一种智能配电柜论文和设计-左李盛

全文摘要

本实用新型揭示一种智能配电柜，包括柜身、柜门和机柜室，机柜室的内部靠近柜门的位置处固定有一前面板，其机柜室的内部靠近柜身背部的位置处还固定有一隔板，前面板与隔板之间通过支撑框架从上到下等距分隔出若干隔室。本实用新型通过以支撑框架从上到下在前面板与隔板之间等距分隔出若干隔室，配合支撑框架上设置的直线步进电机、丝杆以及丝杆滑套等结构，以及门锁密码输入器、PLC控制器和封盖上的磁吸锁等装置，使得每个分区内安装的电控元件得到独立的保护，能够有效提高配电柜内部电控元件的安防系数，能够有效杜绝人为破坏的现象发生，能够有效保证相关区域的供电系统的安全运行。

主设计要求

1.一种智能配电柜，包括柜身(1)、柜门(2)和机柜室(3)，其特征在于：所述机柜室(3)的内部靠近柜门(2)的位置处固定有一前面板(4)，其机柜室(3)的内部靠近柜身(1)背部的位置处还固定有一隔板(5)，所述前面板(4)与隔板(5)之间通过支撑框架(6)从上到下等距分隔出若干隔室，所述支撑框架(6)包括两根相互平行的支撑梁(61)，两根支撑梁(61)的前端通过一体成型的第一连接块(62)连接，其两根支撑梁(61)的尾端通过一体成型的第二连接块(63)连接，所述第二连接块(63)底部的中央位置处固定安装有一直线步进电机(13)，该直线步进电机(13)的输出端固定连接有一根与支撑梁(61)平行的丝杆(14)，该丝杆(14)的前端通过轴承活动插接在第一连接块(62)的内部，所述前面板(4)与隔板(5)之间从上到下还等距离固定连接有承接梁(7)，每根承接梁(7)均对应设置在一个支撑框架(6)的底部且与支撑框架(6)中的支撑梁(61)的位置相对应；所述机柜室(3)的顶部以及承接梁(7)的底部均固定连接有一上滑轨(8)，所述支撑框架(6)中的支撑梁(61)顶部固定安装有下滑轨(9)，所述下滑轨(9)和上滑轨(8)的外侧分别滑动连接有下滑动托件(10)和上滑动托件(18)，所述下滑动托件(10)和上滑动托件(18)的尾端之间分别竖直固定有第一竖板(11)和第二竖板(12)，所述第一竖板(11)和第二竖板(12)之间固定安装有一断路保护器(35)，两个下滑动托件(10)的顶部靠近前端的位置处还固定有一块托板(17)，该托板(17)上安装有电控元件(19)，所述托板(17)的前端固定有一封盖(16)，所述前面板(4)的中部对应托板(17)的位置处开设有一宽度与托板(17)宽度相等的开口，所述封盖(16)位于前面板(4)的外侧，其封盖(16)的位置与开口的位置相契合，且封盖(16)的外沿延伸至开口的外侧并与前面板(4)的板身之间紧密贴合，所述封盖(16)的一侧与前面板(4)相贴合的位置处固定有安装有磁吸锁(34)，前面板(4)的中部对应封盖(16)的位置处还安装有门锁密码输入器(31)；所述丝杆(14)的外部且靠近直线步进电机(13)的一端套装有一丝杆滑套(15)，丝杆滑套(15)的顶部固定在托板(17)的尾端上，所述机柜室(3)底部的柜身(1)内还固定安装有PLC控制器(29)和风机(30)，所述柜身(1)的背部通过螺栓还安装有一块背部封板(20)，所述隔板(5)靠近背部封板(20)的一侧对应每个隔室的位置处均横向固定有一理线槽(22)。

设计方案

所述机柜室(3)的顶部以及承接梁(7)的底部均固定连接有一上滑轨(8)，所述支撑框架(6)中的支撑梁(61)顶部固定安装有下滑轨(9)，所述下滑轨(9)和上滑轨(8)的外侧分别滑动连接有下滑动托件(10)和上滑动托件(18)，所述下滑动托件(10)和上滑动托件(18)的尾端之间分别竖直固定有第一竖板(11)和第二竖板(12)，所述第一竖板(11)和第二竖板(12)之间固定安装有一断路保护器(35)，两个下滑动托件(10)的顶部靠近前端的位置处还固定有一块托板(17)，该托板(17)上安装有电控元件(19)，所述托板(17)的前端固定有一封盖(16)，所述前面板(4)的中部对应托板(17)的位置处开设有一宽度与托板(17)宽度相等的开口，所述封盖(16)位于前面板(4)的外侧，其封盖(16)的位置与开口的位置相契合，且封盖(16)的外沿延伸至开口的外侧并与前面板(4)的板身之间紧密贴合，所述封盖(16)的一侧与前面板(4)相贴合的位置处固定有安装有磁吸锁(34)，前面板(4)的中部对应封盖(16)的位置处还安装有门锁密码输入器(31)；

