CN108233229B - 地埋式变电站的降温系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于变电站降温辅助设备领域,具体公开了一种地埋式变电站的降温系统,包括:变电站外箱,外箱底部设置有储水箱,储水箱旁设置有挡框,挡框侧壁上开设有第一流水口,挡框上端侧壁上滑动连接有滑动框,滑动框的底板封堵第一流水口,滑动框靠近第一流水口的侧壁上开设有第二流水口,滑动框顶板上固定有弹性气囊,弹性气囊中部和挡框接触处固定连接,弹性气囊上的挡框侧壁上设置有撑杆;外箱上设置有通风口,通风口上铰接有通风扇叶,通风扇叶皆铰接在撑杆上;第一流水口处设置有急流道,急流道设置在外箱下,急流道远离储水箱一侧向下倾斜,急流道上设置有连轴,连轴上同轴设置有涡轮和液流轮,液流轮位于急流道内,涡轮设置在外箱内。

Description

地埋式变电站的降温系统
技术领域
本发明属于变电站降温辅助设备领域,具体公开了一种地埋式变电站的降温系统。
背景技术
地埋式箱式变电站主要由地下变压器和广告灯箱的户外开关设备组成,作为一种紧凑型变电设备,其安装在地坑中,不占用地表空间。与地面上的变电站相比,地埋式变电站的密封相对严紧,且地下不通风,导致其内的变压器等电力设备散发的热量无法及时排出,容易使得变电站内部设备或线路烧毁;同时,当严寒冬季来临时,由于天气过于寒冷可能将导致变电站内的设备结冰,进而影响设备的正常运行,因此需要对变电站进行保温。
发明内容
本发明目的在于提供一种地埋式变电站的降温系统,以解决现有地埋式变电站的降温和保温的问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案为:地埋式变电站的降温系统,包括:变电站外箱,所述变电站外箱底部设置有储水箱,所述储水箱旁设置有用于防止储水箱内水流出的挡框,所述挡框靠近储水箱和远离储水箱的侧壁上皆开设有第一流水口,所述挡框上端侧壁上滑动连接有滑动框,所述滑动框的底板封堵第一流水口,所述滑动框靠近第一流水口的侧壁上皆开设有第二流水口,所述滑动框顶板上固定连接有弹性气囊,所述弹性气囊中部和挡框接触处固定连接,所述弹性气囊上的挡框侧壁上设置有撑杆;所述外箱上设置有通风口,所述通风口上铰接有用于覆盖通风口的通风扇叶,所述通风扇叶皆铰接在撑杆上;远离储水箱的第一流水口处设置有急流道,所述急流道设置在外箱下,所述急流道沿着远离储水箱一侧向下倾斜,所述急流道上转动连接有连轴,所述连轴上同轴设置有涡轮和液流轮,所述液流轮位于急流道内,所述涡轮设置在外箱内。
本基础方案的工作原理和效果在于:当天气炎热时,弹性气囊受热膨胀,由于挡框限制了弹性气囊的周向位置,所以弹性气囊只能在上下方向膨胀,弹性气囊向上膨胀时抵靠挡框侧壁上滑动连接的撑杆,使得撑杆向上运动,进而使得撑杆上铰接的通风扇叶向上翻转,被通风扇叶覆盖的通风口露出和外界进行通风;弹性气囊向下膨胀,使得弹性气囊底部固定连接的滑动框向下运动,滑动框向下运动使得滑动框向下运动其底板无法对第一流水口进行封堵,同时,滑动框上的第二流水口和第一流水口重合形成流水通道使得储水箱内的水从流水通道内流出进入急流道,由于急流道远离储水箱一侧向下倾斜,所以水在急流道内自动向低处流去,而在急流道内具有水流的过程中,水流将对液流轮施加冲击力,使得液流轮转动,进而使得和液流轮同轴连接的涡轮转动,涡轮转动能加快外箱内部空气流动,实现对变电站的降温;
当天气十分寒冷时,弹性气囊收缩使得撑杆失去弹性气囊的抵靠而在自身重力作用下沿挡框内壁向下滑动,使得撑杆上铰接的通风扇叶向下翻转直至覆盖住通风口,减缓外箱内部热能散失;同时,弹性气囊底部向上收缩使得和弹性气囊固定连接的滑动框在弹性气囊的带动下向上运动,这时滑动框的底板向上运动堵住第一流水口,同时第一流水口和第二流水口不再重合得储水箱内的水无法流入到急流道中,这时液流轮将停止转动进而使得涡轮停止转动,减缓变电站内部空气流动。
