CN111262154A - 一种智联变压器一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智联变压器一体机，涉及变电设备，用于解决普通变压一体机散热差的问题，包括箱体，箱体包括放置有低压柜的上腔室、放置有变压器的下腔室以及中腔室，中腔室内设置有散热装置，散热装置包括安装于低压柜侧壁上且与低压柜内腔连通的出风罩、安装于低压柜远离出风罩一侧侧壁上且与低压柜内腔连通的吸风罩、设置于中腔室内的换热机构，出风罩通过出风管与换热机构相连，且在出风管的中段设置有出风件，吸风罩通过吸风管与换热机构相连，且在吸风管的中段设置有吸风件；本发明具有以下优点和效果：散热装置能够对低压柜内的元件进行散热，减少低压柜内热量的积聚，使得设备不容易发生烧毁，从而确保下游设备的正常运行。

Description

一种智联变压器一体机

技术领域

本发明涉及变电设备，特别涉及一种智联变压器一体机。

背景技术

为了保证电力传输的质量及用电设备的安全，一般会在用电设备与电力输送线路之间设置变电设备，以调整电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布，避免用电设备过载，因此变电设备主要在电路中对用电设备起保护作用。

申请人于2019年7月提交，公布号为CN110611250A的发明专利公开了一种智联变压器一体机，其具体内容为将高压柜和低压柜整合放置于变压器上，使得整箱体积能够做到更小，进而实现减少设备占地空间的目的。

所有的电力设备，在运行过程中，由于电流作用会产生热效应，因此都会产生发热现象，当设备上热量积聚过多时，设备就会产生损坏，进而引发安全事故。上述智联变压器一体机在使用的过程中，也存在发热的问题，并且由于其是电力输送过程的中间环节，一旦出现设备损坏，将影响下游众多设备的正常运行，因此亟需解决设备的散热问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供智联变压器一体机，能对自身运行过程中所产生的热量进行疏散，减少热量积聚，使其不容易产生损坏，从而确保下游设备的正常运行。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智联变压器一体机，包括箱体，所述箱体包括放置有低压柜的上腔室、放置有变压器的下腔室以及位于上腔室和下腔室之间的中腔室，所述中腔室内设置有散热装置，所述散热装置包括安装于低压柜侧壁上且与低压柜内腔连通的出风罩、安装于低压柜远离出风罩一侧侧壁上且与低压柜内腔连通的吸风罩、设置于中腔室内的换热机构，所述出风罩通过出风管与换热机构相连，且在出风管的中段设置有出风件，所述吸风罩通过吸风管与换热机构相连，且在吸风管的中段设置有吸风件。

通过采用上述方案，当低压柜在工作的过程中发热时，出风罩从低压柜的一侧对其电路元件进行吹动，这些风再由低压柜另一侧的吸风罩抽走，被抽走的热空气再经由换热机构进行换热冷却，最后再由出风罩再次吹入低压柜内，在这整个过程中，低压柜内的空气不与外部空气进行交换，能够保证低压柜内空气的洁净，使得低压柜元件不容易积灰，减少电火花的产生，因此能够降低低压柜的故障率，同时低压柜持续进行散热，因此也不容易因热量积聚过多而产生烧毁，从而确保其安全、稳定地进行运行。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述换热机构包括换热壳、安装于换热壳内且流道方向相互交叉的新风管和回风管，所述新风管的两端均与换热壳外部相通，所述回风管的两端分别与出风管和吸风管相连。

通过采用上述方案，新风管与箱体外部空气连通，因此其内部流通的空气为冷却媒介，而回风管分别与出风罩和吸风罩相连，因此其内部流通的空气为散热媒介，同时两条管路之间被新风管和回风管的管壁隔开，内外空气之间不会发生交换，因此能够确保低压柜内空气的洁净，同时新风管与回风管之间相互接触，两者内部的空气之间能够通过管壁进行热量交换，因此能够达到对低压柜内空气进行降温的目的。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述新风管和回风管均设置有至少三组，每组新风管和回风管均至少含有三根，同一组内的新风管和回风管之间并排相贴，且不同组新风管和回风管之间呈上下层叠交错分布。

通过采用上述方案，新风管与新风管、回风管与回风管之间彼此相贴能够使换热机构内部结构更加紧凑，进而提高换热机构内部的空间利用率，同时新风管与回风管相互紧贴，则能够提高新风管和回风管内空气之间的换热效率，从而使得散热装置具有更好的散热效果；同时将新风管和回风管上下交叉层叠交错设置，能够使得回风管的两侧同时与新风管相接触，相当于增大了回风管与新风管之间的换热面积，因此能够提高换热机构的换热效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述新风管和回风管在换热壳内均呈蛇形走向分布，所有新风管位于换热壳外的端部相互汇聚并连通形成外风管，所述新风管两端的外风管均与箱体外部相连通，所述回风管位于换热壳外的两端则分别汇聚连通于出风管和吸风管。

