CN117712845A - 一种智能化电气配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配电柜技术领域，提出了一种智能化电气配电柜，包括箱体，箱体的正面卡接有箱盖，箱体底部的左侧固定安装有电压监测机构，箱体的中部固定连接有两个固定座，两个固定座的正面固定安装有四个直线等距排列的断路器。通过电流监测机构的设置，主线圈和副线圈会因电路中的交流电产生感应电流，感应电流通过偏转线圈产生竖直方向产生磁场，该磁场与U形磁铁的磁场相吸引，使转动轴逆时针转动并挤压螺旋弹簧，偏转线圈中通过的感应电流越大，使磁场与U形磁铁之间的吸力就大，通过此种方式在不接入电路的情况下，对电路中的电流进行检测，从而避免了现有检测方式电流表发生损坏会影响整个电路的正常运行以及断电维修的特点。

Description

一种智能化电气配电柜

技术领域

本发明涉及配电柜技术领域，具体的，涉及一种智能化电气配电柜。

背景技术

配电柜分动力配电柜和照明配电柜、计量柜，是配电系统的末级设备。电气配电柜是集中安装开关、仪表等设备的成套装置，用于合理的分配电能，方便对电路的开合进行操作，具备较高的安全防护等级，能直观的显示电路的导通状态，也便于管理，当发生电路故障时有利于检修，因此，如今无论在企业，还是家居中，配电柜的使用早已得到广泛关注。

现有技术中的智能电气配电柜，除了在机箱内置不少于两个空气开关，对电力设备进行管控，以及获取电力数据，同时具备GPRS无线通讯网络功能与远程监控中心进行数据交互。现有技术对电流的智能监控是将电流表接入电路中，此种方式检测方式，当电流表发生损坏，会影响整个电路的正常运行，而进行维修时，因电流表需接入电路中工作的特点，需要对整个用电回路进行断电维修，使用电设备无法工作，使得处于被迫停工状态。

发明内容

本发明提出一种智能化电气配电柜，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案如下：

一种智能化电气配电柜，包括箱体，所述箱体的正面卡接有箱盖，所述箱体底部的左侧固定安装有电压监测机构，所述箱体的中部固定连接有两个固定座，两个所述固定座的正面固定安装有四个直线等距排列的断路器，四个所述断路器顶部的左侧固定连接有火线铜排，四个所述断路器顶部的右侧固定连接有零线铜排，所述箱体内部的上方固定连接有电源，所述电源的正面固定连接有控制开关，还包括

连接件，所述连接件包括连接杆一，所述连接杆一的前端固定连接有安装壳一，所述安装壳一的内部固定安装有副线圈，所述连接杆一的后端与箱体固定连接；

电流监测机构，所述电流监测机构包括壳体，所述壳体的正面安装有透明板，所述壳体的右侧固定连接有安装壳二，所述安装壳二的内部固定安装有主线圈，所述壳体的中部固定安装有示数板，所述示数板的中部转动安装有五个直线等距排列的偏转件，所述偏转件的上方设置有限位件，所述限位件的左侧设置有推动件。

优选的，所述偏转件包括转动轴，所述转动轴的中部固定安装有偏转线圈，所述偏转线圈的上方设置有U形磁铁，所述U形磁铁的内侧固定连接有两个磁导体，所述U形磁铁的顶部包裹有软铁，所述转动轴的曲面上固定安装有指针、两个螺旋弹簧、弧形齿板，所述转动轴的前后两端均转动安装有与箱体固定连接的轴承，所述U形磁铁外侧面均与壳体固定连接，所述箱体的上表面和下表面均开设有圆孔。

