CN114400553A - 一种预装式箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种预装式箱式变电站，其包括变电站箱体，变电站箱体内设置有多个隔板并分隔变电站箱体为高温区和多个低温区，变电站箱体的进风口设在低温区中，变电站箱体的出风口设置在高温区中，低温区中设置有用于将热空气导入至高温区中的导风机构；变电站箱体内设置有用于将高温区中热空气吹至变电站箱体出风口处的排风风机；变电站箱体外设置有用于盛装纯水的储水罐，储水罐连接有出水管且出水管自由端延伸至高温区中，出水管自由端连接有喷头，喷头与出水管之间连接有温控导通机构。本申请具有能通过温控导通机构监控高温区中温度并在达设定温度后控制出水管与喷头导通，以使喷头喷出纯水对高温区进行高效降温的效果。

Description

一种预装式箱式变电站

技术领域

本申请涉及配电设备领域，尤其是涉及一种预装式箱式变电站。

背景技术

箱式变电站具有占地空间较小、操作便捷、应用收益高、组合方式灵活、运行安全性高等诸多优势，被广泛应用在各个领域之中，并成为现如今电力工程施工中不可或缺的重要电力设备。其通常设有高压室、低压室和维修室几种，并且可依实际用电需要进行组合。

相关技术中申请号为CN201920327896.2的中国专利，提出了一种10KV预装式箱式变电站，包括变电站箱体，变电站箱体的内部由高压室、维修室和低压室组成，高压室、维修室和低压室的一侧外表壁均转动连接有连接合页，高压室、维修室和低压室的前表面下方均开设有散热孔，变电站箱体的底部设置有防潮板，变电站箱体的上表面设置有通风板，且通风板的上表面螺栓固定有顶板。该变电站整体结构设计简单合理，实现了高低压快速安全的变压处理效果，同时采用通风板的结构，能够做到变电站箱体内部循环通风的效果，进而对变电站箱体内部起到干燥降温的作用。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：变电站在运行过程中，高压室的散热量明显大于低压室和维修室，尤其是是在夏季运行时，升温速度较为迅速，因而采用上述循环通风的方式进行降温时，对高压室中的温度控制效果并不明显，而若增加变电站箱体内的进风量又势必会增加功耗，带来不必要的成本提升。

发明内容

为了改善在低功耗循环通风时对高压室降温效果显著的问题，本申请提供一种预装式箱式变电站。

本申请提供的一种预装式箱式变电站采用如下的技术方案：

一种预装式箱式变电站，包括变电站箱体，所述变电站箱体内设置有多个隔板并分隔所述变电站箱体为高温区和多个低温区，所述变电站箱体的进风口设在所述低温区中，所述变电站箱体的出风口设置在所述高温区中，所述低温区中设置有用于将热空气导入至所述高温区中的导风机构；

所述变电站箱体内设置有用于将所述高温区中热空气吹至所述变电站箱体出风口处的排风风机；

所述变电站箱体外设置有用于盛装纯水的储水罐，所述储水罐连接有出水管且所述出水管自由端延伸至所述高温区中，所述出水管自由端连接有喷头，所述喷头与所述出水管之间连接有温控导通机构。

通过采用上述技术方案，本申请在工作时，环境风自变电站箱体进风口进入低温区中进行热交换后，低温区中的热空气在导风机构的作用下都被输送至高温区中，排风风机将汇聚到高温区中的热空气及自身区域内的热空气一同输送至变电站箱体出风口并排出，能实现本申请在工作时的循环风降温；当高温区中温度显著升高并达到设定值后，温控导通机构控制出水管与喷头导通，储水罐中的纯水自喷头喷出可对高温区进行有效降温，极大提高了高温区中的控温效果，并且由于储水罐中盛装的为纯水，在确保降温效果的同时还能有效避免变电站箱体中电气元件的短路现象，实现了在低功耗循环通风下对变电站箱体的高效降温。并且仅在不常操作的高温区中设置喷头，再将常操作的低温区中的热空气导入高温区，简化了降温结构，有效控制了降温设施的成本。

