CN207459420U - 一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构 - Google Patents

Abstract

一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构，包括柜体、导流件、鼓风装置以及横流风机。柜体内左右依次设有断路器室以及电缆室，电缆室靠近断路器室一侧的上部设有母线室。横流风机设置断路器室的底部，断路器室顶部采用泄压板，从而形成通风通道。鼓风装置设置在电缆室的右下部，电缆室顶部设有圆孔板，母线室底部采用双层通孔板、顶部采用泄压板；从而形成电缆室至母线室和电缆室圆孔板溢出空气的两股空气流路径。导流件将鼓风装置的吹出的风分流向电缆室的静触头、母排，从而改变流场的方向，实现定向鼓风，改变整个开关柜的气流场分布，加速气体流动，有效降低开关柜温升，尤其针对电缆室高发热的静触头与母排。

Description

一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构

技术领域

本实用新型涉及一种开关柜结构，尤其涉及一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构。

背景技术

开关柜广泛地安装在发电厂、变电所、石油化工、工矿企业、小区住宅等的输配电系统中，具有转换、分配与控制电能的作用。随着电力系统输配电网的迅速发展和供电可靠性的日益提高，对高压开关柜的技术要求也越来越高。其中开关柜的温升问题是直接影响开关柜安全稳定运行的主要原因之一，同时也会导致开关柜本体或内部设备提前老化，影响开关柜的使用寿命。

开关柜的典型结构一般包括：电缆室、母线室、断路器室。现有的大电流开关柜结构中，各个功能单元基本均采用金属铠装封闭式结构，内部空间较小。母线室和电缆室中，母排与导流体和断路器触头之间连接点接触电阻、断路器运行、铁芯的磁滞、涡流而产生的电阻损耗、介质损耗、铁磁损耗等引起的发热，导致开关柜的温升值过高，温升过高会导致静触头的金属导电率下降，电阻增加，铜排表面氧化加剧；开关柜内的绝缘件寿命大大缩短，绝缘强度下降，容易导致触电、误跳闸、火灾等危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中开关柜降温效果不佳，电缆室中的静触头、铜排位置处容易温度上升过高，从而导致触头的金属导电率下降，铜排表面氧化加剧的缺点，提供一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术措施：

一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构，包括柜体、导流件、鼓风装置以及横流风机。

所述柜体内左右依次设有断路器室以及电缆室，所述电缆室靠近所述断路器室一侧设有母线室，所述母线室位于所述电缆室的上部。所述断路器室分别与所述电缆室的第一静触头、所述母线室的第二静触头连接。所述第一静触头设置所述母线室底部下方，且与所述母线室底部相距5cm～12cm。

所述电缆室顶部设有圆孔板，所述鼓风装置设在所述电缆室的右下部。所述导流件设在所述鼓风装置的出风口处，且分隔出第一风口与第二风口。所述鼓风装置通过所述第一风口将风吹向所述第一静触头，所述鼓风装置通过所述第二风口将风吹向所述电缆室的母排。所述导流件包括第一风向隔板以及第二风向隔板，所述第一风向隔板以及所述第二风向隔板呈V形设置，所述导流件的V形开口朝向所述第一静触头。

所述断路器室顶部设有泄压板，所述断路器室底部设有第一进风通道，所述横流风机设置于所述第一进风通道的进风口位置；所述母线室顶部设有泄压板，所述母线室底部采用双层通孔板。