优选的，所述限位件包括连接杆二，所述连接杆二的前端活动套接有限位杆，所述限位杆的上表面固定安装有永磁体，所述连接杆二的后端与壳体固定连接。

优选的，所述推动件包括连接杆三，所述连接杆三的前端固定连接有安装壳三，所述安装壳三的内部安装有电磁线圈。

优选的，每个所述右侧磁导体的前后两侧均设为有凸起，所述凸起的上表面均与螺旋弹簧的外端固定连接，所述磁导体内侧面与转动轴适配。

优选的，两个所述螺旋弹簧分别位于偏转线圈的前后两侧，所述指针位于前侧螺旋弹簧的正面，所述示数板位于指针与前侧螺旋弹簧之间，所述弧形齿板位于后侧螺旋弹簧的背面。

优选的，所述U形磁铁与磁导体的厚度相等，所述U形磁铁的厚度值与偏转线圈的前后长度值相等。

优选的，所述限位杆的厚度与弧形齿板的厚度相同，所述限位杆与弧形齿板的适配抵接。

优选的，所述主线圈通过导线与最右侧的偏转线圈串联，四个所述副线圈通过导线从左到右依次与上方的偏转线圈串联，四个所述电磁线圈之间通过导线与串联，并与电源、控制开关并联，所述电压监测机构通过导线与断路器并联。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、通过电流监测机构的设置，主线圈和副线圈会因电路中的交流电产生感应电流，感应电流通过偏转线圈时会在竖直方向产生磁场，该磁场的正极会与U形磁铁的负极相吸引、该磁场的负极会与U形磁铁的正极相吸引，从而使转动轴逆时针转动并挤压偏转线圈两侧的螺旋弹簧，偏转线圈中通过的感应电流越大，产生的磁场就越大，从而使该磁场与U形磁铁之间的吸力就大，通过此种方式在不接入电路的情况下，对电路中的电流进行检测，从而避免了现有检测方式电流表发生损坏会影响整个电路的正常运行，维修时必须断电维修的特点。

2、其次，现有电流表只能实时显示电路中电流的实时数据，无法记录电路过流时的电流数据；本发明通过弧形齿板与限位件的设置，控制开关闭合并使电磁线圈正向通电，电磁线圈产生排斥永磁体的磁场，使的限位杆围绕着连接杆二发生转动，限位杆的下边面会紧贴弧形齿板的最左端齿，当主线圈和副线圈会因电路中的交流电产生感应电流，感应电流产生的磁场会带动转动轴以及弧形齿板逆时针转动，限位杆会滑向右侧的齿，感应电流减小时而无法向左侧移动，从而记录电路中的最大电流，从而将电路故障时的最大电流数据信息传递给检修人员，再通过现有电压监测机构的配合，从而快速找到故障原因，缩短了检修时间，提高了检修人员的功能工作效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明箱体内部结构图；

图3为本发明控制开关结构示意图；

图4为本发明电流监测机构示意图；

图5为本发明图4中A处放大示意图；

图6为本发明连接件结构示意图；

图7为本发明推动件结构示意图；

图8为本发明偏转件部分结构示意图;

图9为本发明U形磁铁结构半剖示意图。

图中：1、箱体；2、箱盖；3、电压监测机构；4、固定座；5、断路器；6、火线铜排；7、零线铜排；8、连接件；81、连接杆一；82、安装壳一；83、副线圈；9、电流监测机构；91、壳体；92、透明板；93、安装壳二；94、主线圈；95、示数板；96、偏转件；961、转动轴；962、偏转线圈；963、U形磁铁；964、磁导体；965、软铁；966、指针；967、螺旋弹簧；968、弧形齿板；969、轴承；97、限位件；971、连接杆二；972、限位杆；973、永磁体；98、推动件；981、连接杆三；982、安装壳三；983、电磁线圈；10、电源；11、控制开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1至图9所示，本实施例提供了一种智能化电气配电柜，包括箱体1，箱体1的正面卡接有箱盖2，箱体1底部的左侧固定安装有电压监测机构3，箱体1的中部固定连接有两个固定座4，两个固定座4的正面固定安装有四个直线等距排列的断路器5，四个断路器5顶部的左侧固定连接有火线铜排6，四个断路器5顶部的右侧固定连接有零线铜排7，箱体1内部的上方固定连接有电源10，电源10的正面固定连接有控制开关11，还包括

