CN120638129A - 一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱，应用在一二次融合成套环网箱技术领域，其技术方案要点是：包括防护外壳、环网箱；防护外壳上设置有散热窗，散热窗上设置有百叶窗机构；防护外壳上设置有用于检测空气湿度的湿度传感器；防护外壳上设置有在散热窗关闭状态下对环网箱进行水冷散热的水冷组件；水冷组件包括固定在防护外壳顶部且用于盛接雨水的蓄水箱、固定在防护外壳顶部的进水箱以及连接蓄水箱和进水箱的冷却水管，冷却水管排布在环网箱上；具有的技术效果是：通过百叶窗机构和湿度传感器的配合，实现雨天自动关闭散热窗，防止雨水侵入，同时利用雨水进行水冷散热，确保环网箱在恶劣环境下仍能高效散热。

Description

一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱

技术领域

本发明涉及一二次融合成套环网箱技术领域，特别是涉及一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱。

背景技术

一二次融合成套环网箱是电力系统中的重要设备，这种环网箱将一次设备与二次设备进行了深度融合，形成了一个整体，从而实现了测量、采集、保护、控制等传统功能的优化，并提升了设备的整体性能；环网箱是一组输配电气设备装在金属或非金属绝缘柜体内做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点，被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业中。

目前，公开号为CN118763537A的中国发明，公开了一种高可靠性一二次融合成套环网箱，包括主箱体、隔板和多个环网柜，主箱体包括壳体、顶盖、底座和门板，壳体顶部与顶盖底部固定连接，底座顶部的凹槽与壳体底部插接配合，门板与壳体一侧铰接，隔板外围与壳体内壁固定连接。

现有的一二次融合成套环网箱虽然能够起到了散热作用，但是其风槽始终处于打开状态，若在雨天等环境湿度较大的情况下，易造成环网箱内部元件受潮，进而引起短路情况出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱，其优点是在具有良好的散热性能的同时避免环网箱内部受潮。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供如下技术方案：

一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱，包括防护外壳和设置在防护外壳内的环网箱；所述防护外壳上设置有散热窗，所述散热窗上设置有控制散热窗打开并在雨天关闭的百叶窗机构；所述防护外壳上设置有与百叶窗机构电性连接且用于检测空气湿度的湿度传感器；

所述防护外壳上设置有在散热窗关闭状态下对环网箱进行水冷散热的水冷组件；所述水冷组件包括固定在防护外壳顶部且用于盛接雨水的蓄水箱、固定在防护外壳顶部的进水箱以及连接蓄水箱和进水箱的冷却水管，所述冷却水管排布在环网箱上。

