CN204217313U - 一种防过量积雪的电气柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防过量积雪的电气柜，包括柜体和设置于柜体顶部的顶板，所述顶板的中心设置有工作时能够融化积雪的加热装置，所述加热装置电连接有能够检测顶板所受压力大小并控制加热装置工作的控制装置，所述控制装置设置于顶板朝向外界的一面上，所述顶板的边缘设置有向下倾斜的边檐。本实用新型通过设置检测单元、调压单元、比较单元和驱动单元，当顶板上的积雪过多时，加热板就会工作融化掉部分积雪，在不失良好散热性的情况下解决了电气柜受到积雪的压力而出现柜体变形甚至坍塌的问题。

Description

一种防过量积雪的电气柜

技术领域

本实用新型涉及一种电气柜，尤其是一种防过量积雪的电气柜。

背景技术

电气柜是由钢材质加工而成用来保护元器件正常工作的柜子。电气柜制作材料一般分为热轧钢板和冷轧钢板电气柜两种。冷轧钢板相对热轧钢板更材质柔软，更适合电气柜的制作。电气柜用途广泛主要用于化工行业，环保行业，电力系统，冶金系统，工业，核电行业，消防安全监控，交通行业等等。

由于电气柜柜内装放的都是电器元件，所以在工作中电气柜柜内容易产生热量。在我国北方的一些地区，尤其是冬季，下雪是非常常见的，严重的时候甚至会有雪灾。而电气柜放置在户外就会受到大雪的积压，本来一定量的积雪对电气柜本身并无坏处，甚至给电气柜柜内带来了一定的散热效果，但是当积雪过多时，就会给电气柜造成压力。毕竟电气柜自身的抗压是有限的，在面临诸如雪灾等情况时，电气柜就会受到积雪的压力而出现柜体变形甚至坍塌的情况。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种防过量积雪的电气柜，包括柜体和设置于柜体顶部的顶板，其特征在于：所述顶板的中心设置有工作时能够融化积雪的加热装置，所述加热装置电连接有能够检测顶板所受压力大小并控制加热装置工作的控制装置，所述控制装置设置于顶板朝向外界的一面上，所述顶板的边缘设置有向下倾斜的边檐。

参照图1所示的电气柜的结构示意图，所述电器柜包括柜体和顶板，所述顶板设置在柜体的顶部，所述顶板的中心设置有工作时能够融化积雪的加热装置，所述加热装置电连接有能够检测顶板所受压力大小并控制加热装置工作的控制装置，所述控制装置设置于顶板朝向外界的一面上，所述控制装置在顶板表面出现积雪的情况下能够检测到积雪对顶板的压力，所述顶板的边缘设置有向下倾斜的边檐。

参照图2所示的控制装置的电路原理图，所述控制装置包括检测单元、调压单元、比较单元和驱动单元。所述检测单元耦接于外部电源，根据顶板所受压力大小以产生检测信号，所述调压单元耦接于外部电源以输出调压信号，所述比较单元耦接于检测单元以接收检测信号，还耦接于调压信号以接收调压信号，通过比较检测信号和调压信号以输出比较信号，所述驱动单元耦接于比较单元以接收比较信号，并输出驱动信号，还耦接于加热装置并控制加热装置工作。

参照图3所示的检测单元的电路原理图，所述检测单元包括第一电阻和压力传感器，所述第一电阻一端耦接于外部电源，另一端耦接于压力传感器，所述压力传感器为电阻式压力传感器，具体型号为1000欧应变片，一端耦接于第一电阻，另一端接地。

参照图4所示的调压单元的电路原理图，所述调压单元包括第三电阻和第四电阻，，所述第四电阻为可变电阻，所述第三电阻一端耦接于外部电源，另一端耦接于第四电阻，所述第四电阻一端耦接于第三电阻，另一端接地。

参照图5所示的比较单元的电路原理图，所述比较单元包括比较器，所述比较器包括正向输入端、反相输入端、供电端、接地端和输出端。所述比较器的正向输入端耦接于第一电阻和压力传感器之间，所述比较器的反向输入端耦接于第三电阻和第四电阻之间，所述比较器的供电端耦接于外部电源，所述比较器的接地端接地，所述比较器的输出端耦接于驱动单元。

参照图6所示的驱动单元的电路原理图，所述驱动单元包括第五电阻、NPN三极管和中继电器线圈，所述第五电阻一端耦接于比较器的输出端，另一端耦接于NPN三极管的基极，所述NPN三极管的基极耦接于第五电阻，集电极耦接于外部电源，发射极耦接于时间继电器线圈，所述时间继电器线圈一端耦接于NPN三极管的发射极，另一端接地。

