CN213304603U - 一种高压综合计量保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电路保护设备领域，公开了一种高压综合计量保护装置，用于对高压供电线路进行检测和通断控制，具有相互扣合形成密闭空间的壳体和底座；所述壳体内具有安装腔，安装腔内设有检测模块和动作模块，壳体外侧设置有显示终端，通过线缆与检测模块和动作模块连接接收信息进行反馈；所述壳体内设有散热腔，通过将壳体与显示终端的热量传递至散热腔内进行热量交换。本实用新型中具有较高的内部紧凑度，且通过设置接线端子能够实现快速拆装，从而便于安装在任何位置，同时也便于后期维护和更换。

Description

一种高压综合计量保护装置

技术领域

本实用新型属于电路保护设备技术领域，具体涉及一种高压综合计量保护装置。

背景技术

目前综合保护装置的种类繁多，根据使用需求不同，可在其内部设有多个功能模块，或根据设置空间需求而进行优化，包括小体积和大体积等。具体来说，综合保护装置是集保护、测量、控制、报警、通信和调度为一体的可组态可扩展的电力自动化监控系统。现有技术中，高压电器配电系统的种种保护都是分开的，没有集中。而综合保护装置能做到囊括种种保护，而且效果比分散式的各种保护好的多。其最主要的技术特点是它能通过上位机进行实时监控，而且能够远距离控制(遥控)，而综合保护装置能够记录每次的分合闸时间，每一次的事件都有详细的原始记录，而且通过上位机进行实时显示，该特点是其它保护措施所不能比拟的。

高压电器综合保护结构有固定式、可拆卸式两种，其中固定式是出现最早的一种配电装置，它是由柜体外壳、断路器及一些供配电元器件和一些计量元件组成。其优点是在早期的高压配电系统中是先进的，因为它把高压电器装在了配电系统内了，使人体不容易触及高压电。缺点是体积太大，而且智能化水平不高。而通过紧凑的结构设计，能够将更多的元器件设置在小体积的壳体中，并能够根据需求设置在不同的机柜或设备中，则是可拆卸式结构的特点。但这种高压综合保护装置由于集成化程度较高，且设置的监视器或控制终端功能较为强大，长时间使用后会产生大量热量，若不及时散热则会影响其运行。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种螺纹配合的压线端子。

本实用新型所采用的技术方案为：

第一方面，公开一种高压综合计量保护装置，用于对高压供电线路进行检测和通断控制，

具有相互扣合形成密闭空间的壳体和底座；

所述壳体内具有安装腔，安装腔内设有检测模块和动作模块，壳体外侧设置有显示终端，通过线缆与检测模块和动作模块连接接收信息进行反馈；

所述壳体内设有散热腔，通过将壳体与显示终端的热量传递至散热腔内进行热量交换。

值得说明的是，本实用新型中的设备是一种一体式结构，通过接线口与外部线路连接，通常设置在大型设备中，对高压供电线路进行监控和保护。与现有的高压电器柜不同，其具有较高的内部紧凑度，且通过设置接线端子能够实现快速拆装，从而便于安装在任何位置，同时也便于后期维护和更换。

所谓的密闭空间，是指其内部通过绝缘材料形成绝缘体系，同时为了尽可能提高绝缘性能，会在缝隙处设置胶条，并在内部填充惰性气体。

所谓的安装腔是指其内部用于设置功能部件的区域，由于功能部件包括检测模块和动作模块，则会在底座上设有隔板将其分隔开，且隔板上设有供线缆穿过的孔洞。应当理解为，安装腔是包括设置有检测模块与动作模块的区域。

所谓显示终端，是一个独立的模块，其不仅具有显示器，同时内置有控制电路板，能够接入外部电路进行供电，并接收检测模块的检测信息，同时连接动作模块进行控制。其内部还可设有无线通信模块，用于将检测信息实时向外发送，而显示器上也能够展示较多信息。

本实用新型与现有技术不同在于，该显示终端的显示器采用具有触摸功能的液晶显示面板，且具有交互界面，将原本按键控制的功能集成在显示器上，从而具有较高的可操作性。检测模块为非侵入式结构，一般采用互感器作为电压和电流的检测单元，能够将用电信息及时的传输至显示终端中，且正常状态下发热极小。但由于采用具有较高集成度和功能模块的特点，而显示终端实时检测并收发数据，则会持续产生热量，通过设有的散热腔能够改善上述问题。

