CN212968543U - 一种具有综合检测和网络通信的智能开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有综合检测和网络通信的智能开关柜，包括柜体、设置在柜体顶部的排风扇和与柜体铰接的柜门、与柜体连通的泄压室，设置在柜体内的电压采集模块、电流采集模块、温湿度传感器、主电路断路器，还包括触控屏、微处理器模块、nb‑iot物联网模块、超声波局部放电检测模块、远程控制服务器、触发式气体发生器；柜体两侧均设置了泄压室，具有较强的泄压能力，并能够通过触发式气体发生器产生惰性气体来扑灭火星和降低温度，而且泄压室开口向下可以有效避免对其他设备和人员的伤害，管理人员能够实时通过远程控制服务器控制和了解本开关柜的工作情况。

Description

一种具有综合检测和网络通信的智能开关柜

技术领域

本实用新型涉及开关柜技术领域，尤其涉及一种具有综合检测和网络通信的智能开关柜。

背景技术

开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能 转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备，应用极为广泛；得益于自动化技术和网络系统的发展，利用自动化控制和网络监测通信的开关柜逐步发展起来，各企业也越来越重视此类智能化开关柜的研发。

例如公告号为CN201620348665.6的专利公开了一种基于网络通信的智能开关柜装置，其采用的技术方案为：包括柜体和计算机端，所述柜体内部固定设有工作壳体、漏电流传感器、散热风扇和温度控制器，所述工作壳体内设有微处理器和无线通信模块，所述漏电流传感器、无线通信模块和温度控制器均与微处理器电性相连，所述散热风扇通过安装护架与柜体连接，所述散热风扇与温度控制器电性相连，所述柜体外侧连接有柜门以及柜门内侧固定设有工具存 放箱，所述计算机端通过无线通信模块与微处理器连接，柜门内部固定连接开关组件放置架。然而上述开关柜仍存在以下问题：1.未设置防爆泄压室，安全性能不高；2.无法在线监测绝缘层局部放电情况；3.无线通讯信号易受干扰，造成通讯不稳定。

再例如公告号为CN201721155095.X的专利公开了一种智能开关柜及其检测系统，其采用的技术方案为：包括柜体以及设于所述柜体内的导电元件室、控制室、电缆室和泄压室；所述导电元件室和所述控制室设于所述柜体的内部空间的上部，所述电缆室和所述泄压室位于所述柜体的内部空间的下侧。所述泄压室内、且位于所述柜体的一侧开设有泄压孔。所述泄压室内开设有一滑槽，所述滑槽内安装有密封块，所述密封块能够沿所述滑槽滑动，并能用于闭合所述泄压孔。然而上述开关柜仍存在以下问题：1.当开关柜发生严重过载或绝缘故障时，其内部压力往往是瞬间爆发的，上述设置的泄压室和泄压孔机构无法迅速释放压力；2.其在泄压室内直接充入惰性气体，在实际使用中惰性气体往往因密封不严而泄漏；3.智能化程度不高。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的，智能化自动化程度低、泄压能力差安全性不高、无线通讯不可靠、惰性防火气体易泄漏的问题，本实用新型提供了一种具有综合检测和网络通信的智能开关柜。

本实用新型采用的技术方案为：一种具有综合检测和网络通信的智能开关柜：包括柜体、设置在柜体顶部的排风扇和与柜体铰接的柜门、与柜体连通的泄压室，设置在柜体内的电压采集模块、电流采集模块、温湿度传感器、主电路断路器；

所述的智能开关柜还包括触控屏、微处理器模块、nb-iot物联网模块、超声波局部放电检测模块、远程控制服务器、触发式气体发生器；所述触控屏设置在所述柜门上，所述微处理器模块和nb-iot物联网模块集成于所述触控屏的主板上，所述超声波局部放电检测模块包括设置于所述柜体内的多个信号采集探头和设置在所述柜门上的信号分析模块，所述触发式气体发生器设置在所述泄压室上表面；

所述排风扇与温湿度传感器电性连接，所述温湿度传感器、电压采集模块、电流采集模块、主电路断路器、触发式气体发生器均与所述微处理器模块电性连接；所述触控屏、超声波局部放电检测模块均与所述微处理器模块通过数据线双向通讯；所述微处理器模块通过nb-iot物联网模块与所述远程控制服务器双向通讯；