所述丝杆(14)的外部且靠近直线步进电机(13)的一端套装有一丝杆滑套(15)，丝杆滑套(15)的顶部固定在托板(17)的尾端上，所述机柜室(3)底部的柜身(1)内还固定安装有PLC控制器(29)和风机(30)，所述柜身(1)的背部通过螺栓还安装有一块背部封板(20)，所述隔板(5)靠近背部封板(20)的一侧对应每个隔室的位置处均横向固定有一理线槽(22)。

2.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述柜身(1)底部的一侧开设有一空腔(25)和穿线孔(28)，穿线孔(28)与空腔(25)相通，所述空腔(25)的外侧通过螺栓安装有密封板(32)，该密封板(32)的中部设有观察窗，所述穿线孔(28)的内侧设有一用于防止昆虫或灰尘进入的充气球囊，该充气球囊上连接有一气阀开关，且充气球囊的外表面粘有一层毛绒垫，所述空腔(25)的内部固定安装有一接线板(26)，该接线板(26)上从左到右等距离固定有接线端子(27)，所述接线端子(27)的背部连接有第一导线(23)，每个接线端子(27)背部的第一导线(23)均通过理线槽(22)后穿过隔板(5)进入每个对应的隔室内，且第一导线(23)在进入隔室后再次穿过第一竖板(11)与断路保护器(35)的接电端口相连接，所述断路保护器(35)的输电端口连接有第二导线(24)，第二导线(24)穿过第二竖板(12)后连接在电控元件(19)的接电端口上。

3.根据权利要求2所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述第一导线(23)位于第一竖板(11)之间的线身以及第二导线(24)位于第二竖板(12)与电控元件(19)之间的线身均呈螺旋形设计，所述第一导线(23)穿过隔板(5)和第一竖板(11)部分的线身外部以及第二导线(24)穿过第二竖板(12)部分的线身外部均套装有一穿线保护套管(21)，穿线保护套管(21)与隔板(5)、第一竖板(11)、第二竖板(12)之间为固定安装结构。

4.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述柜身(1)两侧的顶部均设有散热窗(33)，散热窗(33)的中部设有防尘和防虫的静电除尘网，所述风机(30)的进风口延伸至柜身(1)的外侧，风机(30)的出风口连通至隔板(5)和前面板(4)之间机柜室(3)内，且风机(30)的进风口的开口处还设有除尘滤网。

5.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述PLC控制器(29)采用51系列的单片机控制器，其内部编程有门禁系统，简称“ACS”系统，所述磁吸锁(34)采用型号为MC150T的磁力锁，所述PLC控制器(29)输入端口与门锁密码输入器(31)的输端口通过电线连接，所述PLC控制器(29)的输出端口与磁吸锁(34)的电连接端口通过电线连接，所述直线步进电机(13)的驱动器与磁吸锁(34)的电连接端口之间通过导线并联。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及配电柜技术领域，具体涉及一种智能配电柜。

背景技术

配电柜是目前在电力配送以及电力调控中运用最为广泛的一种基本设备，也是极为关键的一类设备，目前常见的配电柜结构单一，不论是传统配电柜还是新一代智能型配电柜开启柜门后，其内部电控元件均是直接裸露在外，其安全性交低，对配电柜内部的电控元件无法起到良好的保护作用，极容易被人为的蓄意破坏，导致整个电网系统瘫痪，因此在一些重要的户外场地或者极为重要的工作区域，其配电柜内部元件的安全性都是极为重视的，而现有的配电柜不论是传统的配电柜还是改进后的新一代智能型配电柜，其安全性都无法达到其要求。并且，现有的普通配电柜或者智能型的配电柜，安装电控元件时，均是采用外界电线主线直接穿过配电柜的穿线孔与电控元件进行连接，在连接的过程中还需要重新牵线和布线，这样对于整个电控元件的安装以及线路的连接过程都是极为繁琐的，极容易出现线路连接错误，因此，有必要设计一种安全性高，且接线方便、误差小，安装电控元件省时省力的智能型配电柜。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种智能配电柜，具备安全性高，接线方便、误差小，安装电控元件省时省力等优点，解决了目前现有的配电柜对其内部电控元件保护力度小，安全性差，以及安装电控元件费时费力的问题。

