一种高效温控型高压柜
技术领域
本发明涉及高压配电柜技术领域,具体为一种高效温控型高压柜。
背景技术
高压配电柜,是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的电器产品。对于一些用于给高配机电设备进行配电和控制的高压配电柜,尤其其内部的电器元件较为精密,因此这些精密电器元件对温度条件要求较高,温度忽高忽低,或者过高过低都会影响电器元件的精密度,造成控制参数的不准确性,而现有的普通高压配电柜虽然有简单的散热和加热组件,但却往往难以满足柜体内相对稳定的温度条件。
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:一种高效温控型高压柜,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,所述柜体内部上方还可拆卸的安装有两排电加热丝,且每排所述电加热丝均能进行折叠收纳,每排所述电加热丝均由沿柜体内部宽度方向分布的多个盘旋电阻丝相互串联组成,且每排所述电加热丝的两个接线端子与外接电源电连接;
所述柜体内的下端部分还安装有第四温度传感器和第三温度传感器,所述柜体内部还安装有第一温度控制器,所述第三温度传感器和第四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分别与电加热丝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,第一温度控制器触发风扇的控制开关启动,对柜体内进行扇风散热,直至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,此时第一温度控制器触发风扇的控制开关关闭,停止扇风;当第四温度传感器测得柜体下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,直至第四温度传感器测得柜体下方温度高于其预设的最高设定值,此时第一温度控制器触发电加热丝的控制开关关闭,停止加热。
优选的,所述柜体两端侧壁上均开设有一排条形散热孔,每个所述条形散热孔内壁均通过转轴转动连接有导风板,且所述导风板能够调节条形散热孔的开度。
优选的,所述导风板两侧分布有一圈拉绳,且每个所述导风板内外两侧呈对角设置的两侧中部均通过锁扣锁紧在拉绳的相应位置处,所述柜体下端内壁上还通过固定架转动安装有转鼓,所述柜体侧壁上下两端开设有穿线孔,且所述拉绳上下两端均穿过穿线孔延伸至柜体内部,且所述拉绳下端可拆卸的卡紧在转鼓上,所述柜体内还固定安装有驱动马达,所述驱动马达输出轴与转鼓同轴固定连接。
优选的,所述转鼓顶端开设有夹槽,且所述夹槽上方分布有夹板,所述夹板两端通过弹性连接件与夹槽两端固定连接,所述拉绳置于夹板和夹槽之间,并利用弹性连接件的弹力夹紧固定。
优选的,所述柜体内还安装有第二温度传感器和第二温度控制器,且所述第二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;直至第二温度传感器测得柜体内温度低于其预设的最高设定值时,第二温度控制器驱动马达控制导风板张开至倾斜45°,使得条形散热孔的开度减少至一半;当第二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控制导风板完全关闭。
优选的,所述顶罩内还安装有强制冷系统,且所述柜体内安装有第一温度传感器和第三温度控制器,且所述第一温度传感器与第三温度控制器输入端连接,所述第三温度控制器输出端与强制冷系统的控制开关和驱动马达的控制开关电连接,当第一温度传感器测得柜体内温度高于其预设的最高设定值时,第三温度控制器触发强制冷系统的控制开关和驱动马达的控制开关启动,将导风板完全关闭,对柜体内进行强制冷,直至柜体内温度值降至第一温度传感器预设的最低设定值以下。
优选的,每排所述电加热丝中的单组盘旋电阻丝下方均分布有绝缘散热板,且所述电阻丝的两端均通过固定卡箍固定在绝缘散热板上,所述绝缘散热板两侧还开设有多个连接孔,且相邻两个所述绝缘散热板之间通过柔性连接环穿过相应的连接孔进行柔性可折叠式连接,使得相邻两个所述绝缘散热板之间形成条形空隙,所述顶罩内壁还固定有横梁,且所述横梁上铰接有多组锁扣,每排所述绝缘散热板的最外侧的两个绝缘散热板四角均固定有挂环,且所述挂环能够挂靠在相应的锁扣上。
优选的,所述绝缘散热板具体为耐高温云母片,且所述耐高温云母片上还均匀等间距的开设有多个散热孔。
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,且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
本发明提供了一种高效温控型高压柜,具备以下有益效果:
