新能源产业用智能开关柜的制作方法

1.本发明属于开关柜技术领域，具体涉及一种新能源产业用智能开关柜。


背景技术：

2.新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物智能、风能、地热能、潮汐能等，利用上述可再生能源进行发电的过程称为新能源发电。其中，风力发电是较为常见的新能源发电方式。在风力发电过程中，需要利用开关柜进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置组成。
3.在开关柜运行过程中，由于电气元件表面存在灰尘、电气元件老化等原因，会出现局部放电的情况；而开关柜作为封闭设备，在开关柜内部出现异常后，运检人员在巡视过程中也难以发现，会存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种新能源产业用智能开关柜，旨在解决现有技术中运检人员在巡视过程中难以发现开关柜内部异常情况的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种新能源产业用智能开关柜，包括柜体、温度监测模块、局放监测模块、显示模块、人体接近传感器、烟雾传感器以及控制模块；所述温度监测模块、所述局放监测模块、所述显示模块、所述人体接近传感器以及所述烟雾传感器均与所述控制模块电连接；所述显示模块和所述人体接近传感器均安装在所述柜体的外壁上；所述温度监测模块用于监测所述柜体内的温度，并将温度值传递到所述控制模块；所述局放监测模块用于监测所述柜体内电气元件的局放情况，并向所述控制模块传递局放信号；所述烟雾传感器用于监测所述柜体内的烟雾，并向所述控制模块传递烟雾值；其中，所述控制模块向所述显示模块传递局放信号、温度值和烟雾值，以使所述显示模块显示柜体内局放情况、温度值和烟雾值；在所述人体接近传感器检测到运检人员时，所述人体接近传感器向所述控制模块传递检测信号，所述控制模块根据检测信号向所述显示模块传递亮屏信号，并使所述显示模块显示柜体运行情况。
6.在一种可能的实现方式中，智能开关柜还包括通讯模块，所述通讯模块与所述控制模块电连接；其中，在温度值超过预设温度值、烟雾值超过预设烟雾值或存在局放信号时，所述控制模块产生报警信号，并通过所述通讯模块将温度值、烟雾值和局放信号上传至云端服务器。
7.在一种可能的实现方式中，所述温度监测模块包括设在所述柜体内的第一温度传感器，以及设在所述柜体外的第二温度传感器；所述第一温度传感器用于监测所述柜体内
的温度，所述第二温度传感器用于监测所述柜体外的温度；其中，所述控制模块根据所述第一温度传感器的温度值和所述第二温度传感器的温度值，能够得出所述柜体内的温度速率以及柜体外的温升速率；在所述柜体内的温升速率与所述柜体外的温升速率的差值大于预设温升速率值，或所述第一温度传感器的温度值大于预设温度值时，所述控制模块产生报警信号，并将温度值通过通讯模块传递至云端服务器。
8.在一种可能的实现方式中，所述局放监测模块包括安装在所述柜体内的地电波局放传感器，所述地电波局放传感器与所述控制模块电连接，所述地电波局放传感器用于监测局部放电的幅值和放电脉冲频率。
9.在一种可能的实现方式中，所述柜体内还设有摄像模块以及照明模块，所述摄像模块用于拍摄所述柜体内的电气元件，所述照明模块用于在所述摄像模块摄像时提供光源；其中，在温度值超过预设温度值、烟雾值超过预设烟雾值或存在局放信号时，所述照明模块启动，且所述摄像模块拍摄所述柜体内电气元件的运行情况；摄像模块将拍摄后的图像和视频信息传递到控制模块，并通过通讯模块上传至云端服务器。
10.在一种可能的实现方式中，所述柜体内的电气元件具有编号，且所述柜体内的电气元件通过信号传输线与所述控制模块连接；在电气元件出现故障后，电气元件通过信号传输线向所述控制模块传递故障信息，所述控制模块通过通讯模块将对应编号的电气元件故障信息传递到云端服务器。
