CN113161884A - 具有温度调节装置的高压配电柜及温度调节方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及具有温度调节装置的高压配电柜及温度调节方法，其包括柜体和柜门，所述柜体内设置有降温装置，所述降温装置包括制冷降温装置和通风降温装置，所述制冷降温装置和所述通风降温装置均通过控制器控制启闭，且所述制冷降温装置和所述通风降温装置不同时开启，所述柜体内设置有室内温度传感器，所述柜体外设置有室外温度传感器，所述控制器与所述室内温度传感器和所述室外温度传感器电性连接；所述柜体内还设置有升温装置，所述控制器还用于控制所述升温装置启闭。本申请具有使配电柜内温度维持在保证电器设备正常运行的温度的效果。

Description

具有温度调节装置的高压配电柜及温度调节方法

技术领域

本申请涉及配电设备的领域，尤其是涉及具有温度调节装置的高压配电柜及温度调节方法。

背景技术

配电柜是一种配电系统的末级设备，使用在负荷比较分散、回路较少的场合，主要用于上下级电网之间的配电控制输送，内部包括相应的控制元件、观测仪表和大量的接线单元，对电网的正常配电起到重要作用。

配电柜内的电器设备在运行时通常对温度具有一定的要求，温度过高或者过低都会对电器设备的正常运行产生影响，影响电器设备的使用寿命，甚至导致电器设备故障损坏。因此，如何调节配电柜内的温度，保证电器设备的正常运行，是配电柜设计生产时所面临的重要问题。

发明内容

为了使配电柜内温度维持在保证电器设备正常运行的温度，本申请提供具有温度调节装置的高压配电柜及温度调节方法。

一方面，本申请提供一种具有温度调节装置的高压配电柜，采用如下技术方案：

一种具有温度调节装置的高压配电柜，包括柜体和柜门，所述柜体内设置有降温装置，所述降温装置包括制冷降温装置和通风降温装置，所述制冷降温装置和所述通风降温装置均通过控制器控制启闭，且所述制冷降温装置和所述通风降温装置不同时开启，所述柜体内设置有室内温度传感器，所述柜体外设置有室外温度传感器，所述控制器与所述室内温度传感器和所述室外温度传感器电性连接；

所述柜体内还设置有升温装置，所述控制器还用于控制所述升温装置启闭。

通过采用上述技术方案，配电柜在使用时，室内温度传感器和室外温度传感器实时监测柜体内外的温度，当柜体内温度低于电器设备正常运行温度时，控制器控制降温装置关闭，并控制升温装置开启，升温装置使柜体内温度上升至电器设备正常运行的温度；当柜体内温度高于电器设备正常运行温度时，控制器根据柜体外温度控制制冷降温装置开启或者控制通风降温装置开启，柜体外温度高于电器设备正常运行温度时，依靠通风降温不足以起到对柜体内空间的降温作用，此时制冷降温装置开启对柜体内进行降温，直至柜体内温度下降至电器设备正常运行的温度，而柜体外温度低于电器设备正常运行温度时，通风降温装置开启对柜体内进行通风降温，此时制冷降温装置不必开启，以降低能耗。

优选的，所述柜体侧壁上贯穿开设有进风口和出风口，所述通风降温装置包括设置于所述进风口处的鼓风机和设置于所述出风口处的抽风机，所述鼓风机的出气口与所述进风口连通且所述鼓风机的进气口连通于所述柜体外，所述抽风机的进气口与所述出风口连通且所述抽风机的出气口连通于所述柜体外，所述鼓风机和所述抽风机均与所述控制器电性连接。

通过采用上述技术方案，在对柜体内进行通风降温时，通过鼓风机和抽风机的配合加快柜体内外的空气交换，以将柜体内的热量排出，从而降低柜体内的温度，而在不对柜体内进行降温时，进风口和出风口能够进行柜体内外正常的空气交换，保证柜体内空气的清洁，且鼓风机和抽风机的成本低，能耗低，有效降低配电柜的制作成本和使用成本。

优选的，所述制冷降温装置包括设置于所述柜体外的冷风机，所述冷风机的出气口连通于所述柜体内，所述鼓风机和所述抽风机均与所述控制器电性连接。

通过采用上述技术方案，在对柜体内进行制冷降温时，通过冷风机向柜体内通入冷气，以使柜体内温度降低，易于进行自动控制。

优选的，所述柜体上于所述进风口处和所述出风口处均设置有流量调节装置，所述流量调节装置用于调节所述进风口和所述出风口的气流量，所述控制器还用于控制所述流量调节装置启闭。

