CN204231778U - 一种适用于电站/电厂仪控系统抗震i类工业机箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种工业机箱，要解决提髙现有工业机箱的抗震、抗电磁干扰能力和通风冷却的技术问题。属于工业仪控设备机箱技术领域，其特征在于：机箱的上下左右外侧面由金属板无缝焊接连成整体；机箱内上风扇架和下风扇架分别通过柱头螺栓与所述机箱固定连接；上风扇架的和下风扇架之间，卡件导轨并排连成一体组成卡件导轨组件；风扇架的前、后面板、卡件面板之间的安装间隙均置有金属屏蔽条；下风扇架与卡件导轨组件间置有导流板上通孔位置与卡件导轨组件上卡件之间的间隙相对应。本实用新型机箱外侧面由金属板无缝焊接连成整体，内部结构紧凑坚固，抗震性能好，并可保护内部组件不受极端气温条件、持续振动环境以及意外冲击环境的影响。

Description

一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱

技术领域

本实用新型属于工业控制设备技术领域，具体涉及一种适用于电站或电厂仪控系统等有高安全性和可靠性要求的电气设备安装和保护的机箱。

背景技术

对于一个完整的控制系统平台来说，机箱在保证系统的正常运行方面，扮演了重要角色。首先，机箱为其内部的每个组件都安排了合适的位置，由此保护内部组件不受各种外部环境和条件的干扰，包括各种极端气温条件、持续振动环境以及意外冲击环境。此外，机箱也是系统EMC设计不可或缺的部分。由于工业机箱经常在条件比较恶劣的环境中使用，并且会遇到更多复杂的环境因素，因此与一般商用机箱相比，工业机箱多用于各种关键任务。

传统工业机箱的主体结构采用螺栓连接，在长时间的载荷作用下，结构容易变松散，抗地震能力有限；机箱中每块卡件的轨道是独立的，即一块卡一根独立的轨道，结构较松散；自身没有匹配冷却风扇，无法在自身或周边环境温度上升时，提供及时的冷却。此外，传统工业机箱虽考虑了抗电磁干扰设计，但受其结构限制，抗电磁干扰能力有限，机箱采用螺栓连接、桥接、搭接等方式，外壳有缝隙，难以完全消除天线效应，EMC性能较差。

发明内容

针对现有工业机箱的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种整体上具有抗极端环境条件、抗地震和抗电磁干扰的能力的工业机箱，适用于电站或电厂仪控系统等有更高的安全性和可靠性要求的场合。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，包括机箱、置于所述机箱内的卡件导轨，其特征在于：所述机箱的上下左右外侧面由金属板无缝焊接连成整体；上风扇架位于所述机箱内顶部，下风扇架位于所述机箱内底部，并分别通过柱头螺栓与所述机箱固定连接；所述机箱内上风扇架的和下风扇架之间，所述卡件导轨并排连成一体组成卡件导轨组件；所述上风扇架的前、后面板和下风扇架的前、后面板与所述机箱内侧面的金属板之间、以及卡件面板与所述机箱内侧面金属板之间、以及卡件面板与卡件面板之间均置有金属屏蔽条；所述下风扇架与所述卡件导轨组件间置有导流板，所述导流板置有上下向通孔，位置与卡件导轨组件上卡件之间的间隙相对应；所述上风扇架和下风扇架分别内置多个电风扇，所述上风扇架的后面板和下风扇架的前面板上设有圆形通风小孔。

所述一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，至少置有一个接地端口，所述机箱金属板、卡件面板、上风扇架面板和下风扇架面板通过金属屏蔽条连成一体后，经第一接地端口进行接地。

所述一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，还置有第二接地端口，机箱接地与机箱屏蔽电连接，第二接地端口可根据设备的工作环境配置。

所述一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，正面和背面均设有ESD插口。

所述圆形通风小孔的孔径为毫米级，阻止波长大于20倍孔径的电磁噪声进入机箱,并可根据实际应用场合的需要进行调整修改。

所述上风扇架和下风扇架内置的多个电风扇分为两组，分别与所述机箱背面置有的二个电源插座电连接。

本实用新型对传统工业机箱进行了结构改进，整体上提高了工业机箱的抗极端环境条件、抗地震和抗电磁干扰的能力，提高了机箱保护内部组件不受各种外部环境的干扰，包括各种极端气温条件、持续振动环境以及意外冲击环境的能力。具体表现在：

