CN112072518A - 散热防尘型高低压开关柜 - Google Patents

散热防尘型高低压开关柜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了散热防尘型高低压开关柜，涉及开关柜技术领域。本发明包括柜体和导热板，柜体一表面与导热板活动连接，柜体周侧面固定连接有通风管，柜体内部固定连接有电风机，电风机出气口连通有一气管，气管一端贯穿柜体并延伸至通风管内部，柜体内壁两侧面均开设有换风口，换风口一表面与通风管连通，通风管周侧面开设有若干进风口，进风口位于换风口一侧，柜体一内壁固定有温度传感器、粉尘传感器和射频信号处理装置,本发明通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路，便于无人坚守的煤矿井下变电站对于开关柜工作状态的控制，较少生产损失，具有安全性高的优点。

Description

散热防尘型高低压开关柜
本专利申请为分案申请，母案申请号2018111472964，母案申请日为2018年09月29日。
技术领域
本发明属于开关柜技术领域，特别是涉及散热防尘型高低压开关柜。
背景技术
开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置，如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等。开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移动式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜等。
开关柜在工作中产生大量的热量，使得内部温度变高，热量散不出去影响开关柜内设备的寿命。现有技术中通常在开关柜底部装一个散热器或风扇，散发开关柜内热量，但是外界的灰尘和虫蝇极易通过散热风扇进入开关柜内部，这样不仅会影响开关柜的内部清洁，而且有时甚至会影响开关柜的正常运行。
现有的煤矿井下变电站已越来越多的设计为无人值守变电站，然而传统的变电站监控系统仅对各个线路间隔的测控设备、继电保护和其他自动化设备实时监控并上传至地市调度和省级调度，无法对站内各个柜体的实时运行环境进行把控，导致由于开关柜内环境造成的跳闸和火灾事故时有发生，而现有的调度规程也大多没有对开关柜内各项数据进行采集和反馈控制的要求，顶多是通过摄像图像或传感器实时监控，当有异常时及时派出维护人员到场消缺，然而，这种情况常常无法及时消除缺陷，导致严重后果。
而对于矿井下的变电所而言，高温和高粉尘环境使各项设备都处在比较恶劣的运行环境下，更加考验了对于故障事故的发现和处理的及时性。
发明内容
本发明的目的在于提供散热防尘型高低压开关柜，其用于无人值守的煤矿井下变电所，通过通风管、倾斜导风板、倾斜挡风板和导热板的设计，解决了外界的灰尘和虫蝇通过散热风扇进入开关柜内影响开关柜正常运行的问题，通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路；
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为散热防尘型高低压开关柜，包括柜体和导热板；所述柜体一表面与导热板活动连接；所述柜体周侧面固定连接有通风管；所述柜体内部固定连接有电风机；所述电风机出气口连通有一气管；所述气管一端贯穿柜体并延伸至通风管内部；所述柜体内壁两侧面均开设有换风口；所述换风口一表面与通风管连通；所述通风管周侧面开设有两个进风口；所述进风口位于换风口一侧。
进一步地，所述通风管内壁固定连接有倾斜挡风板；所述通风管周侧面开设有出风口；所述出风口位于倾斜挡风板一侧。
进一步地，所述进风口一表面和换风口一表面均固定连接有倾斜导风板；所述倾斜导风板位于通风管内部。
进一步地，所述柜体一表面开设有十二个通孔；所述导热板一表面固定连接有十二个导热杆；所述导热杆周侧面与通孔滑动连接；所述导热杆位于柜体内部一端螺纹连接有导热盘；所述导热盘一表面与柜体内壁活动连接。
进一步地，所述导热板一表面开设有四个螺纹孔；所述螺纹孔内壁螺纹连接有螺栓。
进一步地，所述柜体一表面转动连接有密封门。
进一步地，其用于无人值守的煤矿井下变电所，柜体一内壁固定有温度传感器、粉尘传感器和射频信号处理装置，射频信号处理装置分别对不同的传感器发送对应的不同的频率信号，再通过获取不同的传感器返回的频率信号来采集各个传感器的实时数据，射频信号处理装置将采集到的数据识别并标记为第一级、第二级和第三级信号，射频信号处理装置设有与监控后台相连接的通信单元，监控后台通过通信单元获取各传感器的第一级、第二级和第三级信号，并根据第一级、第二级和第三级信号分别触发监控后台内的SOE远动跳闸信号、事故信号和告警信号，其中，SOE远动跳闸信号可对所监控开关柜的开关进行跳闸操作并记录故障信息，事故信号记录所监控开关柜的监控数据指标严重异常，告警信号用于提醒所监控开关柜的实时数据偏离合理范围；温度传感器、粉尘传感器均设有开出插件，每个开出插件具有同所监控开关柜的开关进行跳闸操作的开入接点连接的一对开出接点，当温度传感器、粉尘传感器达到第一级信号限定的数据范围时触发各自开出插件的所述开出接点，实现开关的跳闸操作；通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路；所述第一级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：>95℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：>800mg/m3；所述第二级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：70-95℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：5-800mg/m3；所述第三级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：50-70℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：0-5mg/m3。