通过采用上述技术方案，在进风口处和出风口处设置流量调节装置，在对柜体内进行通风降温时，使进风口和出风口的气流量增大，以使柜体内外的空气交换速度增大，快速对柜体内进行降温；而在对柜体内进行冷却降温时，使进风口和出风口的气流量减小，在保证柜体内外正常空气交换的同时，降低柜体内外的空气交换速度，以降低柜体内冷空气的散失速度，减少冷风机的运行时长，以尽可能降低能耗；同样的，在对柜体内进行升温时，降低柜体内外的空气交换速度，以降低柜体内热空气的散失速度，减少升温装置的运行时长，进一步降低能耗。

优选的，所述流量调节装置包括滑动设置于所述柜体上的挡板，所述挡板贴合于所述柜体开设所述进风口/所述出风口的侧壁，所述挡板上贯穿开设有通风孔，所述通风孔的孔径小于所述进风口和所述出风口的孔径，所述柜体上还设置有用于驱动所述挡板滑动至打开或者覆盖所述进风口/所述出风口的驱动组件，且所述挡板覆盖所述进风口/所述出风口时，所述通风孔与所述进风口/所述出风口连通。

通过采用上述技术方案，挡板滑动至使进风口/出风口打开时，进风口和出风口的气流量增大，以便于对柜体内进行通风降温；挡板滑动至覆盖进风口/出风口时，柜体内外空气交换需要经过通风孔，而通风孔的孔径小于进风口和出风口，使得柜体内外的空气交换速度降低，即实现对进风口和出风口的气流量的调节功能，结构简单且易于控制。

优选的，所述加热装置包括设置于所述柜体外的热风机，所述热风机的出气口连通于所述柜体内，所述热风机与所述控制器电性连接。

通过采用上述技术方案，在对柜体内进行升温时，通过热风机向柜体内通入热空气，以使柜体内温度上升，保证电器设备的正常运行，易于进行自动控制。

优选的，所述热风机的出气口与所述柜体的连通处位于所述柜体侧壁靠近底部处。

通过采用上述技术方案，热空气通入柜体内后，其在上升的过程中将冷空气从进风口或者出风口排出，以使柜体内的温度快速上升，减少电器设备在非正常运行温度下的运行时长，降低电器设备损坏的可能性。

优选的，所述室内温度传感器于所述柜体内设置三个，三个所述室内温度传感器分别位于所述柜体的顶部、中部和底部。

通过采用上述技术方案，在柜体内设置多个室内温度传感器，以提高对柜体内温度的监测准确性，任意室内温度传感器测得的温度不在正常范围内时，均对柜体内温度进行调节，直至达到电器设备正常运行的温度，使柜体内温度尽可能的维持在电器设备正常运行的温度，以保证电器设备的安全稳定运行，降低故障发生的概率。

另一方面，本申请还提供一种具有温度调节装置的高压配电柜的温度调节方法，采用如下的技术方案：

一种具有温度调节装置的高压配电柜的温度调节方法，包括以下步骤：

S1：室内温度传感器和室外温度传感器监测柜体内外的温度并将信号传输至控制器；

S2:控制器接收处理室内温度传感器和室外温度传感器的监测数据并控制降温装置/升温装置启闭；

柜体内温度在（-20）℃-40℃之间时，降温装置和升温装置均关闭；

柜体内温度低于或等于-20℃时，升温装置启动使柜体内温度升高，直至柜体内温度处于（-20）℃-40℃之间并维持；

柜体内温不低于40℃，且柜体外温度不低于40℃时，通风降温装置关闭，制冷降温装置开启使柜体内温度降低，直至柜体内温度处于（-20）℃-40℃之间并维持；

柜体内温不低于40℃，且柜体外温度低于40℃时，制冷降温装置关闭，通风降温装置开启对柜体内进行通风降温，直至柜体内温度处于（-20）℃-40℃之间并维持。

通过采用上述技术方案，自动监测柜体内温度并对柜体内温度进行调节，保证电器设备正常运行，降低故障发生的概率，提高配电柜的稳定性和安全性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在柜体内设置降温装置，使柜体内的温度尽可能保持在适于电器设备正常运行的温度，以降低电器设备的故障率，提高配电柜使用的稳定性和安全性；