结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第一种实施方式，所述壳体上设有与散热腔连通形成单向通道的进风口和出风口；

在出风口处设有降低散热腔内气压的结构。

结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第二种实施方式，所述壳体上设有与散热腔连通形成单向通道的进风口和出风口；

在进风口处设有向散热腔内主动送风的结构。

结合第一方面的第二种实施方式，本实用新型提供第一方面的第三种实施方式，所述出风口内部扩散形成风扇腔，在风扇腔内设有与显示终端连接进行控制的微型风扇。

结合第一方面的第四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第四种实施方式，所述散热腔为等截面的矩形通道，矩形管通道的长度与宽度比值为4-8。

值得说明的是，由于壳体内部空间有限，为了尽可能保留较好的散热效率的同时尽可能降低空间占用，则将其设置为较薄的管道结构，并通过增加长度的方式使其具有一定的空气流动面积，同时不影响下部的安装腔的竖向安装空间。

结合第一方面的第五种实施方式，本实用新型提供第一方面的第五种实施方式，所述风扇腔截面为正方形，在风扇腔与散热腔之间设有用于引流的过度腔。

结合第一方面的第四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第六种实施方式，所述出风口与显示终端设置在壳体的相同面。

结合第一方面的第四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第七种实施方式，所述壳体外侧端面向内凹陷形成安装槽，所述显示终端设置在安装槽内；

所述散热腔设置在安装槽与安装腔之间，安装腔和安装槽底部均设有导热部件，所述导热部件深入散热腔内形成鳍片结构增加换热表面积。

结合第一方面的第四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第八种实施方式，所述底座上设有多个垂直的扣件，所述壳体上设有与扣件对应的扣槽；

当扣件滑动插入扣槽内后通过螺栓进行固定。

结合第一方面的第八种实施方式，本实用新型提供第一方面的第九种实施方式，所述扣件端部设有卡钩，在扣槽内侧端部向内凹陷形成用于容纳卡钩的钩槽；当所述扣件开始滑动进入扣槽时因卡钩阻挡弯折形变，并当卡钩落入钩槽内时壳体与底座形成固定连接。

值得说明的是，本实用新型中的保护功能主要包括过电压保护、过电流保护、速断保护、低电压保护、低周保护、接地保护、零序电流保护等。

其中，过电压保护主要的方式一般由避雷器完成，电气设备在运行中除承受工作电压外，还将遭到过电压的影响。由雷电引起的雷电过电压或由开关操作引起的过电压，其数值远远超过工作电压，会使设备绝缘损伤，寿命缩短，甚至造成停电事故。因此，必须通过避雷器来限制过电压。该结构一般接于导线和地线之间，并连在被保护设备和设施上，在正常时处于不通状态，出现雷击过电压时，击穿放电，当过电压值达到规定值的动作电压，避雷器立即动作，切断过电压负荷，将过电压限制在一定水平，保护设备绝缘，使电网能够正常供电。当过电压终止后，迅速恢复不通状态，恢复正常工作，主要用来保护电力设备，也可作为防止高压电侵入室内的安全措施。

过电流保护方式一般由过电流继电器来完成，电气设备在正常运行时电流是在额定范围内的，此时，过电流继电器是不会动作的。当有意外的故障时，如电源缺相、内部短路，以及旋转设备被卡住、或者负荷突然增大到超过额定功率很多等都会使电气设备的电流骤然加大，当大于电流继电器调定的动作电流值时，电流继电器动作，从而切断主回路电源，以保护电气设备。有的电流继电器还串有声、光报警器，以提醒设备操作人员，以便及时地采取相应的措施。

速断保护速断保护主要指电气设备在正常运行时,突然出现的短路大电流,会对设备造成很大的伤害,甚至会烧毁设备的情况下采取的瞬间断开断路器的一种过电流保护。

低电压保护低电压保护是指高压电器配电系统在正常运行时，由PT柜内开口三角形变压器提供的低压110V低于规定的动作电压时，而采取的一种报警和跳闸的保护。因为电压低于110V时，就证明进线电压低于标准电压，在低于规定的数值时，会对电网和设备造成很大的伤害，甚至会烧毁设备。

