CN113573534A - 电力二次设备机箱 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电力二次设备机箱。电力二次设备机箱包括：前置模块，包括前置模块壳体和PCB板组件，PCB板组件设置于前置模块壳体内，PCB板组件包括多个第一端子，壳体包括与第一端子对应的端子口；中框模块，包括与端子口对应的槽口，中框模块连接前置模块壳体；PCB插件模块，包括插件模块壳体、PCB插件和散热器，PCB插件包括与第一端子对应的第二端子，PCB插件设置于插件模块壳体内，散热器设置于插件模块壳体上，用于PCB插件的散热；PCB插件模块连接中框模块，插件模块壳体插入中框模块的槽口，第二端子穿过端子口，连接第一端子。本公开的电力二次设备机箱散热效率高，具有良好的IP防护及电磁屏蔽性能。

Description

电力二次设备机箱

技术领域

本公开属于电力设备领域，尤其涉及一种电力二次设备机箱。

背景技术

随着电网技术的高速发展，电力二次装置越来越多采用高速高性能的处理器，这些处理器往往具备高功耗高发热量的特点。一块PCB插件上不仅可能配有多个高性能处理器，而且机箱内部配备的含有高性能处理器的PCB插件数量也越来越多。这样就对装置的散热性能提出了更高的要求。与此同时，随着智能变电站和就地化装置的发展和升级，对电力二次装置IP防护(防尘防湿气)和电磁屏蔽的要求也越来越高。

发明内容

本公开旨在提出一种电力二次设备机箱，采用模块化设计，具有高效的散热性能，方便更换与维护。

本公开的一个实施例提供一种电力二次设备机箱，包括：前置模块，包括前置模块壳体和PCB板组件，所述PCB板组件设置于所述前置模块壳体内，所述PCB板组件包括多个第一端子，所述壳体包括与所述第一端子对应的端子口；中框模块，包括与所述端子口对应的槽口，所述中框模块连接所述前置模块壳体；PCB插件模块，包括插件模块壳体、PCB插件和散热器，所述PCB插件包括与所述第一端子对应的第二端子，所述PCB插件设置于所述插件模块壳体内，所述散热器设置于所述插件模块壳体上，用于所述PCB插件的散热；所述PCB插件模块连接所述中框模块，所述插件模块壳体插入所述中框模块的槽口，所述第二端子穿过所述端子口，连接所述第一端子。

根据本公开的一些实施例，所述前置模块壳体包括：上壳体，底端设置豁口；下底板，用于封闭所述上壳体的豁口，与所述上壳体形成贯通的第一腔体；前面板，设置于所述上壳体的前端，分别与所述上壳体和所述下底板连接；支撑板，设置于所述上壳体的后端，分别与所述上壳体和所述下底板连接，所述端子口位于所述支撑板上；安装支架，设置于所述上壳体的侧面。

根据本公开的一些实施例，所述PCB板组件包括：总线PCB板，设置于所述支撑板上，所述第一端子设置于所述总线PCB板上；液晶PCB板，设置于所述前面板上，所述液晶PCB板连接所述总线PCB板。

根据本公开的一些实施例，所述支撑板靠近所述中框模块一侧设置与所述插件模块壳体对应的导电泡棉，所述插件模块壳体压紧所述导电泡棉。

根据本公开的一些实施例，所述插件模块壳体包括：第一侧板；第二侧板，与所述第一侧板连接，形成贯通的第二腔体；插件面板，用于封闭所述第二腔体的后端口；所述PCB插件设置于所述第一侧板上，所述散热器设置于所述第二侧板的外侧，所述散热器的凸台穿过所述第二侧板，压紧所述PCB插件。