通过采用上述方案，将新风管和回风管在换热壳内设置成蛇行走向能够增加单条管道在换热壳内的布置长度，即新风管和回风管相互接触的管道长度能够有所增加，这样能够增加新风管与回风管之间的接触面积，从而提高换热机构的换热效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述新风管和回风管相互汇聚的端部在向外延伸的过程中横截面积逐渐收缩。

通过采用上述方案，新风管和回风管的截面积在向外延伸的过程中逐渐收缩，使得换热机构内可供空气流通的通道截面积大于外部管道，在输送功率不变的情况下，气体流经的通道截面积越大，那么其流速越缓，因此这样能够增加空气在换热壳内的停留时间，从而使得新风管与回风管之间具有更高的换热效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述新风管和回风管的横截面均呈三角形。

通过采用上述方案，将新风管和回风管的截面均设置成三角形后，能够在相邻两根新风管或相邻两根回风管之间的间隙内放置新风管或回风管，这样能够进一步增加新风管和回风管之间的接触面积，同时两根三角形的管子反向拼合后能够组成截面呈方形的结构，众所周知方形物体在定量空间内能够放置的数量相比起其他形状都要多，因此这也能提高换热壳内部空间的利用率，进而使得换热机构具有更高的换热效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述出风管上设置有至少两处直径向内呈腰形收缩的收缩段，所述收缩段内一体设置有至少两个呈同心套设的加速环，所述加速环与收缩段的内壁之间、加速环与加速环之间均间隔形成有用于供气流通过的加速空间。

通过采用上述方案，将出风管上设置收缩段，在气流泵送功率不变的情况下，气流通道截面积的收缩能够对气流进行增压，以提高气流的风压，同时多个加速环能够分隔出多个功能类似的加速空间，这样气流从这些加速空间的末段流出时，能够相互带动，进而对气流进行进一步加速，使得空气能够以更快的流速从出风罩上喷出，从而使得散热装置能够对低压柜内的电路元件进行更加强有力的散热。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述加速空间的宽度沿气流的运动方向先收缩、扩大、再收缩，所述加速空间的宽度变化使加速环与收缩段的内壁之间、加速环与加速环之间形成两个收缩区和一个腰鼓区，所述腰鼓区位于两个收缩区之间，且加速环沿气流方向末尾的端部位于出风管收缩段的直径最小处。

通过采用上述方案，加速空间的宽度先收缩、扩大，再收缩，能够使得加速空间的入气口相对开阔，这样气流更容易进入加速空间内，同时这部分空气能够被收缩区增压，增压后的这部分气流进入腰鼓区后，由于腰鼓区空间突然变大，因此气流会在腰鼓区内形成气旋，气旋能够相互作用增加流速，因此当形成气旋的这部分气流被后续进入加速空间内的气流推动进入下一个收缩区时，又经过了一次加速，故气流在穿过整个加速空间的过程中至少经历三次加速，能够使得气流以更大的风压冲向低压柜内的电路元件，因此能够提高对低压柜内元件的散热效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述低压柜和箱体之间设置有卸力组件，所述卸力组件包括固定于箱体和低压柜上的勾环、两端分别与箱体和低压柜上的勾环相连的分力器，所述勾环分别位于上腔室和低压柜的各边角处，所述分力器包括链条和平衡件，所述链条穿设于平衡件上，且链条两端分别与箱体和低压柜上的勾环相勾连。

普通变压一体机在吊运的过程中，是直接吊起箱体的，这样变压一体机以及其内部所有设备部件的重力就全部都压在箱体上，这样容易导致箱体变形甚至断裂，通过采用上述方案，在吊运一体机的过程中，由于分力器中链条的两端分别与箱体和低压柜相连，因此在起吊时能够将低压柜一起吊起，使得低压柜不会压在箱体上，以减小箱体收到的拉力，从而使得箱体不容易发生损坏。

本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述平衡件包括壳板、转动安装于壳板上的滑轮、固定于壳板上的挂环，所述滑轮设置有至少三个，三个滑轮在壳板上呈三角分布，所述链条穿设于三个滑轮之间，且挂环与壳板之间可相互转动。

通过采用上述方案，由于链条穿设于三个滑轮之间，因此链条与平衡件之间是可以相对调整的，同时由于低压柜等所有设备部件都位于箱体内部，因此箱体的重量是要大于低压柜的，那么当起吊机勾连的是平衡件上的挂环时，箱体肯定会相对于低压柜下沉，这就使得低压柜脱离箱体，相对于箱体出于悬空状态，此时低压柜的重力借由链条和平衡件传递给起吊机，因此箱体所受到的载荷大为下降，从而达到对箱体进行保护的目的。