连接件8，连接件8包括连接杆一81，连接杆一81的前端固定连接有安装壳一82，安装壳一82的内部固定安装有副线圈83，连接杆一81的后端与箱体1固定连接；

电流监测机构9，电流监测机构9包括壳体91，壳体91的正面安装有透明板92，壳体91的右侧固定连接有安装壳二93，安装壳二93的内部固定安装有主线圈94，壳体91的中部固定安装有示数板95，示数板95的中部转动安装有五个直线等距排列的偏转件96，偏转件96的上方设置有限位件97，限位件97的左侧设置有推动件98。

其中，偏转件96包括转动轴961，转动轴961的中部固定安装有偏转线圈962，偏转线圈962的上方设置有U形磁铁963，U形磁铁963的内侧固定连接有两个磁导体964，U形磁铁963的顶部包裹有软铁965，转动轴961的曲面上固定安装有指针966、两个螺旋弹簧967、弧形齿板968，转动轴961的前后两端均转动安装有与箱体1固定连接的轴承969，U形磁铁963外侧面均与壳体91固定连接，箱体1的上表面和下表面均开设有圆孔，其作用是，主线圈94与火线铜排6处于同一平面且与火线铜排6不相交，从而使主线圈94产生感应电流，感应电流通过导线流过最右侧的偏转线圈962时会在竖直方向产生磁场，该磁场的正极会与U形磁铁963的负极相吸引、该磁场的负极会与U形磁铁963的正极相吸引，从而使转动轴961逆时针转动并挤压偏转线圈962两侧的螺旋弹簧967，转动轴961发生逆时针旋转会带动指针966以及弧形齿板968发生转动，指针966的指尖会指向示数板95上的刻度，当偏转线圈962中通过的感应电流越大，产生的磁场就越大，从而使该磁场与U形磁铁963之间的吸力就大，转动轴961克服两侧的螺旋弹簧967的偏转角度就越大，从而将火线铜排6中通过的最大电流显示出。

其中，限位件97包括连接杆二971，连接杆二971的前端活动套接有限位杆972，限位杆972的上表面固定安装有永磁体973，连接杆二971的后端与壳体91固定连接，其作用是通过电磁线圈983与永磁体973产生相互吸引或者排斥的磁场，从控制限位杆972是否对弧形齿板968进行限位。

其中，推动件98包括连接杆三981，连接杆三981的前端固定连接有安装壳三982，安装壳三982的内部安装有电磁线圈983，其作用是通过控制电磁线圈983的正反通电与通断，进而控制限位杆972。

其中，每个右侧磁导体964的前后两侧均设为有凸起，凸起的上表面均与螺旋弹簧967的外端固定连接，磁导体964内侧面与转动轴961适配，其作用是，转动轴961进行逆时针旋转时会时会挤压螺旋弹簧967，偏转角度与挤压力成线性关系，从而完成对电流的显示。

其中，两个螺旋弹簧967分别位于偏转线圈962的前后两侧，指针966位于前侧螺旋弹簧967的正面，示数板95位于指针966与前侧螺旋弹簧967之间，弧形齿板968位于后侧螺旋弹簧967的背面，其作用是，偏转线圈962偏转时带动指针966、弧形齿板968随之偏转，并对螺旋弹簧967进行挤压，偏转角度与挤压力成线性关系，从而完成对电流的显示。

其中，U形磁铁963与磁导体964的厚度相等，U形磁铁963的厚度值与偏转线圈962的前后长度值相等，其作用是，U形磁铁963通过磁导体964将吸附能力传递到磁导体964的内侧面，对转动轴961上的偏转线圈962的吸附能力最大化。

其中，限位杆972的厚度与弧形齿板968的厚度相同，限位杆972与弧形齿板968的适配抵接，其作用是，当限位杆972与弧形齿板968接触时，弧形齿板968只能逆时针转动，因限位杆972对弧形齿板968进行限位无法顺时针转转动，当限位杆972与弧形齿板968不接触时，弧形齿板968顺逆时针都可以转动。

