CN202009555U - 机箱、继电保护装置和继电保护系统 - Google Patents

Abstract

一种机箱，用于继电保护装置，包括：前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板，其特征在于，所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个为无孔密封结构板。

Description

机箱、继电保护装置和继电保护系统

技术领域

本实用新型涉及继电保护技术，特别是涉及机箱、继电保护装置和继电保护系统。

背景技术

继电保护装置广泛应用于各种电动设备和用电系统中。在现有技术中，继电保护装置包括：机箱，其包括前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板；安装在机箱前板上的显示器、指示灯和操作钮(参见图1A)，其分别对准机箱前板上的相应窗口以适合地露出；设置在机箱背板上的接线端子，用于连接到需要继电保护的用电设备；装置电源，用于为继电保护装置操作供电(例如用于为继电保护装置中各部件供电)；和安装在机箱内的控制电路板，用于控制继电保护装置的操作，并连接到显示器、指示灯和操作钮以及接线端子。

然而，现有技术的继电保护装置在使用中存在多种问题。

在现有技术的继电保护装置中，考虑到机箱内各部件(例如电子元器件)的散热，通常在构成机箱的各侧板(例如顶板、底板、背板或两个侧壁板)上设置散热孔(参见图1B，其中左方视图例示出顶板，右方视图例示出侧壁板)。然而，在一些应用环境中(例如在灰尘较大的高温环境中)，容易出现异物(例如灰尘)通过散热孔侵入继电保护装置内的情况(严重时可能引起绝缘性能下降，导致装置误动或者损坏)，从而可能影响装置安全稳定运行；而且，现有技术机箱的结构的整体空间较小，散热效果不佳，在继电保护装置长期工作时，机箱内部温度升高，有时局部温度超过55度，因而可能使机箱内的电子元器件超过额定工作的温度范围，从而引起系统的不稳定。

在现有技术的继电保护装置中，机箱通常由普通铝板弯折冲压而成，其强度低，表面处理差，机箱强度低，在长期运行中容易氧化(氧化后还导致机箱散热能力下降)，而且对应的安装尺寸误差大。

在现有技术的继电保护装置中，从机箱前板上露出的显示器通常以硬焊方式连接到机箱内的控制电路板。然而，由于焊接工艺不佳或机箱结构工艺偏差(例如导致前板与内部控制电路板之间在间隔、高度等方面配合不佳)，可能导致显示器与控制电路板之间的连接不良而使得显示器无法正常显示出部分或全部内容，或者可能导致显示器难以与机箱前板上的对应窗口对准而使得难以安装到位或者产生局部应力或变形或者甚至在安装后部分地被机箱前板遮挡。

在现有技术的继电保护装置中，从机箱前板上露出的指示灯通常以硬焊方式连接到机箱内的控制电路板。然而，由于焊接工艺不佳或机箱结构工艺偏差(例如可导致前板与内部控制电路板之间在间隔、高度等方面配合不佳)，可能导致指示灯与控制电路板之间的连接不良而使得指示灯无法在需要时正常亮/灭，或者可能导致指示灯难以与机箱前板上的对应窗口对准而使得难以安装到位或产生局部应力或变形。

在现有技术的继电保护装置中，在机箱前板露出的至少一个操作钮通常利用硬焊方式连接到机箱内的控制电路板。然而，由于焊接工艺不佳或机箱结构工艺偏差(例如可导致前板与内部控制电路板之间在间隔、高度等方面配合不佳)，可能导致操作钮与控制电路板之间连接不良而使得操作钮操作失灵，或者可能导致操作钮难以与机箱前板上的对应窗口对准而使得难以安装到位或产生局部应力或变形，甚至阻碍操作钮的正常操作。

在现有技术的继电保护装置中，通常在机箱背板上设置有电源开关，其作为一种安全结构用于控制继电保护装置电源的通断。然而，即使这种电源开关将装置电源关断，实际上在机箱背板上的接线端子上依然带电，对使用者依然存在安全隐患，电源开关的安全作用不明显，而且还成为一个故障点。此外，在现有技术的继电保护装置中采用的电源开关通常不具有短路跳闸的功能，因而在例如电流短路之类的紧急情况下难以快速作出反应(例如快速断开电源)，因而安全系数较低。

在现有技术的继电保护装置中，通常为控制电路板配备电池，以在控制电路板进行数据存储时向控制电路板供电。然而，由于应用环境(例如温度超过电池的工作允许温度)、电池连接(例如接触不良)、电池质量(例如电池由于反复充放电而导致性能下降)等问题，采用电池在控制电路板数据存储时供电的方式是不稳定的，易于造成供电中断而导致数据存储失败甚至数据丢失。

实用新型内容

针对上述的一个或多个现有技术问题，本实用新型提供用于继电保护的机箱、继电保护装置和继电保护系统，不仅能够充分散热，而且可提供良好密封以避免由于异物侵入所致的故障，从而可更稳定可靠地实现继电保护功能。

本实用新型提供一种机箱，用于继电保护装置，包括：前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板，其特征在于，

