CN115347474A - 一种双向机柜及二次设备模块化布置方法 - Google Patents

一种双向机柜及二次设备模块化布置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双向机柜及二次设备模块化布置方法，所述双向机柜包括柜体、第一安装附件和第二安装附件；所述第一安装附件和第二安装附件相对设置在所述柜体的两侧，二者均用于安装二次设备；所述第一安装附件与柜体相连后构成前接线式结构或摇架式结构；所述第二安装附件与柜体相连后构成前接线式结构或摇架式结构。本发明相比于传统两台机柜背靠背安装，取消了两台机柜的后立柱，使得柜体深度尺寸比普通单向安装二次设备的机柜柜体深度更大，但比两面背靠背安装的机柜深度尺寸之和要小，实现了机柜尺寸的优化，且可以单向安装深度较深的装置。

Description

一种双向机柜及二次设备模块化布置方法
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种双向机柜及二次设备模块化布置方法。
背景技术
电力二次设备是对电力系统内一次设备进行监察，测量，控制，保护，调节的辅助设备，是电力系统的心脏和大脑。由于电力二次设备由大量精密元器件构成，因此对设备运行环境有较高的要求，一般以机柜作为承载单元，集中布置于变电站电力二次设备室内，由空调、通风系统提供良好的运行环境，机柜前后留出方便人员操作及维护的空间。
新能源变电站建设强调节约用地面积，特别是海上风电的建设，由于海上平台建设难度大、资金投入高，需要尽可能缩减平台面积，这就需要在各方面缩减设备占地空间。对二次设备室而言，需要在单位面积内布置尽可能多的设备。传统需要前、后预留空间的机柜形式已不能满足新能源，特别是海上风电建设的需求。
新能源变电站的二次设备室内空间相对较小，为了提升空间利用效率，采用前接线机柜或摇架机柜，虽然能实现机柜靠墙布置或者机柜背靠背布置，但机柜深度为600mm尺寸无法改变，且机柜靠墙布置后，失去散热空间，易造成机柜内部热量无法释放。
采用深度较深的服务器柜安装服务器，会造成服务器柜与其他机柜深度不一致，为了保障服务器机柜前后的维护空间，使得其他机柜之间的距离过大，造成了空间浪费。而如果采用侧接线机柜安装服务器，由于只能将侧接线机柜安装在一列机柜的两侧，限制了机柜布置方案，并且为了保证机柜尺寸的一致，侧接线机柜的宽度必须与其他机柜一致(600mm)，造成机柜宽度过窄，维护不便。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种双向机柜及二次设备模块化布置方法，不仅能够缩减机柜的深度，且与服务器柜深度匹配，可实现空间利用率最大化。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种双向机柜，包括：柜体、第一安装附件和第二安装附件；
所述第一安装附件和第二安装附件相对设置在所述柜体的两侧，二者均用于安装二次设备；
所述第一安装附件与柜体相连后构成前接线式结构或摇架式结构；
所述第二安装附件与柜体相连后构成前接线式结构或摇架式结构。
可选地，所述第一安装附件与柜体相连后构成前接线式结构；所述第二安装附件与柜体相连后构成前接线式结构；
或，
所述第一安装附件与柜体相连后构成前接线式结构；所述第二安装附件与柜体相连后构成摇架式结构；
或，
所述第一安装附件与柜体相连后构成摇架式结构；所述第二安装附件与柜体相连后构成摇架式结构。
可选地，所述双向机柜还包括第三安装附件，所述第三安装附件位于所述柜体内，其深度满足以下要求：
D3>D1
D3>D2
Figure BDA0003835465100000021
D0-D3<D1
D0-D3<D2
其中，D3为第三安装附件的深度，D1为第一安装附件的深度，D2为第二安装附件的深度，D0为柜体的深度。
可选地，对于摇架式结构，所述机柜内部设置旋转机构，所述第一安装附件或第二安装附件安装于旋转机构上，通过旋转所述旋转机构，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件或第二安装附件上的二次设备的正面和背面进行操作。
可选地，对于摇架式结构，当所述旋转机构闭合时，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件或第二安装附件上的二次设备的正面进行操作；当所述旋转机构打开时，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件或第二安装附件上的二次设备的背面进行操作。