(1)本发明通过在柜体设置电加热组件,并能根据检测的温度选择是否开启加热模式,保证柜体在冬季气温较低时仍能保持合适的温度;通过在柜体两端侧壁上均开设辅助散热的条形散热孔,且在条形散热孔上转动安装导风板,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,此外,还设置了强制冷系统与导风板配合使用,进而能够根据柜体内不同温度值调节至不同散热模式,既能保证在夏季天气较热时柜体内始终保持较为合适的温度范围,同时还能避免一直开启风扇或强制冷系统造成的能源浪费,另外,当温度较低时,还能起到一定的自动保温作用。
(2)本发明通过将两排电加热丝可拆卸式的安装在柜体内部上方,且每排电加热丝均能进行折叠收纳,在冬季气温较低时,将电加热丝和其下方的绝缘散热板伸展开,有效增大绝缘散热板的散热面积,使得柜体内温度快速上升,同时,将电加热丝置于柜体上方靠近顶罩的位置处,这样设计,电加热丝便不会占用柜体内正常放置电器元件的空间,同时避免了电加热丝紧邻柜体内电器元件造成意外事故;在夏季较为炎热的天气,为了提升柜体内扇风散热效果,可以通过将电加热丝和其下方的绝缘散热板进行折叠收纳,从而保证风扇至柜体内的循环风路畅通无阻,有效增强风扇的扇风散热效果,当需要进行折叠时,只需将两排绝缘散热板中处于最靠近柜体中线处的锁扣打开,使得挂环脱离锁扣,然后向靠近柜体外侧方向逐个卷绕折叠绝缘散热板,使得每排的多个绝缘散热板最终全部折叠至最外侧位置处,这样便能将风扇至柜体内的循环风路完全打开,避免绝缘散热板阻挡风路。
(3)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。
附图说明
图1为本发明柜体内部结构示意图;
图2为本发明的导风板与转鼓连接局部剖视结构示意图;
图3为本发明的柜体侧壁局部结构示意图;
图4为本发明的转鼓结构示意图;
图5为本发明的电加热丝与绝缘散热板连接的俯视结构示意图。
图中:柜体1、第一温度传感器2、支撑垫脚3、第四温度传感器4、接线口5、第二温度传感器6、拉绳7、第三温度传感器8、通风孔9、横梁10、柔性连接环11、电机座12、绝缘散热板13、锁扣14、电加热丝15、风扇16、顶板17、挂环18、竖板19、斜板20、电器固定板21、转鼓22、穿线孔23、条形散热孔24、导风板25、夹槽26、固定卡箍27、连接孔28、条形空隙29、接线端子30、防护弯管31、顶罩32、弹性连接件33、夹板34、强制冷系统35。
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1-5所示,一种高效温控型高压柜,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,且顶板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;
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;
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内部上方还可拆卸的安装有两排电加热丝15,且每排电加热丝15均能进行折叠收纳,每排电加热丝15均由沿柜体1内部宽度方向分布的多个盘旋电阻丝相互串联组成,且每排电加热丝15的两个接线端子30与外接电源电连接;每排电加热丝15中的单组盘旋电阻丝下方均分布有绝缘散热板13,且电阻丝的两端均通过固定卡箍27固定在绝缘散热板13上,绝缘散热板13两侧还开设有多个连接孔28,且相邻两个绝缘散热板13之间通过柔性连接环11穿过相应的连接孔28进行柔性可折叠式连接,使得相邻两个绝缘散热板13之间形成条形空隙29,顶罩32内壁还固定有横梁10,且横梁10上铰接有多组锁扣14,每排绝缘散热板13的最外侧的两个绝缘散热板13四角均固定有挂环18,且挂环18能够挂靠在相应的锁扣14上;绝缘散热板13具体为耐高温云母片,且耐高温云母片上还均匀等间距的开设有多个散热孔;绝缘散热板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。
柜体1内的下端部分还安装有第四温度传感器4和第三温度传感器8,柜体1内部还安装有第一温度控制器,第三温度传感器8和第四温度传感器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分别与电加热丝15和风扇16的控制开关电连接;
柜体1两端侧壁上均开设有一排条形散热孔24,每个条形散热孔24内壁均通过转轴转动连接有导风板25,且导风板25能够调节条形散热孔24的开度;导风板25两侧分布有一圈拉绳7,且每个导风板25内外两侧呈对角设置的两侧中部均通过锁扣锁紧在拉绳7的相应位置处,柜体1下端内壁上还通过固定架转动安装有转鼓22,柜体1侧壁上下两端开设有穿线孔23,且拉绳7上下两端均穿过穿线孔23延伸至柜体1内部,且拉绳7下端可拆卸的卡紧在转鼓22上,转鼓22顶端开设有夹槽26,且夹槽26上方分布有夹板34,夹板34两端通过弹性连接件33与夹槽26两端固定连接,拉绳7置于夹板34和夹槽26之间,并利用弹性连接件33的弹力夹紧固定;柜体1内还固定安装有驱动马达,驱动马达输出轴与转鼓22同轴固定连接;