所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个为无孔密封结构板。

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述背板、顶板、底板和两个侧壁板均为无孔密封结构板。

在本实用新型的各实施例中，优选地，进一步包括：

散热层和/或抗氧化层，其设置在所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个的表面的至少一部分上。

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述机箱的高度为2.5U，所述机箱的宽度为245mm，所述机箱的深度为275mm。

在本实用新型的各实施例中，优选地，进一步包括：

机箱温度传感器，其设置在所述机箱的内侧或外侧，并通过有线方式或无线方式连接到所述继电保护装置的控制电路板。

在本实用新型的各实施例中，优选地，进一步包括：

机箱温度传感器，其设置在所述机箱的内侧或外侧；和

机箱温度警报器，其设置在所述机箱的外侧，并通过有线方式或无线方式连接到所述机箱温度传感器。

在本实用新型的各实施例中，优选地，进一步包括：

一个或多个增强结构，其被固定在所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个上。

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述增强结构包括：成对的横梁支架，在每对横梁支架之间延伸固定的前横梁和/或在每对横梁支架之间延伸固定的后横梁。

本实用新型提供一种继电保护装置，其特征在于，包括：

如前所述的机箱；

安装在所述前板上的显示器、指示灯和操作钮，其分别对准所述前板上的相应窗口以适合地露出；

设置在所述背板上的接线端子，用于连接用电设备；

装置电源，用于为所述继电保护装置操作供电；和

安装在所述机箱内的控制电路板，其连接到所述显示器、指示灯和操作钮以及所述接线端子。

本实用新型提供一种继电保护系统，其特征在于，包括：

如前所述的继电保护装置；和

一个或多个用电设备，其连接到所述继电保护装置的接线端子。

通过本实用新型提供的用于继电保护的机箱、继电保护装置和继电保护系统，不仅能够充分散热，而且可提供良好密封以避免由于异物侵入所致的故障，从而可更稳定可靠地实现继电保护功能。此外，通过设置增强结构而使得继电保护的结构强度更高并且更加稳定耐用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简要介绍，显而易见地，以下通过文字或参照附图所描述的仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些所述实施例得到新的实施例及其附图，而这些新的实施例所对应的技术方案仍将处于本实用新型的范围内。

图1A是现有技术的继电保护装置的前板的示意图。

图1B是现有技术的继电保护装置的机箱顶板和侧壁板的示意图。

图2是根据本实用新型的继电保护装置的机箱背板的示意图。

图3是根据本实用新型的继电保护装置的机箱背板上固定的作为增强结构的横梁结构的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将通过文字或结合附图对本实用新型各实施例中的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的各实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种机箱，用于继电保护装置，机箱包括：前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板，所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个为无孔密封结构板。优选地，所述背板、顶板、底板和两个侧壁板均为无孔密封结构板。

通过本实用新型提供的机箱的结构，构成机箱的各侧板(前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板)可被构造为无孔密封结构，但不必都构造为无孔密封结构，而是可根据应用环境的需要在特定的方位上设置无孔密封结构的侧板。例如，在一个实施例中，仅顶板和背板被构造为无孔密封结构板，而其它的侧板(前板、底板和两个侧壁板)仍可设置散热孔。这样，至少部分地取消了现有技术继电保护装置机箱侧板上的散热孔，以增强其密封性能，可减少或甚至完全避免由于异物(例如灰尘)侵入机箱内部所致的电子元器件故障，从而可更稳定可靠地实现继电保护功能，并扩大了继电保护装置在不同工作场合的适应能力。

在本实用新型的各实施例中，优选地，将散热层和/或抗氧化层设置在所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个的表面的至少一部分上。这样，虽然机箱由于至少部分地省略散热孔而可能会影响散热效率，不过通过设置散热层可增强机箱的散热。附加地或可替代地，设置抗氧化层可减缓或避免形成机箱的金属材料氧化，由于金属的导热性显然由于其氧化物的导热性，因而设置抗氧化层对于长期保持机箱的散热性能是有益的。

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述机箱的高度为2.5U，所述机箱的宽度为245mm，所述机箱的深度为275mm。在一个实施例中，机箱高度由原来的2U增加到2.5U高度，机箱宽度由原来的240mm增加到245mm，机箱深度由原来的240mm增加到275mm，整体尺寸均有扩大，对散热有明显改善。这样，虽然机箱由于至少部分地省略散热孔而可能会影响散热效率，不过通过设置更大的机箱尺寸而使得机箱具有更大的内部空间，从而改善机箱内各部件的散热状况。

此外，机箱内部空间的扩大还可以提高抗电磁干扰能力，当被屏蔽干扰信号的波长正好与金属机壳的某个尺寸接近的时候，金属机壳很容易会变成一个大谐振腔，即：电磁波会在金属机壳内来回反射，并会产生互相迭加。这种情况在机壳内最容易实现，当机壳的边长正好等于某干扰信号的半个波长，且干扰信号源正好位于电脑机壳的中央位置的时候，干扰信号很容易就会在机壳内部产生电磁振荡。当某一干扰信号频率正好在谐振腔中产生谐振的时候，电磁波的能量反而会被加强。被加强了的干扰信号，一方面会破坏设备自身的正常工作，另一方面干扰信号也会从金属机壳的裂缝逃逸出去，产生辐射干扰。特别指出，电磁波在金属机壳中产生辐射或谐振，与外壳接地或不接地无关。因此，更大的机箱内部空间有利于更方便有效地构造机箱结构以减少电磁干扰。