可选地，所述双向机柜内设有相连的温湿度控制设备和温湿度控制系统，所述温湿度控制设备安装于柜体顶部正上方，且位于分别与第一安装附件和第二安装附件相连的两套二次设备投影面的中心位置；位于柜体两端的柜门下部设有进风口。
可选地，所述温湿度控制设备为风机或顶置式空调。
第二方面，本发明提供了一种基于第一方面中任一项所述的双向机柜的二次设备模块化布置方法，其特征在于：将二次设备安装至第一安装附件和/或第二安装附件上。
可选地，当所述二次设备的数量大于1，且其中部分二次设备深度大于1/2机柜深度时，则将该类二次设备安装在第三安装附件上，将其余二次设备安装在第一安装附件或第二安装附件上，所述第三安装附件的深度满足以下要求：
D3>D1
D3>D2
Figure BDA0003835465100000031
D0-D3<D1
D0-D3<D2
其中，D3为第三安装附件的深度，D1为第一安装附件的深度，D2为第二安装附件的深度，D0为柜体的深度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明中双向机柜的柜体的深度与第三附件柜(如服务器柜)深度匹配，可以实现在二次设备室内组柜时，同列布置本发明中提出的双向机柜，各双向机柜的前后壁均在一条直线上(即前后对齐)，实现并排模块化布置，不占用额外的空间，相比于以往的服务器柜突出布置的方案，更有利于二次设备室内空间利用率的提升。
进一步地，本发明在机柜前、后两个方向的内部，分别设置可安装二次设备的结构附件(第一安装附件和第二安装附件)，使得二次设备可以在两个成180°的方向上，向机柜内部安装，且两个方向上安装的第一安装附件和第二安装附件，与柜体之间构成前接线式结构或摇架式结构，能够实现无需在后方操作，单体机柜结构内安装的二次设备数量增加了一倍。相比于传统两台机柜背靠背安装，取消了两台机柜的后立柱，使得柜体深度尺寸比普通单向安装二次设备的机柜柜体深度更大，但比两面背靠背安装的机柜深度尺寸之和要小，实现了机柜尺寸的优化。
进一步地，本发明中前后方向安装的第一安装附件和第二安装附件共享机柜内部空间，机柜内部不设置隔板或其他分隔设施。
进一步地，本发明的双向机柜内部设备可共用一套温湿度控制系统，能够节约机柜内温湿度控制设备的成本，机柜顶部安装的温湿度控制设备(如散热风机)位于两套二次设备投影的中间位置，自下向上的气流不易被下层的二次设备遮挡，有利于柜内空气循环。而传统机柜顶部的风机位于二次设备投影的正上方，下方的气流被下层二次设备遮挡后，无法上行，造成机柜上部与下部的温差多大，不利于环境控制。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一种实施例的双向机柜的整体结构示意图之一；
图2为本发明一种实施例的双向机柜的整体结构示意图之二；
图3为本发明一种实施例的双向机柜的侧视图；
图4为本发明一种实施例中第一安装附件和第二安装附件与柜体的安装示意图之一；
图5为本发明一种实施例中第一安装附件和第二安装附件与柜体的安装示意图之二；
图6为本发明一种实施例中第一安装附件和第二安装附件与柜体的安装示意图之三；
图7为本发明一种实施例的双向机柜的俯视图；
图8为本发明一种实施例的双向机柜的二次设备模块化布置图；
其中：
1-柜体，2-第一安装附件，3-第二安装附件，4-第一二次设备，5-第二二次设备，6-温湿度控制设备，7-服务器，8-双向机柜，9-第三安装附件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例中提供了一种双向机柜，如图1-3所示，包括：柜体1、第一安装附件2和第二安装附件3；
所述第一安装附件2和第二安装附件3相对设置在所述柜体1的两侧，二者均用于安装二次设备；
所述第一安装附件2与柜体1相连后构成前接线式结构或摇架式结构；所述第二安装附件3与柜体1相连后构成前接线式结构或摇架式结构。
本发明在机柜前、后两个方向的内部，分别设置可安装二次设备的结构附件(第一安装附件2和第二安装附件3)，使得二次设备可以在两个成180°的方向上，向机柜内部安装，且两个方向上安装的第一安装附件2和第二安装附件3，与柜体1之间构成前接线式结构或摇架式结构，能够实现无需在后方操作，单体机柜结构内安装的二次设备数量增加了一倍。
另外，本发明实施中的双向机柜8是在常规机柜的基础上，将常规机柜深度增加，且取消常规机柜的后门或后封板，在常规机柜后方安装与正面一致的二次设备安装附件，使机柜从前、后两个方向均可以安装二次设备，具体参见图1和图2。
