CN112398025B - 一种低故障物理散热的地埋式变电站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低故障物理散热的地埋式变电站，包括箱变、散热箱、通槽,箱变顶部中心一侧设有通槽，箱变顶部位于通槽上端固定连接有散热箱，散热箱顶部固定连接有遮雨集水罩，遮雨集水罩顶部固定连接有进风筒，进风筒顶部中心活动连接有风向装置，本发明提供一种低故障物理散热的地埋式变电站，通过风向标受风力影响转动，导风板倾斜设置且与风向标头尾朝向处于同一水平线，因此风向标转动至风向一侧后，导风板则对应风向一侧，而挡风板则与无风两侧进风筒内壁相接，挡住无风侧的进风孔，使得导风板两侧形成对流，自然风顺导风板斜面将冷空气吹下，使得冷空气进入散热箱以及箱变内，通过排风管导出，从而快速将热量导出，散热效果佳。

Description

一种低故障物理散热的地埋式变电站

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，尤其涉及一种低故障物理散热的地埋式变电站。

背景技术

地埋式变电站是把传统箱变、半地埋箱变完全埋入地面以下，地面不影响使用，具有节省土地，提高土地利用率，降低基建投资等优点，但是由于将传统箱变埋于地面下方导致了散热的问题。

传统的散热结构为高低压室底部开设百叶窗，一面用轴流风机往外排风，虽然也起到散热作用，但是弊端是进出风口是平行位置，冷空气从另一侧进的时候有大部分经过轴流风机直接排出，未进入地坑进行热循环，并且使用过多的电气设备进行散热不仅大大造成能源损耗，电气设备还极易损坏，维修成本高，因此，提供一种低故障物理散热的地埋式变电站来解决问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种低故障物理散热的地埋式变电站，以解决上述描述问题。

本发明一种低故障物理散热的地埋式变电站的目的与功效，由以下具体技术手段达成：一种低故障物理散热的地埋式变电站，包括箱变、变电站设备、散热箱、通槽,箱变顶部中心一侧设有通槽，箱变顶部位于通槽上端固定连接有散热箱，散热箱顶部固定连接有遮雨集水罩，遮雨集水罩顶部固定连接有进风筒，进风筒顶部中心活动连接有风向装置，散热箱内部远离一号水腔一侧固定连接有排风管，排风管底部延伸至箱变内部固定连接有进风罩，散热箱外侧壁面对应排风管出口固定连接有导风盒，散热箱侧壁位于导风盒上端固定连接有伺服电机，导风盒中心横向垂直转动连接有转轴，转轴上端位于导风盒内固定连接有扇轮，转轴位于导风盒外侧末端固定连接有转盘，转盘外侧下端横向固定有立轴，立轴上端套接有拉杆，散热箱位于导风盒与伺服电机外侧固定连接有保护罩，箱变左右两侧分别设有一号水腔、二号水腔，二号水腔底部中心竖直固定连接有上水管，箱变内底部固定连接有支撑架，支撑架顶部固定安装有变电站设备，支撑架上端安装有吸热管，吸热管左右两侧均固定连接有分流管，支撑架左右两侧分流管与一号水腔、上水管对应固定连接有总水管，箱变内安装有温度传感器，散热箱内安装有控制器，温度传感器与控制器电连接，控制器与伺服电机电连接。

优选的，遮雨集水罩呈空心圆台状，遮雨集水罩底部固定连接有集水盒，集水盒呈圆筒状，且顶部呈开口状，集水盒内侧中心与遮雨集水罩外侧之间固定连接有滤网，集水盒直径大于散热箱长、宽，集水盒底部位于散热箱外侧固定连接有落水盒，落水盒与集水盒上下连通。

优选的，落水盒与一号水腔位于同一侧，且落水盒与一号水腔之间固定连接有下水管，下水管利用虹吸原理设置，一号水腔顶部竖直固定连接有预留管。

优选的，进风筒顶部固定连接有挡水罩，挡水罩呈空心圆台状，挡水罩底部直径大于进风筒直径，进风筒外侧设有若干个进风孔，进风筒底部中心位置左右两侧设有通孔与遮雨集水罩内部连通，遮雨集水罩底部中心与散热箱内部连通。

