CN108376926B - 一种用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，包括柜体、柜门和两个换气机构，换气机构包括进气机构和出气管，进气机构包括连通管、供水组件、过滤组件、干燥组件和导气组件，供水组件包括蓄水箱、注水管、盖板、水泵和引水管，过滤组件包括过滤盒、回流管和进气管，干燥组件包括干燥盒、连接管和网板，该用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜通过换气机构实现了良好的通风散热效果，不仅防止外部灰尘进入柜体内，同时对进入的空气进行降温处理后，利用硅胶干燥剂进行干燥，保证干燥的冷空气进入柜体内，并通过导气组件使硅胶干燥剂恢复干燥能力，使设备具有长期的良好的防尘散热功能，提高了该配电柜的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及智能电力设备领域，特别涉及一种用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜。
背景技术
配电柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中，构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路，故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。配电柜还可以借助测量仪表显示运行中的各种参数，还可以对某些电气参数进行调整，通过指示灯和扬声器对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。
为了使配电柜内部的电路元器件工作在合适的温度环境中，在配电柜的侧板上通常会设有若干个散热口，以便通风排热，但是在增设散热口后，在通风的同时也会将外部的空气引入到配电柜内部，导致灰尘附着在柜体内部电路元器件的表面，影响散热，同时灰尘还会造成空气流通不畅，进一步降低了设备的散热能力，导致现有的配电柜实用性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，包括柜体、柜门和两个换气机构，两个换气机构分别设置在柜体的两侧，所述柜门设置在柜体上，所述柜门上设有把手、显示屏和若干指示灯，所述柜体内设有PLC，所述显示屏和指示灯均与PLC电连接，所述换气机构包括进气机构和出气管，所述出气管位于进气机构的上方，所述出气管与柜体连通，所述出气管的底端设有滤网，所述进气机构包括连通管、供水组件、过滤组件、干燥组件和导气组件，所述供水组件、过滤组件、干燥组件和导气组件从下而上依次设置，所述连通管的一端与柜体的底部连通，所述连通管的另一端与导气组件连通；
所述供水组件包括蓄水箱、注水管、盖板、水泵和引水管，所述蓄水箱固定在柜体上，所述注水管的底端和水泵均固定在蓄水箱上，所述注水管与蓄水箱连通，所述盖板设置在注水管的顶端，所述蓄水箱内设有抽水管，所述抽水管的一端设置在蓄水箱内的底部，所述抽水管的另一端与水泵连通，所述水泵与PLC电连接，所述水泵与引水管连通；
所述过滤组件包括过滤盒、回流管和进气管，所述过滤盒通过回流管与蓄水箱连通，所述过滤盒与引水管连通，所述进气管的一端设置在过滤盒的外部，所述进气管的另一端设置在过滤盒内的底部，所述过滤盒内设有控制单元；
所述干燥组件包括干燥盒、连接管和网板，所述干燥盒通过连接管与过滤盒连通，所述网板固定在干燥盒的内壁上，所述网板的上方设有硅胶干燥剂；
所述导气组件包括导气盒和导气管，所述导气盒的上方与连通管连通，所述导气盒的下方通过导气管与干燥盒连通，所述导气盒内设有导气单元和电热丝，所述导气单元位于电热丝的上方，所述电热丝的两端分别固定在导气盒的两侧的内壁上，所述电热丝与PLC电连接。
作为优选，为了便于监测蓄水箱中的水位和过滤盒内的水位，所述蓄水箱内设有第一液位传感器，所述过滤盒内设有第二液位传感器，所述第一液位传感器和第二液位传感器均与PLC电连接。
作为优选，为了进一步降低进入柜体内部的空气的温度，所述过滤盒内设有若干挡板，所述挡板从上而下均匀固定在过滤盒的内壁上，所述挡板上设有通孔，相邻两个挡板的通孔分别靠近过滤盒的两侧的内壁。
