不同室中。环网柜安装简单，箱体占地面积小，因而广泛应用于工业园区、居民小区、繁华商业中心等区域作为接受和分配电能之用。作为配电网中的主要供电设备，往往直接面向用户，其运行是否可靠将直接决定供电的安全性和可靠性。
受设计水平、制造工艺、运行环境等各种因素的影响，环网柜在实际运行中难免发生故障，对配电网的安全运行造成了危害，也带来了巨大的经济损失。当环网柜这类金属封闭式开关设备的电气设备与金属部件的接头和线夹，导线连接器部位，如耐张线夹、连接管、并沟线夹、T型线夹、设备线夹等，隔离开关的转头和刀口，断路器动静触头、中间触头，套管顶部柱头等关键部位，因各种原因导致发热量超过了其排出的热量，温度异常升高，严重时就会造成环网解列、供电中断甚至设备火灾等恶劣事故。
当前针对环网柜的故障防范通常采取人工定期巡检的方式。由于配电网中环网柜数量众多，安装地点往往在户外且十分分散，运行环境各不相同，导致人工定期巡检工作量大，很难做到及时发现故障征兆，容易错过最佳处理时机。同时，环网柜这类封闭式开关设备的封闭特性也给运行人员的检测带来了困难，许多微小的异常信号难以发现，导致人工定期巡检在准确性上也难以满足实际要求。一旦在故障演变早期没能及时地发现和处理，就有可能发展成严重的事故。
因此，提出一种环网柜在线检测装置解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的环网柜在线检测装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种环网柜在线检测装置，包括根据柜体中电气设备与金属部件的接头和线夹处、导线连接器处、隔离开关处、断路器处、套管处的位置进行排布安装的无线监测点，包括有红外温度传感器和霍尔效应电流传感器的无线监测点通过通讯模块与由供电电池进行供电的数据集中处理器中，所述数据集中处理器安装在所述柜体中；
所述数据集中处理器通过RS485总线与设置在所述柜体外的4G DTU模块电性连接，4G DTU模块通过通讯模块与物联网平台电性连接；
并且，所述数据集中处理器的主动单元MCU通过通讯模块与安装在所述柜体中的散热系统连接，所述散热系统包括有分设在左侧散热腔中的散热组件一、右侧散热腔中的散热组件二，实现对所述柜体在线检测测温后的降温。
优选的，所述数据集中处理器和所述无线监测点通过BlueTooth5.0BLE模块网络进行近距离的无线通信；
其中，数据集中处理器包括主控单元MCU、数据处理模块，且数据集中处理器还内置了DHT11温湿度传感器用以采集所述柜体内部环境温湿度信息。
优选的，所述散热组件一包括由左侧定电机带动运转的左侧定风扇、由左侧丝杠电机带动运转的滚珠丝杠一、配合在滚珠丝杠一外且固定在固定套一中的螺母副一、与固定套一连接的左侧电机座、左侧电机座一侧安装的左侧动电机和另一侧安装的上限位块与下限位块、由左侧动电机控制运转的左侧动风扇，所述下限位块与下方的下压力传感器对应，上限位块与上方的上压力传感器相对应。
所述散热组件二包括由右侧定电机带动运转的右侧定风扇、由右侧丝杠电机带动运转的滚珠丝杠二、配合在滚珠丝杠二外且固定在固定套二中的螺母副二、与固定套二连接的右侧电机座、右侧电机座一侧安装的右侧动电机和另一侧安装的上防撞块与下防撞块、由右侧动电机控制运转的右侧动风扇，所述下防撞块与下方的下感应器对应，上防撞块与上方的上感应器相对应。
具体的，在主控单元MCU控制各个电机启动时，定电机、动电机均是直接启动相应的带动定风扇、动风扇的转动，而丝杠电机则是主控单元MCU接收到的由传感器和感应器传输的信号在分析后进行命令的发出，从而当柜体中各个关键部位在线检测温度过高时，将由散热系统对柜体内温度做降温处理，在两组定、动风扇的配合作用下，实现风扇的固定与往复式两种方式的结合运动，从而实现对柜体内温度快速、有效的降温处理，因动风扇在滚珠丝杠的作用下是做往复式运动的，因此，可以对柜体内各器件实现均匀有效的降温处理，从而也可以实现对在线检测的开关软连接处、电缆接头、刀闸机构软连接处、电缆附件的压接端子等关键部位实现有效降温，确保环网柜的安全正常运行。
优选的，所述上压力传感器、下压力传感器、上感应器和所述下感应器均与散热系统无线通讯连接；
