一种智能馈线柜及控制方法

技术领域

本申请涉及电气设备领域，尤其是涉及一种智能馈线柜及控制方法。

背景技术

馈线柜又称为出线柜，用于分配并输出总供电功率，电源从进线柜进入，通过母排给几个馈线柜配电，馈线柜将电源送至各用电设备，馈线柜属于配电柜的一种。

多台工作设备在长时间使用的过程中会导致馈线柜负载较大，使得馈线柜内部的电器元件和电缆导线产生较大热量，从而导致配电柜内部温度过高，影响馈线柜内部的电器元件或电缆导线正常使用，甚至可能引发馈线柜内部起火，进而带来安全隐患。

一些馈线柜在内部设置灭火装置和吹风装置，用以对馈线柜内部进行降温和防止起火，但由于馈线柜内电源线走线复杂且数量繁多，设置这些装置会占用大量馈线柜的内部空间，不仅影响到电源线的分配和走线，在电器元件和电源线填充满馈线柜后，还不便于维修维护。

发明内容

为了改善上述问题，本申请提供一种智能馈线柜及控制方法。

本申请提供的一种智能馈线柜及控制方法采用如下的技术方案：

一种智能馈线柜，包括柜体、冷却件、灭火件、切换件、驱动件和检测件；所述柜体开设有切换口和若干通气孔，并设置有控制器；所述切换件安装于所述柜体，且位于所述切换口处，通过所述切换口贯穿所述柜体，所述切换件设置有切换端，所述切换端可旋转；所述灭火件安装于所述切换端的一侧，所述冷却件位于所述切换端的另一侧；所述驱动件安装于所述柜体，且所述驱动件的输出端与所述切换端连接；所述检测件安装于所述柜体内部；所述控制器与所述冷却件、所述驱动件、所述检测件电连接；通过所述检测件检测出所述柜体内出现异常环境并将信号发送至所述控制器，由所述控制器判断异常情况并控制所述驱动件驱使所述切换件切换灭火件或所述冷却件至柜体内，处理异常环境。

通过采用上述技术方案，通过检测件检测到环境异常情况时发送电信号至控制器，控制器接收到电信号后，根据环境异常情况通过驱动件驱使切换件将灭火件或冷却件切换至柜体内，达到可针对环境异常情况切换灭火件或冷却件进行处理的作用，由切换件可将灭火件或冷却件随意切换至柜体内或柜体外，使柜体内只需要占用灭火件或冷却件其中一个的使用空间，从而达到缩小所需占用的使用空间的作用，同时切换至柜体外的冷却件或灭火件还能够方便维修，不会受到柜体内的电力元件和电源线影响。

可选的，所述切换件包括支撑部、转动部、切换部；所述支撑部设置有两个，且分别安装于所述切换口处的两相对侧边；所述转动部与两所述支撑部活动连接，且与所述驱动件输出端连接；所述切换部安装于所述转动部，且所述冷却件与所述切换部一侧面连接，所述灭火件与所述切换部另一侧面连接。

通过采用上述技术方案，支撑部提供切换部和转动部的支撑，切换部将冷却件和灭火件分别安装于两侧面，使切换部通过转动部沿支撑部旋转时，带动冷却件或灭火件转动至合适柜体内或柜体外，根据需求对柜体内进行冷却或灭火，或根据需求在柜体外对冷却件或灭火件进行维修维护。

可选的，所述柜体内还设有可滑动的遮挡件；所述遮挡件与所述驱动件输出端连接，且所述遮挡件设置有挪移口和若干契合孔，所述契合孔与所述通气孔相匹配，所述切换件位于所述挪移口内，并贯穿所述挪移口。