2.通过柜体上流量调节装置的设置，在对柜体内进行冷却降温时湖综合对柜体内进行升温时，使进风口和出风口的气流量减小，在保证柜体内外正常空气交换的同时，降低柜体内外的空气交换速度，以降低柜体内冷空气或者热气的散失速度，减少冷风机或者热风机的运行时长，以尽可能降低能耗；

3.通过在柜体内设置多个室内温度传感器，提高对柜体内温度的监测准确性，任意室内温度传感器测得的温度不在正常范围内时，均通过降温装置或者升温装置对柜体内温度进行调节，使柜体内温度尽可能的维持在电器设备正常运行的温度，以保证电器设备的安全稳定运行，降低故障发生的概率。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图。

附图标记：1、柜体；2、柜门；3、控制器；4、冷风机；5、鼓风机；6、抽风机；7、室内温度传感器；8、热风机；9、流量调节装置；91、挡板；92、驱动组件；921、驱动螺杆；922、导向杆；923、驱动电机；a、进风口；b、出风口；c、通风孔。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开一种具有温度调节装置的高压配电柜，其包括柜体1和柜门2，在本实施例中，柜体1呈长方体形，柜体1的一侧开设有进出口，柜门2铰接设置于进出口处。

参照图1，为使柜体1内温度维持在适于电器设备正常运行的温度，在柜体1内设置有温度调节装置，温度调节装置包括有降温装置和升温装置，且降温装置和升温装置均通过控制器3控制启闭，在本实施例中，控制器3固定于柜体1的与设置柜门2一侧垂直的内壁上。

参照图1，为了自动对柜体1内温度进行调节，在柜体1内设置有室内温度传感器7，室内温度传感器7与控制器3电性连接，控制器3接收并处理室内温度传感器7的信号并控制降温装置或者升温装置开启，以对柜体1内温度进行调节；而为提高对柜体1内温度监测的准确性，室内温度传感器7在柜体1内设置有三个，三个室内温度传感器7分别位于柜体1的顶部、中部和底部，以监测柜体1内多个位置的温度，从而在柜体1内温度超出正常范围时及时得知，并通过温度调节装置进行调节。

参照图1，降温装置包括有制冷降温装置和通风降温装置，其中，制冷降温装置包括固定于柜体1外的冷风机4，冷风机4的出气口连通于柜体1内，相应的，柜体1上贯穿开设有与冷风机4出气口连通的第一进气口，冷风机4与控制器3电性连接，在本实施例中，冷风机4固定于柜体1的顶部，且第一进气口位于柜体1顶部的中心位置。冷风机4制冷以对柜体1内进行降温，尽可能避免柜体1内温度过高而影响电器设备的正常运行。

参照图1，在柜体1的侧壁上还贯穿开设有进风口a和出风口b，而通风降温装置包括设置于进风口a处的鼓风机5和设置于出风口b处的抽风机6，鼓风机5的出气口与进风口a连通且鼓风机5的进气口连通于柜体1外，相应的，抽风机6的进气口与出风口b连通且抽风机6的出气口连通于柜体1外，抽风机6和鼓风机5均与控制器3电性连接；在本实施例中，进风口a和出风口b均为圆形，进风口a和出风口b分别开设于柜体1的相对两侧壁上且位于柜体1与开设柜门2一侧垂直的两侧壁上，且进风口a和出风口b（图中未示出）均位于柜体1靠近顶部的位置。通过鼓风机5和抽风机6增大柜体1内外的空气交换速度，以对柜体1内进行自然降温，控制方便且运行成本低。

参照图1，为降低降温装置的能耗，通风降温装置和制冷降温装置不同时开启；在柜体1外还设置有室外温度传感器，且室外温度传感器也与控制器3电性连接，在本实施例中，室外温度传感器固定在柜体1开设有进风口a的侧壁上（图中未示出），室外温度传感器监测柜体1外温度；在柜体1外温度低于电器设备正常运行所需温度时，依靠通风降温装置即可使柜体1内温度降低至电器设备正常运行所需温度，制冷降温装置则不必开启，而在柜体1外温度较高时，依靠通风降温装置不足以使柜体1内温度降低至电器设备正常运行所需的温度，此时需要开启制冷降温装置对柜体1内进行降温，且为降低柜体1内冷空气的散失速度，通风降温装置关闭，以减少冷风机4的运行时长，从而达到降低降温装置的能耗的效果。

