一种智能机电一体化控制柜使用的防火装置的制作方法

本实用新型涉及自动控制设备领域，特别是一种智能机电一体化控制柜使用的防火装置。

背景技术：

各种电气控制柜等，由于其内部安装有若干控制电气设备(比如断路器、负荷开关、接触器、熔断器、隔离开关、接地开关、互感器，以及配套的控制、测量、保护、调节装置)，因此工作时会产生热量，特别在控制的用电设备超负荷时热量会相对更大。在实际应用中，无论是控制柜内电气设备自身故障还是外部控制设备负荷过大故障，导致温度异常升高而产生火灾时，或者直接产生火灾时，由于现有电气控制柜没有一种自动灭火器，因此往往发生火灾后，由于人为灭火的延迟性会带来较大的不良后果及损失，并对生产带来更大的影响。

基于上述，提供一种能时刻监测控制柜内异常情况，当内部发生异常温度升高乃至明火时，能及时进行灭火以及断开输入电源的防火装置显得尤为必要。

技术实现要素：

为了克服现有电气控制柜因结构所限，在发生温度异常升高导致火灾时，以及直接产生明火时，无法对内部电气设备进行自动灭火，人为采用灭火器灭火，因时间延迟会造成更大不良后果，以及会对正常生产带来更大影响的弊端，本实用新型提供了在管理人员打开柜门检修等时能自动停止工作，柜门关闭应用中，能自动检测柜内温度以及明火情况，当柜内温度异常过高或直接产生明火时，在相关电路作用下，能自动经电机减速机构打开灭火器本体，从而在第一时间对柜内电气设备进行灭火，减少了因灭火时间延迟带来的更大影响，后续在维护后能及时投入生产，减少了对生产带来的影响，且在灭火的初期能及时断开柜内断路器的输出电源，断开柜内电气设备的负荷，降低了火灾继续扩大的一种智能机电一体化控制柜使用的防火装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能机电一体化控制柜使用的防火装置，包括蓄电池、充电插座、灭火器本体、电机减速机构、点动式常开触点微动电源开关、电源开关，其特征在于还具有温度检测电路、明火检测电路和时间电路；所述灭火器本体下操作手柄上端安装有支撑板，电机减速机构固定安装在支撑板上，电机减速机构的动力输出轴安装有卷绕筒，电机减速机构的卷绕筒中间固定安装有拉绳，拉绳另一端固定安装在灭火器本体的上操作手柄右侧端；所述灭火器本体套装在壳体内，壳体的一侧上端有开孔，灭火器本体的喷嘴位于开孔外侧端，壳体另一侧固定安装在电气控制柜本体的内侧端上部；所述微动电源开关的壳体上端固定安装在电气控制柜本体的内前中部上端；所述蓄电池、充电插座、电源开关、温度检测电路、明火检测电路和时间电路安装在元件盒内，元件盒安装在电气控制柜本体内；所述蓄电池正极经电源开关和微动电源开关一端经导线连接，微动电源开关另一端和温度检测电路及明火检测电路、时间电路的正极电源输入端经导线连接，蓄电池负极和时间电路、明火检测电路、温度检测电路的负极电源输入端经导线连接；所述温度检测电路的信号输出端和时间电路的信号输入端经导线连接，明火检测电路信号输出端和温度检测电路的信号输入端经导线连接，时间电路的电源输出两端和电机减速机构的电源输入两端分别经导线连接，时间电路的信号输出端和电气控柜内断路器的实验按钮下两个触点分别经导线连接。

进一步地，所述灭火器本体保险销取下不用。

进一步地，所述电机减速机构是电机齿轮减速器。

进一步地，所述温度检测电路包括温度开关、可控硅、继电器、电阻，其间经电路板布线连接，可控硅阴极和继电器正极电源输入端连接，可控硅控制极和电阻一端连接，电阻另一端和温度开关一端连接，继电器负极电源输入端及控制电源输入端连接，可控硅阳极和温度开关另一端连接。

进一步地，所述明火检测电路包括光敏电阻、npn三极管和pnp三极管、二极管，其间经电路板布线连接，光敏电阻一端和pnp三极管发射极连接，光敏电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和pnp三极管基极连接，pnp三极管集电极和二极管正极连接。

进一步地，所述时间电路包括型号ne555的时基集成电路、电解电容、电阻、npn三极管、继电器、可调电阻和瓷片电容，其间经电路板布线连接，时基集成电路的复位端4脚及正极电源输入端8脚和可调电阻一端、第一只继电器正极电源输入端及正极控制电源输入端连接，可调电阻另一端和电解电容正极、时基集成电路的阈值端6脚及放电端7脚连接，时基集成电路的输出端3脚和电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，电解电容负极和时基集成电路的负极电源输入端1脚、第二只瓷片电容一端、npn三极管发射极、第一只继电器负极控制电源输入端连接，时基集成电路的触发端2脚和第一只瓷片电容一端连接，时基集成电路的控制端5脚和第二只瓷片电容另一端连接，第一只继电器两个常开触点端和第二只继电器两个电源输入端分别连接。