其中，散热系统包括主控单元MCU，且散热系统中还内置了数据对比模块。
具体的，当环网柜中通过无线监测点进行温度、电流进行检测时，检测的信号数据传输至数据集中处理器中，由数据集中处理器的主控单元MCU将分析后的数据也传输至散热系统中，在散热系统中通过数据对比模块进行比对，当检测的温度值与散热系统中存储设定的温度值存在温度差，即所检测温度值大于设定的温度值时，此时由散热系统中的主控单元MCU对散热组件一和散热组件二中包括的电机进行控制启动。
优选的，所述柜体靠近所述左侧散热腔的一侧内板上开设有左通风窗，靠近所述右侧散热腔的一侧内板上开设有右通风窗，所述左侧散热腔和右侧散热腔的底部侧板上均开设有通风孔，因柜体靠近所述左侧散热腔的一侧内板上开设有左通风窗，靠近所述右侧散热腔的一侧内板上开设有右通风窗，风扇在运行过程中，空气可以通过通风窗在柜体内实现左右对流，左侧散热腔和右侧散热腔的底部侧板上均开设有通风孔，并且在通风孔的开设作用下，实现柜体内外空气的流通，起到空气置换的作用。
本发明的有益效果是：
1、本发明中，选择BlueTooth5.0BLE模块作为近程无线通讯方式，4G网络作为远程通讯方式，设计了基于电力物联网的BlueTooth5.0+4G DTU组网方案，稳定的无线发送功能、抗干扰能力强，无线监测节点运行在本环网柜的高温、强电磁场干扰的环境中，还具备一定的抗干扰能力，保证发送的数据不丢包、不失真、不中断。
2、本发明，将数据集中处理器打包的温度、电流、环境温湿度数据通过4G DTU模块传输至物联网平台，实现感知现场环网柜的设备状态，从而完成了“状态感知终端-物联网平台-移动设备监控”这样一个在线监测的电力物联网架构，本申请中的在线检测装置相比电力设备监测的传统工控平台，不仅提高了智能化程度，可以节省开发资源、提高在线监测系统状态感知终端的快速接入能力。
3、本发明，增加了温升、温差、相对温差三种判别标准，可以通过三种指标判断环网柜设备运行状态，当设备处于一般故障状态或未有明显故障迹象时，使用温度预测模型预测未来时刻温度，在此基础上再做出判断，从而做到故障发展趋势的预测以便提前应对。
3、本发明中，散热系统在接收到数据集中处理器的信号数据后运行，可以对柜体内各器件实现均匀有效的降温处理，从而也可以实现对柜体内电气设备与金属部件的接头和线夹、导线连接器部位、隔离开关、断路器、套管等关键部位实现有效降温，确保环网柜的安全正常运行。
4、本发明，通过集成了温湿度传感器的数据集中处理器的选用，减少了传感器的布置数量节约了成本，也实现对柜体内环境温湿度的实时监测，对环境温湿度信息进行准确地采集，以更好地掌握其运行状态预防凝露的发生。
附图说明
图1为本发明提出的环网柜在线检测装置的单个柜体的在线检测模块示意图；
图2为本发明提出的环网柜在线检测装置的多个柜体通过RS485总线连接的模块示意图；
图3为本发明提出的环网柜在线检测装置的柜体内散热系统的前视结构示意图；
图4为本发明提出的环网柜在线检测装置的散热组件一的前视结构示意图；
图5为本发明提出的环网柜在线检测装置的散热组件二的前视结构示意图；
图6为本发明提出的环网柜在线检测装置的散热组件一的左视结构示意图；
图7为本发明提出的环网柜在线检测装置的左侧动风扇连接结构的俯视结构示意图；
图8为本发明提出的环网柜在线检测装置的无线监测点安装在柜体中的左视结构示意图；
图9为本发明提出的环网柜在线检测装置的柜体和柜门的前视结构示意图。
图中：1柜体、2数据集中处理器、3右侧散热腔、4散热组件二、5无线监测点、6散热组件一、7左侧散热腔、8左通风窗、9右通风窗、10柜门；
601左侧动风扇、602左侧丝杠电机、603左侧动电机、604螺母副一、605滚珠丝杠一、606左侧定电机、607左侧定风扇、608左侧电机座、609下压力传感器、6010下限位块、6011固定套一、6012上限位块、6013上压力传感器；
401右侧丝杠电机、402右侧动电机、403右侧动风扇、404滚珠丝杠二、405右侧定电机、406右侧定风扇、407上感应器、408上防撞块、409右侧电机座、4010下防撞块、4011下感应器、4012固定套二、4013螺母副二。
