CN209820524U - 用于地下电缆接头的防盗防爆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种用于地下电缆接头的防盗防爆系统，包括防爆盒、自动干粉灭火器、监控单元、供电单元以及远程监控单元；所述防爆盒包括盒体、盒盖以及承载隔板，所述盒体与盒盖铰接，所述承载隔板固定设置于盒体并将盒体隔离成上容纳腔和下容纳腔；地下电缆接头设置于下容纳腔内且地下电缆穿过盒体，所述自动干粉灭火器的喷头从承载隔板穿过并深入到下容纳腔内，所述喷头位于地下电缆接头的正上方；所述监控单元包括检测模块、控制电路以及无线通信模块；能够对电缆接头的温度以及烟雾状态进行准确监测并进行及时告警，并且在发生火情时能够第一时间进行灭火处理，从而能够有效防止因为接头引起的火灾而造成的经济损失以及人员伤亡。

Description

用于地下电缆接头的防盗防爆系统

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统，尤其涉及一种用于地下电缆接头的防盗防爆系统。

背景技术

目前配电网在变电站、配电房等环节形成了较为成熟的自动化和智能化解决方案，但对地下电缆等特殊资产仍存在很多问题：每年发生的电气火灾中因10千伏电缆引发的火灾占50％以上。多数电缆火灾防范措施只有火情发生后才能查知，且故障排查时间较长，造成了巨大的经济损失和人身伤亡事故。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于地下电缆接头的防盗防爆系统，能够对电缆接头的温度以及烟雾状态进行准确监测并进行及时告警，并且在发生火情时能够第一时间进行灭火处理，从而能够有效防止因为接头引起的火灾而造成的经济损失以及人员伤亡，而且还能对电缆接头进行防水、防尘，从而对电缆接头进行有效保护，确保电力供应的稳定性。

本实用新型提供的一种用于地下电缆接头的防盗防爆系统，包括防爆盒、自动干粉灭火器、监控单元、供电单元以及远程监控单元；

所述防爆盒包括盒体、盒盖以及承载隔板，所述盒体与盒盖铰接，所述承载隔板固定设置于盒体并将盒体隔离成上容纳腔和下容纳腔；

地下电缆接头设置于下容纳腔内且地下电缆穿过盒体，所述自动干粉灭火器的喷头从承载隔板穿过并深入到下容纳腔内，所述喷头位于地下电缆接头的正上方；

所述监控单元包括检测模块、控制电路以及无线通信模块；

所述检测模块包括温度传感器、烟雾传感器、加速度传感器以及外力检测电路，所述温度传感器、烟雾传感器、加速度传感器以及外力检测电路的输出端与控制电路的输入端连接，所述控制电路的控制输出端与自动干粉灭火器的控制输入端连接，所述控制电路通过无线通信模块与远程监控单元通信连接，所述供电单元向监控单元以及自动干粉灭火器供电。

进一步，所述远程监控单元包括监控主机、显示器以及声光报警器，所述监控主机通过无线通信模块与控制电路通信连接，所述显示器和声光报警器与监控主机连接。

进一步，所述外力检测电路包括电阻应变片RT、可调电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、比较器U1和三极管Q1；

所述可调电阻R1的一端与电源VCC连接，电阻R1的另一端通过电阻应变片RT接地，电阻R1和电阻应变片RT之间的公共连接点通过电阻R2与比较器U1的反相端连接，比较器U1的输出端通过电阻R5与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与控制电路连接，电阻R3的一端与电源VCC连接，电阻R3的另一端通过电阻R4接地，电阻R3和电阻R4的公共连接点与比较器U1的同相端连接，电阻R3和电阻R4的公共连接点通过电容C1接地，所述电阻应变片为多个且分别嵌入式设置于盒体以及盒盖。