不同温度使得弹性气囊的膨胀量(或收缩量)不同,而不同的膨胀量(或收缩量)将使得第一流水口和第二流水口重合形成不同大小的流水通道,流水通道大小改变使得急流道内水流量随之变换,进而使得液流轮转动的速度发生变化,而和液流轮同轴连接的涡轮转动速度便随之变化,那么对变电站实现的降温能力便随之变化;同时,弹性气囊膨胀和收缩的大小不同还使得撑杆向上(或向下)运动的高度不同,使得通风扇叶的向上翻转(或向下翻转)的角度不同,这样使得通风口被通风扇叶覆盖的面积不同,进而根据不同的温度对变电站实现不同程度的通风;
与现有技术相比,本发明结构简单,所需成本低,通过气囊的膨胀和收缩来感应温度变化进而自动实现不同程度的降温和保温,通过水使得液流轮转动带动涡轮转动,环保又节能。
进一步,所述弹性气囊顶部设置有支撑板,所述支撑板和撑杆固定连接,所述支撑板滑动连接在挡框侧壁上。
当弹性气囊膨胀或收缩时,通过支撑板使得撑杆上下运动,避免了撑杆和气囊直接接触,而支撑板和气囊的接触面积更大,能有效的避免弹性气囊的损坏。
进一步,所述外箱顶端设置有装水槽,所述装水槽顶板上设置有多个均匀分布的通孔,所述装水槽上连通有进水管,所述进水管和储水箱连通。
在外箱上设置装水槽能够起到避免雨水直接和变电站外箱接触,同时装水槽对落雨进行收集,能减少变电站所处位置的积水量;装水槽通过进水管和储水箱连通,使得降温所使用的水为存积的雨水,无需人工灌水。
进一步,所述急流道顶壁以及外箱底板上均开设有用于连轴穿过的孔道,所述外箱内设置有隔离板,所述隔离板上开设有多个均匀分布的孔,所述隔离板将外箱内部分为第一腔室和第二腔室,所述第一腔室位于第二腔室上,所述涡轮安装于第二腔室内。
连轴需穿过急流道顶壁和外箱底板,则必然存在孔道,有孔道那么急流道内有水流时水气便必然能够进入外箱内部,外箱的第一腔室内主要用于放置安装电设备,若水气进入第一腔室内将导致螺钉和闸刀等氧化而影响设备使用年限,通过隔离板能减少进入外箱第一腔室内的水气;在隔离板上开设多个均匀分布的孔,能够使得涡轮转动的风进入外箱的第一腔室内,加快第一腔室内的空气流动。
进一步,所述隔离板的孔处安装有活性炭包。
活性炭包能将空气中的水气进行吸收,防止水气通过隔离板上的孔进入外箱的第一腔室内。
进一步,所述急流道最低端连通有回流道,所述回流道和装水槽顶部连通,所述回流道上设置有水泵;所述涡轮旁设置有湿度传感器,所述湿度传感器上电连接有微控制器,所述水泵和微控制器电连接,所述微控制器设置在外箱的第一腔室内,所述微控制器用于接收湿度传感器传递的电信号并根据湿度传感器传递的电信号控制水泵工作或停止工作。
急流道中的水通过会流道和水泵的作用能回流到装水槽内,然后装水槽内的水再度通过进水管进入储水箱,实现水的循环利用;当急流道内有水流时,必然有水气进入外箱的第二腔室内,安装在涡轮旁的湿度传感器将感应到空气湿度并发送相应的电信号给微控制器,微控制器接收到湿度传感器发送的电信号后控制水泵开始工作,使得回流道中的水回流到装水槽内;当急流到内没有水流时,湿度传感器感应空气湿度,并传递相应的电信号给微控制器,微控制器接收到相应的电信号后控制水泵停止转动,避免水泵在急流道内没有水时工作。
附图说明
图1为本发明实施例一中地埋式变电站的降温系统的结构示意图;
图2为图1中A处的局部放大示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:外箱1、装水槽2、进水管3、储水箱4、急流道5、抽水泵6、回流道7、挡框8、滑动框9、弹性气囊10、支撑板11、撑杆12、通风扇叶13、液流轮14、连轴15、涡轮16、通风口17、第二流水口18、第一流水口19。
实施例
