CN117277109B - 一种户外配电柜的固定安装机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设施技术领域，具体而言涉及一种户外配电柜的固定安装机构，包括：基座结构，由混凝土预浇筑形成，被设置成箱型结构，具有一个向上的开口，所述基座结构还设有供配电柜线束穿过的过线槽；连接结构，连接到所述基座结构的开口处，配电柜安装到所述连接结构。本发明通过混凝土结构的主体形成配电柜的支撑结构，在混凝土的主体结构上设置连接结构和引流通道，配电柜连接到连接结构上，连接结构设有两个风扇以及单独配置的阀板部件，通过控制风扇的运行状态以及阀板部件的开闭状态，保持配电柜内的温度处于理想状态，使配电柜实现较佳的散热能力，这种安装机构具有施工成本低，适配性高，散热能力强的优点。

Description

一种户外配电柜的固定安装机构

技术领域

本发明涉及电力设施技术领域，具体而言涉及一种户外配电柜的固定安装机构。

背景技术

电力线路主要有架空线路和电缆线路二种；电缆线路铺设在电力通道内，常见的室外电缆敷设方式有地下直埋敷设、穿保护管敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设等，在室外电力电缆的终端、分支处需要设置配电柜，配电柜置于设备基础之上。

传统的电力通道及设备基础采用砖砌体或现浇筑混凝土，现浇的混凝土工期长，质量不稳定，成本较高，使用装配式基础结构来支撑和安装户外配电柜，可以达到节省成本，快速安装的目的，而目前通常使用的装配式基础结构一般是预浇筑形成混凝土结构，仅起到承载作用，随着城市电网负荷的增加，配电柜的能耗也越发的增加，有地区单独为配电柜设置配套的空调房，这也增加建造成本，因此，人们希望可以在预制的基础结构中设置散热装置，以提高预制结构的功能，使户外配电柜紧凑化。

发明内容

本发明提出一种户外配电柜的固定安装机构，包括：

基座结构，由混凝土预浇筑形成，被设置成箱型结构，具有一个向上的开口，所述基座结构还设有供配电柜线束穿过的过线槽；

连接结构，连接到所述基座结构的开口处，配电柜安装到所述连接结构，所述连接结构和基座结构之间围成第一空间，第一空间与配电柜内的第二空间连通；

引流通道，第一端连接到大气，第二端连接到所述第一空间，所述引流通道包括嵌入所述基座结构侧壁的部分；

所述连接结构包括母线排线通道，所述母线排线通道的外侧设有两个阀板部件，所述阀板部件将所述第一空间隔离形成上部空间和下部空间，所述阀板部件用于控制上部空间和下部空间的连通状态，所述母线排线通道的外侧设有第一风扇和第二风扇，所述第一风扇用于将气流从下部空间转移至上部空间，所述第二风扇用于将气流从上部空间转移至下部空间。

优选的，所述连接结构包括连接板，所述母线排线通道第一端连接到所述连接板，第二端向下延伸，所述连接板被设置成环状结构，其内缘向外延伸设有连接区域，配电柜连接到所述连接区域，在所述连接区域的内侧形成第一空间与第二空间连接的通道，其中，第一阀板部件设置在所述母线排线通道的第一侧，第二阀板部件设置在所述母线排线通道的第二侧，第一风扇设置在所述第一阀板部件的下方，第二风扇设置在所述第二阀板部件的下方，且第一风扇和第二风扇处于通道的对角位置。

优选的，所述阀板部件包括夹层板、驱动装置和阀板，所述驱动装置设置在所述夹层板的夹层中，所述夹层板上设有对应于风扇位置的引风口，所述阀板被所述驱动装置驱动，能在完全覆盖所述引风口的第一位置和完全暴露引风口的第二位置间移动。