11.在一种可能的实现方式中，所述柜体的外侧壁上具有若干开口，所述柜体的开口处固定设有透光板，透光板与所述开关柜密封配合；所述开口的位置与电气元件的位置对应；所述开关柜的外侧壁于所述透光板的位置还具有盖板，所述盖板的顶部与所述开关柜铰接，以遮盖所述透光板。
12.在一种可能的实现方式中，智能开关柜还包括排烟冷却装置，所述排烟冷却装置具有适于与所述柜体内部进行热交换的第一工作状态，以及具有适于排出所述柜体内部烟雾的第二工作状态。
13.在一种可能的实现方式中，所述排烟冷却装置包括：换热管，穿过所述柜体，且所述换热管的两端分别延伸出所述柜体的两侧；所述换热管位于所述柜体内的部分具有沿轴向间隔设置的若干第一通气孔；两段启闭管，均套设在所述换热管内，所述启闭管上具有与所述第一通气孔对齐的第二通气孔；两个封板，均位于两段启闭管的连接位置；其中一个所述封板固定在所述换热管的内周壁上，且改所述封板上具有第一弧形滑槽，第一弧形滑槽与所述启闭管的端部对应；两段启闭管通过连接轴固定连接，连接轴穿过另一个所述封板；所述连接轴位于所述第一弧形滑槽内，并具有沿所述第一弧形滑槽滑动的自由度；两个封板均具有相互对齐的第三通气孔；旋转动力件，设在所述柜体的外壁上，所述换热管于所述柜体外部的侧壁上具有第二弧形滑槽，所述旋转动力件具有适于穿过所述第二弧形滑槽、并与所述启闭管连接的
驱动端；气罐，通过管道与所述换热管连通，且管道上设有阀门；所述气罐内具有阻燃气体；以及冷却结构，通过管道与所述换热管连通，且管道上设有阀门；其中，在烟雾值大于预设烟雾值时，所述控制模块控制旋转动力件转动，以使两个所述封板上的第三通气孔相互错位，并使第二通气孔与第一通气孔连通；所述控制模块控制所述气罐上的阀门打开，并控制所述冷却结构上的阀门关闭；在需要冷却时，两个所述封板上的第三通气孔相互对齐，且第二通气孔与第一通气孔相互错位；所述控制模块所述冷却结构上的阀门打开时，并控制气罐上的阀门关闭。
14.在一种可能的实现方式中，所述换热管的外周壁上固定设有若干热管。
15.本技术实施例中，温度监测模块能够对柜体内的温度进行监测，局放监测模块能够对柜体内的局部放电情况进行监测，烟雾传感器能够对柜体内的烟雾进行监测；控制模块能够接收温度监测模块、局放监测模块以及烟雾传感器的监测数据，并通过显示模块对监测数据进行显示；在运检人员经过开关柜时，人体接近传感器产生检测信号，并传递到控制模块，控制模块控制显示模块亮屏，并且使显示模块显示上述监测数据。通过上述方式，方便运检人员了解开关柜内的运行情况，且无需运检人员操作开关柜上的显示模块。在运检人员离开开关柜时，控制模块控制显示模块黑屏，能够节约电能。
16.本发明提供的新能源产业用智能开关柜，与现有技术相比，通过温度监测模块、局放监测模块以及烟雾传感器对柜体内的温度、局部放电和烟雾进行监测，并通过控制模块将上述监测数据显示在显示模块上，能够便于运检人员了解开关柜内运行情况，进而能够降低安全隐患。
附图说明
17.图1为本发明实施例提供的新能源产业用智能开关柜的控制模块的连接关系图；图2为本发明实施例提供的新能源产业用智能开关柜的柜体和换热管部分的示意图；图3为图2中a部的放大示意图；图4为本发明实施例提供的新能源产业用智能开关柜的换热管和启闭管部分的示意图；图5为图4中b部的放大示意图；图6为图4中c部的放大示意图；图7为本发明实施例提供的新能源产业用智能开关柜的两个封板部分的示意图；图8为本发明实施例提供的新能源产业用智能开关柜的换热管和启闭管的剖面示意图。
18.附图标记说明：1、柜体；2、排烟冷却装置；21、换热管；211、第一通气孔；212、第二弧形滑槽；213、进气区域；214、出气区域；22、启闭管；221、第二通气孔；23、封板；231、第一弧形滑槽；232、第三通气孔；24、旋转动力件；241、驱动杆；2411、条形槽；242、气缸；243、铰接轴；25、连接轴。
