CN104242108A - 电力机柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力机柜。柜体上设有通过螺纹紧固结构可拆固定在柜体外的风机以及连通风机的风口和柜体内的空间的通风孔，螺纹紧固结构包括固定或一体设置在柜体上的固定螺母、风机上开设的与螺母的内螺纹孔对应的螺栓过孔以及与固定螺母适配的紧固螺栓，从而通过风机实现对柜体内电气元件的强制风冷，加速柜体内外空间中冷热空气对流换热的速度，也使得柜体内的各个电气元件都能得到充分的散热，避免柜体内局部散热不畅的问题，从而解决了现有技术中柜体在采用自然风冷的散热方式后引起的电气元件散热不畅的问题。

Description

电力机柜

技术领域

本发明涉及一种电力机柜。 

背景技术

目前，在电力机柜上通常采用自然风冷的方式进行散热，即在电力机柜的柜体上开设有腰形的散热孔，以使柜体内外空间中的高温空气和低温空气对流而起到对柜体内电气元件风冷散热的效果。如中国专利文献CN202217939U公开的一种中置柜，包括柜体，柜体内设有由隔板分隔围成的断路器室、电缆室、主母线室和仪表室，并在柜体上配有与断路器室、电缆室、主母线室和仪表室对应的柜门，电缆室位于柜体的下部，断路器室位于柜体中部的前侧，仪表室位于柜体上部的前侧，主母线室位于柜体中部和上部的后侧，仪表室与主母线室之间间隔设置形成一隔离空间，隔离空间与断路器相通，并将散热孔分设于断路器室、电缆室、主母线室和仪表室对应的各个柜门上和柜体的蒙皮上，这样在使用时，柜体内的断路器室、电缆室、主母线室和仪表室中电气元件在使用过程中产生的热量将通过对流换热的方式从散热孔排出。但因自然风冷的散热方式受到电力机柜所处环境的影响，所以在无风、发热设备分布密集等环境中，电力机柜周围的空气的温度也较高，而且柜体内外空间的气流对流速度较慢，电气元件产生的热量只能在柜体内空气中循环，无法及时从散热孔中排出，从而在实际使用中，柜体内经常会出现靠近散热孔的电气元件散热良好，而距离散热孔较远的电气元件散热速度慢、乃至无法散热的问题，以致柜体内经常会出现局部温度过高的问题，使得柜体内的电气元件出现老化速度加快，使用寿命缩短的问题，进而严重影响电力机柜的使用可靠性和稳定性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种电力机柜，旨在解决现有柜体在采用自然风冷的散热方式后引起的电气元件散热不畅的问题。 

为了实现以上目的，本发明中电力机柜的技术方案如下： 

电力机柜，包括柜体，柜体上开设有贯通柜体内外空间的散热孔，柜体上设有通过螺纹紧固结构可拆固定在柜体外的风机以及连通风机的风口和柜体内的空间的通风孔，通风孔和散热孔间隔设置，螺纹紧固结构包括固定或一体设置在柜体上的固定螺母、风机上开设的与螺母的内螺纹孔对应的螺栓过孔以及与固定螺母适配的紧固螺栓，紧固螺栓的螺帽和固定螺母的相对端面分别挡止在螺栓过孔的两端孔沿的相背侧。

固定螺母是铆接固定在柜体上的铆螺母或托板螺母，固定螺母具有与紧固螺栓适配的螺母主体，螺母主体一端与螺栓过孔的对应端孔沿挡止配合，螺母主体的另一端设有铆接固连在柜体上的铆接结构。 

固定螺母是拉铆螺母，并在柜体上于通风孔的外围开设有与拉铆螺母适配的拉铆孔，拉铆孔有两个以上并至少布置在通风孔的相背两侧，各拉铆孔中分别装配有固定螺母。 

柜体内至少设置有断路器室、仪表室和主母线室，通气孔与断路器室直接或通过空置风道间接连通。 

仪表室和主母线室处于柜体的顶部，且仪表室处于主母线室之前，断路器室处于仪表室之下。 

通气孔与仪表室通过空置风道间接连通，空置风道处于仪表室和主母线室之间，所述风机处于柜体的上侧。 

柜体包括主柜体，主柜体上开设有泄压口，泄压口上扣盖有泄压盖板，泄压盖板通过用于受爆炸冲击时被拉断或剪断的保险件固定在主柜体上。 

所述风机和通气孔均处于泄压盖板上。 

所述散热孔部分或全部布置在泄压盖板上，并泄压盖板上固定或一体设置有扣盖在其上散热孔的外端的阻气帽，阻气帽向外拱起而在其内形成与散热孔连通的换热腔，换热腔朝向散热孔的一侧设有封堵面，换热腔的其他侧设有用于连通外界的侧开口。 

