CN104617499A - 具有防水散热防尘性能的高压配电柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防水散热防尘性能的高压配电柜，包括柜体，柜体由左侧板、右侧板、顶板、底板、后板和柜门组成，柜体前部设置柜门；包括半圆形挡雨顶棚、桶状防水装置、四个横向隔板、温度传感器、控制器、鼓风机、粉尘过滤装置；温度传感器设置于柜体的内部，温度传感器采集到的温度信号输入到控制器，控制器控制鼓风机的启停；本发明有效的解决了配电柜的防水、散热和粉尘三大问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压配电柜，属于电力设备技术领域。
背景技术
高压配电柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，电压等级在3.6kV～550kV的电器产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。高压开关制造业是输变电设备制造业的重要组成部分，在整个电力工业中占有非常重要的地位。高压配电柜经常免不了受到水的侵袭，如果水从配电柜的顶部垂直滴入或倾斜进入配电柜内部，配电柜的元件将被浸泡在水中，从而导致电器设备短路无法正常运行。为了解决雨水从配电柜的顶部垂直滴入或者倾斜滴入，现有技术中将配电柜的全身设计为密封结构，虽然在一定程度上解决了配电柜的防水问题，但又忽视了配电柜的散热问题。还有一个非常难解决的问题是：当暴雨天气，地面的积水很多，很容易通过配电柜的通风散热孔或者柜门间隙进入到配电柜的内部，导致配电柜内部的电路短路。高压配电柜针对散热和防水两个问题似乎很难同时解决，解决了散热就很难做到很好的防水，而解决了防水问题似乎就很难解决散热问题。
为了解决散热问题，一些配电柜采取的方法是向配电柜内部鼓入空气，通过空气的流动来散热，但是鼓风机将配电柜外部的空气鼓入柜体内部时容易带入大量的粉尘，这些粉尘散落到柜体内部的元器件上，大大降低了这些元器件的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前的高压配电柜内部温度高容易引起火灾，配电柜是整个电网系统火灾高发的地方，并且配电柜内部温度高更容易引起元器件老化，降低使用寿命，因此配电柜的散热问题急需解决；为了解决散热问题往往配电柜上面设置很多散热孔，但是设置过多散热孔又容易进入雨水，并且暴雨天气来临时地面积水很深，地面积水容易通过配电柜的柜门缝隙或者通风散热孔进入到配电柜内部。现有的一些配电柜解决散热采取的方法是向配电柜内部鼓入空气，通过空气的流动来散热，但是鼓风机将配电柜外部的空气鼓入柜体内部时容易带入大量的粉尘，这些粉尘散落到柜体内部的元器件上，大大降低了这些元器件的使用寿命。
综述所述，本发明要同时解决高压配电柜的防水、散热和粉尘三大问题。
为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：
具有防水散热防尘性能的高压配电柜，包括柜体，柜体由左侧板、右侧板、顶板、底板、后板和柜门组成，柜体前部设置柜门；包括半圆形挡雨顶棚、桶状防水装置；桶状防水装置的横向截面呈半圆形；柜体设置于桶状防水装置中，半圆形挡雨顶棚设置于柜体的顶部；半圆形挡雨顶棚垂直于地面的投影覆盖了桶状防水装置垂直于地面的投影；
柜体的后板与桶状防水装置的横向截面的直线边平行，并且柜体的后板比柜体的柜门更接近桶状防水装置的横向截面的直线边；
柜体的柜门与桶状防水装置的侧面之间的距离保证柜门能够打开；
桶状防水装置的底面与侧面均具有防水性能；桶状防水装置的底面平行于地面；
还包括四个横向隔板、温度传感器、控制器、鼓风机、粉尘过滤装置；温度传感器设置于柜体的内部，温度传感器采集到的温度信号输入到控制器，控制器控制鼓风机的启停；
柜体内部由上到下依次设置四个横向隔板，由上到下四个横向隔板依次命名为:第一横向隔板，第二横向隔板，第三横向隔板，第四横向隔板；
第一横向隔板与柜体的左侧板和后板之间无缝隙固定连接，与右侧板之间保持一定间隙；
第二横向隔板与柜体的右侧板和后板之间无缝隙固定连接，与左侧板之间保持一定间隙；
