一种用于电气网络的安全可靠的低压配电装置的制作方法

本发明涉及电气设备领域，特别涉及一种用于电气网络的安全可靠的低压配电装置。

背景技术：

低压配电柜是低压配电系统中的末级设备。配电柜使用在负荷比较分散、回路；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合，它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷，这级设备对负荷提供保护、控制和监视。

现有的一些低压配电柜安装在户外使用时，大都安全系数较低，特别是在一些雨天的潮湿天气，由于阴雨天气下空气湿度较大，配电柜在进行换气通风散热的同时，容易将空气中的水分引入到柜体内，当柜体内的湿度较大时，容易引起短路设置设备故障损坏，不仅如此，现有的低压配电柜在安装时均采用固定的发生，在发生城市内涝的情况下，雨水不能及时排出，水位过高可能会造成积水浸入配电柜，影响设备的使用并导致配电柜故障损坏，进而降低了现有的低压配电柜的实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于电气网络的安全可靠的低压配电装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于电气网络的安全可靠的低压配电装置，包括底座、安装块、柜体、柜门、两个支撑机构和两个通风机构，所述安装块设置在底座的上方，所述柜体固定在安装块的上方，所述柜门设置在柜体上，所述柜门上设有门把、显示屏、若干按键和若干电表，所述柜体内设有plc，所述按键、显示屏和电表均与plc电连接，两个支撑机构分别位于柜体的两侧，两个通风机构份位于柜体的两侧，所述安装块内设有空腔；

所述支撑机构包括支撑箱、支撑架、升降组件和支撑板，所述支撑箱向下设置，所述支撑箱固定在柜体上，所述支撑架的一端固定在支撑箱上，所述支撑架的另一端抵靠在底座上，所述升降组件和支撑板均位于支撑箱内，所述升降组件与支撑板传动连接，所述升降组件包括驱动单元、固定块、平移块、伸缩架、滑块和滑动框，所述驱动单元与平移块传动连接，所述固定块固定在支撑箱内的底部，所述伸缩架的底端的两侧分别与滑块和支撑板铰接，所述伸缩架的顶端的两侧分别与固定块和平移块铰接，所述滑动框的形状为u形，所述滑动框的两端固定在支撑板的上方，所述滑块套设在滑动框上；

所述通风机构包括通风管、横管和两个通风组件，所述通风管的一端与柜体连通，所述通风管的另一端与横管的中心处的上方连通，两个通风组件分别位于横管的两端的下方，所述通风管内设有气阀，所述通风组件包括竖管、密封单元和通风单元，所述竖管的顶端与横管连通，所述密封单元设置在竖管的底端，所述通风单元位于竖管内，所述通风单元从上而下依次包括电热丝、风机、疏通组件和过滤棉，所述电热丝、风机和过滤棉均固定在竖管内，所述气阀、电热丝和风机均与plc电连接；

所述柜体内设有温度测量模块，温度测量模块包括温度测量电路，所述温度测量电路包括第一运算放大器u1、第二运算放大器u2、第三运算放大器u3、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第一可调电阻rp1、第二可调电阻rp2和第三可调电阻rp3，所述第一运算放大器u1的反相输入端与第一电容c1连接，所述第一运算放大器u1的同相输入端通过第一电阻r1接地，所述第一运算放大器u1的同相输入端通过第二电阻r2与第一运算放大器u1的输出端连接，所述第一运算放大器u1的输出端通过第一可调电阻rp1接地，所述第一可调电阻rp1的可调端与第一运算放大器u1的输出端连接，所述第一运算放大器u1的输出端通过第三电阻r3和第四电阻r4组成的串联电路与第二运算放大器u2的反相输入端连接，所述第二运算放大器u2的反相输入端通过第三电容c3接地，所述第二运算放大器u2的同相输入端通过第二电容c2和第五电阻r5组成的串联电路分别与第三电阻r3和第四电阻r4连接，所述第二运算放大器u2的输出端通过第六电阻r6与第三运算放大器u3的反相输入端连接，所述第三运算放大器u3的反相输入端通过第三可调电阻rp3与第三运算放大器u3的输出端连接，所述第三可调电阻rp3的可调端与第三运算放大器u3的输出端连接，所述第三运算放大器u3的同相输入端通过第二可调电阻rp2接地，所述第二可调电阻rp2的可调端与第三运算放大器u3的同相输入端连接。