在一些优选实施方式中，所述的智能开关柜设有两个泄压室，分别设置在所述柜体两个侧面板的上部，所述泄压室包括矩形直段部分和与之连接的90°矩形弯头部分，所述90°矩形弯头部分开口朝下，所述柜体的两个侧面板上均设有磁吸门，用于与所述泄压室连通。

在一些优选实施方式中，所述两个泄压室上表面均开有一个通孔，所述通孔外侧铆接有螺纹安装座，所述触发式气体发生器螺接在所述螺纹安装座上，气体喷出口伸入所述泄压室内部。

当本实用新型的开关柜因过载、短路、雷击等而发生瞬间大电流激发，此时开关柜内温度迅速升高空气急速膨胀，膨胀的空气冲开磁吸门进入上部两侧的两个泄压室，通过泄压室朝下设置下的90°矩形弯头排出，由于此时柜内空气往往温度较高甚至有火星夹杂，通过90°矩形弯头向下释放可以有效避免对其他设备和人员的伤害。

电压采集模块，设置于开关柜主电路上，用于采集开关柜主电路的电压值并将采集到的电压数据发送给微处理器模块；

电流采集模块，设置于开关柜主电路上，用于采集开关柜主电路的电流值并将采集到的电流数据发送给微处理器模块；

温湿度传感器，设置于开关柜内部侧板上，用于采集开关柜内的温湿度，并将采集到的温湿度数据发送给微处理器模块；

超声波局部放电检测模块，通过所述多个信号采集探头采集开关柜内各绝缘层的超声信号，每个信号采集探头均具有唯一的电子编号和其所对应的检测点，所述信号分析模块对每个信号采集探头采集到的信号进行分析，判断是否存在绝缘层局部破损放电的情况，生产绝缘层完好情况数据，并将此数据发送给微处理器模块；

触控屏，用于接收所述微处理器模块传递的数据，显示本开关柜各项工作信息和在发送故障时发出告警；

触发式气体发生器，用于发生突发情况时，接收所述微处理器模块发出的触发指令，向泄压室内释放惰性气体，用于扑灭火星和降温；

管理人员在远程控制服务器上设置本开关柜的自检频率和温湿度、电压、电流的阀值及当超出阀值时需要采取的措施，并将上述指令通过物联网传递给所述微处理器模块；微处理器模块根据设定的指令控制所述电压采集模块、电流采集模块、超声波局部放电检测模块、温湿度传感器对开关柜各项工作数据进行检测，并将各项检测数据进行处理生成检测报告通过nb-iot物联网模块传送给远程控制服务器；所述微处理器模块还用于在测得的数据超出所预设的阀值时，控制排风扇、主电路断路器、触控屏和触发式气体发生器工作。

在一些优选实施方式中，所述触发式气体发生器与所述微处理器模块电性连接。

在一些优选实施方式中，所述90°矩形弯头部分向下的开口设有开有通风孔的盖子，所述盖子内部还设有防尘布。

在一些优选实施方式中，所述磁吸门包括矩形门板，所述矩形门板上部通过合页铰接在所述柜体的侧面板上，所述矩形门板边缘位置贴有密封磁条，用于吸附在柜体的侧面板上将泄压室与柜体分隔开，所述磁吸门为向泄压室方向翻转开启。

在一些优选实施方式中，所述信号分析模块具体固定在所述触控屏下方。

在一些优选实施方式中，所述柜门在与柜体铰接的一侧开有接线孔，所述柜体相对位置也开有接线孔，用于将柜体内的线路接入设置在柜门上装置。

在一些优选实施方式中，所述柜门与柜体上同时设置了机械结构锁和电磁吸合锁，所述电磁吸合锁由所述微处理器模块控制。

在一些优选实施方式中，所述柜体下方一侧设置有蓄电池，所述蓄电池充电接口与设置在柜体内的插座连接，所述蓄电池向所述电压采集模块、电流采集模块、温湿度传感器、触控屏、微处理器模块、nb-iot物联网模块、超声波局部放电检测模块和触发式气体发生器供电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，柜体两侧均设置了泄压室，可以在紧急情况下迅速泄压，并能够通过触发式气体发生器产生惰性气体来扑灭火星和降低温度，而且泄压室开口向下可以有效避免对其他设备和人员的伤害。