本实用新型的一种智能配电柜，包括柜身、柜门和机柜室，所述机柜室的内部靠近柜门的位置处固定有一前面板，其机柜室的内部靠近柜身背部的位置处还固定有一隔板，所述前面板与隔板之间通过支撑框架从上到下等距分隔出若干隔室，所述支撑框架包括两根相互平行的支撑梁，两根支撑梁的前端通过一体成型的第一连接块连接，其两根支撑梁的尾端通过一体成型的第二连接块连接，所述第二连接块底部的中央位置处固定安装有一直线步进电机，该直线步进电机的输出端固定连接有一根与支撑梁平行的丝杆，该丝杆的前端通过轴承活动插接在第一连接块的内部，所述前面板与隔板之间从上到下还等距离固定连接有承接梁，每根承接梁均对应设置在一个支撑框架的底部且与支撑框架中的支撑梁的位置相对应。

所述机柜室的顶部以及承接梁的底部均固定连接有一上滑轨，所述支撑框架中的支撑梁顶部固定安装有下滑轨，所述下滑轨和上滑轨的外侧分别滑动连接有下滑动托件和上滑动托件，所述下滑动托件和上滑动托件的尾端之间分别竖直固定有第一竖板和第二竖板，所述第一竖板和第二竖板之间固定安装有一断路保护器，两个下滑动托件的顶部靠近前端的位置处还固定有一块托板，该托板上安装有电控元件，所述托板的前端固定有一封盖，所述前面板的中部对应托板的位置处开设有一宽度与托板宽度相等的开口，所述封盖位于前面板的外侧，其封盖的位置与开口的位置相契合，且封盖的外沿延伸至开口的外侧并与前面板的板身之间紧密贴合，所述封盖的一侧与前面板相贴合的位置处固定有安装有磁吸锁，前面板的中部对应封盖的位置处还安装有门锁密码输入器。

所述丝杆的外部且靠近直线步进电机的一端套装有一丝杆滑套，丝杆滑套的顶部固定在托板的尾端上，所述机柜室底部的柜身内还固定安装有PLC控制器和风机，所述柜身的背部通过螺栓还安装有一块背部封板，所述隔板靠近背部封板的一侧对应每个隔室的位置处均横向固定有一理线槽。

本实用新型的一种智能配电柜，其中柜身底部的一侧开设有一空腔和穿线孔，穿线孔与空腔相通，所述空腔的外侧通过螺栓安装有密封板，该密封板的中部设有观察窗，所述穿线孔的内侧设有一用于防止昆虫或灰尘进入的充气球囊，该充气球囊上连接有一气阀开关，且充气球囊的外表面粘有一层毛绒垫，所述空腔的内部固定安装有一接线板，该接线板上从左到右等距离固定有接线端子，所述接线端子的背部连接有第一导线，每个接线端子背部的第一导线均通过理线槽后穿过隔板进入每个对应的隔室内，且第一导线在进入隔室后再次穿过第一竖板与断路保护器的接电端口相连接，所述断路保护器的输电端口连接有第二导线，第二导线穿过第二竖板后连接在电控元件的接电端口上。

本实用新型的一种智能配电柜，其中第一导线位于第一竖板之间的线身以及第二导线位于第二竖板与电控元件之间的线身均呈螺旋形设计，所述第一导线穿过隔板和第一竖板部分的线身外部以及第二导线穿过第二竖板部分的线身外部均套装有一穿线保护套管，穿线保护套管与隔板、第一竖板、第二竖板之间为固定安装结构。

本实用新型的一种智能配电柜，其中柜身两侧的顶部均设有散热窗，散热窗的中部设有防尘和防虫的静电除尘网，所述风机的进风口延伸至柜身的外侧，风机的出风口连通至隔板和前面板之间机柜室内，且风机的进风口的开口处还设有除尘滤网。

本实用新型的一种智能配电柜，其中PLC控制器采用51系列的单片机控制器，其内部编程有门禁系统，简称“ACS”系统，所述磁吸锁采用型号为MC150T的磁力锁，所述PLC控制器输入端口与门锁密码输端口通过电线连接，所述PLC控制器的输出端口与磁吸锁的电连接端口通过电线连接，所述直线步进电机的驱动器与磁吸锁的电连接端口之间通过导线并联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过以支撑框架从上到下在前面板与隔板之间等距分隔出若干隔室，配合支撑框架上设置的直线步进电机、丝杆以及丝杆滑套等结构，再结合前面板上的开口设计，以及门锁密码输入器、PLC控制器和封盖上的磁吸锁等装置，使得该智能门锁能够将其内部的电控元件实施单独的分区安装，配合每个磁吸锁对应设置的一个门锁密码输入器，使得每个分区内安装的电控元件得到独立的保护，能够有效提高配电柜内部电控元件的安防系数，能够有效杜绝人为破坏的现象发生，能够有效保证相关区域的供电系统的安全运行。