在本实用新型的各实施例中，优选地，还包括机箱温度传感器，其设置在所述机箱的内侧或外侧，并通过有线方式或无线方式连接到所述继电保护装置的控制电路板。这样，可通过机箱温度传感器而及时地获悉机箱内部或外部的温度，并可通过相连的继电保护装置控制电路板尽快作出相应反应，从而可更好地实现继电保护功能。

作为可替代方案，在本实用新型的各实施例中，优选地，还包括：机箱温度传感器，其设置在所述机箱的内侧或外侧；和机箱温度警报器，其设置在所述机箱的外侧，并通过有线方式或无线方式连接到所述机箱温度传感器。在这种情况下，可通过机箱温度传感器而及时地获悉机箱内部或外部的温度，而温度信息不是被传送到继电保护装置控制电路板，而是传送到机箱温度警报器而以例如声光电等方式报警，以提醒尽快作出相应反应，从而可更好地实现继电保护功能。

在本实用新型的各实施例中，优选地，还包括：一个或多个增强结构，其被固定在所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个上。

在增强结构的一个优选实施例中，如图2和3所示，所述增强结构包括：成对的横梁支架，在每对横梁支架之间延伸固定的前横梁和/或在每对横梁支架之间延伸固定的后横梁(例如，如图3中所示，上方视图例示出前横梁202a，下方视图例示出后横梁202b)。更优选地，可同时增加前后四个铝型材支架(如图2中所示的四个横梁支架201)。当然，如果需要，也可设置不同于图2和3中所示的增强结构。这样，通过设置适合的增强结构而使得继电保护的结构强度更高，结构和安装尺寸精度更高，更加稳定耐用。进一步优选地，整个机箱可进行精蚀氧化工艺处理或形成抗氧化层，以提高抗氧化能力。

本实用新型提供一种继电保护装置，包括：

如前文中任一实施例中所述的机箱；

安装在所述前板上的显示器、指示灯和操作钮，其分别对准所述前板上的相应窗口以适合地露出；

设置在所述背板上的接线端子，用于连接用电设备；

装置电源，用于为所述继电保护装置操作供电；和

安装在所述机箱内的控制电路板，其连接到所述显示器、指示灯和操作钮以及所述接线端子。

本实用新型提供一种继电保护系统，包括：

如上所述的继电保护装置；和

一个或多个用电设备，其连接到所述继电保护装置的接线端子。

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述用电设备可以为电脑、网络服务器、家用电器、电力设施等。

通过本实用新型提供的用于继电保护的机箱、继电保护装置和继电保护系统，不仅能够充分散热，而且可提供良好密封以避免由于异物侵入所致的故障，从而可更稳定可靠地实现继电保护功能。此外，通过设置增强结构而使得继电保护的结构强度更高并且更加稳定耐用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机箱，用于继电保护装置，包括：前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板，其特征在于，

所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个为无孔密封结构板。

2.如权利要求1所述机箱，其特征在于，

所述背板、顶板、底板和两个侧壁板均为无孔密封结构板。

3.如权利要求1所述机箱，其特征在于，进一步包括：

散热层和/或抗氧化层，其设置在所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个的表面的至少一部分上。

4.如权利要求1所述机箱，其特征在于，

所述机箱的高度为2.5U，所述机箱的宽度为245mm，所述机箱的深度为275mm。

5.如权利要求1所述机箱，其特征在于，进一步包括：

机箱温度传感器，其设置在所述机箱的内侧或外侧，并通过有线方式或无线方式连接到所述继电保护装置的控制电路板。

6.如权利要求1所述机箱，其特征在于，进一步包括：

机箱温度传感器，其设置在所述机箱的内侧或外侧；和

机箱温度警报器，其设置在所述机箱的外侧，并通过有线方式或无线方式连接到所述机箱温度传感器。

7.如权利要求1所述机箱，其特征在于，进一步包括：

一个或多个增强结构，其被固定在所述前板、背板、顶板、底板和两个侧壁板中的一个或多个上。

8.如权利要求7所述机箱，其特征在于，

所述增强结构包括：成对的横梁支架，在每对横梁支架之间延伸固定的前横梁和/或在每对横梁支架之间延伸固定的后横梁。

9.一种继电保护装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的机箱；

安装在所述前板上的显示器、指示灯和操作钮，其分别对准所述前板上的相应窗口以适合地露出；

设置在所述背板上的接线端子，用于连接用电设备；

装置电源，用于为所述继电保护装置操作供电；和

安装在所述机箱内的控制电路板，其连接到所述显示器、指示灯和操作钮以及所述接线端子。

10.一种继电保护系统，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的继电保护装置；和

一个或多个用电设备，其连接到所述继电保护装置的接线端子。

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