进一步，所述供电单元包括电流互感器CT1、整流电路Z1、第一稳压电路以及第二稳压电路；

所述电流互感器CT1为穿心式电流互感器设置于下容纳腔内且外套于地下电缆，所述电流互感器CT1的输出线圈的一端与整流电路Z1的正输入端连接，电流互感器CT1的输出线圈的另一端接地，整流电路Z1的负输入端接地，所述整流电流Z1的输出端与第一稳压电路的输入端连接，所述第一稳压电路的输出端输出12V直流电，所述第二稳压电路的输入端与第一稳压电路的输出端连接，所述第二稳压电路的输出5V直流电VCC。

进一步，所述第一稳压电路包括电阻R8、电阻R7、电阻R6、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、稳压管D1以及三极管Q2；

所述电阻R6的一端与整流电路Z1的输出端连接，电阻R6的另一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R6与整流电路Z1之间的公共连接点通过电容C2和电阻R8并联后接地，电阻R6与三极管Q2的集电极之间的公共连接点通过电容C3接地，三极管Q2的集电极通过电阻R7与基极连接，三极管Q2的基极通过电容C4接地，三极管Q2的基极与稳压管D1的负极连接，稳压管D1的正极接地，三极管Q2的发射极通过电容C5接地，三极管Q2和电容C5之间的公共连接点作为第一稳压电路的输出端。

进一步，所述第二稳压电路为LM2596稳压芯片。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够对电缆接头的温度以及烟雾状态进行准确监测并进行及时告警，并且在发生火情时能够第一时间进行灭火处理，从而能够有效防止因为接头引起的火灾而造成的经济损失以及人员伤亡，而且还能对电缆接头进行防水、防尘以及防盗，从而对电缆接头进行有效保护，确保电力供应的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的系统结构示意图。

图2为本实用新型的防爆盒结构示意图。

图3为本实用新型的外力检测电路原理图。

图4为本实用新型的第一稳压电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步详细说明，如图所示：

本实用新型提供的一种用于地下电缆接头的防盗防爆系统，包括防爆盒、自动干粉灭火器3、监控单元2、供电单元以及远程监控单元；

所述防爆盒包括盒体5、盒盖1以及承载隔板8，所述盒体5与盒盖1铰接，所述承载隔板8固定设置于盒体并将盒体5隔离成上容纳腔12和下容纳腔11；

地下电缆接头7设置于下容纳腔内且地下电缆10穿过盒体，所述自动干粉灭火器3设置于上容纳腔内，所述自动干粉灭火器3的喷头6从承载隔板8穿过并深入到下容纳腔11内，所述喷头6位于地下电缆接7头的正上方；其中，监控单元的烟雾传感器和温度传感器设置于下容纳腔内，供电单元的电流互感器9设置于下容纳腔内；

所述监控单元包括检测模块、控制电路以及无线通信模块；

所述检测模块包括温度传感器、烟雾传感器、加速度传感器以及外力检测电路，所述温度传感器、烟雾传感器、加速度传感器以及外力检测电路的输出端与控制电路的输入端连接，所述控制电路的控制输出端与自动干粉灭火器的控制输入端连接，所述控制电路通过无线通信模块与远程监控单元通信连接，所述供电单元向监控单元以及自动干粉灭火器供电。其中，控制电路采用现有的单片机，比如89C51单片机，STM32系列单片机等，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，所述自动干粉灭火剂采用现有的微型自动干粉灭火剂；比如德国久保的AMFE系列微型自动干粉灭火器，所述无线通信模块采用现有的通信模块，比如电力无线专网模块、移动通信模块等，还可以采用物联网模块，比如ZigBee模块、UWB模块，采用物联网模块则需要建立中继站才能够保证信号的能够远距离传输，这些都属于现有技术，在此不加以赘述，所述温度传感器以及烟雾传感器用于检测防爆盒内电缆接头处的温度以及火情，当温度超过设定阈值以及烟雾传感器具有信号输出时，则控制电路控制自动干粉灭火器动作，对电缆接头处进行灭火，同时，控制电路向远程监控单元发送告警信息，告警信息至少包括位置信息以及监测的实时数据进行上传，外力检测电路用于对防爆盒是否收到外力进行检测，比如暴力打开防爆盒，对防爆盒进行挤压等，加速度传感器用于对防爆盒的姿态进行检测，比如检测防爆盒是否被非法移动等，当加速度传感器以及外力检测电路向控制电路输出检测信号时，则控制电路向远程监控单元发送告警信息，通过上述结构，能够对电缆接头的温度以及烟雾状态进行准确监测并进行及时告警，并且在发生火情时能够第一时间进行灭火处理，从而能够有效防止因为接头引起的火灾而造成的经济损失以及人员伤亡，而且还能对电缆接头进行防水、防尘，从而对电缆接头进行有效保护，确保电力供应的稳定性