2、本实用新型通过接线板、接线端子、隔板背部的理线槽、以及第一导线和第二导线等设计，使得该智能配电柜在安装电控元件时无需另行排线，使得电控元件的安装更为方便、快捷，并且该智能配电柜的排线整体采用隐藏式排布设计，使得配电柜内部整体看起来美观、简洁，并且隐藏式排线设计，使整个配电柜内部的接电线路从传动的一根主线连接改进至多线串联，对于整个配电柜内部线路的安全性具有极大的提高效果，避免传统接电线路由于线路老化不一，导致后期线路维护不便的现象发生，并且由于该智能配电柜内部隐藏的排线均为配电柜出厂时统一安装，使得配电柜后期的线路维护更加方便，能够定时统一对线路实施更换或维护；并且该智能配电柜通过在每个分区(即隔室)内安装独立的断路保护器，能够有效的对每个分区内部安装的电控元件实施单独的电路保护，一旦某一个分区内部的电控元件发生故障短路，能够及时对该区域实施断电保护。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型侧面剖视结构示意图；

图2为本实用新型主视结构示意图；

图3为本实用新型侧面结构示意图；

图4为本实用新型中下滑动托件、上滑动托件、第一竖板、第二竖板、托板以及封盖之间的连接结构示意图；

图5为本实用新型中支撑框架结构示意图。

图中：1、柜身；2、柜门；3、机柜室；4、前面板；5、隔板；6、支撑框架；61、支撑梁；62、第一连接块；63、第二连接块；7、承接梁；8、上滑轨；9、下滑轨；10、下滑动托件；11、第一竖板；12、第二竖板；13、直线步进电机；14、丝杆；15、丝杆滑套；16、封盖；17、托板；18、上滑动托件；19、电控元件；20、背部封板；21、穿线保护套管；22、理线槽；23、第一导线；24、第二导线；25、空腔；26、接线板；27、接线端子；28、穿线孔；29、PLC控制器；30、风机；31、门锁密码输入器；32、密封板；33、散热窗；34、磁吸锁；35、断路保护器。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型的一种智能配电柜，包括柜身1、柜门2和机柜室3，机柜室3的内部靠近柜门2的位置处固定有一前面板4，其机柜室3的内部靠近柜身1背部的位置处还固定有一隔板5，前面板4与隔板5之间通过支撑框架6从上到下等距分隔出若干隔室，支撑框架6包括两根相互平行的支撑梁61，两根支撑梁61的前端通过一体成型的第一连接块62连接，其两根支撑梁61的尾端通过一体成型的第二连接块63连接，第二连接块63底部的中央位置处固定安装有一直线步进电机13，该直线步进电机13的输出端固定连接有一根与支撑梁61平行的丝杆14，该丝杆14的前端通过轴承活动插接在第一连接块62的内部，前面板4与隔板5之间从上到下还等距离固定连接有承接梁7，每根承接梁7均对应设置在一个支撑框架6的底部且与支撑框架6中的支撑梁61的位置相对应。

机柜室3的顶部以及承接梁7的底部均固定连接有一上滑轨8，支撑框架6中的支撑梁61顶部固定安装有下滑轨9，下滑轨9和上滑轨8的外侧分别滑动连接有下滑动托件10和上滑动托件18，下滑动托件10和上滑动托件18的尾端之间分别竖直固定有第一竖板11和第二竖板12，第一竖板11和第二竖板12之间固定安装有一断路保护器35，两个下滑动托件10的顶部靠近前端的位置处还固定有一块托板17，该托板17上安装有电控元件19，托板17的前端固定有一封盖16，前面板4的中部对应托板17的位置处开设有一宽度与托板17宽度相等的开口，封盖16位于前面板4的外侧，其封盖16的位置与开口的位置相契合，且封盖16的外沿延伸至开口的外侧并与前面板4的板身之间紧密贴合，封盖16的一侧与前面板4相贴合的位置处固定有安装有磁吸锁34，前面板4的中部对应封盖16的位置处还安装有门锁密码输入器31。

