CN106711809A - 一种防震散热配电柜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防震散热配电柜，包括底座、柜体和控制器，柜体由框架和柜板组成，所述柜体中还设有隔板，隔板将柜体隔离为腔室A1和腔室A2，控制系统包括温度传感器和控制器，温度传感器设于腔室A2内任意位置，将温度信号传输给控制器；所述腔室A2侧壁上开有出风口，出风口处设有防尘过滤网；所述防震散热配电柜还包括散热装置和防震装置，所述散热装置设于腔室A1底部，腔室A2中放置框架和配电元器件，防震装置设于散热柜体外侧底部；所述控制器用于控制柜体中散热装置和防震装置工作状态。本发明的配电柜存在三种散热状态，因此使得所述散热装置可以满足中小型配电柜，同时也能满足大型配电柜的散热要求，可实现多工况下运行。

Description

一种防震散热配电柜
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种防震散热配电柜。
背景技术
配电柜包括组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上的开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备。众所周知，配电柜的核心技术之一就是配电柜在运行时，由于电热的产生，导致高低压配电柜内部温度升高，简称温升，温升过大严重影响配电柜的使用性能，甚至产生电气短路事故，降低高低压配电柜柜内温度，也是配电行业共同追求的技术目标。过去行业常规作法是：在配电柜门板上开通风孔，这种形式降温的效果不明显，自然散热缺乏对流条件；同时目前机械设备配备的配电柜所需要的散热条件不同，因此不同机械设备需要配备专用的配电柜；现在还没有适用于多种机械设备下的配电柜。
中国专利CN103855631A公开了一种散热良好的配电柜，包括柜体，柜体为中空的长方体结构，柜体顶部敞开，柜体顶部连通安装第一散热壳体，第一散热壳体为中空的长方体结构，第一散热壳体的四个侧壁开设侧壁散热孔，侧壁散热孔为长方形通孔，本发明通过在配电柜顶部加装具有散热孔的散热壳体，可以将热量很好的由配电柜柜顶排出，同时散热孔上设置挡板，放置灰尘和蚊虫进入；如果将散热壳体制作成多层的塔状结构，将会更有利于热量向上运动，最终由散热孔排出，提高了散热效率。该专利中散热效率固定，只能适应于单一工况下工作。又如中国专利CN105633836A公开了一种水冷式配电柜，包括柜体，柜体上端设有开口，开口内设有散热风机，柜体内靠近开口处设有散热管，柜体设有水箱和水泵，水泵连接水箱，散热管进水口连接水泵，散热管出水口连接水箱，开口上部设有通风罩，通风罩侧壁开设有出气孔，通风罩内的顶部设有引风板，引风板为顶部朝向通风罩内部的锥形结构。由此，通过水冷换热与风机散热结合，使配电柜内的热气与散热管进行换热，风机能够将配电柜内的热气排出，且使配电柜内的热气流动，提高热气与散热管之间的换热效率，较大的提高了配电柜的散热效果，且在通风罩内的顶部设置锥形引风板，将热气引向四周，迅速散热。该专利中散热效率固定，只能适应于单一工况下工作。
发明内容
为克服现有技术中存在的散热状态单一问题，本发明提供了一种防震散热配电柜。
本发明提供了一种防震散热配电柜，包括底座、柜体和控制器，柜体由框架和柜板组成，其创新点在于：所述柜体中还设有隔板，隔板将柜体隔离为腔室A1和腔室A2，控制系统包括温度传感器和控制器，温度传感器设于腔室A2内任意位置，检测腔室A2温度，将温度信号传输给控制器；所述腔室A2侧壁上开有出风口，出风口处设有防尘过滤网；所述防震散热配电柜还包括散热装置和防震装置，所述散热装置设于腔室A1底部，腔室A2中放置框架和配电元器件，防震装置设于散热柜体外侧底部；所述控制器用于控制柜体中散热装置和防震装置工作状态。本发明的配电柜结构设计简单合理，大大提高了柜体的散热能力和抗震能力，保证了配电柜的安全平稳；同时运行配电柜存在三种散热状态，因此使得所述散热装置可以满足中小型配电柜，同时也能满足大型配电柜的散热要求，可实现多工况下运行。