通过采用上述技术方案，遮挡件可沿柜体滑动，通过挪移口使遮挡件滑移时，不会受到切换件的阻挡，当切换件切换至灭火件至柜体内时，驱动件输出端带动遮挡件移动使遮挡件的契合孔与通气孔错开，以遮蔽通气孔，减少柜体内氧气含量，没有氧气助燃使火势更容易灭掉，提高灭火成功率，当切换件切换冷却件至柜体内时，驱动件输出端带动遮挡件沿柜体滑动，使契合孔与通气孔对接，从而使柜体内的空气与柜体外的空气流通，提高冷却效率。

可选的，所述柜体内还设有导向件，所述遮挡件与所述导向件滑动连接。

通过采用上述技术方案，导向件用于将遮挡件进行导向，避免遮挡件位置偏移难以遮住通气孔或遮挡件与柜体表面存在缝隙过大导致遮挡效果降低的情况。

可选的，所述遮挡件上还设有联动件；所述联动件与所述切换件连接，所述遮挡件通过所述驱动件提供驱动时，由所述联动件同步驱动所述切换件。

通过采用上述技术方案，通过联动件将切换件与遮挡件连接在一起，使驱动件在驱动时，只需驱动遮挡件或切换件即可完成同步驱动，无需逐一驱动切换件和遮挡件，提高切换效率。

可选的，所述联动件包括联动部和旋转部；所述联动部安装于所述遮挡件，所述旋转部与所述切换件连接，且所述联动部与所述旋转部啮合。

通过采用上述技术方案，联动部与旋转部相互啮合，而联动部安装于遮挡件上，驱动件只需驱动遮挡件滑动即可带动旋转部转动，以带动切换件将灭火件或冷却件的位置进行切换。

可选的，所述切换件内开设有容纳腔，所述旋转部位于所述容纳腔内。

通过采用上述技术方案，旋转部通过设置在容纳腔内，不会影响到切换件的切换路径。

可选的，所述容纳腔分为穿设部分和封闭部分，所述穿设部分在水平方向开设四个腔口，其中三个腔口与所述柜体内连通，靠近所述柜体外的腔口与所述封闭部分连通，所述封闭部分呈圆弧状，且仅开设一个与所述穿设部分连通的腔口，所述旋转部位于所述封闭部分内，且贯穿所述封闭部分进入所述穿设部分中。

通过采用上述技术方案，封闭部分未设置腔口的位置为柜体外，穿设部分均位于柜体内，从而使容纳腔不会贯穿切换件导致柜体外和柜体内通过容纳腔相互连通。

可选的，所述检测件包括温度传感器和烟雾传感器，且所述温度传感器设置有至少两个检测阈值。

通过采用上述技术方案，通过温度传感器可检测柜体内温度，烟雾传感器则可检测柜体内是否存在烟雾，用于判断是否出现起火的情况，而在温度传感器设置两个以上的检测阈值时，可以作为调节冷却件输出端功率的阈值。

一种馈线柜的控制方法，用于上述馈线柜的控制器中，所述方法包括：

获取检测件采集的柜体内的环境数据；

基于预设的监测阈值确定所述环境数据是否异常；

在所述环境数据异常的情况下，基于所述环境数据生成切换指令和控制指令；

向所述驱动件发送切换指令，以控制所述切换件切换冷却件或灭火件至柜体内；

向所述冷却件或灭火件发送控制指令，以控制冷却间或灭火件启闭。

通过采用上述技术方案，通过检测件传输的环境数据，由控制器根据环境数据下达控制指令，以操控切换件切换冷却件或灭火件至柜体内，实现根据温度异常情况稳定切换的冷却件或灭火件应对相应的异常情况的作用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过检测件检测到环境异常情况时发送电信号至控制器，控制器接收到电信号后，根据环境异常情况通过驱动件驱使切换件将灭火件或冷却件切换至柜体内，达到可针对环境异常情况切换灭火件或冷却件进行处理的作用，由切换件可将灭火件或冷却件随意切换至柜体内或柜体外，使柜体内只需要占用灭火件或冷却件其中一个的使用空间，从而达到缩小所需占用的使用空间的作用，同时切换至柜体外的冷却件或灭火件还能够方便维修，不会受到柜体内的电力元件和电源线影响；