（2）本实用新型的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，可以对开关柜各项工作数据进行检测，并将各项检测数据进行处理生成检测报告通过nb-iot物联网模块传送给远程控制服务器，管理人员能够实时通过远程控制服务器了解本开关柜的工作情况。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型披露了一种具有综合检测和网络通信的智能开关柜，如图1所示：包括柜体3、设置在柜体3顶部的排风扇1和与柜体3铰接的柜门2、与柜体3连通的泄压室6，设置在柜体3内的电压采集模块、电流采集模块、温湿度传感器、主电路断路器；

所述的智能开关柜还包括触控屏4、微处理器模块、nb-iot物联网模块、超声波局部放电检测模块、远程控制服务器、触发式气体发生器5；所述触控屏4设置在所述柜门2上，所述微处理器模块和nb-iot物联网模块集成于所述触控屏4的主板上，所述超声波局部放电检测模块包括设置于所述柜体3内的多个信号采集探头和设置在所述柜门2上的信号分析模块，所述触发式气体发生器5设置在所述泄压室6上表面；

所述排风扇1与温湿度传感器电性连接，所述温湿度传感器、电压采集模块、电流采集模块、主电路断路器、触发式气体发生器5均与所述微处理器模块电性连接；所述触控屏4、超声波局部放电检测模块均与所述微处理器模块通过数据线双向通讯；所述微处理器模块通过nb-iot物联网模块与所述远程控制服务器双向通讯；

在一些优选实施方式中，所述的智能开关柜设有两个泄压室6，分别设置在所述柜体3两个侧面板的上部，所述泄压室6包括矩形直段部分和与之连接的90°矩形弯头部分，所述90°矩形弯头部分开口朝下，所述柜体3的两个侧面板上均设有磁吸门，用于与所述泄压室6连通。

在一些优选实施方式中，所述两个泄压室6上表面均开有一个通孔，所述通孔外侧铆接有螺纹安装座，所述触发式气体发生器5螺接在所述螺纹安装座上，气体喷出口伸入所述泄压室6内部。

当本实用新型的开关柜因过载、短路、雷击等而发生瞬间大电流激发，此时开关柜内温度迅速升高空气急速膨胀，膨胀的空气冲开磁吸门进入上部两侧的两个泄压室6，通过泄压室6朝下设置下的90°矩形弯头排出，由于此时柜内空气往往温度较高甚至有火星夹杂，通过90°矩形弯头向下释放可以有效避免对其他设备和人员的伤害。

电压采集模块，设置于开关柜主电路上，用于采集开关柜主电路的电压值并将采集到的电压数据发送给微处理器模块；

电流采集模块，设置于开关柜主电路上，用于采集开关柜主电路的电流值并将采集到的电流数据发送给微处理器模块；

温湿度传感器，设置于开关柜内部侧板上，用于采集开关柜内的温湿度，并将采集到的温湿度数据发送给微处理器模块；

超声波局部放电检测模块，通过所述多个信号采集探头采集开关柜内各绝缘层的超声信号，每个信号采集探头均具有唯一的电子编号和其所对应的检测点，所述信号分析模块对每个信号采集探头采集到的信号进行分析，判断是否存在绝缘层局部破损放电的情况，生产绝缘层完好情况数据，并将此数据发送给微处理器模块；

触控屏4，用于接收所述微处理器模块传递的数据，显示本开关柜各项工作信息和在发送故障时发出告警；

触发式气体发生器5，用于发生突发情况时，接收所述微处理器模块发出的触发指令，向泄压室6内释放惰性气体，用于扑灭火星和降温；

管理人员在远程控制服务器上设置本开关柜的自检频率和温湿度、电压、电流的阀值及当超出阀值时需要采取的措施，并将上述指令通过物联网传递给所述微处理器模块；微处理器模块根据设定的指令控制所述电压采集模块、电流采集模块、超声波局部放电检测模块、温湿度传感器对开关柜各项工作数据进行检测，并将各项检测数据进行处理生成检测报告通过nb-iot物联网模块传送给远程控制服务器；所述微处理器模块还用于在测得的数据超出所预设的阀值时，控制排风扇1、主电路断路器、触控屏4和触发式气体发生器5工作。