如图1和图2所示,地埋式变电站的降温系统,包括变电站的外箱1,外箱1左侧侧壁上开设有四个通风口17,通风口17上的外箱1侧壁上设置有用于覆盖通风口17的通风扇叶13,通风扇叶13和外箱1之间铰接;变电站外箱1顶部设置有装水槽2,装水槽2的顶板上均匀设置有五个通孔,装水槽2的左侧连通有进水管3,外箱1底部左侧设置有储水箱4,储水箱4和进水管3连通,储水箱4右侧设置有挡框8,挡框8底部的左右两个侧壁上设置有第一流水口19,挡框8上端滑动连接有滑动框9,滑动框9底端左右侧壁上设置有和第一流水口19大小一致的第二流水口18,第二流水口18位于第一流水口19之上,滑动框9的底板位于第一流水口19处并堵住第一流水口19,滑动框9顶板上固定连接有弹性气囊10,弹性气囊10中部和挡框8接触处粘接在一起,弹性气囊10上设置有支撑板11,支撑板11和挡框8侧壁滑动连接,支撑板11上平面上固定连接有撑杆12,且通风扇叶13皆铰接在撑杆12上。
右侧的第一流水口19旁设置有急流道5,急流道5从左往右向下倾斜设置,急流道5位于外箱1之下,外箱1中部下方的急流道5上转动连接有连轴15,急流道5上侧壁和外箱1底板上皆开设有用于连轴15穿过的孔道,连轴15穿过急流道5的上侧壁的孔道和外箱1底部的孔道进入外箱1内部,且连轴15上同轴焊接有液流轮14和涡轮16,液流轮14设置在急流道5中,涡轮16设置在外箱1内部的底端;急流道5右端尽头连通有回流管,回流管和装水槽2顶部连通,回流管上设置有抽水泵6,抽水泵6上电连接有控制抽水泵6开始和停止工作的微控制器,涡轮16旁的外箱1侧壁上还可设置湿度传感器,湿度传感器和微控制器电连接,微控制器可选用AT89C51系列的单片机。
另外,还可在涡轮16上方的外箱1侧壁上焊接隔离板,隔离板将外箱1分为第一腔室和第二腔室,第一腔室位于第二腔室上,隔离板上均匀开设有三十个用于通风的孔(在图1中只画出部分用于通风的孔),在孔口处安装有用于吸附水的活性炭包,然后,将微控制器设置在第一腔室内。
具体实施时,雨水或人工注入的水从装水槽2顶板上设置的通孔进入装水槽2内,然后装水槽2内的水从进水管3进入储水箱4内进行存储,当天气炎热时,弹性气囊10将受热膨胀,由于弹性气囊10设置在挡框8内,弹性气囊10只能沿着挡框8向上下方向膨胀。弹性气囊10向上膨胀将推动支撑板11沿挡框8的侧壁向上运动,进而带动支撑板11上的撑杆12向上运动,使得通风扇叶13向上翻转,进而使得原本被通风扇叶13覆盖的通风口17和外界连通进行通气散热;弹性气囊10向下运动,使得弹性气囊10和弹性气囊10固定连接的滑动框9向下运动,使得挡框8上的第一流水口19和滑动框9上的第二流水口18重合,储水箱4内的水从第一流水口19和第二流水口18中流入急流道5,由于急流道5从左往右向下倾斜,故而急流道5中的水从左往右流,且急流道5中水流速度较快,使得急流道5中的液流轮14转动带动连轴15转动进而使得连轴15上焊接的涡轮16转动,涡轮16转动过程中,形成的风从隔离板上的孔进入外箱1的第一腔室内,对第一腔室内的设备进行降温。
为了避免水气从急流道5上的孔道和外箱1底板上的孔道进入外箱1的第二腔室内,然后随涡轮16旋转所产生的风从第一腔室和第二腔室之间的隔离板孔进入第一腔室内使得第一腔室内的电设备受腐蚀,隔离板孔处安装的活性炭包将对水气进行吸附,控制进入第一腔室内的空气湿度。
当涡轮16转动时,即表明急流道5内有水流,由于急流道5上侧壁上设置有供连轴15穿过的孔道和外箱1底板上供连轴15穿过的孔道,水气将随着孔道进入第二腔室内,将使得外箱1第二腔室内的湿度将增加,当第二腔室内的湿度增加,湿度传感器将检测到的湿度信号发送给微控制器,微控制器根据湿度传感器发送的电信号控制水泵通电开始工作,水泵使得急流道5中的水从回流道7回流到装水槽2内,然后装水槽2内的水再次从进水管3进入储水箱4内,使储水箱4内流出的水能够循环使用。
