CN116564662B - 一种抗风沙散热变压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗风沙散热变压装置，包括箱体、换热组件以及第一鼓风组件，箱体设置有用于容置电气部件的容置腔，箱体还设置有与容置腔相互独立的散热风道、与散热风道的首端连通的进风口以及与散热风道的尾端连通的出风口，换热组件设置于箱体内，并且至少部分换热组件位于容置腔中并且至少部分换热组件位于散热风道中，第一鼓风组件设置于箱体内并且位于散热风道中，第一鼓风组件至少具有第一运行状态和第二运行状态，在第一运行状态中，第一鼓风组件引导风流从进风口流向出风口，在第二运行状态中，第一鼓风组件引导风流从出风口流向进风口，本设计有效防止粉尘进入容置腔，保持良好的散热效果，自清洁以延长有效散热的时间。

Description

一种抗风沙散热变压装置

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，特别涉及一种抗风沙散热变压装置。

背景技术

目前新能源发展逐渐向戈壁、沙漠、荒原等区域普及，这些区域环境恶劣，风沙较大。

现有的变压装置，箱体内部设置有变压器等电气部件，为了满足散热性能，在箱体上一般设置有进风口和出风口，风流能够进入箱体内部为电气部件的运行吹风散热，而由于应用于戈壁、沙漠、荒原等区域，为了有效过滤外界空气的风沙，现有的变压装置一般在进风口、出风口处设计滤网、滤棉、挡片等过滤结构。

然而，过滤结构虽然能够过滤大部分的沙尘，但是，较细的沙尘依然可以透过过滤结构进入箱体内。滤棉虽然能够起到较好的过滤作用，阻挡沙尘进入，但是滤棉经过长时间使用，滤棉的外表面会积攒厚厚一层尘埃，甚至堵死进风口，导致散热效率下降，而对于其他的过滤结构，小颗粒的粉尘可能会进入箱体内，粉尘会积聚在变压器部件表面，有可能出现拉弧放电，甚至出现烧毁变压器等现象。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种抗风沙散热变压装置，防止粉尘进入放置电气部件的空间，保持良好的散热效果，自清洁以延长有效散热的时间。

根据本发明的第一方面实施例的一种抗风沙散热变压装置，包括：箱体，设置有用于容置电气部件的容置腔，所述箱体还设置有与所述容置腔相互独立的散热风道、与所述散热风道的首端连通的进风口以及与所述散热风道的尾端连通的出风口；换热组件，设置于所述箱体内，并且至少部分所述换热组件位于所述容置腔中并且至少部分所述换热组件位于所述散热风道中；第一鼓风组件，设置于所述箱体内并且位于所述散热风道中，所述第一鼓风组件至少具有第一运行状态和第二运行状态，在所述第一运行状态中，所述第一鼓风组件引导风流从所述进风口流向所述出风口，在所述第二运行状态中，所述第一鼓风组件引导风流从所述出风口流向所述进风口。

根据本发明实施例的一种抗风沙散热变压装置，至少具有如下有益效果：

本发明抗风沙散热变压装置，能够应用于恶劣的环境中，电器部件可以放置于容置腔，容置腔可以保持相对密封，不易被粉尘进入，从而使得电器部件具有良好的运行环境，电器部件运行产生的热量经过空气传递至换热组件，而第一鼓风组件在第一运行状态下运行，使得风流从进风口经过散热风道流向出风口，从而为换热组件散热，从而间接地为电气部件散热，而外界的粉尘有可能会从进风口进入散热风道，积蓄在进风口附近，在使用一段时间后，第一鼓风组件可以切换至第二运行状态下运行，使得风流从出风口经过散热风道流向进风口，使得积蓄在进风口附近的粉尘被排出，本设计有效防止粉尘进入放置电气部件的空间，保持良好的散热效果，自清洁以延长有效散热的时间。

根据本发明的一些实施例，所述进风口相对于所述出风口位于所述箱体的下方。

根据本发明的一些实施例，所述箱体在所述出风口和所述进风口处设置有颗粒过滤件。

根据本发明的一些实施例，所述第一鼓风组件包括均设置于所述散热风道中的第一风机和第二风机，在所述第一运行状态中，所述第一风机启动并且所述第二风机停止以使得风流从所述进风口流向所述出风口，在所述第二运行状态中，所述第一风机停止并且所述第二风机启动以使得风流从所述出风口流向所述进风口。