作为优选，为了驱动平移块平移，所述驱动单元包括第一马达和螺杆，所述第一马达固定在支撑箱内的底部，所述第一马达与plc电连接，所述第一马达与螺杆的一端传动连接，所述螺杆的另一端设置在固定块内，所述平移块套设在螺杆上，所述平移块的与螺杆的连接处设有与螺杆匹配的螺纹。

作为优选，为了检测支撑板是否与地面接触，所述支撑板内设有压力计，所述压力计与plc电连接。

作为优选，为了实现柜体的平稳升降移动，所述支撑机构还包括竖杆和圆环，所述竖杆固定在底座的上方，所述圆环与支撑箱固定连接，所述圆环套设在竖杆上。

作为优选，为了防止安装块变形，所述空腔内设有支杆，所述支杆的底端和顶端分别与安装块内的底部和顶部固定连接。

作为优选，为了检测通入柜体内的空气的湿度和流量，所述通风管内设有湿度计和流量计，所述湿度计和流量计均与plc电连接。

作为优选，为了控制竖管的开闭和打开，所述密封单元包括密封板、第二马达、线盘、拉绳和支架，所述第二马达固定在横管的下方，所述第二马达与plc电连接，所述第二马达与线盘传动连接，所述线盘通过拉绳与密封板的一端连接，所述密封板盖设在竖管的底端，所述支架的一端与密封板的远离拉绳的一端铰接，所述支架的另一端与竖管固定连接。

作为优选，为了避免拉绳磨损，所述密封单元还包括导向轮，所述导向轮设置在竖管的远离支架的一侧，所述拉绳抵靠在导向轮上。

作为优选，为了便于对过滤棉进行疏通，所述疏通组件包括第三马达、驱动杆、从动杆、平板和若干疏通单元，所述第三马达固定在竖管内，所述第三马达与plc电连接，所述第三马达与驱动杆传动连接，所述驱动杆通过从动杆与平板铰接，所述疏通单元均匀分布在平板的下方，所述疏通单元包括弹簧和往复块，所述往复块通过弹簧设置在平板的下方。

作为优选，为了实现平板的平稳移动，所述平板的两端的上方设有限位环和限位杆，所述限位杆固定在平板的上方，所述限位环套设在限位杆上，所述限位环固定在竖管的内壁上。

本发明的有益效果是，该用于电气网络的安全可靠的低压配电装置通过通风机构可方便柜体内外空气互换，进行降温散热，并可对进入柜体内的空气除尘干燥，防止柜体内湿度过大，不仅如此，通过支撑机构可支撑柜体向上移动，在发生内涝时带动柜体远离积水，避免柜体内部浸水而损坏，从而提高了该低压配电柜的安全系数和实用性，通过温度测量电路中第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器对信号进行多级放大，从而保证对信号检测的精确性，再通过可调电阻对信号进行放大调节，防止信号溢出，提高了温度测量的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于电气网络的安全可靠的低压配电装置的结构示意图；

图2是本发明的用于电气网络的安全可靠的低压配电装置的支撑箱的剖视图；

图3是本发明的用于电气网络的安全可靠的低压配电装置的通风机构的结构示意图；

图4是图3的a部放大图；

图5是本发明的用于电气网络的安全可靠的低压配电装置的温度测量电路的电路示意图；

图中：1.底座，2.安装块，3.柜体，4.柜门，5.门把，6.显示屏，7.按键，8.电表，9.支撑箱，10.支撑架，11.支撑板，12.固定块，13.平移块，14.伸缩架，15.滑块，16.滑动框，17.通风管，18.横管，19.气阀，20.竖管，21.电热丝，22.风机，23.过滤棉，24.第一马达，25.螺杆，26.压力计，27.竖杆，28.圆环，29.支杆，30.湿度计，31.流量计，32.密封板，33.第二马达，34.线盘，35.拉绳，36.支架，37.导向轮，38.第三马达，39.驱动杆，40.从动杆，41.平板，42.弹簧，43.往复块，44.限位环，45.限位杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于电气网络的安全可靠的低压配电装置，包括底座1、安装块2、柜体3、柜门4、两个支撑机构和两个通风机22构，所述安装块2设置在底座1的上方，所述柜体3固定在安装块2的上方，所述柜门4设置在柜体3上，所述柜门4上设有门把5、显示屏6、若干按键7和若干电表8，所述柜体3内设有plc，所述按键7、显示屏6和电表8均与plc电连接，两个支撑机构分别位于柜体3的两侧，两个通风机22构份位于柜体3的两侧，所述安装块2内设有空腔；

