CN206059961U - 户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统 - Google Patents

Abstract

户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统，包括底板，底板上设有外箱体和内箱体，外箱体顶部设有支座、蓄电池、稳压器和太阳能光电板；支座设在外箱体顶部左侧，太阳能光电板的左侧边沿通过铰链转动连接在支座上，太阳能光电板的下表面右侧与外箱体顶部右侧之间设有电动支撑调节机构；太阳能光电板通过稳压器与蓄电池连接，蓄电池通过供电线与电动支撑调节机构连接。本实用新型可根据太阳照射角度来自动调节太阳能光电板的倾斜角度，充分提高光电转化率，太阳能光电板产生的电能为变电箱内部进行降温并除湿，在自给自足的同时，也可通过逆变器为国家电网供电，充分节约并利用能源。

Description

户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，尤其涉及一种户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统。

背景技术

对于电网来说，安全、稳定是其正常运行的基本要求，供电设备作为供电系统中不可缺少的元素，其运行状态直接影响了电力系统的稳定性及安全性，一旦发生故障将影响对用户的正常供电，造成巨大的经济损失，严重时还可能造成电网瓦解、大面积停电等恶性事故。

户外箱式变电站就是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所的箱体。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电箱中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。

由于户外箱式变电站一般都是安装在户外，户外箱式变电站内的元器件具有较大的发热量会影响到元器件的使用寿命，另外，由于在户外，特别是在我国的南方，雨水多，空气潮湿，会使变电箱产生较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种在变电箱顶部设置可调节倾角的太阳能光电板、并通过太阳能光电板产生的电能为变电箱内部防潮降温的户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统，包括底板，底板上设有均呈长方体形状的外箱体和内箱体，外箱体和内箱体的前侧均敞口，外箱体的内壁与内箱体外壁之间形成隔热腔，外箱体与内箱体的前侧边沿之间设有用于密封隔热腔的密封板，外箱体的内壁与内箱体外壁之间均匀设有若干个连接块，外箱体前侧设有双层结构的箱门，箱门内填充有隔热材料，箱门内壁与外箱体前侧四周边沿之间设有密封条，外箱体顶部设有支座、蓄电池、稳压器、太阳能光电板；

支座设在外箱体顶部左侧，太阳能光电板的左侧边沿通过铰链转动连接在支座上，太阳能光电板的下表面右侧与外箱体顶部右侧之间设有电动支撑调节机构；太阳能光电板通过稳压器与蓄电池连接，蓄电池通过供电线与电动支撑调节机构、连接。

电动支撑调节机构包括支座、连接耳、连接板、支撑杆、方管、压力轴承、丝杆、主动齿轮、从动齿轮和驱动电机，连接耳固定设在太阳能光电板下表面右侧，连接板铰接在连接耳上，支撑杆上端与连接板固定连接；支座固定设在外箱体顶部右侧， 方管左侧设有支撑块，支撑块铰接在支座顶部，方管内滑动设有四棱柱形状的导柱，支撑杆下端与导柱上端同轴向固定连接，方管下侧固定连接有支撑架，驱动电机固定设在支撑架上，驱动电机的主轴与支撑杆平行，导柱下端部设有凹槽，压力轴承设在凹槽内且压力轴承的外圈与凹槽内侧壁过盈配合，丝杆和支撑杆具有同一条中心线，丝杆上部为光杆结构，丝杆上端伸入到压力轴承的内圈当中且与压力轴承的内圈过盈配合，导柱下端设有用于限定压力轴承位置的压盖，从动齿轮的中心孔开设有上下通透的螺纹孔，丝杆伸入并螺纹连接在螺纹孔内，主动齿轮同轴向固定设在驱动电机的主轴上，主动齿轮与从动齿轮啮合，支撑架上设有限位块，限位块上朝向从动齿轮一侧开设有与从动齿轮的厚度相当的限位槽，从动齿轮的一侧伸入在限位槽内。

支撑杆上部与连接板之间设有上加强筋，支撑杆下部与导柱上端面之间设有下加强筋。

采用上述技术方案，户外箱式变电站通风装置还包括以下技术特征：外箱体左侧中部和右侧中部分别设有一个外百叶窗，内箱体左侧上部、左侧下部、右侧上部、右侧下部均设有一个内百叶窗，内箱体的内壁在每个内百叶窗处均设有一个空气干燥器；外箱体顶部还设有第一抽风机和第二抽风机，第一抽风机的抽风口连接有第一抽风管，第一抽风管向下穿过外箱体和内箱体后伸入到内箱体上部，第二抽风机的抽风口连接有第二抽风管，第二抽风管向下穿过外箱体和内箱体后沿内箱体的后侧壁伸入到内箱体下部；蓄电池通过供电线还分别与第一抽风机和第二抽风机连接。

