一种多功能智能化变电机柜
技术领域
本发明涉及变电机柜技术领域,具体为一种多功能智能化变电机柜。
背景技术
箱式变电站,又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置,按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备,即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起,安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱,特别适用于城网建设与改造,是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。
变电机柜是变电站内较为重要的组件部分,它对配电设备起到很好的外部防护作用,而对于一些高精密要求的变电站,为了更好的控制变电机柜内的温度,从而减少内部变电设备的损伤,通常会加入散热和加温组件进行温湿度调控,但现有带有散热和加温组件的变电机柜仍然存在一些不足之处,例如对于极寒天气不能实现快速稳定的加温操作,散热系统的散热方式也较为单一,不能根据不同温度值调节至不同的散热模式,从而造成能源浪费;此外传统变电机柜的散热孔分布方式也较为单一,不能满足不同散热模式的需求。
发明内容
(一)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多功能智能化变电机柜,包括柜体,固定在柜体底面四角的支撑垫脚以及固定安装在柜体内部的电器固定板,所述柜体内壁上还开设有多个安装孔,所述柜体其中一侧壁上下两端均开设有穿线口,所述柜体顶端还固定连接有顶罩,且所述顶罩内部与柜体内相连通,所述顶罩侧壁上还开设有一圈条形通风孔,所述顶罩顶端内壁两侧均固定设置有电机座,所述电机座下端固定安装有风扇,所述柜体内部下方还固定安装有多组电加热丝,且所述电加热丝的接线端子与外接电源电连接,所述柜体内壁靠近电加热丝的下端部分还安装有第一温度传感器,所述柜体内壁远离电加热丝的上端部分还安装有第二温度传感器,所述柜体内部还安装有第一温度控制器和相应的时间控制器,所述第一温度传感器和第二温度传感器均与第一温度控制器输入端电连接,且所述第一温度控制器输出端与电加热丝的控制开关电连接,用于控制电加热丝的通断,所述电加热丝的控制开关还与时间控制器输入端电连接,且所述时间控制器的输出端与风扇的控制开关电连接;
当第二温度传感器测得柜体上方温度低于其预设的最低设定值时,第一温度控制器触发电加热丝的控制开关启动,对柜体内进行加热升温,此时时间控制器开始进行计时,若柜体上方温度在时间控制器预设的时长内达到第二温度传感器预设的最高设定值,此时第一温度控制器触发电加热丝的控制开关关闭,时间控制器断电归零,整个过程风扇不启动;若时间控制器开始计时后,柜体上方温度在时间控制器预设的时长内不能达到第二温度传感器预设的最高设定值,此时时间控制器控制风扇启动,对柜体内进行风热加速升温,直至柜体上方温度达到第二温度传感器预设的最高设定值,此时第一温度控制器触发电加热丝的控制开关关闭,同时时间控制器断电归零,风扇关闭;在加热丝加热过程中,若第一温度传感器测得柜体下方温度高于其预设的最高设定值时,第一温度控制器触发电加热丝的控制开关关闭进行降温,直至第一温度传感器测得柜体下方温度低于其预设的最低设定值,此时第一温度控制器触发电加热丝的控制开关打开继续正常加热操作。
优选的,所述柜体两端侧壁上均开设有一排条形散热孔,所述条形散热孔上活动安装有导风板,且所述导风板能够调节条形散热孔的开度。
优选的,每个所述条形散热孔内侧均设置有传动齿轮,且所述柜体内壁上固定有多个连接座,所述传动齿轮转动连接在相应的连接座上,上下相邻两个所述传动齿轮之间相互啮合,所述柜体内还安装有一组驱动马达,且最下端所述传动齿轮与相应的驱动马达输出轴固定连接,每个所述导风板上端和传动齿轮中心均固定穿设有传动轴,且所述导风板上端的传动轴两端均转动连接在相应条形散热孔内壁上,所述导风板上端传动轴和相应位置的传动齿轮中心的传动轴之间通过传动组件实现同步转动连接。