优选的，风向装置还包括有风向标、套筒、固定轴、导风板、挡风板、固定杆，进风筒内底部中心竖直固定连接有固定轴，固定轴上端套接有套筒，套筒顶部延伸至挡水罩顶部外侧固定连接有风向标，套筒位于进风筒内四周均固定连接有固定杆，套筒左右两侧固定杆末端固定连接有导风板，套筒前后两侧固定杆末端固定连接有挡风板。

优选的，导风板倾斜设置，且下斜端均朝向套筒，挡风板呈弧形状，挡风板与进风筒内壁相接，导风板与风向标头尾朝向一致。

优选的，固定轴上下端均设有滑槽，套筒内部上下端左右两侧均设有凹槽，凹槽内水平转动连接有滚轮，滚轮与滑槽对应卡接。

优选的，支撑架呈“口”状，支撑架为易导热金属材质，支撑架前后侧从上至下均套接环形吸热管，吸热管为金属材质，吸热管与分流管之间通过管道固定连接。

优选的，二号水腔呈空心圆柱状，二号水腔外侧上端固定连接有出水管，二号水腔内部中空位置卡接有引水皮，引水皮上端固定连接有环形管，环形管顶部中心位置固定连接有活塞杆，活塞杆上端贯穿箱变顶部与拉杆转动连接，上水管顶部一侧铰接有活塞，引水皮中心安装有活塞。

优选的，导风罩、保护罩底部均呈开口状，扇轮旋转朝下导风，转轴与伺服电机输出轴通过同步轮同步带连接，箱变顶部位于转轴下端竖直固定连接有支撑板，支撑板延伸至保护罩内，且转轴贯穿支撑板。

有益效果：

1.风向标受风力影响转动，导风板倾斜设置且与风向标头尾朝向处于同一水平线，因此风向标转动至风向一侧后，导风板则对应风向一侧，而挡风板则与无风两侧进风筒内壁相接，挡住无风侧的进风孔，使得导风板两侧形成对流，自然风顺导风板斜面将冷空气吹下，使得冷空气进入散热箱以及箱变内，通过排风管导出，从而快速将热量导出，散热效果佳。

2.雨水天气时，通过遮雨集水罩收集雨水，雨水进入落水盒，再通过下水管快速导入一号水腔，然后在经过总水管进入吸热管，吸热管内部水将支撑架吸收的热量带走，从而减少支撑架上端变电站设备的发热情况。

3.当箱变内部温度过高时，温度传感器将数据反馈给控制器，控制器则控制伺服电机转动，从而使得转轴转动，转轴带动扇轮以及转盘转动，扇轮加快了内部热量往外排出，转盘则带动拉杆循环拉动活塞杆，从而使得引水皮上下做活塞运动，从而使得二号水腔内的水通过出水管排出，同时通过预留管注入常温水，从而使得吸热管能够持续将变电站设备热量吸走，快速将箱变内部温度进行降温，防止温度过高损坏内部设备。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明支撑架侧视结构示意图。

图3为本发明遮雨集水罩结构示意图。

图4为本发明进风筒剖面结构示意图。

图5为本发明风向装置局部结构示意图。

图6为本发明图1中A处放大结构示意图。

图7为本发明图4中B处放大结构示意图。

图1-7中，部件名称与附图编号的对应关系为：

箱变1、一号水腔101、上水管102、二号水腔103、出水管104、支撑架2、吸热管3、分流管4、总水管5、变电站设备6、活塞杆7、拉杆8、转盘9、转轴10、扇轮11、导风盒12、保护罩13、遮雨集水罩14、集水盒141、滤网142、进风筒15、挡水罩151、进风孔152、风向装置16、风向标161、套筒162、固定轴163、导风板164、挡风板165、固定杆166、散热箱17、落水盒18、下水管181、排风管19、通槽20、预留管21、凹槽22、滚轮23、滑槽24、引水皮25。

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、完整的描述，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。