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。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
实施例：参照图1-9，环网柜在线检测装置，包括根据柜体1中接头连接处的位置进行排布安装的若干个无线监测点5，无线监测点5通过通讯模块与由供电电池进行供电的数据集中处理器2中，所述数据集中处理器2安装在所述柜体1中，其中，供电电池选择可充电的5V锂电池，保持小巧体积的同时具有高达1800mAh的容量，并具有剩余电量显示功能，采用电池供电方式有效提高了无线监测点5的续航能力、降低了电池更换频率，提高了工作效率；
数据集中处理器2和所述无线监测点5通过BlueTooth5.0BLE模块网络进行近距离的无线通信，数据集中处理器2包括主控单元MCU、数据处理模块，且数据集中处理器2还内置了DHT11温湿度传感器用以采集所述柜体1内部环境温湿度信息，所述数据集中处理器2通过RS485总线与设置在所述柜体1外的4G DTU模块电性连接，4G DTU模块通过通讯模块与物联网平台电性连接；
柜体1中设置的若干个无线监测点5，包括有无线监测点一、无线监测点二、无线监测点三、无线监测点四、无线监测点五，且无线监测点5均包括有红外温度传感器和霍尔效应电流传感器。
具体的，在环网柜的柜体1中，电气设备与金属部件的接头和线夹，导线连接器部位，如耐张线夹、连接管、并沟线夹、T型线夹、设备线夹等，隔离开关的转头和刀口，断路器动静触头、中间触头，套管顶部柱头(或主变压器内部引出线与将军帽内螺杆的接触处，电流互感器，闸刀转动轴软连接部位)等关键部位，会存在接线端子处过热的现象，因此在这几个关键部位附近，进行无线监测点5的设置，参照说明书附图中图3所示，选择了处在柜体1中五个不同位置处的五个无线监测点5，且安装时将若干个无线监测点5安装在正对监测部位处(可以根据需求，增加或减少无线监测点5的数量)，然后根据距离系数调整距离将目标视场覆盖监测部位即可；
本申请中针对柜体1内高压带电的运行环境，选用了非接触式的小型红外温度传感器来获取监测各个部位的温度，采用BlueTooth5.0 BLE模块作为近程无线通讯方式，无线监测点5主要由主控单元 MCU、红外温度传感器、霍尔效应电流传感器、BlueTooth5.0BLE模块以及供电电池组成，无线监测节点作为本申请中在线检测系统信息感知终端，无线监测点5安装在柜内各需要测量的接头处附近，主要完成的功能是采集温度值、负荷电流值，即通过红外温度传感器检测到监测位置处的温度值(红外温度传感器是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射能后引起温度升高，进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化)，通过霍尔效应电流传感器检测到监测位置处的电流值(霍尔式电流传感器是基于霍尔效应进行电流检测，被测电流在传感器铁芯中产生磁场，当具有磁敏特性的半导体测量元件受磁场作用时会产生电压，通过该输出电压的大小来反映磁感应强度，即被测电流的大小)，检测出的数据在通过转换、处理后，由无线发送模块-BlueTooth5.0BLE模块发送给数据集中处理器2；
因数据集中处理器2包括主控单元MCU、数据处理模块，因此，发送至数据集中处理器2中的数据，在主控单元MCU接收到信息且由数据处理模块处理后，通过RS485总线传输至4G DTU模块，而后再4G网络通信连接下上传至物联网上位机平台，且又因数据集中处理器2还内置了DHT11温湿度传感器，可以用以采集所述柜体1内部环境温湿度信息，并进行环境温湿度信息采集(DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性，传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接)，然后由数据处理模块处理后，将温度、负荷电流和环境温湿度信息通过RS485总线传输至4G DTU模块，而后在4G网络通信连接下上传至物联网上位机平台，数据集中处理器2起到接收、处理和发送数据的功能，可接收柜体1内若干个无线监测点5发送的数据；