2、遮挡件可沿柜体滑动，通过挪移口使遮挡件滑移时，不会受到切换件的阻挡，当切换件切换至灭火件至柜体内时，驱动件输出端带动遮挡件移动使遮挡件的契合孔与通气孔错开，以遮蔽通气孔，减少柜体内氧气含量，没有氧气助燃使火势更容易灭掉，提高灭火成功率，当切换件切换冷却件至柜体内时，驱动件输出端带动遮挡件沿柜体滑动，使契合孔与通气孔对接，从而使柜体内的空气与柜体外的空气流通，提高冷却效率；

3、通过联动件将切换件与遮挡件连接在一起，使驱动件在驱动时，只需驱动遮挡件或切换件即可完成同步驱动，无需逐一驱动切换件和遮挡件，提高切换效率；

4、通过检测件传输的环境数据，由控制器根据环境数据下达控制指令，以操控切换件切换冷却件或灭火件至柜体内，实现根据温度异常情况稳定切换的冷却件或灭火件应对相应的异常情况的作用。

附图说明

图1是本申请一实施例中智能馈线柜的第一种立体结构示意图；

图2是本申请一些实施例中切换件的爆炸结构示意图；

图3是本申请一些实施例中智能馈线柜的第二种立体结构示意图；一些

图4是本申请一些实施例中智能馈线柜的第三种立体结构示意图；

图5是本申请一些实施例中切换件与联动件部分的立体结构示意图；

图6是本申请一些实施例中切换件的立体结构示意图；

图7是本申请一些实施例中智能馈线柜控制方法的流程示意图；

附图中的标记为：1、柜体，10、控制器，11、切换口，12、通气孔，2、冷却件，3、灭火件，4、切换件，41、支撑部，42、转动部，43、切换部，44、容纳腔，5、驱动件，51、驱动电机，52、气缸，6、检测件，61、温度传感器，62、烟雾传感器，7、遮挡件，71、挪移口，72、契合口，8、导向件，9、联动件，91、联动部，92、旋转部。

具体实施方式

以下通过特定的具体示例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本申请所揭露的消息轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本申请中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。

在本申请的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请的表示中，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。

以下结合附图1-附图7，对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种智能馈线柜。

一种智能馈线柜，本智能馈线柜应用结构还可以用于其他配电柜使用，不局限于馈线柜，参考图1所示，包括柜体1、冷却件2、灭火件3、切换件4驱动件5和检测件6；柜体1开设有切换口11和若干通气孔12，并设置有控制器10，控制器10可设置于柜体1外壁，不在柜体1内，因此不占用柜体1内部电力元件和走线的空间，同时柜体1内发生高温时，控制器10位于柜体1外也不容易受到影响，在柜体1表面开设若干通气孔12，可方便柜体1内的空气流通，柜体1内的散热稳定，柜体1表面还设置有柜门和柜脚等零部件，且图示中未安装电力元件和电源线等零部件，为空壳状的柜体1。

切换件4安装于柜体1，且位于切换口11处，通过切换口11贯穿柜体1表面，切换件4设置有切换端，切换端可旋转，且切换端的尺寸与切换口11契合，即切换端可贴紧切换口11，使切换口11闭合，并通过旋转而打开或闭合切换口11。

灭火件3安装于切换端的一侧面，冷却件2位于切换端的另一面，灭火件3与冷却件2分别安装在切换件4的两端，并可随切换端转动，而切换位置，如灭火件3与冷却件2通过切换端转动而转动至柜体1内或柜体1外，且转动过程中，只有灭火件3与冷却件2的其中之一位于柜体1内，另一个则位于柜体1外，从而使柜体1能只需要占用其中一个的使用空间，达到缩小所需占用使用空间的作用，而切换到柜体1外的灭火件3或冷却件2，还能够方便维修，不会受到柜体1内的电力元件和电源线影响。