丝杆14的外部且靠近直线步进电机13的一端套装有一丝杆滑套15，丝杆滑套15的顶部固定在托板17的尾端上，机柜室3底部的柜身1内还固定安装有PLC控制器29和风机30，柜身1两侧的顶部均设有散热窗33，散热窗33的中部设有防尘和防虫的静电除尘网，风机30的进风口延伸至柜身1的外侧，风机30的出风口连通至隔板5和前面板4之间机柜室3内，且风机30的进风口的开口处还设有除尘滤网，柜身1的背部通过螺栓还安装有一块背部封板20，隔板5靠近背部封板20的一侧对应每个隔室的位置处均横向固定有一理线槽22。

柜身1底部的一侧开设有一空腔25和穿线孔28，穿线孔28与空腔25相通，空腔25的外侧通过螺栓安装有密封板32，该密封板32的中部设有观察窗，该结构设计能够方便相关工作人员观察接电端的接电情况，穿线孔28的内侧设有一用于防止昆虫或灰尘进入的充气球囊，该充气球囊上连接有一气阀开关，且充气球囊的外表面粘有一层毛绒垫，该结构设计能够使得外界电缆在穿过穿线孔28后通过充气球囊，配合外置充气装置对穿线孔28其余空隙进行填充，能够达到良好的防虫防尘效果，空腔25的内部固定安装有一接线板26，该接线板26上从左到右等距离固定有接线端子27，接线端子27的背部连接有第一导线23，每个接线端子27背部的第一导线23均通过理线槽22后穿过隔板5进入每个对应的隔室内，且第一导线23在进入隔室后再次穿过第一竖板11与断路保护器35的接电端口相连接，断路保护器35的输电端口连接有第二导线24，第二导线24穿过第二竖板12后连接在电控元件19的接电端口上，该结构设计使得该配电柜内部的排线整体形成隐藏式排布设计，使得配电柜内部整体看起来美观、简洁，并且隐藏式排线设计，使整个配电柜内部的接电线路从传动的一根主线连接改进至多线串联，对于整个配电柜内部线路的安全性具有极大的提高效果，避免传统接电线路由于线路老化不一，导致后期线路维护不便的现象发生，并且由于该智能配电柜内部隐藏的排线均为配电柜出厂时统一安装，使得配电柜后期的线路维护更加方便，能够定时统一对线路实施更换或维护。

第一导线23位于第一竖板11之间的线身以及第二导线24位于第二竖板12与电控元件19之间的线身均呈螺旋形设计，该结构设计能够使得第一导线23和第二导线24具备弹性延伸的效果，避免托板在被直线步进电机13推出后造成第一导线23和第二导线24损毁，第一导线23穿过隔板5和第一竖板11部分的线身外部以及第二导线24穿过第二竖板12部分的线身外部均套装有一穿线保护套管21，穿线保护套管21与隔板5、第一竖板11、第二竖板12之间为固定安装结构，该设计能够对第一导线23和第二导线24再穿过隔板5或第一竖板11或第二竖板12时，对其进行固定和保护。

PLC控制器29采用51系列的单片机控制器，其内部编程有门禁系统，简称“ACS”系统，磁吸锁34采用型号为MC150T的磁力锁，PLC控制器29输入端口与门锁密码输入器31的输端口通过电线连接，PLC控制器29的输出端口与磁吸锁34的电连接端口通过电线连接，直线步进电机13的驱动器与磁吸锁34的电连接端口之间通过导线并联，该结构设计能够使得门锁密码输入器31、PLC控制器29、磁吸锁34以及直线步进电机13之间形成一个完整的密码锁控系统。

在使用本实用新型时，工作人员只需将外界待接入的电控线路的电线通过穿线孔28穿入到空腔25内，并对应连接到相应的接线端子27上，而后将相应的电控元件19对应安装在相应的分区(即：隔室)内，并将对应第二导线24连接至相应的电控元件19内，最后通过外置的充气装置对穿线孔28内侧的充气球囊进行充气，配合开关气阀，使得充气球囊鼓胀对穿线孔28内侧多余的空间进行填充，从而达到防尘防虫的目的，最后工作人员通过门锁密码输入器31配合PLC控制器29，设定相应分区中磁吸锁34的电控开关密码，即可。

需要进一步说明的是：上述文中所出现的门锁密码输入器31、磁吸锁34、PLC控制器29，均为目前市面上常规的电器元件设备，另外，PLC控制器29内部编程的门禁系统，简称“ACS”系统，是智能门锁领域以及安保门禁中所常用的控制操作系统，顾不在文中做出详细赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。

设计图

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设计说明书

设计图

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