阻气帽具有竖直或倾斜立设在泄压盖板上的立壁以及延伸方向和散热孔朝向垂直的阻挡壁，阻挡壁一体设置在立壁的梢部，所述封堵面为阻挡壁朝向散热孔的一侧壁面，侧开口处于阻挡壁朝向散热孔的一侧且与立壁相邻的位置处。 

本发明中柜体上设有通过螺纹紧固结构可拆固定在柜体外的风机以及连通风机的风口和柜体内的空间的通风孔，螺纹紧固结构包括固定或一体设置在柜体上的固定螺母、风机上开设的与螺母的内螺纹孔对应的螺栓过孔以及与固定螺母适配的紧固螺栓。在使用时，在风机采用抽风的形式后，风机能够将柜体内的热空气抽出，并通过散热孔向柜体内补充外界较冷的空气，以使柜体内外的冷热空气实现对流换热；在风机采用吹风的形式后，风机能够将外界较冷的空气吹入柜体内，以增大柜体内的气压，迫使柜体内的热空气从散热孔排出，也能实现柜体内外的冷热空气的对流换热，因此本发明通过风机实现对柜体内电气元件的强制风冷，加速柜体内外空间中冷热空气对流换热的速度，也使得柜体内的各个电气元件都能得到充分的散热，避免柜体内局部散热不畅的问题，从而解决了现有技术中柜体在采用自然风冷的散热方式后引起的电气元件散热不畅的问题。同时，固定螺母在与紧固螺栓螺纹连接前，已经固定在柜体上，这样在进行风机的拆装时，只要将紧固螺栓从固定螺母上旋下，就能将风机从柜体上拆下，而无需打开柜体，从而使得电力机柜能够在不断电的情况下完成风机的拆装，减少在电力机柜正常使用过程中的停电作业。 

进一步的，柜体包括主柜体及其泄压口上扣盖的泄压盖板，泄压盖板上固定或一体设置有扣盖在其上散热孔的外端的阻气帽，阻气帽向外拱起而在其内形成与散热孔连通的换热腔，换热腔朝向散热孔的一侧设有封堵面，换热腔的其他侧设有用于连通外界的侧开口。在使用时，阻气帽的封堵面能够阻止柜体内的气体直接从散热孔中冲出，而侧开口则能够保证外界空气和柜体内空气在换热腔和散热孔形成的空间中对流换热，从而使得泄压盖板在不丧失保险泄压功能的基础上，利用泄压盖板上的散热孔和阻气帽上的侧开口进行散热，从而进一步提高了柜体散热的效率。 