优选的，所述引流通道包括第一引风管、第二引风管和第三引风管，所述第二引风管嵌在所述基座结构的侧壁内，所述基座结构的侧壁包括第一区域、第二区域，第二区域处于第一区域的外侧，在第一区域内，包括钢筋和混凝土结构，在第二区域内，包括第二引风管以及混凝土结构，所述第二引风管绕在所述钢筋的外围，所述第一引风管的第一端连接到大气，第二端连接到所述第二引风管的第一端，所述第二引风管的第二端连接到所述第三引风管，所述第三引风管的第二端连接到下部空间。

优选的，所述第二引风管的截面是方形或圆形，在基座结构侧壁的截面方向，所述第二引风管的截面总面积至少是基座结构侧壁截面总面积的30％。

优选的，所述第一引风管的第一端设有第一单向阀，所述第一单向阀包括可调单向阀，当所述第一空间的压力与大气压力差值等于所述可调单向阀的开启压力时，所述第一单向阀导通，所述第三引风管先向下延伸后，再向上延伸，所述第三引风管的最低点设有排水阀。

优选的，所述排水阀包括阀体、浮体、翻板和三通管，所述三通管设置在所述阀体的顶端，所述浮体处于所述阀体内，且与所述阀体之间具有间隙，所述三通管第一端连接所述阀体，所述三通管第二端连接第三引风管的下倾管，所述三通管第三端连接第三引风管的上扬管，所述三通管的内壁设有弧形面，所述翻板连接到所述浮体，当所述阀体内的液位到达预设值时，所述翻板抵触到所述弧形面，所述三通管上设有监测所述弧形面是否受压的压力传感器，所述阀体的底部设有第二单向阀。

优选的，所述基座结构的底部设有安装孔，所述排水阀密封连接到所述安装孔，当所述浮体达到上限位位置时，所述翻板能在所述三通管第一端内翻转，使三通管的第一端、第二端连通，或三通管的第一端、第三端连通。

优选的，所述下部空间设有温度传感器以及控制器，所述压力传感器、温度传感器、阀板部件以及第一风扇、第二风扇与所述控制器电连接，所述控制器被配置为：

当所述第一空间的温度大于预设温度时，所述第一风扇以及其对应的阀板部件打开，第二风扇以及其对应的阀板部件关闭，由第一风扇向配电柜中吹风；

当所述第一空间的温度小于预设温度时，所述第一风扇、第二风扇以及对应的阀板部件打开，第一空间和第二空间形成循环风；

当所述压力传感器接收到压力信号后，所述第一风扇以及对应的阀板部件关闭，第二风扇以及其对应的阀板部件打开，由第二风扇向排水阀增压，使积水排出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过混凝土结构的主体形成配电柜的支撑结构，在混凝土的主体结构上设置连接结构和引流通道，配电柜连接到连接结构上，连接结构设有两个风扇以及单独配置的阀板部件，通过控制风扇的运行状态以及阀板部件的开闭状态，使第一空间和第二空间形成不同的气压状态，完成抽气和排水过程，也可以使第一空间和第二空间进行气流循环，保持配电柜内的温度处于理想状态，使配电柜实现较佳的散热能力，这种安装机构具有施工时间短，施工成本低，适配性高，散热能力强的优点。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明实施例所示的一种户外配电柜的固定安装机构的结构示意图；

图2是本发明实施例所示的第二引风管在机座结构内的分布示意图；

图3是本发明实施例所示的连接板的结构示意图；

图4是本发明实施例所示的阀板部件的结构示意图；

图5是本发明实施例所示的排水阀的结构示意图；

图6是本发明实施例所示的排水阀中积水的示意图；

图7是本发明实施例所示第一风扇排风的示意图；

图8是本发明实施例所示第一风扇和第二风扇循环风的示意图；

图9是本发明实施例所示第二风扇排水的示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

结合图1所示，本发明提出一种户外配电柜的固定安装机构，包括基座结构10、连接结构20以及引流通道30，基座结构10由混凝土预浇筑形成，被设置成箱型结构，具有一个向上的开口，基座结构10还设有供配电柜线束穿过的过线槽14，线束和过线槽14之间采用密封层进行密封。

