CN208521728U - 一种地下变压器保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种地下变压器保护装置，包括变压器主体以及设置变压器主体的预埋坑，所述预埋坑包括第一预制钢板与第一水泥混凝土层制成的底板和第二预制钢板与第二水泥混凝土层制成的侧壁，所述第一水泥混凝土层上通过基座设置变压器主体，所述第一预制钢板下方设置纵波防护机构，所述第二预制钢板外侧设置横波防护机构，所述第一预制钢板下方还设置降温机构，所述预埋坑上方设置遮盖机构，所述预埋坑底部设置排水机构。本实用新型可以对地下变压器遭遇地震时产生的纵波和横波进行防护，避免预埋坑被冲击力撞毁从而损坏到变压器本体，同时提供了新的散热结构，利用较少的电能和地下深处的低温环境对变压器进行降温，效果很好。

Description

一种地下变压器保护装置

技术领域

本实用新型涉及变电设备技术领域，具体涉及一种地下变压器保护装置。

背景技术

变压器是电力输送中常用的设备。地下变压器因工作于地坑中，运行时产生的热量不易散发，导致地坑内和变压器本体温度过高，影响产品寿命。目前国内地下式变压器大部分采用的散热方式是：地下变压器油箱设计有散热片，变压器运行产生的热量通过散热片辐射到地坑中，当地坑内温度超过一定值时，利用安装于地上广告灯箱式开关柜底部的风机强制风冷。但这种强制风冷散热方式效率低，消耗能源，且外界温度过高时散热效果很不好，在雨天浸水后易损坏。因此，地下变压器需要探寻新的散热方式。

授权公告号为CN 207302824 U的实用新型提供了一种地下式变压器结构，涉及供电设备技术领域，包括基坑，所述基坑底部靠近中间位置固定有基座，所述基座上设置有变压器，所述基坑上口处还设置有盖板，所述盖板上设置有柜体，所述柜体与盖板之间设置有通风窗，所述通风窗上开有若干向下的散热通孔，还包括至少一个热管，所述热管下端位于变压器内部，所述热管上端位于通风窗内腔内，使用热管进行散热，改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠大风量风扇获得更好散热效果的传统散热模式，易安装使用，散热效果好，非常适合地下变压器的散热要求，有良好的经济和社会效益。但是该技术的能耗十分巨大。

地下变电站是设置与地面以下，对于地震等的自然灾害抵抗力很小，非常容易受到地震时纵波和横波的伤害，使得变压器形变、爆炸等，这就限制了地下变压器在某些已发生地震地区的使用。

公布号为CN 105679496 A的发明公开了一种抗震变压器箱，包括底座和箱体，所述的底座由地基座和抗震板组成，所述的箱体固定在抗震板上，所述的地基座固定在地下。所述抗震板是由致密弹性橡胶材料制成。在地震来时，可使抗震板在地基座上相对晃动，通过地震板的弹性阻尼作用，可极大地减小变压器箱的震动，从而达到抗震目的。该实用新型仅仅是对地上变电站进行减震保护，目前还没有对于地下变电站的减震保护。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种地下变压器保护装置，可以对地下变压器遭遇地震时产生的纵波和横波进行防护，避免预埋坑被冲击力撞毁从而损坏到变压器本体，同时提供了新的散热结构，利用较少的电能和地下深处的低温环境对变压器进行降温。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种地下变压器保护装置，包括变压器主体以及设置变压器主体的预埋坑，所述预埋坑包括第一预制钢板与第一水泥混凝土层制成的底板和第二预制钢板与第二水泥混凝土层制成的侧壁，所述第一水泥混凝土层上通过基座设置变压器主体，所述第一预制钢板下方设置纵波防护机构，所述第二预制钢板外侧设置横波防护机构，所述第一预制钢板下方还设置降温机构，所述预埋坑上方设置遮盖机构，所述预埋坑底部设置排水机构，所述降温机构、排水机构与主控机构信号连接。

进一步的，所述降温机构包括预埋坑旁边地面上竖向设置的L型管道，所述L型管道的下端与设置在地面内的通风管道连通，所述通风管道的另一端堵死且与所述底板下方的毛细散热机构连通，所述毛细散热机构包括所述通风管道两侧设置的若干个L型降温管，所述L型降温管的上端通过出气管道与所述侧壁下部设置的出气孔连通，所述L型管道内设置风机，所述风机与所述主控机构信号连接。

