本技術(shù)涉及配電柜的,尤其是涉及一種過熱保護預(yù)警裝置及高低壓配電柜。
背景技術(shù):
1、在電力系統(tǒng)中,配電柜起著至關(guān)重要的作用,它是電力分配與控制的關(guān)鍵樞紐。其主要職責(zé)是將來自輸電線路的電能合理地分配到各個用電設(shè)備,并且對電路實施保護、監(jiān)測以及控制等功能,以此來確保電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定且高效地運行。
2、然而,當(dāng)有新增用電設(shè)備接入電力系統(tǒng),卻未對配電柜進行相應(yīng)的升級改造時,就會增加電力系統(tǒng)的負荷。這種情況下,配電柜的溫度會升高,尤其是在母線部位。因為當(dāng)母線的電流超出其設(shè)計承載能力時,就會引發(fā)母線發(fā)熱現(xiàn)象。這不僅會影響配電柜的正常運行,還可能對整個電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性帶來潛在威脅。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種過熱保護預(yù)警裝置及高低壓配電柜,為了緩解母線發(fā)熱的問題。
2、本技術(shù)提供的一種過熱保護預(yù)警裝置采用如下的技術(shù)方案:包括殼體、若干第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體、設(shè)置于殼體兩端的接口、連接兩端接口的第一導(dǎo)體、固定連接于第一導(dǎo)體的執(zhí)行組件、以及驅(qū)動第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體運動的調(diào)節(jié)組件,所述第二導(dǎo)體間隔排列在所述第一導(dǎo)體一側(cè),所述第三導(dǎo)體間隔排列在所述第一導(dǎo)體另一側(cè),所述執(zhí)行組件驅(qū)動所述調(diào)節(jié)組件,使得所述第二導(dǎo)體與所述第三導(dǎo)體同時靠近所述第一導(dǎo)體。
3、通過采用上述技術(shù)方案,執(zhí)行組件能夠根據(jù)第一導(dǎo)體溫度情況驅(qū)動調(diào)節(jié)組件的運行,調(diào)節(jié)組件同時驅(qū)動兩側(cè)的第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體靠近第一導(dǎo)體。
4、當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)體與第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體接觸時,根據(jù)電阻公式r=ρl/s,其中為r電阻,ρ為導(dǎo)體電阻率,l為導(dǎo)體長度,s為導(dǎo)體橫截面積,當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)體與第二、三導(dǎo)體接觸,電流流通截面增大,電阻減小,根據(jù)焦耳定律q=i2rt,其中q為熱量,i為電流,r為電阻,t為時間,接觸后的導(dǎo)體產(chǎn)熱小于未接觸時。
5、第一導(dǎo)體通電后產(chǎn)生熱量,會以熱輻射的形式向周圍散發(fā)。未接觸的第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體能夠接收部分來自第一導(dǎo)體的熱輻射。由于它們本身溫度相對較低,接收熱輻射后溫度會升高,但同時也會將熱量向周圍環(huán)境再散發(fā)出去。這樣就分擔(dān)了第一導(dǎo)體的一部分熱輻射,減少了第一導(dǎo)體周圍熱量的積聚,從而緩解了第一導(dǎo)體的發(fā)熱情況。
6、當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)體與第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體接觸時,熱傳導(dǎo)的路徑更加順暢。第一導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量可以更快地傳遞到第二、三導(dǎo)體上,從而使整個導(dǎo)體系統(tǒng)的溫度分布更加均勻。這種熱傳導(dǎo)的加快有助于降低第一導(dǎo)體的局部高溫,提高導(dǎo)體系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性。