其中，基座结构10的上端面四角处预埋螺栓套筒，其中四个用于连接吊环，其余四个作为预留孔，用于与连接结构20连接，基座结构10的上端面被加工成齐平的端面，使连接结构20能装载到基座结构10的上端面。

在现场施工时，在施工地点挖出比基座结构10略大的深坑，深坑连接线缆槽，深坑的底部铺垫砂砾层，基座结构10被吊装到深坑中，其中，过线槽14对着线缆槽的位置。

进一步的，连接结构20连接到基座结构10的开口处，配电柜安装到连接结构20，具体的，配电柜的底部带有槽钢，使用螺栓连接到连接结构，其中，配电柜的底部处母线出现孔外，应再开设透气窗。如此，连接结构20和基座结构10之间围成第一空间，第一空间与配电柜内的第二空间连通。

引流通道30第一端连接到大气，第二端连接到第一空间，引流通道30包括嵌入基座结构10侧壁的部分，应当理解的，地表以下的土壤以及混凝土结构的温度低于地表以上，如此，当外部的空气从引流通道30流过，经过换热后，引入到第一空间的温度显著的低于大气温度，可以对配电柜起到好的散热作用。

进一步的，连接结构20包括母线排线通道22，母线排线通道22的外侧设有两个阀板部件23，阀板部件23将第一空间隔离形成上部空间和下部空间，阀板部件23用于控制上部空间和下部空间的连通状态，母线排线通道22的外侧设有第一风扇和第二风扇，第一风扇用于将气流从下部空间转移至上部空间，第二风扇用于将气流从上部空间转移至下部空间。

结合图1和图3所示，母线排线通道22目的是对配电柜100的引出/入母线102起到隔离的作用，母线排线通道22是两片支撑板分隔形成的，在两片支撑板之间形成相对独立的分隔空间221，母线从分隔空间221中穿过，在母线排线通道22的外侧形成两个空间，其中的一侧安装第一风扇，另一个空间安装第二风扇，通过第一风扇和第二风扇可以控制第一空间、第二空间内的空气流向和气压，以达到控制配电柜散热效果的目的。

结合图3所示，连接结构20包括连接板21，母线排线通道22第一端连接到连接板21，第二端向下延伸，连接板21被设置成环状结构，其内缘向外延伸设有连接区域211，其中的连接区域211被设置为多孔结构，可以连接螺栓，使配电柜连接到连接区域211。

在连接区域的内侧形成第一空间与第二空间连接的通道，其中，第一阀板部件设置在母线排线通道22的第一侧，第二阀板部件设置在母线排线通道22的第二侧，第一风扇设置在第一阀板部件的下方，第二风扇设置在第二阀板部件的下方，且第一风扇和第二风扇处于通道的对角位置。如此，当第一风扇和第二风扇同时开启时，在第一空间和第二空间内形成循环气流，而第一空间由于处于地表以下，其温度相对较低，利用第一空间和第二空间气流的循环，使第二空间的温度下降。

结合图4所示，阀板部件23包括夹层板232、驱动装置和阀板231，驱动装置设置在夹层板232的夹层中，夹层板232上设有对应于风扇位置的引风口，阀板231被驱动装置驱动，能在完全覆盖引风口的第一位置和完全暴露引风口的第二位置间移动。

可选的，驱动装置是电动伸缩杆，能驱动阀板231往复运动，在第一位置时，完全的覆盖引风口，使引风口不再连通第一空间和第二空间，当阀板231处于第二位置时，第一空间和第二空间连通，通过控制两个阀板部件的连通状态和第一风扇、第二风扇的运行状态，可以使气流在第一空间和第二空间内进行不同的流动，也可以使第一空间和第二空间处于不同的气压状态，以完成抽气和排水的过程。

