CN205944780U - 固定式低压开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固定式低压开关柜，其技术方案要点是包括柜体及设于柜体上的柜门，还包括：红外线装置，其包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器设于柜门上以发射红外光，所述红外线接收器设于柜体上与红外线发射器相对设置以接收红外光并输出红外线检测信号；控制装置，其耦接于红外线接收器以接收红外线检测信号，并输出控制信号；照明灯，其耦接于控制装置以接收控制信号；当柜门打开使红外线接收器未接收到红外线发射器发出的红外光时，照明灯响应于控制信号以照亮柜体内的开关。照明灯开启以照亮柜体，使得检修人员能看清楚柜体内的开关损坏的情况，以方便检修人员检修。

Description

固定式低压开关柜

技术领域

本实用新型涉及电器设备技术领域，特别涉及一种固定式低压开关柜。

背景技术

随着产业化的不断发展，对开关柜的要求越来越高，尤其对柜体的外观仪表布置、内部结构以及防护等级拥有越来越多的要求。

低压开关柜作为配电及电能等转换装置适用于发电、冶金、纺织等众多的行业。

目前，公告号为CN203071443U的中国专利公开了一种固定分隔式低压柜，它包括柜体以及安装在柜体内的多个独立隔室，独立隔室前侧设置有隔室门，后侧设置有后封板，开关安装在独立隔室内，开关的进线侧与柜体后部垂直母线相连接。

这种固定分隔式低压柜虽然合理的将开关分布于独立的单元内，提升其安全性能，但当低压柜内部的开关损坏需要检修时，若低压柜位于周围光线较暗的环境，并且加上柜门对光线的阻挡，将使得检修人员无法看清开关的损坏位置，不利于检修人员维修操作，因此这种低压柜存在一定的改进之处。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种固定低压开关，具有在打开柜门时照明灯照亮柜体内的开关以方便检修人员查看的特性。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种固定式低压开关柜，包括柜体及设于柜体上的柜门，还包括：

红外线装置，其包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器设于柜门上以发射红外光，所述红外线接收器设于柜体上与红外线发射器相对设置以接收红外光并输出红外线检测信号；

控制装置，其耦接于红外线接收器以接收红外线检测信号，并输出控制信号；

照明灯，其耦接于控制装置以接收控制信号；

当柜门打开使红外线接收器未接收到红外线发射器发出的红外光时，所述照明灯响应于控制信号以照亮柜体内的开关。

通过上述技术方案，红外线发射器设置在柜门上，门柜关闭时，红外线接收器设置在柜体上与红外线发射器相对设置以接收红外光，使得照明灯在柜体内不被启动；但当，检修人员打开柜门去维修柜体内的开关时，柜门的开合，将导致红外线接收器无法接收到红外线发射器发出的红外光，从而通过控制装置控制照明灯开启以照亮柜体，使得检修人员能看清楚柜体内的开关损坏的情况，以方便检修人员检修。

优选的，所述红外线发射器包括：

555芯片，其四脚与八脚耦接于电压VCC，其一脚接地；

第二电阻，其一端耦接于电压VCC，其另一端耦接于555芯片的七脚；

第一电阻，其一端耦接于555芯片的七脚，其另一端耦接于555芯片的二脚和六脚；

第一电容，其一端耦接于第一电阻的另一端，其另一端接地；

第二电容，其一端耦接于555芯片的五脚，其另一端接地；

第三电阻，其一端耦接于555芯片的三脚；

红外发射管，其阳极耦接于第三电阻的另一端，其阴极接地。

通过上述技术方案，在接通红外线发射器的电源后，555芯片的三脚将输出占空比为1:5、频率为1kHz的方波，用于激励红外发射管发出红外光脉冲，电路结构简单，可靠性高。

