CN208125861U - 开关柜监测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种开关柜监测装置及系统。该开关柜监测装置包括壳体、控制模块和多个检测元件，所述多个检测元件包括局部放电检测元件和环境参数检测元件，所述控制模块与所述多个检测元件相连，所述控制模块和至少部分所述检测元件安装于所述壳体上。本实用新型提出的开关柜监测装置将控制模块和至少部分检测元件集成安装在壳体上，由于大部分元件集成安装在壳体上，大大提高了开关柜监测装置的安装效率，另外，可以对开关柜的工作状态进行集中监控，方便相关人员查看，确保开关柜的安全可靠运行。

Description

开关柜监测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及开关柜监测技术领域，尤其涉及一种开关柜监测装置及系统。

背景技术

开关柜是电力系统中非常重要的电气设备，尤其是高压开关柜是城市配电网中的重要基础设施，其运行的稳定性直接影响到城市经济的发展以及人民生活质量的提高，关系到整个电网的安全稳定及城市供电的可靠性。开关柜的在长期运行中，由于各种客观原因造成开关柜在安装和投运后的过程中出现电缆搭接处故障、母线故障、触头故障、操作机构故障、避雷器故障等，从而对电网的可靠运行带来了隐患，直接影响设备的安全稳定运行。因此，需要设置相应的监测系统来监控开关柜的工作状态，现有的监测系统包括多种分别用于对开关柜的不同工作参数进行检测的检测单元，多种检测单元分别安装在开关柜内，安装过程非常复杂，且不便于相关人员进行检测结果的查看。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种方便安装的开关柜监测装置及系统。

为达到上述目的，一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种开关柜监测装置，所述开关柜监测装置包括壳体、控制模块和多个检测元件，所述多个检测元件包括局部放电检测元件和环境参数检测元件，所述控制模块与所述多个检测元件相连，所述控制模块和至少部分所述检测元件安装于所述壳体上。

优选地，所述局部放电检测元件包括暂态地电波传感器和超声波传感器，所述暂态地电波传感器设置在所述壳体的内腔中；和/或，

所述环境参数检测元件包括湿度传感器，所述湿度传感器安装于所述壳体的外侧壁面上。

优选地，所述开关柜监测装置还包括供电模块，用于为所述开关柜监测装置供电，所述供电模块安装于所述壳体的内腔中。

优选地，所述供电模块包括电源和变压器，所述暂态地电波传感器、所述控制模块、所述电源和所述变压器依次相互间隔排列设置在所述壳体的内腔中。

优选地，所述暂态地电波传感器的天线呈框形结构，所述框形结构套设在所述壳体的外侧。

优选地，所述壳体包括一侧开口的壳本体，所述壳本体的开口处设置有显示模块，所述控制模块与所述显示模块相连，所述控制模块用于根据所述多个检测元件的检测结果控制所述显示模块的显示内容。

优选地，所述壳体还包括前框，所述前框设置在所述壳本体的开口处，所述壳本体内设置有显示模块安装板，所述前框上设置有压紧部，所述压紧部将所述显示模块压紧在所述显示模块安装板上。

优选地，所述环境参数检测元件包括多个温度传感器，所述多个温度传感器与所述控制模块无线通讯连接，所述多个温度传感器分别安装在所述开关柜的不同的位置。

优选地，所述开关柜监测装置还包括无线收发天线，所述控制模块通过所述无线收发天线与所述多个温度传感器进行无线通讯，所述无线收发天线包括能够相互通讯的第一天线单元和第二天线单元，所述开关柜检测装置还包括设置在所述壳本体的内腔中的天线安装板，所述第一天线单元安装于所述天线安装板上，所述壳本体的与其开口相对的一侧的壳体壁上设置有通孔，所述第一天线单元的至少部分结构穿过所述通孔露于所述壳本体外部，所述第二天线单元设置于所述温度传感器上。

另一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种监测系统，用于对多台开关柜进行监控，每台开关柜均对应设置有如上所述的开关柜监测装置，所述监测系统还包括后台总监控装置，分别与所述多台开关柜对应设置的所述开关柜监测装置均与所述后台总监控装置相连。