参照说明书附图中图1、图2所示，图1为单个柜体1的在线检测状态下的模块图，在城市环网供电中，每一处安装地点一般会安装一组即2-3个环网柜，柜体1内往往需要在不同室内分别布置监测点，因此当若干个环网柜内部均安装有线检测装置时，RS-485总线作为一种工业级数据传输总线标准，是一种支持多点、双向通信的总线标准，即一条总线上允许连接多个设备，参照图2所示，形成一对多的星形网络拓扑，环网柜之间均可以通过RS485总线与4G DTU模块连接，将数据传输至物联网平台中，物联网平台还可以关联PC端，以便准确掌握环网柜的状态信息以便及时发现故障隐患并判断故障，进行及时检修，确保环网柜安全运行。
参照说明书附图中3-7所示，所述主动单元MCU通过通讯模块与安装在所述柜体1中的散热系统连接，所述散热系统包括有分设在左侧散热腔7中的散热组件一6、右侧散热腔3中的散热组件二4，实现对所述柜体1在线检测测温后的降温。
对于上述几个关键部位，故障等级与温度指标的关系如下表1-1所示：
1-1 常见电流致热型设备的故障等级与温度指标的关系
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
根对照上述表格，对应出检测位置处的故障缺陷性质，然后根据无线监测点测出的温度，与故障等级对应的温度范围进行故障等级的判别，当由主控单元MCU接收数据进行分析处理后，得出无线监测点5的故障等级为A级时，或若干个无线监测点5的故障等级均为A级时，可以控制散热系统的启动，对环网柜内的温度进行散热降温处理，确保环网柜各设备器件的安全运行；
当无线监测点5的故障等级为B级时，或若干个无线监测点5的故障等级均为B级时，仍然可以通过散热系统进行降温处理，但是当监测点的位置再讲过降温处理2-3h后，仍不能实现有效降温时，物联网平台接收将会接收到报警信号，对环网柜内的故障现场检修，当无线监测点5的故障等级为C级时，或若干个无线监测点C的故障等级均为A级时，即直接接收到报警信号，进行现场检修处理。
参照说明书附图中图3-4、图6-7所示，散热组件一6包括由左侧定电机606带动运转的左侧定风扇607、由左侧丝杠电机602带动运转的滚珠丝杠一605、配合在滚珠丝杠一605外且固定在固定套一6011中的螺母副一604、与固定套一6011连接的左侧电机座608、左侧电机座608一侧安装的左侧动电机603和另一侧安装的上限位块6012与下限位块6010、由左侧动电机603控制运转的左侧动风扇601，所述下限位块6010与下方的下压力传感器609对应，上限位块6012与上方的上压力传感器6013相对应，滚珠丝杠一605安装在上板和下板之间，上传感器安装在上板的下方，下压力传感器609安装在下板的上方(压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，下述的感应器与压力传感器为同种规格的器件，在本申请中为了进行位置区分，故分别命名为压力传感器和感应器，作用相同)。
具体的，左侧定电机606可以带动左侧定风扇607的运转，左侧丝杠电机602可以带动滚珠丝杠一605的转动，从而带动螺母副一604沿滚珠丝杠一605做直线运动，在固定套一6011的连接作用下，带动左侧电机座608、左侧动风扇601、左侧动电机603的跟随运动，左侧动电机603带动左侧动风扇601的转动，左侧动电机603在沿滚珠丝杠一605做直线、旋转运动时，直线往复运动是根据压力传感器与限位块之间的信号，由散热系统进行控制的，在下压力传感器609与下限位块6010接触时，控制左侧丝杠电机602做正转带动滚珠丝杠一605做顺时针运动，从而控制旋转状态的左侧动风扇601做向上的运动，当上压力传感器6013与上限位块6012接触后，散热系统的主控单元MCU接收到信号，控制左侧丝杠电机602做反转运动并带动滚珠丝杠一605做逆时针旋转运动，从而控制旋转状态的左侧风扇做向下的运动，由上述动作，实现了对旋转状态下的左侧动风扇601的往复直线运动，配合在定位置的左侧定风扇607，对柜体1内温度进行散热降温。