根据本公开的一些实施例，所述PCB插件模块还包括螺钉板，所述螺钉板设置于所述插件模块壳体上，所述螺钉板上设有螺钉，所述中框模块上设有与所述螺钉对应的螺纹孔。

根据本公开的一些实施例，所述PCB插件模块还包括导向块，所述导向块设置于所述第二侧板的外侧，所述中框模块的槽口一侧壁上设有与所述导向块对应的导向槽。

根据本公开的一些实施例，所述PCB插件模块还包括调平减震器，所述调平减震器设置于所述插件模块壳体上。

根据本公开的一些实施例，所述PCB插件包括多个处理器，所述散热器的凸台压紧所述处理器。

根据本公开的一些实施例，所述插件面板连接所述散热器。

本公开的电力二次设备机箱，采用模块化设计，提高电力二次设备机箱的散热性能；IP防护良好，电磁屏蔽优良，能保证电力二次设备机箱工作时能稳定运行，方便更换与维护。

附图说明

图1是本公开实施例电力二次设备机箱的示意图；

图2是本公开实施例前置模块的爆炸图；

图3是本公开实施例前置模块壳体的示意图；

图4是本公开实施例支撑板的示意图；

图5是本公开实施例总线PCB板的示意图；

图6是本公开实施例液晶PCB板的示意图；

图7是本公开实施例中框模块的示意图；

图8是本公开实施例PCB插件模块的示意图；

图9是本公开实施例PCB插件的示意图；

图10是本公开实施例PCB插件连接第一侧板示意图；

图11是本公开实施例散热器连接第二侧板的示意图；

图12是本公开实施例第一侧板与第二侧板的连接示意图；

图13是本公开实施例散热器连接第二侧板的另一示意图；

图14是本公开实施例散热器的示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开

如图1所示，本公开的实施例提供一种电力二次设备机箱。电力二次设备机箱包括前置模块100、中框模块200和PCB插件模块300。本实施例的电力二次设备机箱采用模块化设计，每个PCB插件模块300上均配置散热器，散热性能高，且具有良好的IP防护及电磁屏蔽性能。

如图2所示，前置模块100包括前置模块壳体110和PCB板组件120。前置模块壳体110的内部为空腔，PCB板组件120设置于前置模块壳体110的空腔内。本实施例中，前置模块壳体110为金属材质，PCB板组件120设置于金属壳体内，使得前置模块100具有良好的IP防护等级及电磁屏蔽性能。PCB板组件120包括第一端子123，第一端子123的数量为多个，多个第一端子123依次排列。本实施例中，第一端子123为公头端子。壳体110包括与第一端子123对应的端子口117。每个第一端子123对应一个端子口117。端子口117用于PCB插件模块300的第二端子穿入，与第一端子123实现插接。

如图2和图3所示，根据本公开一个可选的技术方案，前置模块壳体110包括：上壳体111、下底板112、前面板113、支撑板114和安装支架115。

上壳体111为框架状结构，上壳体111的底端设置豁口，便于上壳体111的加工制造。下底板112连接上壳体111，用于封闭上壳体111的豁口。本实施例中，下底板112通过螺钉1163连接上壳体111。上壳体111与下底板112形成贯通的第一腔体。

前面板113设置于上壳体111的前端，前面板113封闭第一腔体的前端口。前面板113通过多个螺钉1131分别连接上壳体111和下底板112。上壳体111及下底板112的翻边上设有与螺钉1131对应的螺纹孔，便于前面板113的安装。

如图4所示，支撑板114设置于上壳体111的后端，支撑板114封闭第一腔体的后端口。支撑板114通过多个螺钉1161连接上壳体111，并通过多个螺钉1162连接下底板112。支撑板114上设有与螺钉1161和螺钉1162对应的螺纹孔。端子口117位于支撑板114上。上壳体111、下底板112、前面板113和支撑板114形成壳体110的空腔，PCB板组件120设置于前置模块壳体110的空腔内。上壳体111、下底板112和支撑板114两两互相固定，能保证前置模块壳体110的整体有着较好的结构强度。

安装支架115的数量为两个，分别设置于上壳体111相对的两个侧面。安装支架115用于电力二次设备机箱的安装。

如图2、图5和图6所示，PCB板组件120包括总线PCB板121和液晶PCB板122。总线PCB板通过螺钉1211固定在支撑板114的螺柱1141上。多个第一端子123依次设置于总线PCB板121上。液晶PCB板122通过螺钉1221固定在前面板113的螺柱1132上。液晶PCB板122和总线PCB板121之间有软排线相连来传输信号。

如图7所示，中框模块200为长方体状。中框模块200由金属材料制成。中框模块200设置于前置模块100的后端，连接前置模块壳体110。本实施例中，螺钉穿过支撑板114与中框模块200上的螺纹孔连接，实现中框模块200的固定。中框模块200上设有多个槽口210。槽口210与前置模块的端子口117相对应，每个端子口117对应一个槽口210。本实施例中，槽口210的形状与PCB插件模块300的插件模块壳体310的外形相对应，PCB插件模块300插入槽口210中。