第三横向隔板与柜体的左侧板和后板之间无缝隙固定连接，与右侧板之间保持一定间隙；
第四横向隔板与柜体的右侧板和后板之间无缝隙固定连接，与左侧板之间保持一定间隙；
柜体的顶板的左边设置有进气口，柜体的右侧板的下部设置有出气口；
粉尘过滤装置包括第一圆柱形容器、第一纤维过滤网、第二圆柱形容器、第二纤维过滤网；
所述的第一圆柱形容器内沿水平方向设置第一纤维过滤网，第二圆柱形容器内沿水平方向设置第二纤维过滤网；
第一圆柱形容器的底部设置一个输入口，第一圆柱形容器位于第一纤维过滤网下面的侧壁上设置第二个输入口；
第一圆柱形容器的顶部与第二圆柱形容器的顶部通过导气管连通，第一圆柱形容器位于第一纤维过滤网上面的侧壁与第二圆柱形容器位于第二纤维过滤网上面的侧壁之间通过导气管连通；
第二圆柱形容器位于第二纤维过滤网下面的侧壁上设置输出口；
鼓风机的输出口同时连接粉尘过滤装置的两个输入口，粉尘过滤装置的输出口连接柜体的进气口。
进一步，所述的控制器采用MSP430单片机。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的配电柜在暴雨天气来临，地面积水很多时，也不会通过配电柜的柜门缝隙或者通风散热孔进入到配电柜内部；半圆形挡雨顶棚垂直于地面的投影覆盖了桶状防水装置垂直于地面的投影，从而保证天空落下的雨水不会落入到桶状防水装置的内部；柜体内部特殊的结构保证了外部的冷空气可以更好的分布到柜体内的各个角落，使得柜体内部的温度不会太高，使得柜体内部元器件的使用寿命大大提高。同时，本发明装置鼓入配电柜内部的空气都是经过了很好的过滤，解决了粉尘问题，本发明的粉尘过滤装置利用两股气流的撞击大大提高了粉尘过滤效果。
附图说明
图1是本发明配电柜的结构示意图。
图2是本发明配电柜柜体部分的纵向剖视示意图。
图3是本发明俯视示意图。
图4是粉尘过滤装置的结构示意图。
其中，1是半圆形挡雨顶棚，2是桶状防水装置，3是柜体，41是横向隔板，42是进气口，43是出气口，51是柜体,52是后板，53是柜门，6是桶状防水装置，7是半圆形挡雨顶棚，8是第一圆柱形容器，9是第二圆柱形容器，10是第一纤维过滤网，11是第二纤维过滤网。
具体实施方式
下面结合附图对发明做进一步详细描述。
如图1、2、3、4所示，具有防水散热防尘性能的高压配电柜，包括柜体，柜体由左侧板、右侧板、顶板、底板、后板和柜门组成，柜体前部设置柜门；其特征在于，包括半圆形挡雨顶棚、桶状防水装置；桶状防水装置的横向截面呈半圆形；柜体设置于桶状防水装置中，半圆形挡雨顶棚设置于柜体的顶部；半圆形挡雨顶棚垂直于地面的投影覆盖了桶状防水装置垂直于地面的投影；
柜体的后板与桶状防水装置的横向截面的直线边平行，并且柜体的后板比柜体的柜门更接近桶状防水装置的横向截面的直线边；柜体的柜门与桶状防水装置的侧面之间的距离保证柜门能够打开；桶状防水装置的底面与侧面均具有防水性能；桶状防水装置的底面平行于地面；还包括四个横向隔板、温度传感器、控制器、鼓风机、粉尘过滤装置；温度传感器设置于柜体的内部，温度传感器采集到的温度信号输入到控制器，控制器控制鼓风机的启停；柜体内部由上到下依次设置四个横向隔板，由上到下四个横向隔板依次命名为:第一横向隔板，第二横向隔板，第三横向隔板，第四横向隔板；第一横向隔板与柜体的左侧板和后板之间无缝隙固定连接，与右侧板之间保持一定间隙；第二横向隔板与柜体的右侧板和后板之间无缝隙固定连接，与左侧板之间保持一定间隙；第三横向隔板与柜体的左侧板和后板之间无缝隙固定连接，与右侧板之间保持一定间隙；第四横向隔板与柜体的右侧板和后板之间无缝隙固定连接，与左侧板之间保持一定间隙；柜体的顶板的左边设置有进气口，柜体的右侧板的下部设置有出气口；
粉尘过滤装置包括第一圆柱形容器、第一纤维过滤网、第二圆柱形容器、第二纤维过滤网；所述的第一圆柱形容器内沿水平方向设置第一纤维过滤网，第二圆柱形容器内沿水平方向设置第二纤维过滤网；第一圆柱形容器的底部设置一个输入口，第一圆柱形容器位于第一纤维过滤网下面的侧壁上设置第二个输入口；
第一圆柱形容器的顶部与第二圆柱形容器的顶部通过导气管连通，第一圆柱形容器位于第一纤维过滤网上面的侧壁与第二圆柱形容器位于第二纤维过滤网上面的侧壁之间通过导气管连通；