该低压配电柜在户外使用时，将底座1固定安装在地面上，通过支撑机构对柜体3进行支撑，柜体3两侧的通风机22构用于实现柜体3内外空气的互换，达到对柜体3内部散热降温的目的，柜体3的柜门4上，通过电表8对电气系统的各电力信息进行测量，通过显示屏6显示电气信息，利用按键7可切换显示屏6的显示内容，方便工作人员查看配电信息，当发生城市内涝时，路面积水的情况下，由于安装块2内部设有空腔，积水对安装块2产生浮力，使得安装块2对柜体3产生向上的支撑力，从而减小支撑机构对柜体3的支撑力，方便支撑机构带动柜体3向上移动，使柜体3远离积水，防止配电柜损坏。

如图1-2所示，所述支撑机构包括支撑箱9、支撑架10、升降组件和支撑板11，所述支撑箱9向下设置，所述支撑箱9固定在柜体3上，所述支撑架10的一端固定在支撑箱9上，所述支撑架10的另一端抵靠在底座1上，所述升降组件和支撑板11均位于支撑箱9内，所述升降组件与支撑板11传动连接，所述升降组件包括驱动单元、固定块12、平移块13、伸缩架14、滑块15和滑动框16，所述驱动单元与平移块13传动连接，所述固定块12固定在支撑箱9内的底部，所述伸缩架14的底端的两侧分别与滑块15和支撑板11铰接，所述伸缩架14的顶端的两侧分别与固定块12和平移块13铰接，所述滑动框16的形状为u形，所述滑动框16的两端固定在支撑板11的上方，所述滑块15套设在滑动框16上；

支撑机构中，支撑箱9固定在柜体3上，固定在支撑箱9上的支撑架10的一端抵靠在底座1上，从而通过支撑箱9对柜体3进行支撑，支撑箱9的内部，通过升降组件带动支撑板11向下移动，使得支撑板11抵靠在底座1上，当发生内涝时，升降组件继续运行，plc控制驱动单元运行，使得平移块13进行平移，减小平移块13与固定块12之间的距离，使得伸缩架14的长度增加，伸缩架14的底端，滑块15沿着滑动框16滑动，由于伸缩架14的长度增加，使得伸缩架14顶起支撑箱9向上移动，并带动柜体3向上移动，使得柜体3远离积水，防止柜体3内的设施受积水的破坏，保证配电柜安全运行。

如图3-4所示，所述通风机22构包括通风管17、横管18和两个通风组件，所述通风管17的一端与柜体3连通，所述通风管17的另一端与横管18的中心处的上方连通，两个通风组件分别位于横管18的两端的下方，所述通风管17内设有气阀19，所述通风组件包括竖管20、密封单元和通风单元，所述竖管20的顶端与横管18连通，所述密封单元设置在竖管20的底端，所述通风单元位于竖管20内，所述通风单元从上而下依次包括电热丝21、风机22、疏通组件和过滤棉23，所述电热丝21、风机22和过滤棉23均固定在竖管20内，所述气阀19、电热丝21和风机22均与plc电连接。

通风机22构中，外部空气和柜体3内的空气可通过通风管17、横管18和两个竖管20中的其中一个竖管20进行互换，便于对柜体3内部进行散热降温，利用密封单元可控制竖管20的打开和关闭，plc控制两个竖管20中其中一个竖管20与外部连通打开，另一个竖管20关闭，在进行通风时，风机22启动，引入外部空气，外部空气从竖管20进入横管18内时，通过过滤棉23过滤空气中的灰尘，并吸收空气中的水分，当过滤棉23发生堵塞时，plc控制疏通组件启动，使得过滤棉23抖动将吸附的灰尘抖落，当过滤棉23吸附的水分过多，导致进入柜体3内的空气湿度过大时，plc控制气阀19关闭，而后两个密封单元均时竖管20打开后，风机22启动，同时电热丝21通电，使得外部空气通过其中一个竖管20内部，利用电热丝21通电产生热量将热量传递给空气，使空气升温后，从另一个竖管20内部流到竖管20的外部，该竖管20中过滤棉23吸收的水分过多，通过热空气使得将过滤棉23烘干，恢复吸水能力，而后气阀19打开，两个竖管20中其中一个竖管20内的密封单元堵住竖管20，使得通风机22构能持续向柜体3内通入干燥的温度较低的空气。