本发明实施例中的前接线式结构指的是“前接线、前显示”，机柜后方无需操作空间，可在机柜正面对安装附件进行接线与操作，可以通过现有技术来实现。机柜内框架可安装电气设备，与常规机柜相比，机柜走线槽与端子前置，内框架安装位置与柜体正面距离更远，释放出空间容纳前置的走线槽。摇架式结构的机柜，用于容纳电气或电子设备的独立式或自支撑的带有回转框架结构的机壳。其核心特征是用于安装设备的内部框架一侧设有旋转轴，另一侧设有锁止机构，当锁止机构开启后，内框架可围绕旋转轴旋转开启超过90°，使框架正面与柜体正面形成垂直状态，此时操作人员可在机柜前方的一侧对框架上的设备正面的人机交互界面进行操作，也可以在机柜前方的另一侧对框架上设备后方的插件进行接线维护，从而在机柜后方无空间的情况下，实现对设备的操作与维护。
在具体实施过程中，为了实现在机柜正面对二次设备的操作、接线与维护，所述第一安装附件2和第二安装附件3与柜体1的安装关系可以包括以下三种情况：
情况一：所述第一安装附件2与柜体1相连后构成前接线式结构；所述第二安装附件3与柜体1相连后构成前接线式结构，具体参见图5；
情况二：所述第一安装附件2与柜体1相连后构成前接线式结构；所述第二安装附件3与柜体1相连后构成摇架式结构，具体参见图6；
情况三：所述第一安装附件2与柜体1相连后构成摇架式结构；所述第二安装附件3与柜体1相连后构成摇架式结构，具体参见图4。
上述三种情况是双向机柜内部安装模式的三种可能性，列出三种不同的可能性是为了适应工程应用中的不同需要。摇架机柜具有较好的普适性，在摇架机柜中安装的装置属于通用型装置；而前接线机柜中只能安装前接线装置，而在工程应用中，并非所有装置都有前接线版本，因此在工程应用中，需要根据装置的配置情况，灵活选用不同的机柜形式。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，对于摇架式结构，所述机柜内部设置旋转机构，所述第一安装附件2或第二安装附件3安装于旋转机构上，通过旋转所述旋转机构，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件2或第二安装附件3上的二次设备的正面和背面进行操作。更具体地：
对于摇架式结构，当所述旋转机构闭合时，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件2或第二安装附件3上的二次设备的正面进行操作；当所述旋转机构打开时，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件2或第二安装附件3上的二次设备的背面进行操作。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，如图7所示，所述双向机柜内设有相连的温湿度控制设备6和温湿度控制系统，所述温湿度控制设备6安装于柜体1顶部正上方，且位于分别与第一安装附件2和第二安装附件3相连的两套二次设备(第一二次设备4和第二二次设备5)投影面的中心位置，位于柜体两端的柜门下部设有进风口。在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述温湿度控制设备6为风机；在本发明实施例的另一种具体实施方式中，所述温湿度控制设备6为顶置式空调。本发明实施例中的双向机柜内部设备可共用一套温湿度控制系统，节约了机柜内温湿度控制设备6的成本。机柜顶部安装的温湿度控制设备6(如散热风机)位于两套二次设备投影的中间位置，自下向上的气流不易被下层的二次设备遮挡，有利于柜内空气循环。而传统机柜顶部的风机位于二次设备投影的正上方，下方的气流被下层二次设备遮挡后，无法上行，造成机柜上部与下部的温差多大，不利于环境控制。
实施例2
所述双向机柜还包括第三安装附件9，所述第三安装附件9位于所述柜体内，其深度满足以下要求：
D3>D1
D3>D2
Figure BDA0003835465100000061
D0-D3<D1
D0-D3<D2
其中，D3为第三安装附件的深度，D1为第一安装附件的深度，D2为第二安装附件的深度，D0为柜体的深度。
可见，本发明实施例中的第三安装附件的深度与服务器的深度匹配；在具体实施过程中，可以将第三安装附件的深度与服务器7的深度设置为一致，或将第三安装附件的深度与服务器7的宽度设置为一致。