实施例：

如附图1至附图7所示：一种低故障物理散热的地埋式变电站，包括箱变1、变电站设备6、散热箱17、通槽20,箱变1顶部中心一侧设有通槽20，箱变1顶部位于通槽20上端固定连接有散热箱17，散热箱17顶部固定连接有遮雨集水罩14，遮雨集水罩14顶部固定连接有进风筒15，进风筒15顶部中心活动连接有风向装置16，散热箱17内部远离一号水腔101一侧固定连接有排风管19，排风管19底部延伸至箱变1内部固定连接有进风罩，散热箱17外侧壁面对应排风管19出口固定连接有导风盒12，散热箱17侧壁位于导风盒12上端固定连接有伺服电机，导风盒12中心横向垂直转动连接有转轴10，转轴10上端位于导风盒12内固定连接有扇轮11，转轴10位于导风盒12外侧末端固定连接有转盘9，转盘9外侧下端横向固定有立轴，立轴上端套接有拉杆8，散热箱17位于导风盒12与伺服电机外侧固定连接有保护罩13，箱变1左右两侧分别设有一号水腔101、二号水腔103，二号水腔103底部中心竖直固定连接有上水管102，箱变1内底部固定连接有支撑架2，支撑架2顶部固定安装有变电站设备6，支撑架2上端安装有吸热管3，吸热管3左右两侧均固定连接有分流管4，支撑架2左右两侧分流管4与一号水腔101、上水管102对应固定连接有总水管5，箱变1内安装有温度传感器，散热箱17内安装有控制器，温度传感器与控制器电连接，控制器与伺服电机电连接。

其中：遮雨集水罩14呈空心圆台状，遮雨集水罩14底部固定连接有集水盒141，集水盒141呈圆筒状，且顶部呈开口状，集水盒141内侧中心与遮雨集水罩14外侧之间固定连接有滤网142，集水盒141直径大于散热箱17长、宽，集水盒141底部位于散热箱17外侧固定连接有落水盒18，落水盒18与集水盒141上下连通，集水盒141可防止雨水侵蚀散热箱17，使得散热箱17的使用寿命增长，滤网142可防止落叶或其他杂质进入落水盒18造成堵塞的问题。

其中：落水盒18与一号水腔101位于同一侧，且落水盒18与一号水腔101之间固定连接有下水管181，下水管181利用虹吸原理设置，一号水腔101顶部竖直固定连接有预留管21，虹吸原理设置的下水管181下水速度块，可防止集水盒141内部水满溢出的情况发生，预留管21可连接水泵抽水设备，当一号水腔101、二号水腔103内无水情况下可进行补水。

其中：进风筒15顶部固定连接有挡水罩151，挡水罩151呈空心圆台状，挡水罩151底部直径大于进风筒15直径，进风筒15外侧设有若干个进风孔152，进风筒15底部中心位置左右两侧设有通孔与遮雨集水罩14内部连通，遮雨集水罩14底部中心与散热箱17内部连通，挡水罩151可防止雨水通过进风孔152进入散热箱17，起到遮挡的作用。

其中：风向装置16还包括有风向标161、套筒162、固定轴163、导风板164、挡风板165、固定杆166，进风筒15内底部中心竖直固定连接有固定轴163，固定轴163上端套接有套筒162，套筒162顶部延伸至挡水罩151顶部外侧固定连接有风向标161，套筒162位于进风筒15内四周均固定连接有固定杆166，套筒162左右两侧固定杆166末端固定连接有导风板164，套筒162前后两侧固定杆166末端固定连接有挡风板165。

其中：导风板164倾斜设置，且下斜端均朝向套筒162，挡风板165呈弧形状，挡风板165与进风筒15内壁相接，导风板164与风向标161头尾朝向一致，风向标161受风力影响转动，风向标161转动至风向一侧后，导风板164则跟随风向标161转动对应风向一侧，而挡风板165则与无风两侧进风筒15内壁相接，挡住无风侧的进风孔152，使得导风板164两侧形成对流，自然风顺导风板164斜面将冷空气吹下，使得冷空气进入散热箱17以及箱变1内，通过排风管9将热量导出，散热效果佳。

其中：固定轴163上下端均设有滑槽24，套筒162内部上下端左右两侧均设有凹槽22，凹槽22内水平转动连接有滚轮23，滚轮23与滑槽24对应卡接，使得风向标161受风力吹动时，套筒162旋转更为顺畅，且套筒162不易从固定轴163上端脱离。

其中：支撑架2呈“口”状，支撑架2为易导热金属材质，支撑架2前后侧从上至下均套接环形吸热管3，吸热管3为金属材质，吸热管3与分流管4之间通过管道固定连接，支撑架2可吸收变电站设备6产生的热量，通过吸热管3内部水则可将支撑架2的热量快速吸附带走，从而实现降温。