综上所述，本发明具有以下至少一种有益效果：

1.散热装置能够对低压柜内的元件进行散热，减少低压柜内热量的积聚，使得设备不容易发生烧毁，从而确保下游设备的正常运行；

2.层叠交错分布的新风管和回风管，能够增加彼此之间的接触面积，以提高两者之间的热交换效率，从而达到增强换热机构换热效率的目的；

3.出风管收缩式的腰形结构以及其内部的加速环等设置，能够增加气流在出风管内的压强，使得气流能够以更高的流速喷向低压柜内的设备，从而提高散热装置的散热效果。

附图说明

图1是本发明的右侧视图，用于体现吸风罩的安装位置；

图2是图1中位于A处的局部放大图；

图3是本发明的左侧视图，用于体现出风罩的安装位置；

图4是本发明散热装置的结构视图（换热壳呈局部剖切状态）；

图5是图4中位于B处的局部放大图；

图6是本发明出风管的截面视图，用于体现加速环与出风管之间的安装关系。

图中：1、箱体；11、上腔室；12、中腔室；13、下腔室；2、低压柜；3、变压器；4、散热装置；41、出风罩；42、吸风罩；43、换热机构；431、换热壳；432、新风管；433、回风管；5、外风管；6、吸风管；61、吸风件；7、出风管；71、出风件；72、收缩段；73、加速环；74、加速空间；741、收缩区；742、腰鼓区；8、卸力组件；81、勾环；82、分力器；821、链条；822、平衡件；830、壳板；840、滑轮；850、挂环。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种智联变压器一体机，包括箱体1，箱体1分为上腔室11、中腔室12和下腔室13，在上腔室11内放置有低压柜2，在下腔室13内放置有变压器3，而在中腔室12内放置有散热装置4。

如图1和图3所示，散热装置4包括出风罩41、吸风罩42、换热机构43，出风罩41和吸风罩42分别固定于低压柜2彼此相背的两个侧壁上，且均与低压柜2的内腔相连通。

如图4和图5所示，换热机构43换热壳431、新风管432和回风管433，换热壳431呈薄壳状；新风管432和回风管433结构相同，横截面均呈三角形，新风管432和回风管433均在壳体内设置有多组，每组均至少包含三根同类型管道，在可能的情况下，管道数量越多越好。

同一组内的新风管432和回风管433之间并排相贴，不同组的新风管432和回风管433之间呈层叠交错分布，且新风管432和回风管433的流道方向相互交叉，可优选设置成相互垂直。

新风管432和回风管433均在换热壳431内呈蛇形走向分布，所有新风管432的端部相互汇聚连通于外风管5，所有新风管432相互汇聚的端部在向外延伸的过程中截面积逐渐收缩，且新风管432两端的外风管5均与箱体1外部相连通；所有回风管433的两端相互汇聚分别连通于吸风管6和出风管7，所有回风管433相互汇聚的端部在向外延伸的过程中截面积也逐渐收缩，吸风管6另一端与吸风罩42相连通，出风管7另一端与出风罩41相连通，且在吸风管6和出风管7的中段分别设置有出风件71和吸风件61，出风件71和吸风件61均为鼓风机，两者送风方向相反。

如图6所示，在出风管7上设置有至少两处直径向内呈腰鼓形收缩的收缩段72，每个收缩段72内均一体设置有至少两个呈同心设置的加速环73，每个加速环73沿气流运动方向的末端均位于收缩段72的直径最小处，此时加速环73与收缩段72的内壁之间、加速环73与加速环73之间均间隔形成有用于供气流通过的加速空间74，且每个加速空间74的宽度沿气流的运动方向都先收缩、扩大、再收缩。

加速空间74的宽度变化使加速环73与收缩段72的内壁之间、加速环73与加速环73之间形成至少两个收缩区741和一个腰鼓区742，且腰鼓区742位于头尾两个收缩区741之间，当气流沿着出风管7进入加速空间74，首先由于收缩区741所在流动的变窄，会产生增压，增压过后的气流进入腰鼓区742之后由于腰鼓区742空间的突然扩大，会产生气旋，气旋能够增加气流的动能，因此当形成这部分气旋的气流被后续气流推动进入末端收缩区741时，又被流动突然变窄进行因此加速，因此气流在流经整个加速空间74的过程中至少经过三次加速，从而使得气流以更大的风压喷向低压柜2内的元件进行更好地散热。

同样原理，对于下腔室13内变压器3的散热，也可以采用类似方法，从而确保变压器3的安全运行。

如图1和图2所示，在低压柜2和箱体1之间还设置有卸力组件8，卸力组件8包括勾环81、分力器82，勾环81分别固定于箱体1和低压柜2上部的各个边角；分力器82包括链条821和平衡件822，链条821的两端通过扣钩分别勾接于箱体1和低压柜2上的勾环81；平衡件822包括壳板830、滑轮840、挂环850，壳板830呈圆弧状，设置有两块；滑轮840设置有至少三个，三个滑轮840转动安装于两块壳板830之间，且三个滑轮840之间呈三角分布，链条821穿设于三个滑轮840之间，且其中两个滑轮840位于链条821的下侧；挂环850可转动的固定于两块壳板830之间，具体可采用销铆连接。