如图8和图9所示，PCB插件模块300包括插件模块壳体310、PCB插件320和散热器330。PCB插件320设置于插件模块壳体310内。PCB插件320包括与第一端子123对应的第二端子321。第二端子321为母头端子。散热器330设置于插件模块壳体310上，散热器330压紧PCB插件320，用于PCB插件320的散热。

组装时，PCB插件模块300连接中框模块200。插件模块壳体310插入中框模块的槽口210，第二端子321穿过端子口117，插接第一端子123，用于传输信号。PCB插件模块300的数量可以为多个，多个PCB插件模块300以阵列的方式排布。

根据本公开一个可选的技术方案，插件模块壳体310包括：第一侧板311、第二侧板312和插件面板313。

如图10所示，第一侧板311的顶端和底端均设置翻边。PCB插件320通过螺钉323设置于第一侧板311的内侧。

如图11和图12所示，第二侧板312的顶端和底端均设置翻边。散热器330通过螺钉设置于第二侧板312的外侧。第一侧板311的翻边与第二侧板312的翻边通过螺钉314连接，实现第一侧板311和第二侧板312的固定连接。第一侧板311和第二侧板312形成贯通的第二腔体。

插件面板313位于第一侧板311和第二侧板312的后端，用于封闭第二腔体的后端口。PCB插件320位于第一侧板311、第二侧板312和插件面板313形成的空腔内，第二端子321延伸出第二腔体的前端口。将PCB插件320设置于插件模块壳体310内，可保证PCB插件320受到良好的IP防护和电磁屏蔽防护。

如图13和14所示，散热器330包括基板331、凸台332和翅片333。凸台332和翅片333分别位于基板331相对的两侧。翅片333沿竖直方向延伸，方便空气上下流动，提高散热效率。散热器330通过螺钉设置于第二侧板312的外侧，散热器的凸台332穿过第二侧板312，压紧PCB插件320。散热器330、第一侧板311、第二侧板312和插件面板313构成一个散热整体。PCB插件320工作产生的热量，传导至散热器330、第一侧板311、第二侧板312和插件面板313构成的散热整体上，散热整体充分扩大了散热面积从而带来高效的散热能力。

本实施例的电力二次设备机箱，将前置模块100、中框模块200和PCB插件模块300形成前中后三个部分固定连接，保证电力二次设备机箱整体的强度和结构稳定性。多个PCB插件模块300通过阵列的方式排布，能提高电力二次设备机箱整体的功率密度。PCB插件模块300直接与周围空气接触，能保证PCB插件320无论是在风冷还是在自然冷却都具备良好的散热能力。

根据本公开一个可选的技术方案，支撑板114靠近中框模块200一侧设置导电泡棉118。导电泡棉118沿横向及纵向设置，导电泡棉118延伸出的形状与插件模块壳体310相对应。第二端子321插接第一端子123时，插件模块壳体310压紧导电泡棉118，使得前置模块100和PCB插件模块300构成一个封闭的整体，将带电的PCB板全部封闭，从而保证电力二次设备机箱具备良好的IP防护等级和电磁屏蔽效能。

根据本公开一个可选的技术方案，PCB插件模块300还包括螺钉板340。本实施例中，两个螺钉板340分别设置于插件模块壳体310的顶端和底端。螺钉板340通过多个螺钉342分别连接第一侧板311和第二侧板312。螺钉板上设有水平设置的螺钉341，中框模块200上设有与螺钉341对应的螺纹孔230。本实施例的螺钉341为手拧螺钉。通过螺钉341将中框模块200和PCB插件模块300固定连接。

根据本公开一个可选的技术方案，PCB插件模块300还包括导向块350。导向块350可以为导向铝条。导向块350通过螺钉设置于第二侧板312的外侧，导向块350的数量可以为多个。多个导向块350由上至下依次设置。中框模块的槽口210一侧壁上设有与导向块350对应的导向槽220。PCB插件模块300与中框模块200连接时，导向块350插入对应的导向槽220，既能在插拔PCB插件模块300时起到导向作用，又能防止PCB插件模块300插拔时反向。

