一种密封箱体的监控模块及开关柜

技术领域

本发明涉及电气开关柜技术领域，特别涉及一种密封箱体的监控模块及开关柜。

背景技术

在电力系统中，中压开关柜的气箱起到绝缘作用，但是气箱内部的断口处导体的连接状态占据了气箱内部电气连接问题的百分之九十以上，因此，能够观察到气箱内部导体位置、连接状态、温度等工况是非常重要的。

在气箱内部，通过可视模块观察开关在分合闸的动作，判断这些连接点处或其附近的状态对于设备运行维修至关重要。

在箱体内电气连接点处，因为开关操作的外部机械拉力、热胀冷缩、电弧腐蚀等物理及化学原理作用下，连接点处经常发生松动或变形而造成回路接触电阻升高，长期运行会造成局部温升超标；或者电气连接位置偏离，造成虚接、或者动作异常，严重时甚至会烧毁电气设备造成停电事故及火灾事故。

为了预防和减少电力系统电气连接点部位的故障，需要采用合适的方法对该部位进行实时监测。因此，使用一种箱内可视化技术观察箱内机构工作状态可以及时发现问题所在，同时又要能够满足在开关柜不漏气不停电的情况下对模块自身进行更换和维护。

在如下文献中，还可以发现更多与上述技术方案相关的信息：

在授权公告号为CN 208637832 U的中国实用新型专利中，公开了一种基于开关柜内部的密封结构，包括柜体，其中，所述柜体的底部设有密封装置，所述密封装置包括密封架，所述密封架的四边固定有外密封垫，所述密封架上开设有限位槽，所述限位槽的中间开设有通孔，所述限位槽内自上而下设有上防护网、上干燥层、隔板、下干燥层和下防护网，所述上防护网与下防护网、上干燥层与下干燥层关于隔板对称设置，所述隔板的上端面和下端面分别连接有吸热板和散热板，该实用新型实现了开关柜的底部的密封防潮，延长元器件的使用寿命，在开关柜技术领域有着广泛的应用前景。

在授权公告号为CN 210608286 U的中国实用新型专利中，公开了一种气体绝缘开关柜，包括柜体，柜体内设置有气箱和电缆室，柜体的前端设置有操作面板；所述气箱内填充有干燥空气；所述操作面板上位于接地开关的接地断口处开设有可视窗，可视窗上镶嵌有玻璃；所述柜体内还设置有控制机构，控制机构的输出端通过无线网络连接手持终端；所述操作面板上设置有启动按钮、停止按钮、显示屏、状态指示盘以及隔离/接地开关选择器，启动按钮、停止按钮和隔离/接地开关选择器的输出端分别连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接的显示屏和状态指示盘输入端。该实用新型能够实时对运行中的开关柜进行检测，并在显示屏上显示检测结果，以便于工作人员观看，保证了开关柜的性能及稳定性。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：

随着电力系统智能化的发展，目前电力系统所使用的传统凸镜或者观察窗以及其他视频探头的安装方式存在一定的缺陷，市场需要一种结构简单、成本更低、测量观察准确、安装方便的气箱内部监控模块，用于气体绝缘开关柜气箱内部电气连接部位的状态和温度在线监测。

发明内容

为此，需要提供一种密封箱体的监控模块及开关柜，用于解决现有技术中电力系统所使用的传统凸镜或者观察窗以及其他视频探头的安装方式存在一定的缺陷的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种密封箱体的监控模块，包括：

第一密封件，所述第一密封件与开关柜气箱的箱壁之间密封设置，并对所述开关柜气箱进行密封，所述第一密封件为密封镜头；

第二密封件，所述第二密封件与所述第一密封件之间密封设置，所述第一密封件与第二密封件之间形成封闭的容纳空间，所述第二密封件为密封基座；以及

监测单元，所述监测单元设置在所述容纳空间内，所述监测单元固定在所述第二密封件的内侧，并用于对所述开关柜气箱的内部进行监测，所述监测单元通过通讯单元与设置在所述开关柜气箱的外部通讯接口进行通讯连接。

作为本发明的一种实施方式，所述第一密封件设置在所述开关柜气箱的内部，所述第二密封件设置在所述开关柜气箱的外部，所述第一密封件、所述第二密封件与所述箱壁之间封闭的容纳空间。