内箱体顶部内壁水平设有上布风管，上布风管两端封堵，上布风管下部沿长度方向均匀设有一排上进风口，第一抽风管下端与上布风管上部连通。

内箱体底部内壁水平设有下布风管，下布风管两端封堵，下布风管上部沿长度方向均匀设有一排下进风口，第二抽风管下端与下布风管上部连通。

空气干燥器包括呈长方体形状的框架，框架的面积大于内百叶窗的面积，框架前侧敞口，框架内设有填充有生石灰的网兜。

太阳能光电板的前侧、后侧及右侧与外箱体顶部之间设有一个柔性护罩。

在内箱体内设置的元器件均为现有成熟技术，其具体安装位置也未提及，另外，可以在内箱体内设置逆变器，太阳能光电板将光能转化为电能通过稳压器输送到蓄电池内储存，当蓄电池内储存满了，就通过逆变器将多余的电能输送给国家电网。本实用新型中的蓄电池主要为第一抽风机、第二抽风机和驱动电机供电。

当需要对太阳能光电板的倾斜角度进行调整以尽量适应太阳光线的垂直照射时，启动驱动电机，驱动电机的主轴带动主动齿轮转动，主动齿轮转动的同时，带动从动齿轮转动，从动齿轮在限位块上的限位槽的限定下，随着从动齿轮的转动，带动丝杆向上或向下移动，丝杆通过压力轴承带动导柱向上或向下移动，导柱上端的支撑杆也随着导柱移动，太阳能光电板就会以支座上的铰链为支点转动，这样就可以改变太阳能光电板的倾斜角度，驱动电机本身有自锁功能，再加上导柱不能转动，也不会带动丝杆转动，因此，太阳能光电板的倾斜角调整好后，会非常稳定。

柔性护罩起到遮风挡雨的作用，延长外箱体顶部以及太阳能光电板下方各个部件、设备的使用寿命。

由于本实用新型采用外箱体和内箱体的双层结构，以及箱门的双层结构，并在箱门内填充隔热材料，这样起到良好的隔热作用，在高温的夏季，阳光照射下，内箱体内的温度不会有太大的升高。若内箱体的温度较高时，开启第一抽风机和第二抽风机，第一抽风机通过第一抽风管和上布风管上的上进风口将内箱体上部的热空气向外抽，第二抽风机通过第二抽风管和下布风管上的下进风口将内箱体下部的热空气向外抽，外箱体外的冷空气由外百叶窗、内百叶窗和填充有生石灰的网兜进入到内箱体内，在冷空气通过填充有生石灰的网兜时，生石灰将冷空气中的水气吸收，进入到内箱体内的冷空气均为干燥空气，这样就在降温的同时，起到良好的防潮作用。当网兜内的生石灰吸收水气较多后，每隔一段时间，可以将网兜从框架中取出，更换新的生石灰，这样可以起到良好的干燥效果。

内箱体设置四个内百叶窗，以及设在内箱体底部的下布风管和内箱体顶部的上布风管，这样可以将进入的冷空气在内箱体内部更加均匀地流动，提高空气对流的降温效果。

稳压器将微光太阳能光电板产生的电能平稳地输入蓄电池内，为蓄电池提供过充、过流、短路的智能保护，当发生上述对蓄电池的不利情况时，稳压器将自动切断对蓄电池的供电，起到保护蓄电池的目的。蓄电池为钴酸锂电池，自放电少，放电性能优越、寿命长、重金属污染少。

综上所述，户外箱式变电站通风装置设计新颖、结构紧凑，可根据太阳照射角度来自动调节太阳能光电板的倾斜角度，充分提高光电转化率，太阳能光电板产生的电能为变电箱内部进行降温并除湿，在自给自足的同时，也可通过逆变器为国家电网供电，充分节约并利用能源。