本实用新型有益效果是：本新型平时不打开电气控制柜门时，其内部处于黑暗状态。本新型平时在管理人员打开柜门检修柜体内电气设备等时，由于微动开关内部常开触点开路，进而全部电路能停止工作，防止了管理人员打开柜门，灭火器本体误工作。平时应用中不打开柜门时，温度检测电路和明火检测电路能自动检测柜内温度以及明火情况，当柜内温度异常过高或直接产生明火时，在温度检测电路和明火检测电路及时间电路作用下，电机减速机构能自动打开灭火器本体的手柄，进而灭火器本体能在第一时间喷出灭火剂对柜内电气设备进行灭火，减少了因灭火时间延迟带来的更大影响，后续在维护后能及时投入生产，减少了对生产带来的影响，且在灭火的初期，时间电路能自动接通开关柜本体内断路器的实验按钮下两个触点，进而断路器跳闸，能及时断开柜内各电气设备的输出电源，断开柜内电气设备的负荷，尽可能降低了火灾继续扩大的隐患。基于上述，所以本新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本新型做进一步说明。

图1是本新型整体结构示意图。

图2是本新型灭火器本体和电机减速机构之间的结构示意图。

图3是本新型电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种智能机电一体化控制柜使用的防火装置，包括蓄电池1、充电插座2、罐装电气灭火器本体3、电机减速机构4、点动式常开触点微动电源开关5、拨动式电源开关6，还具有温度检测电路7、明火检测电路8和时间电路9；所述灭火器本体3和电机减速机构4构成灭火机构，灭火器本体下操作手柄31上端焊接有一只矩形支撑板32，电机减速机构4的壳体经螺杆螺母横向安装在支撑板32上端，电机减速机构4的动力输出轴41横向朝向右端，电机减速机构的动力输出轴上横向安装有一个卷绕筒42，卷绕筒42两端外径大、中间外径小，电机减速机构的卷绕筒42中间固定安装有一根拉绳10(捆在卷绕筒42中间开孔内)，拉绳10另一端固定安装在灭火器本体的上操作手柄33右侧端开孔内(捆在开孔内)；所述灭火机构3套装在下端有底的一个筒型壳体11内，筒型壳体11的左侧上端有一个开孔111，灭火器本体3的喷嘴34位于开孔左外侧端，灭火机构的配套筒型壳体11右侧端焊接在电气控制柜本体12的右内侧端上部；所述点动式常开触点微动电源开关5的壳体上端经胶水粘接或螺杆螺母固定安装在电气控制柜本体12的内前左中部上端，电气控制柜本体12两个门关闭后，左端门121将微动电源开关5的按钮压住其内部两个常开触点处于闭合状态(左端门121右后侧压住右端门122左前侧)，门打开后微动电源开关5内部两个常开触点开路；所述蓄电池1、充电插座2、拨动式电源开关6、温度检测电路7、明火检测电路8和时间电路9安装在电路板上，电路板安装在元件盒13内，元件盒13经螺杆螺母安装在电气控制柜本体12的内上后侧。罐装电气灭火器本体3是碳酸氢钠干粉灭火器，应用在本新型中灭火器本体3保险销预先取下

