CN218630567U - 一种过温报警保护装置及具有该装置的配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种过温报警保护装置及具有该装置的配电箱，包括设备盒，及其外部的智能配变终端(TTU)、测温传感器和风扇组，设备盒内部设有测温处理器、物联网模块、时间继电器、接线排、空气开关和电源；测温传感器向测温处理器发送目标测温位置的实时温度信息；测温处理器通过TTU向主站发送过温报警信息，通过物联网模块向故障预警平台及相关人员发送过温报警信息，物联网模块接启动时间继电器，到设置时间，打开风扇组进行物理降温；降温后发送恢复信息并断开时间继电器及风扇组的电源。本实用新型的过温报警保护装置对配电箱内部重点部位的温度情况进行实时监测，及时发出过温报警信息、启动安全措施，避免灾情，减少经济损失。

Description

一种过温报警保护装置及具有该装置的配电箱

技术领域

本实用新型涉及配电箱安全技术领域，尤其涉及一种过温报警保护装置及具有该装置的配电箱。

背景技术

低压综合配电箱通常在室外运行，容易受到阳光的直接照射产生高温，同时，运行中的母排(或铜排)及智能开关桩头搭接处由于有大电流通过也会产生热量，尤其在迎峰度夏用电高峰期间，箱体内的温度通常会达到45℃以上(标准为-25℃≤周围空气温度≤+45℃)，而母排及桩头触点的温度则更高，大大超过了配电箱中电器规定的正常工作温度(≤75℃)。通常箱内绝缘材料如聚氯乙烯，80℃左右开始软化，分解温度为170℃，自燃温度为250℃，存在较大安全隐患。并且，由于农村地区小型加工企业用电设备容量不固定且使用情况不具有规律性，极易造成某相线路出现瞬时或短期大电流。另外配电箱回路连接点由于运输震动、施工不规范、表面氧化等原因，极易引起接触电阻增大发热。现有配电箱大多较为简陋，未安装温控、报警等安全保护装置，长期大电流或高电阻会使配电箱内部温度不断升高，导致配电箱烧毁，致使用户承受巨大的经济损失，甚至给用户生产生活带来不可挽回的灾难。

图7所示的是目前低压综合配电箱重点部位过温后处理的现状，低压综合配电箱内重点部位发生过温故障后，都会对箱内母排及设备的绝缘材料造成损坏，虽然供电所每季度会安排红外测温巡检，但是无法做到对箱体内重点部位温度的实时监测，尤其是瞬时大电流及高电阻导致的温度急剧升高的情况，供电所无法把控。直到配电箱绝缘完全破坏或起火后，通过周围用户报修供电所才能发现。但往往这个时候就已经对供电公司及用户造成了不可挽回的经济损失。

本领域技术人员也期利用现代的传感及监测技术不断的提高配电箱的安全性。专利CN217692281U公开了一种基于物联网的高防护配电箱，包括机箱，机箱的内部靠中间的位置安装有安装板，安装板的顶端靠一侧的位置安装有控制器，控制器的对应一侧连接有连接线，连接线的一端连接有温度传感器，且温度传感器的底端与安装板的顶端对应一侧位置相安装，安装板的顶端靠温度传感器两侧的位置均开设有滑槽，且两组滑槽的内部均滑动设置有滑块。通过出风风扇、进风风扇、除湿机、控制器和温度传感器等零部件设置，可有效的解决当配电柜内部温度过高从而影响元器件使用寿命，进而不能对元器件进行防护的问题。该专利的配电箱使用温度传感器等部件对配电箱内部大环境的温度进行监控，结构、功能单一，难以准确的反映高温隐患点，例如母排及桩头触点位置的温度情况，无法将温度情况及时传输反馈到主站以提醒人工干预和排查，容易延误维修时机而导致隐患加剧。

因此，如何对配电箱内部重点部位的温度情况进行实时监测，并及时发出过温报警信息、启动安全措施，以便第一时间采取相应的保护和处置措施，确保配电箱内绝缘材料不会因为高温受损，避免引起火情，减少经济损失，同时缩短故障抢修时间，做到主动排除故障隐患，是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的上述缺陷，而提出的一种过温报警保护装置及具有该装置的配电箱。该过温报警保护装置充分利用物联网、传感技术等智能手段，能够对配电箱内部重点部位的温度情况进行实时监测，并在出现高温险情时及时发出过温报警信息、第一时间采取相应的保护和处置措施，达到高精度、快响应的技术效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种过温报警保护装置，包括设备盒，及设备盒外部的智能配变终端(TTU)、若干测温传感器和若干风扇组；所述设备盒内部设有测温处理器、物联网模块、时间继电器、接线排、空气开关和电源；其中，