相比于传统两台机柜背靠背安装，取消了两台机柜的后立柱，使得柜体1深度尺寸比普通单向安装二次设备的机柜柜体1深度更大，但比两面背靠背安装的机柜深度尺寸之和要小，实现了机柜尺寸的优化。
本发明中双向机柜的安装附件的深度与服务器的深度匹配，可以实现在二次设备室内组柜时，同列布置所述双向机柜8，各双向机柜8的前后壁均在一条直线上(即前后对齐)，实现并排模块化布置，不占用额外的空间，相比于以往的服务器柜突出布置的方案，更有利于二次设备室内空间利用率的提升。
实施例3
本发明提供了一种基于实施例1中任一项所述的双向机柜的二次设备模块化布置方法，包括：将二次设备安装至第一安装附件2和/或第二安装附件3上。
实施例4
本发明实施例与实施例3的区别在于：如图8所示，当所述二次设备的数量大于1，且其中部分二次设备深度大于1/2机柜深度时，则将该类二次设备安装在第三安装附件9上，将其余二次设备安装在第一安装附件2或第二安装附件3上，所述第三安装附件9的深度满足以下要求：
D3>D1
D3>D2
Figure BDA0003835465100000071
D0-D3<D1
D0-D3<D2
其中，D3为第三安装附件的深度，D1为第一安装附件的深度，D2为第二安装附件的深度，D0为柜体的深度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种双向机柜，其特征在于，包括：柜体、第一安装附件和第二安装附件；
所述第一安装附件和第二安装附件相对设置在所述柜体的两侧，二者均用于安装二次设备；
所述第一安装附件与柜体相连后构成前接线式结构或摇架式结构；
所述第二安装附件与柜体相连后构成前接线式结构或摇架式结构。
2.根据权利要求1所述的一种双向机柜，其特征在于：所述第一安装附件与柜体相连后构成前接线式结构；所述第二安装附件与柜体相连后构成前接线式结构；
或，
所述第一安装附件与柜体相连后构成前接线式结构；所述第二安装附件与柜体相连后构成摇架式结构；
或，
所述第一安装附件与柜体相连后构成摇架式结构；所述第二安装附件与柜体相连后构成摇架式结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种双向机柜，其特征在于：所述双向机柜还包括第三安装附件，所述第三安装附件位于所述柜体内，其深度满足以下要求：
D3>D1
D3>D2
Figure FDA0003835465090000011
D0-D3<D1
D0-D3<D2
其中，D3为第三安装附件的深度，D1为第一安装附件的深度，D2为第二安装附件的深度，D0为柜体的深度。
4.根据权利要求1或2所述的一种双向机柜，其特征在于：对于摇架式结构，所述机柜内部设置旋转机构，所述第一安装附件或第二安装附件安装于旋转机构上，通过旋转所述旋转机构，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件或第二安装附件上的二次设备的正面和背面进行操作。
5.根据权利要求4所述的一种双向机柜，其特征在于：对于摇架式结构，当所述旋转机构闭合时，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件或第二安装附件上的二次设备的正面进行操作；当所述旋转机构打开时，可在机柜的其中一侧对安装在第一安装附件或第二安装附件上的二次设备的背面进行操作。
6.根据权利要求1所述的一种双向机柜，其特征在于：所述双向机柜内设有相连的温湿度控制设备和温湿度控制系统，所述温湿度控制设备安装于柜体顶部正上方，且位于分别与第一安装附件和第二安装附件相连的两套二次设备投影面的中心位置；位于柜体两端的柜门下部设有进风口。
7.根据权利要求6所述的一种双向机柜，其特征在于：所述温湿度控制设备为风机或顶置式空调。
8.一种基于权利要求1-7中任一项所述的双向机柜的二次设备模块化布置方法，其特征在于：将二次设备安装至第一安装附件和/或第二安装附件上。
9.根据权利要求8所述的一种二次设备模块化布置方法，其特征在于：当所述二次设备的数量大于1，且其中部分二次设备深度大于1/2机柜深度时，则将该类二次设备安装在第三安装附件上，将其余二次设备安装在第一安装附件或第二安装附件上，所述第三安装附件的深度满足以下要求：
D3>D1
D3>D2
Figure FDA0003835465090000021
D0-D3<D1
D0-D3<D2
其中，D3为第三安装附件的深度，D1为第一安装附件的深度，D2为第二安装附件的深度，D0为柜体的深度。
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