本实用新型提出的开关柜监测装置将控制模块和至少部分检测元件集成安装在壳体上，由于大部分元件集成安装在壳体上，大大提高了开关柜监测装置的安装效率，另外，可以对开关柜的工作状态进行集中监控，方便相关人员查看，确保开关柜的安全可靠运行。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本实用新型提供的开关柜监测装置安装于开关柜内的结构示意图；

图2示出本实用新型提供的开关柜监测装置集成在壳体上的部分的结构示意图之一；

图3示出本实用新型提供的开关柜监测装置集成在壳体上的部分的结构示意图之二；

图4示出本实用新型提供的开关柜监测装置壳体内部结构示意图；

图5示出本实用新型提供的开关柜监测装置集成在壳体上的部分的俯视图；

图6示出图5中A-A向剖视图；

图7示出本实用新型提供的开关柜监测装置的显示效果图；

图8示出本实用新型提供的监测系统的结构示意图。

图中，100、开关柜监测装置；1、壳体；11、滑轨；111、滑槽结构；12、壳本体；121、凸起结构；13、前框；131、压紧部；14、显示模块安装板；15、天线安装板；16、按键；2、控制模块；3、检测元件；31、暂态地电波传感器；32、超声波传感器；33、温度传感器；34、湿度传感器；4、显示模块；5、供电模块；51、电源；52、变压器；6、天线；7、无线收发天线；71、第一天线单元；72、第二天线单元；8、航空插头；9、电源灯；200、开关柜；300、集控器；400、后台总监控装置。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

本实用新型提供了一种开关柜监测装置，用于对开关柜的工作状态进行监测，如图1至6所示，其包括壳体1、控制模块2和多个检测元件3，优选地，还包括与控制模块2相连的显示模块4，多个检测元件3用于对开关柜200进行检测，例如，多个检测元件3包括局部放电检测元件和环境参数检测元件，其中局部放电检测元件用于检测开关柜200内部是否放电，例如，局部放电检测元件包括暂态地电波传感器(TEV)31和超声波传感器(USS)32，环境参数检测元件用于检测开关柜200内部的环境参数，例如，环境参数检测元件包括用于检测开关柜200内部温度的温度传感器33和用于检测开关柜200内部湿度的湿度传感器34。多个检测元件3均与控制模块2相连，控制模块2例如可以为控制主板，用于控制各个检测元件3的工作状态，还可用于将检测元件3检测的检测结果显示在显示模块4上(参照图7)，以及对检测结果进行分析，判断开关柜200的运行是否正常，并当开关柜200的运行出现异常时通过显示模块4进行报警提示。

控制模块4和至少部分的检测元件3安装于壳体1上，如此，开关柜监测装置100的大部分元件均集成安装在壳体1上，大大提高了开关柜监测装置100的安装效率，另外，可以对开关柜200的工作状态进行集中监控，方便相关人员查看，确保开关柜200的安全可靠运行。

在一个具体的实施例中，暂态地电波传感器31和控制模块2设置在壳体1的内腔中，湿度传感器34安装于壳体1的外侧壁面上，以方便对开关柜200的内部环境湿度进行检测。

超声波传感器优选为万向传感器，该万向传感器在其不同的方位(例如左右两侧和后侧)均设置有检测探头，接收信号范围广、灵敏度高且干扰小，在一个具体的实施例中，超声波传感器安装于开关柜的柜体的外侧壁面上或者安装于开关柜的内腔的底部，从而达到很好的检测效果。

进一步地，开关柜监测装置100还包括供电模块5，用于为开关柜监测装置的用电元件进行供电，供电模块5也设置在壳体1的内腔中，供电模块5包括电源51和变压器52，优选地，暂态地电波传感器31、控制模块2、电源51和变压器52依次相互间隔排列设置在壳体1的内腔中，例如，在图6所示的实施例中，暂态地电波传感器31、控制模块5、电源51和变压器52自上而下相互间隔布置，如此，使得变压器52距离暂态地电波传感器31的距离较远，从而避免变压器52对暂态地电波传感器31的影响，保证暂态地电波传感器31的检测准确性。