图1、2、3中所示，蓄电池g是型号6v/5ah的锂蓄电池、充电插座cz是同轴电源插座，电源插座cz的插孔位于元件盒前上右端开孔外。电机减速机构m是品牌cnxci、型号xc25ga370的直流电机齿轮减速器，其壳体右端内具有多级齿轮减速机构，工作时左端壳体内电机输出的动力被多级齿轮减速增加扭矩后从右端动力输出轴输出，工作电压6v，动力输出轴转速每分钟60转，拨动式电源开关s的手柄位于元件盒前上左端开孔外。温度检测电路包括温度开关w、可控硅vs、继电器k1、电阻r，其间经电路板布线连接，可控硅vs阴极和继电器k1正极电源输入端连接，可控硅vs控制极和电阻r一端连接，电阻r另一端和温度开关w一端连接，继电器k1负极电源输入端及控制电源输入端连接，可控硅vs阳极和温度开关w另一端连接，温度开关w(71)的感温面位于元件盒前中部左端开孔外，温度开关w是型号ksd301、控制温度60℃的突跳式常开触点温度开关成品。明火检测电路包括光敏电阻rl、npn三极管q2和pnp三极管q3、二极管vd，其间经电路板布线连接，光敏电阻rl一端和pnp三极管q3发射极连接，光敏电阻rl另一端和npn三极管q2基极连接，npn三极管q2集电极和pnp三极管q3基极连接，pnp三极管q3集电极和二极管vd正极连接，光敏电阻rl(81)的受光面位于元件盒前中部左端开孔外。时间电路包括型号ne555的时基集成电路a1、电解电容c1、电阻r1、npn三极管q1、继电器k及k2、可调电阻rp和瓷片电容c2及c3，其间经电路板布线连接，时基集成电路a1的复位端4脚及正极电源输入端8脚和可调电阻rp一端、第一只继电器k正极电源输入端及正极控制电源输入端连接，可调电阻rp另一端和电解电容c1正极、时基集成电路a1的阈值端6脚及放电端7脚连接，时基集成电路a1的输出端3脚和电阻r1一端连接，电阻r1另一端和npn三极管q1基极连接，npn三极管q1集电极和第一只继电器k负极电源输入端连接，电解电容c1负极和时基集成电路a1的负极电源输入端1脚、第二只瓷片电容c2一端、npn三极管q1发射极、第一只继电器k负极控制电源输入端连接，时基集成电路a1的触发端2脚和第一只瓷片电容c3一端连接，时基集成电路a1的控制端5脚和第二只瓷片电容c2另一端连接，第一只继电器k两个常开触点端和第二只继电器k2两个电源输入端分别连接。

图3中所示，蓄电池g两极和充电插座cz(蓄电池g无电时可把外部6v电源充电器的充电插头插入充电插座cz内为蓄电池g充电)两个接线端分别经导线连接。蓄电池g正极和拨动电源开关s一端连接。拨动电源开关s另一端和微动电源开关sk一端经导线连接，微动电源开关sk另一端和温度检测电路正极电源输入端可控硅vs阳极及明火检测电路正极电源输入端pnp三极管q3发射极、时间电路正极电源输入端时基集成电路a1的8脚经导线连接。蓄电池g负极和时间电路负极电源输入端电解电容c1负极、明火检测电路负极电源输入端npn三极管q2发射极、温度检测电路负极电源输入端继电器k1负极电源输入端经导线连接。温度检测电路的信号输出端继电器k1常开触点端和时间电路的信号输入端瓷片电容c3另一端经导线连接。明火检测电路信号输出端二极管vd负极和温度检测电路的信号输入端电阻r另一端经导线连接。时间电路的电源输出两端继电器k两个常开触点端和电机减速机构m的电源输入两端分别经导线连接。时间电路的信号输出端继电器k2控制触点端及常开触点端和电气控柜内断路器的实验按钮sy下两个触点分别经导线连接。

图1、2、3中所示，本新型平时不打开电气控制柜本体12的门时，其内部处于黑暗状态。本新型打开电源开关s后，整体电路就处于得电待机状态。电气控制柜门12关闭时，由于柜门后侧压住微动电源开关sk的前端按钮、微动电源开关sk内部两个开触点处于闭合状态，于是，后续明火检测电路、温度检测电路、时间电路电路全部处于正常得电状态(蓄电池g正极经打开的电源开关s、内部触点闭合的微动电源开关sk进入明火检测电路、温度检测电路、时间电路正极电源输入端)。平时在管理人员打开柜门检修柜体内电气设备等时，由于柜门后侧不再压住微动电源开关sk的前端按钮、微动电源开关sk内部两个开触点处于开路状态，于是后续明火检测电路、温度检测电路、时间电路全部处于失电状态；那么灭火器本体3也就不会工作。温度检测电路中：柜门关闭温度检测电路得电工作后，当电气控制柜本体12内没有发生状况、温度正常、低于60℃时，温度开关w内部两个常开触点处于开路状态，后续继电器k1继续保持失电状态、其常开触点不会输出低电平信号进入时间电路的瓷片电容c3另一端，灭火器本体也就不会工作；当电气控制柜本体12内因各种原因导致温度异常、高于60℃以上时，温度开关w内部两个常开触点处于闭合状态，这样，蓄电池g正极6v电源会经内部触点闭合的微动电源开关sk、内部触点闭合的温度开关w进入电阻r(降压限流)另一端，进而，可控硅vs的控制极被触发、可控硅vs导通，继电器k1(负极电源输入端和蓄电池g负极相连)得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，由于继电器k1控制电源输入端和蓄电池g负极连接，继电器k1常开触点端和时间电路的瓷片电容c3另一端连接，所以，电气控制柜本体12内温度超过60℃后，时间电路的瓷片电容c3另一端会被输入低电平信号，为后续灭火器本体工作创造了条件；温度正常时，时间电路的瓷片电容c3另一端不会被输入低电平信号。