参照说明书附图中图3、图5所示，散热组件二4包括由右侧定电机405带动运转的右侧定风扇406、由右侧丝杠电机401带动运转的滚珠丝杠二404、配合在滚珠丝杠二404外且固定在固定套二4012中的螺母副二4013、与固定套二4012连接的右侧电机座409、右侧电机座409一侧安装的右侧动电机402和另一侧安装的上防撞块408与下防撞块4010、由右侧动电机402控制运转的右侧动风扇403，所述下防撞块4010与下方的下感应器4011对应，上防撞块408与上方的上感应器407相对应。
上压力传感器6013、下压力传感器609、上感应器407和所述下感应器4011均与散热系统无线通讯连接，散热系统包括主控单元MCU，且散热系统中还内置了数据对比模块。
具体的，右侧定电机405可以带动右侧定风扇406的运转，右侧丝杠电机401可以带动滚珠丝杠二404的转动，从而带动螺母副二4013沿滚珠丝杠二404做直线运动，在固定套二4012的连接作用下，带动右侧电机座409、右侧动风扇403、右侧动电机402的跟随运动，右侧动电机402带动右侧动风扇403的转动，右侧动电机402在沿滚珠丝杠二404做直线、旋转运动时，直线往复运动是根据感应器与防撞块之间的信号，由散热系统进行控制的，在上感应器407与上防撞块408接触时，控制右侧丝杠电机401做正转带动滚珠丝杠二404做顺时针运动，从而控制旋转状态的右侧动风扇403做向下的运动，当下感应器4011与下防撞块4010接触后，散热系统的主控单元MCU接收到信号，控制右侧丝杠电机401做反转运动并带动滚珠丝杠二404做逆时针旋转运动，从而控制旋转状态的右侧风扇做向上的运动，由上述动作，实现了对旋转状态下的右侧动风扇403的往复直线运动，配合在定位置的右侧定风扇406，对柜体1内温度进行散热降温；
工作原理：当环网柜中通过无线监测点5进行温度、电流进行检测时，检测的信号数据传输至数据集中处理器2中，由数据集中处理器2的主控单元MCU将分析后的数据也传输至散热系统中，在散热系统中通过数据对比模块进行比对，当检测的温度值与散热系统中存储设定的温度值存在温度差，即所检测温度值大于设定的温度值时，此时由散热系统中的主控单元MCU对散热组件一6和散热组件二4中包括的电机进行控制启动；
在主控单元MCU控制各个电机启动时，定电机、动电机均是直接启动相应的带动定风扇、动风扇的转动，而丝杠电机则是主控单元MCU接收到的由传感器和感应器传输的信号在分析后进行命令的发出，从而当柜体1中各个关键部位在线检测温度过高时，将由散热系统对柜体1内温度做降温处理，在两组定、动风扇的配合作用下，实现风扇的固定与往复式两种方式的结合运动，从而实现对柜体1内温度快速、有效的降温处理，因动风扇在滚珠丝杠的作用下是做往复式运动的，因此，可以对柜体1内各器件实现均匀有效的降温处理，从而也可以实现对在线检测的开关软连接处、电缆接头、刀闸机构软连接处、电缆附件的压接端子等关键部位实现有效降温，确保环网柜的安全正常运行；
因柜体1靠近所述左侧散热腔7的一侧内板上开设有左通风窗8，靠近所述右侧散热腔3的一侧内板上开设有右通风窗9，风扇在运行过程中，空气可以通过通风窗在柜体1内实现左右对流，左侧散热腔7和右侧散热腔3的底部侧板上均开设有通风孔(通风孔开设在背向柜门10的后侧)，并且在通风孔的开设作用下，实现柜体1内外空气的流通，起到空气置换的作用；
并且，当环网柜内因设备的运行产生凝露现象时，在散热系统运行过程中，在散热的同时，也起到去除凝露的作用，保障环网柜体中的干燥。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环网柜在线检测装置，其特征在于，包括根据柜体（1）中电气设备与金属部件的接头和线夹处、导线连接器处、隔离开关处、断路器处、套管处的位置进行排布安装的无线监测点（5），包括有红外温度传感器和霍尔效应电流传感器的无线监测点（5）通过通讯模块与由供电电池进行供电的数据集中处理器（2）中，所述数据集中处理器（2）安装在所述柜体（1）中；
所述数据集中处理器（2）通过RS485总线与设置在所述柜体（1）外的4G DTU模块电性连接，4G DTU模块通过通讯模块与物联网平台电性连接；
