CN107482504A - 一种开关柜散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关柜散热结构，包括开关柜柜体，柜体内设有断路器室和母线室，其采用送风和抽风相结合的方式强制散热，断路器室中上部设置有温度传感器，断路器室底部设置有加热器，母线室中上部设置有湿度传感器，母线室底部设置有加热器，温度传感器、湿度传感器、各加热器、横流风机以及轴流风机与一中心控制器电性连接。本发明提供了一种散热效果好、可靠性高，且能够将被检测环境控制在需要的温度和湿度范围内，保障设备可靠地运行的开关柜散热结构。

Description

一种开关柜散热结构

技术领域

本发明涉及开关柜领域，尤其涉及一种开关柜散热结构。

背景技术

高压开关柜的典型结构为母线室、断路器室、仪表室、引下线室等所组成；由于为满足防护等级IP2X的需要，基本采用金属全封闭的外壳进行设计；防护等级高的同时会出现散热不畅、温度较高的情况。目前高压开关柜采用风扇进行强迫对流散热是对开关柜有效的降温措施；强迫对流散热包括“送风”和“抽风”两种方式。如果只采用“抽风”的形式进行强迫风冷，由于柜体基本上为全封闭外壳导致外界空气只能从柜体各处的缝隙进入，出现进风不畅的现象。采用“送风”的方式，如果将送风的风扇直接安装在开关柜外壁上，无过滤处理则容易引起柜内设备积聚灰尘，会增加接触电阻以及引起污闪事故。

开关柜的绝缘能力是决定开关柜能否安全稳定运行的重要因素。温度及湿度是影响绝缘件绝缘效果的重要因素。

绝缘介质的绝缘电阻和和吸收比随温度的上升而下降，其原因一是温度升高后加速了绝缘介质内部电子和离子的热运动；二是低温条件下，绝缘介质中的水分是与其他介质紧密结合的，当温度升高后，水分子就向电磁场两极延伸，因而增加了绝缘介质的电导性能，故绝缘电阻呈指数规律下降。

在介质表面未发生凝露的条件下，空气中的绝对湿度增大时，绝缘件沿面闪络电压会略有提高。但介质表面发生凝露时，沿面闪络电压将明显下降。因为是否发生凝露与大气的相对湿度有关，所以它不仅取决于绝对湿度的大小，还与介质表面的温度有很大关系。

发明内容

为了克服现有的高压开关柜温升超标、进风不畅、送风风扇容易引起柜内积灰的不足，本发明提供一种开关柜散热结构，使得开关柜具有良好的进风、通风效果，能在减少送风风扇引起的柜内积灰的同时降低高压开关柜的温升。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种开关柜散热结构，包括开关柜柜体，柜体前后设置有若干柜门，柜体和柜门分别构成断路器室和母线室，断路器室和母线室中设置有断路器室风道和母线室风道，在断路器室的底部设置有送风装置，在断路器室风道和母线室风道的顶端分别设置有抽风装置，送风装置包括横流风机，在柜体上于断路器室的底部位置设置有横排进风孔，母线室的柜门上设置有母线室进风口，柜体内侧于横排进风孔位置设置有过滤纱网，送风装置后设置有位于断路器风道底端的导流板，导流板倾斜设置使得向上方的断路器风道送风，抽风装置包括轴流风机，断路器室中上部设置有温度传感器，断路器室底部设置有加热器，母线室中上部设置有湿度传感器，母线室底部设置有加热器，温度传感器、湿度传感器、各加热器、横流风机以及轴流风机与一中心控制器电性连接。

通过送风和抽风相结合的强制对流方式，有利于开关柜的通风降温效果。横排进风孔内侧加装过滤纱网，避免了柜内设备积聚灰尘。当温度传感器检测到温度高于设定值或者湿度传感器检测到有可能产生凝露时，中心控制器驱动横流风机和轴流风机工作，改变温度或破坏凝露的条件，当实测温度比设定温度低4℃~6℃且产生凝露的条件消失后，各风机停止工作，从而将被检测环境控制在需要的温度和湿度范围内，保障设备可靠地运行。当湿度传感器检测湿度超过60%时，启动加热器加热除湿。

作为本发明的一种优选技术方案，在所述抽风装置的下方于柜体顶部设置有泄压装置，所述泄压装置包括泄压支撑板、泄压盖板和侧板，泄压支撑板与泄压盖板末端铰接，泄压盖板两侧与侧板活动连接，所述泄压盖板上设置有通风栅格，所述通风栅格中设置有金属过滤网。当断路器或母线室发生内部故障电弧时，伴随电弧的出现，开关柜内部气压升高，顶部装设的泄压盖板板将被打开，释放压力和气体，以确保操作人员和设备的安全。开关柜在投入运行过程中，内部会产生大量热量，由于四周封闭，热量不能及时散出，热量过高后会严重影响断路器手车，触头盒、套管、热缩管等绝缘材料的性能，从而减少其使用寿命，在泄压盖板上设置装有金属过滤网的通风栅格能够解决这一问题。