作为优选，为了便于控制回流管的流通，所述控制单元包括第一电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆和堵块，所述第一电机固定在过滤盒内的顶部，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与第三连杆的顶端铰接，所述堵块固定在第三连杆的底端，所述堵块位于回流管内，所述挡板套设在第三连杆上。
作为优选，为了保证密封效果，所述堵块的制作材料为橡胶。
作为优选，为了控制气流的流动，所述导气单元包括第二电机、第二驱动轴、两个扇叶和两个固定杆，两个固定杆分别设置在第二电机的两侧，所述第二电机分别通过两个固定杆与导气盒的两侧的内壁固定连接，所述第二电机与第二驱动轴的顶端传动连接，两个扇叶分别设置在第二驱动轴的底端的两侧，所述第二电机与PLC电连接。
作为优选，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。
作为优选，为了检测硅胶干燥剂是否处于饱和状态，所述导气管内设有湿度传感器，所述湿度传感器与PLC电连接。
作为优选，为了检测流通管内的空气的温度，所述连通管内设有温度传感器，所述温度传感器与PLC电连接。
作为优选，为了便于设备的吊装搬运，所述柜体的上方设有四个吊环，四个吊环分别固定在柜体的上方的四角处。
本发明的有益效果是，该用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜通过换气机构实现了良好的通风散热效果，不仅防止外部灰尘进入柜体内，同时对进入的空气进行降温处理后，利用硅胶干燥剂进行干燥，保证干燥的冷空气进入柜体内，并通过导气组件使硅胶干燥剂恢复干燥能力，使设备具有长期的良好的防尘散热功能，与现有的换气机构相比，该换气机构运行稳定，合理利用水溶液进行降温除尘，并通过干燥组件和导气组件使设备能够长期导入干燥的冷空气，进而提高了该配电柜的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜的结构示意图；
图2是本发明的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜的供水组件的结构示意图；
图3是本发明的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜的过滤组件的结构示意图；
图4是本发明的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜的干燥组件与导气组件的连接结构示意图；
图中：1.柜体，2.柜门，3.把手，4.显示屏，5.指示灯，6.出气管，7.滤网，8.连通管，9.蓄水箱，10.注水管，11.盖板，12.水泵，13.引水管，14.抽水管，15.过滤盒，16.回流管，17.进气管，18.干燥盒，19.连接管，20.网板，21.导气盒，22.导气管，23.电热丝，24.第一液位传感器，25.第二液位传感器，26.挡板，27.通孔，28.第一电机，29.第一连杆，30.第二连杆，31.第三连杆，32.堵块，33.第二电机，34.第二驱动轴，35.扇叶，36.固定杆，37.湿度传感器，38.温度传感器，39.吊环。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，包括柜体1、柜门2和两个换气机构，两个换气机构分别设置在柜体1的两侧，所述柜门2设置在柜体1上，所述柜门2上设有把手3、显示屏4和若干指示灯5，所述柜体1内设有PLC，所述显示屏4和指示灯5均与PLC电连接，所述换气机构包括进气机构和出气管6，所述出气管6位于进气机构的上方，所述出气管6与柜体1连通，所述出气管6的底端设有滤网7，所述进气机构包括连通管8、供水组件、过滤组件、干燥组件和导气组件，所述供水组件、过滤组件、干燥组件和导气组件从下而上依次设置，所述连通管8的一端与柜体1的底部连通，所述连通管8的另一端与导气组件连通；
该配电柜中，通过把手3可打开柜门2，方便工作人员进入柜体1内部进行维护操作，在柜门2上，利用显示屏4可显示各种电量信息，由指示灯5显示配电柜的运行状态，便于工作人员直观的了解，在柜体1的两侧，利用换气机构实现柜体1内部和外部的空气流通，进而实现设备的散热功能。在散热机构中，由进气机构负责将外部空气倒入柜体1内，而柜体1内的热空气通过出气管6流到外部，在出气管6的底端设置滤网7，可防止外部空气通过出气管6进入柜体1内部，在进气机构内，由供水组件提供过滤组件水源，在外部空气进入柜体1前，首先通过过滤组件中的水溶液，一方面，水溶液可以降低空气的温度，另一方面，空气在水溶液流动时，水溶液能够吸收空气中的灰尘，而后潮湿的冷空气通过干燥组件进行干燥后，由导气组件将干燥的冷空气通过连通管8输送至柜体1内的底部，从而实现了柜体1的通风换气散热，且在换气的过程中，防止空气中的灰尘进入柜体1内，实现了良好的通风散热效果。