图1、2、3中所示，明火检测电路中：平时柜门关闭没有发生火灾产生明火时，电气控制柜本体12内光线黑暗、光敏电阻rl的电阻值很高(10m左右)，此刻蓄电池g正极由微动开关w、光敏电阻rl进入npn三极管q2基极的电压低于0.7v，于是，npn三极管q2处于截止状态；后续pnp三极管q3继续保持截止不会输出高电平信号进入温度检测电路的电阻r另一端，那么，后续继电器k1继续保持失电状态、其常开触点端不会输出低电平信号进入时间电路的瓷片电容c3另一端，灭火器本体也就不会工作；当电气控制柜本体12内因各种原因导致发生明火时，此刻，电气控制柜本体12内由于有光照、光敏电阻rl的电阻值变得很低(100k左右)，此刻蓄电池g正极经由微动开关w、光敏电阻rl进入npn三极管q2基极的电压高于0.7v，于是，npn三极管q2处于导通状态、其集电极输出低电平进入pnp三极管q3的基极，pnp三极管q3导通其集电极输出高电平、经二极管vd单向导通进入电阻r(降压限流)另一端，进而，可控硅vs的控制极被触发、可控硅vs导通，继电器k1(负极电源输入端和蓄电池g负极相连)得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，由于继电器k1控制电源输入端和蓄电池g负极连接，继电器k1常开触点端和时间电路的瓷片电容c3另一端连接，所以，电气控制柜本体12内发生明火时，时间电路的瓷片电容c3另一端会被输入低电平信号，为后续灭火器本体工作3创造了条件；没有发生明火时，时间电路的瓷片电容c3另一端不会被输入低电平信号。

图1、2、3中所示，时间电路和电机减速机构中：时间电路平时没有得电时，由时基集成电路a1以及外围元件电解电容c1、可调电阻rp、无极性电容c2组成的单稳态触发电路处于稳态其3脚无输出；当实际应用中，电气控制柜本体12内温度超过60℃时、或者发声明火时，瓷片电容c3另一端被输入低电平信号后，低电平信号经瓷片电容c3耦合至时基集成电路a1的2脚，进而，单稳态触发电路会转为暂稳态，于是，时基集成电路a1在其内部电路作用下3脚输出5秒钟(时间等于可调电阻rp阻值*1.1*电解电容c1的容量)高电平经电阻r1降压限流进入npn三极管q1的基极(电压高于0.7v)，于是，npn三极管q1导通其集电极输出低电平进入继电器k负极电源输入端，进而，继电器k(正极电源输入端及正控制电源输入端和蓄电池g正极相通，负极控制电源输入端和蓄电池g负极相通)得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合(5秒种后，继电器k不再吸合，电机减速机构m和继电器k2均失电不再工作)；由于，继电器k两个常开触点端和电机减速机构m及继电器k2的正负两极电源输入端分别相连，所以，继电器k得电吸合后，电机减速机构m会得电工作其动力输出轴(继电器k2同时得电工作)顺时针转动、经卷绕筒42同步卷绕拉绳10，拉绳10和灭火器本体3的上操作手柄33距离缩短，于是，灭火器本体3的上操作手柄33向下运动，在灭火器本体3本体内部机构作用下，此刻灭火器本体3的喷嘴34会喷出灭火剂对电气控制柜本体12内由右至左、由上至下灭火(灭火剂向下落)，有效将电气控制柜本体12内产生的火灾消灭在萌芽状态(电机减速机构的卷绕筒卷绕拉绳5秒钟，刚好要将灭火器本体3的上操作手柄33向下拉动到止点，满足了实际需要)。本新型中，当继电器k2得电工作吸合其控制触点端和常开触点端闭合后，由于，继电器k2控制触点端、常开触点端和电气控柜内断路器的实验按钮sy下两个触点分别经导线连接，所以，在发生温度异常、产生明火时，电气控柜内断路器的实验按钮sy下两个触点会连通5秒钟，进而在断路器自身作用下断路器跳闸，能及时断开柜内各电气设备的输出电源，断开柜内电气设备的负荷，尽可能降低了火灾继续扩大的隐患。

图3中所示，可调电阻rp规格是2m(调节到0.97m左右)；电解电容c1型号是4.7μf/25v；瓷片电容c2、c3规格是0.01μf；npn三极管q1、q2型号分别是9013、9014；pnp三极管q3型号是9012；电阻r、r1阻值分别是1k、2k；继电器k、k1、k2是松乐品牌的12v继电器，具有两个电源输入端、两个控制电源输入端、两个常闭触点端、两个常开触点端；二极管vd型号是1n4148；光敏电阻rl型号是md45；可控硅vs是型号mcr100-1的塑封单向可控硅。

以上显示和描述了本新型的基本原理和主要特征及本新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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