其中，灭火件3可采用非贮压式全氟己酮固定灭火装置，且喷射处设有电子阀，可通过控制器10控制启闭，冷却件2可采用小型的冷却风机或换气扇，且小型冷却风机或换气扇的出风口和入风口设置有隔尘网或百叶窗，设置百叶窗时，可设置复位式百叶窗，复位式百叶窗是在没有受到风压或其他驱动力的情况下位闭合状态，当受到风压或其他其他驱动的作用可打开百叶窗，失去风压时则百叶窗闭合。

驱动件5安装于柜体1，且驱动件5的输出端与切换件4连接，在本实施例中，驱动件5可采用小型的驱动电机51，驱动电机51的输出端与切换端连接，从而使切换端能够通过驱动电机51的驱动而转动，以对灭火件3和冷却件2进行切换。

检测件6安装于柜体1内部，检测件6可包括温度传感器61和烟雾传感器62，可同时对柜体1内的温度和空气中的烟雾进行检测，减少误判的情况。

控制器10与冷却件2、驱动件5、检测件6电连接，电连接主要为电信号连接，利用控制器10控制灭火件3、冷却件2、驱动件5和检测件6的启闭，以及根据检测件6的检测数据判断切换件4切换至柜体1内的灭火件3或冷却件2。

具体如通过检测件6检测出柜体1内温度异常情况，如温度传感器61检测到温度到达阈值或超过阈值，阈值设定如采用60度-70度，烟雾传感器62未检测到烟雾，温度传感器61通过电信号发送数据至控制器10，由控制器10判断异常情况为柜体1内温度过高，需要冷却散热，控制器10发送指令至驱动件5，驱动件5驱使切换端旋转，使冷却件2转动至柜体1内，并通过控制器10打开冷却件2，冷却件2加快柜体1内的气体流动速度，以达到快速散热的作用，直至温度下降至正常温度后，温度传感器61的环境数据，控制器10发送关闭指令至冷却件2，冷却件2关闭。

如温度传感器61检测温度超过阈值，并且烟雾传感器62检测到柜体1内存在烟雾，则控制器10发送指令至驱动件5，驱动件5驱使切换端切换灭火件3至柜体1内，并且发送指令打开灭火件3，灭火件3对柜体1内进行灭火处理，以保证柜体1内电力元件和电源线的安全，从而达到通过检测件6检测出的不同环境异常数据，可针对环境异常情况切换灭火件3或冷却件2进行处理的作用。

进一步的，参考图2所示，切换件4包括支撑部41、转动部42、切换部43；支撑部41设置有两个，且分别安装于切换口11处的两相对侧边，具体可为处理口的上端内边与下端内边处，支撑部41可采用支撑座或支撑板，以支撑座为例，两支撑座分别位于处理口的上下两端，且一半位于柜体1内，一半位于柜体1外。

转动部42与两支撑部41活动连接，且与驱动件5输出端连接，转动部42可采用转轴，在两支撑座相对面均开设连接孔，转轴插入连接孔内，可沿连接孔转动。

切换部43安装于转动部42，且冷却件2与切换部43一侧面连接，灭火件3与切换部43另一侧面连接，切换部43可采用切换板，切换板设置有两个面，一个面安装冷却件2，另一个面连接灭火件3，随着转轴的旋转，使切换板带动冷却件2和灭火件3旋转，驱动电机51可设置在任意支撑座上，且输出端贯穿支撑座至连接孔内与转轴连接，即可驱动转轴和切换板旋转，其中，切换件的切换端即为转动部42和切换部43。

图中的驱动电机51外表面设置有防护盒，通过防护盒将驱动电机51嵌在柜体1表面并提供保护，因此图中进行以防护盒表示驱动电机51。

具体而言，当需要切换灭火件3或冷却件2时，驱动件5输出端带动转动部42旋转，使转动部42带动切换部43旋转，从而将切换部43两端的灭火件3或冷却件2转动至柜体1内或柜体1外。