本实用新型还可以通过以下技术措施进一步完善：

作为进一步改进，所述鼓风装置底部设有风机安装板，所述风机安装板倾斜设在所述电缆室底部，且与水平面的夹角为35度～55度。

作为进一步改进，所述第一风向隔板设置于所述出风口靠近所述断路器室的一侧，所述第二风向隔板设置于所述出风口的中部。

作为进一步改进，所述第一风向隔板与水平面的夹角为35度～40度，所述第二风向隔板与水平面的夹角为45度～50度。

作为进一步改进，还包括风向调节组件，所述风向调节组件用于调整所述导流件的张角，所述风向调节组件设置在所述导流件与所述出风口之间。

作为进一步改进，所述风向调节组件包括调节螺栓以及铰接块，所述铰接块用于与所述第一风向隔板以及所述第二风向隔板铰接；所述铰接块设置在所述鼓风装置上，所述鼓风装置上设有宽度与调节螺栓的螺纹端直径相适应的圆弧形通孔，所述圆弧形通孔以所述铰接块的铰接点为圆心设置；所述第一风向隔板以及所述第二风向隔板上设有与所述调节螺栓对应的螺纹孔；所述调节螺栓的螺纹端穿过所述圆弧形通孔分别与所述第一风向隔板以及所述第二风向隔板螺纹连接。

作为进一步改进，所述柜体底部设有鼓风进风口，且所述鼓风进风口位于所述鼓风装置的抽风—吹风方向线上。

作为进一步改进，所述鼓风进风口设有波纹板，所述波纹板的波峰与波谷处密封，且所述波纹板的坡面上开设有多个通孔。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过在断路器室下部设带横流风机的第一进风通道，断路器室顶部采用泄压板，从而形成断路器室通风通道，解决断路器室散热问题。在电缆室右下部设置鼓风装置，电缆室顶部设置圆孔板，母线室底部采用双层通孔板、顶部采用泄压板；从而形成电缆室至母线室和电缆室圆孔板溢出空气的两股空气流路径。通过本实用新型的开关柜结构设计，加速气体流动，有效降低开关柜温升，使得开关柜内产生热量的载流回路均得到有效的空气流通、风冷降温。

本实用新型通过在鼓风装置的出风口设置导流件，利用导流件将所述鼓风装置的吹出的风分流向电缆室的静触头、母排，从而改变流场的方向，实现定向鼓风。改变整个开关柜的气流场分布，尤其针对易受热损伤的电缆室静触头与母排。又由于第一静触头设置所述母线室底部下方，且与所述母线室底部相距5cm～12cm。因此导流向第一静触头的风或反射上升或受热上升，从双层通孔板中进入母线室，实现母线室的气体流动。

进一步的，电缆室内还设有风向调节组件，利用风向调节组件根据实际需求调整所述导流件的张角，使鼓风装置吹出的风更精确的分流向第一静触头以及电缆室母排。也增加了导流件的适用性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构的整体结构平面示意图；

图2为图1的导流件、鼓风装置以及调节组件的连接关系示意图；

图3为本实用新型实施例提供的调节组件结构示意图；

图4为图1的波纹板结构示意图；

图5为图1的圆孔板结构示意图；

图6为图1的泄压板结构示意图。

主要元件符号说明

柜体100、

导流件10、第一风口11、第二风口12、第一风向隔板13、第二风向隔板14；泄压板20、鼓风装置30、风机安装板31、横流风机40、调节组件50、调节螺栓51、铰接块52、圆弧形通孔521；

断路器室110、第一进风通道111；

电缆室120、第一静触头121、圆孔板122、第一母排123、波纹板124、波峰1241、波谷1242、坡面1243；

母线室130；第二静触头131、双层通孔板132。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1，一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构，包括柜体100、导流件10、鼓风装置30以及横流风机40。

所述柜体100内左右依次设有断路器室110以及电缆室120，所述电缆室120靠近所述断路器室110一侧设有母线室130，所述母线室130位于所述电缆室120的上部。所述断路器室110分别与所述电缆室120的第一静触头121、所述母线室130的第二静触头131连接。所述第一静触头121设置所述母线室130底部下方，且与所述母线室130底部相距5cm～12cm。

所述电缆室120顶部设有圆孔板122，所述鼓风装置30设在所述电缆室120的右下部。所述导流件10设在所述鼓风装置30的出风口处，且分隔出第一风口11与第二风口12。所述鼓风装置30通过所述第一风口11将风吹向所述第一静触头121，所述鼓风装置30通过所述第二风口12将风吹向所述电缆室120的母排123。根据开关柜的实际需要，第一静触头121与第二静触头131靠近断路器室110设置，所述电缆室120的母排123可以结合具体需求设置，在本实施例中，母排123的方位与第二风口12相对应设置。