优选的，所述红外线接收器包括：

红外接收管，其阳极接地；

第三电容，其一端耦接于红外接收管阴极；

第四电阻，其一端耦接于第三电容的另一端，其另一端接地；

第一二极管，其阳极耦接于第三电容的另一端；

第四电容，其一端耦接于第一二极管的阴极，其另一端接地；

第五电阻，其一端耦接于第一二极管的阴极，其另一端接地；

第八电阻，其一端耦接于第一二极管的阴极；

第一比较器，其反相端耦接于第八电阻的另一端；

第六电阻，其一端耦接于电压VDD，其另一端耦接于第一比较器的同相端；

第七电阻，其一端耦接于第一比较器的同相端，其另一端接地。

通过上述技术方案，第六电阻和第七电阻构成分压电路，为第一比较器的同相端提供基准电压值，基准电压值由第六电阻在电压VDD中所占的比值来决定，当红外接收管接收到红外发射管发出的红外光时会产生电流，并且随着红外光从弱变强，其输出的电流也会跟着从小变大，使得第八电阻的电压变大，第一比较器的反相端电压逐渐升高；当反相端的电压大于同相端的基准电压值时（即红外线发射器与红外线接收器相对），第一比较器的输出端输出低电平信号，照明灯不开启；反之，当红外接收管没有接受到红外光时（柜门开启使得红外线发射器不与红外线接收器相对），第一比较器的反相端电压接近于零，此时第一比较器的输出端输出高电平信号，使得照明灯被控制而启动。

优选的，所述控制装置包括：

第十电阻，其一端耦接于第一比较器的输出端；

第一三极管，其基极耦接于第十电阻的另一端，其集电极耦接于照明灯后连接电压VCC，其发射极接地。

通过上述技术方案，第一三极管作为开关元件来控制照明灯的开启和关闭，在第一三极管接收到低电平信号时，照明灯不开启；在第一三极管接收到高电平信号时，照明灯相应开启，电路结构简单、易于实现。

优选的，还包括：

切换开关，其输出端耦接于照明灯与控制装置之间的供电回路上；

光线检测装置，设置在柜体上，用于检测周围环境光线的强弱以输出光线检测信号；

驱动装置，耦接于光线检测装置以接收光线检测信号，并响应于光线检测信号以控制切换开关动作使照明灯能被启动。

通过上述技术方案，在周围环境光线较弱时，驱动检测装置才控制切换开关动作以导通照明灯与控制装置之间的供电回路，此时开启柜门，照明灯才会被启动；反之，当周围环境光线较好时，切换开关断开了照明灯与控制装置之间的供电回路，即使开启柜门，照明灯也不会被启动，从而使得照明灯的使用更加便捷，并且相应起到节约电能的目的。

优选的，所述光线检测装置包括：

光线检测部，用于检测周围环境光线的强弱，并输出相应的光线检测值；

比较部，耦接于光线检测部以接收光线检测值，并将光线检测值与预设的基准值进行比较，并根据比较结果输出相应的光线检测信号。

通过上述技术方案，在周围环境光线强度较高，检修人员能看清柜体内的开关时，照明灯开启起到的作用是微乎其微的，并不能帮助检修人员看清柜体内的开关；且只有当周围环境光线强度较弱，检修人员不能看清柜体内的开关，照明灯开启达到帮助检修人员看清柜体内开关的目的，比较部对光线检测值进行实时检测与比较，从而使得照明灯能被开启与关闭之间更加便捷与实用。

优选的，所述光线检测部包括：

光敏电阻，其一端耦接于电压VCC；

第十一电阻，其一端耦接于光敏电阻的另一端，其另一端接地。

通过上述技术方案，根据光敏电阻的特性，在光敏电阻受到光线直射时（表示周围光线充足），其自身的阻值将会下降，从而输入到比较部上的光线检测值将会相应的降低，使得照明灯不启动也能看清楚柜体内开关的情况。