为了方便暂态地电波传感器31、控制模块2、电源51和变压器52的定位安装，在壳体1的相对的两侧壁上设置有分别与暂态地电波传感器31、控制模块2、电源51和变压器52相对应的滑轨11，使得暂态地电波传感器31、控制模块2、电源51和变压器52分别能够沿滑轨11滑动并通过滑轨11支撑在壳体1内。在一个优选的实施例中，滑轨11包括形成在壳体1侧壁上的滑槽结构111，暂态地电波传感器31、控制模块2、电源51和变压器52的边缘分别插入与其相对应的滑槽结构111内。滑槽结构111可以凸出于壳体1侧壁设置，也可以由壳体1侧壁的内壁面内凹形成。

进一步地，开关柜监测装置100还包括暂态地电波传感器31的天线6，暂态地电波传感器31的天线6呈框形结构，框形结构套装在壳体1的外侧(后面有具体介绍)。

为了方便开关柜监测装置100的装配，优选地，壳体1包括一侧开口的壳本体11和前框13，前框13设置在壳本体11开口处，前框13呈罩壳形结构，其扣设在壳本体11的开口一侧，例如，壳本体11的开口边缘向外侧延伸形成有凸起结构121，前框13与凸起结构121相配合，优选地，前框13与凸起结构121通过紧固件固定连接，或者前框13与凸起结构121通过卡接结构卡接连接。进一步优选地，暂态地电波传感器31的天线6抵靠在凸起结构121的背离前框13的一侧，如此，天线6、前框13以及凸起结构121可以通过同一紧固件固定连接。

显示模块4设置在壳本体11的开口处，优选地，壳本体11内设置有显示模块安装板14，前框13上设置有压紧部131，压紧部131将显示模块4压紧在显示模块安装板14上，压紧部131例如可以为柱状结构。显示模块4例如可以为液晶显示屏。

由于需要检测元件3检测开关柜200内各个位置的温度，因此温度传感器33不适于设置在壳体1上，优选地，温度传感器33设置有多个，多个温度传感器33分别安装在开关柜200的不同位置，温度传感器33优选为无源无线温度传感器，各个温度传感器33均与控制模块2无线通讯连接，使得温度传感器33以及壳体1的安装不受连接线的限制，安装位置更加灵活。

无线通讯的方式例如可以是，开关柜监测装置100包括无线收发天线7，控制模块通过无线收发天线7与多个温度传感器33进行无线通讯，无线收发天线7包括能够相互通讯的第一天线单元71和第二天线单元72，第一天线单元71安装在壳体1上，第二天线单元72设置于温度传感器33上并与温度传感器33相连，如此，温度传感器33检测的温度信息能够通过第二天线单元72发送至第一天线单元71，第一天线单元71再将温度信息发送给控制模块2。

进一步优选地，开关柜监测装置100还包括设置在壳本体11的内腔中的天线安装板15，第一天线单元71安装于天线安装板15上，壳本体11的与其开口相对的一侧的壳体壁上设置有通孔，第一天线单元71的至少部分结构穿过通孔露于壳本体11外部。第一天线单元71优选与暂态地电波传感器31和控制模块2之间的区域相对应。进一步地，天线安装板15上还设置有航空插头8，用于将开关柜监测装置100接入电网。

进一步地，在前框上设置有多个按键，操作人员可以通过对按键的操作来实现对开关柜监测装置进行相关参数的设置等控制。开关柜监测装置还包括用于指示开关柜监测装置工作状态的电源灯。

进一步地，本申请还提供了一种监测系统，用于对多台开关柜200进行监控，如图8所示，每台开关柜200均对应设置有如上所述的开关柜监测装置100，监测系统还包括后台总监控装置400，后台总监控装置400例如可以是后台监测主机，多台开关柜200对应设置的开关柜监测装置100均与后台总监控装置400相连，例如，多台开关柜200均接入集控器300，集控器300再通过有线方式(例如RS485)或者无线方式(例如通过GPRS数据传输)与后台监测主机通讯连接，如此，通过后台总监控装置400可以对各个开关柜100的工作状态进行统一的后台监控。