测温传感器，设置于目标测温位置，与测温处理器信号连接，并向测温处理器发送目标测温位置的实时温度信息；

测温处理器，分别与智能配变终端和物联网模块电性连接；智能配变终端与主站信号连接；物联网模块与故障预警平台信号连接；测温处理器通过智能配变终端向主站发送过温报警信息，并通过物联网模块向故障预警平台发送过温报警信息；

物联网模块与时间继电器电性连接，若干风扇组与所述时间继电器电性连接；

物联网模块和接线排分别与空气开关电性连接，空气开关与电源电性连接。

进一步的，设备盒内设有网格状安装板，测温处理器、物联网模块、时间继电器、接线排、空气开关和电源固定在所述安装板上。

进一步的，测温传感器为表带式无线测温传感器，绑扎于测温位置。优选的，所述测温传感器具有多种颜色。

进一步的，测温处理器具有测量显示屏和若干按键。

进一步的，通过所述测温处理器设置温度报警阈值；测试温度低于阈值时，显示屏呈现绿色显示界面；测试温度高于阈值时，显示屏呈现红色显示界面。

进一步的，还具有盒盖，盒盖与设备盒可开闭的铰接；盒盖上设有观察窗，或者盒盖为透明材料。

进一步的，设备盒与盒盖的闭合面具有嵌合防水结构；所述嵌合防水结构包括设于设备盒侧壁闭合面的嵌合槽，以及与所述嵌合槽配合的设于盒盖闭合面的嵌合条。

进一步的，设备盒和盒盖的内壁上设有第一阻燃层，外壁上设有第二阻燃层，第二阻燃层的外表面设有防腐蚀涂层。

基于上述过温报警保护装置的实际应用场景，本实用新型还提供了一种配电箱，其具有上述过温报警保护装置，其中，所述设备盒和智能配变终端固定在配电箱内部；

所述测温传感器设置于目标测温位置，所述目标测温位置包括配电箱内的母排和智能开关的连接点；

所述若干风扇组包括设置于配电箱内并面向所述目标测温位置的风扇组，和设置于配电箱侧壁的风扇组。

本实用新型的有益效果为：

1.充分利用物联网、传感技术等智能手段。通过测温传感器对配电箱内部目标测温位置的温度情况进行实时监测和信号传输、通过MCU单片机进行信息研判；并在出现高温险情时，分别通过智能配变终端(TTU)及4G物联网模块发出报警信息到主站及相关人员，并及时启动安全保护措施，避免灾情及有效降低破坏程度，将被动抢修转变为主动排除故障隐患。

2.采用表带式无线测温传感器，灵活选择测温位置，提高测温精准性和有效性；多种颜色的传感器设计，用于区分测温区间或者目标测温位置，且醒目避免损伤和遗失。

3.设置时间继电器及风扇组，根据物联网模块接收到的过温信号启动降温程序，配电箱内的面向目标测温位置的风扇组负责对重点部位散热，设置于配电箱侧壁的风扇组能够及时将热量从配电箱侧面的排风口排出，快速降温，避免灾情扩大。

附图说明

图1为本实用新型的过温报警保护装置的电路示意图；

图2为本实用新型的过温报警保护装置的组成结构示意图；

图3为本实用新型的过温报警保护装置另一实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型的表带式无线测温传感器示意图；

图5为本实用新型的时间继电器的正视图和侧视图；

图6为本实用新型的测温处理器的正视图、侧视图和按键含义示意图；

图7为现有低压综合配电箱重点部位过温后处理示意图。

图中：1.设备盒、2.测温处理器、2.1测量显示屏、2.2按键、3.物联网模块、4.接线排、5.空气开关、6.电源、7.测温传感器、8.智能配变终端(TTU)、9.主站、10.故障预警平台、11.时间继电器、12.风扇组、13.盒盖、14.观察窗、15.嵌合槽、16.嵌合条。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图6，本实用新型提供以下技术方案：