进一步的，所述隔板上均匀阵列有喇叭状通孔，所述喇叭状通孔小口端朝向腔室A2，喇叭状通孔大口端朝向腔室A1，喇叭状通孔的小口端直径为大口端直径的50％-80％。
进一步的，所述喇叭状通孔的小口端直径为大口端直径的50％。这样保证了从喇叭状小口端中输出空气温度与喇叭状大口端输入空气温度有较大温差，同时保证了喇叭状小口端输出空气的流速适中，不会应空气流速过快在柜体中发生啸叫，从而产生刺耳噪音和配电元器件之间线路的振动。
进一步的，所述隔板与柜体之间采用可活动装置连接，所述活动装置包括上活动件和下活动件，柜体内侧顶部和隔板底部均设有上活动件；柜体内侧底部和隔板顶部均设有下活动件；所述上活动件底部设有T型凹槽，下活动件顶部设有T型凸块，上活动件的T型凹槽套装于下活动件7的T型凸块。本发明配电柜中隔板相对柜体可进行前后移动，使得隔板与柜体之间便于安装和拆卸；同时所述隔板可根据柜体的高度进行相应的调整，满足在不同尺寸柜体中的安装条件。
进一步的，所述活动装置还设有密封板，上活动件的左右两侧设有密封板，所述密封板的长度与活动装置长度一致，密封板高度超过上活动件和下活动件组合时的整体高度。
进一步的，所述隔板包括主隔板和分隔板，所述主隔板顶部和分隔板顶部设有上活动件，主隔板底部和分隔板底部设有下活动件，主隔板和分隔板通过活动装置连接；所述主隔板左右侧面顶部设有下挡板，分隔板左右侧面顶部设有上挡板，所述上挡板和下挡板之间通过螺栓连接，同时上挡板和下挡板之间设有密封垫。
进一步的，所述散热装置包括鼓风机和降温装置；所述降温装置和鼓风机通过电源线连接，降温装置和鼓风机均与控制器连接；鼓风机放置于腔室A1底部降温装置包括冷却管、水冷循环降温装置和冷却液循环降温装置，冷却管置于鼓风机上方，冷却管分别与水冷循环降温装置、冷却液循环降温装置相连，水冷循环降温装置和冷却液循环降温装置均通过控制器调控。根据散热效率从低往高依次排序分为鼓风机<水冷循环降温装置<冷却液循环降温装置；在腔室A2中当配电柜启动阶段，配电柜中产生的温度不高时，仅需要采用启用鼓风机进行冷却即可；当配电柜柜体中温度不断上升时，依次启动水冷循环装置和冷却液循环装置，这样使得在一定温度范围内对应一种散热装置，起到节能作用。
进一步的，冷却管左侧与水冷循环降温装置之间设有阀门I，冷却管左侧与冷却液循环降温装置之间设有阀门III；冷却管右侧与水冷循环降温装置之间设有阀门II，冷却管右侧与冷却液循环降温装置设有阀门IV，通过控制阀门I、阀门II、阀门III和阀门IV的开关状态，降温循环回路在水冷循环装置和冷却液循环装置之间切换
进一步的，所述冷却管包括进口端、散热管和出口端；所述进口端、散热管和出口端依次连接，所述散热管由各单散热管道构成，单散热管道之间平行设置，且与柜体内侧底部平行；所述进口端和散热管之间设有水流分配器，通过水流分配器保证散热管中液体流量相同。
进一步的，所述水冷降温装置中设有水泵和冷水箱；所述冷水箱与进口端之间通过进水管a相连，水泵设于冷水箱和进口端之间；冷水箱和出口端之间通过回水管相连；所述冷箱顶部还设有进水管b，水冷箱底部设有出水管，所述进水管b连接外部洁净水源，用于更换水冷箱中冷水；所述冷却液循环降温装置包括冷却液储液罐和冷却液泵，冷却液储液罐与进口端之间通过进液管相连，冷却液泵设于冷却液储液罐与进口端之间，冷却液储液罐和出口端之间通过回液管相连，所述回液管上还设有过滤装置，过滤回收的冷却液的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的配电柜结构设计简单合理，大大提高了柜体的散热能力和抗震能力，保证了配电柜的安全平稳；同时运行配电柜存在三种散热状态，因此使得所述散热装置可以满足中小型配电柜，同时也能满足大型配电柜的散热要求，可实现多工况下运行。
(2)本发明配电柜中隔板相对柜体可进行前后移动，使得隔板与柜体之间便于安装和拆卸；同时所述隔板可根据柜体的高度进行相应的调整，满足在不同尺寸柜体中的安装条件。