优选的，所述比较部包括：

第二比较器，其同相端耦接于第十一电阻与光敏电阻之间的连接点上；

第十二电阻，其一端耦接于电压VDD，其另一端耦接于第二比较器的反相端；

可变电阻器，其一端耦接于第十二电阻与第二比较器的反相端之间的连接点上，其另一端接地。

通过上述技术方案，自第十二电阻与可变电阻器之间的连接点产生所述的基准值，即基准值取自可变电阻器上的电位，从而当光线检测值大于基准值时（周围环境光线较弱），第二比较器输出高电平的光线检测信号，使得照明灯能被启动；反之，当光线检测值小于基准值时（周围环境光线较强），第二比较器输出低电平的光线检测信号，照明灯不能被启动；可变电阻器的设置，能达到调节基准值的目的，从而提高电路的实用性。

优选的，所述切换开关为继电器。

通过上述技术方案，通过控制继电器线圈得电/失电，来控制继电器的触点开关动作，达到切换的目的，且继电器具有电器隔绝保护的作用，使用安全可靠性高。

优选的，所述驱动装置包括：

第十三电阻，其一端耦接于比较部的输出端上；

第二三极管，其基极耦接于第十三电阻的另一端，其集电极耦接于继电器的线圈后耦接于电压VCC，其发射极接地；

第二二极管，其反并联在继电器的线圈上。

通过上述技术方案，第十三电阻起到限流的作用，能防止光线检测信号的电流强度过高；第二三极管作为开关功能，具有检测精度高，且反应灵敏的特性；第二二极管能起到续流的作用，能在继电器断电时，将残留在继电器线圈中的电流释放掉，达到保护继电器的线圈的目的。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

在周围环境较暗时，照明灯与控制装置之间的供电回路被导通，此时打开柜门，红外线接收器没有接收到红外线发射器发出的红外光，从而控制装置将控制柜体内的照明灯启动，来照亮柜体内的开关，使得检修人员能看清楚开关的损坏位置等情况。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图，主要展示柜体、柜门的结构及红外线装置安装的位置；

图2为红外线装置的电路图；

图3为实施例一中控制装置的电路图；

图4为光线检测装置、驱动装置的电路图；

图5为实施例二中控制装置的电路图；

图6为稳压电路的电路图。

附图标记：

1、柜体；2、柜门；

3、红外线装置；

31、红外线发射器；R2、第二电阻；R1、第一电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；R3、第三电阻；L1、红外发射管；

32、红外线接收器；L2、红外接收管；C3、第三电容；R4、第四电阻；D1、第一二极管；C4、第四电容；R5、第五电阻；R8、第八电阻；N1、第一比较器；R6、第六电阻；R7、第七电阻；

4、控制装置；R10、第十电阻；Q1、第一三极管；

H1、照明灯；

5、光线检测装置；

51、光线检测部；RL1、光敏电阻；R11、第十一电阻；

52、比较部；N2、第二比较器；R12、第十二电阻；RP1、可变电阻器；

6、驱动装置；R13、第十三电阻；Q2、第二三极管；D2、第二二极管；

7、稳压电路；8、缝隙。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种固定式低压开关柜，如图1所示，包括柜体1及设于柜体1上的柜门2，柜门2能在柜体1上向一侧翻折与开合，且在柜门2闭合时，柜门2与柜体1之间形成有一道缝隙8，红外线装置3设置在所述的缝隙8中。

本实施例中，结合图1和图2所示，红外线装置3包括红外线发射器31和红外线接收器32，红外线发射器31设置在柜门2的侧壁上用来发射红外光，红外线接收器32设置在柜体1上与红外线发射器31相对设置用来接收红外光并输出红外线检测信号；