根据本发明的一些实施例，所述箱体在所述容置腔内设置有第二鼓风组件，所述第二鼓风组件用于引导风流从电气部件的下方流向电气部件的上方。

根据本发明的一些实施例，电气部件有多个，所述第二鼓风组件包括多个第三风机；其中，多个所述电气部件包括低压开关柜、变压器以及高压开关柜，所述低压开关柜内设置有低压空气腔以及均与所述低压空气腔连通的第一进风口和第一出风口，所述第一进风口设置在所述低压开关柜的下方，所述第一出风口设置在所述低压开关柜的上方，所述变压器上设置有绕组风道，所述高压开关柜设置有高压空气腔以及均与所述高压空气腔连通的第二进风口和第二出风口，所述第二进风口设置在所述高压开关柜的下方，所述第二出风口设置在所述高压开关柜的上方，其一所述第三风机设置在所述低压开关柜上以能够引导风流从所述第一进风口进入所述低压空气腔并且从所述第一出风口流出，其一所述第三风机设置在所述高压开关柜上以能够引导风流从所述第二进风口进入所述高压空气腔并且从所述第二出风口流出，其一所述第三风机设置在所述变压器的下方以能够引导风流从所述绕组风道的下方流向所述绕组风道的上方。

根据本发明的一些实施例，所述换热组件包括多块换热翅片，所述换热翅片的其一部分位于所述容置腔中并且所述换热翅片的另一部分位于所述散热风道中。

根据本发明的一些实施例，位于所述散热风道中的所述换热翅片的表面设置有疏尘层。

根据本发明的一些实施例，抗风沙散热变压装置还包括用于检测所述第一鼓风组件的工作电流的电流检测模块以及报警模块，所述电流检测模块与所述报警模块连接以根据工作电流大小触发所述报警模块报警。

根据本发明的一些实施例，抗风沙散热变压装置还包括用于检测所述第一鼓风组件的工作电流的电流检测模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述电流检测模块以及所述第一鼓风组件连接，所述控制模块根据工作电流大小控制所述第一鼓风组件在第一运行状态和第二运行状态之间切换。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明变压装置其中一种实施例的内部结构俯视图；

图2为本发明变压装置其中一种实施例的侧视图；

图3为第一鼓风组件的正视图；

图4为第一鼓风组件第一运行状态下的风流流向图；

图5为第一鼓风组件第二运行状态下的风流流向图。

附图标记：

箱体100；容置腔110；散热风道120；进风口130；出风口140；换热组件200；疏尘层210；第一鼓风组件300；第一风机310；第二风机320；颗粒过滤件400；第二鼓风组件500；电气部件600。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，根据本发明的第一方面实施例的一种抗风沙散热变压装置，包括箱体100、换热组件200以及第一鼓风组件300，箱体100设置有用于容置电气部件600的容置腔110，箱体100还设置有与容置腔110相互独立的散热风道120、与散热风道120的首端连通的进风口130以及与散热风道120的尾端连通的出风口140，换热组件200设置于箱体100内，并且至少部分换热组件200位于容置腔110中并且至少部分换热组件200位于散热风道120中，第一鼓风组件300设置于箱体100内并且位于散热风道120中，第一鼓风组件300至少具有第一运行状态和第二运行状态，在第一运行状态中，第一鼓风组件300引导风流从进风口130流向出风口140，在第二运行状态中，第一鼓风组件300引导风流从出风口140流向进风口130。

其中，箱体100可以呈矩形状、圆桶装等，箱体100可以由合金材料构成，例如不锈钢等。散热风道120可以开设于容置腔110的一侧，也可以围绕容置腔110设置。

容置腔110内的电气部件600可以包括低压开关柜、高压开关柜、变压器等，箱体100上可以设置有多个连接母排，连接母排用于分别连接低压开关柜和外部器件，或者用于分别连接高压开关柜和外部器件。

本发明抗风沙散热变压装置，能够应用于恶劣的环境中，电器部件可以放置于容置腔110，容置腔110可以保持相对密封，不易被粉尘进入，从而使得电器部件具有良好的运行环境，电器部件运行产生的热量经过空气传递至换热组件200，而第一鼓风组件300在第一运行状态下运行，使得风流从进风口130经过散热风道120流向出风口140，从而为换热组件200散热，从而间接地为电气部件600散热，而外界的粉尘有可能会从进风口130进入散热风道120，积蓄在进风口130附近，在使用一段时间后，第一鼓风组件300可以切换至第二运行状态下运行，使得风流从出风口140经过散热风道120流向进风口130，使得积蓄在进风口130附近的粉尘被排出，同时此过程也能够进行风流换热，不会对电气部件600的散热带来滞后性影响，本设计有效防止粉尘进入放置电气部件600的空间，保持良好的散热效果，自清洁以延长有效散热的时间。

在本发明的一些实施例中，进风口130相对于出风口140位于箱体100的下方。

由于砂石粉尘具有一定的重量，进风口130相对于出风口140位于箱体100的下方，使得砂石粉尘一般会较多地积蓄在进风口130处，从而便于在清洁过程中，第一鼓风组件300处于第二运行状态，风流可以快捷有效地将砂石粉尘从进风口130处排出。并且第一鼓风组件300处于第一运行状态时，风流也不易将带有重量的砂石粉尘从进风口130带至出风口140处。