如图5所示，所述柜体3内设有温度测量模块，温度测量模块包括温度测量电路，所述温度测量电路包括第一运算放大器u1、第二运算放大器u2、第三运算放大器u3、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第一可调电阻rp1、第二可调电阻rp2和第三可调电阻rp3，所述第一运算放大器u1的反相输入端与第一电容c1连接，所述第一运算放大器u1的同相输入端通过第一电阻r1接地，所述第一运算放大器u1的同相输入端通过第二电阻r2与第一运算放大器u1的输出端连接，所述第一运算放大器u1的输出端通过第一可调电阻rp1接地，所述第一可调电阻rp1的可调端与第一运算放大器u1的输出端连接，所述第一运算放大器u1的输出端通过第三电阻r3和第四电阻r4组成的串联电路与第二运算放大器u2的反相输入端连接，所述第二运算放大器u2的反相输入端通过第三电容c3接地，所述第二运算放大器u2的同相输入端通过第二电容c2和第五电阻r5组成的串联电路分别与第三电阻r3和第四电阻r4连接，所述第二运算放大器u2的输出端通过第六电阻r6与第三运算放大器u3的反相输入端连接，所述第三运算放大器u3的反相输入端通过第三可调电阻rp3与第三运算放大器u3的输出端连接，所述第三可调电阻rp3的可调端与第三运算放大器u3的输出端连接，所述第三运算放大器u3的同相输入端通过第二可调电阻rp2接地，所述第二可调电阻rp2的可调端与第三运算放大器u3的同相输入端连接。

温度测量模块测量温度，温度测量电路中，通过第一运算放大器u1、第二运算放大器u2和第三运算放大器u3各自组成的放大电路，对信号进行三级放大，从而保证对信号检测的精确性；第一可调电阻rp1、第二可调电阻rp2和第三可调电阻rp3用于对信号放大进行调节，防止信号溢出，提高了温度测量的可靠性。

如图2所示，所述驱动单元包括第一马达24和螺杆25，所述第一马达24固定在支撑箱9内的底部，所述第一马达24与plc电连接，所述第一马达24与螺杆25的一端传动连接，所述螺杆25的另一端设置在固定块12内，所述平移块13套设在螺杆25上，所述平移块13的与螺杆25的连接处设有与螺杆25匹配的螺纹。

plc控制第一马达24启动，带动螺杆25在固定块12的支撑作用下旋转，螺杆25通过螺纹作用在平移块13上，使得平移块13沿着螺杆25的轴线进行移动。

作为优选，为了检测支撑板11是否与地面接触，所述支撑板11内设有压力计26，所述压力计26与plc电连接。随着升降组件带动支撑板11向下移动，支撑板11接触地面后，压力计26检测到压力数据，并将压力数据传递给plc，plc确定支撑板11与地面接触，当底座1上有积水时，由于安装块2提供给柜体3向上的支撑力，使得支撑板11与底座1之间的作用力减小，plc控制升降组件启动，使得柜体3升高脱离积水，同时支撑板11与底座1直径保持稳定的压力，避免柜体3内部浸水而损坏。

作为优选，为了实现柜体3的平稳升降移动，所述支撑机构还包括竖杆27和圆环28，所述竖杆27固定在底座1的上方，所述圆环28与支撑箱9固定连接，所述圆环28套设在竖杆27上。通过固定在底座1上的竖杆27固定了圆环28的移动方向，由于圆环28与柜体3固定连接，从而实现了柜体3的平稳升降移动。

作为优选，为了防止安装块2变形，所述空腔内设有支杆29，所述支杆29的底端和顶端分别与安装块2内的底部和顶部固定连接。通过支杆29对安装块2内的顶部进行支撑，防止安装块2受柜体3的压力而产生较大的变形。