作为本发明的一种实施方式，所述第一密封件通过第一密封圈与所述箱壁的内壁密封连接；或/和

所述第二密封件通过第二密封圈与所述箱壁的外壁密封连接。

作为本发明的一种实施方式，所述第二密封件可拆卸连接在所述开关柜气箱的外壁上。

作为本发明的一种实施方式，所述第二密封件通过螺栓固定在所述开关柜气箱的外壁上。

作为本发明的一种实施方式，所述通讯单元内嵌在所述第二密封件上，所述监测单元通过所述通讯单元与外部通讯接口电连接，所述外部通讯接口设置在所述第二密封件的外侧。

作为本发明的一种实施方式，所述监测单元为视频传感器、位置传感器、红外测温传感器、光电传感器，其中一种或多种的组合。

作为本发明的一种实施方式，所述第一密封件的截面形状为多边形或者弧形，所述第二密封件的截面形状为矩形。

作为本发明的一种实施方式，所述第一密封件或/和所述第二密封件采用环氧树脂、酚醛树脂、塑料、玻璃，其中一种或多种的组合制成。

区别于现有技术，上述技术方案通过第一密封件与开关柜气箱的箱壁之间密封设置，第一密封件为密封镜头，第一密封件与气箱形成密封的观察口，第一密封件与第二密封件之间形成封闭的容纳空间；监测单元设置在所述容纳空间内，透过第一密封件可以观察气箱内状态，并将数据通过通讯单元发送给外部通讯接口，箱外的通讯接口和开关柜主机连接，将数据传输至后台。如此，通过开启第二密封件，可以更换各种探头或传感器来监控气箱内部机构的状态、位置、温度；在气箱内部带电状态，此模块可以在不停电的情况下对模块进行更换和维修；对中压电力系统的气体绝缘开关柜的气箱内部工况监测和维修便利具有重要意义，具有结构简单、安装方便、成本低廉、安全可靠的优点。

为实现上述目的，发明人还提供了一种开关柜，包括如发明人上述提供的任意一项所述的密封箱体的监控模块。

区别于现有技术，上述技术方案可以将监控模块安装在气箱内部任何需要监测位置附近的箱壁上，通过开启第二密封件，可以更换各种探头或传感器来监控气箱内部机构的状态、位置、温度；在气箱内部带电状态，此模块可以在不停电的情况下对模块进行更换和维修；对中压电力系统的气体绝缘开关柜的气箱内部工况监测和维修便利具有重要意义，具有结构简单、安装方便、成本低廉、安全可靠的优点。

附图说明

图1为具体实施方式开关柜的结构示意图；

图2为具体实施方式监控模块的剖视图。

附图标记说明：

1、箱壁，

11、绝缘气体，

2、监控模块，

21、第一密封件，

22、第二密封件，

23、监测单元，

24、通讯单元，

25、通讯接口，

26、第一密封圈，

27、第二密封圈。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

请参阅图1，本实施例涉及一种开关柜，开关柜是一种电气设备，开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。本实施例中，主要涉及的是气体绝缘金属封闭开关柜，主开关既可以用永磁机构真空断路器也可以用弹簧机构的真空断路器，整柜采用空气绝缘与六氟化硫气体隔室相结合，既紧凑又可扩充，适用于配电自动化。

该开关柜包括开关柜气箱以及监控模块2，开关柜气箱内部设置有绝缘气体11，绝缘气体11为六氟化硫气体，绝缘气体11能使电位差的电极间保持绝缘的气体。监控模块2设置在开关柜气箱的箱壁1上，可以将监控模块2安装在气箱内部任何需要监测位置附近的箱壁1上，通过开启第二密封件22，可以更换各种探头或传感器来监控气箱内部机构的状态、位置、温度；在气箱内部带电状态，此模块可以在不停电的情况下对模块进行更换和维修；对中压电力系统的气体绝缘开关柜的气箱内部工况监测和维修便利具有重要意义，具有结构简单、安装方便、成本低廉、安全可靠的优点。

如图2所示，本实施例还涉及一种密封箱体的监控模块2，包括第一密封件21、第二密封件22、监测单元23、通讯单元24、外部通讯接口25、第一密封圈26以及第二密封圈27。第一密封件21与开关柜气箱的箱壁1之间密封设置，并对开关柜气箱进行密封，第一密封件21采用透明材质制成，第一密封件21为密封镜头；第二密封件22与第一密封件21之间密封设置，第一密封件21与第二密封件22之间形成封闭的容纳空间，第二密封件22为密封基座；监测单元23设置在容纳空间内，监测单元23固定在第二密封件22的内侧，并用于对开关柜气箱的内部进行监测，监测单元23通过通讯单元24与设置在开关柜气箱的外部通讯接口25进行通讯连接。