具体实施方式
19.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.请一并参阅图1至图8，现对本发明提供的新能源产业用智能开关柜进行说明。所述新能源产业用智能开关柜，包括柜体1、温度监测模块、局放监测模块、显示模块、人体接近传感器、烟雾传感器以及控制模块；温度监测模块、局放监测模块、显示模块、人体接近传感器以及烟雾传感器均与控制模块电连接；显示模块和人体接近传感器均安装在柜体1的外壁上；温度监测模块用于监测柜体1内的温度，并将温度值传递到控制模块；局放监测模块用于监测柜体1内电气元件的局放情况，并向控制模块传递局放信号；烟雾传感器用于监测柜体1内的烟雾，并向控制模块传递烟雾值；其中，控制模块向显示模块传递局放信号、温度值和烟雾值，以使显示模块显示柜体1内局放情况、温度值和烟雾值；在人体接近传感器检测到运检人员时，人体接近传感器向控制模块传递检测信号，控制模块根据检测信号向显示模块传递亮屏信号，并使显示模块显示柜体1运行情况。
21.本技术实施例中，温度监测模块能够对柜体1内的温度进行监测，局放监测模块能够对柜体1内的局部放电情况进行监测，烟雾传感器能够对柜体1内的烟雾进行监测；控制模块能够接收温度监测模块、局放监测模块以及烟雾传感器的监测数据，并通过显示模块对监测数据进行显示；在运检人员经过开关柜时，人体接近传感器产生检测信号，并传递到控制模块，控制模块控制显示模块亮屏，并且使显示模块显示上述监测数据。通过上述方式，方便运检人员了解开关柜内的运行情况，且无需运检人员操作开关柜上的显示模块。在运检人员离开开关柜时，控制模块控制显示模块黑屏，能够节约电能。
22.本发明提供的新能源产业用智能开关柜，与现有技术相比，通过温度监测模块、局放监测模块以及烟雾传感器对柜体1内的温度、局部放电和烟雾进行监测，并通过控制模块将上述监测数据显示在显示模块上，能够便于运检人员了解开关柜内运行情况，进而能够降低安全隐患。
23.在一些实施例中，如图1至图8所示，智能开关柜还包括通讯模块，通讯模块与控制模块电连接；其中，在温度值超过预设温度值、烟雾值超过预设烟雾值或存在局放信号时，控制模块产生报警信号，并通过通讯模块将温度值、烟雾值和局放信号上传至云端服务器。
24.具体的，温度监测模块包括设在柜体1内的第一温度传感器，以及设在柜体1外的第二温度传感器；第一温度传感器用于监测柜体1内的温度，第二温度传感器用于监测柜体1外的温度；其中，控制模块根据第一温度传感器的温度值和第二温度传感器的温度值，能够得出柜体1内的温度速率以及柜体1外的温升速率；在柜体1内的温升速率与柜体1外的温升速率的差值大于预设温升速率值，或第一温度传感器的温度值大于预设温度值时，控制模块产生报警信号，并将温度值通过通讯模块传递至云端服务器。云端服务器以及通过通讯模块将数据传递到云端服务器的过程为现有技术，在此不再赘述。
25.具体的，局放监测模块包括安装在柜体1内的地电波局放传感器，地电波局放传感器与控制模块电连接，地电波局放传感器用于监测局部放电的幅值和放电脉冲频率。
26.需要说明的是，第一温度传感器、第二温度传感器、人体接近传感器、烟雾传感器、地电波局放传感器以及通讯模块均为现有技术，上述传感器的具体工作原理在此不再赘
述。在控制模块通过通讯模块将监测数据上传至云端服务器时，操作人员可以通过电脑、手机、平板访问云端服务器，并查看控制模块传回的监测数据，因此便于操作人员了解开关柜的运行情况，并且操作人员能够远程控制开关柜的运行。通过通讯模块远程控制开关柜的运行过程属于现有技术，在此不再赘述。
27.在一些实施例中，如图1至图8所示，柜体1内还设有摄像模块以及照明模块，摄像模块用于拍摄柜体1内的电气元件，照明模块用于在摄像模块摄像时提供光源；其中，在温度值超过预设温度值、烟雾值超过预设烟雾值或存在局放信号时，照明模块启动，且摄像模块拍摄柜体1内电气元件的运行情况；摄像模块将拍摄后的图像和视频信息传递到控制模块，并通过通讯模块上传至云端服务器。