作为优选，为了检测通入柜体3内的空气的湿度和流量，所述通风管17内设有湿度计30和流量计31，所述湿度计30和流量计31均与plc电连接。利用湿度计30和流量计31分别检测通入柜体3内的空气的湿度和流量，并将湿度数据和流量数据传递给plc，当plc检测到流量较小时，表明过滤棉23发生堵塞，此时plc控制疏通组件启动，将过滤棉23上的灰尘抖落，当空气湿度较大时，plc控制气阀19关闭，并启动电热丝21，便于对过滤棉23进行烘干，使过滤棉23恢复干燥性能。

如图4所示，所述密封单元包括密封板32、第二马达33、线盘34、拉绳35和支架36，所述第二马达33固定在横管18的下方，所述第二马达33与plc电连接，所述第二马达33与线盘34传动连接，所述线盘34通过拉绳35与密封板32的一端连接，所述密封板32盖设在竖管20的底端，所述支架36的一端与密封板32的远离拉绳35的一端铰接，所述支架36的另一端与竖管20固定连接。

plc控制第二马达33启动，带动线盘34转动，使得拉绳35收紧或者放松，当拉绳35收紧时，密封板32向上转动，堵住竖管20的底端，从而关闭竖管20，当拉绳35放松时，密封板32向下转动，从而使得竖管20打开，便于通气。

作为优选，为了避免拉绳35磨损，所述密封单元还包括导向轮37，所述导向轮37设置在竖管20的远离支架36的一侧，所述拉绳35抵靠在导向轮37上。通过导向轮37避免拉绳35与竖管20之间发生滑动摩擦而造成拉绳35的磨损，从而延长了拉绳35的使用寿命。

如图4所示，所述疏通组件包括第三马达38、驱动杆39、从动杆40、平板41和若干疏通单元，所述第三马达38固定在竖管20内，所述第三马达38与plc电连接，所述第三马达38与驱动杆39传动连接，所述驱动杆39通过从动杆40与平板41铰接，所述疏通单元均匀分布在平板41的下方，所述疏通单元包括弹簧42和往复块43，所述往复块43通过弹簧42设置在平板41的下方。

plc控制第三马达38启动，带动驱动杆39做圆周运动的同时，驱动杆39通过从动杆40作用在平板41上，平板41的下方，通过弹簧42带动往复块43上下移动，敲击过滤棉23，从而将过滤棉23上的灰尘敲落，实现疏通功能。

作为优选，为了实现平板41的平稳移动，所述平板41的两端的上方设有限位环44和限位杆45，所述限位杆45固定在平板41的上方，所述限位环44套设在限位杆45上，所述限位环44固定在竖管20的内壁上。通过固定在竖管20内的限位环44固定了限位杆45的移动方向，由于限位杆45固定在平板41的上方，从而使得平板41移动时，沿着固定的方向进行平稳的升降移动。

该低压配电装置运行时，通过柜体3两侧的通风机22构实现散热通风降温的目的，通风机22构中，通过竖管20内的过滤棉23可对进入柜体3内的空气进行干燥和除尘，利用疏通组件可将过滤棉23上的灰尘抖落，通过电热丝21、风机22和气阀19可对过滤棉23进行烘干，保证过滤棉23具有持续的干燥除尘功能，不仅如此，当底座1上方有积水时，安装块2提供柜体3向上的支撑力，同时两侧支撑箱9内的升降组件启动，顶起支撑箱9向上移动，使得柜体3远离积水，避免柜体3内浸水导致设备损坏，从而提高了该低压配电装置的安全系数。

与现有技术相比，该用于电气网络的安全可靠的低压配电装置通过通风机22构可方便柜体3内外空气互换，进行降温散热，并可对进入柜体3内的空气除尘干燥，防止柜体3内湿度过大，不仅如此，通过支撑机构可支撑柜体3向上移动，在发生内涝时带动柜体3远离积水，避免柜体3内部浸水而损坏，从而提高了该低压配电柜的安全系数和实用性，通过温度测量电路中第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器对信号进行多级放大，从而保证对信号检测的精确性，再通过可调电阻对信号进行放大调节，防止信号溢出，提高了温度测量的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。