如图2所示，所述导流件10包括第一风向隔板13以及第二风向隔板14，所述第一风向隔板13以及所述第二风向隔板14呈V形设置，所述导流件10的V形开口朝向所述第一静触头121。

所述断路器室110顶部设有泄压板20，所述断路器室110底部设有第一进风通道111，所述横流风机40设置于所述第一进风通道111的进风口位置；所述母线室130顶部设有泄压板20，所述母线室130底部采用双层通孔板132。

如图5所示，圆孔板122结构可适应于电缆室顶部有铜牌顶出的情况。如图6所示，泄压板20可以很好的通气。

本实施例中，通过在断路器室110下部设带横流风机40的第一进风通道111，断路器室110顶部采用泄压板20，从而形成断路器室110通风通道，解决断路器室110散热问题。在电缆室120右下部设置鼓风装置30，电缆室120顶部设置圆孔板122，母线室130底部采用双层通孔板132、顶部采用泄压板20；从而形成电缆室120至母线室130和电缆室120圆孔板122溢出空气的两股空气流路径。通过本实用新型的开关柜结构设计，加速气体流动，有效降低开关柜温升，使得开关柜内产生热量的载流回路均得到有效的空气流通、风冷降温。

本实施例在鼓风装置30的出风口设置导流件10，利用导流件10将所述鼓风装置30的吹出的风分流向电缆室120的静触头、母排123，从而改变流场的方向，实现定向鼓风。改变整个开关柜的气流场分布，尤其针对易受热损伤的电缆室120静触头与母排123。又由于第一静触头121设置所述母线室130底部下方，且与所述母线室130底部相距5cm～12cm。因此导流向第一静触头121的风或反射上升或受热上升，从双层通孔板132中进入母线室130，实现母线室130的气体流动。

所述第一风向隔板13的位置可以根据实际情况设置。

如图2所示，在本实施例中，所述第一风向隔板13设置于所述出风口靠近所述断路器室110的一侧，所述第二风向隔板14设置于所述出风口的中部。使得两隔板之间的风流吹响第一静触头121，第二风向隔板14将所述出风口的中部靠右的风导流向电缆室120的母排123方向。

请参考图1，进一步的，所述第一风向隔板13与水平面的夹角优选范围为35度～40度，所述第二风向隔板14与水平面的夹角优选范围为45度～50度。这个角度的设置有利于导流件10更加准确的将鼓风装置30吹出的风分流向第一静触头121以及母排123。

由于在实际生产过程中，电缆室120静触头和母排123位置可能有些偏差，因此需要对导流板的张角进行调节，从而得到更精准的分流方向。

如图2所示，在本实施例中，电缆室120内还包括风向调节组件50，所述风向调节组件50用于调整所述导流件10的张角，所述风向调节组件50设置在所述导流件10与所述出风口之间。

请参考图3，具体的，所述风向调节组件50包括调节螺栓51以及铰接块52，所述铰接块52用于与所述第一风向隔板13以及所述第二风向隔板14铰接；所述铰接块52设置在所述鼓风装置30上，所述鼓风装置30上设有宽度与调节螺栓51的螺纹端直径相适应的圆弧形通孔521，所述圆弧形通孔521以所述铰接块52的铰接点为圆心设置；所述第一风向隔板13以及所述第二风向隔板14上设有与所述调节螺栓51对应的螺纹孔；所述调节螺栓51的螺纹端穿过所述圆弧形通孔521分别与所述第一风向隔板13以及所述第二风向隔板14螺纹连接。该风向调节组件50使用简单方便，占据空间小。

鼓风装置30的吹风方向将影响到电缆室120内的气流流动，在鼓风装置30设置在电缆室120右下角的情况下，鼓风装置30的吹风朝向以与水平面的夹角为35度～55度为宜，其中具体角度可以结合电缆室120中静触头与母排123的具体位置进行设置。