结合图1-2所示，引流通道30包括第一引风管31、第二引风管32和第三引风管33，第二引风管32嵌在基座结构10的侧壁内，基座结构10的侧壁包括第一区域、第二区域，第二区域处于第一区域的外侧，在第一区域内，包括钢筋和混凝土结构，在第二区域内，包括第二引风管32以及混凝土结构，第二引风管32绕在钢筋的外围，第一引风管31的第一端连接到大气，第二端连接到第二引风管32的第一端，第二引风管32的第二端连接到第三引风管33，第三引风管33的第二端连接到下部空间。

可选的，第二引风管32可选为铝管或铜管，通过钢筋、第二引风管32配合混凝土形成基座结构10的主体，第二引风管32具有良好的导热能力，也能提高混凝土和钢筋、引风管的结合性，使结构的强度更高。

应当理解的，外部的空气从第一引风管31的第一端进入，第一引风管31埋设在地表以下，经土壤换热后降温，再进入到第二引风管32，第二引风管32的第一端321处于第二端322的上方，空气进入第二引风管32继续进行换热降温，产生的冷凝水沉积在底部，并流道第三引风管33上连接的排水阀40中，冷气流从第三引风管33排入到第一空间，使第一空间的温度降低。

可选的，第二引风管32的截面是方形或圆形，在基座结构10侧壁的截面方向，第二引风管32的截面总面积至少是基座结构10侧壁截面总面积的30％。如此，第二引风管32与混凝土结构具有更大的换热面积，使吸入的空气温度更低，同时可以降低基座结构10的重量，以利于后期施工。

优选的，第一引风管31的第一端设有第一单向阀，第一单向阀包括可调单向阀，当第一空间的压力与大气压力差值等于可调单向阀的开启压力时，第一单向阀导通，第三引风管33先向下延伸后，再向上延伸，第三引风管33的最低点设有排水阀40。

如此，当第一风扇持续的抽气，并通过配电柜的排气窗101排出，使第一空间、第二空间的压力降低后，第一单向阀打开，当外部空气进入到低压的空间后，气体发生膨胀吸热，在通过换热降温的基础上，进一步降低第一空间、第二空间的温度，达到好的散热效果。

结合图5-6所示，排水阀40包括阀体41、浮体42、翻板43和三通管44，三通管44设置在阀体41的顶端，浮体42处于阀体41内，且与阀体41之间具有间隙，三通管44第一端441连接阀体41，三通管44第二端442连接第三引风管33的下倾管，三通管44第三端443连接第三引风管33的上扬管，三通管44的内壁设有弧形面444，翻板43连接到浮体42，当阀体41内的液位到达预设值时，翻板43抵触到弧形面444，三通管44上设有监测弧形面444是否受压的压力传感器45，阀体41的底部设有第二单向阀46。

其中，浮体42是泡沫材质，可以浮在水面以上，随着冷凝水从三通管44第一端441流入到阀体41中，浮体42的位置逐渐升高，直至阀板43抵触到弧形面444，此时达到了预定的水位，压力传感器45检测到压力信号后，表示排水阀40处于待排水状态，此时不再继续向第一空间内抽气。

优选的，基座结构10的底部设有安装孔，排水阀40密封连接到安装孔，当浮体42达到上限位位置时，翻板43能在三通管44第一端441内翻转，使三通管的第一端441、第二端442连通，或三通管的第一端441、第三端443连通。

结合图6所示，当处于向第一空间抽气状态时，气流从第三引风管33的下倾管流向第三引风管33的上扬管，此时翻板43向左侧倾斜，管道中的积水在翻板43的阻挡作用下更容易聚集到阀体41中，当压力传感器45检测到压力信号后，不再向第一空间内抽气，而向第一空间内充气，气流从第三引风管33的上扬管流向第三引风管33的下倾管，翻板43处于右倾的状态，使三通管的第一端441、第三端443连通，阀体41内的气压升高至大于第二单向阀46的开启阻力时排水，完成排水过程。