第一密封件21安装在箱体内部，采用透明抗气压材质，与箱体形成密封的观察口；监测单元23通过第二密封件22与外箱壁1再次形成密封结构，监测单元23在其内部可以透过第一密封件21观察箱内状态，监测单元23包括采集视频，温度和照明等功能。通过第二密封件22内嵌的通讯单元24与外部通讯，箱外的通讯接口25和开关柜主机连接，将数据传输至后台。

第一密封件21与箱体内壁形成密封，第二密封件22与气箱箱体外壁形成密封，并在箱壁1上开孔，与第一密封件21形成一个密闭空间，密闭空间内可容纳监控探头与传感器。

本实施例，可自由更换监控模块2，更换模块时不受气箱内部气压影响，也不会造成箱体漏气，更换时也无需为气箱补气；第二密封件22与气箱外壁依然有密封，在箱内第一密封件21漏气情况下起到二次漏气防护。

监测单元23使用一个密封基座(具体为第二密封件22)，密封基座预埋有通讯用通路引到外部，可以为视频和其他传感器传输信号。

本实施例中的监控模块2，由于已经有第一密封件21保护气箱的气体泄漏，因此跟换故障的探头或者传感器方便快捷，在现场安装时不需要任何防止气体泄漏的措施和设备。

可选的，第一密封件21设置在开关柜气箱的内部，第二密封件22设置在开关柜气箱的外部，第一密封件21、第二密封件22与箱壁1之间封闭的容纳空间。也可以有第一密封件21以及第二密封件22都设置在开关柜气箱的外部，优选的，第一密封件21设置在开关柜气箱的内部，第二密封件22设置在开关柜气箱的外部，可以有效提高第一密封件21的密封性。在第二密封件22失效的情况下，第一密封件21可以有效密封；在第一密封件21失效的情况下，第二密封件22可以有效密封。

可选的，第一密封件21通过第一密封圈26与箱壁1的内壁密封连接；或/和第二密封件22通过第二密封圈27与箱壁1的外壁密封连接。可以进一步提高第一密封件21、第二密封件22的密封性，防止开关柜气箱跑气。

可选的，监测单元23为视频传感器、位置传感器、温度传感器、光电传感器，其中一种或多种的组合。如此，可以监控气箱内部机构的状态、位置、温度等。

可选的，第二密封件22可拆卸连接在第一密封件21上。为了方便对监测单元23的更换，维修，第二密封件22可拆卸连接在第一密封件21上，方便使用。

可选的，第二密封件22通过螺栓固定在开关柜气箱的外部。如此，方便第二密封件22的拆卸。

可选的，通讯单元24内嵌在第二密封件22上，监测单元23通过通讯单元24与外部通讯接口25电连接。如此，可以保证第二密封件22的密封性，防止气箱跑气。

可选的，第一密封件21或/和第二密封件22采用环氧树脂、酚醛树脂、塑料、玻璃，其中一种或多种的组合制成。如此，可以透过第一密封件21或/和第二密封件22来观察气箱内部部件的工况。

可选的，第一密封件21的截面形状为多边形或者弧形，第二密封件22的截面形状为矩形。如此，便于第一密封件21的加工，使第一密封件21与第二密封件22之间留有更多的空间给监测单元23。

区别于现有技术，上述技术方案通过第一密封件21与开关柜气箱的箱壁1之间密封设置，第一密封件21采用透明抗气压材质制成，为密封镜头，第一密封件21与气箱形成密封的观察口，第一密封件21与第二密封件22之间形成封闭的容纳空间；监测单元23设置在容纳空间内，透过第一密封件21可以观察气箱内状态，并将数据通过通讯单元24发送给外部通讯接口25，箱外的通讯接口25和开关柜主机连接，将数据传输至后台。如此，通过开启第二密封件22，可以更换各种探头或传感器来监控气箱内部机构的状态、位置、温度；在气箱内部带电状态，此模块可以在不停电的情况下对模块进行更换和维修；对中压电力系统的气体绝缘开关柜的气箱内部工况监测和维修便利具有重要意义，具有结构简单、安装方便、成本低廉、安全可靠的优点。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。