CN218940332U - 一种可监测异常放电的电力控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可监测异常放电的电力控制柜，涉及电力控制柜安全监测技术领域。该电力控制柜包括柜体和柜门，柜体内固定有规整架，规整架包括与柜体底部和左右两侧固定连接的外固定架，以及固定在外固定架上的内框架，内框架中设有多层水平布置的绝缘安装架，绝缘安装架上设有接线端子排、继电器开关组、主控制器、电源模块和功能仪表，柜门上嵌设有异常放电监测模块和CAN通讯模块，异常放电监测模块和CAN通讯模块通过沿柜门布置的线束分别与主控制器及电源模块连接。本实用新型通过设成在柜门内侧的异常放电监测模块可实现对柜内开关器件异常放电状况的实时监测，并将异常放电的图像信息进行上传，实现对电力控制柜在运行过程中的放电监测。

Description

一种可监测异常放电的电力控制柜

技术领域

本实用新型涉及电力控制柜安全监测技术领域，具体涉及一种可监测异常放电的电力控制柜。

背景技术

电力控制柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上的一种电力二次设备。其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路，故障或不正常运行时可借助保护电器切断电路或报警。通过内部设置的给类功能测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号，常用于各发、配、变电所中。电力控制柜在运行过程中可能会产生局部放电现象，这种局部放电开始的能量很小，并不会影响设备运行，但若长期不断出现局部放电，则这些微弱的放电量将产生累积效应，从而导致绝缘性能逐渐恶化，最后导致绝缘击穿，以至出现较大的电力事故。因此，需要一种能对柜内异常放电状况进行实时的监控的电力控制柜。

实用新型内容

为了监测柜内开关器件在工作中的异常放电状况，本实用新型提供一种可监测异常放电的电力控制柜。

本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种可监测异常放电的电力控制柜，包括柜体和柜门，所述柜体内固定有规整架，所述规整架包括与所述柜体的底部和左右两侧固定连接的外固定架，以及固定在所述外固定架上的内框架，所述内框架中设有多层水平布置的绝缘安装架，所述绝缘安装架上设有接线端子排、继电器开关组、主控制器、电源模块以及功能仪表，所述柜门上嵌设有异常放电监测模块和CAN通讯模块，所述异常放电监测模块和所述CAN通讯模块通过沿柜门布置的线束分别与所述主控制器及所述电源模块连接。

优选地，在上述的可监测异常放电的电力控制柜中，所述异常放电监测模块包括紫外光电管模块、光电管驱动电路、紫外成像模组、FPGA图像处理器以及触控显示模组，所述紫外光电管模块与所述光电管驱动电路连接，所述紫外成像模组与所述FPGA图像处理器连接，所述光电管驱动电路、所述FPGA图像处理器以及所述触控显示模组分别与所述主控制器连接。

优选地，在上述的可监测异常放电的电力控制柜中，所述光电管驱动电路包括依次连接的逆变器U1、整流电路、RC滤波电路、脉冲电容C2和滤波电容C3，所述紫外光电管模块连接在所述脉冲电容C2和所述滤波电容C3之间。

优选地，在上述的可监测异常放电的电力控制柜中，所述紫外光电管模块采用型号为SG01D–5LENS的紫外传感器，所述紫外成像模组采用型号为ZH380的紫外成像模组。

优选地，在上述的可监测异常放电的电力控制柜中，所述外固定架的竖直架体的外侧壁成型有线束安置槽，所述线束安置槽在对应每层所述绝缘安装架的位置处成型有过线孔。

优选地，在上述的可监测异常放电的电力控制柜中，所述绝缘安装架的架体上成型有散热格栅孔。

优选地，在上述的可监测异常放电的电力控制柜中，所述主控制器采用SOC级的微处理芯片C8051F206。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的电力控制柜通过集成在柜门内侧的异常放电监测模块，可实现对柜内开关器件异常放电状况的实时监测，并将异常放电的图像信息进行上传，获得异常放电的可视图像，并通过CAN通讯模块上传至控制室，提高数据通信可靠性，实现对电力控制柜在运行过程中的放电监测；同时，设置在柜内的规整架可优化柜内空间布局和布线，提高后期的可维护性。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构图；

图2为本实用新型所述规整架的立体图；

图3为本实用新型的电路模块图；

图4为本实用新型所述光电管驱动电路的电路图；

图5为本实用新型所述CAN通讯模块的电路图。

具体实施方式

为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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实用的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，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，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

请参见图1、图2和图3，如图所示，本实用新型的实施例提出了一种可监测异常放电的电力控制柜，该电力控制柜包括柜体1和柜门2，柜门2通过枢轴铰接在柜体1上。如图1所示，该柜体1内固定有规整架3，具体地，如图2所示，该规整架3包括与柜体1的底部和左右两侧固定连接的外固定架31，以及固定在外固定架31上的内框架32。其中，如图2所示，该内框架32中设有多层水平布置的绝缘安装架33，如图1所示，该绝缘安装架33上设有接线端子排4、继电器开关组5、主控制器6、电源模块7以及功能仪表。柜门2上嵌设有异常放电监测模块8和CAN通讯模块9，异常放电监测模块8用于对柜内的异常放电情况进行监测。其中，该异常放电监测模块8和CAN通讯模块9通过沿柜门布置的线束分别与主控制器6及电源模块7连接。具体地，异常放电监测模块8用于监测柜内开关器件在工作中产生的异常放电情况，并将监测信息通过CAN通讯模块9上传至控制室。