(3)隔板上喇叭状通孔的小口端直径为大口端直径的50％，这样保证了从喇叭状小口端中输出空气温度与喇叭状大口端输入空气温度有较大温差，同时保证了喇叭状小口端输出空气的流速适中，不会应空气流速过快在柜体中发生啸叫，从而产生刺耳噪音和配电元器件之间线路的振动。
(4)根据散热效率从低往高依次排序分为鼓风机<水冷循环降温装置<冷却液循环降温装置；在腔室A2中当配电柜启动阶段，配电柜中产生的温度不高时，仅需要采用启用鼓风机进行冷却即可；当配电柜柜体中温度不断上升时，依次启动水冷循环装置和冷却液循环装置，这样使得在一定温度范围内对应一种散热装置，起到节能作用。
附图说明
图1是配电柜截面示意图；
图2是配电柜隔板与柜体连接示意图；
图3是降温装置连接示意图；
图4是冷却管示意图；
图5是防震装置示意图。
结合附图在其上标记：
1-柜体，2-框架，3-隔板，4-降温装置，41-冷水箱，42-水泵，43-冷却液储液罐，44-冷却液泵，45-冷却管，5-上活动件，6-密封板，7-下活动件，8-水流分配器，9-散热管，10-出口端，11-进口端，12-上支撑板，13-弹簧，14-阻尼，15-下支撑板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例披露了一种防震散热配电柜，本发明的配电柜结构设计简单合理，大大提高了柜体1的散热能力和抗震能力，保证了配电柜的安全平稳；同时运行配电柜存在三种散热状态，因此使得所述散热装置可以满足中小型配电柜，同时也能满足大型配电柜的散热要求，可实现多工况下运行。如图1所示，所述防震散热配电柜包括底座、柜体1和控制系统，所述柜体1由框架2和柜板组成，所述柜体1中还设有隔板3，隔板3将柜体1隔离为腔室A1和腔室A2，控制系统包括温度传感器和控制器，温度传感器设于腔室A2内任意位置，检测腔室A2温度，将温度信号传输给控制器；所述腔室A2侧壁上开有出风口，出风口处设有防尘过滤网，为配电柜起到防尘作用，避免对配电柜中元器件造成损害；所述防震散热配电柜还包括散热装置和防震装置，所述散热装置设于腔室A1底部，腔室A2中放置框架2和配电元器件，防震装置设于散热柜体1外侧底部；所述控制器用于控制柜体1中散热装置和防震装置工作状态。进一步优选的，增强配电柜中空气对流，所述隔板3上均匀阵列有喇叭状通孔，所述喇叭状通孔小口端朝向腔室A2，喇叭状通孔大口端朝向腔室A1，喇叭状通孔的小口端直径为大口端直径的50％-80％，空气进入喇叭状通孔中从大口端输入，小口端输出，对空气产生压缩过程，增强空气流速，使得空气在该过程中得到降温；优选的，喇叭状通孔的小口端直径为大口端直径的50％，这样保证了从喇叭状小口端中输出空气温度与喇叭状大口端输入空气温度有较大温差，同时保证了喇叭状小口端输出空气的流速适中，不会应空气流速过快在柜体1中发生啸叫，从而产生刺耳噪音和配电元器件之间线路的振动。所述隔板3采用隔热材料制成，为保证隔板3具有优异的隔热性能，本实施例中隔板3由真空板或玻璃纤维制成。如图2所示，所述隔板3与柜体1之间采用可活动装置连接，便于隔板与柜体之间的安装和拆卸；所述活动装置包括上活动件5和下活动件7，柜体1内侧顶部和隔板3底部均设有上活动件5；柜体1内侧底部和隔板3顶部均设有下活动件7；所述上活动件5底部设有T型凹槽，下活动件7顶部设有T型凸块，上活动件5的T型凹槽套装于下活动件7的T型凸块；同时为保证活动装置的密封效果，所述活动装置还设有密封板6，上活动件5的左右两侧设有密封板6，所述密封板6的长度与活动装置长度一致，密封板6高度超过上活动件5和下活动件7组合时的整体高度；隔板3相对柜体1可进行前后移动，使得隔板3与柜体1之间便于安装和拆卸。所述隔板3可根据柜体1的高度进行相应的调整；所述隔板3包括主隔板和分隔板，所述主隔板顶部和分隔板顶部设有上活动件5，主隔板底部和分隔板底部设有下活动件7，主隔板和分隔板通过活动装置连接；同时为保证主隔板和分隔板之间的密封性能，所述主隔板左右侧面顶部设有下挡板，分隔板左右侧面顶部设有上挡板，所述上挡板和下挡板之间通过螺栓连接，同时上挡板和下挡板之间设有密封垫；这样提高了主隔板和分隔板之间的密封性能，同时加强了整个隔板3的稳固性，使得隔板3在受到外界压力时，主隔板和分隔板之间不会出现晃动或松动。