柜体1内还安装有第二温度传感器6和第二温度控制器,且第二温度传感器6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;
顶罩32内还安装有强制冷系统35,且柜体1内安装有第一温度传感器2和第三温度控制器,且第一温度传感器2与第三温度控制器输入端连接,第三温度控制器输出端与强制冷系统35的控制开关和驱动马达的控制开关电连接;
通过将两排电加热丝15可拆卸式的安装在柜体1内部上方,且每排电加热丝15均能进行折叠收纳,在冬季气温较低时,将电加热丝15和其下方的绝缘散热板13伸展开,有效增大绝缘散热板13的散热面积,使得柜体1内温度快速上升,同时,将电加热丝15置于柜体1上方靠近顶罩32的位置处,这样设计,电加热丝15便不会占用柜体内正常放置电器元件的空间,同时避免了电加热丝15紧邻柜体内电器元件造成意外事故;在夏季较为炎热的天气,为了提升柜体1内扇风散热效果,可以通过将电加热丝15和其下方的绝缘散热板13进行折叠收纳,从而保证风扇16至柜体1内的循环风路畅通无阻,有效增强风扇16的扇风散热效果,当需要进行折叠时,只需将两排绝缘散热板13中处于最靠近柜体1中线处的锁扣14打开,使得挂环18脱离锁扣14,然后向靠近柜体1外侧方向逐个卷绕折叠绝缘散热板13,使得每排的多个绝缘散热板13最终全部折叠至最外侧位置处,这样便能将风扇16至柜体1内的循环风路完全打开,避免绝缘散热板13阻挡风路。
例如,在冬季气温较低时,当第四温度传感器4测得柜体1下方温度低于其预设的最低设定值5℃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,直至第四温度传感器4测得柜体1下方温度高于其预设的最高设定值13℃,此时第一温度控制器触发电加热丝15的控制开关关闭,停止加热。
在夏季气温较高时,将多个绝缘散热板13连同其上的电加热丝15全部一同折叠至最外侧位置处,当第三温度传感器8测得柜体1内温度高于其预设的最高设定值38℃时,第一温度控制器触发风扇16的控制开关启动,对柜体1内进行扇风散热,同时,第二温度控制器触发驱动马达的控制开关启动,带动转鼓22翻转,从而利用拉绳7牵引导风板25翻转,直至导风板25完全张开,使得条形散热孔24的开度达到最大;此时该高压配电柜两侧的条形散热孔24能够实现空气对流,同时风扇16将由顶罩32上的条形通风孔9吸入的散热风循环至柜体1内,两种散热方式的结合有效增强了散热效果,实现快速降温,直至第三温度传感器8测得柜体1内温度低于其预设的最低设定值32℃时,此时第一温度控制器触发风扇16的控制开关关闭,停止扇风,此时利用高压配电柜两侧的条形散热孔24进行空气对流,自然散热降温;当第二温度传感器6测得柜体1内温度低于其预设的最高设定值20℃时,此时柜体内温度较为适宜,因此基本不用散热,第二温度控制器驱动马达控制导风板25张开至倾斜45°,使得条形散热孔24的开度减少至一半,如此便能减弱对流散热效果,保持基本的空气对流,避免内部积热即可;当第二温度传感器6测得柜体1内温度低于其预设的最低设定值13℃时,此时因气温较低,柜体1内需要减少热量散失,因此第二温度控制器控制驱动马达控制导风板25完全关闭,有效减少热量的散失;若柜体内温度温度利用风扇16和散热孔的对流作用已经难以达到降温的目的,便需要启动强制冷系统35进行辅助快速降温,例如,当第一温度传感器2测得柜体1内温度高于其预设的最高设定值45℃时,第三温度控制器触发强制冷系统35的控制开关和驱动马达的控制开关启动,使得导风板25完全闭合,并对柜体1内进行强制冷,直至柜体内温度值降至第一温度传感器2预设的最低设定值38℃以下。
综上,通过在柜体1设置电加热组件,并能根据检测的温度选择是否开启加热模式,保证柜体1在冬季气温较低时仍能保持合适的温度;通过在柜体1两端侧壁上均开设辅助散热的条形散热孔24,且在条形散热孔24上转动安装导风板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24开度和是否开启风扇16的控制结构组件,此外,还设置了强制冷系统与导风板25配合使用,进而能够根据柜体1内不同温度值调节至不同散热模式,既能保证在夏季天气较热时柜体内始终保持较为合适的温度范围,同时还能避免一直开启风扇或强制冷系统造成的能源浪费,另外,当温度较低时,还能起到一定的自动保温作用。
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。