参照图1，升温装置包括设置于柜体1外的热风机8，热风机8的出风口b连通于柜体1内，相应的，柜体1上贯穿开设有与热风机8出气口连通的第二进气口，且第二进气口位于柜体1侧壁靠近底部处，热风机8也与控制器3电性连接；在本实施例中，热风机8固定于柜体1开设有进风口a的侧壁上。

参照图1和图2，在柜体1上于进风口a和出风口b处均设置有流量调节装置9，流量调节装置9用于调节进风口a和出风口b的气流量，以调节柜体1内外的空气交换速度；流量调节装置9包括滑动设置于柜体1侧壁上的挡板91，挡板91贴合于柜体1开设进风口a/出风口b的侧壁上，挡板91上贯穿开设有通风孔c，通风孔c的孔径小于进风口a和出风口b的孔径，流量调节装置9还包括驱动挡板91滑动至打开或者覆盖进风口a/出风口b的驱动组件92，而挡板91覆盖进风口a/出风口b时，通风孔c与进风口a/出风口b连通；在本实施例中，挡板91设置于柜体1内，挡板91呈圆形且直径大于进风口a和出风口b的直径，挡板91沿竖直方向滑动设置于柜体1内壁上，且挡板91在进风口a/出风口b所在侧壁上投影的运动轨迹覆盖进风口a/出风口b。

参照图2，驱动组件92包括转动设置于柜体1内壁上的驱动螺杆921和固定于柜体1内壁上的导向杆922，驱动螺杆921和导向杆922均竖直设置且分别位于进风口a/出风口b的水平两侧，而挡板91上固定有分别套设于驱动螺杆921和导向杆922上的两个连接块，且套设于驱动螺杆921上的连接块与驱动螺杆921螺纹装配，在驱动螺杆921的一端还设置有驱动电机923，驱动电机923的输出轴与驱动螺杆921同轴线固定连接，且驱动电机923与控制器3电性连接。

本实施例的实施原理为：配电柜在正常使用时，室内温度传感器7和室外温度传感器实时检测柜体1内外的温度，在柜体1内温度低于电器设备正常运行温度时，控制器3控制热风机8开启向柜体1内通入热风，至柜体1内温度上升至电器设备正常运行的温度时，控制器3控制驱动电机开启，驱动挡板91滑动至将进风口a和出风口b覆盖，以降低柜体1内外空气交换速度；在柜体1内温度高于电器设备正常运行温度时，若室外温度低于电器设备正常运行温度，则使挡板91滑动至将进风口a和出风口b打开，开启抽风机6和鼓风机5，增大柜体1内外的空气交换速度，直至柜体1内温度降低至电器设备正常运行温度，保持通风即可；若柜体1内外温度均高于电器设备正常运行温度时，控制器3控制冷风机4开启向柜体1内通入冷气，至柜体1内温度降低至电器设备正常运行温度时，驱动电机启动使挡板91滑动至将进风口a和出风口b覆盖，以降低柜体1内外空气交换速度。

本实施例还提供一种具有温度调节装置的高压配电柜的温度调节方法，包括以下步骤：

S1：室内温度传感器7和室外温度传感器监测柜体1内外的温度并将信号传输至控制器3；

S2:控制器3接收处理室内温度传感器7和室外温度传感器的监测数据并控制降温装置/升温装置启闭；

柜体1内温度在（-20）℃-40℃之间时，降温装置和升温装置均关闭；

三个室内温度传感器7中，任意一个检测出柜体1内温度低于或等于-20℃时，控制器3控制热风机8启动，向柜体1内通入热风，至柜体1内温度上升至（-20）℃-40℃之间并维持，之后控制器3控制驱动电机923启动，驱动挡板91滑动至将进风口a和出风口b覆盖；

柜体1内温度不低于40℃，且柜体1外温度不低于40℃时，控制器3控制冷风机4开启，向柜体1内通入冷气，至柜体1内温度降低至（-20）℃-40℃之间并维持，之后控制器3控制驱动电机启动，驱动挡板91滑动至将进风口a和出风口b覆盖；

柜体1内温不低于40℃，且柜体1外温度低于40℃时，控制器3控制驱动电机923启动，驱动挡板91滑动至将进风口a和出风口b打开，之后控制抽风机6和鼓风机5启动，鼓风机5将外界空气通入柜体1内，而抽风机6将柜体1内空气抽出，增大柜体1内外的空气交换速度，至柜体1内温度处于（-20）℃-40℃之间并维持，保持通风即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有温度调节装置的高压配电柜，包括柜体(1)和柜门(2)，其特征在于：所述柜体(1)内设置有降温装置，所述降温装置包括制冷降温装置和通风降温装置，所述制冷降温装置和所述通风降温装置均通过控制器(3)控制启闭，且所述制冷降温装置和所述通风降温装置不同时开启，所述柜体(1)内设置有室内温度传感器(7)，所述柜体(1)外设置有室外温度传感器，所述控制器(3)与所述室内温度传感器(7)和所述室外温度传感器电性连接；