低周保护是指高压电器配电系统在正常运行时，检测的实际频率低于标准频率时，所采取的一种报警或减载的保护。

接地保护是指高压电器配电系统在正常运行时，设备的引出线或电缆，突然有一相或几相由于意外的伤害而造成的相线直接对地的情况，从而所采取的一种对设备对电网的保护方式。

零序保护是指高压电器配电系统内用电设备的出线端加装一个零序互感器，当三相电流不平衡时，零序电流互感器就检测到了零序电流，当三相不平衡电流的值大于零序电流保护动作值，而且时间也大于保护动作时间时，综合保护器采取的一种分闸保护。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型中在壳体外部设有独立显示终端设备，既能够连接内部的功能模块，同时又能够将高压配电信息实时展示和反馈，在维护时还能够快速拆除更换，安装时能够根据实际需求安装对应型号的终端模块，从而具有较高灵活性；

(2)本实用新型针对其紧凑的结构设计，同时增加的具有较高发热量的显示终端，则在壳体内部设有的散热腔配合微型风扇进行快速主动散热，由内部设有的温度传感器确认温度信息，通过显示终端控制自动启停，从而保障整个保护装置的稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型针对实施例部分所提供的整体轴测图；

图2是本实用新型针对实施例部分所提供的整体左视图；

图3是本实用新型针对实施例部分所提供的整体俯视图；

图4是本实用新型针对实施例部分所提供的壳体与底座处于分离状态的侧视图；

图5是本实用新型针对实施例部分所提供的壳体与底座处于分离状态的轴侧图；

图6是本实用新型针对图5所提供的A局部放大示意图；

图7是本实用新型针对实施例部分所提供的将风扇盖板与壳体分离后的轴侧示意图：

图8是本实用新型针对实施例部分所提供的将风扇盖板与壳体分离后的另一角度轴侧示意图：

图9是本实用新型针对实施例部分所提供的将壳体剖切后的截面轴侧视图。

图中：1-壳体，1.1-出风口，1.2-散热腔，1.3-扣槽，1.4-安装槽，1.5-风扇腔，1.6-过度腔，1.7-进风口，2-底座，3-显示终端，3.1-USB接口，3.2-复位键，4-接线端口，5-扣件，5.1-卡钩，6-微型风扇，7-风扇盖板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

本实施例公开一种高压保护装置，具体来说是一种设置在中大型设备上的一体可拆卸式模块。

如图1所示，其具有壳体1和底座2，壳体1扣合在底座2上，从而在内部形成一定空间用于安装功能部件。壳体1上设有多个孔洞，但均在孔洞处设有用于密封的绝缘橡胶，通过形成密闭的空间后，在向内填充惰性气体，从而起到较好的绝缘效果。

壳体1正面设有独立的显示终端3，该显示终端3不仅具有显示器用于展示信息，同时其具有一定厚度，内部设有控制电路板，用于接受和分析数据，同时根据检测数据进行对应操作。壳体1内具有安装腔，安装腔内设有检测模块和动作模块，壳体1外侧设置有显示终端3，通过线缆与检测模块和动作模块连接接收信息进行反馈。安装腔是指其内部用于设置功能部件的区域，由于功能部件包括检测模块和动作模块，则会在底座2上设有隔板将其分隔开，且隔板上设有供线缆穿过的孔洞。应当理解为，安装腔是包括设置有检测模块与动作模块的区域。

壳体1内还设有散热腔1.2，通过将壳体1与显示终端3的热量传递至散热腔1.2内进行热量交换。由于采用具有较高集成度和功能模块的特点，而显示终端3实时检测并收发数据，则会持续产生热量，通过设有的散热腔1.2能够改善上述问题。

壳体1上设有与散热腔1.2连通形成单向通道的进风口1.7和出风口1.1；在出风口1.1处设有降低散热腔1.2内气压的结构。

出风口1.1内部扩散形成风扇腔1.5，在风扇腔1.5内设有与显示终端3连接进行控制的微型风扇6。而散热腔1.2为等截面的矩形通道，矩形管通道的长度与宽度比值为6。