本实施例中，所述远程监控单元包括监控主机、显示器以及声光报警器，所述监控主机通过无线通信模块与控制电路通信连接，所述显示器和声光报警器与监控主机连接，所述远程监控单元设置于电力调度中心或者监控中心，当接收到告警信号时，通过显示器进行位置以及参数显示，并且通过声光报警器进行提示。

本实施例中，所述外力检测电路包括电阻应变片RT 4、可调电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、比较器U1和三极管Q1；

所述可调电阻R1的一端与电源VCC连接，电阻R1的另一端通过电阻应变片RT4接地，电阻R1和电阻应变片RT 4之间的公共连接点通过电阻R2与比较器U1的反相端连接，比较器U1的输出端通过电阻R5与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与控制电路连接，电阻R3的一端与电源VCC连接，电阻R3的另一端通过电阻R4接地，电阻R3和电阻R4的公共连接点与比较器U1的同相端连接，电阻R3和电阻R4的公共连接点通过电容C1接地，所述电阻应变片为多个且分别嵌入式设置于盒体以及盒盖，当在常态下，比较器U1输出低电平，三极管Q1截止，控制电路与三极管Q1集电极连接的引脚被置为高电平，当收到外力时，比较器U1输出高电平，三极管Q1导通，此时，控制电路与三极管Q1集电极连接的引脚的被置为低电平，此时，控制电路则判断当前防爆收到外力入侵，至于控制电路具体的由哪一个引脚与三极管Q1的集电极连接，则根据所选取的单片机的型号确定，这属于现有技术，在此不加以赘述。

本实施例中，所述供电单元包括电流互感器CT1、整流电路Z1、第一稳压电路以及第二稳压电路；

所述电流互感器CT1为穿心式电流互感器设置于下容纳腔内且外套于地下电缆，所述电流互感器CT1的输出线圈的一端与整流电路Z1的正输入端连接，电流互感器CT1的输出线圈的另一端接地，整流电路Z1的负输入端接地，所述整流电流Z1的输出端与第一稳压电路的输入端连接，所述第一稳压电路的输出端输出12V直流电，所述第二稳压电路的输入端与第一稳压电路的输出端连接，所述第二稳压电路的输出5V直流电VCC，通过这种结构，能够外监控单元以及自动干粉灭火器提供稳定的工作电源，其中，干粉灭火器和供电单元的各部件均采用5V直流电进行供电。

本实施例中，所述第一稳压电路包括电阻R8、电阻R7、电阻R6、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、稳压管D1以及三极管Q2；其中，电阻R8优选地采用压敏电阻；

所述电阻R6的一端与整流电路Z1的输出端连接，电阻R6的另一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R6与整流电路Z1之间的公共连接点通过电容C2和电阻R8并联后接地，电阻R6与三极管Q2的集电极之间的公共连接点通过电容C3接地，三极管Q2的集电极通过电阻R7与基极连接，三极管Q2的基极通过电容C4接地，三极管Q2的基极与稳压管D1的负极连接，稳压管D1的正极接地，三极管Q2的发射极通过电容C5接地，三极管Q2和电容C5之间的公共连接点作为第一稳压电路的输出端，所述第二稳压电路为LM2596稳压芯片，通过上述结构，能够使得监控单元以及自动干粉灭火器获得持续稳定的工作用电。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种用于地下电缆接头的防盗防爆系统，其特征在于：包括防爆盒、自动干粉灭火器、监控单元、供电单元以及远程监控单元；