一种过温报警保护装置，包括设备盒1，及设备盒1外部的智能配变终端8、若干测温传感器7和若干风扇组12；所述设备盒1内部设有测温处理器2、物联网模块3、时间继电器11、接线排4、空气开关5和电源6；其中，测温传感器7为表带式无线测温传感器，绑扎于目标测温位置，与测温处理器2信号连接，并向测温处理器2发送目标测温位置的实时温度信息，所述目标测温位置包括但不限于配电箱内的母排和智能开关的连接点，优选的，所述测温传感器7设置为红、黄、绿等多种亮丽颜色，用于区分测温区间或者目标测温位置，且醒目避免损伤和遗失；测温处理器2，分别与智能配变终端8和物联网模块3电性连接；智能配变终端8与主站9信号连接；物联网模块3与故障预警平台10信号连接，优选的，物联网模块3电连接有设于设备盒外部的天线；测温处理器2通过智能配变终端8向主站9发送过温报警信息，并通过物联网模块3向故障预警平台10及相关人员的手机、微信等发送过温报警信息；物联网模块3与时间继电器11电性连接，若干风扇组12与所述时间继电器11电性连接；物联网模块3和接线排4分别与空气开关5电性连接，空气开关5与电源6电性连接。

参见附图2，本过温报警保护装置以设备盒1为其核心组成部分，配合外设部件，共同完成测温、研判、报警和保护等功能。其中，设备盒1内容置固定了测温处理器2、物联网模块3、时间继电器11、接线排4、空气开关5和电源6，能够对实时温度信息准确研判、发送过温报警信息和恢复信息等数据、启动应急保护措施等操作。与之对应的，设备盒外部设置了能向主站9发送过温报警信息的智能配变终端8、通过时间继电器11控制的若干风扇组12、以及与测温处理器2信号连接并实时反馈目标测温位置温度信息的测温传感器7。特别精确、灵活快捷的，本实用新型通过表带式无线测温传感器7近距离采集多种目标测温位置，例如配电箱母排及智能开关搭接点等重点部位的温度数值，并将温度信号传输到测温处理器2，通过MCU单片机进行信息研判，在发现温度值有异常时，触发告警，并将报警信息发送给主站9和相关人员手机、微信等以便及时处理，极大地缩短了抢修时间。同时，自动启动风扇组进行物理降温等保护动作，避免损失扩大。

本过温报警保护装置所用的电子元器件等材料均为市场通用件，制作、安装成本低廉。且能同时多点位监测温度，准确的显示各测温点的温度，为运维人员抢修时的故障定位工作提供精确的参考。优选的，所述时间继电器11采用JSS48A-3型时间继电器11，继电器表盘面的长宽尺寸约(48±0.5mm)×(48±0.5mm)，厚度在105mm以下。所述风扇组12可根据实际应用场景的测温位置数量、监测区域范围、过温风险大小等情况进行尺寸、功率和数量的选择。以常规配电箱为例，至少应当设置与配电箱内目标测温位置数量匹配的风扇组，以及在配电箱侧壁至少设置一组风扇组以将内部热量及时排出配电箱，优选的，设置两组及以上风扇组，在配电箱内部形成对流气流，加快外部低温空气引入及内部高温空气排出。当4G物联网模块3在接收到过温信号后，立即启动时间继电器11，时间继电器11上设置的时间到后，则会接通风扇组12的电源6，对高温点进行物理降温。高温点的温度降低到阀值以下后，测温处理器2会再次发送恢复正常信号给智能配变终端8(TTU)和4G物联网模块3，由这两个设备分别向云主站9及相关人员的手机、微信发送恢复信息。4G物联网模块3在接收到恢复信号后，则会断开时间继电器11及风扇组12的电源6。另一方面，本实用新型的时间继电器还具有风扇组保护功能，防止因温度在阀值附近徘徊，导致风扇组一会儿启动一会儿停止而损坏风扇电路的情况。例如，目标测温位置有时产生瞬时高温，但很快即降温，无需启动风扇组进行物理降温，如果没有时间继电器，一旦物联网模块收到过温信号即刻启动风扇组，降温后又快速关闭风扇组，就会导致风扇组频繁启动或者误启动，降低风扇组寿命。