风扇腔1.5截面为正方形，在风扇腔1.5与散热腔1.2之间设有用于引流的过度腔1.6。出风口1.1与显示终端3设置在壳体1的相同面。壳体1外侧端面向内凹陷形成安装槽1.4，所述显示终端3设置在安装槽1.4内；导热部件深入散热腔1.2内形成鳍片结构增加换热表面积。底座2上设有多个垂直的扣件5，所述壳体1上设有与扣件5对应的扣槽1.3；当扣件5滑动插入扣槽1.3内后通过螺栓进行固定。

扣件5端部设有卡钩5.1，在扣槽1.3内侧端部向内凹陷形成用于容纳卡钩5.1的钩槽；当所述扣件5开始滑动进入扣槽1.3时因卡钩5.1阻挡弯折形变，并当卡钩5.1落入钩槽内时壳体1与底座2形成固定连接。

实施例2：

本实施例同样提供一种高压综合计量保护装置，是在上述实施例1的基础上进行优化限定，具体如图1-9所示。

图1-3为整个装置的外部结构，可以看到，整个装置外部由相互扣合的壳体1和底座2构成，壳体1为矩形结构，其一侧设有开口，由底座2将该开口覆盖。

底座2上对称设置有四个扣件5，并在每个扣件5端部设有卡钩5.1。而壳体1竖向表面上对应设有四个扣槽1.3，安装时先将卡钩5.1与扣槽1.3对齐，然后将底座2向壳体1推动时，由于设置的卡钩5.1结构具有斜面，在接触扣槽1.3时抵住扣槽1.3内侧使得扣件5向外弯折。

图6中的局部放大图可以看到，扣件5下部还设有弯折槽，便于其弯折变形。

由于扣件5上设有固定孔，当扣件5完全滑入扣槽1.3内时，卡钩5.1插入钩槽内，此时扣件5也恢复初始状态。若没有侧向的拉拽力，则此时壳体1与底座2已经形成较为稳定的固定效果，但为了提高稳定性，则可以通过插设螺栓进行保障。

整个壳体1顶面设有安装槽1.4，该安装槽1.4是由壳体1顶面中间部分向内凹陷形成的槽体结构，安装槽1.4内设有显示终端3。如上述实施例1所述，该显示终端3为设有触摸屏的金属一体式结构，其一侧设有端口用于连接外部功能部件，同时通过线缆进行外部供电。

该显示终端3通过螺栓固定在安装槽1.4内，图中可以看到，安装槽1.4一侧设有与壳体1内部连通的通孔，供线缆穿过。而显示终端3的正面触摸屏一侧还设有实体的复位键3.2和一个USB接口3.1，复位键3.2用于在该显示终端3系统故障后进行重启使用，而USB接口3.1用于外部设备链接，同时可利用外部设备查看显示终端3的存储内容，并能够修改程序写入数据。值得说明的是，其原本具有密码，需要管理人员验证密码后才能够通过该USB接口3.1查看底层数据和进行深度操作。

壳体1内的空间从上至下依次分为散热腔1.2和安装腔，安装腔内设有多个隔板，该隔板通过螺栓固定在底座2上，且底座2上设有多个沉槽，隔板下部具有膨大端，当膨大端插入沉槽内时由沉槽侧壁提供一定限位效果。而壳体1内侧壁上对应设有多个卡槽，当隔板固定在底座2上时，将功能部件安装到位后进行壳体1安装，只需将隔板两侧与卡槽端口对齐推入即可达到一定的限位效果。值得说明的是，该部分并未在图中示出。

通过隔板将安装腔横向分隔为多个空间，用于放置检测模块和动作模块，检测模块和动作模块可采用独立结构，也可以采用板载设备，独立模块直接固定在隔板上，并通过后侧走线的方式接入外部的高压配电线路。

其中检测模块包括电压互感器、电流互感器、温度传感器等；而动作模块包括带有自动重合功能的断路器、避雷器等；上述所有功能部件均通过线缆与显示终端3连接，由显示终端3将数据汇总后展示，并通过设置的无线收发模块对位进行发送，可直接将实时监测数据发送至对应的终端设备中进行查看。而显示终端3中预设程序也会对整体数据进行监控，一旦超过阈值会及时进行动作断开电路保护负载设备。

由于内部设有的功能模块较多，且显示终端3始终处于工作状态，其内部持续发热，一旦设置空间无空气流动，则无法有效散热。

如图8和图9所示，其中可以看到，在安装槽1.4内侧底面上还设有横向贯穿整个壳体1的散热腔1.2，图9中的截面图显示该散热腔1.2贯穿壳体1的宽度方向，其一侧进风口1.7设置在壳体1竖向侧壁表面。