附图说明

图1是户外箱式变电站通风装置的结构示意图；

图2是图1中电动支撑调节机构的放大图。

具体实施方式

如图1、图2所示，户外箱式变电站通风装置，包括底板1，底板1上设有均呈长方体形状的外箱体2和内箱体3，外箱体2和内箱体3的前侧均敞口，外箱体2的内壁与内箱体3外壁之间形成隔热腔4，外箱体2与内箱体3的前侧边沿之间设有用于密封隔热腔4的密封板（图中未示意出来），外箱体2的内壁与内箱体3外壁之间均匀设有若干个连接块5（连接块5起到加强固定连接内箱体3和外箱体2的作用），外箱体2前侧设有双层结构的箱门（图中未示意出来），箱门内填充有隔热材料，箱门内壁与外箱体2前侧四周边沿之间设有密封条（图中未示意出来），外箱体2左侧中部和右侧中部分别设有一个外百叶窗6，内箱体3左侧上部、左侧下部、右侧上部、右侧下部均设有一个内百叶窗7，内箱体3的内壁在每个内百叶窗7处均设有一个空气干燥器；外箱体2顶部设有支座9、蓄电池10、稳压器11、太阳能光电板12、第一抽风机13和第二抽风机14，第一抽风机13的抽风口连接有第一抽风管15，第一抽风管15向下穿过外箱体2和内箱体3后伸入到内箱体3上部，第二抽风机14的抽风口连接有第二抽风管16，第二抽风管16向下穿过外箱体2和内箱体3后沿内箱体3的后侧壁伸入到内箱体3下部。

支座9设在外箱体2顶部左侧，太阳能光电板12的左侧边沿通过铰链17转动连接在支座9上，太阳能光电板12的下表面右侧与外箱体2顶部右侧之间设有电动支撑调节机构18。

太阳能光电板12通过稳压器11与蓄电池10连接，蓄电池10通过供电线分别与电动支撑调节机构18、第一抽风机13和第二抽风机14连接。

电动支撑调节机构18包括支座21、连接耳22、连接板23、支撑杆24、方管25、压力轴承26、丝杆27、主动齿轮28、从动齿轮29和驱动电机30，连接耳22固定设在太阳能光电板12下表面右侧，连接板23铰接在连接耳22上，支撑杆24上端与连接板23固定连接；支座21固定设在外箱体2顶部右侧， 方管25左侧设有支撑块31，支撑块31铰接在支座21顶部，方管25内滑动设有四棱柱形状的导柱32，支撑杆24下端与导柱32上端同轴向固定连接，方管25下侧固定连接有支撑架33，驱动电机30固定设在支撑架33上，驱动电机30的主轴与支撑杆24平行，导柱32下端部设有凹槽，压力轴承26设在凹槽内且压力轴承26的外圈与凹槽内侧壁过盈配合，丝杆27和支撑杆24具有同一条中心线，丝杆27上部为光杆结构，丝杆27上端伸入到压力轴承26的内圈当中且与压力轴承26的内圈过盈配合，导柱32下端设有用于限定压力轴承26位置的压盖34，从动齿轮29的中心孔开设有上下通透的螺纹孔，丝杆27伸入并螺纹连接在螺纹孔内，主动齿轮28同轴向固定设在驱动电机30的主轴上，主动齿轮28与从动齿轮29啮合，支撑架33上设有限位块35，限位块35上朝向从动齿轮29一侧开设有与从动齿轮29的厚度相当的限位槽36，从动齿轮29的一侧伸入在限位槽36。

内箱体3顶部内壁水平设有上布风管48，上布风管48两端封堵，上布风管48下部沿长度方向均匀设有一排上进风口49，第一抽风管15下端与上布风管48上部连通。

内箱体3底部内壁水平设有下布风管50，下布风管50两端封堵，下布风管50上部沿长度方向均匀设有一排下进风口51，第二抽风管16下端与下布风管50上部连通。

空气干燥器包括呈长方体形状的框架8，框架8的面积大于内百叶窗7的面积，框架8前侧敞口，框架8内设有填充有生石灰52的网兜。

太阳能光电板12的前侧、后侧及右侧与外箱体2顶部之间设有一个柔性护罩53。

支撑杆24上部与连接板23之间设有上加强筋37，支撑杆24下部与导柱32上端面之间设有下加强筋38，上加强筋37和下加强筋38起到增强支撑杆24与连接板23、支撑杆24与导柱32之间连接的作用，从而起到良好的支撑。

在内箱体3内设置的元器件均为现有成熟技术，其具体安装位置也未提及，另外，可以在内箱体3内设置逆变器，太阳能光电板12将光能转化为电能通过稳压器11输送到蓄电池10内储存，当蓄电池10内储存满了，就通过逆变器将多余的电能输送给国家电网。本实用新型中的蓄电池10主要为第一抽风机13、第二抽风机14和驱动电机30供电。

当需要对太阳能光电板12的倾斜角度进行调整以尽量适应太阳光线的垂直照射时，启动驱动电机30，驱动电机30的主轴带动主动齿轮28转动，主动齿轮28转动的同时，带动从动齿轮29转动，从动齿轮29在限位块35上的限位槽36的限定下，随着从动齿轮29的转动，带动丝杆27向上或向下移动，丝杆通过压力轴承26带动导柱32向上或向下移动，导柱32上端的支撑杆24也随着导柱32移动，太阳能光电板12就会以支座21上的铰链为支点转动，这样就可以改变太阳能光电板12的倾斜角度，驱动电机30本身有自锁功能，再加上导柱32不能转动，也不会带动丝杆27转动，因此，太阳能光电板12的倾斜角调整好后，会非常稳定。