28.需要说明的是，在柜体1内出现火灾时，烟雾传感器监测到的烟雾值超出预设烟雾值，且第一温度传感器的温度值超过预设温度值；控制模块在接收到烟雾值和温度值后，控制模块控制照明模块启动，并控制摄像模块对柜体1的内部进行摄像和拍照，并将图像信息和视频信息通过通讯模块上传至云端服务器，便于操作人员对柜体1内的情况进行了解。
29.另外，柜体1的内部设有由阻燃透光板组成的放置箱，照明模块、摄像模块以及控制模块均设置在放置箱内；在柜体1内发生火灾时，能够为照明模块、摄像模块以及控制模块的正常运行提供充足时间，以便于控制模块将图像信息和视频信息上传至云端服务器。
30.在一些实施例中，如图1至图8所示，柜体1内的电气元件具有编号，且柜体1内的电气元件通过信号传输线与控制模块连接；在电气元件出现故障后，电气元件通过信号传输线向控制模块传递故障信息，控制模块通过通讯模块将对应编号的电气元件故障信息传递到云端服务器。
31.需要说明的是，在正常运行时，信号传输线上会存在脉冲信号，当电气元件出现故障之后，信号传输线上的脉冲信号就会消失，此时控制模块能够判定出现故障的电气元件的编号，并将出现故障的电气元件的编号传递至显示模块，以及通过通讯模块上传至云端服务器，便于运检人员对开关柜内相应的电气元件进行检修，能够提高检修效率。
32.在一些实施例中，如图1至图8所示，柜体1的外侧壁上具有若干开口（图中未示出），柜体的开口处固定设有透光板（图中未示出），透光板与开关柜密封配合；开口的位置与电气元件的位置对应；开关柜的外侧壁于透光板的位置还具有盖板（图中未示出），盖板的顶部与开关柜铰接，以遮盖透光板。
33.需要说明的是，通过上述设置，在显示模块显示柜体1内由故障时，运检人员可以通过打开盖板观察柜体1内的情况；运检人员在巡视时通常会配备手电筒，因此在打开盖体后，将手电筒的光线从透光板射入到柜体1内，便于运检人员对柜体1内的情况进行观察。通过在透光板的外侧设置盖板，能够对透光板起到防护的作用。由于透光板的顶部与开关柜的侧壁铰接，因此盖板在自身重力作用下能够封闭开口。
34.在一些实施例中，如图1至图8所示，智能开关柜还包括排烟冷却装置2，排烟冷却装置2具有适于与柜体1内部进行热交换的第一工作状态，以及具有适于排出柜体1内部烟雾的第二工作状态。
35.排烟冷却装置2包括换热管21、两段启闭管22、两个封板23、旋转动力件24、气罐（图中未示出）以及冷却结构；换热管21穿过柜体1，且换热管21的两端分别延伸出柜体1相对的两侧；换热管21位于柜体1内的部分具有沿轴向间隔设置的若干第一通气孔211；两段
启闭管22均套设在换热管21内，两段启闭管22上均具有与第一通气孔211对齐的第二通气孔221。
36.两个封板23均位于两段启闭管22的连接位置；其中一个封板23固定在换热管21的内周壁上，且该封板23外周壁上具有第一弧形滑槽231，第一弧形滑槽231与启闭管22的端部对应，且第一弧形滑槽231的深度小于启闭管22的厚度。两段启闭管22通过连接轴25固定连接，连接轴25穿过第一弧形滑槽231，并穿过另一个封板23，另一个封板23上具有用于连接轴25穿过的通孔。两个封板23均具有相互对齐的第三通气孔232。
37.在其中一段启闭管22绕其轴线转动过程中，连接轴25在第一弧形滑槽231内滑动，并带动另一个封板23和另一段启闭管22转动。通过上述设置方式，能够使两段启闭管22同步转动，并且能同时带动另一个封板23转动。在启闭管22上的第二通气孔221与换热管21上的第一通气孔211对齐时，两个封板23的第三通气孔232错位放置，进而能够将换热管21内分隔为两个腔室。