(1)抗震性能强。机箱的上下左右外侧面由金属板无缝焊接连成整体；上风扇架位于所述机箱内顶部，下风扇架位于所述机箱内底部，并分别通过柱头螺栓与所述机箱固定连接，减小风扇工作引起的震动；所述机箱内上风扇架的和下风扇架之间，所述卡件导轨并排连成一体组成卡件导轨组件，即多块卡件共用一个导轨组件，结构上更加紧凑坚固，可增强机箱的强度；机箱的背面的防震套管与设置于机架上的防震销子配合，用于固定机箱背面，从而提高机箱安装后的抗震性能。

(2)抗电磁能力强。机箱的上下左右外侧面由金属板无缝焊接连成整体，上风扇架的前、后面板和下风扇架的前、后面板与所述机箱内侧面的金属板之间、以及卡件面板与所述机箱内侧面金属板之间、以及卡件面板与卡件面板之间均置有金属屏蔽条；可以完全消除安装缝隙引起的天线效应；机箱提供了两个接地端口，第一接地端口为保护接地点，第二接地端口为预留的接地点，机箱外壳、卡件面板以及上、下风扇架的面板等通过金属屏蔽条连成一体后，配置的接地设计与机箱的屏蔽设计一起，可有效提高EMC的性能；机箱的前后配有ESD插口，防止静放电事故的发生，破坏机箱内的组件。

(3)具有通风冷却功能：机箱均置有风扇，能保证机箱的冷却。机箱外的空气，经下风扇前面板吸入机箱，流经卡件，再由上风扇后面板排出机箱；机箱下风扇与卡件导轨间置有导流板，可以增大进气端的气压，将气流导向卡件间隙中，结合机箱风扇的位置，对通风孔的大小位置进行设计，可以实现对气流的有效分配，从而提高风扇的散热效率。所述下风扇架与所述卡件导轨组件间置有导流板，所述导流板置有上下向通孔，位置与卡件导轨组件上卡件之间的间隙相对应；所述上风扇架和下风扇架分别内置多个电风扇，所述上风扇架的后面板和下风扇架的前面板上设有圆形通风小孔。下风扇架前面板和上风扇架后面板上的通风孔，孔径均为毫米级小圆孔，可阻止波长大于20倍孔径的电磁噪声进入机箱。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型工业机箱结构示意图；

图2是本实用新型的机箱前视结构示意图（含卡件）；

图3是本实用新型的机箱后视结构示意图（含卡件）；

图4是导流板结构示意图；

图5是数个卡件导轨连成一体组成的导轨组件结构示意图。

图中，1.机箱；2.下风扇架；3.上风扇架；4.金属屏蔽条；5.卡件导轨；6.下风扇前面板；7.第一电源插口；8.第二电源插口；9.第一接地端口；10.第二接地端口；11.前ESD插口；12.后ESD插口；13.上风扇架后面板；14.上风扇架柱头螺栓；15.下风扇架柱头螺栓；16.卡件前面板；17.卡件后面板；18.防震套管；19.安装法兰；20.预留卡槽面板；21.预留卡槽侧板；22.上风扇架后面板（带通风孔）；23.下风扇架前面板（带通风孔）。

具体实施方式

如图1～图3所示，一种适用于电站/电厂控制系统抗震I类工业机箱，包括机箱1、背板和卡件导轨5，还包括内置有风扇的上风扇架2和下风扇架3，上风扇架2位于机箱内的顶部，下风扇架3位于机箱内的底部，上、下风扇架2/3分别通过柱头螺栓14/15与机箱1固定连接，来减小风扇工作引起的震动。上风扇架2的后面板13和下风扇的前面板6上设有圆形通风孔，通风孔孔径均为毫米级小圆孔，可阻止波长大于20倍孔径的电磁噪声进入机箱。