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过电风机、通风管、倾斜导风板和倾斜挡风板的设计，电风机将开关柜内热量输送至通风管中，热风气流依次通过进风口的倾斜导风板和换风口的倾斜导风板，最后气流至倾斜挡风板并从出风口排出，外界的空气依次通过进风口和换风口进入开关柜内，对开关柜内的空气进行补充，进入开关柜的空气中灰尘和虫蝇被通风管内热风气流带走，并随着气流从出风口排出，既能对开关柜进行散热工作，又能防止外界的灰尘进入开关柜内，提高了开关柜内设备的使用寿命，避免了外界的灰尘和虫蝇通过散热风扇进入开关柜内部，影响开关柜的内部清洁，甚至影响开关柜正常运行的问题。
2、本发明通过导热板和导热盘的设计，导热盘将开关柜内热量通过导热杆传递至导热板，导热板再与外界环境进行热交换，更大程度地保证了开关柜内热量的散发效果，提高了开关柜内部的散热速率。
3、本发明通过温度传感器、粉尘传感器的作用，对开关柜的安全性进行充分保障，及时发现各种安全隐患并进行报警，具有安全性高的优点，而在传感器上直接设置开出插件，减少了专用保护装置的设置，降低成本的同时，也简化了配置，提高了传感器监测到数据异常时的跳闸动作可靠性。
4、通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路，冗余的跳闸配置明显的降低了由于设备故障或其他外接因素导致的故障发生率。此外，射频信号处理装置的设置使数据处理速度和容量大大提高，减小了后台监控处理数据的压力，而在数据采集处理时的分级处理也大大降低了故障误报概率，避免了不必要的跳闸，也方便了作业人员对不同故障的及时排查，有的放矢，大大提高检修运行效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为散热防尘型高低压开关柜的结构示意图；
图2为柜体的内部结构示意图；
图3为出风口的结构示意图；
图4为通风管的结构示意图；
图5为导热板的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-柜体，2-导热板，101-通风管，102-电风机，103-气管，104-换风口，105-进风口，106-倾斜挡风板，107-出风口，108-倾斜导风板，109-通孔，110-密封门，201-导热杆，202-导热盘，203-螺纹孔，204-螺栓。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明为散热防尘型高低压开关柜，包括柜体1和导热板2；柜体1一表面与导热板2活动连接；柜体1周侧面固定连接有通风管101；通风管101外形为正方形回路结构；柜体1内部固定连接有电风机102；电风机102出气口连通有一气管103；气管103一端贯穿柜体1并延伸至通风管101内部；柜体1内壁两侧面均开设有换风口104；换风口104一表面与通风管101连通；通风管101周侧面开设有两个进风口105；进风口105位于换风口104一侧。
其中如图3-4所示，通风管101内壁固定连接有倾斜挡风板106；通风管101周侧面开设有出风口107；出风口107位于倾斜挡风板106一侧。
其中如图4所示，进风口105一表面和换风口104一表面均固定连接有倾斜导风板108；倾斜导风板108位于通风管101内部；倾斜导风板108既能阻挡外界的灰尘和虫蝇进入柜体1内部；又能阻挡通风管101内的热风回流至柜体1内；并对通风管101内的热风具有导流作用。
其中如图3-5所示，柜体1一表面开设有十二个通孔109；导热板2一表面固定连接有十二个导热杆201；导热杆201周侧面与通孔109滑动连接；导热杆201位于柜体1内部一端螺纹连接有导热盘202；导热盘202一表面与柜体1内壁活动连接；拧动导热盘202使其与柜体1壳体、导热板2三者贴合并固定柜体1位置。
其中如图5所示，导热板2一表面开设有四个螺纹孔203；螺纹孔203内壁螺纹连接有螺栓204；通过螺栓204将导热板2和柜体1固定在墙体上。
其中如图1所示，柜体1一表面转动连接有密封门110。
其中，电风机102通过导线分别与控制器、电源电性连接。
使用时，电风机102将柜体1内热量输送至通风管101中；通风管101内的热风气流依次通过进风口105的倾斜导风板108和换风口104的倾斜导风板108；最后气流至倾斜挡风板106并从出风口107排出；外界的空气依次通过进风口105和换风口104进入柜体1内；对柜体1内的空气进行补充；进入柜体1的空气中灰尘和虫蝇被通风管101内热风气流带走；并随着气流从出风口107排出；既能对开关柜进行散热工作；又能防止外界的灰尘进入开关柜内；提高了开关柜内设备的使用寿命；导热盘202将柜体1内热量通过导热杆201传递至导热板2；导热板2再与外界环境进行热交换；更大程度地保证了开关柜内热量的散发效果；提高了开关柜内部的散热速率。