附图说明

图1是本发明的电力机柜的实施例的立体结构示意图； 

图2是图1的主视图；

图3是图1中A处的局部放大图；

图4是图1中风机的结构示意图；

图5是图4中风机主体的立体结构示意图；

图6是图5的主视图；

图7是图4中风机架板的结构示意图；

图8是图1中风机盖板的结构示意图。

具体实施方式

本发明中电力机柜的实施例：如图1至图8所示，该电力机柜是一种高压电气柜，其包括柜体及其上装配的风机2，其中柜体由主柜体1和泄压盖板构成，泄压盖板有三个并从左至右依次分为左泄压盖板11、中泄压盖板12和右泄压盖板13，左泄压盖板11、中泄压盖板12和右泄压盖板13均通过受爆炸冲击时可被拉断的保险螺栓固定在主柜体1的顶部、并扣盖在主柜体1顶部开设的泄压口上，并在左泄压盖板11、中泄压盖板12和右泄压盖板13上均布设有散热孔131，右泄压盖板13上的散热孔131有两组并前后间隔布置；风机2通过螺纹紧固结构可拆固定在右泄压盖板13的外板面上于两组散热孔131之间的位置处，并在右泄压盖板13的中间部位开设有风机2的风口和柜体内的空间的通风孔18，通风孔18和散热孔131间隔设置。螺纹紧固结构由固定螺母211、螺栓过孔212和紧固螺栓构成，固定螺母211为铆接固定在右泄压盖板13上的拉铆螺母，并在右泄压盖板13上于通风孔18和散热孔131之间的位置处开设有与拉铆螺母适配的拉铆孔，拉铆孔有四个并两个一组的对称布置在通风孔18组的前后侧，各拉铆孔内分别装配有固定螺母211；螺栓过孔212处于风机2上，螺栓过孔212的两端孔沿分别挡止在紧固螺栓的螺帽和固定螺母211的相对端面上。 

固定螺母211主要由与紧固螺栓螺纹连接的螺母主体构成，螺母主体的下端设有铆接固定在右泄压盖板13上的铆接结构，该铆接结构为螺母主体的下端口处向外翻折的铆接翻边；螺母主体的上端与螺栓过孔212的下端孔沿挡止配合。 

风机2由风机主体22、风机架板23和风机盖板24构成。风机主体22的外形为立方体，风机主体22的中间部位开设有贯通上下侧面的圆孔状的轴流风道221，轴流风道221的下端口为整个风机2的下端风口，轴流风道221中转动装配有可正反转的风机扇叶222，并在风机主体22的顶面上于轴流风道221的外围开设有四个在周向间隔均布的螺纹孔223。风机架板23是下端开口的空心盒体，风机架板23的下侧边沿处设有在前后侧向外相背翻折的连接翻边231，螺纹紧固结构中的螺栓过孔212处于该连接翻边231上，该螺栓过孔212为沿前后方向延伸的长孔；风机架板23的顶部中心部位开设有与轴流风道221同轴连通的圆形的穿孔232，穿孔232的下端孔沿挡止在风机主体22的顶面上于轴流风道221的上端口外围部分上，并在风机架板23的顶面上于穿孔232的外围开设有四个在周向间隔均布的下安装用孔233，该下安装用孔233与螺纹紧固结构中的螺栓过孔212上下相对布置，下安装用孔233为沿穿孔232的径向延伸的长孔。风机盖板24为方形平板，风机盖板24的中心部位开设有呈栅格状布置的栅格孔241，并在风机盖板24上于栅格孔241区域的四周位置处开设有四个与下安装用孔233相对布置的上安装用孔242，这四个上安装用孔242为孔壁面与下安装用孔233的孔壁面吻合的长孔。风机盖板24上的栅格孔241沿前后方向延伸，而右泄压盖板上的通气孔沿左右方向延伸。 

左泄压盖板11、中泄压盖板12和右泄压盖板13上的散热孔131均为左右延伸的长孔且结构相同，以右泄压盖板12上的散热孔131为例。右泄压盖板13上一体设置有分别扣盖在各个散热孔131上的阻气帽132，该阻气帽132是门形帽体，以使阻气帽132向外拱起而形成与散热孔131连通的换热腔，具体的，阻气帽132由立壁133和阻挡壁134构成，立壁133有两个并分别相向倾斜立设在换热孔的左右两端位置处，阻挡壁134桥接在两立壁133的梢部，以使换热腔的上侧（即朝向散热孔131的一侧）设有处于阻挡壁134的内壁面上的封堵面135，换热腔的前后侧（即阻挡壁134朝向散热孔131的一侧且与立壁133相邻的位置处）设有连通外界的侧开口136。 

主柜体1内设有处于顶部的仪表室14和主母线室15以及处于仪表室14之下的断路器室16，其中仪表室14处于主母线室15之间，并在仪表室14和主母线室15之间具有连通右泄压盖板13上的通气孔和断路器室16的空置风道17，这样通气孔与仪表室14将通过空置风道17间接连通。 