参照图7所示的加热装置的接线图，所述加热装置为加热板，一端耦接于外部电源的火线，另一端耦接于常开开关，所述常开开关一端耦接于加热装置，另一端耦接于外部电源的零线，所述常开开关响应于时间继电器线圈。

本实用新型通过设置带1000欧应变片的检测单元，输出的检测信号随顶板所受压力的增大而增大，通过设置调压单元，调节内部电阻的阻值比以输出调压信号，通过设置比较单元，比较检测信号与调压信号并输出比较信号，通过设置驱动单元，接收比较信号并输出控制加热装置工作的驱动信号，通过加热装置工作将部分积雪融化，在不失良好散热性的情况下解决了电气柜受到积雪的压力而出现柜体变形甚至坍塌的问题。

附图说明

图1为电气柜的结构示意图；

图2为控制装置的电路原理图；

图3为检测单元的电路原理图；

图4为调压单元的电路原理图；

图5为比较单元的电路原理图；

图6为驱动单元的电路原理图；

图7为加热装置的接线图。

    图中：1、柜体；2、顶板；3、边檐；4、控制装置；5、加热装置；A1、检测单元；A2、调压单元；A3、比较单元；A4、驱动单元；R1、第一电阻；R、压力传感器；R3、第三电阻；R4、第四电阻；A8、比较器；R5、第五电阻；T、NPN三极管；KT、时间继电器线圈；KT-0、常开开关；L、火线；N、零线。

具体实施方式

参照图1所示的电气柜结构示意图，所述电气柜有柜体（1）和顶板（2）构成，所述顶板（2）设置在柜体（1）的顶面，因此在下雪天，雪会堆积在顶板（2）上。

参照图2所示的控制装置（4）的电路原理图，包括检测单元（A1）、调压单元（A2）、比较单元（A3）和驱动单元（A4），所述检测单元（A1）如图3所示，包括第一电阻（R1）和压力传感器（R），而压力传感器（R）为1000欧应变片，该1000欧应变片具有正压敏系数特性，当压力传感器（R）受到的压力越大时，其自身的阻值也就越大。所述第一电阻（R1）和压力传感器（R）在所受压力出现变化时相当于一个调压器，当压力越大时，压力传感器（R）的阻值就越大，由于第一电阻（R1）和压力传感器（R）是串联在电路中的，因此压力传感器（R）上分到的电压也就会越大，所输出的检测信号的电压值也就越大，所述调压单元（A2）如图4所示，包括第三电阻（R3）和第四电阻（R4），所述第三电阻（R3）和第四电阻（R4）构成调压器，其工作分压的原理与上述一致，第四电阻（R4）上所形成的电压值为R4/(R3+R4),若第四电阻（R4）的阻值越大，调压单元（A2）输出的调压信号的电压值也就越大，所述调压单元（A2）用于调制内部基准电压值，具体数值可以依据改变第四电阻（R4）的阻值来实现。所述比较单元（A3）如图5所示，包括比较器（A8），所述比较器（A8）对检测信号和调压信号进行比较，若检测信号的值大于调压信号的值，比较器（A8）就会输出高电平的比较信号，若检测信号的值小于调压信号的值，比较器（A8）就不会输出比较信号。所述驱动单元（A4）如图6所示，包括第五电阻（R5）、NPN三极管（T）和时间继电器线圈（KT），所述第五电阻（R5）耦接于比较器（A8）输出端和NPN三极管（T）的基极之间，当比较器（A8）的输出端输出高电平时，NPN三极管（T）的基极也会形成高电平，使得NPN三极管（T）发射结正偏，集电结反偏，满足了导通的条件，NPN三极管（T）因此导通，电流从外部电源经过NPN三极管（T）的集电极、发射极以及时间继电器线圈（KT）并最终流入地，在此过程中，第五电阻（R5）起到了限制电流的作用，当时间继电器线圈（KT）导通之后，两端有电流流过，根据电生磁的原理，时间继电器线圈（KT）产生了磁性，使带衔铁的常开开关（KT-0）受到时间继电器线圈（KT）的磁力而吸合，加热装置（5）接通并开始工作，并且在工作一段时间之后停止工作。