作为本发明的一种优选技术方案，所述横流风机前端设置有金属过滤网和连接件，所述金属过滤网和所述横流风机通过所述连接件连接使得金属过滤网和所述横流风机之间留有间隙。当金属过滤网上吸附的灰尘足够多时，金属过滤网和横流风机之间的间隙能够防止灰尘阻塞横流风机的进风口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述柜体上设置有风机故障指示和报警装置，所述风机故障指示和报警装置与横流风机和各轴流风机电性连接。一旦风机发生故障停止运转，就会造成开关柜温升超标，从而可能造成开关柜绝缘加速老化、母线搭接点发热等问题，严重的可能引发事故。因此，为进一步增加其安全可靠性，增设风机故障指示和报警装置，便于在实际运行中及时了解风机状况，从而确保整个开关柜的安全运行。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的横流风机和各轴流风机分别连接有延时继电器。因为开关柜的实际运行电流并非定值，其随时间的变化在变化，所以当开关柜在风机启动电流值附近运行时，肯定会造成风机的频繁启动和停止，从而大大降低风机的使用寿命，增加故障的可能。通过增设延时继电器，使得风机一旦启动，如果电流始终大于启动电流则风机持续运转；风机启动后，即使电流很快下降到启动电流值以下，风机也不会马上停止运转，而是持续运转某一时间后才停止，待电流再次达到启动电流值时再次启动。避免了风机的频繁启动，尽可能地延长了风机的寿命。

与现有技术相比本发明所达到的有益效果是：本发明的散热效果好、可靠性高，且能够将被检测环境控制在需要的温度和湿度范围内，保障设备可靠地运行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的左视图。

图3是本发明的右视图。

图4是送风装置的结构示意图。

图5是抽风装置的结构示意图。

图中：柜体1、断路器室2、母线室3、前上门4、前中门5、前下门6、后上门7、后下门8、断路器室风道9、送风装置10、抽风装置11、横流风机12、横排进风孔13、金属过滤网14、连接件15、导流板16、母线室风道17、母线室进风口18、轴流风机19、泄压支撑板20、泄压盖板21、侧板22、通风栅格23、温度传感器24、加热器25、湿度传感器26。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3所示，一种开关柜散热结构，包括开关柜柜体1，开关柜柜体1内设置有断路器室2和母线室3，柜体1前面设置有前上门4、前中门5和前下门6，柜体1后面设置有后上门7和后下门8。

断路器室2中设置有断路器室风道9，在断路器室2的下方设置有送风装置10，在断路器室2和母线室3的顶部分别设置有抽风装置11。

如图4所示，送风装置10包括横流风机12，在柜体1上于断路器室2的底部位置设置有横排进风孔13，横流风机12前端设置有金属过滤网14和连接件15，金属过滤网14和横流风机12通过连接件15连接使得金属过滤网14和横流风机12之间留有间隙。

柜体1内侧于横排进风孔13位置设置有过滤纱网，送风装置10后设置有位于断路器风道9底端的导流板16，导流板16倾斜设置使得向上方的断路器风道9送风。

母线室3中设置有母线室风道17，在母线室风道17的顶端设置有抽风装置11，在前下门6和后下门8上设置有母线室进风口18。

如图5所示，抽风装置11包括轴流风机19，在抽风装置11的下方于柜体顶部设置有泄压装置。泄压装置包括泄压支撑板20、泄压盖板21和侧板22，泄压支撑板20与泄压盖板21末端铰接，泄压盖板21两侧与侧板22活动连接。泄压盖板21上设置有通风栅格23，通风栅格23中设置有金属过滤网14。

断路器室2中上部设置有温度传感器24，断路器室2底部设置有加热器25，母线室3中上部设置有湿度传感器26，母线室3底部设置有加热器25，温度传感器24、湿度传感器26、各加热器25、横流风机12以及轴流风机19与中心控制器电性连接。

柜体1上设置有风机故障指示和报警装置，风机故障指示和报警装置与横流风机12和各轴流风机19电性连接。横流风机12和各轴流风机19分别连接有延时继电器。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种开关柜散热结构，包括开关柜柜体，柜体前后设置有若干柜门，柜体和柜门分别构成断路器室和母线室，其特征在于，断路器室和母线室中设置有断路器室风道和母线室风道，在断路器室的底部设置有送风装置，在断路器室风道和母线室风道的顶端分别设置有抽风装置，送风装置包括横流风机，在柜体上于断路器室的底部位置设置有横排进风孔，母线室的柜门上设置有母线室进风口，柜体内侧于横排进风孔位置设置有过滤纱网，送风装置后设置有位于断路器风道底端的导流板，导流板倾斜设置使得向上方的断路器风道送风，抽风装置包括轴流风机，断路器室中上部设置有温度传感器，断路器室底部设置有加热器，母线室中上部设置有湿度传感器，母线室底部设置有加热器，温度传感器、湿度传感器、各加热器、横流风机以及轴流风机与一中心控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种开关柜散热结构，其特征在于，在所述抽风装置的下方于柜体顶部设置有泄压装置，所述泄压装置包括泄压支撑板、泄压盖板和侧板，泄压支撑板与泄压盖板末端铰接，泄压盖板两侧与侧板活动连接，所述泄压盖板上设置有通风栅格，所述通风栅格中设置有金属过滤网。

3.根据权利要求1所述的一种开关柜散热结构，其特征在于，所述横流风机前端设置有金属过滤网和连接件，所述金属过滤网和所述横流风机通过所述连接件连接使得金属过滤网和所述横流风机之间留有间隙。

4.根据权利要求1所述的一种开关柜散热结构，其特征在于，所述柜体上设置有风机故障指示和报警装置，所述风机故障指示和报警装置与横流风机和各轴流风机电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种开关柜散热结构，其特征在于，所述的横流风机和各轴流风机分别连接有延时继电器。