由于本实用新型采用外箱体2和内箱体3的双层结构，以及箱门的双层结构，并在箱门内填充隔热材料，这样起到良好的隔热作用，在高温的夏季，阳光照射下，内箱体3内的温度不会有太大的升高。若内箱体3的温度较高时，开启第一抽风机13和第二抽风机14，第一抽风机13通过第一抽风管15和上布风管48上的上进风口49将内箱体3上部的热空气向外抽，第二抽风机14通过第二抽风管16和下布风管50上的下进风口51将内箱体3下部的热空气向外抽，外箱体2外的冷空气由外百叶窗6、内百叶窗7和填充有生石灰52的网兜进入到内箱体3内，在冷空气通过填充有生石灰52的网兜时，生石灰52将冷空气中的水气吸收，进入到内箱体3内的冷空气均为干燥空气，这样就在降温的同时，起到良好的防潮作用。当网兜内的生石灰52吸收水气较多后，每隔一段时间，可以将网兜从框架8中取出，更换新的生石灰52，这样可以起到良好的干燥效果。

内箱体3设置四个内百叶窗7，以及设在内箱体3底部的下布风管50和内箱体3顶部的上布风管48，这样可以将进入的冷空气在内箱体3内部更加均匀地流动，提高空气对流的降温效果。

稳压器11将微光太阳能光电板12产生的电能平稳地输入蓄电池10内，为蓄电池10提供过充、过流、短路的智能保护，当发生上述对蓄电池10的不利情况时，稳压器11将自动切断对蓄电池10的供电，起到保护蓄电池10的目的。蓄电池10为钴酸锂电池，自放电少，放电性能优越、寿命长、重金属污染少。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统，其特征在于：包括底板，底板上设有均呈长方体形状的外箱体和内箱体，外箱体和内箱体的前侧均敞口，外箱体的内壁与内箱体外壁之间形成隔热腔，外箱体与内箱体的前侧边沿之间设有用于密封隔热腔的密封板，外箱体的内壁与内箱体外壁之间均匀设有若干个连接块，外箱体前侧设有双层结构的箱门，箱门内填充有隔热材料，箱门内壁与外箱体前侧四周边沿之间设有密封条；外箱体顶部设有支座、蓄电池、稳压器和太阳能光电板；

支座设在外箱体顶部左侧，太阳能光电板的左侧边沿通过铰链转动连接在支座上，太阳能光电板的下表面右侧与外箱体顶部右侧之间设有电动支撑调节机构；太阳能光电板通过稳压器与蓄电池连接，蓄电池通过供电线与电动支撑调节机构连接。

2.根据权利要求1所述的户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统，其特征在于：电动支撑调节机构包括支座、连接耳、连接板、支撑杆、方管、压力轴承、丝杆、主动齿轮、从动齿轮和驱动电机，连接耳固定设在太阳能光电板下表面右侧，连接板铰接在连接耳上，支撑杆上端与连接板固定连接；支座固定设在外箱体顶部右侧， 方管左侧设有支撑块，支撑块铰接在支座顶部，方管内滑动设有四棱柱形状的导柱，支撑杆下端与导柱上端同轴向固定连接，方管下侧固定连接有支撑架，驱动电机固定设在支撑架上，驱动电机的主轴与支撑杆平行，导柱下端部设有凹槽，压力轴承设在凹槽内且压力轴承的外圈与凹槽内侧壁过盈配合，丝杆和支撑杆具有同一条中心线，丝杆上部为光杆结构，丝杆上端伸入到压力轴承的内圈当中且与压力轴承的内圈过盈配合，导柱下端设有用于限定压力轴承位置的压盖，从动齿轮的中心孔开设有上下通透的螺纹孔，丝杆伸入并螺纹连接在螺纹孔内，主动齿轮同轴向固定设在驱动电机的主轴上，主动齿轮与从动齿轮啮合，支撑架上设有限位块，限位块上朝向从动齿轮一侧开设有与从动齿轮的厚度相当的限位槽，从动齿轮的一侧伸入在限位槽内。

3.根据权利要求2所述的户外箱式变电站通风装置的太阳能供电系统，其特征在于：支撑杆上部与连接板之间设有上加强筋，支撑杆下部与导柱上端面之间设有下加强筋。