优选的,所述传动组件包括与传动轴同轴设置,并固定在两个传动轴外侧的一组同步轮,且两个所述同步轮之间通过同步带张紧连接。
优选的,所述柜体内还安装有第三温度传感器和第二温度控制器,且所述第三温度传感器与第二温度控制器输入端连接,所述第二温度控制器输出端分别与驱动马达的控制开关和风扇的控制开关电连接,当第三温度传感器测得柜体内温度高于其预设的最高设定值时,第二温度控制器触发驱动马达的控制开关和风扇的控制开关启动,此时导风板完全张开,使得条形散热孔的开度达到最大,同时风扇启动对柜体内进行扇风加速散热;直至第三温度传感器测得柜体内温度低于其预设的中等设定值时,第二温度控制器触发风扇的控制开关关闭,停止扇风,且驱动马达控制导风板张开至向下倾斜45°,使得条形散热孔的开度减少至一半;当第三温度传感器测得柜体内温度低于其预设的最低设定值时,第二温度控制器控制驱动马达驱动导风板完全关闭,同时风扇不启动。
优选的,所述柜体内还安装有湿度传感器和湿度控制器,且所述湿度传感器与湿度控制器输入端连接,所述湿度控制器输出端与电加热丝的控制开关电连接,当湿度传感器测得柜体内相对湿度高于其预设的最高设定值时,湿度控制器触发电加热丝的控制开关,对柜体内进行加热除湿,直至柜体内相对湿度值降至湿度传感器预设的最低设定值以下。
优选的,所述顶罩由顶板、位于顶板两侧的竖板、位于竖板与柜体顶端侧壁之间的斜板三部分组成,且顶板、竖板以及斜板三部分一体成型拼接而成,其中所述顶板的长度大于柜体的长度值,使得斜板呈朝向柜体侧壁倾斜的结构,所述通风孔均匀分布在斜板上。
优选的,所述顶板外表面为由中心向四周外边缘高度逐渐降低的光滑弧形结构。
优选的,所述电加热丝上方还分布有绝缘散热覆盖板,且所述绝缘散热覆盖板四周与柜体内壁密封连接,所述绝缘散热覆盖板上还均匀等间距的开设有多个散热孔。
优选的,所述穿线口外侧还密封连接有向下弯折的防护弯管,且所述穿线口与防护弯管内连通。
(二)有益效果
本发明提供了一种多功能智能化变电机柜,具备以下有益效果:
(1)本发明通过在柜体顶端设置由顶板、位于顶板两侧的竖板、位于竖板与柜体顶端侧壁之间的斜板三部分组成的顶罩,且保证顶板的长度大于柜体的长度值,使得斜板呈朝向柜体侧壁倾斜的结构,通风孔均匀分布在斜板上,如此的结构设计,既能使得顶罩内部的风扇不会正对通风孔,从而避免在风扇扇风过程中将外部灰尘直接吸入柜体内,有效增强该柜体的防尘效果,此外将斜板设置为朝向柜体侧壁倾斜的结构,这样能够避免在雨雪天气,雨水直接由通风孔流至柜体内,导致内部电器元件受潮损坏,最后将顶板外表面设置为由中心向四周外边缘高度逐渐降低的光滑弧形结构,在雨雪天气,能够将雨水及时导流至地面,避免积水问题。
(2)本发明通过在柜体内部下方固定安装多组电加热丝,且在柜体内安装第二温度传感器,同时安装相应的第一温度控制器和时间控制器,能够实现在极寒天气里,对柜体内进行快速稳定的加温操作,使得柜体内在短时间内达到快速均匀升温的效果,避免内部电器元件因长时间处于低温环境造成的受损问题,此外,在靠近电加热丝的下方位置安装第一温度传感器,能够在利用电加热丝进行加热过程中,靠近电加热丝的位置出现局部过热,造成邻近位置处的电气元件因局部高温造成的线路损坏问题。
(3)本发明通过在柜体两端侧壁上均开设辅助散热的条形散热孔,且在条形散热孔上活动安装导风板,同时在柜体设置能够实现导风板根据柜体内实际温度,调节条形散热孔开度和是否开启风扇的控制结构组件,进而能够根据柜体内不同温度值调节至不同散热模式,从而有效避免能源浪费,同时当温度较低时,还能起到一定的保温作用。
(4)本发明通过在柜体内安装湿度传感器和湿度控制器,同时将湿度控制器输出端与电加热丝的控制开关电连接,能够保证在柜体内湿度较大时,利用电加热丝进行加热除霜,避免结露问题。
(5)本发明通过在电加热丝上方覆盖绝缘散热覆盖板,不仅起到将电加热丝产生的热量加速散出的目的,同时将电加热丝与柜体内分布的电器元件分隔开,从而有效避免了电器元件与电加热丝意外直接接触造成的线路短路问题。