进一步优选的，所述散热装置包括鼓风机和降温装置4；所述降温装置4和鼓风机通过电源线连接，降温装置4和鼓风机均与控制器连接；鼓风机放置于腔室A1底部，鼓风机为配电柜中的第一降温装置；在腔室A2中当配电柜启动阶段，配电柜中产生的温度不高时，仅需要采用启用鼓风机进行冷却即可；当配电柜柜体1中温度不断上升时，仅适用鼓风机不再起到明显的冷却效果时，需要进行进一步降温。如图3所示，所述降温装置4包括冷却管、水冷循环降温装置和冷却液循环降温装置，冷却管置于鼓风机上方，冷却管分别与水冷循环降温装置、冷却液循环降温装置相连，水冷循环降温装置和冷却液循环降温装置均通过控制器调控；冷却管左侧与水冷循环降温装置之间设有阀门I，冷却管左侧与冷却液循环降温装置之间设有阀门III；冷却管右侧与水冷循环降温装置之间设有阀门II，冷却管右侧与冷却液循环降温装置设有阀门IV，通过控制阀门I、阀门II、阀门III和阀门IV的开关状态，降温循环回路在水冷循环装置和冷却液循环装置之间切换；这样使得散热装置存在三种散热状态，根据散热效率从低往高依次排序分为鼓风机<水冷循环降温装置<冷却液循环降温装置，因此使得所述散热装置可以满足中小型配电柜，同时也能满足大型配电柜的散热要求，可实现多工况下运行。
作为实施方式进一步优选的，如图3-4所示，所述冷却管包括进口端、散热管9和出口端10；所述进口端、散热管9和出口端10依次连接，所述散热管9由各单散热管道构成，单散热管道之间平行设置，且与柜体1内侧底部平行；所述进口端和散热管9之间设有水流分配器11，通过水流分配器11保证散热管9中液体流量相同；所述水冷降温装置中设有水泵42和冷水箱41；冷水箱41与进口端之间通过进水管a相连，水泵42设于冷水箱41和进口端之间；冷水箱41和出口端10之间通过回水管相连；所述冷箱顶部还设有进水管b，水冷箱底部设有出水管，所述进水管b连接外部洁净水源，用于更换水冷箱中冷水；所述冷却液循环降温装置包括冷却液储液罐43和冷却液泵44，冷却液储液罐43与进口端之间通过进液管相连，冷却液泵44设于冷却液储液罐43与进口端之间，冷却液储液罐43和出口端10之间通过回液管相连，所述回液管上还设有过滤装置，过滤回收的冷却液的杂质，避免堵塞管道。
作为实施方式进一步优选的，如图5所示，所述防震装置包括支撑板、阻尼14和弹簧13，所述弹簧13套装阻尼14组成防震元件，所述防震元件设于支撑板内部；所述支撑板设于配电柜外侧底部，支撑板分为上支撑板12和下支撑板15，所述上支撑板12和下支撑板15组成整体呈等腰梯形台；上支撑板12和下支撑板15之间设有五个防震元件，五个防震元件组成正五边形；这样保证了配电柜在运输或使用过程中，在受到外力产生振动时，全方位地保护柜体1内元器件的安全。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种防震散热配电柜，包括底座、柜体(1)和控制系统，柜体(1)由框架(2)和柜板组成，其特征在于：所述控制系统包括温度传感器和控制器，温度传感器设于腔室A2内任意位置，检测腔室A2温度，将温度信号传输给控制器；所述腔室A2侧壁上开有出风口，出风口处设有防尘过滤网，所述柜体(1)中还设有隔板(3)，隔板(3)将柜体(1)隔离为腔室A1和腔室A2；所述防震散热配电柜还包括散热装置和防震装置，所述散热装置设于腔室A1底部，腔室A2中放置框架(2)和配电元器件，防震装置设于散热柜体(1)外侧底部；所述控制器用于控制柜体(1)中散热装置和防震装置工作状态。
2.根据权利要求1所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述隔板(3)上均匀阵列有喇叭状通孔，所述喇叭状通孔小口端朝向腔室A2，喇叭状通孔大口端朝向腔室A1，喇叭状通孔的小口端直径为大口端直径的50％-80％。