第二圆柱形容器位于第二纤维过滤网下面的侧壁上设置输出口；
鼓风机的输出口同时连接粉尘过滤装置的两个输入口，粉尘过滤装置的输出口连接柜体的进气口。
其中，控制器采用MSP430单片机。
本发明防水、散热、防尘原理说明：首先，桶状防水装置将地面的积水与柜体隔绝开，所以即使暴雨天气地面积水也不会进入到柜体内部；同时半圆形挡雨顶棚有效防止天空中的雨水进入柜体，由于半圆形挡雨顶棚垂直于地面的投影覆盖了桶状防水装置垂直于地面的投影，天空中的雨水也不会进入到桶状防水装置的内部，因此柜体位于桶状防水装置中间非常安全，不会有任何雨水进入。需要强调的是柜体的柜门与桶状防水装置的侧面之间的距离均大于柜门的宽度，只有这样才能保证配电柜的柜门能够正常顺利的打开。
其次，设置于柜体内部的温度传感器一旦检测到柜体内部的温度高于事先设定的数值控制器启动鼓风机，向柜体内部鼓如空气；柜体的四个横向隔板的设置非常有技巧的，四个横向隔板的设置使得通过柜体进气口进入的冷空气会流过每一个腔室之后才会流到柜体的底部，由于每一个横向隔板上均设置了很多的电器元器件，冷空气从柜体的进气口进入一直到柜体的出气口这个过程中冷空气的流动是波浪形的，流过了每一个横向隔板上面的元器件，因此，本发明柜体横向隔板的设置方式使得冷空气能够跟柜体的元器件更好的接触，达到了很好的散热效果。
最后，本发明装置在向配电柜内部鼓入空气的时候，鼓入的空气都是经过很好的过滤的，除去了粉尘，因此本发明解决散热的问题同时也解决了粉尘问题，使得配电柜内部元器件的使用寿命大大提高。
进入第一圆柱形容器的空气是两股气流，进入第二圆柱形容器的空气也是两股气流，并且两股气流是垂直的，垂直的气流撞击，可以提高粉尘过滤效果。
Claims (2)
1.具有防水散热防尘性能的高压配电柜，包括柜体，柜体由左侧板、右侧板、顶板、底板、后板和柜门组成，柜体前部设置柜门；其特征在于，包括半圆形挡雨顶棚、桶状防水装置；桶状防水装置的横向截面呈半圆形；柜体设置于桶状防水装置中，半圆形挡雨顶棚设置于柜体的顶部；半圆形挡雨顶棚垂直于地面的投影覆盖了桶状防水装置垂直于地面的投影；
柜体的后板与桶状防水装置的横向截面的直线边平行，并且柜体的后板比柜体的柜门更接近桶状防水装置的横向截面的直线边；
柜体的柜门与桶状防水装置的侧面之间的距离保证柜门能够打开；
桶状防水装置的底面与侧面均具有防水性能；桶状防水装置的底面平行于地面；
还包括四个横向隔板、温度传感器、控制器、鼓风机、粉尘过滤装置；温度传感器设置于柜体的内部，温度传感器采集到的温度信号输入到控制器，控制器控制鼓风机的启停；
柜体内部由上到下依次设置四个横向隔板，由上到下四个横向隔板依次命名为:第一横向隔板，第二横向隔板，第三横向隔板，第四横向隔板；
第一横向隔板与柜体的左侧板和后板之间无缝隙固定连接，与右侧板之间保持一定间隙；
第二横向隔板与柜体的右侧板和后板之间无缝隙固定连接，与左侧板之间保持一定间隙；
第三横向隔板与柜体的左侧板和后板之间无缝隙固定连接，与右侧板之间保持一定间隙；
第四横向隔板与柜体的右侧板和后板之间无缝隙固定连接，与左侧板之间保持一定间隙；
柜体的顶板的左边设置有进气口，柜体的右侧板的下部设置有出气口；
粉尘过滤装置包括第一圆柱形容器、第一纤维过滤网、第二圆柱形容器、第二纤维过滤网；
所述的第一圆柱形容器内沿水平方向设置第一纤维过滤网，第二圆柱形容器内沿水平方向设置第二纤维过滤网；
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第一圆柱形容器的顶部与第二圆柱形容器的顶部通过导气管连通，第一圆柱形容器位于第一纤维过滤网上面的侧壁与第二圆柱形容器位于第二纤维过滤网上面的侧壁之间通过导气管连通；
第二圆柱形容器位于第二纤维过滤网下面的侧壁上设置输出口；
鼓风机的输出口同时连接粉尘过滤装置的两个输入口，粉尘过滤装置的输出口连接柜体的进气口。
2.根据权利要求1所述的具有防水散热防尘性能的高压配电柜，其特征在于，所述的控制器采用MSP430单片机。
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