根据本公开一个可选的技术方案，PCB插件模块300还包括调平减震器360。两个调平减震器360分别设置于插件模块壳体310的顶端和底端。调平减震器360通过多个螺钉361分别连接第一侧板311和第二侧板312。当电力二次设备机箱整体正常放置时，通过调平减震器360进行调平，同时调平减震器360也有利于减轻在道路运输中的振动对电力二次设备机箱造成的不利影响。

根据本公开一个可选的技术方案，PCB插件320包括多个处理器322。处理器322为高性能处理器，高性能处理器在工作时会产生大量热量。散热器的凸台332通过导热硅胶片压紧处理器322，便于PCB插件320的散热。

根据本公开一个可选的技术方案，插件面板313通过螺钉3131连接散热器330。插件面板313连接散热器330，使得PCB插件模块300结构更紧凑，也有利于第一侧板311、第二侧板312、插件面板313和散热器330的整体散热。

本实施例的电力二次设备机箱，采用模块化设计，方便设备的更换与维护。第一侧板311、第二侧板312、插件面板313和散热器330构成整体的散热结构，散热性能高。PCB板组件120设置于前置模块壳体110内，PCB插件320设置于插件模块壳体310内，连接时将前置模块100、中框模块200和PCB插件模块300构成一个封闭的整体，电力二次设备机箱具有良好的的IP防护，良好的电磁屏蔽性能。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力二次设备机箱，其特征在于，包括：

前置模块，包括前置模块壳体和PCB板组件，所述PCB板组件设置于所述前置模块壳体内，所述PCB板组件包括多个第一端子，所述壳体包括与所述第一端子对应的端子口；

中框模块，包括与所述端子口对应的槽口，所述中框模块连接所述前置模块壳体；

PCB插件模块，包括插件模块壳体、PCB插件和散热器，所述PCB插件包括与所述第一端子对应的第二端子，所述PCB插件设置于所述插件模块壳体内，所述散热器设置于所述插件模块壳体上，用于所述PCB插件的散热；

所述PCB插件模块连接所述中框模块，所述插件模块壳体插入所述中框模块的槽口，所述第二端子穿过所述端子口，连接所述第一端子。

2.根据权利要求1所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述前置模块壳体包括：

上壳体，底端设置豁口；

下底板，用于封闭所述上壳体的豁口，与所述上壳体形成贯通的第一腔体；

前面板，设置于所述上壳体的前端，分别与所述上壳体和所述下底板连接；

支撑板，设置于所述上壳体的后端，分别与所述上壳体和所述下底板连接，所述端子口位于所述支撑板上；

安装支架，设置于所述上壳体的侧面。

3.根据权利要求2所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述PCB板组件包括：

总线PCB板，设置于所述支撑板上，所述第一端子设置于所述总线PCB板上；

液晶PCB板，设置于所述前面板上，所述液晶PCB板连接所述总线PCB板。

4.根据权利要求2所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述支撑板靠近所述中框模块一侧设置与所述插件模块壳体对应的导电泡棉，所述插件模块壳体压紧所述导电泡棉。

5.根据权利要求1所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述插件模块壳体包括：

第一侧板；

第二侧板，与所述第一侧板连接，形成贯通的第二腔体；

插件面板，用于封闭所述第二腔体的后端口；

所述PCB插件设置于所述第一侧板上，所述散热器设置于所述第二侧板的外侧，所述散热器的凸台穿过所述第二侧板，压紧所述PCB插件。

6.根据权利要求5所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述PCB插件模块还包括螺钉板，所述螺钉板设置于所述插件模块壳体上，所述螺钉板上设有螺钉，所述中框模块上设有与所述螺钉对应的螺纹孔。

7.根据权利要求5所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述PCB插件模块还包括导向块，所述导向块设置于所述第二侧板的外侧，所述中框模块的槽口一侧壁上设有与所述导向块对应的导向槽。

8.根据权利要求5所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述PCB插件模块还包括调平减震器，所述调平减震器设置于所述插件模块壳体上。

9.根据权利要求5所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述PCB插件包括多个处理器，所述散热器的凸台压紧所述处理器。

10.根据权利要求5所述的电力二次设备机箱，其特征在于，所述插件面板连接所述散热器。

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