其中，主线圈94通过导线与最右侧的偏转线圈962串联，四个副线圈83通过导线从左到右依次与上方的偏转线圈962串联，四个电磁线圈983之间通过导线与串联，并与电源10、控制开关11并联，电压监测机构3通过导线与断路器5并联，其作用是，通过控制开关11控制电源10对电磁线圈983的供电方向以及通断，电磁线圈983正向通电会产生排斥永磁体973的磁场，使的限位杆972围绕着连接杆二971发生转动，限位杆972的下边面会紧贴弧形齿板968的最左端齿；电磁线圈983反向通电会产生吸引永磁体973的磁场，永磁体973吸附在安装壳三982的底部，限位杆972对弧形齿板968不限位。

工作原理：

使用前，火线铜排6与外部电路的火线连通，零线铜排7与外部电路的零线连通，断路器5的下端与用电器连通；

当对电路进行实时电流监测时，控制开关11闭合并使电磁线圈983反向通电，电磁线圈983产生吸引永磁体973的磁场，永磁体973吸附在安装壳三982的底部，使限位杆972对弧形齿板968不限位，断路器5闭合，对用电器进行供电，由于火线铜排6以及断路器5连接的副火线中通过的是交流电会下产生成随时间变化的磁场，由于主线圈94与火线铜排6处于同一平面且与火线铜排6不相交，从而使主线圈94产生感应电流，感应电流通过导线流过最右侧的偏转线圈962时会在竖直方向产生磁场，该磁场的正极会与U形磁铁963的负极相吸引、该磁场的负极会与U形磁铁963的正极相吸引，从而使转动轴961逆时针转动并挤压偏转线圈962两侧的螺旋弹簧967，转动轴961发生逆时针旋转会带动指针966以及弧形齿板968发生转动，指针966的指尖会指向示数板95上的刻度，当偏转线圈962中通过的感应电流越大，产生的磁场就越大，从而使该磁场与U形磁铁963之间的吸力就大，转动轴961克服两侧的螺旋弹簧967的偏转角度就越大，从而将火线铜排6中通过的最大电流显示出，其余偏转件96同理；同时电压监测机构3会记录火线铜排6以及用电器的电压值，由于电流监测机构9不与火线铜排6串联，当电流监测机构9发生故障时，不会影响电路的正常工作；

对电路进行最大电流监测时，控制开关11闭合并使电磁线圈983正向通电，电磁线圈983产生排斥永磁体973的磁场，使的限位杆972围绕着连接杆二971发生转动，限位杆972的下边面会紧贴弧形齿板968的最左端齿，主线圈94以及副线圈83产生感应电流，使偏转线圈962、转动轴961、指针966以及弧形齿板968发生转动，由于弧形齿板968会发生逆时针转动，会使永磁体973和限位杆972与电磁线圈983之间的距离先变小，随后限位杆972滑动到右侧相邻的下一个齿，弧形齿板968上的一个齿对应示数板95上的一个最小分度值当偏转线圈962中通过的感应电流越大，产生的磁场就越大，从而使该磁场与U形磁铁963之间的吸力就大，转动轴961的偏转角度就越大，弧形齿板968逆时针转动的角度越大，限位杆972所在的齿就越靠近右端，由于限位杆972的设置，弧形齿板968只能逆时针转转动无法顺时针转动，从而记录电路的最大电流。

当电路发生故障时，通过观察电路每个指针966的示数，以及电压监测机构3的电压示数，电压监测机构3的最小电压以及最大电压与正常电压示数范围进行对比，若不在从而得知电路出现了过压或者欠压故障现象，若在，观察电路每个指针966的示数是否在最大电流的示数范围内，若不在，电路发生了过流故障现象，若在，则对应的断路器5发生了损坏，从而快速判断出电路的故障原因；之后，通过控制控制开关11使电磁线圈983通过相反的电流，使的永磁体973被电磁线圈983吸附，两个螺旋弹簧967会推动转动轴961以及偏转线圈962复位，通过控制控制开关11使电磁线圈983通过正向的电流，电流监测机构9将正常工作。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能化电气配电柜，包括箱体（1），所述箱体（1）的正面卡接有箱盖（2），所述箱体（1）底部的左侧固定安装有电压监测机构（3），其特征在于，所述箱体（1）的中部固定连接有两个固定座（4），两个所述固定座（4）的正面固定安装有四个直线等距排列的断路器（5），四个所述断路器（5）顶部的左侧固定连接有火线铜排（6），四个所述断路器（5）顶部的右侧固定连接有零线铜排（7），所述箱体（1）内部的上方固定连接有电源（10），所述电源（10）的正面固定连接有控制开关（11），还包括