在柜体1内设置有控制装置4以及与控制装置4相连接的照明灯H1，照明灯H1设置在柜体1的上顶壁；在柜门2闭合时，红外线发射器31接收到红外线接收器32发出的红外光，输出相应的红外线检测信号，控制装置4耦接于红外线接收器32以接收红外线检测信号，并输出相应的控制信号，此时照明灯H1响应于控制信号不发光；但当柜门2打开时，将使红外线接收器32未接收到红外线发射器31发出的红外光，照明灯H1将响应于控制信号以照亮柜体1内的开关，从而方便检修人员查看。

以下对红外线发射器31详细说明，如图2所示，红外线发射器31包括：

555芯片，其四脚与八脚耦接于电压VCC，其一脚接地；第二电阻R2，其一端耦接于电压VCC，其另一端耦接于555芯片的七脚；第一电阻R1，其一端耦接于555芯片的七脚，其另一端耦接于555芯片的二脚和六脚；第一电容C1，其一端耦接于第一电阻R1的另一端，其另一端接地；第二电容C2，其一端耦接于555芯片的五脚，其另一端接地；第三电阻R3，其一端耦接于555芯片的三脚；红外发射管L1，其阳极耦接于第三电阻R3的另一端，其阴极接地。在接通红外线发射器31的电源后，在555芯片的三脚输出占空比约为1:5、频率为1kHz的方波，用以激励红外发射管L1发射出红外光脉冲。

以下对红外线接收器32详细说明，如图2所示，红外线接收器32包括：

红外接收管L2，其阳极接地；第三电容C3，其一端耦接于红外接收管L2阴极；第四电阻R4，其一端耦接于第三电容C3的另一端，其另一端接地；第一二极管D1，其阳极耦接于第三电容C3的另一端；第四电容C4，其一端耦接于第一二极管D1的阴极，其另一端接地；第五电阻R5，其一端耦接于第一二极管D1的阴极，其另一端接地；第八电阻R8，其一端耦接于第一二极管D1的阴极；第一比较器N1，其反相端耦接于第八电阻R8的另一端；第六电阻R6，其一端耦接于电压VDD，其另一端耦接于第一比较器N1的同相端；第七电阻R7，其一端耦接于第一比较器N1的同相端，其另一端接地；第九电阻，其一端耦接于第一比较器N1的输出端上，另一端耦接于控制装置4的输入端上。

第六电阻R6和第七电阻R7构成分压电路，为第一比较器N1的同相端提供基准电压值，基准电压值由第六电阻R6在电压VDD中所占的比值来决定；当红外接收管L2接收到红外发射管L1发出的红外光时会产生电流，并且随着红外光从弱变强，电流也会跟着从小变大，从而使得第八电阻R8的电压变大，从而使第一比较器N1的反相端电压逐渐升高；当反相端的电压大于同相端的基准电压值时，第一比较器N1的输出端输出低电平信号；反之，当红外接收管L2没有接受到红外光时，第一比较器N1的反相端电压接近于零，此时第一比较器N1的输出端输出高电平信号；其中第一二极管D1起到整流的作用，第四电容C4起到滤波的作用，第九电阻起到限流的作用，用于防止第一比较器N1的输出电流过大。

以下对控制装置4详细说明，如图3所示，控制装置4包括：

第十电阻R10，其一端耦接于第一比较器N1的输出端；第一三极管Q1，其基极耦接于第十电阻R10的另一端，其集电极耦接于照明灯H1后连接电压VCC，其发射极接地。从而当柜门2打开时，第一三极管Q1的基极将接收到高电平的信号，使得第一三极管Q1导通，照明灯H1的发光以照亮柜体1中的开关。

实施例二：

结合图4和图5所示，还包括：

切换开关，其输出端耦接于照明灯H1与控制装置4之间的供电回路上；

光线检测装置5，设置在柜体1上，用于检测周围环境光线的强弱以输出光线检测信号；

驱动装置6，耦接于光线检测装置5以接收光线检测信号，并响应于光线检测信号以控制切换开关动作使照明灯H1能被启动。

切换开关为继电器KM1，其具有输入端和输出端，切换开关的输入端为继电器KM1的线圈，切换开关的输出端为活动触点，本实施例的活动触点采用常开触点KM1-1，并且串联在照明灯H1与第一三极管Q1的集电极之间。