其中：二号水腔103呈空心圆柱状，二号水腔103外侧上端固定连接有出水管104，二号水腔103内部中空位置卡接有引水皮25，引水皮25上端固定连接有环形管，环形管顶部中心位置固定连接有活塞杆7，活塞杆7上端贯穿箱变1顶部与拉杆8转动连接，上水管102顶部一侧铰接有活塞，引水皮25中心安装有活塞。

其中：导风罩12、保护罩13底部均呈开口状，扇轮11旋转朝下导风，转轴10与伺服电机输出轴通过同步轮同步带连接，箱变1顶部位于转轴10下端竖直固定连接有支撑板，支撑板延伸至保护罩13内，且转轴10贯穿支撑板，当箱变1内部温度过高时，温度传感器将数据反馈给控制器，控制器则控制伺服电机转动，从而使得转轴10转动，转轴10带动扇轮11以及转盘9转动，扇轮11加快了内部热量往外排出，转盘9则带动拉杆8循环拉动活塞杆7，从而使得引水皮25上下做活塞运动，从而使得二号水腔103内的水通过出水管104排出，同时通过预留管21注入常温水，从而使得吸热管3能够持续将变电站设备6热量吸走，快速将箱变1内部温度进行降温，防止温度过高损坏内部设备。

其中：伺服电机、温度传感器、控制器连接变电站电源。

工作原理：S1：风向标161受风力影响转动，风向标161转动至风向一侧后，导风板164则跟随风向标161转动对应风向一侧，而挡风板165则与无风两侧进风筒15内壁相接，挡住无风侧的进风孔152，使得导风板164两侧形成对流，自然风顺导风板164斜面将冷空气吹下，使得冷空气进入散热箱17以及箱变1内，通过排风管9将热量导出。

S2：雨水天气时，通过遮雨集水罩14遮挡雨水，同时将雨水导入集水盒141，,滤网142拦截杂质，防止落水盒18堵塞，雨水进入落水盒18后，再通过下水管181快速导入一号水腔101，然后在经过总水管5进入吸热管3，通过吸热管3再进入上水管102以及二号水腔103内，同时将支撑架2吸收的热量带走，从而减少支撑架2上端变电站设备6的发热情况，当雨水过多时，则雨水自动通过二号水腔103外侧的出水管104排出，出水管104可接长的排水管，然后收集再利用。

S3：当箱变1内部温度过高时，温度传感器将数据反馈给控制器，控制器则控制伺服电机转动，从而使得转轴10转动，转轴10带动扇轮11以及转盘9转动，扇轮11加快了内部热量往外排出，转盘9则带动拉杆8循环拉动活塞杆7，从而使得引水皮25上下做活塞运动，从而使得二号水腔103内的水通过出水管104排出，如一号水腔101内水量不足时，通过预留管21注入常温水，从而使得吸热管3能够持续将变电站设备6热量吸走，快速将箱变1内部温度进行降温，防止温度过高损坏内部设备。

Claims (8)

1.一种低故障物理散热的地埋式变电站，包括箱变（1）、变电站设备（6）、散热箱（17）、通槽（20）,其特征在于：所述箱变（1）顶部中心一侧设有通槽（20），所述箱变（1）顶部位于通槽（20）上端固定连接有散热箱（17），所述散热箱（17）顶部固定连接有遮雨集水罩（14），所述遮雨集水罩（14）顶部固定连接有进风筒（15），所述进风筒（15）顶部中心活动连接有风向装置（16），所述散热箱（17）内部远离一号水腔（101）一侧固定连接有排风管（19），所述排风管（19）底部延伸至箱变（1）内部固定连接有进风罩，所述散热箱（17）外侧壁面对应排风管（19）出口固定连接有导风盒（12），所述散热箱（17）侧壁位于导风盒（12）上端固定连接有伺服电机，所述导风盒（12）中心横向垂直转动连接有转轴（10），所述转轴（10）上端位于导风盒（12）内固定连接有扇轮（11），所述转轴（10）位于导风盒（12）外侧末端固定连接有转盘（9），所述转盘（9）外侧下端横向固定有立轴，所述立轴上端套接有拉杆（8），所述散热箱（17）位于导风盒（12）与伺服电机外侧固定连接有保护罩（13），所述箱变（1）左右两侧分别设有一号水腔（101）、二号水腔（103），所述二号水腔（103）底部中心竖直固定连接有上水管（102），所述箱变（1）内底部固定连接有支撑架（2），所述支撑架（2）顶部固定安装有变电站设备（6），所述支撑架（2）上端安装有吸热管（3），所述吸热管（3）左右两侧均固定连接有分流管（4），所述支撑架（2）左右两侧分流管（4）与一号水腔（101）、上水管（102）对应固定连接有总水管（5），所述箱变（1）内安装有温度传感器，所述散热箱（17）内安装有控制器，温度传感器与控制器电连接，控制器与伺服电机电连接，所述进风筒（15）顶部固定连接有挡水罩（151），所述挡水罩（151）呈空心圆台状，挡水罩（151）底部直径大于进风筒（15）直径，所述进风筒（15）外侧设有若干个进风孔（152），所述进风筒（15）底部中心位置左右两侧设有通孔与遮雨集水罩（14）内部连通，所述遮雨集水罩（14）底部中心与散热箱（17）内部连通，所述二号水腔（103）呈空心圆柱状，所述二号水腔（103）外侧上端固定连接有出水管（104），所述二号水腔（103）内部中空位置卡接有引水皮（25），所述引水皮（25）上端固定连接有环形管，所述环形管顶部中心位置固定连接有活塞杆（7），所述活塞杆（7）上端贯穿箱变（1）顶部与拉杆（8）转动连接，所述上水管（102）顶部一侧铰接有活塞，所述引水皮（25）中心安装有活塞。