连接件（8），所述连接件（8）包括连接杆一（81），所述连接杆一（81）的前端固定连接有安装壳一（82），所述安装壳一（82）的内部固定安装有副线圈（83），所述连接杆一（81）的后端与箱体（1）固定连接；

电流监测机构（9），所述电流监测机构（9）包括壳体（91），所述壳体（91）的正面安装有透明板（92），所述壳体（91）的右侧固定连接有安装壳二（93），所述安装壳二（93）的内部固定安装有主线圈（94），所述壳体（91）的中部固定安装有示数板（95），所述示数板（95）的中部转动安装有五个直线等距排列的偏转件（96），所述偏转件（96）的上方设置有限位件（97），所述限位件（97）的左侧设置有推动件（98）。

2.根据权利要求1所述的一种智能化电气配电柜，其特征在于，所述偏转件（96）包括转动轴（961），所述转动轴（961）的中部固定安装有偏转线圈（962），所述偏转线圈（962）的上方设置有U形磁铁（963），所述U形磁铁（963）的内侧固定连接有两个磁导体（964），所述U形磁铁（963）的顶部包裹有软铁（965），所述转动轴（961）的曲面上固定安装有指针（966）、两个螺旋弹簧（967）、弧形齿板（968），所述转动轴（961）的前后两端均转动安装有与箱体（1）固定连接的轴承（969），所述U形磁铁（963）外侧面均与壳体（91）固定连接，所述箱体（1）的上表面和下表面均开设有圆孔。

3.根据权利要求2所述的一种智能化电气配电柜，其特征在于，所述限位件（97）包括连接杆二（971），所述连接杆二（971）的前端活动套接有限位杆（972），所述限位杆（972）的上表面固定安装有永磁体（973），所述连接杆二（971）的后端与壳体（91）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能化电气配电柜，其特征在于，所述推动件（98）包括连接杆三（981），所述连接杆三（981）的前端固定连接有安装壳三（982），所述安装壳三（982）的内部安装有电磁线圈（983）。

5.根据权利要求2所述的一种智能化电气配电柜，其特征在于，每个所述右侧磁导体（964）的前后两侧均设为有凸起，所述凸起的上表面均与螺旋弹簧（967）的外端固定连接，所述磁导体（964）内侧面与转动轴（961）适配。

6.根据权利要求2所述的一种智能化电气配电柜，其特征在于，两个所述螺旋弹簧（967）分别位于偏转线圈（962）的前后两侧，所述指针（966）位于前侧螺旋弹簧（967）的正面，所述示数板（95）位于指针（966）与前侧螺旋弹簧（967）之间，所述弧形齿板（968）位于后侧螺旋弹簧（967）的背面。

7.根据权利要求2所述的一种智能化电气配电柜，其特征在于，所述U形磁铁（963）与磁导体（964）的厚度相等，所述U形磁铁（963）的厚度值与偏转线圈（962）的前后长度值相等。

8.根据权利要求3所述的一种智能化电气配电柜，其特征在于，所述限位杆（972）的厚度与弧形齿板（968）的厚度相同，所述限位杆（972）与弧形齿板（968）的适配抵接。

9.根据权利要求4所述的一种智能化电气配电柜，其特征在于，所述主线圈（94）通过导线与最右侧的偏转线圈（962）串联，四个所述副线圈（83）通过导线从左到右依次与上方的偏转线圈（962）串联，四个所述电磁线圈（983）之间通过导线与串联，并与电源（10）、控制开关（11）并联，所述电压监测机构（3）通过导线与断路器（5）并联。