并且在第一鼓风组件300处于第一运行状态，主要为电气部件600散热，因此，风流从下方的进风口130进入散热风道120，使得风流缓慢流过换热组件200再从出风口140流出，提高换热效率。

在本发明的一些实施例中，如图2、3所示，箱体100在出风口140和进风口130处设置有颗粒过滤件400，颗粒过滤件400可以是滤棉、滤网或者挡板，罩设在出风口140以及进风口130处，由此可以阻挡大多数的砂石粉尘进入到散热风道120中，从而保持良好的散热效率。

在本发明的一些实施例中，如图3、4、5所示，第一鼓风组件300包括均设置于散热风道120中的第一风机310和第二风机320，在第一运行状态中，第一风机310启动并且第二风机320停止以使得风流从进风口130流向出风口140，在第二运行状态中，第一风机310停止并且第二风机320启动以使得风流从出风口140流向进风口130。

或者，在本发明的一些实施例中，第一鼓风组件300可以包括具有正反转功能的风机器件，风机器件正转来处于第一运行状态，风机器件反转来处于第二运行状态。

在本发明的一些实施例中，箱体100在容置腔110内设置有第二鼓风组件500，第二鼓风组件500用于引导风流从电气部件600的下方流向电气部件600的上方。

第二鼓风组件500能够使得容置腔110内的空气持续流动，风流可以带走电气部件600上的热量，并且而后风流从电气部件600的下方流向电气部件600的上方，风流速度相对缓慢，可以均匀地流过电气部件600上的各个位置，风流再经过换热组件200将热量通过换热组件200传递至散热风道120中。

在本发明的一些实施例中，电气部件600有多个，第二鼓风组件500包括多个第三风机。各个第三风机可以单独地为对应的电气部件600吹风散热，热量上升至容置腔110的顶部，汇聚后再经过换热组件200将热量传递至散热风道120。

具体地，电气部件600有多个，第二鼓风组件500包括多个第三风机；其中，多个电气部件包括低压开关柜、变压器以及高压开关柜，低压开关柜内设置有低压空气腔以及均与低压空气腔连通的第一进风口和第一出风口，第一进风口设置在低压开关柜的下方，第一出风口设置在低压开关柜的上方，变压器上设置有绕组风道，高压开关柜设置有高压空气腔以及均与高压空气腔连通的第二进风口和第二出风口，第二进风口设置在高压开关柜的下方，第二出风口设置在高压开关柜的上方，其一第三风机设置在低压开关柜上以能够引导风流从第一进风口进入低压空气腔并且从第一出风口流出，其一第三风机设置在高压开关柜上以能够引导风流从第二进风口进入高压空气腔并且从第二出风口流出，其一第三风机设置在变压器的下方以能够引导风流从绕组风道的下方流向绕组风道的上方。

容置腔110内循环的空气通过各个第三风机提供循环动力，将容置腔110内的热空气上流并抽进换热组件200内，在换热组件200内经过热交换后，冷空气回到容置腔110的底部，再分别进入到各个电气部件600的下方。

低压开关柜的第三风机可以设置在第一出风口位置处，为低压空气腔的空气流动提供动力，将低压空气腔内上方的热空气从第一出风口抽出进入容置腔110的顶部，低压空气腔内形成负压，低压室底部的第一进风口在低压室内负压的作用下吸入容置腔底部的冷空气。

变压器的第三风机为绕组风道的空气提供循环动力，将容置腔110底部冷空气吹进绕组风道内，绕组风道内的热空气在第三风机风压作用下从绕组风道的上方流入容置腔110顶部。

高压开关柜的第三风机可以设置在第二出风口位置处，为高压空气腔的空气流动提供动力，将高压空气腔上方的热空气从第二出风口抽出进入容置腔110的顶部，高压空气腔内形成负压，高压空气腔底部第二进风口在高压空气腔内负压的作用下吸入容置腔110底部的冷空气。

在本发明的一些实施例中，换热组件200是高导热材料制成，其中可以包括多块换热翅片，换热翅片的其一部分位于容置腔110中并且换热翅片的另一部分位于散热风道120中。

具体地，换热组件200还可以是换热导管。

换热翅片可以并排设置，风流从多块换热翅片之间的间隙经过，从而位于容置腔110中的换热翅片的部分将热量传导至位于散热风道120中的换热翅片的部分。

在本发明的一些实施例中，位于散热风道120中的换热翅片的表面设置有疏尘层210。

散热风道120内仍然存在少量粉尘，疏尘层210能够防止粉尘沉积在换热翅片的表面而影响换热性能，疏尘层210可以是硅丙烯酸涂料、环氧树脂等防尘油漆。

在本发明的一些实施例中，抗风沙散热变压装置还包括用于检测第一鼓风组件300的工作电流的电流检测模块以及报警模块，电流检测模块与报警模块连接以根据工作电流大小触发报警模块报警。