参见附图6，测温处理器2具有测量显示屏2.1和若干按键2.2。通过所述测温处理器2设置温度报警阈值；测试温度低于阈值时，显示屏呈现绿色显示界面；测试温度高于阈值时，显示屏呈现红色显示界面。所述测量显示屏2.1包括多个显示区域，例如环境温度显示区、接点温度显示区、应用说明显示区、继电器状态显示区、系统时间显示区等，根据测温传感器7的回传信号，轮流显示多个测温点的实时温度信息。所述按键2.2优选设置4个，采用不同的印刷符号或者凹凸符号进行区分，按键数量也可根据测温处理器2的功能选项进行增设。所述测温处理器2表盘面的长宽尺寸约(95±2mm)×(95±2mm)，厚度约为60-75mm。所述测温传感器7总长度为300-350mm，表盘面呈立方体结构，长宽高尺寸约为(35±2mm)×(35±2mm)×(17±1mm)。

设备盒1内设有网格状安装板，测温处理器2、物联网模块3、接线排4、空气开关5、电源6、时间继电器11均固定在所述网格状安装板上。采用网格状安装板一方面可降低安装固定难度，另一方面也有利于上述部件与设备盒1底板之间留出间隙，便于散热。上述部件在安装板上的具体布置位置可根据部件数量及连接情况进行调整，例如但不限于，将4G物联网模块3设于设备盒1中央位置，其左侧设置测温处理器2和220V交流电源6，其右侧设置时间继电器11和空气开关5，其下侧设置接线排4；测温处理器2另一端电线贯穿设备盒1侧壁，电性连接设备盒1外部的智能配变终端8(TTU)；时间继电器11另一端电线贯穿设备盒1侧壁，电性连接设备盒1外部的风扇组12。

参见附图3，本实用新型的另一实施例提供的过温报警保护装置还具有盒盖(13)，盒盖(13)与设备盒可开闭的铰接；为了无需频繁打开/关闭盒盖13，但又便于观察测温处理器2的显示屏及其他部件情况，本配电箱的盒盖13上设有观察窗14，或者盒盖13为透明材料。此外，由于过温报警保护装置的使用环境具有不确定性，为了防止雨水、灰尘等进入设备盒而导致短路等部件损坏，在设备盒1与盒盖13的闭合面设置嵌合防水结构，具体的，所述嵌合防水结构包括设于设备盒1侧壁闭合面的嵌合槽15，以及与所述嵌合槽15配合的设于盒盖13闭合面的嵌合条16。所述嵌合槽15可设置于设备盒1两相对短边侧壁顶部，槽两端开口，当盒盖13与设备盒1通过嵌合条16和嵌合槽15闭合后，进入闭合槽的少量雨水可沿槽两端开口留出，而难以进入设备盒1内部。

为了进一步提高过温报警保护装置的阻燃和防腐性能，延长其使用寿命，设备盒1和盒盖13的内壁上设有第一阻燃层，外壁上设有第二阻燃层，第二阻燃层的外表面设有防腐蚀涂层。所述第一阻燃层和第二阻燃层可通过本领域常用的阻燃树脂添加阻燃填料，例如氢氧化铝、氢氧化镁等的方式制成。防腐蚀涂层可采用本领域常用的环氧防腐蚀涂料、聚酰胺防腐蚀涂料、酚醛防腐蚀涂料、脲醛防腐蚀涂料等合成涂料。

此外，本过温报警保护装置并不限于设置在配电箱等电力系统及设备中，在具有温度监测和过温报警的应用领域均具有较大的推广和应用前景。

针对需求最为迫切的配电箱安全领域，本实用新型相应提供一种具有上述过温报警保护装置的配电箱，该配电箱除了具有本领域所公知的部件和组成外，还具体包括以下组成：

所述设备盒1和智能配变终端8固定在配电箱内部；

所述测温传感器7设置于目标测温位置，所述目标测温位置包括配电箱内的母排和智能开关的连接点；

所述若干风扇组12包括设置于配电箱内并面向所述目标测温位置的风扇组，和设置于配电箱侧壁的风扇组。

本实用新型的过温报警保护装置，及具有所述过温报警保护装置的配电箱的工作过程如下：

1、根据设备接线图、端口连接关系表等，将测温处理器2、4G物联网模块3、时间继电器11、电源6插座、接线排4和空气开关5固定在设备盒1内网格状安装板上，并进行连接，并将测温处理器2与设备盒外的智能配变终端8(TTU)电性连接，时间继电器11与设备盒外的风扇组12电性连接；