如图2所示，所述供水组件包括蓄水箱9、注水管10、盖板11、水泵12和引水管13，所述蓄水箱9固定在柜体1上，所述注水管10的底端和水泵12均固定在蓄水箱9上，所述注水管10与蓄水箱9连通，所述盖板11设置在注水管10的顶端，所述蓄水箱9内设有抽水管14，所述抽水管14的一端设置在蓄水箱9内的底部，所述抽水管14的另一端与水泵12连通，所述水泵12与PLC电连接，所述水泵12与引水管13连通；
供水组件中，由PLC控制水泵12运行，利用抽水管14抽取蓄水箱9中的水溶液，通过引水管13可将水流引入过滤盒15中，在蓄水箱9内的储水量较少时，可通过注水管10添加水溶液，盖上盖板11，可防止水溶液蒸发。
如图3所示，所述过滤组件包括过滤盒15、回流管16和进气管17，所述过滤盒15通过回流管16与蓄水箱9连通，所述过滤盒15与引水管13连通，所述进气管17的一端设置在过滤盒15的外部，所述进气管17的另一端设置在过滤盒15内的底部，所述过滤盒15内设有控制单元；
在过滤组件中，外部空气通过进气管17进入过滤盒15内的底部，空气在过滤盒15中的水溶液中向上流动，空气流动时，水溶液吸收空气中的灰尘，同时降低空气的温度，从而使空气进入干燥组件中，利用控制单元可控制回流管16的打开和关闭，回流管16打开时，过滤盒15中的水溶液向下流到蓄水箱9中。
如图4所示，所述干燥组件包括干燥盒18、连接管19和网板20，所述干燥盒18通过连接管19与过滤盒15连通，所述网板20固定在干燥盒18的内壁上，所述网板20的上方设有硅胶干燥剂；
所述导气组件包括导气盒21和导气管22，所述导气盒21的上方与连通管8连通，所述导气盒21的下方通过导气管22与干燥盒18连通，所述导气盒21内设有导气单元和电热丝23，所述导气单元位于电热丝23的上方，所述电热丝23的两端分别固定在导气盒21的两侧的内壁上，所述电热丝23与PLC电连接。
在导气盒21内，导气单元可控制气流的流动方向，当需要换气时，将降温且除尘后的空气通过连接管19导入干燥盒18中，在干燥盒18内，由网板20上方的硅胶干燥剂实现对潮湿的冷空气进行干燥后，再通过导气盒21，使干燥的冷空气通过连通管8进入柜体1内，实现了良好的通风散热效果，随着设备的长期运行，干燥盒18内的硅胶干燥剂达到饱和的状态，此时PLC控制导气单元改变气流的流动方向，同时PLC控制电热丝23通电，使柜体1内的热空气通过连通管8和导气盒21进行二次加热后，热空气作用在饱和状态的硅胶干燥剂上，使硅胶干燥剂中的水分脱离，同时控制单元打开回流管16，使过滤盒15中的水溶液回流至蓄水箱9中，热空气使硅胶干燥剂恢复干燥能力后，水蒸气随着气流的移动，从连接管19进入过滤盒15内，再通过进气管17排放到外部，而后，控制单元关闭回流管16，PLC控制水泵12启动，将水流输送至过滤盒15中，导气单元将外部空气导入柜体1内，实现通风散热。
作为优选，为了便于监测蓄水箱9中的水位和过滤盒15内的水位，所述蓄水箱9内设有第一液位传感器24，所述过滤盒15内设有第二液位传感器25，所述第一液位传感器24和第二液位传感器25均与PLC电连接。利用第一液位传感器24监测蓄水箱9内的水位，并将水位数据反馈给PLC，当蓄水箱9中的水量较少时，PLC控制指示灯5亮，提醒工作人员通过注水管10往蓄水箱9内加水，利用第二液位传感器25监测过滤盒15中的水位，并将水位数据反馈给PLC，使PLC控制水泵12运行，往过滤盒15中添加适量的水溶液。
作为优选，为了进一步降低进入柜体1内部的空气的温度，所述过滤盒15内设有若干挡板26，所述挡板26从上而下均匀固定在过滤盒15的内壁上，所述挡板26上设有通孔27，相邻两个挡板26的通孔27分别靠近过滤盒15的两侧的内壁。利用挡板26使外部的空气在过滤盒15中的水溶液中的流动路径加长，从而使水溶液充分吸收空气的热量，从而进一步降低进入柜体1内部的空气的温度。
如图3所示，所述控制单元包括第一电机28、第一连杆29、第二连杆30、第三连杆31和堵块32，所述第一电机28固定在过滤盒15内的顶部，所述第一电机28与PLC电连接，所述第一电机28与第一连杆29传动连接，所述第一连杆29通过第二连杆30与第三连杆31的顶端铰接，所述堵块32固定在第三连杆31的底端，所述堵块32位于回流管16内，所述挡板26套设在第三连杆31上。