在下雪天，当顶板（2）上面的积雪不多时，积雪对顶板（2）产生的压力并不大，因此设置在顶板（2）上面的1000欧应变片的阻值不够大，所以1000欧应变片端分到的电压比较小，检测单元（A1）输出的检测信号的电压值较小，当检测信号的电压值小于调压单元（A2）输出的调压信号值时，比较单元（A3）由于正向输入端的电压值小于反相输入端的电压值，因此不会输出比较信号，所以驱动单元（A4）就不会工作，加热装置（5）也就不会工作。当顶板（2）上面的积雪过多时，由于压力传感器（R）的阻值会受到压力的影响，当压力传感器（R）受到的压力越大时，其自身的阻值也就越大，所以检测单元（A1）输出的检测信号的电压值也就越大，当检测信号的电压值大于调压单元（A2）输出的调压信号的电压值时，比较单元（A3）的比较器（A8）就会输出高电平的比较信号，当比较器（A8）的输出端输出高电平时，NPN三极管（T）的基极也会形成高电平，使得NPN三极管（T）发射结正偏，集电结反偏，满足了导通的条件，NPN三极管（T）因此导通，电流从外部电源经过NPN三极管（T）的集电极、发射极以及时间继电器线圈（KT）并最终流入地，在此过程中，第五电阻（R5）起到了限制电流的作用，当时间继电器线圈（KT）导通之后，两端有电流流过，根据电生磁的原理，时间继电器线圈（KT）产生了磁性，使带衔铁的常开开关（KT-0）受到时间继电器线圈（KT）的磁力而吸合，加热装置（5）接通并开始工作。因为受时间继电器的控制，加热装置（5）工作一段时间时后自动停止工作，将部分积雪融化，而顶板（2）的边缘设置有向下倾斜的边檐（3），融化的积雪沿着边檐（3）滴落到地面，而不会沿着柜体（1）滑下来。

本实用新型所用的时间继电器为DELIXI JSS48A-S-24VDC，延时时间可调，加热板为220VPTC恒温发热片，本实用新型的控制装置（4）与加热装置（5）均防水设置，在工作过程中不会受到雪水的影响。

综上所述，本实用新型通过设置检测单元，能够根据电气柜顶板所受压力的大小输出检测信号，通过设置调压单元，能够设置基准比较电压，通过设置比较单元，对检测信号与调压信号进行比较并输出比较信号，通过设置驱动单元，接收比较信号并控制加热板工作，当顶板上的积雪过多时，加热板就会工作融化掉部分积雪，在不失良好散热性的情况下解决了电气柜受到积雪的压力而出现柜体变形甚至坍塌的问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种防过量积雪的电气柜，包括柜体和设置于柜体顶部的顶板，其特征在于：所述顶板的中心设置有工作时能够融化积雪的加热装置，所述加热装置电连接有能够检测顶板所受压力大小并控制加热装置工作的控制装置，所述控制装置设置于顶板朝向外界的一面上，所述顶板的边缘设置有向下倾斜的边檐。

2.根据权利要求1所述的防过量积雪的电气柜，其特征在于：所述控制装置包括：

检测单元：耦接于外部电源，根据顶板所受压力大小以输出检测信号；

调压单元：耦接于外部电源以输出调压信号；

比较单元：耦接于检测单元以接收检测信号，还耦接于调压信号以接收调压信号，通过比较检测信号和调压信号以输出比较信号；

驱动单元：耦接于比较单元以接收比较信号，并输出驱动信号，还耦接于加热装置以控制加热装置工作。

3.根据权利要求2所述的防过量积雪的电气柜，其特征在于：所述检测单元包括：

第一电阻：耦接于外部电源；

压力传感器：一端耦接于第一电阻，另一端接地。

4.根据权利要求2所述的防过量积雪的电气柜，其特征在于：所述调压单元包括：

第三电阻：耦接于外部电源；

第四电阻：为可变电阻，一端耦接于第三电阻，另一端接地。

5.根据权利要求2所述的防过量积雪的电气柜，其特征在于：所述比较单元包括：

比较器：其正向输入端耦接于第一电阻和压力传感器之间，反相输入端耦接于第三电阻和第四电阻之间，供电端耦接于外部电源，接地端接地。

6.根据权利要求2所述的防过量积雪的电气柜，其特征在于：所述驱动单元包括：

第五电阻：耦接于比较器的输出端；

NPN三极管：其基极耦接于第五电阻，集电极耦接于外部电源；

时间继电器线圈：一端耦接于NPN三极管的发射极，另一端接地。

7.根据权利要求1所述的防过量积雪的电气柜，其特征在于：所述加热装置为加热板，一端耦接于外部火线，另一端耦接于响应于时间继电器线圈的常开开关，所述常开开关还耦接于外部零线。