在一些优选实施方式中，所述触发式气体发生器5与所述微处理器模块电性连接。

在一些优选实施方式中，所述90°矩形弯头部分向下的开口设有开有通风孔的盖子，所述盖子内部还设有防尘布。

在一些优选实施方式中，所述磁吸门包括矩形门板，所述矩形门板上部通过合页铰接在所述柜体3的侧面板上，所述矩形门板边缘位置贴有密封磁条，用于吸附在柜体3的侧面板上将泄压室6与柜体3分隔开，所述磁吸门为向泄压室6方向翻转开启。

在一些优选实施方式中，所述信号分析模块具体固定在所述触控屏4下方。

在一些优选实施方式中，所述柜门2在与柜体3铰接的一侧开有接线孔，所述柜体3相对位置也开有接线孔，用于将柜体3内的线路接入设置在柜门2上装置。

在一些优选实施方式中，所述柜门2与柜体3上同时设置了机械结构锁和电磁吸合锁，所述电磁吸合锁由所述微处理器模块控制。

在一些优选实施方式中，所述柜体3下方一侧设置有蓄电池，所述蓄电池充电接口与设置在柜体3内的插座连接，所述蓄电池向所述电压采集模块、电流采集模块、温湿度传感器、触控屏4、微处理器模块、nb-iot物联网模块、超声波局部放电检测模块和触发式气体发生器5供电。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有综合检测和网络通信的智能开关柜，包括柜体、设置在柜体顶部的排风扇和与柜体铰接的柜门、与柜体连通的泄压室，设置在柜体内的电压采集模块、电流采集模块、温湿度传感器、主电路断路器，其特征在于：

所述的智能开关柜还包括触控屏、微处理器模块、nb-iot物联网模块、超声波局部放电检测模块、远程控制服务器、触发式气体发生器；所述触控屏设置在所述柜门上，所述微处理器模块和nb-iot物联网模块集成于所述触控屏的主板上，所述超声波局部放电检测模块包括设置于所述柜体内的多个信号采集探头和设置在所述柜门上的信号分析模块，所述触发式气体发生器设置在所述泄压室上表面；

所述排风扇与温湿度传感器电性连接，所述温湿度传感器、电压采集模块、电流采集模块、主电路断路器、触发式气体发生器均与所述微处理器模块电性连接；所述触控屏、超声波局部放电检测模块均与所述微处理器模块通过数据线双向通讯；所述微处理器模块通过nb-iot物联网模块与所述远程控制服务器双向通讯。

2.根据权利要求1所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述的智能开关柜设有两个泄压室，分别设置在所述柜体两个侧面板的上部，所述泄压室包括矩形直段部分和与之连接的90°矩形弯头部分，所述90°矩形弯头部分开口朝下，所述柜体的两个侧面板上均设有磁吸门，用于与所述泄压室连通。

3.根据权利要求2所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述两个泄压室上表面均开有一个通孔，所述通孔外侧铆接有螺纹安装座，所述触发式气体发生器螺接在所述螺纹安装座上，气体喷出口伸入所述泄压室内部。

4.根据权利要求3所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述触发式气体发生器与所述微处理器模块电性连接。

5.根据权利要求2所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述90°矩形弯头部分向下的开口设有开有通风孔的盖子，所述盖子内部还设有防尘布。

6.根据权利要求2所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述磁吸门包括矩形门板，所述矩形门板上部通过合页铰接在所述柜体的侧面板上，所述矩形门板边缘位置贴有密封磁条，用于吸附在柜体的侧面板上将泄压室与柜体分隔开，所述磁吸门为向泄压室方向翻转开启。

7.根据权利要求1所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述信号分析模块具体固定在所述触控屏下方。

8.根据权利要求1所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述柜门在与柜体铰接的一侧开有接线孔，所述柜体相对位置也开有接线孔，用于将柜体内的线路接入设置在柜门上装置。

9.根据权利要求1所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述柜门与柜体上同时设置了机械结构锁和电磁吸合锁，所述电磁吸合锁由所述微处理器模块控制。

10.根据权利要求1所述的具有综合检测和网络通信的智能开关柜，其特征在于：所述柜体下方一侧设置有蓄电池，所述蓄电池的充电接口与设置在柜体内的插座连接，所述蓄电池向所述电压采集模块、电流采集模块、温湿度传感器、触控屏、微处理器模块、nb-iot物联网模块、超声波局部放电检测模块和触发式气体发生器供电。

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