进一步地，如图3所示，该异常放电监测模块8包括紫外光电管模块、光电管驱动电路、紫外成像模组、FPGA图像处理器以及触控显示模组。其中，该紫外光电管模块与光电管驱动电路连接，该紫外成像模组与该FPGA图像处理器连接，紫外光电管模块用于感应柜内放电时产生的光信号，紫外成像模组用于感应柜内放电时产生电晕信号，并通过FPGA图像处理器将获取的电晕信号进行图像处理，使其呈现为电晕图像。紫外光电管模块感应到的放电光信号经过主控制器6的处理，输出相应的电平信号，用以指示柜内放电异常。光电管驱动电路、FPGA图像处理器以及触控显示模组分别与主控制器6连接，该触控显示模组可以显示柜内元器件的工作状态，通过触控输入开关指令，可以实现本地的开关量控制。

如图4所示，该光电管驱动电路包括依次连接的逆变器U1、整流电路、RC滤波电路、脉冲电容C2和滤波电容C3，紫外光电管模块连接在脉冲电容C2和滤波电容C3之间。逆变器U1的输入端电压为弱电，交流电压经四个二极管构成的整流电路整流后，通过由电容C1、电阻R1、电阻R2构成的RC滤波电路进行滤波。当柜内开关器件发生放电时，放电产生的230～405nm范围内的紫外线，该波段的紫外线辐射紫外光电管模块，紫外光电管模块导通，脉冲电容C2产生脉冲电压，通过滤波电容C3的滤波作用将该输出的脉冲电压进行平滑处理，输出的脉冲电压信号通过主控制器6接收，获取柜内放电异常状态信息。在脉冲电容C2放电后，由输入端电压迅速给脉冲电容C2充电，当再有放电发生时，脉冲电容C2再开始放电。

如图5所示，为CAN通讯模块的电路图，CAN通讯模块通过CAN总线与控制室的上位机连接，该CAN通讯模块由CAN控制器SJA1000、光耦模块6N137和CAN驱动器82C250构成。CAN控制器SJA1000负责与主控制器进行状态、控制和命令等信息交换，并承担网络通信任务；CAN驱动器82C250为总线接口，提供对总线的差动发送和对CAN控制器SJA1000的差动接收功能，光耦模块6N137起到隔离作用，提高信号的抗干扰能力。作为本实用新型的一种优选实施方式，该紫外光电管模块采用型号为SG01D–5LENS的紫外传感器，紫外成像模组采用型号为ZH380的紫外成像模组，主控制器采用SOC级的微处理芯片C8051F206。

进一步地，如图2所示，为提高柜内布线规整性，该外固定架31的竖直架体的外侧壁成型有线束安置槽311，线束安置槽311在对应每层绝缘安装架33的位置处成型有过线孔。线束可布置在外固定架31的线束安置槽311中，然后通过对应位置的过线孔与对应层的绝缘安装架33上的元器件电连接。为增加散热，该绝缘安装架33的架体上成型有散热格栅孔。

综上所述，本实用新型的电力控制柜通过集成在柜门内侧的异常放电监测模块，可实现对柜内开关器件异常放电状况的实时监测，并将异常放电的图像信息进行上传，获得异常放电的可视图像，并通过CAN通讯模块上传至控制室，提高数据通信可靠性，实现对电力控制柜在运行过程中的放电监测；同时，设置在柜内的规整架可优化柜内空间布局和布线，提高后期的可维护性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种可监测异常放电的电力控制柜，包括柜体(1)和柜门(2)，所述柜体(1)内固定有规整架(3)，所述规整架(3)包括与所述柜体(1)的底部和左右两侧固定连接的外固定架(31)，以及固定在所述外固定架(31)上的内框架(32)，所述内框架(32)中设有多层水平布置的绝缘安装架(33)，所述绝缘安装架(33)上设有接线端子排(4)、继电器开关组(5)、主控制器(6)、电源模块(7)以及功能仪表，所述柜门(2)上嵌设有异常放电监测模块(8)和CAN通讯模块(9)，所述异常放电监测模块(8)和所述CAN通讯模块(9)通过沿柜门布置的线束分别与所述主控制器(6)及所述电源模块(7)连接，其特征在于，所述异常放电监测模块(8)包括紫外光电管模块、光电管驱动电路、紫外成像模组、FPGA图像处理器以及触控显示模组，所述紫外光电管模块与所述光电管驱动电路连接，所述紫外成像模组与所述FPGA图像处理器连接，所述光电管驱动电路、所述FPGA图像处理器以及所述触控显示模组分别与所述主控制器(6)连接。

2.根据权利要求1所述的可监测异常放电的电力控制柜，其特征在于，所述光电管驱动电路包括依次连接的逆变器U1、整流电路、RC滤波电路、脉冲电容C2和滤波电容C3，所述紫外光电管模块连接在所述脉冲电容C2和所述滤波电容C3之间。

3.根据权利要求1所述的可监测异常放电的电力控制柜，其特征在于，所述紫外光电管模块采用型号为SG01D–5LENS的紫外传感器，所述紫外成像模组采用型号为ZH380的紫外成像模组。

4.根据权利要求1所述的可监测异常放电的电力控制柜，其特征在于，所述外固定架(31)的竖直架体的外侧壁成型有线束安置槽(311)，所述线束安置槽(311)在对应每层所述绝缘安装架(33)的位置处成型有过线孔。

5.根据权利要求1或4所述的可监测异常放电的电力控制柜，其特征在于，所述绝缘安装架(33)的架体上成型有散热格栅孔。

6.根据权利要求1所述的可监测异常放电的电力控制柜，其特征在于，所述主控制器采用SOC级的微处理芯片C8051F206。

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