可选的，所述温控导通机构包括连接在所述喷头和所述出水管之间的温控管及设置在所述温控管中且受热断裂的温控件；

所述温控管内腔一体成型有直径大于所述温控管管径的球腔，所述温控管靠近所述出水管的一端设置有与所述温控管内壁滑动贴合的控制球，所述温控管与所述球腔远离所述出水管一端腔壁结合的内壁固接有支架，所述温控件抵紧在所述控制球和所述支架之间且位于所述球腔中。

通过采用上述技术方案，温控件对高温区中的室温进行监测，当达高温区中温度达设定值后，温控件断裂，控制球在储水罐中水压的作用下在温控管中滑动并进入球腔中，支架对控制球进行承托以防其堵住温控管靠近喷头的一端，此时储水罐中的纯水穿过控制球与球腔腔壁之间的缝隙并自喷头喷出，能实现对高温区设定温度下的有效喷水降温效果。

可选的，所述温控件设置为内部填充有温度敏感液体的封闭式玻璃管。

通过采用上述技术方案，温度敏感液体感知高温区中的室温，并在达设定温度时急剧膨胀以将玻璃管撑裂，使得控制球失去支撑能在储水箱中水压作用下冲刷至球腔中以实现喷头和出水管的导通；相较于常用的电子式温度传感器，填充有温度敏感液体的封闭式玻璃管不受时间和环境对使用寿命的影响，在高温区的恶劣环境下耐久性更强、灵敏度更有保障。

可选的，所述温控件靠近所述控制球的一端设置有与所述控制球球壁贴合的缓冲件，所述支架上设置有用于限定所述温控件安装位置的限位件。

通过采用上述技术方案，将温控件通过限位件限位于支架上后，再将控制球投入温控管上端，缓冲件能有效避免安装温控件时温控件被控制球意外砸碎。

可选的，所述限位件包括固接在所述支架上的插套，所述温控件与所述插套插接适配。

通过采用上述技术方案，由于温控件受热碎裂后需要在下一次起控温作用时进行更换，设置插套后可使安装温控件时更加便捷。

可选的，所述变电站箱体的进风口设在所述变电站箱体下端侧壁上，所述变电站箱体的出风口设在所述变电站箱体下端后壁上，所述排风风机位于所述变电站箱体上端内壁，且所述喷头位于所述排风风机下方。

通过采用上述技术方案，环境风自低温区下部涌入，能将低温区中的热空气尽可能排挤至低温区上部，当排风风机工作时，能通过导风机构将低温区中的热空气尽可能抽吸至高温区中并推动高温区中热空气自变电站箱体下端后壁上的出风口排出，实现了环境风在变电站箱体内的循环流通，且环境风在变电站箱体内的流通行程更长，降温效果更佳、成本更低；并且由于进风口设在变电站箱体下端侧壁、出风口设在变电站箱体下端后壁，使得进入变电站箱体内的环境风不受排出变电站箱体外的过热空气的影响，使得变电站箱体内尽可能维持在环境温度下，确保了本申请的稳定运行。

可选的，所述导风机构包括设在所述高温区中的聚风罩及设在所述低温区中的进风风机，分隔所述高温区和所述低温区的所述隔板与所述变电站箱体上顶壁之间预留有间隙，所述聚风罩下端呈收口状且所述排风风机位于所述聚风罩收口端，所述聚风罩上端与所述隔板上端固接，所述进风风机设于所述变电站箱体进风口处且其出风方向指向所述间隙。

通过采用上述技术方案，进风风机工作时将环境风吹入低温区中并向间隙处吹拂，可携带低温区中产生的热量并形成热空气穿过间隙通入聚风罩内，排风风机工作时将聚风罩内的热空气吹入高温区，也能将高温区中产生的热量携带并自出风口排出至大气中，实现了导风机构对低温区中热空气向高温区中的有效导向作用。