3.根据权利要求2所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述喇叭状通孔的小口端直径为大口端直径的50％。
4.根据权利要求3所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述隔板(3)与柜体(1)之间采用活动装置连接，所述活动装置包括上活动件(5)和下活动件(7)，柜体(1)内侧顶部和隔板(3)底部均设有上活动件(5)；柜体(1)内侧底部和隔板(3)顶部均设有下活动件(7)；所述上活动件(5)底部设有T型凹槽，下活动件(7)顶部设有T型凸块，上活动件(5)的T型凹槽套装于下活动件(7)的T型凸块。
5.根据权利要求4所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述活动装置还设有密封板(6)，上活动件(5)的左右两侧设有密封板(6)，所述密封板(6)的长度与活动装置长度一致，密封板(6)高度超过上活动件(5)和下活动件(7)组合时的整体高度。
6.根据权利要求4所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述隔板(3)包括主隔板和分隔板，所述主隔板和分隔板通过活动装置连接，主隔板顶部和分隔板顶部设有上活动件(5)，主隔板底部和分隔板底部设有下活动件(7)；所述主隔板左右侧面顶部设有下挡板，分隔板左右侧面顶部设有上挡板，所述上挡板和下挡板之间通过螺栓连接，同时上挡板和下挡板之间设有密封垫。
7.根据权利要求1所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述散热装置包括鼓风机和降温装置(4)；所述降温装置(4)和鼓风机通过电源线连接，降温装置(4)和鼓风机均与控制器连接；鼓风机放置于腔室A1底部；所述降温装置(4)包括冷却管、水冷循环降温装置和冷却液循环降温装置，冷却管置于鼓风机上方，冷却管分别与水冷循环降温装置、冷却液循环降温装置相连，水冷循环降温装置和冷却液循环降温装置均通过控制器调控。
8.根据权利要求7所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述冷却管左侧与水冷循环降温装置之间设有阀门I，冷却管左侧与冷却液循环降温装置之间设有阀门III；冷却管右侧与水冷循环降温装置之间设有阀门II，冷却管右侧与冷却液循环降温装置设有阀门IV，通过控制阀门I、阀门II、阀门III和阀门IV的开关状态，降温循环回路在水冷循环装置和冷却液循环装置之间切换。
9.根据权利要求7所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述冷却管包括进口端、散热管(9)和出口端(10)；所述进口端、散热管(9)和出口端(10)依次连接，所述散热管(9)由各单散热管道构成，单散热管道之间平行设置，且与柜体(1)内侧底部平行；所述进口端和散热管(9)之间设有水流分配器(11)，通过水流分配器(11)保证散热管(9)中液体流量相同。
10.根据权利要求7所述的防震散热配电柜，其特征在于：所述水冷降温装置中设有水泵(42)和冷水箱(41)；所述冷水箱(41)与进口端之间通过进水管a相连，水泵(42)设于冷水箱(41)和进口端之间；冷水箱(41)和出口端(10)之间通过回水管相连；所述冷箱顶部还设有进水管b，水冷箱底部设有出水管，所述进水管b连接外部洁净水源，用于更换水冷箱中冷水；所述冷却液循环降温装置包括冷却液储液罐(43)和冷却液泵(44)，冷却液储液罐(43)与进口端之间通过进液管相连，冷却液泵(44)设于冷却液储液罐(43)与进口端之间，冷却液储液罐(43)和出口端(10)之间通过回液管相连，所述回液管上还设有过滤装置，过滤回收的冷却液的杂质。
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