进一步的，下部空间设有温度传感器以及控制器，压力传感器45、温度传感器、阀板部件23以及第一风扇、第二风扇与控制器电连接，控制器被配置为：

结合图7所示，当第一空间的温度大于预设温度时，此时配电柜的散热能力不满足自身的发热需求，因此，第一风扇以及其对应的阀板部件23打开，第二风扇以及其对应的阀板部件23关闭，由第一风扇向配电柜中吹风，该过程为抽气过程，在这个抽气过程中，大气中的气体从引流通道30中进入到第一空间内，经过与管道的换热以及气体的膨胀而降温，使第一空间的温度降低；

结合图8所示，当第一空间的温度小于预设温度时，第一风扇、第二风扇以及对应的阀板部件23打开，第一空间和第二空间形成循环风，该过程为气流循环过程，在这个过程中，第二空间的热气流和第一空间的冷气流不断的换热，直至第一空间和第二空间的平均温度大于预设温度后，则再次开始抽气过程；

结合图9所示，当压力传感器45接收到压力信号后，则表示经过多个抽气过程导致管道内存在积水，需要将积水排出，此时第一风扇以及对应的阀板部件23关闭，第二风扇以及其对应的阀板部件23打开，由第二风扇向排水阀40增压，使积水排出，该过程为排水过程。

应当理解的，在抽气过程，可以向第一空间和第二空间充入冷气，且充入的冷气在一定时间内可以维持配电柜内的温度处于预设温度以下，因此不需要持续的进行抽气，此时，可以在气流循环过程利用第一空间和第二空间进行相互换热，并且当进行多次的抽气后，进入气体冲冷凝的水分在管道内残存，需要将积水排出，此时需要排水，通过对第一空间温度的监测以及三通管44的压力检测，可以自动的运行上述三个过程，当配电柜产生的热量大时，则抽气过程更频繁，保持配电柜内处于安全的温度环境。

结合以上实施例，本发明通过混凝土结构的主体形成配电柜的支撑结构，在混凝土的主体结构上设置连接结构和引流通道，配电柜连接到连接结构上，连接结构设有两个风扇24以及单独配置的阀板部件，通过控制风扇的运行状态以及阀板部件的开闭状态，使第一空间和第二空间形成不同的气压状态，完成抽气和排水过程，也可以使第一空间和第二空间进行气流循环，保持配电柜内的温度处于理想状态，使配电柜实现较佳的散热能力，这种安装机构具有施工时间短，施工成本低，适配性高，散热能力强的优点。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种户外配电柜的固定安装机构，其特征在于，包括：

基座结构（10），由混凝土预浇筑形成，被设置成箱型结构，具有一个向上的开口，所述基座结构（10）还设有供配电柜线束穿过的过线槽（14）；

连接结构（20），连接到所述基座结构（10）的开口处，配电柜安装到所述连接结构（20），所述连接结构（20）和基座结构（10）之间围成第一空间，第一空间与配电柜内的第二空间连通；

引流通道（30），第一端连接到大气，第二端连接到所述第一空间，所述引流通道（30）包括嵌入所述基座结构（10）侧壁的部分；

所述连接结构（20）包括母线排线通道（22），所述母线排线通道（22）的外侧设有两个阀板部件（23），所述阀板部件（23）将所述第一空间隔离形成上部空间和下部空间，所述阀板部件（23）用于控制上部空间和下部空间的连通状态，所述母线排线通道（22）的外侧设有第一风扇和第二风扇，所述第一风扇用于将气流从下部空间转移至上部空间，所述第二风扇用于将气流从上部空间转移至下部空间；

所述连接结构（20）包括连接板（21），所述母线排线通道（22）第一端连接到所述连接板（21），第二端向下延伸，所述连接板（21）被设置成环状结构，其内缘向外延伸设有连接区域（211），配电柜连接到所述连接区域（211），在所述连接区域的内侧形成第一空间与第二空间连接的通道，其中，第一阀板部件设置在所述母线排线通道（22）的第一侧，第二阀板部件设置在所述母线排线通道（22）的第二侧，第一风扇设置在所述第一阀板部件的下方，第二风扇设置在所述第二阀板部件的下方，且第一风扇和第二风扇处于通道的对角位置；