其用于无人值守的煤矿井下变电所，柜体一内壁固定有温度传感器、粉尘传感器和射频信号处理装置，射频信号处理装置分别对不同的传感器发送对应的不同的频率信号，再通过获取不同的传感器返回的频率信号来采集各个传感器的实时数据，射频信号处理装置将采集到的数据识别并标记为第一级、第二级和第三级信号，射频信号处理装置设有与监控后台相连接的通信单元，监控后台通过通信单元获取各传感器的第一级、第二级和第三级信号，并根据第一级、第二级和第三级信号分别触发监控后台内的SOE远动跳闸信号、事故信号和告警信号，其中，SOE远动跳闸信号可对所监控开关柜的开关进行跳闸操作并记录故障信息，事故信号记录所监控开关柜的监控数据指标严重异常，告警信号用于提醒所监控开关柜的实时数据偏离合理范围；温度传感器、粉尘传感器均设有开出插件，每个开出插件具有同所监控开关柜的开关进行跳闸操作的开入接点连接的一对开出接点，当温度传感器、粉尘传感器达到第一级信号限定的数据范围时触发各自开出插件的所述开出接点，实现开关的跳闸操作；通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路；所述第一级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：>95℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：>800mg/m3；所述第二级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：70-95℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：5-800mg/m3；所述第三级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：50-70℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：0-5mg/m3。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.散热防尘型高低压开关柜，包括柜体和导热板；所述柜体一表面与导热板活动连接；所述柜体周侧面固定连接有通风管；所述柜体内部固定连接有电风机；所述电风机出气口连通有一气管；所述气管一端贯穿柜体并延伸至通风管内部；所述柜体内壁两侧面均开设有换风口；所述换风口一表面与通风管连通；所述通风管周侧面开设有若干进风口；所述进风口位于换风口一侧，其特征在于，其用于无人值守的煤矿井下变电所，柜体一内壁固定有温度传感器、粉尘传感器和射频信号处理装置，射频信号处理装置分别对不同的传感器发送对应的不同的频率信号，再通过获取不同的传感器返回的频率信号来采集各个传感器的实时数据，射频信号处理装置将采集到的数据识别并标记为第一级、第二级和第三级信号，射频信号处理装置设有与监控后台相连接的通信单元，监控后台通过通信单元获取各传感器的第一级、第二级和第三级信号，并根据第一级、第二级和第三级信号分别触发监控后台内的SOE远动跳闸信号、事故信号和告警信号，其中，SOE远动跳闸信号可对所监控开关柜的开关进行跳闸操作并记录故障信息，事故信号记录所监控开关柜的监控数据指标严重异常，告警信号用于提醒所监控开关柜的实时数据偏离合理范围；温度传感器、粉尘传感器均设有开出插件，每个开出插件具有同所监控开关柜的开关进行跳闸操作的开入接点连接的一对开出接点，当温度传感器、粉尘传感器达到第一级信号限定的数据范围时触发各自开出插件的所述开出接点，实现开关的跳闸操作；通过监控后台对第一级信号触发开关跳闸和通过柜内各传感器的开出接点直接触发开关跳闸保证了严重事故时及时切断开关线路；所述第一级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：>95℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：>800mg/m3；所述第二级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：70-95℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：5-800mg/m3；所述第三级信号限定的数据范围为：温度传感器实时监测温度：50-70℃，粉尘传感器实时监测粉尘浓度：0-5mg/m3，所述柜体一表面开设有若干通孔；所述导热板一表面固定连接有若干导热杆；所述导热杆周侧面与通孔滑动连接；所述导热杆位于柜体内部一端螺纹连接有导热盘；所述导热盘一表面与柜体内壁活动连接，所述导热板一表面开设有若干螺纹孔；所述螺纹孔内壁螺纹连接有螺栓，所述柜体一表面转动连接有密封门。
2.根据权利要求1所述的散热防尘型高低压开关柜，其特征在于，所述通风管内壁固定连接有倾斜挡风板；所述通风管周侧面开设有出风口；所述出风口位于倾斜挡风板一侧。
3.根据权利要求1所述的散热防尘型高低压开关柜，其特征在于，所述进风口一表面和换风口一表面均固定连接有倾斜导风板；所述倾斜导风板位于通风管内部。
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