附图说明
图1为本发明的柜体内部结构示意图;
图2为本发明的传动齿轮与导风板连接的局部结构示意图;
图3为本发明的柜体侧壁局部结构示意图。
图中:柜体1、湿度传感器2、支撑垫脚3、第二温度传感器4、穿线口5、安装孔6、连接座7、传动轴8、通风孔9、电机座12、绝缘散热覆盖板13、电加热丝15、风扇16、顶板17、竖板19、斜板20、电器固定板21、传动齿轮22、同步轮23、同步带24、导风板25、条形散热孔26、防护弯管31、顶罩32、第一温度传感器33、第三温度传感器34。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种多功能智能化变电机柜,包括柜体1,固定在柜体1底面四角的支撑垫脚3以及固定安装在柜体1内部的电器固定板21,柜体1内壁上还开设有多个安装孔6,柜体1其中一侧壁上下两端均开设有穿线口5,柜体1顶端还固定连接有顶罩32,且顶罩32内部与柜体1内相连通,顶罩32侧壁上还开设有一圈条形通风孔9,顶罩32由顶板17、位于顶板17两侧的竖板19、位于竖板19与柜体1顶端侧壁之间的斜板20三部分组成,且顶板17、竖板19以及斜板20三部分一体成型拼接而成,其中顶板17的长度大于柜体1的长度值,使得斜板20呈朝向柜体1侧壁倾斜的结构,通风孔9均匀分布在斜板20上;顶板17外表面为由中心向四周外边缘高度逐渐降低的光滑弧形结构;
通过在柜体1顶端设置由顶板17、位于顶板17两侧的竖板19、位于竖板19与柜体1顶端侧壁之间的斜板20三部分组成的顶罩32,且保证顶板17的长度大于柜体1的长度值,使得斜板20呈朝向柜体1侧壁倾斜的结构,通风孔9均匀分布在斜板20上,如此的结构设计,既能使得顶罩32内部的风扇16不会正对通风孔9,从而避免在风扇扇风过程中将外部灰尘直接吸入柜体内,有效增强该柜体的防尘效果,此外将斜板20设置为朝向柜体1侧壁倾斜的结构,这样能够避免在雨雪天气,雨水直接由通风孔9流至柜体1内,导致内部电器元件受潮损坏,最后将顶板17外表面设置为由中心向四周外边缘高度逐渐降低的光滑弧形结构,在雨雪天气,能够将雨水及时导流至地面,避免积水问题。
顶罩32顶端内壁两侧均固定设置有电机座12,电机座12下端固定安装有风扇16,柜体1内部下方还固定安装有多组电加热丝15,且电加热丝15的接线端子与外接电源电连接,柜体1内壁靠近电加热丝15的下端部分还安装有第一温度传感器33,柜体1内壁远离电加热丝15的上端部分还安装有第二温度传感器4,柜体1内部还安装有第一温度控制器和相应的时间控制器,第一温度传感器33和第二温度传感器4均与第一温度控制器输入端电连接,且第一温度控制器输出端与电加热丝15的控制开关电连接,用于控制电加热丝15的通断,电加热丝15的控制开关还与时间控制器输入端电连接,且时间控制器的输出端与风扇16的控制开关电连接;
通过在柜体1内部下方固定安装多组电加热丝15,且在柜体1内安装第二温度传感器4,同时安装相应的第一温度控制器和时间控制器,能够实现在极寒天气里,对柜体1内进行快速稳定的加温操作,使得柜体1内在短时间内达到快速均匀升温的效果,避免内部电器元件因长时间处于低温环境造成的受损问题,此外,在靠近电加热丝15的下方位置安装第一温度传感器33,能够在利用电加热丝15进行加热过程中,靠近电加热丝15的位置出现局部过热,造成邻近位置处的电气元件因局部高温造成的线路损坏问题;
例如,当第二温度传感器4测得柜体1上方温度低于其预设的最低设定值-10℃时,第一温度控制器触发电加热丝15的控制开关启动,对柜体1内进行加热升温,此时时间控制器开始进行计时,若柜体1上方温度在时间控制器预设的时长30min内达到第二温度传感器4预设的最高设定值10℃,此时第一温度控制器触发电加热丝15的控制开关关闭,时间控制器断电归零,整个过程风扇16不启动;若时间控制器开始计时后,柜体1上方温度在时间控制器预设的时长30min内不能达到第二温度传感器4预设的最高设定值10℃,此时时间控制器控制风扇16启动,对柜体内进行风热加速升温,直至柜体1上方温度达到第二温度传感器4预设的最高设定值10℃,此时第一温度控制器触发电加热丝15的控制开关关闭,同时时间控制器断电归零,风扇16关闭;在电加热丝15加热过程中,若第一温度传感器33测得柜体1下方温度高于其预设的最高设定值50℃时,第一温度控制器触发电加热丝15的控制开关关闭进行降温,直至第一温度传感器测得柜体1下方温度低于其预设的最低设定值35℃,此时第一温度控制器触发电加热丝15的控制开关打开继续正常加热操作。