PLC控制第一电机28启动，带动第一连杆29转动，通过第二连杆30，使第三连杆31带动堵块32上下移动，堵块32向下移动时，堵住回流管16，便于过滤盒15中储存水溶液，堵块32向上移动时，回流管16打开，便于将过滤盒15中的水溶液导入蓄水箱9内。
作为优选，为了保证密封效果，所述堵块32的制作材料为橡胶。橡胶具有良好的弹性，从而使堵块32能够紧密贴合回流管16的内部，从而保证了回流管16的密封效果。
如图4所示，所述导气单元包括第二电机33、第二驱动轴34、两个扇叶35和两个固定杆36，两个固定杆36分别设置在第二电机33的两侧，所述第二电机33分别通过两个固定杆36与导气盒21的两侧的内壁固定连接，所述第二电机33与第二驱动轴34的顶端传动连接，两个扇叶35分别设置在第二驱动轴34的底端的两侧，所述第二电机33与PLC电连接。
固定杆36用以固定第二电机33的位置，PLC控制第二电机33启动，第二电机33通过第二驱动轴34带动扇叶35旋转，产生气流，根据扇叶35的旋转方向，可切换气流的流动方向，当需要换气时，气流通过连通管8进入柜体1内，从而将外部空气通过进气管17引入过滤盒15中，再通过干燥组件进行干燥后，将空气通过导气盒21依次进入连通管8和柜体1内，反之当需要对硅胶干燥剂进行干燥时，气流通过电热丝23后进行加热，再对硅胶干燥剂进行烘干后，通过过滤盒15和进气管17流到外部，同时柜体1内的热空气从连通管8进入导气盒21后，进行再加热，再对硅胶干燥剂烘干，携带水蒸气依次通过过滤盒15和进气管17流到外部。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机33的驱动力，所述第二电机33为直流伺服电机。
作为优选，为了检测硅胶干燥剂是否处于饱和状态，所述导气管22内设有湿度传感器37，所述湿度传感器37与PLC电连接。利用湿度传感器37检测换气时流入导气盒21的空气的湿度，并将湿度反馈给PLC，当湿度较大时，表明干燥剂处于饱和状态，此时需要对干燥剂进行加热烘干，使硅胶干燥剂恢复干燥能力。
作为优选，为了检测流通管内的空气的温度，所述连通管8内设有温度传感器38，所述温度传感器38与PLC电连接。利用温度传感器38检测从流通管内进入导气盒21的空气的温度，从而使PLC控制电热丝23的功率大小，防止电热丝23过热造成干燥剂损坏。
作为优选，为了便于设备的吊装搬运，所述柜体1的上方设有四个吊环39，四个吊环39分别固定在柜体1的上方的四角处。利用吊环39可方便吊装设备对柜体1进行搬运。
该智能配电柜中，通过换气机构实现换气功能，在换气时，利用过滤组件中的水溶液吸收空气的热量和夹杂在空气中的灰尘，并通过干燥组件进行除湿，使干燥的洁净的冷空气进入柜体1内，实现了良好的降温通风效果，且防止灰尘进入柜体1内，不仅如此，利用导气组件控制气流的流动方向，在干燥剂达到饱和时，通过烘干加热硅胶干燥剂，使干燥组件恢复干燥能力，提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜通过换气机构实现了良好的通风散热效果，不仅防止外部灰尘进入柜体1内，同时对进入的空气进行降温处理后，利用硅胶干燥剂进行干燥，保证干燥的冷空气进入柜体1内，并通过导气组件使硅胶干燥剂恢复干燥能力，使设备具有长期的良好的防尘散热功能，与现有的换气机构相比，该换气机构运行稳定，合理利用水溶液进行降温除尘，并通过干燥组件和导气组件使设备能够长期导入干燥的冷空气，进而提高了该配电柜的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，包括柜体(1)、柜门(2)和两个换气机构，两个换气机构分别设置在柜体(1)的两侧，所述柜门(2)设置在柜体(1)上，所述柜门(2)上设有把手(3)、显示屏(4)和若干指示灯(5)，所述柜体(1)内设有PLC，所述显示屏(4)和指示灯(5)均与PLC电连接，其特征在于，所述换气机构包括进气机构和出气管(6)，所述出气管(6)位于进气机构的上方，所述出气管(6)与柜体(1)连通，所述出气管(6)的底端设有滤网(7)，所述进气机构包括连通管(8)、供水组件、过滤组件、干燥组件和导气组件，所述供水组件、过滤组件、干燥组件和导气组件从下而上依次设置，所述连通管(8)的一端与柜体(1)的底部连通，所述连通管(8)的另一端与导气组件连通；