可选的，所述隔板与所述变电站箱体上顶壁之间固接有橡胶罩，所述橡胶罩一端为扩口、另一端为扁平收口，所述橡胶罩扁平收口端位于所述聚风罩中。

通过采用上述技术方案，低温区中的热空气通入聚风罩的过程中先通过橡胶罩的扩口端再自橡胶罩的扁平收口端排入至聚风罩中，多个低温区的热空气可流通至高温区中，而聚风罩中汇聚的热空气较难自橡胶罩的扁平收口端进入低温区中，从而当某一低温区中的进风风机出现故障时，不会发生聚风罩内热空气倒灌至低温区中的现象，避免了低温区中电气设备受损的可能，尽可能确保了本申请整体的有效控温效果。

可选的，所述橡胶罩扁平收口端的下方固接有配重块。

通过采用上述技术方案，当某一低温区中的进风风机出现故障时，该低温区对应的橡胶罩中无空气流通，橡胶罩扁平收口端在配重块的重力作用下下垂，进一步避免了聚风罩内热空气倒灌至低温区中的可能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当高温区中温度显著升高并达到设定值后，温控导通机构控制出水管与喷头导通，储水罐中的纯水自喷头喷出可对高温区进行有效降温，极大提高了高温区中的控温效果，并且由于储水罐中盛装的为纯水，在确保降温效果的同时还能有效避免变电站箱体中电气元件的短路现象，实现了在低功耗循环通风下对变电站箱体的高效降温；

2.温控件中的温度敏感液体感知高温区中的室温，并在达设定温度时急剧膨胀以将玻璃管撑裂，使得控制球失去支撑能在储水箱中水压作用下冲刷至球腔中以实现喷头和出水管的导通；相较于常用的电子式温度传感器，填充有温度敏感液体的封闭式玻璃管不受时间和环境对使用寿命的影响，在高温区的恶劣环境下耐久性更强、灵敏度更有保障；

3.聚风罩中汇聚的热空气较难自橡胶罩的扁平收口端进入低温区中，从而当某一低温区中的进风风机出现故障时，不会发生聚风罩内热空气倒灌至低温区中的现象，避免了低温区中电气设备受损的可能，尽可能确保了本申请整体的有效控温效果。

附图说明

图1是本申请实施例隐去变电站箱体柜门的整体结构示意图。

图2是本申请实施例主要用于展示温控导通机构的剖视结构示意图。

图3是本申请实施例主要用于展示排水孔的剖视结构示意图。

图4是图1中A部分的局部放大示意图。

附图标记：1、变电站箱体；11、隔板；12、高温区；13、低温区；14、排水孔；21、排风风机；22、进风风机；31、储水罐；32、出水管；33、喷头；41、温控管；42、温控件；43、球腔；44、控制球；45、支架；46、缓冲件；47、插套；51、聚风罩；52、间隙；53、橡胶罩；54、配重块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种预装式箱式变电站。参照图1，预装式箱式变电站包括变电站箱体1，变电站箱体1内设置有多个隔板11并分隔变电站箱体1为高温区12和多个低温区13，具体实施时，低温区13设有两个且分列高温区12两侧，变电站箱体1的进风口设在低温区13中，且变电站箱体1的进风口设在变电站箱体1下端侧壁上；变电站箱体1的出风口设置在高温区12中，变电站箱体1的出风口设在变电站箱体1下端后壁上，变电站箱体1的进风口和出风口处均设置有滤网。低温区13中设置有用于将热空气导入至高温区12中的导风机构，变电站箱体1内设置有用于将高温区12中热空气吹至变电站箱体1出风口处的排风风机21，具体的，排风风机21位于变电站箱体1上端内壁。