本实施例中电力机柜在使用过程中，当风机2正转时，通过柜顶的风机2将断路器散的热量及时排出柜外；当风机2反转时，风机2可以把断路器散的热量抽出柜外，从而通过风机2的抽吹风对断路器和柜体起到很好的保护作用，并可通过螺纹紧固结构在不停电时候可以自由的更换风机2，不用打开右泄压盖板13，减少了检修人员的工作强度。风机盖板24完全把风机2给封闭在风机架板23内，右泄压盖板13和风机2之间开有通气孔，保证风机2和柜体之间的隔离，检修人员只需把4个连接风机架板23和泄压盖的紧固螺栓拧下后，就可以自由的更换风机2,保护了检修人员的安全，操作方便。 

在上述实施例中，固定螺母为拉铆螺母，在其他实施例中，固定螺母也可以是压铆螺母等铆螺母或者双耳托板螺母、单耳托板螺母等托板螺母，以使固定螺母通过铆接的方式固定在右泄压盖板上。另外，固定螺母也可以是一体设置在泄压盖板上或通过焊接、粘接、螺纹连接、卡扣连接、过盈装配等方式固定在右泄压盖板上的普通螺母。 

在上述实施例中，风机处于泄压盖板上，以避免在主柜体上设置相应螺纹紧固结构对其结构的破坏，在其他实施例中，风机也可以装配在柜体的其他位置处，如侧壁面，乃至于底部。 

Claims (10)

1.电力机柜，包括柜体，柜体上开设有贯通柜体内外空间的散热孔，其特征在于，柜体上设有通过螺纹紧固结构可拆固定在柜体外的风机以及连通风机的风口和柜体内的空间的通风孔，通风孔和散热孔间隔设置，螺纹紧固结构包括固定或一体设置在柜体上的固定螺母、风机上开设的与螺母的内螺纹孔对应的螺栓过孔以及与固定螺母适配的紧固螺栓，紧固螺栓的螺帽和固定螺母的相对端面分别挡止在螺栓过孔的两端孔沿的相背侧。

2.根据权利要求1所述的电力机柜，其特征在于，固定螺母是铆接固定在柜体上的铆螺母或托板螺母，固定螺母具有与紧固螺栓适配的螺母主体，螺母主体一端与螺栓过孔的对应端孔沿挡止配合，螺母主体的另一端设有铆接固连在柜体上的铆接结构。

3.根据权利要求2所述的电力机柜，其特征在于，固定螺母是拉铆螺母，并在柜体上于通风孔的外围开设有与拉铆螺母适配的拉铆孔，拉铆孔有两个以上并至少布置在通风孔的相背两侧，各拉铆孔中分别装配有固定螺母。

4.根据权利要求1所述的电力机柜，其特征在于，柜体内至少设置有断路器室、仪表室和主母线室，通气孔与断路器室直接或通过空置风道间接连通。

5.根据权利要求4所述的电力机柜，其特征在于，仪表室和主母线室处于柜体的顶部，且仪表室处于主母线室之前，断路器室处于仪表室之下。

6.根据权利要求5所述的电力机柜，其特征在于，通气孔与仪表室通过空置风道间接连通，空置风道处于仪表室和主母线室之间，所述风机处于柜体的上侧。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电力机柜，其特征在于，柜体包括主柜体，主柜体上开设有泄压口，泄压口上扣盖有泄压盖板，泄压盖板通过用于受爆炸冲击时被拉断或剪断的保险件固定在主柜体上。

8.根据权利要求7所述的电力机柜，其特征在于，所述风机和通气孔均处于泄压盖板上。

9.根据权利要求7所述的电力机柜，其特征在于，所述散热孔部分或全部布置在泄压盖板上，并泄压盖板上固定或一体设置有扣盖在其上散热孔的外端的阻气帽，阻气帽向外拱起而在其内形成与散热孔连通的换热腔，换热腔朝向散热孔的一侧设有封堵面，换热腔的其他侧设有用于连通外界的侧开口。

10.根据权利要求9所述的电力机柜，其特征在于，阻气帽具有竖直或倾斜立设在泄压盖板上的立壁以及延伸方向和散热孔朝向垂直的阻挡壁，阻挡壁一体设置在立壁的梢部，所述封堵面为阻挡壁朝向散热孔的一侧壁面，侧开口处于阻挡壁朝向散热孔的一侧且与立壁相邻的位置处。