7、可選的,所述第三導(dǎo)體的長度小于所述第二導(dǎo)體,所述第三導(dǎo)體位于所述第二導(dǎo)體的兩端,當(dāng)所述第二導(dǎo)體、所述第三導(dǎo)體與所述第一導(dǎo)體抵接時,形成了兩端電流流通截面大,中間電流流通截面小的組合導(dǎo)體。
8、通過采用上述技術(shù)方案,兩端大截面能夠確保在正常運行和高負荷情況下電流的穩(wěn)定傳輸,而中間小截面為溫度變化的敏感區(qū)域,可以作為溫度的檢測點位。通過合理地控制電流分布,減少了因電流波動而引起的電壓波動和功率波動,提高了電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量;組合導(dǎo)體的設(shè)計可以更好地適應(yīng)不同電氣元件的布局需求,兩端大截面的部分可以連接到功率較大的設(shè)備或主電路,而中間小截面的部分可以與一些輔助電路或控制電路相連,這樣可以使電力設(shè)備的布局更加合理,提高設(shè)備的可維護性。由于中間小截面部分的電阻較大,當(dāng)出現(xiàn)故障電流時,該區(qū)域的溫度會相對升高較快。這可以作為一種故障檢測的信號,通過監(jiān)測中間小截面區(qū)域的溫度變化,可以及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的故障,并采取相應(yīng)的措施進行修復(fù),提高了故障檢測的靈敏度和準確性。
9、可選的,所述殼體內(nèi)固定連接有若干第一柱,第一柱固定連接有抵接塊,所述第二導(dǎo)體與所述第三導(dǎo)體均固定連接有第一塊,第一塊滑動設(shè)置于第一柱,第一塊與第一塊之間、距離第一導(dǎo)體最近的第一塊與抵接塊之間均設(shè)有第一彈簧,第一彈簧迫使第一塊朝向遠離所述第一導(dǎo)體的方向移動。
10、通過采用上述技術(shù)方案,殼體內(nèi)的若干第一柱起到了支撐和導(dǎo)向的作用。抵接塊固定在第一柱上,為第一彈簧提供了一個固定的支撐點,同時也限制了第一塊的移動范圍,第一塊滑動設(shè)置于第一柱,使得第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體能夠在一定范圍內(nèi)沿著第一柱的方向移動。第一彈簧連接在第一塊與第一塊之間以及距離第一導(dǎo)體最近的第一塊與抵接塊之間,其作用是迫使第一塊朝向遠離第一導(dǎo)體的方向移動。這樣的設(shè)計使得在沒有外力作用時,第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體與第一導(dǎo)體保持一定的距離;
11、上述結(jié)構(gòu)與第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體運動的調(diào)節(jié)組件相互配合。調(diào)節(jié)組件提供外力使導(dǎo)體靠近第一導(dǎo)體,而第一彈簧則在調(diào)節(jié)組件的作用力消失時使導(dǎo)體恢復(fù)到初始位置。這種協(xié)同工作使得導(dǎo)體系統(tǒng)能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的負荷變化等因素進行及時調(diào)整,實現(xiàn)對電流流通截面的動態(tài)控制,從而有效地解決配電柜在負荷變化時的發(fā)熱問題。
12、可選的,所述調(diào)節(jié)組件包括轉(zhuǎn)動連接于所述殼體的若干第一桿、滑動連接于第一桿的第二桿、轉(zhuǎn)動連接于第二桿端部的滾輪、固定連接于執(zhí)行組件輸出端的驅(qū)動桿、固定連接于驅(qū)動桿的若干第三桿,第一桿設(shè)有第一通道,第二桿一端位于第一通道內(nèi),第一通道內(nèi)部與第二桿端部之間設(shè)有第二彈簧,第二彈簧迫使?jié)L輪壓緊所述第一塊。