在严寒季节,为了防止变电站内部设备结冰影响设备运行,当外界空气降低时,弹性气囊10将收缩,使得支撑板11沿着挡框8内壁向下运动,使得通风扇叶13向下翻转,覆盖住外箱1左侧侧壁上的通风口17,使得外箱1内的空气无法和外界连通,减缓变电站内部热量消散;同时,和弹性气囊10固定连接的滑动框9则会因为弹性气囊10收缩而向上运动,使得第一流水口19和第二流水口18将不再重合,滑动框9的底板将第一流水口19堵住,使得储水箱4内的水无法从第一流水口19流入急流道5,急流道5内没有了水流,使得液流轮14无法转动,进而使得涡轮16停止转动,减缓外箱1内部空气流动速度;另外,急流道5内没有水流,使得第二腔室内的湿度降低,湿度传感器检测到第二腔室内的湿度信号发送给微控制器,微控制器控制水泵停止工作,避免水泵在急流道5内无水的情况下工作使得电能浪费。
另外,由于弹性气囊10在不同的温度下收缩和膨胀的大小皆不同,弹性气囊10根据外界温度收缩或膨胀控制挡框8上的第一流水口19和滑动框9上的第二流水口18重合形成流水通道的大小,进而控制急流道5内水流速度的大小,而液流轮14转动速度和水流大小有关,即控制了液流轮14转动的速度和涡轮16转动的速度;同时,弹性气囊10根据外界温度进行收缩或膨胀,将控制外箱1左侧侧壁上的通风口17被通风扇叶13遮挡的面积。由此可知,弹性气囊10根据外界温度变化控制了对变电站散热的力度。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.地埋式变电站的降温系统,包括:变电站外箱,其特征在于,所述变电站外箱底部设置有储水箱,所述储水箱旁设置有用于防止储水箱内水流出的挡框,所述挡框靠近储水箱和远离储水箱的侧壁上皆开设有第一流水口,所述挡框上端侧壁上滑动连接有滑动框,所述滑动框的底板封堵第一流水口,所述滑动框靠近第一流水口的侧壁上皆开设有第二流水口,所述滑动框顶板上固定连接有弹性气囊,所述弹性气囊中部和挡框接触处固定连接,所述弹性气囊上的挡框侧壁上设置有撑杆;所述外箱上设置有通风口,所述通风口上铰接有用于覆盖通风口的通风扇叶,所述通风扇叶皆铰接在撑杆上;远离储水箱的第一流水口处设置有急流道,所述急流道设置在外箱下,所述急流道沿着远离储水箱一侧向下倾斜,所述急流道上转动连接有连轴,所述连轴上同轴设置有涡轮和液流轮,所述液流轮位于急流道内,所述涡轮设置在外箱内。
2.根据权利要求1所述的地埋式变电站的降温系统,其特征在于,所述弹性气囊顶部设置有支撑板,所述支撑板和撑杆固定连接,所述支撑板滑动连接在挡框侧壁上。
3.根据权利要求1所述的地埋式变电站的降温系统,其特征在于,所述外箱顶端设置有装水槽,所述装水槽顶板上设置有多个均匀分布的通孔,所述装水槽上连通有进水管,所述进水管和储水箱连通。
4.根据权利要求3所述的地埋式变电站的降温系统,其特征在于,所述急流道顶壁以及外箱底板上均开设有用于连轴穿过的孔道,所述外箱内设置有隔离板,所述隔离板上开设有多个均匀分布的孔,所述隔离板将外箱内部分为第一腔室和第二腔室,所述第一腔室位于第二腔室上,所述涡轮安装于第二腔室内。
5.根据权利要求4所述的地埋式变电站的降温系统,其特征在于,所述隔离板的孔处设置有活性炭包。
6.根据权利要求5所述的地埋式变电站的降温系统,其特征在于,所述急流道最低端连通有回流道,所述回流道和装水槽顶部连通,所述回流道上设置有水泵;所述涡轮旁设置有湿度传感器,所述湿度传感器上电连接有微控制器,所述水泵和微控制器电连接,所述微控制器设置在外箱的第一腔室内,所述微控制器用于接收湿度传感器传递的电信号并根据湿度传感器传递的电信号控制水泵工作或停止工作。
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