所述阀板部件（23）包括夹层板（232）、驱动装置和阀板（231），所述驱动装置设置在所述夹层板（232）的夹层中，所述夹层板（232）上设有对应于风扇位置的引风口，所述阀板（231）被所述驱动装置驱动，能在完全覆盖所述引风口的第一位置和完全暴露引风口的第二位置间移动；

所述引流通道（30）包括第一引风管（31）、第二引风管（32）和第三引风管（33），所述第二引风管（32）嵌在所述基座结构（10）的侧壁内，所述基座结构（10）的侧壁包括第一区域、第二区域，第二区域处于第一区域的外侧，在第一区域内，包括钢筋和混凝土结构，在第二区域内，包括第二引风管（32）以及混凝土结构，所述第二引风管（32）绕在所述钢筋的外围，所述第一引风管（31）的第一端连接到大气，第二端连接到所述第二引风管（32）的第一端，所述第二引风管（32）的第二端连接到所述第三引风管（33），所述第三引风管（33）的第二端连接到下部空间。

2.根据权利要求1所述的一种户外配电柜的固定安装机构，其特征在于，所述第二引风管（32）的截面是方形或圆形，在基座结构（10）侧壁的截面方向，所述第二引风管（32）的截面总面积至少是基座结构（10）侧壁截面总面积的30%。

3.根据权利要求1所述的一种户外配电柜的固定安装机构，其特征在于，所述第一引风管（31）的第一端设有第一单向阀，所述第一单向阀包括可调单向阀，当所述第一空间的压力与大气压力差值等于所述可调单向阀的开启压力时，所述第一单向阀导通，所述第三引风管（33）先向下延伸后，再向上延伸，所述第三引风管（33）的最低点设有排水阀（40）。

4.根据权利要求3所述的一种户外配电柜的固定安装机构，其特征在于，所述排水阀（40）包括阀体（41）、浮体（42）、翻板（43）和三通管（44），所述三通管（44）设置在所述阀体（41）的顶端，所述浮体（42）处于所述阀体（41）内，且与所述阀体（41）之间具有间隙，所述三通管（44）第一端（441）连接所述阀体（41），所述三通管（44）第二端（442）连接第三引风管（33）的下倾管，所述三通管（44）第三端（443）连接第三引风管（33）的上扬管，所述三通管（44）的内壁设有弧形面（444），所述翻板（43）连接到所述浮体（42），当所述阀体（41）内的液位到达预设值时，所述翻板（43）抵触到所述弧形面（444），所述三通管（44）上设有监测所述弧形面（444）是否受压的压力传感器（45），所述阀体（41）的底部设有第二单向阀（46）。

5.根据权利要求4所述的一种户外配电柜的固定安装机构，其特征在于，所述基座结构（10）的底部设有安装孔，所述排水阀（40）密封连接到所述安装孔，当所述浮体（42）达到上限位位置时，所述翻板（43）能在所述三通管（44）第一端（441）内翻转，使三通管的第一端（441）、第二端（442）连通，或三通管的第一端（441）、第三端（443）连通。

6.根据权利要求5所述的一种户外配电柜的固定安装机构，其特征在于，所述下部空间设有温度传感器以及控制器，所述压力传感器（45）、温度传感器、阀板部件（23）以及第一风扇、第二风扇与所述控制器电连接，所述控制器被配置为：

当所述第一空间的温度大于预设温度时，所述第一风扇以及其对应的阀板部件（23）打开，第二风扇以及其对应的阀板部件（23）关闭，由第一风扇向配电柜中吹风；

当所述第一空间的温度小于预设温度时，所述第一风扇、第二风扇以及对应的阀板部件（23）打开，第一空间和第二空间形成循环风；

当所述压力传感器（45）接收到压力信号后，所述第一风扇以及对应的阀板部件（23）关闭，第二风扇以及其对应的阀板部件（23）打开，由第二风扇向排水阀（40）增压，使积水排出。