所述柜体(1)内还设置有升温装置，所述控制器(3)还用于控制所述升温装置启闭。

2.根据权利要求1所述的具有温度调节装置的高压配电柜，其特征在于：所述柜体(1)侧壁上贯穿开设有进风口(a)和出风口(b)，所述通风降温装置包括设置于所述进风口(a)处的鼓风机(5)和设置于所述出风口(b)处的抽风机(6)，所述鼓风机(5)的出气口与所述进风口(a)连通且所述鼓风机(5)的进气口连通于所述柜体(1)外，所述抽风机(6)的进气口与所述出风口(b)连通且所述抽风机(6)的出气口连通于所述柜体(1)外，所述鼓风机(5)和所述抽风机(6)均与所述控制器(3)电性连接。

3.根据权利要求2所述的具有温度调节装置的高压配电柜，其特征在于：所述制冷降温装置包括设置于所述柜体(1)外的冷风机(4)，所述冷风机(4)的出气口连通于所述柜体(1)内，所述冷风机(4)与所述控制器(3)电性连接。

4.根据权利要求3所述的具有温度调节装置的高压配电柜，其特征在于：所述柜体(1)上于所述进风口(a)处和所述出风口(b)处均设置有流量调节装置(9)，所述流量调节装置(9)用于调节所述进风口(a)和所述出风口(b)的气流量，所述控制器(3)还用于控制所述流量调节装置(9)启闭。

5.根据权利要求4所述的具有温度调节装置的高压配电柜，其特征在于：所述流量调节装置(9)包括滑动设置于所述柜体(1)上的挡板(91)，所述挡板(91)贴合于所述柜体(1)开设所述进风口(a)/所述出风口(b)的侧壁，所述挡板(91)上贯穿开设有通风孔(c)，所述通风孔(c)的孔径小于所述进风口(a)和所述出风口(b)的孔径，所述柜体(1)上还设置有用于驱动所述挡板(91)滑动至打开或者覆盖所述进风口(a)/所述出风口(b)的驱动组件(92)，且所述挡板(91)覆盖所述进风口(a)/所述出风口(b)时，所述通风孔(c)与所述进风口(a)/所述出风口(b)连通。

6.根据权利要求5所述的具有温度调节装置的高压配电柜，其特征在于：所述加热装置包括设置于所述柜体(1)外的热风机(8)，所述热风机(8)的出气口连通于所述柜体(1)内，所述热风机(8)与所述控制器(3)电性连接。

7.根据权利要求6所述的具有温度调节装置的高压配电柜，其特征在于：所述热风机(8)的出气口与所述柜体(1)的连通处位于所述柜体(1)侧壁靠近底部处。

8.根据权利要求7所述的具有温度调节装置的高压配电柜，其特征在于：所述室内温度传感器(7)于所述柜体(1)内设置三个，三个所述室内温度传感器(7)分别位于所述柜体(1)的顶部、中部和底部。

9.一种具有温度调节装置的高压配电柜的温度调节方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：室内温度传感器(7)和室外温度传感器监测柜体(1)内外的温度并将信号传输至控制器(3)；

S2:控制器(3)接收处理室内温度传感器(7)和室外温度传感器的监测数据并控制降温装置/升温装置启闭；

柜体(1)内温度在（-20）℃-40℃之间时，降温装置和升温装置均关闭；

柜体(1)内温度低于或等于-20℃时，升温装置启动使柜体(1)内温度升高，直至柜体(1)内温度处于（-20）℃-40℃之间并维持；

柜体(1)内温不低于40℃，且柜体(1)外温度不低于40℃时，通风降温装置关闭，制冷降温装置开启使柜体(1)内温度降低，直至柜体(1)内温度处于（-20）℃-40℃之间并维持；

柜体(1)内温不低于40℃，且柜体(1)外温度低于40℃时，制冷降温装置关闭，通风降温装置开启对柜体(1)内进行通风降温，直至柜体(1)内温度处于（-20）℃-40℃之间并维持。

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