并且，所述数据集中处理器（2）的主动单元MCU通过通讯模块与安装在所述柜体（1）中的散热系统连接，所述散热系统包括有分设在左侧散热腔（7）中的散热组件一（6）、右侧散热腔（3）中的散热组件二（4），实现对所述柜体（1）在线检测并进行故障判别后的降温和凝露去除。
2.根据权利要求1所述的环网柜在线检测装置，其特征在于，所述数据集中处理器（2）和所述无线监测点（5）通过BlueTooth5.0BLE模块网络进行近距离的无线通信；
其中，数据集中处理器（2）包括主控单元MCU、数据处理模块，且数据集中处理器（2）还内置了DHT11温湿度传感器用以采集所述柜体（1）内部环境温湿度信息。
3.根据权利要求1所述的环网柜在线检测装置，其特征在于，所述散热组件一（6）包括由左侧定电机（606）带动运转的左侧定风扇（607）、由左侧丝杠电机（602）带动运转的滚珠丝杠一（605）、配合在滚珠丝杠一（605）外且固定在固定套一（6011）中的螺母副一（604）、与固定套一（6011）连接的左侧电机座（608）、左侧电机座（608）一侧安装的左侧动电机（603）和另一侧安装的上限位块（6012）与下限位块（6010）、由左侧动电机（603）控制运转的左侧动风扇（601）；
其中，所述下限位块（6010）与下方的下压力传感器（609）对应，上限位块（6012）与上方的上压力传感器（6013）相对应。
4.根据权利要求3所述的环网柜在线检测装置，其特征在于，所述散热组件二（4）包括由右侧定电机（405）带动运转的右侧定风扇（406）、由右侧丝杠电机（401）带动运转的滚珠丝杠二（404）、配合在滚珠丝杠二（404）外且固定在固定套二（4012）中的螺母副二（4013）、与固定套二（4012）连接的右侧电机座（409）、右侧电机座（409）一侧安装的右侧动电机（402）和另一侧安装的上防撞块（408）与下防撞块（4010）、由右侧动电机（402）控制运转的右侧动风扇（403）；
其中，所述下防撞块（4010）与下方的下感应器（4011）对应，上防撞块（408）与上方的上感应器（407）相对应。
5.根据权利要求4所述的环网柜在线检测装置，其特征在于，所述上压力传感器（6013）、下压力传感器（609）、上感应器（407）和下感应器（4011）均与散热系统无线通讯连接；
其中，散热系统包括主控单元MCU，且散热系统中还内置了数据对比模块。
6.根据权利要求1所述的环网柜在线检测装置，其特征在于，所述柜体（1）靠近所述左侧散热腔（7）的一侧内板上开设有左通风窗（8），靠近所述右侧散热腔（3）的一侧内板上开设有右通风窗（9）。
7.根据权利要求6所述的环网柜在线检测装置，其特征在于，所述左侧散热腔（7）和右侧散热腔（3）的底部侧板上均开设有通风孔。
CN202210946483.9A 2022-08-09 2022-08-09 环网柜在线检测装置 Pending CN115021090A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210946483.9A CN115021090A (zh) 2022-08-09 2022-08-09 环网柜在线检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210946483.9A CN115021090A (zh) 2022-08-09 2022-08-09 环网柜在线检测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115021090A true CN115021090A (zh) 2022-09-06

Family

ID=83065746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210946483.9A Pending CN115021090A (zh) 2022-08-09 2022-08-09 环网柜在线检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115021090A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211452389U (zh) * 2019-12-31 2020-09-08 天津指南车智能装备有限公司 一种高效散热的工业仪表采集器