所述供水组件包括蓄水箱(9)、注水管(10)、盖板(11)、水泵(12)和引水管(13)，所述蓄水箱(9)固定在柜体(1)上，所述注水管(10)的底端和水泵(12)均固定在蓄水箱(9)上，所述注水管(10)与蓄水箱(9)连通，所述盖板(11)设置在注水管(10)的顶端，所述蓄水箱(9)内设有抽水管(14)，所述抽水管(14)的一端设置在蓄水箱(9)内的底部，所述抽水管(14)的另一端与水泵(12)连通，所述水泵(12)与PLC电连接，所述水泵(12)与引水管(13)连通；
所述过滤组件包括过滤盒(15)、回流管(16)和进气管(17)，所述过滤盒(15)通过回流管(16)与蓄水箱(9)连通，所述过滤盒(15)与引水管(13)连通，所述进气管(17)的一端设置在过滤盒(15)的外部，所述进气管(17)的另一端设置在过滤盒(15)内的底部，所述过滤盒(15)内设有控制单元；
所述干燥组件包括干燥盒(18)、连接管(19)和网板(20)，所述干燥盒(18)通过连接管(19)与过滤盒(15)连通，所述网板(20)固定在干燥盒(18)的内壁上，所述网板(20)的上方设有硅胶干燥剂；
所述导气组件包括导气盒(21)和导气管(22)，所述导气盒(21)的上方与连通管(8)连通，所述导气盒(21)的下方通过导气管(22)与干燥盒(18)连通，所述导气盒(21)内设有导气单元和电热丝(23)，所述导气单元位于电热丝(23)的上方，所述电热丝(23)的两端分别固定在导气盒(21)的两侧的内壁上，所述电热丝(23)与PLC电连接；
所述过滤盒(15)内设有若干挡板(26)，所述挡板(26)从上而下均匀固定在过滤盒(15)的内壁上，所述挡板(26)上设有通孔(27)，相邻两个挡板(26)的通孔(27)分别靠近过滤盒(15)的两侧的内壁；所述控制单元包括第一电机(28)、第一连杆(29)、第二连杆(30)、第三连杆(31)和堵块(32)，所述第一电机(28)固定在过滤盒(15)内的顶部，所述第一电机(28)与PLC电连接，所述第一电机(28)与第一连杆(29)传动连接，所述第一连杆(29)通过第二连杆(30)与第三连杆(31)的顶端铰接，所述堵块(32)固定在第三连杆(31)的底端，所述堵块(32)位于回流管(16)内，所述挡板(26)套设在第三连杆(31)上。
2.如权利要求1所述的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，其特征在于，所述蓄水箱(9)内设有第一液位传感器(24)，所述过滤盒(15)内设有第二液位传感器(25)，所述第一液位传感器(24)和第二液位传感器(25)均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，其特征在于，所述堵块(32)的制作材料为橡胶。
4.如权利要求1所述的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，其特征在于，所述导气单元包括第二电机(33)、第二驱动轴(34)、两个扇叶(35)和两个固定杆(36)，两个固定杆(36)分别设置在第二电机(33)的两侧，所述第二电机(33)分别通过两个固定杆(36)与导气盒(21)的两侧的内壁固定连接，所述第二电机(33)与第二驱动轴(34)的顶端传动连接，两个扇叶(35)分别设置在第二驱动轴(34)的底端的两侧，所述第二电机(33)与PLC电连接。
5.如权利要求4所述的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，其特征在于，所述第二电机(33)为直流伺服电机。
6.如权利要求1所述的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，其特征在于，所述导气管(22)内设有湿度传感器(37)，所述湿度传感器(37)与PLC电连接。
7.如权利要求1所述的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，其特征在于，所述连通管(8)内设有温度传感器(38)，所述温度传感器(38)与PLC电连接。
8.如权利要求1所述的用于电力系统的具有防尘散热功能的智能型配电柜，其特征在于，所述柜体(1)的上方设有四个吊环(39)，四个吊环(39)分别固定在柜体(1)的上方的四角处。
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