2.根据权利要求1所述的低故障物理散热的地埋式变电站，其特征在于：所述遮雨集水罩（14）呈空心圆台状，所述遮雨集水罩（14）底部固定连接有集水盒（141），所述集水盒（141）呈圆筒状，且顶部呈开口状，集水盒（141）内侧中心与遮雨集水罩（14）外侧之间固定连接有滤网（142），所述集水盒（141）直径大于散热箱（17）长、宽，所述集水盒（141）底部位于散热箱（17）外侧固定连接有落水盒（18），所述落水盒（18）与集水盒（141）上下连通。

3.根据权利要求2所述的低故障物理散热的地埋式变电站，其特征在于：所述落水盒（18）与一号水腔（101）位于同一侧，且落水盒（18）与一号水腔（101）之间固定连接有下水管（181），所述下水管（181）利用虹吸原理设置，所述一号水腔（101）顶部竖直固定连接有预留管（21）。

4.根据权利要求1所述的低故障物理散热的地埋式变电站，其特征在于：所述风向装置（16）还包括有风向标（161）、套筒（162）、固定轴（163）、导风板（164）、挡风板（165）、固定杆（166），所述进风筒（15）内底部中心竖直固定连接有固定轴（163），所述固定轴（163）上端套接有套筒（162），所述套筒（162）顶部延伸至挡水罩（151）顶部外侧固定连接有风向标（161），所述套筒（162）位于进风筒（15）内四周均固定连接有固定杆（166），套筒（162）左右两侧固定杆（166）末端固定连接有导风板（164），套筒（162）前后两侧固定杆（166）末端固定连接有挡风板（165）。

5.根据权利要求4所述的低故障物理散热的地埋式变电站，其特征在于：所述导风板（164）倾斜设置，且下斜端均朝向套筒（162），所述挡风板（165）呈弧形状，所述挡风板（165）与进风筒（15）内壁相接，所述导风板（164）与风向标（161）头尾朝向一致。

6.根据权利要求5所述的低故障物理散热的地埋式变电站，其特征在于：所述固定轴（163）上下端均设有滑槽（24），所述套筒（162）内部上下端左右两侧均设有凹槽（22），所述凹槽（22）内水平转动连接有滚轮（23），所述滚轮（23）与滑槽（24）对应卡接。

7.根据权利要求1所述的低故障物理散热的地埋式变电站，其特征在于：所述支撑架（2）呈“口”状，所述支撑架（2）为易导热金属材质，所述支撑架（2）前后侧从上至下均套接环形吸热管（3），所述吸热管（3）为金属材质，所述吸热管（3）与分流管（4）之间通过管道固定连接。

8.根据权利要求1所述的低故障物理散热的地埋式变电站，其特征在于：所述导风盒（12）、保护罩（13）底部均呈开口状，所述扇轮（11）旋转朝下导风，所述转轴（10）与伺服电机输出轴通过同步轮同步带连接，所述箱变（1）顶部位于转轴（10）下端竖直固定连接有支撑板，支撑板延伸至保护罩（13）内，且转轴（10）贯穿支撑板。

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