将3块或4块卡件的导轨设计为连成一体，成为一个导轨组件（图5），即相邻的3块/4块卡件共用一个导轨组件，本实施例中的机箱共可安装18块卡件（图2、图3）。

机箱的背面设有防震套管18，可与防震销子配合，用于固定机箱背面，限制机箱的运动，从而提高机箱安装后的抗震性能

上风扇架2的前、后面板以及下风扇架的前、后面板与机箱1之间、前、后卡件面板16/17与机箱1之间、卡件面板16/17与卡件面板16/17之间存在安装间隙的地方，均采用设置金属屏蔽条4来消除安装缝隙。金属屏蔽条为市售商业现货。

机箱的前后各有一个ESD插口11/12，用于连接防静电手环，工作人员接触机箱前先带上与ESD插口连接的静电手环，可在源头上防止静放电事故的发生。

机箱设有两个接地端口9/10，机箱1、卡件面板16/17、上风扇架面板和下风扇架面板通过金属屏蔽条4连成一体后，经第一接地端口9进行接地，外部电缆的屏蔽线也连接到屏蔽地，第二接地端口10可根据设备的工作环境进行配置，这样可以有效的屏蔽外部干扰信号，保护机箱内的组件。

下风扇架3与卡件导轨5间置有导流板（图4），可以增大进气端的气压，将气流导向卡件间隙中，结合机箱风扇的位置，对通风孔的大小位置进行设计，可以实现对气流的有效分配，从而提高风扇的散热效率。

上、下风扇架2/3内各有两组风扇，每组有6个风扇，机箱有两个独立的电源7/8，每组风扇由一个电源供电。当一组电源丢失时，另一组风扇能继续工作，只需一组风扇工作，就能保证机箱的冷却。风扇的工作状态受系统监测并显示，当一组电源丢失或一组风扇不能正常工作时，工作人员可以及时更换。机箱外的空气，经下风扇架前面板6上的通风孔吸入机箱，然后通过导流板向上流经卡件间隙，再由上风扇架后面板13的通风孔排出机箱。

本实用新型能适应各种工业应用环境，包括核电站或电厂的保护系统和控制系统等，其工作环境温度范围：4℃～50℃，相对湿度范围：5%～95%。抗震I类，可在地震过程中和地震后都保证系统功能的可运行性，以及结构的完整性。并符合MIL、IEC的EMC标准。

Claims (6)

1.一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，包括机箱、置于所述机箱内的卡件导轨，其特征在于：所述机箱的上下左右外侧面由金属板无缝焊接连成整体；上风扇架位于所述机箱内顶部，下风扇架位于所述机箱内底部，并分别通过柱头螺栓与所述机箱固定连接；所述机箱内上风扇架的和下风扇架之间，所述卡件导轨并排连成一体组成卡件导轨组件；所述上风扇架的前、后面板和下风扇架的前、后面板与所述机箱内侧面的金属板之间、以及卡件面板与所述机箱内侧面金属板之间、以及卡件面板与卡件面板之间均置有金属屏蔽条；所述下风扇架与所述卡件导轨组件间置有导流板，所述导流板置有上下向通孔，位置与卡件导轨组件上卡件之间的间隙相对应；所述上风扇架和下风扇架分别内置多个电风扇，所述上风扇架的后面板和下风扇架的前面板上设有圆形通风小孔。

2.根据权利要求1所述一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，其特征在于：所述机箱至少置有一个接地端口，所述机箱金属板、卡件面板、上风扇架面板和下风扇架面板通过金属屏蔽条连成一体，经第一接地端口进行接地。

3.根据权利要求1所述一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，其特征在于：所述机箱还置有第二接地端口，机箱接地与机箱屏蔽电连接。

4.根据权利要求1所述一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，其特征在于：所述机箱的正面和背面均设有ESD插口。

5.根据权利要求1所述一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，其特征在于：所述圆形通风小孔的孔径为毫米级。

6.根据权利要求1所述一种适用于电站/电厂仪控系统抗震I类工业机箱，其特征在于：所述上风扇架和下风扇架内置的多个电风扇分为两组，分别与所述机箱背面置有的二个电源插座电连接。