如图1-3所示,柜体1两端侧壁上均开设有一排条形散热孔26,条形散热孔26上活动安装有导风板25,且导风板25能够调节条形散热孔26的开度,每个条形散热孔26内侧均设置有传动齿轮22,且柜体1内壁上固定有多个连接座7,传动齿轮22转动连接在相应的连接座7上,上下相邻两个传动齿轮22之间相互啮合,柜体1内还安装有一组驱动马达,且最下端传动齿轮22与相应的驱动马达输出轴固定连接,每个导风板25上端和传动齿轮22中心均固定穿设有传动轴8,且导风板25上端的传动轴8两端均转动连接在相应条形散热孔26内壁上,导风板25上端传动轴8和相应位置的传动齿轮22中心的传动轴8之间通过传动组件实现同步转动连接,传动组件包括与传动轴8同轴设置,并固定在两个传动轴8外侧的一组同步轮23,且两个同步轮23之间通过同步带24张紧连接。
柜体1内还安装有第三温度传感器34和第二温度控制器,且第三温度传感器34与第二温度控制器输入端连接,第二温度控制器输出端分别与驱动马达的控制开关和风扇16的控制开关电连接;
通过在柜体1两端侧壁上均开设辅助散热的条形散热孔26,且在条形散热孔26上活动安装导风板25,同时在柜体1设置能够实现导风板25根据柜体1内实际温度,调节条形散热孔26开度和是否开启风扇16的控制结构组件,进而能够根据柜体1内不同温度值调节至不同散热模式,从而有效避免能源浪费,同时当温度较低时,还能起到一定的保温作用。
例如,当第三温度传感器34测得柜体1内温度高于其预设的最高设定值45℃时,第二温度控制器触发驱动马达的控制开关和风扇16的控制开关启动,驱动马达带动传动齿轮22转动,进而带动导风板25完全张开,使得条形散热孔26的开度达到最大,同时风扇16启动对柜体1内进行扇风加速散热;直至第三温度传感器34测得柜体1内温度低于其预设的中等设定值32℃时,第二温度控制器触发风扇16的控制开关关闭,停止扇风,且驱动马达控制导风板25张开至向下倾斜45°,使得条形散热孔26的开度减少至一半;当第三温度传感器34测得柜体1内温度低于其预设的最低设定值15℃时,第二温度控制器控制驱动马达驱动导风板25完全关闭,同时风扇16不启动。
如图1所示,柜体1内还安装有湿度传感器2和湿度控制器,且湿度传感器2与湿度控制器输入端连接,湿度控制器输出端与电加热丝15的控制开关电连接,通过在柜体1内安装湿度传感器2和湿度控制器,同时将湿度控制器输出端与电加热丝15的控制开关电连接,能够保证在柜体内湿度较大时,利用电加热丝15进行加热除霜,避免结露问题。
例如,当湿度传感器2测得柜体1内相对湿度高于其预设的最高设定值80%时,湿度控制器触发电加热丝15的控制开关,对柜体1内进行加热除湿,直至柜体内相对湿度值降至湿度传感器2预设的最低设定值60%以下;
如图1所示,电加热丝15上方还分布有绝缘散热覆盖板13,且绝缘散热覆盖板13四周与柜体1内壁密封连接,绝缘散热覆盖板13上还均匀等间距的开设有多个散热孔;绝缘散热覆盖板13的设置,不仅起到将电加热丝15产生的热量加速散出的目的,同时将电加热丝15与柜体1内分布的电器元件分隔开,从而有效避免了电器元件与电加热丝15意外直接接触造成的线路短路问题。
如图1所示,穿线口5外侧还密封连接有向下弯折的防护弯管31,且穿线口5与防护弯管31内连通;防护弯管31的设置,能够起到在进行接线时,将穿线口5处的线路进行包覆,避免触电以及雨水侵蚀的问题。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。