于本发明的一实施例中，所述进水箱的设置高度与蓄水箱的设置高度相同或进水箱的设置高度低于蓄水箱的设置高度。

于本发明的一实施例中，所述蓄水箱顶部开口处固定设置有阻拦网；所述进水箱侧壁上设置有出水管。

于本发明的一实施例中，所述冷却水管呈S型迂回排布在环网箱上。

于本发明的一实施例中，所述百叶窗机构包括固定在防护外壳上的框架、若干转动连接在框架上的叶片以及驱动叶片转动的驱动组件；

所述框架顶部和底部均固定设置有与最上方叶片和最下方叶片接触的挡块。

于本发明的一实施例中，相邻两个所述叶片上均设置有密封条。

于本发明的一实施例中，所述驱动组件包括固定在框架上的电机、与电机输出轴连接的传动轴、若干个固定在传动轴上的蜗杆以及若干个分别固定在叶片上且与蜗杆啮合连接的蜗轮。

于本发明的一实施例中，还包括设置在防护外壳和环网箱之间的消能机构；

所述消能机构包括一端固定安装在防护外壳内壁上的安装筒体、一端设置在安装筒体内且另一端抵接环网箱的主杆、若干固定连接主杆外壁与安装筒体内壁的消能柱以及回弹组件；

所述安装筒体中部的内壁上设置有分隔挡板，所述分隔挡板将安装筒体分隔成消能腔和回弹腔；所述消能柱固定在消能腔，所述回弹组件设置在回弹腔内。

于本发明的一实施例中，所述回弹组件包括固定在主杆上的导向挡板以及套设在主杆上且位于导向挡板和分隔挡板之间的弹性件。

于本发明的一实施例中，所述安装筒体底部一体成型有与防护外壳固定连接的安装板。

如上所述，本发明的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱，具有以下有益效果：

1.防护外壳用于保护环网箱；环网箱运行时产生热量，热量通过散热窗排出进行散热；湿度传感器用于对空气的湿度进行检测，从而判断是否下雨，而在下雨情况下，百叶窗机构用于将散热窗进行关闭，从而防止雨水进入防护外壳内对环网箱造成损坏；在雨天散热窗处于关闭状态无法对防护外壳内环网箱产生的热量直接散热；通过水冷进行间接散热；蓄水箱用于盛接雨水，雨水通过冷却水管进入进水管并通过排水管排出，由于冷却水管排布在环网箱上，通过冷却水管内的水的流动能够持续不断的吸收环网箱产生的热量，并对环网箱进行散热；其结构简单，即使在下雨天也具有良好的散热性能；

2.消能机构能够有效消耗汽车等对一二次融合成套环网箱的撞击产生的能量以及地震对一二次融合成套环网箱的震动产生的能量，从而提高一二次融合成套环网箱抗冲击性能以及抗震性能；主杆与安装筒体之间设置有若干消能柱，有效提高了消能支撑的耗能能力；并且通过回弹组件能够实现消能支撑的自复位，进而在消能柱产生塑性屈服后主杆能够自复位，可实现持续耗能的效果。

附图说明

图1是本发明实施例的整体的结构示意图；

图2是本发明实施例的防护外壳后方视角的示意图；

图3是本发明实施例的百叶窗机构开启状态下的结构示意图；

图4是本发明实施例的百叶窗机构关闭状态下的结构示意图；

图5是本发明实施例的水冷组件的结构示意图；

图6是本发明实施例的消能机构安装位置的示意图；

图7是本发明实施例的消能机构的结构示意图；

图8是本发明实施例的消能机构的剖视图。

附图标记：1、防护外壳；11、检修门；2、环网箱；3、散热窗；4、百叶窗机构；41、框架；42、叶片；43、驱动组件；44、挡块；45、密封条；441、电机；442、传动轴；443、蜗杆；444、蜗轮；5、水冷组件；51、蓄水箱；52、进水箱；53、冷却水管；54、阻拦网；55、出水管；6、消能机构；61、安装筒体；62、主杆；63、消能柱；64、回弹组件；65、消能腔；66、回弹腔；641、导向挡板；642、弹性件；67、安装板；68、垫板；69、分隔挡板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

请参阅图1和图2，本发明提供一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱2，包括防护外壳1、设置在防护外壳1内的环网箱2以及与各个机构电性连接的控制器；

本实施例中的防护外壳1前端侧壁上设置有两个检修门11，检修门11便于后续环网箱2进行检修室开启；防护外壳1后端侧壁上设置有散热窗3，环网箱2运行时产生热量，热量通过散热窗3排出进行散热；散热窗3上安装有百叶窗机构4，百叶窗机构4能够根据环境湿度控制散热窗3的开启或关闭；防护外壳1上还安装有湿度传感器，湿度传感器与百叶窗机构4均与控制器电性连接，用于检测空气湿度并控制百叶窗机构4的动作。

请参阅图3和图4，百叶窗机构4包括框架41、若干叶片42和驱动组件43，框架41螺栓固定位于散热窗3处的在防护外壳1上，本实施例中的框架41可采用铝合金材质；若干叶片42通过转轴转动连接在框架41上，驱动组件43能够驱动若干叶片42转动，并且相邻两个叶片42搭设在一起，实现叶片42的关闭；本实施例中的转轴处可包覆有硅胶密封圈；框架41顶部和底部均固定设置有挡块44，两个挡块44分别用于与最上方叶片42和最下方叶片42接触，从而在叶片42关闭时增强密封性；并且相邻叶片42之间设置有密封条45，从而在叶片42关闭时增强密封性，进一步提高防水性能；