具体实施原理：吸风件61将低压柜2内的温热空气抽入换热机构43内，由换热机构43对这部分空气进行冷却，再经由出风件71将经由出风管7加速的空气再次泵入低压柜2内对各类电路元件进行吹动，气流的高速流动能够带走元件通电所产生的热，并且内循环模式也能够减少外界粉尘进入，减小低压柜2内元件的故障率，从而确保下游设备的安全、稳定运行。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种智联变压器一体机，包括箱体(1)，所述箱体(1)包括放置有低压柜(2)的上腔室(11)、放置有变压器(3)的下腔室(13)以及位于上腔室(11)和下腔室(13)之间的中腔室(12)，其特征在于：所述中腔室(12)内设置有散热装置(4)，所述散热装置(4)包括安装于低压柜(2)侧壁上且与低压柜(2)内腔连通的出风罩(41)、安装于低压柜(2)远离出风罩(41)一侧侧壁上且与低压柜(2)内腔连通的吸风罩(42)、设置于中腔室(12)内的换热机构(43)，所述出风罩(41)通过出风管(7)与换热机构(43)相连，且在出风管(7)的中段设置有出风件(71)，所述吸风罩(42)通过吸风管(6)与换热机构(43)相连，且在吸风管(6)的中段设置有吸风件(61)。

2.根据权利要求1所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述换热机构(43)包括换热壳(431)、安装于换热壳(431)内且流道方向相互交叉的新风管(432)和回风管(433)，所述新风管(432)的两端均与换热壳(431)外部相通，所述回风管(433)的两端分别与出风管(7)和吸风管(6)相连。

3.根据权利要求2所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述新风管(432)和回风管(433)均设置有至少三组，每组新风管(432)和回风管(433)均至少含有三根，同一组内的新风管(432)和回风管(433)之间并排相贴，且不同组新风管(432)和回风管(433)之间呈上下层叠交错分布。

4.根据权利要求2所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述新风管(432)和回风管(433)在换热壳(431)内均呈蛇形走向分布，所有新风管(432)位于换热壳(431)外的端部相互汇聚并连通形成外风管(5)，所述新风管(432)两端的外风管(5)均与箱体(1)外部相连通，所述回风管(433)位于换热壳(431)外的两端则分别汇聚连通于出风管(7)和吸风管(6)。

5.根据权利要求4所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述新风管(432)和回风管(433)相互汇聚的端部在向外延伸的过程中横截面积逐渐收缩。

6.根据权利要求2所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述新风管(432)和回风管(433)的横截面均呈三角形。

7.根据权利要求1所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述出风管(7)上设置有至少两处直径向内呈腰形收缩的收缩段(72)，所述收缩段(72)内一体设置有至少两个呈同心套设的加速环(73)，所述加速环(73)与收缩段(72)的内壁之间、加速环(73)与加速环(73)之间均间隔形成有用于供气流通过的加速空间(74)。

8.根据权利要求7所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述加速空间(74)的宽度沿气流的运动方向先收缩、扩大、再收缩，所述加速空间(74)的宽度变化使加速环(73)与收缩段(72)的内壁之间、加速环(73)与加速环(73)之间形成两个收缩区(741)和一个腰鼓区(742)，所述腰鼓区(742)位于两个收缩区(741)之间，且加速环(73)沿气流方向末尾的端部位于出风管(7)收缩段(72)的直径最小处。

9.根据权利要求1所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述低压柜(2)和箱体(1)之间设置有卸力组件(8)，所述卸力组件(8)包括固定于箱体(1)和低压柜(2)上的勾环(81)、两端分别与箱体(1)和低压柜(2)上的勾环(81)相连的分力器(82)，所述勾环(81)分别位于上腔室(11)和低压柜(2)的各边角处，所述分力器(82)包括链条(821)和平衡件(822)，所述链条(821)穿设于平衡件(822)上，且链条(821)两端分别与箱体(1)和低压柜(2)上的勾环(81)相勾连。

10.根据权利要求9所述的一种智联变压器一体机，其特征在于：所述平衡件(822)包括壳板(830)、转动安装于壳板(830)上的滑轮(840)、固定于壳板(830)上的挂环(850)，所述滑轮(840)设置有至少三个，三个滑轮(840)在壳板(830)上呈三角分布，所述链条(821)穿设于三个滑轮(840)之间，且挂环(850)与壳板(830)之间可相互转动。

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