13、通過采用上述技術(shù)方案,第一桿轉(zhuǎn)動連接于殼體,為整個調(diào)節(jié)組件提供了支撐和轉(zhuǎn)動的基礎(chǔ)。第一桿上設(shè)有第一通道,用于容納部分第二桿;第二桿一端位于第一通道內(nèi),并且第一通道內(nèi)部與第二桿端部之間設(shè)有第二彈簧。第二彈簧的作用是迫使第二桿端部的滾輪壓緊第一塊,從而使得第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體靠近第一導(dǎo)體。第三桿固定連接于驅(qū)動桿,并且與第二桿滑動連接。第三桿的作用是在驅(qū)動桿的帶動下,推動第二桿在第一桿內(nèi)滑動和轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)對滾輪位置的調(diào)整。
14、執(zhí)行組件通過驅(qū)動桿推動第一桿與第二桿轉(zhuǎn)動,當(dāng)?shù)诙?dǎo)體、第三導(dǎo)體未與第一導(dǎo)體接觸時,導(dǎo)體之間存在間隙,此時第一桿與第二桿的轉(zhuǎn)動是推動第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體靠近第一導(dǎo)體;當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)體與第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體之間的間隙為0時,或者第二導(dǎo)體與相鄰第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體與相鄰第三導(dǎo)體之間的間隙為0時,此時第二彈簧開始被壓縮,使得第二桿能夠縮回第一通道內(nèi),使得滾輪有原來推動第一塊變?yōu)閴壕o第一塊,使得第一桿和第二桿不會因為空間的限制卡死,還不會影響其余第一桿、第二桿的運動,這樣實現(xiàn)了不同的第二導(dǎo)體、不同第三導(dǎo)體依次與第一導(dǎo)體連通。
15、第三桿同時驅(qū)動兩側(cè)的第一桿、第二桿轉(zhuǎn)動,使得第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體與第一導(dǎo)體接觸;第二導(dǎo)體與滾輪的接觸點、第三導(dǎo)體與滾輪的接觸點始終處于同一直線上,也就是說滾輪施加給第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體的作用力始終保持共線反向,這樣可以抵消第二導(dǎo)體、爹三導(dǎo)體對第一導(dǎo)體的作用力,防止第一導(dǎo)體彎曲形變,無法與第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體貼合,產(chǎn)生了局部的電流不均勻,產(chǎn)生局部發(fā)熱。
16、調(diào)節(jié)組件與執(zhí)行組件相互配合,實現(xiàn)了對第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體與第一導(dǎo)體之間距離的動態(tài)調(diào)節(jié)。當(dāng)電力系統(tǒng)的負荷發(fā)生變化,使得第一導(dǎo)體溫度升高時,執(zhí)行組件啟動,通過調(diào)節(jié)組件調(diào)整導(dǎo)體間的距離,從而改變電流流通截面,適應(yīng)負荷變化的需求。這種動態(tài)調(diào)節(jié)能力是整個技術(shù)方案的核心,能夠有效地解決配電柜在負荷變化時的發(fā)熱問題,提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
17、可選的,所述執(zhí)行組件包括記憶彈簧、固定連接與第一導(dǎo)體的導(dǎo)熱塊、以及固定連接于所述驅(qū)動桿的滑塊,導(dǎo)熱塊設(shè)有滑槽,滑塊能夠沿著滑槽以及,記憶彈簧一端固定連接于滑塊,另一端固定連接于滑槽內(nèi)壁,當(dāng)溫度變化時,記憶彈簧驅(qū)動滑塊在滑槽內(nèi)移動。
18、通過采用上述技術(shù)方案,記憶彈簧具有形狀記憶特性,能夠在溫度變化時發(fā)生形變。當(dāng)溫度升高或降低時,記憶彈簧的長度會發(fā)生變化,從而產(chǎn)生驅(qū)動力。導(dǎo)熱塊固定連接于第一導(dǎo)體,能夠快速地將第一導(dǎo)體的溫度傳遞給記憶彈簧。導(dǎo)熱塊上設(shè)有滑槽,為滑塊的移動提供了軌道?;瑝K固定連接于驅(qū)動桿,能夠在滑槽內(nèi)滑動。記憶彈簧的一端固定連接于滑塊,另一端固定連接于滑槽內(nèi)壁。當(dāng)溫度變化時,記憶彈簧的形變會驅(qū)動滑塊在滑槽內(nèi)移動。