2、将表带式测温传感器7可靠的绑扎在目标测温位置，并与测温处理器2信号连接；

3、接通电源6，通过测温处理器2的测量显示屏2.1查看表带式测温传感器7工作状态及实时温度；通过4G物联网模块3的故障预警平台10，查看物联检测信号及控制节点是否正常在线；通过智能配变终端8(TTU)的云主站9查看设备过温状态；

4、通过测温处理器2的按键2.2设置温度报警阀值，以及设置时间继电器11的启动时间值；

5、如检测点出现过温，测温处理器2将会同时发送信号给智能配变终端8(TTU)和4G物联网模块3，由这两个设备分别向云主站9及相关人员(通过4G物联网模块3终端平台添加信息)的手机、微信发送报警信息；

6、4G物联网模块3在接收到过温信号后，则会启动时间继电器11，时间继电器11上设置的启动时间到后，则会接通风扇组12的电源，对目标点位进行物理降温；

7、目标点位在温度降低到阀值以下后，测温处理器2会再次发送恢复正常信号给智能配变终端8(TTU)和4G物联网模块3，由这两个设备分别向云主站9及相关人员的手机、微信发送恢复信息；

8、4G物联网模块3在接收到恢复信号后，则会断开时间继电器11及风扇组12的电源。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过温报警保护装置，其特征在于，包括设备盒(1)，及设备盒(1)外部的智能配变终端(8)、若干测温传感器(7)和若干风扇组(12)；所述设备盒(1)内部设有测温处理器(2)、物联网模块(3)、时间继电器(11)、接线排(4)、空气开关(5)和电源(6)；其中，

测温传感器(7)，设置于目标测温位置，与测温处理器(2)信号连接，并向测温处理器(2)发送目标测温位置的实时温度信息；

测温处理器(2)，分别与智能配变终端(8)和物联网模块(3)电性连接；智能配变终端(8)与主站(9)信号连接；物联网模块(3)与故障预警平台(10)信号连接；测温处理器(2)通过智能配变终端(8)向主站(9)发送过温报警信息，并通过物联网模块(3)向故障预警平台(10)发送过温报警信息；

物联网模块(3)与时间继电器(11)电性连接，若干风扇组(12)与所述时间继电器(11)电性连接；

物联网模块(3)和接线排(4)分别与空气开关(5)电性连接，空气开关(5)与电源(6)电性连接。

2.根据权利要求1所述的过温报警保护装置，其特征在于，设备盒(1)内设有网格状安装板，测温处理器(2)、物联网模块(3)、时间继电器(11)、接线排(4)、空气开关(5)和电源(6)固定在所述安装板上。

3.根据权利要求1所述的过温报警保护装置，其特征在于，所述测温传感器(7)为表带式无线测温传感器，绑扎于目标测温位置。

4.根据权利要求3所述的过温报警保护装置，其特征在于，所述测温传感器(7)具有多种颜色。

5.根据权利要求1-4任一项所述的过温报警保护装置，其特征在于，所述测温处理器(2)具有测量显示屏(2.1)和若干按键(2.2)。

6.根据权利要求4所述的过温报警保护装置，其特征在于，通过所述测温处理器(2)设置温度报警阈值；测试温度低于阈值时，显示屏呈现绿色显示界面；测试温度高于阈值时，显示屏呈现红色显示界面。

7.根据权利要求1所述的过温报警保护装置，其特征在于，还具有盒盖(13)，盒盖(13)与设备盒可开闭的铰接；盒盖(13)上设有观察窗(14)，或者盒盖(13)为透明材料。

8.根据权利要求6所述的过温报警保护装置，其特征在于，设备盒(1)与盒盖(13)的闭合面具有嵌合防水结构；所述嵌合防水结构包括设于设备盒侧壁闭合面的嵌合槽(15)，以及与所述嵌合槽配合的设于盒盖闭合面的嵌合条(16)。

9.根据权利要求7或8所述的过温报警保护装置，其特征在于，所述设备盒(1)和盒盖(13)的内壁上设有第一阻燃层，外壁上设有第二阻燃层，第二阻燃层的外表面设有防腐蚀涂层。

10.一种具有权利要求1-9任一项所述过温报警保护装置的配电箱，其特征在于，所述设备盒(1)和智能配变终端(8)固定在配电箱内部；

所述测温传感器(7)设置于目标测温位置，所述目标测温位置包括配电箱内的母排和智能开关的连接点；

所述若干风扇组(12)包括设置于配电箱内并面向所述目标测温位置的风扇组，和设置于配电箱侧壁的风扇组。

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