其中，切换件4、灭火件3、冷却件2为一组控温机构，可在柜体1内壁水平方向的相对面增设一组控温机构，即柜体1内壁左右两侧面均设置有一组控温机构。

在一些实施例中，参考图3所示，柜体1内还设有可滑动的遮挡件7，遮挡件7与驱动件5输出端连接，且遮挡件7设置有挪移口71和若干契合孔，契合孔与通气孔12相匹配。

遮挡件7可采用遮挡板，遮挡板上开设供切换件4伸出的挪移口71，且挪移口71的尺寸大于切换件4的尺寸，使遮挡板在移动时，与挪移口71一同移动并不会受到切换件4伸出的影响而被干涉，同时遮挡板沿柜体1内壁向柜体1外的柜门方向的长度小于柜体1长度，具体的尺寸需要保证遮挡板在移动时，不会伸出柜体1外，以作为设计依据。

本实施例的驱动件5可采用驱动电机51和气缸52或电动推杆、液压缸等两个输出端，驱动电机51驱动切换件4的切换端转动，气缸52或电动推杆、液压缸用于驱动遮挡板移动，本实施例以气缸52为例。

遮挡板上的契合孔与通气孔12相匹配是指大小和形状一致，当契合孔与通气孔12对齐时，柜体1内与柜体1外的空气通过通气孔12和契合孔流通，特别是在冷却件2运行时，提高空气流动速度，加快散热效果。

当气缸52带动遮挡板移动，使通气孔12与契合孔错开时，遮挡板会把通气孔12挡住，柜体1表面也会把契合孔挡住，从而使柜体1内的空气难以流通，当柜体1内起火时，通过遮挡板挡住通气孔12，减少柜体1内的气体流动，使柜体1内的氧气含量随着火势烧尽，失去氧气的补充而更容易随灭火件3将火扑灭，减少不必要的损失。

进一步的，参考图4所示，柜体1内还设有导向件8，遮挡件7与导向件8滑动连接，导向件8可采用导向轨或导向板，以导向板为例，导向板安装在柜体1内壁，且沿遮挡板的行进方向设置，并且导向板与柜体1内壁面间隔一定距离，间隔距离为遮挡板的厚度，使遮挡板可沿导向板与柜体1内壁之间的间隔移动，从而对遮挡板进行导向，避免遮挡板发生偏移，且遮挡板上下两端均设置有导向板，进一步提供防偏移性的作用。

在一些实施例中，参考图5所示，遮挡件7上还设有联动件9，联动件9与切换件4连接，遮挡件7通过驱动件5提供驱动时，由联动件9同步驱动切换件4，遮挡件7通过设置联动件9将遮挡件7与切换件4相互连接，使驱动件5在驱动时，遮挡件7或切换件4其中一个运转即可通过联动件9带动另一个运转，完成同步驱动，无需逐一驱动切换件4和遮挡件7，也无需设置多个动力元件，提高切换效率。

其中，联动件9包括联动部91和旋转部92；联动部91安装于遮挡件7，旋转部92与切换件4连接，且联动部91与旋转部92啮合，联动部91可采用齿条，旋转部92可采用齿轮，齿轮安装在切换件4的转动部42上，齿条安装在遮挡板上，具体可在挪移口71上，如本实施例驱动件5采用驱动电机51时，驱动电机51带动转动部42旋转，转动部42带动齿轮一同旋转，由于齿轮与齿条啮合，因此齿轮会带动齿条移动，齿条移动过程中会带动遮挡板移动，从而实现只需单个驱动元件，即可驱使切换件4与遮挡板同步运作。

而驱动件5采用气缸52或液压缸亦或者电动推杆时，以气缸52为例，气缸52可安装在柜体1外，但气缸52的伸缩端可伸入柜体1内并与遮挡板连接，从而不占用柜体1内的空间，气缸52伸缩端伸长或收缩时，带动遮挡板移动，移动过程中带动齿条移动，使齿条带动齿轮旋转，从而齿轮带动转动部42和切换部43旋转，以达到同步运作的效果，本实施例以驱动件5采用气缸52、液压缸或电动推杆为例，并对应附图6。