驱动组件43包括电机441、传动轴442、若干蜗杆443和若干蜗轮444，其中电机441螺栓固定在框架41上并且电机441位于防护外壳1内；传动轴442转动连接在框架41上，若干蜗杆443螺栓固定在传动轴442上，其中若干蜗轮444与若干叶片42一一对应并且蜗轮444螺栓固定在转轴上；电机441通过传动轴442带动蜗杆443旋转，蜗杆443与固定在叶片42上的蜗轮444啮合，从而驱动叶片42转动。

请参阅图1和图5，防护外壳1顶部设置有水冷组件5，其中水冷组件5用于在散热窗3关闭状态下对环网箱2进行水冷散热；

水冷组件5包括蓄水箱51、进水箱52和冷却水管53，蓄水箱51螺栓固定在防护外壳1顶部，蓄水箱51用于盛接雨水，并且蓄水箱51顶部开口处焊接固定设置有阻拦网54，阻拦网54用于防止落叶等杂物随着雨水进入蓄水箱51，避免蓄水箱51的堵塞；其中进水箱52同样螺栓固定在防护外壳1顶部，进水箱52的设置高度与蓄水箱51相同或略低于蓄水箱51的设置高度，以保证雨水能够顺利通过冷却水管53流入进水箱52；其中进水箱52靠近底部的侧壁设置有出水管55，出水管55用于排出冷却后的水；冷却水管53呈S型迂回排布在环网箱2的外表面，以增大散热面积。

实施例2

本实施例进一步说明散热与防雨的自动控制流程：

湿度触发机制：

通常情况（晴天）下百叶窗机构4开启，通过自然对流对环网箱2进行散热；湿度传感器实时检测环境湿度，当湿度≥90%RH持续5分钟时，向控制器发送信号，控制器控制电机441顺时针旋转80°至90度°，驱动叶片421022闭合，闭合后相邻叶片42间的密封条45压紧，确保防水使用；

水冷启动机制：

散热窗3关闭后，蓄水箱51盛接雨水，雨水通过冷却水管53进入进水管并通过排水管排出，由于冷却水管53排布在环网箱2上，通过冷却水管53内的水的流动能够持续不断的吸收环网箱2产生的热量，并对环网箱2进行散热；

本实施例中还可在蓄水箱51底部设置与控制器电性连接的流量阀；在散热窗3关闭后，控制器启动蓄水箱51的流量阀，水流速通过流量阀调节为0.5L/min，雨水经冷却水管53流入进水箱52；进水箱52水位达到溢流高度时，通过出水管55排出。

在环境温度30℃、环网箱满载运行条件下测试：

散热模式	防护外壳内升温	备注
			散热窗打开散热	≤15℃	自然对流散热
水冷模式散热	≤18℃	冷却水管内水流速0.5L/min

实施例3

请参阅图6、图7和图8，还包括设置在防护外壳1和环网箱2之间的消能机构6，消能机构6设置在环网箱2八个角的位置；消能机构6能够有效消耗汽车等对一二次融合成套环网箱2的撞击产生的能量以及地震对一二次融合成套环网箱2的震动产生的能量，从以提高环网箱2的抗冲击和抗震性能。

请参阅图6、图7和图8，消能机构6包括安装筒体61、主杆62、若干消能柱63和回弹组件64，其中安装筒体61底部一体成型有安装板67，安装筒体61通过安装板67螺栓固定在防护外壳1内壁上，主杆62一端伸入安装筒体61内，另一端抵接环网箱2；其中靠近环网箱2一侧的主杆62上一体成型有垫板68，垫板68用于增加主杆62与环网箱2的接触面积；其中安装筒体61内部一体成型有分隔挡板69，分隔挡板69用于将安装筒体61内部分为消能腔65和回弹腔66，其中若干消能柱63沿主杆62四周分布，且若干消能柱63一端焊接固定在消能腔65的内壁上，若干消能柱63的另一端焊接固定在主杆62侧壁上；本实施例中安装筒体61、主杆62以及消能柱63均为金属材质；

回弹组件64包括导向挡板641和弹性件642，导向挡板641焊接固定在主杆62上且导向挡板641滑移连接在回弹腔66内；弹性件642套设在主杆62上并位于导向挡板641与分隔挡板69之间，本实施例中的弹性件642可为弹簧，弹簧用于在主杆62受到冲击后使主杆62复位。