当第一鼓风组件300堵转严重，工作电流会大大升高，证明灰尘已经严重堵塞散热风道120，电流检测模块在检测到工作电流上升至预设的电流阈值，可以触发报警模块报警。

具体地，报警模块可以是蜂鸣器、指示灯或者是移动通信芯片，移动通信芯片可以无线发送报警信号。

在本发明的一些实施例中，抗风沙散热变压装置还包括用于检测第一鼓风组件300的工作电流的电流检测模块以及控制模块，控制模块分别与电流检测模块以及第一鼓风组件300连接，控制模块根据工作电流大小控制第一鼓风组件300在第一运行状态和第二运行状态之间切换。

其中，控制模块可以在CPU或者MCU及其附属电路中，具体地，电流检测模块可以检测第一风机310的工作电流，当第一风机310的工作电流过大，证明需要进入清洗模式，控制模块可以控制第一鼓风组件300从第一运行状态切换至第二运行状态，及时地对粉尘清理，当清理过后，第一风机310的工作电流仍然过大，则需要人工参与维修，此时可以通过报警模块报警。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种抗风沙散热变压装置，其特征在于，包括：

箱体，设置有用于容置电气部件的容置腔，所述箱体还设置有与所述容置腔相互独立的散热风道、与所述散热风道的首端连通的进风口以及与所述散热风道的尾端连通的出风口；

换热组件，设置于所述箱体内，并且至少部分所述换热组件位于所述容置腔中并且至少部分所述换热组件位于所述散热风道中；

第一鼓风组件，设置于所述箱体内并且位于所述散热风道中，所述第一鼓风组件至少具有第一运行状态和第二运行状态，在所述第一运行状态中，所述第一鼓风组件引导风流从所述进风口流向所述出风口，在所述第二运行状态中，所述第一鼓风组件引导风流从所述出风口流向所述进风口；

所述第一鼓风组件包括均设置于所述散热风道中的第一风机和第二风机，在所述第一运行状态中，所述第一风机启动并且所述第二风机停止以使得风流从所述进风口流向所述出风口，在所述第二运行状态中，所述第一风机停止并且所述第二风机启动以使得风流从所述出风口流向所述进风口；

所述箱体在所述容置腔内设置有第二鼓风组件，所述第二鼓风组件用于引导风流从电气部件的下方流向电气部件的上方；

电气部件有多个，所述第二鼓风组件包括多个第三风机；其中，多个所述电气部件包括低压开关柜、变压器以及高压开关柜，所述低压开关柜内设置有低压空气腔以及均与所述低压空气腔连通的第一进风口和第一出风口，所述第一进风口设置在所述低压开关柜的下方，所述第一出风口设置在所述低压开关柜的上方，所述变压器上设置有绕组风道，所述高压开关柜设置有高压空气腔以及均与所述高压空气腔连通的第二进风口和第二出风口，所述第二进风口设置在所述高压开关柜的下方，所述第二出风口设置在所述高压开关柜的上方，其一所述第三风机设置在所述低压开关柜上以能够引导风流从所述第一进风口进入所述低压空气腔并且从所述第一出风口流出，其一所述第三风机设置在所述高压开关柜上以能够引导风流从所述第二进风口进入所述高压空气腔并且从所述第二出风口流出，其一所述第三风机设置在所述变压器的下方以能够引导风流从所述绕组风道的下方流向所述绕组风道的上方。

2.根据权利要求1所述的一种抗风沙散热变压装置，其特征在于：所述进风口相对于所述出风口位于所述箱体的下方。

3.根据权利要求1所述的一种抗风沙散热变压装置，其特征在于：所述箱体在所述出风口和所述进风口处设置有颗粒过滤件。

4.根据权利要求1所述的一种抗风沙散热变压装置，其特征在于：所述换热组件包括多块换热翅片，所述换热翅片的其一部分位于所述容置腔中并且所述换热翅片的另一部分位于所述散热风道中。

5.根据权利要求4所述的一种抗风沙散热变压装置，其特征在于：位于所述散热风道中的所述换热翅片的表面设置有疏尘层。

6.根据权利要求1所述的一种抗风沙散热变压装置，其特征在于：还包括用于检测所述第一鼓风组件的工作电流的电流检测模块以及报警模块，所述电流检测模块与所述报警模块连接以根据工作电流大小触发所述报警模块报警。

7.根据权利要求1所述的一种抗风沙散热变压装置，其特征在于：还包括用于检测所述第一鼓风组件的工作电流的电流检测模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述电流检测模块以及所述第一鼓风组件连接，所述控制模块根据工作电流大小控制所述第一鼓风组件在第一运行状态和第二运行状态之间切换。