在一些实施例中，切换件4内开设有容纳腔44，旋转部92位于容纳腔44内，容纳腔44具体可开设在支撑座上，且可以是切换口11下端的支撑座，支撑座用于安装旋转部92时，即齿轮，提供齿轮容纳的空间，不会占用到切换板的空间，避免产生过大的间隙，影响灭火件3在灭火时，导致空气流通过快。

其中，容纳腔44分为穿设部分和封闭部分，穿设部分在水平方向开设四个腔口，其中三个腔口与柜体1内连通，靠近柜体1外的腔口与封闭部分连通，封闭部分呈圆弧状，契合齿轮的形状，且封闭部分仅开设一个与穿设部分连通的腔口，旋转部92位于封闭部分内，且通过与穿设部分连通的腔口贯穿封闭部分进入穿设部分内。

由于封闭部分只开设一个与穿设部分连通的腔口，而没有连通的部分则位于柜体1外，从而使整个容纳腔44不与柜体1外连通，同时又能够保证旋转部92的正常安装和使用，齿条可通过穿设部分贯穿开设容纳腔44的支撑座，并与齿轮啮合，以保证切换的稳定。

在一些实施例中，检测件6设置有至少两个检测阈值，检测件6采用温度传感器61和烟雾传感器62时，温度传感器61可设定至少两个阈值，如60度为一个阈值，80度为一个阈值，当温度达到60度时，需要使用冷却件2对柜体1内进行散热，温度高于80度时，则加大冷却件2的输出功率，若烟雾传感器62检测到烟雾且温度高于80度时，需要使用灭火件3进行灭火，因此当烟雾传感器62没有检测到温度时，温度传感器61的各种阈值为调整冷却件2的输出功率的判定标准，因此可设置多个检测阈值，可以对冷却件2的功率进行调整，保证散热通畅。

本申请还提供一种智能馈线柜的控制方法，参考图7所示，用于上述馈线柜的控制器10中，所述方法包括：

S101、获取检测件6采集的柜体1内的环境数据，检测件6的环境数据有：温度数据和烟雾数据。

S102、基于预设的监测阈值确定所述环境数据是否异常，监测阈值可以是温度阈值以及是否有烟雾，通过温度数据是否高于阈值，以及柜体1内是否有烟雾，进行判断。

S103、在所述环境数据异常的情况下，基于所述环境数据生成切换指令和控制指令，其中，环境数据异常分为两种类型，分别为：温度数据超过阈值，但无烟雾数据以及温度数据超过阈值且有烟雾数据两种。

S104、控制器10向驱动件5发送切换指令，以控制切换件4切换冷却件2或灭火件3至柜体1内，如环境数据异常属于温度数据超过阈值，但无烟雾数据时，驱动件5通过切换件4将冷却件2切换至柜体1内，冷却件2对柜体1内部提供冷却散热，如环境数据异常属于温度数据超过阈值且有烟雾数据时，驱动件5通过切换件4将灭火件3切换至柜体1内，灭火件3对柜体1内部的火进行扑灭。

S105、控制器10向冷却件2或灭火件3发送控制指令，以控制冷却间或灭火件3启闭，如冷却件2位于柜体1内，则冷却件2对柜体1内进行冷却散热，如灭火件3位于柜体1内，则灭火件3喷出灭火物质进行灭火。

其中，当温度数据阈值设置有多个时，在温度数据超过阈值，且没有烟雾数据时，根据超过的阈值控制冷却件2的输出端功率，调整散热效率，但无论温度数据是否超过阈值，存在烟雾数据时，均会控制灭火件3切换至柜体1内，并对柜体1进行灭火，以防止温度传感器61损坏的情况。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。