以下对光线检测装置5详细说明，如图4所示，光线检测装置5包括：

光线检测部51，用于检测周围环境光线的强弱，并输出相应的光线检测值；

比较部52，耦接于光线检测部51以接收光线检测值，并将光线检测值与预设的基准值进行比较，并根据比较结果输出相应的光线检测信号。

光线检测部51包括：

光敏电阻RL1，其一端耦接于电压VCC；第十一电阻R11，其一端耦接于光敏电阻RL1的另一端，其另一端接地。

比较部52包括：

第二比较器N2，其同相端耦接于第十一电阻R11与光敏电阻RL1之间的连接点上；第十二电阻R12，其一端耦接于电压VDD，其另一端耦接于第二比较器N2的反相端；可变电阻器RP1，其一端耦接于第十二电阻R12与第二比较器N2的反相端之间的连接点上，其另一端接地。

以下对驱动装置6详细说明，如图4所示，驱动装置6包括：

第十三电阻R13，其一端耦接于比较部52的输出端上；第二三极管Q2，其基极耦接于第十三电阻R13的另一端，其集电极耦接于继电器的线圈后耦接于电压VCC，其发射极接地；第二二极管D2，其反并联在继电器的线圈上。

图6为稳压电路，将输入接口J1上的交流电通过AC/DC转换器转换为直流电后，通过稳压电路转换为稳定的工作电压VCC和电压VDD，对红外线装置3、照明灯H1、控制装置4、光线检测装置5、驱动装置6进行供电。

工作过程：

当周围环境较亮时，光敏电阻RL1受光线直射，其阻值下降，使得第二比较器N2的同相端受到的光线检测值下降，且当光线检测值下降到小于基准值时，第二比较器N2的输出端输出低电平的光线检测信号至第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2截止，继电器KM1不得电，继电器KM1的常开触点断开照明灯H1与控制装置4之间的供电回路，使得照明灯H1无法被启动；且当周围环境较暗时，光敏电阻RL1没有受到光线直射，其阻值上升，使光线检测值上升而大于基准值，第二比较器N2的输出端将输出高电平的光线检测信号至第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2导通，继电器KM1得电，继电器KM1的常开触点KM1-1闭合，以导通照明灯H1与控制装置4之间的供电回路，使得照明灯H1能被启动；

在满足周围环境较暗时，柜门2从闭合状态打开，使得红外线接收器32没有接收到红外线发射器31发出的红外光，使得红外线接收器32输出高电平的红外线检测信号至第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1导通，从而照明灯H1得电发光，以照亮柜体1内的开关，以方便检修人员看清开关的损坏位置及情况，提高维修效率。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种固定式低压开关柜，包括柜体(1)及设于柜体(1)上的柜门(2)，其特征是，还包括：

红外线装置(3)，其包括红外线发射器(31)和红外线接收器(32)，所述红外线发射器(31)设于柜门(2)上以发射红外光，所述红外线接收器(32)设于柜体(1)上与红外线发射器(31)相对设置以接收红外光并输出红外线检测信号；