19、執(zhí)行組件能夠根據(jù)第一導(dǎo)體的溫度變化自動調(diào)整導(dǎo)體間的距離,具有很強的溫度響應(yīng)性。當(dāng)配電柜的溫度升高時,執(zhí)行組件會自動使第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體靠近第一導(dǎo)體,增大電流流通截面,降低電阻,減少發(fā)熱。當(dāng)溫度降低時,執(zhí)行組件又會使導(dǎo)體恢復(fù)到初始位置,避免不必要的接觸和能量損耗。這種溫度響應(yīng)性能夠有效地保護配電柜,提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
20、記憶彈簧的形狀記憶特性使得執(zhí)行組件能夠?qū)囟茸兓龀鼍_的響應(yīng)。根據(jù)不同的溫度范圍,記憶彈簧可以產(chǎn)生不同程度的形變,從而精確地控制滑塊的移動距離和速度。這使得調(diào)節(jié)組件能夠?qū)?dǎo)體間的距離進行精確調(diào)整,確保電流流通截面的大小恰到好處,既滿足了電力系統(tǒng)的負荷需求,又不會造成過度的能量損耗。
21、執(zhí)行組件是整個技術(shù)方案的核心部件之一,它能夠根據(jù)溫度變化自動驅(qū)動調(diào)節(jié)組件工作,實現(xiàn)對第二導(dǎo)體和第三導(dǎo)體與第一導(dǎo)體之間距離的自動調(diào)節(jié)。這種自動調(diào)節(jié)功能無需人工干預(yù),能夠提高電力系統(tǒng)的智能化程度和運行效率;通過自動調(diào)節(jié)導(dǎo)體間的距離,執(zhí)行組件能夠有效地控制配電柜的溫度,減少發(fā)熱現(xiàn)象,提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。同時,精確的調(diào)節(jié)還能夠優(yōu)化電流分布,降低電阻,提高電力傳輸效率,降低能源損耗。
22、可選的,所述導(dǎo)熱塊設(shè)置于組合導(dǎo)體中間電流流通最小處。
23、通過采用上述技術(shù)方案,由于中間區(qū)域?qū)囟茸兓^為敏感,導(dǎo)熱塊設(shè)置在此處可以使執(zhí)行組件具有更快的響應(yīng)速度。當(dāng)溫度發(fā)生變化時,導(dǎo)熱塊能夠迅速將熱量傳遞給記憶彈簧,記憶彈簧隨即發(fā)生形變并驅(qū)動滑塊移動。這種快速響應(yīng)性可以確保在電力系統(tǒng)負荷變化或出現(xiàn)異常情況時,執(zhí)行組件能夠及時調(diào)整導(dǎo)體間的距離,保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
24、可選的,所述殼體側(cè)面設(shè)有通風(fēng)口。
25、通過采用上述技術(shù)方案,通風(fēng)口的設(shè)置與導(dǎo)體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相互配合,進一步提升導(dǎo)體的散熱效果。當(dāng)?shù)诙?dǎo)體和第三導(dǎo)體在執(zhí)行組件和調(diào)節(jié)組件的作用下與第一導(dǎo)體接觸或調(diào)整位置時,會產(chǎn)生熱量變化。通風(fēng)口促進空氣流通,能夠及時帶走導(dǎo)體因電流通過和位置調(diào)整而產(chǎn)生的熱量。尤其是在第一導(dǎo)體與第二、三導(dǎo)體接觸形成較大電流流通截面時,雖然電阻減小,但電流增大仍可能導(dǎo)致一定的熱量產(chǎn)生。通風(fēng)口的存在有助于快速散發(fā)這些熱量,維持導(dǎo)體系統(tǒng)的溫度在安全范圍內(nèi)。