CN211607162U (zh) * 2019-12-23 2020-09-29 天津华悦恒通科技有限公司 一种高效散热电气柜
CN211958482U (zh) * 2020-04-23 2020-11-17 蚌埠瑞翔机械制造有限公司 一种具有快速散热功能的电器柜
CN213397161U (zh) * 2020-10-15 2021-06-08 广东昊阳电力建设有限公司 10kV环网柜多维度数据采集智能终端
CN214845588U (zh) * 2021-04-29 2021-11-23 西安亚能电气有限责任公司 变电站开关柜综合状态监测装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211607162U (zh) * 2019-12-23 2020-09-29 天津华悦恒通科技有限公司 一种高效散热电气柜
CN211452389U (zh) * 2019-12-31 2020-09-08 天津指南车智能装备有限公司 一种高效散热的工业仪表采集器
CN211958482U (zh) * 2020-04-23 2020-11-17 蚌埠瑞翔机械制造有限公司 一种具有快速散热功能的电器柜
CN213397161U (zh) * 2020-10-15 2021-06-08 广东昊阳电力建设有限公司 10kV环网柜多维度数据采集智能终端
CN214845588U (zh) * 2021-04-29 2021-11-23 西安亚能电气有限责任公司 变电站开关柜综合状态监测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104362736B (zh) 一种智能组件柜及其用于智能变压器的监测方法
CN211377246U (zh) 一种高压开关柜和开关柜综合状态监测系统
WO2022100351A1 (zh) 一种干式变压器智能管理系统
CN113739846A (zh) 一种基于多参数检测的开关柜及通用型监测管理系统
CN114465117A (zh) 一种远程监控智能配电柜及其操作方法
CN202033677U (zh) 变电站温湿度在线监测预警系统
CN205808469U (zh) 一种gis在线监测系统
CN209070329U (zh) 一种配电变压器的在线监控系统
CN115021090A (zh) 环网柜在线检测装置
CN210441401U (zh) 一种应用于家用空调的自动化控制装置
CN218997378U (zh) 电气开关柜在线监测装置
CN207423261U (zh) 一种端子箱实时监测装置及系统
CN213657935U (zh) 一种变电站端子箱微环境在线监测装置
CN217642861U (zh) 基于模糊控制的高压开关柜散热与防凝露智能控制系统
CN110647118A (zh) 一种面向高性能计算机的配电监测管理系统
CN206348414U (zh) 一种电容器组在线监测装置
CN212380907U (zh) 一种全智能自动化温控母线槽
CN209134049U (zh) 一种安全用电装置
CN114156102A (zh) 一种智能断路器用内嵌螺纹式智能感应触臂
CN218770837U (zh) 一种具有状态指示功能的xgn-12箱型固定式开关设备
CN218630567U (zh) 一种过温报警保护装置及具有该装置的配电箱
CN113870515B (zh) 高压电力现场监测用火灾预警系统
CN218724868U (zh) 一种电力线缆温度远程自动测控系统
CN214151441U (zh) 基于pdu的交流八路远程智能管控设备
CN210803552U (zh) 一种电能计量箱

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220906

RJ01 Rejection of invention patent application after publication