所述防爆盒包括盒体、盒盖以及承载隔板，所述盒体与盒盖铰接，所述承载隔板固定设置于盒体并将盒体隔离成上容纳腔和下容纳腔；

地下电缆接头设置于下容纳腔内且地下电缆穿过盒体，所述自动干粉灭火器的喷头从承载隔板穿过并深入到下容纳腔内，所述喷头位于地下电缆接头的正上方；

所述监控单元包括检测模块、控制电路以及无线通信模块；

所述检测模块包括温度传感器、烟雾传感器、加速度传感器以及外力检测电路，所述温度传感器、烟雾传感器、加速度传感器以及外力检测电路的输出端与控制电路的输入端连接，所述控制电路的控制输出端与自动干粉灭火器的控制输入端连接，所述控制电路通过无线通信模块与远程监控单元通信连接，所述供电单元向监控单元以及自动干粉灭火器供电。

2.根据权利要求1所述用于地下电缆接头的防盗防爆系统，其特征在于：所述远程监控单元包括监控主机、显示器以及声光报警器，所述监控主机通过无线通信模块与控制电路通信连接，所述显示器和声光报警器与监控主机连接。

3.根据权利要求1所述用于地下电缆接头的防盗防爆系统，其特征在于：所述外力检测电路包括电阻应变片RT、可调电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、比较器U1和三极管Q1；

所述可调电阻R1的一端与电源VCC连接，电阻R1的另一端通过电阻应变片RT接地，电阻R1和电阻应变片RT之间的公共连接点通过电阻R2与比较器U1的反相端连接，比较器U1的输出端通过电阻R5与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与控制电路连接，电阻R3的一端与电源VCC连接，电阻R3的另一端通过电阻R4接地，电阻R3和电阻R4的公共连接点与比较器U1的同相端连接，电阻R3和电阻R4的公共连接点通过电容C1接地，所述电阻应变片为多个且分别嵌入式设置于盒体以及盒盖。

4.根据权利要求3所述用于地下电缆接头的防盗防爆系统，其特征在于：所述供电单元包括电流互感器CT1、整流电路Z1、第一稳压电路以及第二稳压电路；

所述电流互感器CT1为穿心式电流互感器设置于下容纳腔内且外套于地下电缆，所述电流互感器CT1的输出线圈的一端与整流电路Z1的正输入端连接，电流互感器CT1的输出线圈的另一端接地，整流电路Z1的负输入端接地，所述整流电流Z1的输出端与第一稳压电路的输入端连接，所述第一稳压电路的输出端输出12V直流电，所述第二稳压电路的输入端与第一稳压电路的输出端连接，所述第二稳压电路的输出5V直流电VCC。

5.根据权利要求4所述用于地下电缆接头的防盗防爆系统，其特征在于：所述第一稳压电路包括电阻R8、电阻R7、电阻R6、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、稳压管D1以及三极管Q2；

所述电阻R6的一端与整流电路Z1的输出端连接，电阻R6的另一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R6与整流电路Z1之间的公共连接点通过电容C2和电阻R8并联后接地，电阻R6与三极管Q2的集电极之间的公共连接点通过电容C3接地，三极管Q2的集电极通过电阻R7与基极连接，三极管Q2的基极通过电容C4接地，三极管Q2的基极与稳压管D1的负极连接，稳压管D1的正极接地，三极管Q2的发射极通过电容C5接地，三极管Q2和电容C5之间的公共连接点作为第一稳压电路的输出端。

6.根据权利要求4所述用于地下电缆接头的防盗防爆系统，其特征在于：所述第二稳压电路为LM2596稳压芯片。