该散热腔1.2为扁状矩形通道，具有较宽的宽度和较小的高度。而进风口1.7另一侧设有矩形截面的风扇腔1.5，该风扇腔1.5内设有离心式微型风扇6。该微型风扇6是侧面进风，其进风处位于叶轮中心处，而出风则从竖向方向上，则在安装槽1.4同侧表面上设有出风口1.1，并在出风口1.1处设有格栅。

在散热腔1.2与风扇腔1.5之间设有过渡腔，本实施例中仅设有一个风扇腔1.5，用于固定微型风扇6，并在其一端设有开口，开口上覆盖有风扇盖板7进行固定。为了增大散热效率，可通过设置多个风扇腔1.5增加风量。

而图中未示出的是，在安装腔顶部和安装槽1.4底部均设有采用高热传递系数材料制成的导热板，该导热板均伸入散热腔1.2内，且均在散热腔1.2内形成多个散热鳍片，使得整个散热腔1.2内形成多个小型通道。当微型风扇6使散热腔1.2内形成负压时，外部空气从进风口1.7进入并快速流过散热腔1.2，通过空气接触将散热鳍片传递的热量带出，从而达到散热效果。

微型风扇6由显示终端3中的控制模块控制，一旦检测到内部温度超过一定阈值，则可以开启微型风扇6持续散热。

值得说明的是，图中可以看到，整个壳体1一侧设有多个接线端口4，供内部的接线端子穿出，从而与外部供电线路串接。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种高压综合计量保护装置，用于对高压供电线路进行检测和通断控制，其特征在于：

具有相互扣合形成密闭空间的壳体(1)和底座(2)；

所述壳体(1)内具有安装腔，安装腔内设有检测模块和动作模块，壳体(1)外侧设置有显示终端(3)，通过线缆与检测模块和动作模块连接接收信息进行反馈；

所述壳体(1)内设有散热腔(1.2)，通过将壳体(1)与显示终端(3)的热量传递至散热腔(1.2)内进行热量交换。

2.根据权利要求1所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述壳体(1)上设有与散热腔(1.2)连通形成单向通道的进风口(1.7)和出风口(1.1)；

在出风口(1.1)处设有降低散热腔(1.2)内气压的结构。

3.根据权利要求1所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述壳体(1)上设有与散热腔(1.2)连通形成单向通道的进风口(1.7)和出风口(1.1)；

在进风口(1.7)处设有向散热腔(1.2)内主动送风的结构。

4.根据权利要求2所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述出风口(1.1)内部扩散形成风扇腔(1.5)，在风扇腔(1.5)内设有与显示终端(3)连接进行控制的微型风扇(7)。

5.根据权利要求4所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述散热腔(1.2)为等截面的矩形通道，矩形管通道的长度与宽度比值为4-8。

6.根据权利要求5所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述风扇腔(1.5)截面为正方形，在风扇腔(1.5)与散热腔(1.2)之间设有用于引流的过度腔(1.6)。

7.根据权利要求4所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述出风口(1.1)与显示终端(3)设置在壳体(1)的相同面。

8.根据权利要求4所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述壳体(1)外侧端面向内凹陷形成安装槽(1.4)，所述显示终端(3)设置在安装槽(1.4)内；

所述散热腔(1.2)设置在安装槽(1.4)与安装腔之间，安装腔和安装槽(1.4)底部均设有导热部件，所述导热部件深入散热腔(1.2)内形成鳍片结构增加换热表面积。

9.根据权利要求4所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述底座(2)上设有多个垂直的扣件(5)，所述壳体(1)上设有与扣件(5)对应的扣槽(1.3)；

当扣件(5)滑动插入扣槽(1.3)内后通过螺栓进行固定。

10.根据权利要求9所述的一种高压综合计量保护装置，其特征在于：所述扣件(5)端部设有卡钩(5.1)，在扣槽(1.3)内侧端部向内凹陷形成用于容纳卡钩(5.1)的钩槽；当所述扣件(5)开始滑动进入扣槽(1.3)时因卡钩(5.1)阻挡弯折形变，并当卡钩(5.1)落入钩槽内时壳体(1)与底座(2)形成固定连接。

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