26、通風(fēng)口與兩端電流流通截面大、中間電流流通截面小的組合導(dǎo)體配合,能夠顯著提升整體的散熱效能。鑒于組合導(dǎo)體獨特的形狀特征,其兩端體積較大而中間體積較小,進而自然形成了類似凹口的結(jié)構(gòu)形態(tài)。當(dāng)空氣經(jīng)由通風(fēng)口吹向組合導(dǎo)體時,基于流體力學(xué)原理,氣流會在這種特殊形狀的引導(dǎo)下向凹口處匯聚。組合導(dǎo)體在電力傳輸過程中,兩端大截面部分由于承載較大電流,通常是熱量產(chǎn)生的相對集中區(qū)域,而中間小截面部分雖電流相對較小,但因其電阻相對較大,也會產(chǎn)生一定熱量且散熱難度相對較大。通風(fēng)口與組合導(dǎo)體形狀的協(xié)同作用就顯得尤為關(guān)鍵。通風(fēng)口促進了空氣的流動,使得外部冷空氣能夠更有效地流入殼體內(nèi)部。當(dāng)空氣吹向組合導(dǎo)體時,向凹口處聚集的氣流能夠針對性地增強中間段的空氣對流換熱。一方面,這增加了中間段與冷空氣的接觸面積和熱交換效率,使得中間段的散熱效果得到顯著提升;另一方面,這種氣流分布也有助于平衡整個組合導(dǎo)體的溫度。因為兩端大截面部分產(chǎn)生的熱量在向周圍傳遞過程中,會被凹口處聚集的冷空氣更快地帶走,從而減少了熱量在兩端的積聚,進一步優(yōu)化了整個導(dǎo)體的溫度分布,避免了局部過熱現(xiàn)象的發(fā)生。這不僅保障了組合導(dǎo)體的性能穩(wěn)定,延長了其使用壽命,而且從整體上提高了電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,確保其在各種工況下都能安全、高效地運行。
27、一種高低壓配電柜,其特征在于:包括過熱保護預(yù)警裝置。
28、通過采用上述技術(shù)方案,緩解母線發(fā)熱的問題。
29、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
30、1、執(zhí)行組件根據(jù)第一導(dǎo)體溫度驅(qū)動調(diào)節(jié)組件,當(dāng)溫度升高使第一導(dǎo)體與第二、三導(dǎo)體接觸,電流流通截面增大,電阻減小,產(chǎn)熱減少,有效防止因過熱導(dǎo)致的設(shè)備損壞和火災(zāi)等安全事故。在高溫環(huán)境或高負荷運行時,能及時調(diào)整導(dǎo)體狀態(tài)降低溫度,避免危險發(fā)生,通風(fēng)口與導(dǎo)體配合,及時散發(fā)熱量,維持導(dǎo)體溫度在安全范圍,進一步降低過熱風(fēng)險,保障配電柜內(nèi)設(shè)備安全運行,提高電力系統(tǒng)整體安全性;
31、2、合理的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)組件設(shè)計,確保電流在不同負荷下穩(wěn)定傳輸,減少因電流波動或局部過熱對電力傳輸?shù)挠绊?,提高電力傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。例如,兩端大截面導(dǎo)體在高負荷時保障電流穩(wěn)定傳輸,中間小截面在故障時起到限流保護作用,使電力系統(tǒng)能夠更高效地將電能輸送到用戶端,提升整體運行效率。
32、3、執(zhí)行組件的記憶彈簧能夠根據(jù)溫度變化自動驅(qū)動調(diào)節(jié)組件工作,實現(xiàn)導(dǎo)體間距離的自動調(diào)節(jié),無需人工頻繁干預(yù)。這種自動調(diào)節(jié)功能提高了電力系統(tǒng)的智能化程度,使其能夠根據(jù)實際運行情況自動優(yōu)化電流流通和散熱,適應(yīng)不同的負荷需求和環(huán)境變化,提升了電力系統(tǒng)的整體運行效率和管理水平。
33、4、兩端大截面中間小截面的組合導(dǎo)體設(shè)計,合理控制電流分布,減少電流波動引起的電壓波動和功率波動,提高供電質(zhì)量。在不同負荷情況下,確保電流穩(wěn)定傳輸,使電力系統(tǒng)輸出電壓和功率更加穩(wěn)定,為用戶提供可靠的電力供應(yīng);調(diào)節(jié)組件和執(zhí)行組件協(xié)同實現(xiàn)導(dǎo)體間距離動態(tài)調(diào)節(jié),根據(jù)負荷變化及時調(diào)整電流流通截面,優(yōu)化電流分布,使電力系統(tǒng)在各種工況下都能保持穩(wěn)定的電流傳輸,減少因電流分布不均導(dǎo)致的局部過熱或過載等問題,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。