过程简述：

散热控制：晴天时，湿度传感器检测到空气湿度较低，百叶窗机构4保持散热窗3开启，环网箱2产生的热量通过自然对流散热；

雨天时，湿度传感器检测到湿度升高，控制电机441驱动叶片42关闭散热窗3，防止雨水进入；同时，雨水被蓄水箱51收集，经冷却水管53流经环网箱2表面进行水冷散热，最后从出水管55排出。

抗冲击与抗震：当防护外壳1受到外力冲击或震动时，主杆62受压推动消能柱63变形以吸收能量，同时弹性件642压缩储能；冲击结束后，弹性件642推动主杆62复位，实现自恢复功能。

综上所述，本发明通过百叶窗机构4和湿度传感器的配合，实现雨天自动关闭散热窗3，防止雨水侵入，同时利用雨水进行水冷散热，确保环网箱2在恶劣环境下仍能高效散热；消能机构6通过消能柱63和弹性件642的协同作用，有效吸收冲击能量并自动复位，显著提升环网箱2的抗冲击和抗震能力。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：包括防护外壳(1)和设置在防护外壳(1)内的环网箱(2)；所述防护外壳(1)上设置有散热窗(3)，所述散热窗(3)上设置有控制散热窗(3)打开并在雨天关闭的百叶窗机构(4)；所述防护外壳(1)上设置有与百叶窗机构(4)电性连接且用于检测空气湿度的湿度传感器；

所述防护外壳(1)上设置有在散热窗(3)关闭状态下对环网箱(2)进行水冷散热的水冷组件(5)；所述水冷组件(5)包括固定在防护外壳(1)顶部且用于盛接雨水的蓄水箱(51)、固定在防护外壳(1)顶部的进水箱(52)以及连接蓄水箱(51)和进水箱(52)的冷却水管(53)，所述冷却水管(53)排布在环网箱(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：所述进水箱(52)的设置高度与蓄水箱(51)的设置高度相同或进水箱(52)的设置高度低于蓄水箱(51)的设置高度。

3.根据权利要求2所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：所述蓄水箱(51)顶部开口处固定设置有阻拦网(54)；所述进水箱(52)侧壁上设置有出水管(55)。

4.根据权利要求2所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：所述冷却水管(53)呈S型迂回排布在环网箱(2)上。

5.根据权利要求1所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：所述百叶窗机构(4)包括固定在防护外壳(1)上的框架(41)、若干转动连接在框架(41)上的叶片(42)以及驱动叶片(42)转动的驱动组件(43)；

所述框架(41)顶部和底部均固定设置有与最上方叶片(42)和最下方叶片(42)接触的挡块(44)。

6.根据权利要求5所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：相邻两个所述叶片(42)上均设置有密封条(45)。

7.根据权利要求5所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：所述驱动组件(43)包括固定在框架(41)上的电机(441)、与电机(441)输出轴连接的传动轴(442)、若干个固定在传动轴(442)上的蜗杆(443)以及若干个分别固定在叶片(42)上且与蜗杆(443)啮合连接的蜗轮(444)。

8.根据权利要求1所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：还包括设置在防护外壳(1)和环网箱(2)之间的消能机构(6)；

所述消能机构(6)包括一端固定安装在防护外壳(1)内壁上的安装筒体(61)、一端设置在安装筒体(61)内且另一端抵接环网箱(2)的主杆(62)、若干固定连接主杆(62)外壁与安装筒体(61)内壁的消能柱(63)以及回弹组件(64)；

所述安装筒体(61)中部的内壁上设置有分隔挡板(69)，所述分隔挡板(69)将安装筒体(61)分隔成消能腔(65)和回弹腔(66)；所述消能柱(63)固定在消能腔(65)，所述回弹组件(64)设置在回弹腔(66)内。

9.根据权利要求8所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2)，其特征在于：所述回弹组件(64)包括固定在主杆(62)上的导向挡板(641)以及套设在主杆(62)上且位于导向挡板(641)和分隔挡板(69)之间的弹性件(642)。

10.根据权利要求9所述的一种综合防护性能强的一二次融合成套环网箱(2) ，其特征在于：所述安装筒体(61)底部一体成型有与防护外壳(1)固定连接的安装板(67)。