38.旋转动力件24设在柜体1的外壁上，换热管21于柜体1外部的侧壁上具有第二弧形滑槽212，旋转动力件24具有适于穿过第二弧形滑槽212、并与启闭管22连接的驱动端；气罐通过管道与换热管21连通，且管道上设有阀门；气罐内具有阻燃气体，阻燃气体包括二氧化碳气体。冷却结构通过管道与换热管21连通，且管道上设有阀门。在气罐上的阀门打开时，冷却结构上的阀门关闭；在冷却结构上的阀门打开时，气罐上的阀门关闭。
39.在烟雾值大于预设烟雾值时，控制模块控制旋转动力件24转动，以使两个封板23上的第三通气孔232相互错位，并使第二通气孔221与第一通气孔211连通；控制模块控制气罐上的阀门打开，并控制冷却结构上的阀门关闭；在需要冷却时，两个封板23上的第三通气孔232相互对齐，且第二通气孔221与第一通气孔211相互错位。控制模块冷却结构上的阀门打开时，并控制气罐上的阀门关闭。换热管21的外周壁上固定设有若干热管（图中未示出）。
40.具体的，冷却结构包括制冷压缩机、气泵、循环管道和通气管道，循环管道与制冷压缩机连接，通气管道缠绕在循环管道上，因此通气管道能够与循环管道进行热交换，使通气管道内的气体温度降低；气泵连接在通气管道的一端，通气管道的另一端与换热管21连通；通气管道上设有阀门。通过上述设置，能够向换热管21内提供冷气，进而便于对柜体1内部进行降温。制冷压缩机为现有技术，在此不再赘述。
41.具体的，旋转动力件24包括驱动杆241和气缸242，驱动杆241穿过第二弧形滑槽212并固定在启闭管22上；气缸242的缸筒铰接在柜体1的外侧壁上，气缸242的活塞缸铰接在驱动杆241上；驱动杆241沿启闭管22的直径方向设有条形槽2411，气缸242活塞缸上具有与条形槽2411滑动配合的铰接轴243。通过气缸242活塞缸的伸出和缩回，能够使驱动杆241在第二弧形滑槽212内滑动，进而使启闭管22在换热管21内转动，因此能够实现换热管21第一工作状态和第二工作状态的切换。气缸242也可以用电动推杆替代，电动推杆的缸体铰接在柜体1的外侧壁上，电动推杆的推顶端通过铰接轴243与条形槽2411配合。
42.需要说明的是，在柜体1运行正常的情况下，换热管21处于第一工作状态，即，对柜体1内部进行冷却。启闭管22上的第二通气孔221与换热管21上的第一通气孔211错位放置，且两个封板23上的第三通气孔232相互对齐，此时气体在流经换热管21的过程中，换热管21内的气体无法从第一通气孔211和第二通气孔221进入到柜体1内。具体过程为：通过气泵和通气管道能够向换热管21内提供冷气，冷气能够与柜体1内的气体进行热交换，进而能够对
柜体1内进行降温；在换热管21的外周壁上设置热管，能够提高换热效率，进而便于对柜体1进行降温。
43.在柜体1内发生火灾时，换热管21处于第二工作状态，即，排出柜体1内烟雾的状态。启闭管22上的第二通气孔221与换热管21上的第一通气孔211相互对齐，两个封板23上的第三通气孔232错位放置，此时换热管21内被两个封板23分隔为两个区域，其中一个区域为进气区域213，另一个区域为出气区域214。气罐内的阻燃气体进入到换热管21的进气区域213时，从第一通气孔211和第二通气孔221中进入到柜体1内，烟雾和阻燃气体从另一段的第一通气孔211和第二通气孔221进入到出气区域214，并最终排出柜体1；通过上述设置，一方面能够消灭柜体1内的明火，另一方面能够排出柜体1内的烟雾。
44.在消除柜体1内的明火，且排出柜体1内的烟雾后，关闭气罐的阀门，打开通气管道的阀门，此时气泵能够将空气通入柜体1内，并使柜体1内的阻燃气体排出；在运行一定时间后，通过转动启闭管22使换热管21处于第一工作状态，对柜体1继续进行降温，直至柜体1内的温度低于预设温度值。通过上述设置，在消除明火和烟雾后，能够将阻燃气体排出柜体1，避免检修人员在打开柜门后出现缺氧的情况。
45.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。