同时，参照图1，变电站箱体1上设置有带电控温喷水系统，带电控温喷水系统包括变设置在变电站箱体1外且用于盛装纯水的储水罐31，储水罐31连接有出水管32且出水管32自由端延伸至高温区12中，出水管32上还应适应性设置阀门，出水管32自由端连接有喷头33，且喷头33位于排风风机21下方，喷头33与出水管32之间连接有温控导通机构。

具体设置时，参照图1和图2，温控导通机构包括连接在喷头33和出水管32之间的温控管41及设置在温控管41中且受热断裂的温控件42，温控件42设置为内部填充有温度敏感液体的封闭式玻璃管；温控管41内腔一体成型有直径大于温控管41管径的球腔43，球腔43可以内设于温控管41内使得温控管41外壁平滑，也可以在温控管41上外扩形成，为便于生产，本申请实施例中球腔43设为温控管41外扩形成。温控管41靠近出水管32的一端设置有与温控管41内壁滑动贴合的控制球44，控制球44设置为玻璃球或者不锈钢球，温控管41与球腔43远离出水管32一端腔壁结合的内壁固接有支架45，温控件42抵紧在控制球44和支架45之间且位于球腔43中。

从而，本申请在工作时，环境风自变电站箱体1进风口进入低温区13中进行热交换后，低温区13中的热空气在导风机构的作用下都被输送至高温区12中，排风风机21将汇聚到高温区12中的热空气及自身区域内的热空气一同输送至变电站箱体1出风口并排出，能实现本申请在工作时的循环风降温。

在此过程中温控件42中的温度敏感液体感知高温区12中的室温，当高温区12中温度显著升高并达到设定值后，封闭式玻璃管中的温度敏感液体急剧膨胀以将玻璃管撑裂，使得控制球44失去支撑，控制球44在储水罐31中水压的作用下在温控管41中滑动并进入球腔43中，支架45对控制球44进行承托以防其堵住温控管41靠近喷头33的一端，此时储水罐31中的纯水穿过控制球44与球腔43腔壁之间的缝隙并自喷头33喷出，可对高温区12进行有效降温，极大提高了高温区12中的控温效果；并且由于储水罐31中盛装的为纯水，在确保降温效果的同时还能有效避免变电站箱体1中电气元件的短路现象，实现了在低功耗循环通风下对变电站箱体1的高效降温。

而且仅在不常操作的高温区12中设置喷头33，再将常操作的低温区13中的热空气导入高温区12，简化了降温结构，有效控制了降温设施的成本。相较于常用的电子式温度传感器，填充有温度敏感液体的封闭式玻璃管不受时间和环境对使用寿命的影响，在高温区12的恶劣环境下耐久性更强、灵敏度更有保障。

在进行本申请的具体实施时，温控件42中的温度敏感液体为煤油，可以根据高温区12中电气元件的耐受温度填充不同类型的控温煤油，比如橙色煤油控温57℃、红色煤油控温68℃、黄色煤油控温79℃、绿色煤油控温93℃。

同样的，在其他可行的实施例中，还可以设置多组带电控温喷水系统，并将对应的带电控温喷水系统中温控件42中填充的控温煤油选用不同控温等级的煤油，以此来实现对高温区12的不同梯度降温；亦或者，选用的控温煤油温控温度越高，对应的储水罐31的容量越大。

作为补充，参照图1和图3，还应当将高温区12对应的变电站箱体1底壁设置为倾斜状，并在此底壁较低端对应的变电站箱体1侧壁上贯穿开设多个排水孔14，排水孔14下沿内壁不越过此底壁的较低端上端面；更进一步的，排水孔14也应当设置为由变电站箱体1内至外部呈向下倾斜设置。

由上述原理分析可知，温控件42基本为一次性使用，因此还需要便于操作人员对温控件42进行更换和维护，具体的，参照图1和图2，温控管41与出水管32设置为可拆式连接，可以在温控管41靠近出水管32的端部设置螺纹接头，再在出水管32自由端固接与螺纹接头螺纹适配的螺纹套，温控管41和出水管32对接端还需设置密封圈，以便螺纹套与螺纹接头对接锁紧后能实现较高的水密性。