具体地，多台开关柜200例如包括进线柜、计量柜、PT柜、变压器出线柜、电容器出线柜等，每台开关柜200均对应安装有上述的开关柜监测装置100，各个开关柜监测装置100的通讯线和电源线并联在一起，最后通过通讯线连接至后台总控制装置400上，实现后台总控制装置400与开关柜监测装置100的通讯，从而实现对开关柜200的远程监控，例如，通过后台总控制装置400实现三维图谱、实时波形、严重程度的显示，并且可以生成观察趋势图、温度变化趋势图、湿度变化趋势图，从而综合分析开关柜200的运行情况。

本实用新型提出的开关柜监测装置100将控制模块2和至少部分检测元件3集成安装在壳体1上，由于大部分元件集成安装在壳体1上，大大提高了开关柜监测装置100的安装效率，另外，可以对开关柜200的工作状态进行集中监控，方便相关人员查看，确保开关柜200的安全可靠运行。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关柜监测装置，其特征在于，所述开关柜监测装置包括壳体、控制模块和多个检测元件，所述多个检测元件包括局部放电检测元件和环境参数检测元件，所述控制模块与所述多个检测元件相连，所述控制模块和至少部分所述检测元件安装于所述壳体上。

2.根据权利要求1所述的开关柜监测装置，其特征在于，所述局部放电检测元件包括暂态地电波传感器和超声波传感器，所述暂态地电波传感器设置在所述壳体的内腔中，所述超声波传感器安装于所述开关柜的柜体的外侧壁面上或者安装于所述开关柜的内腔的底部；和/或，

所述环境参数检测元件包括湿度传感器，所述湿度传感器安装于所述壳体的外侧壁面上。

3.根据权利要求2所述的开关柜监测装置，其特征在于，所述开关柜监测装置还包括供电模块，用于为所述开关柜监测装置供电，所述供电模块安装于所述壳体的内腔中。

4.根据权利要求3所述的开关柜监测装置，其特征在于，所述供电模块包括电源和变压器，所述暂态地电波传感器、所述控制模块、所述电源和所述变压器依次相互间隔排列设置在所述壳体的内腔中。

5.根据权利要求2所述的开关柜监测装置，其特征在于，所述开关柜监测装置还包括所述暂态地电波传感器的天线，所述天线呈框形结构，所述框形结构套设在所述壳体的外侧。

6.根据权利要求1至5之一所述的开关柜监测装置，其特征在于，所述壳体包括一侧开口的壳本体，所述壳本体的开口处设置有显示模块，所述控制模块与所述显示模块相连，所述控制模块用于根据所述多个检测元件的检测结果控制所述显示模块的显示内容。

7.根据权利要求6所述的开关柜监测装置，其特征在于，所述壳体还包括前框，所述前框设置在所述壳本体的开口处，所述壳本体内设置有显示模块安装板，所述前框上设置有压紧部，所述压紧部将所述显示模块压紧在所述显示模块安装板上。

8.根据权利要求5所述的开关柜监测装置，其特征在于，所述环境参数检测元件包括多个温度传感器，所述多个温度传感器与所述控制模块无线通讯连接，所述多个温度传感器分别安装在所述开关柜的不同的位置。

9.根据权利要求8所述的开关柜监测装置，其特征在于，所述开关柜监测装置还包括无线收发天线，所述控制模块通过所述无线收发天线与所述多个温度传感器进行无线通讯，所述无线收发天线包括能够相互通讯的第一天线单元和第二天线单元，所述开关柜检测装置还包括设置在所述壳本体的内腔中的天线安装板，所述第一天线单元安装于所述天线安装板上，所述壳本体的与其开口相对的一侧的壳体壁上设置有通孔，所述第一天线单元的至少部分结构穿过所述通孔露于所述壳本体外部，所述第二天线单元与所述温度传感器相连。

10.一种监测系统，用于对多台开关柜进行监控，其特征在于，每台开关柜均对应设置有如权利要求1至9之一所述的开关柜监测装置，所述监测系统还包括后台总监控装置，所述多台开关柜对应设置的所述开关柜监测装置均与所述后台总监控装置相连。