控制装置(4)，其耦接于红外线接收器(32)以接收红外线检测信号，并输出控制信号；

照明灯(H1)，其耦接于控制装置(4)以接收控制信号；

当柜门(2)打开使红外线接收器(32)未接收到红外线发射器(31)发出的红外光时，所述照明灯(H1)响应于控制信号以照亮柜体(1)内的开关。

2.根据权利要求1所述的固定式低压开关柜，其特征是，所述红外线发射器(31)包括：

555芯片，其四脚与八脚耦接于电压VCC，其一脚接地；

第二电阻(R2)，其一端耦接于电压VCC，其另一端耦接于555芯片的七脚；

第一电阻(R1)，其一端耦接于555芯片的七脚，其另一端耦接于555芯片的二脚和六脚；

第一电容(C1)，其一端耦接于第一电阻(R1)的另一端，其另一端接地；

第二电容(C2)，其一端耦接于555芯片的五脚，其另一端接地；

第三电阻(R3)，其一端耦接于555芯片的三脚；

红外发射管(L1)，其阳极耦接于第三电阻(R3)的另一端，其阴极接地。

3.根据权利要求1所述的固定式低压开关柜，其特征是，所述红外线接收器(32)包括：

红外接收管(L2)，其阳极接地；

第三电容(C3)，其一端耦接于红外接收管(L2)阴极；

第四电阻(R4)，其一端耦接于第三电容(C3)的另一端，其另一端接地；

第一二极管(D1)，其阳极耦接于第三电容(C3)的另一端；

第四电容(C4)，其一端耦接于第一二极管(D1)的阴极，其另一端接地；

第五电阻(R5)，其一端耦接于第一二极管(D1)的阴极，其另一端接地；

第八电阻(R8)，其一端耦接于第一二极管(D1)的阴极；

第一比较器(N1)，其反相端耦接于第八电阻(R8)的另一端；

第六电阻(R6)，其一端耦接于电压VDD，其另一端耦接于第一比较器(N1)的同相端；

第七电阻(R7)，其一端耦接于第一比较器(N1)的同相端，其另一端接地。

4.根据权利要求3所述的固定式低压开关柜，其特征是，所述控制装置(4)包括：

第十电阻(R10)，其一端耦接于第一比较器(N1)的输出端；

第一三极管(Q1)，其基极耦接于第十电阻(R10)的另一端，其集电极耦接于照明灯(H1)后连接电压VCC，其发射极接地。

5.根据权利要求1所述的固定式低压开关柜，其特征是，还包括：

切换开关，其输出端耦接于照明灯(H1)与控制装置(4)之间的供电回路上；

光线检测装置(5)，设置在柜体(1)上，用于检测周围环境光线的强弱以输出光线检测信号；

驱动装置(6)，耦接于光线检测装置(5)以接收光线检测信号，并响应于光线检测信号以控制切换开关动作使照明灯(H1)能被启动。

6.根据权利要求5所述的固定式低压开关柜，其特征是，所述光线检测装置(5)包括：

光线检测部(51)，用于检测周围环境光线的强弱，并输出相应的光线检测值；

比较部(52)，耦接于光线检测部(51)以接收光线检测值，并将光线检测值与预设的基准值进行比较，并根据比较结果输出相应的光线检测信号。

7.根据权利要求6所述的固定式低压开关柜，其特征是，所述光线检测部(51)包括：

光敏电阻(RL1)，其一端耦接于电压VCC；

第十一电阻(R11)，其一端耦接于光敏电阻(RL1)的另一端，其另一端接地。

8.根据权利要求7所述的固定式低压开关柜，其特征是，所述比较部(52)包括：

第二比较器(N2)，其同相端耦接于第十一电阻(R11)与光敏电阻(RL1)之间的连接点上；

第十二电阻(R12)，其一端耦接于电压VDD，其另一端耦接于第二比较器(N2)的反相端；

可变电阻器(RP1)，其一端耦接于第十二电阻(R12)与第二比较器(N2)的反相端之间的连接点上，其另一端接地。

9.根据权利要求6所述的固定式低压开关柜，其特征是，所述切换开关为继电器。

10.根据权利要求9所述的固定式低压开关柜，其特征是，所述驱动装置(6)包括：

第十三电阻(R13)，其一端耦接于比较部(52)的输出端上；

第二三极管(Q2)，其基极耦接于第十三电阻(R13)的另一端，其集电极耦接于继电器的线圈后耦接于电压VCC，其发射极接地；

第二二极管(D2)，其反并联在继电器的线圈上。