更进一步的，参照图2，温控件42靠近控制球44的一端设置有与控制球44球壁贴合的缓冲件46，缓冲件46、温控件42沿温控管41径向的尺寸均小于温控管41的内径，缓冲件46设置为一端套设在温控件42端部、另一端与控制球44球弧面贴合适配的橡胶制品，支架45上设置有用于限定温控件42安装位置的限位件，限位件包括固接在支架45上的插套47，温控件42与插套47插接适配。

如此设置后，当需要更换温控件42时，先解除螺纹套与螺纹接头的螺接，将温控管41中的控制球44、缓冲件46及碎裂温控件42的玻璃渣倒出，再将新的温控件42套上缓冲件46后插入至支架45上的插套47内，向温控管41内投入控制球44，缓冲件46能有效避免安装温控件42时温控件42被控制球44意外砸碎，随后再将温控管41与出水管32进行对接，更换方便、快捷，操作难度低。

完成对高温区12的降温后，还需确保低温区13也能被充分降温，这是通过导风机构来实现的，具体的，参照图1和图4，导风机构包括设在高温区12中的聚风罩51及设在低温区13中的进风风机22，分隔高温区12和低温区13的隔板11与变电站箱体1上顶壁之间预留有间隙52，聚风罩51下端呈收口状且排风风机21位于聚风罩51收口端，聚风罩51上端与隔板11上端固接，进风风机22设于变电站箱体1进风口处且其出风方向指向间隙52。

考虑到某一低温区13中进风风机22停机后，汇聚到聚风罩51内的热空气容易被倒灌至此低温区13中，会加剧此低温区13中电器元件的过热程度，因而参照图1和图4，在隔板11与变电站箱体1上顶壁之间固接有橡胶罩53，橡胶罩53一端为扩口、另一端为扁平收口，橡胶罩53扁平收口端位于聚风罩51中，且橡胶罩53扁平收口端的下方固接有配重块54。

从而进风风机22工作时将环境风吹入低温区13中并向间隙52处吹拂，可携带低温区13中产生的热量并形成热空气穿过间隙52处设置的橡胶罩53通入聚风罩51内，排风风机21工作时将聚风罩51内的热空气吹入高温区12，实现了导风机构对低温区13中热空气向高温区12中的有效导向作用。当某一低温区13中的进风风机22出现故障时，该低温区13对应的橡胶罩53中无空气流通，橡胶罩53扁平收口端在配重块54的重力作用下下垂，聚风罩51中汇聚的热空气较难自橡胶罩53的扁平收口端进入低温区13中，有效避免了聚风罩51内热空气倒灌至低温区13中的现象，避免了低温区13中电气设备受损的可能，尽可能确保了本申请整体的有效控温效果。

本申请实施例一种预装式箱式变电站的实施原理为：环境风自变电站箱体1进风口进入低温区13中进行热交换后，低温区13中的热空气通过橡胶罩53及聚风罩51流通至高温区12中，排风风机21将汇聚到高温区12中的热空气及自身区域内的热空气一同输送至变电站箱体1出风口并排出。

在此过程中，温控件42中的温度敏感液体感知高温区12中的室温，当高温区12中温度显著升高并达到设定值后，封闭式玻璃管中的温度敏感液体急剧膨胀以将玻璃管撑裂，使得控制球44失去支撑，控制球44在储水罐31中水压的作用下在温控管41中滑动并进入球腔43中，支架45对控制球44进行承托以防其堵住温控管41靠近喷头33的一端，此时储水罐31中的纯水穿过控制球44与球腔43腔壁之间的缝隙并自喷头33喷出，可对高温区12进行有效降温，极大提高了高温区12中的控温效果；并且由于储水罐31中盛装的为纯水，在确保降温效果的同时还能有效避免变电站箱体1中电气元件的短路现象，实现了在低功耗循环通风下对变电站箱体1的高效降温。