请参考图1，在本实施中，所述鼓风装置30底部设有风机安装板31，所述风机安装板31倾斜设在所述电缆室120底部，且与水平面的夹角为40度。所述鼓风装置30在电缆室120右下角，通过风机安装板31将所述鼓风装置30的吹风方向调整为与水平面的夹角为40度，使得其朝吹往第一静触头121方向。又通过导流件10，将部分风导流往母排123方向。

进一步的，所述柜体100底部设有鼓风进风口，且所述鼓风进风口位于所述鼓风装置30的抽风—吹风方向线上。从而与鼓风装置30的抽风方向对应，有利于高速进风。

目前开关柜的散热风扇在工作一段时间后，过滤组件就会吸入大量的灰尘，导致降温效果变差，增加接触电阻的阻值，甚至会导致污闪事故。这就需要运维人员及时清理，为了保证安全，清理时就要先断电，这样就会影响设备供电系统的连续性。在开关柜中，可以采取不同的的结构进行防尘，例如过滤网等等。

请参考图5，在本实施例中，所述鼓风进风口设有波纹板124，所述波纹板124的波峰与波谷处密封，且所述波纹板124的坡面上开设有多个通孔。由于进风的通孔设置在所述波纹板124的坡面上，所述波纹板124的波峰与波谷处密封，可以有效阻止来自地面的尘土被鼓风装置30吸入。

进一步，所述波纹板124的坡面呈板状，且所述波纹板124的坡面与水平面的夹角为55度～70度。从而使得通孔与鼓风装置30的抽风方向相互呼应，有利于高速进风。

定义所述波纹板124的相邻两波峰之间的距离为N，所述波纹板124的波峰与波谷之间的竖直高度差为L，其中，1.5N<L<2.5N。使波纹板124的波峰与波谷之间的竖直高度差大于两波峰之间的距离一定值有利于抬高轴向方向，更进一步的起到防尘作用，以及增加可被鼓风装置30的顺利抽风的方向的通孔总面积。

在其他实施例中，所述鼓风装置30包括三台轴流风机。电缆室120的风力需求较大，同时使用三台轴流风机有利于更好的通风排气。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种具有良好散热性能的大电流开关柜结构，其特征在于，包括柜体、导流件、鼓风装置以及横流风机；

所述柜体内左右依次设有断路器室以及电缆室，所述电缆室靠近所述断路器室一侧设有母线室，所述母线室位于所述电缆室的上部；所述断路器室分别与所述电缆室的第一静触头、所述母线室的第二静触头连接；所述第一静触头设置于所述母线室底部下方，且与所述母线室底部相距5cm～12cm；

所述电缆室顶部设有圆孔板，所述鼓风装置设在所述电缆室的右下部，所述导流件设在所述鼓风装置的出风口处，且分隔出第一风口与第二风口，所述鼓风装置通过所述第一风口将风吹向所述第一静触头，所述鼓风装置通过所述第二风口将风吹向所述电缆室的母排；所述导流件包括第一风向隔板以及第二风向隔板，所述第一风向隔板以及所述第二风向隔板呈V形设置，所述导流件的V形开口朝向所述第一静触头；

所述断路器室顶部设有泄压板，所述断路器室底部设有第一进风通道，所述横流风机设置于所述第一进风通道的进风口位置；所述母线室顶部设有泄压板，所述母线室底部采用双层通孔板；所述鼓风装置底部设有风机安装板，所述风机安装板倾斜设在所述电缆室底部，且与水平面的夹角为35度～55度。

2.根据权利要求1所述的开关柜结构，其特征在于，所述第一风向隔板设置于所述出风口靠近所述断路器室的一侧，所述第二风向隔板设置于所述出风口的中部。

3.根据权利要求2所述的开关柜结构，其特征在于，所述第一风向隔板与水平面的夹角为35度～40度，所述第二风向隔板与水平面的夹角为45度～50度。