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)

1.一种预装式箱式变电站，包括变电站箱体（1），其特征在于：所述变电站箱体（1）内设置有多个隔板（11）并分隔所述变电站箱体（1）为高温区（12）和多个低温区（13），所述变电站箱体（1）的进风口设在所述低温区（13）中，所述变电站箱体（1）的出风口设置在所述高温区（12）中，所述低温区（13）中设置有用于将热空气导入至所述高温区（12）中的导风机构；

所述变电站箱体（1）内设置有用于将所述高温区（12）中热空气吹至所述变电站箱体（1）出风口处的排风风机（21）；

所述变电站箱体（1）外设置有用于盛装纯水的储水罐（31），所述储水罐（31）连接有出水管（32）且所述出水管（32）自由端延伸至所述高温区（12）中，所述出水管（32）自由端连接有喷头（33），所述喷头（33）与所述出水管（32）之间连接有用于监控所述高温区（12）中室温并在达设定值后控制所述喷头（33）与所述出水管（32）导通的温控导通机构。

2.根据权利要求1所述的一种预装式箱式变电站，其特征在于：所述温控导通机构包括连接在所述喷头（33）和所述出水管（32）之间的温控管（41）及设置在所述温控管（41）中且受热断裂的温控件（42）；

所述温控管（41）内腔一体成型有直径大于所述温控管（41）管径的球腔（43），所述温控管（41）靠近所述出水管（32）的一端设置有与所述温控管（41）内壁滑动贴合的控制球（44），所述温控管（41）与所述球腔（43）远离所述出水管（32）一端腔壁结合的内壁固接有支架（45），所述温控件（42）抵紧在所述控制球（44）和所述支架（45）之间且位于所述球腔（43）中。

3.根据权利要求2所述的一种预装式箱式变电站，其特征在于：所述温控件（42）设置为内部填充有温度敏感液体的封闭式玻璃管。

4.根据权利要求3所述的一种预装式箱式变电站，其特征在于：所述温控件（42）靠近所述控制球（44）的一端设置有与所述控制球（44）球壁贴合的缓冲件（46），所述支架（45）上设置有用于限定所述温控件（42）安装位置的限位件。

5.根据权利要求4所述的一种预装式箱式变电站，其特征在于：所述限位件包括固接在所述支架（45）上的插套（47），所述温控件（42）与所述插套（47）插接适配。

6.根据权利要求1所述的一种预装式箱式变电站，其特征在于：所述变电站箱体（1）的进风口设在所述变电站箱体（1）下端侧壁上，所述变电站箱体（1）的出风口设在所述变电站箱体（1）下端后壁上，所述排风风机（21）位于所述变电站箱体（1）上端内壁，且所述喷头（33）位于所述排风风机（21）下方。

7.根据权利要求6所述的一种预装式箱式变电站，其特征在于：所述导风机构包括设在所述高温区（12）中的聚风罩（51）及设在所述低温区（13）中的进风风机（22），分隔所述高温区（12）和所述低温区（13）的所述隔板（11）与所述变电站箱体（1）上顶壁之间预留有间隙（52），所述聚风罩（51）下端呈收口状且所述排风风机（21）位于所述聚风罩（51）收口端，所述聚风罩（51）上端与所述隔板（11）上端固接，所述进风风机（22）设于所述变电站箱体（1）进风口处且其出风方向指向所述间隙（52）。

8.根据权利要求7所述的一种预装式箱式变电站，其特征在于：所述隔板（11）与所述变电站箱体（1）上顶壁之间固接有橡胶罩（53），所述橡胶罩（53）一端为扩口、另一端为扁平收口，所述橡胶罩（53）扁平收口端位于所述聚风罩（51）中。

9.根据权利要求8所述的一种预装式箱式变电站，其特征在于：所述橡胶罩（53）扁平收口端的下方固接有配重块（54）。

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