进一步的，所述排水机构包括所述底板一侧设置的蓄水槽，所述蓄水槽内设置液位传感器和水泵，所述水泵与排水管道连通，所述排水管道的另一端设置在预埋坑外部，所述液位传感器、水泵与主控机构信号连接，所述蓄水槽上方设置盖板。

进一步的，所述主控机构包括微控制器，所述微控制器与所述液位传感器、水泵、风机通过RS-485通信接口进行通信。

进一步的，所述纵波防护机构包括所述第一预制钢板下表面向下设置的若干个钢制立柱，所述立柱的下端设置圆台形的横撑板，所述横撑板的边缘水平高度高于其中心的水平高度，所述横撑板下方设置第三预制钢板，所述第三预制钢板的厚度小于第一预制钢板的厚度，所述第一预制钢板和第三预制钢板之间浇铸泡沫混凝土。

进一步的，所述横波防护机构包括所述第二预制钢板外侧面设置的若干个钢制横柱，所述横柱另一端设置圆台形的竖撑板，所述竖撑板的边缘距离第二预制钢板的长度小于其中心距离第二预制钢板的长度，所述竖撑板外侧设置第四预制钢板，所述第二预制钢板和第四预制钢板之间浇铸泡沫混凝土。

进一步的，所述遮盖机构包括所述预埋坑上方设置的一圈护壁，所述护壁上端设置顶盖，所述护壁上设置通风口，所述顶盖边缘设置遮雨檐。

本实用新型提供了一种地下变压器保护装置，包括变压器主体以及设置变压器主体的预埋坑，所述预埋坑的包括第一预制钢板与第一水泥混凝土层制成的底板和第二预制钢板与第二水泥混凝土层制成的侧壁，所述第一水泥混凝土层上通过基座设置变压器主体，所述第一预制钢板下方设置纵波防护机构，所述第二预制钢板外侧设置横波防护机构，所述第一预制钢板下方还设置降温机构，所述预埋坑上方设置遮盖机构，所述预埋坑底部设置排水机构，所述降温机构、排水机构与主控机构信号连接。预埋坑内设置变压器作为地下变压器的主体，为了保证绝缘性底板有第一预制钢板和其上方的第一水泥混凝土层组成，侧壁有第二预制钢板和其内侧的第二水泥混凝土层组成，混凝土层可以对第一和第二预制钢板提供一定的防腐作用。纵波防护机构可以对地震时的纵波进行防护，横波防护机构可以对地震时的横波进行防护，从而减小地震时纵波和横波对地下变压器造成的伤害，降温机构设置在第一预制钢板下方，通过将外界空气送入地下深处，将空气的温度传到给地面，对进入的空气进行降温后再送入预埋坑内，预埋坑内进入的较冷空气受热上升，从而对变压器实现降温。排水机构防止预埋坑内积水，遮盖机构对变压器的上方进行遮盖保护，同时防止雨水进入到预埋坑内。降温机构、排水机构与主控机构信号连接，主控机构设置在预埋坑内部，对两个机构进行控制，从而自动化运行对变压器降温以及排出预埋坑内的积水。同时主控机构可与控制中心进行通信，且可以在预埋坑内设置与主控机构连接的温度传感器，使得工作人员能够随时掌握各个地方的地下变压器温度和积水情况。

所述降温机构包括预埋坑旁边地面上竖向设置的L型管道，所述L型管道的下端与设置在地面内的通风管道连通，所述通风管道的另一端堵死且与所述底板下方的毛细散热机构连通，所述毛细散热机构包括所述通风管道两侧设置的若干个L型降温管，所述L型降温管的上端通过出气管道与所述侧壁下部设置的出气孔连通，所述L型管道内设置风机，所述风机与所述主控机构信号连接。L型管道使得进气口朝下，避免雨水进入到通风管道内影响空气的进入，风机将外界空气吸入并送至通风管道内，通风管道另一端伸入较深的地面，通风管道和L型降温管都采用导热好的材质制成，较深的地下温度较低，空气在通风管道和L型降温管内运动时与土壤进行热交换，从而对空气进行降温，使得最终从侧壁的出气孔进入的空气气温较低，降温效果较好，且该过程仅仅提供一个风机的电能，并且因为预埋坑内气体受热上升，该过程对气体进入通风管道在进入预埋坑内的运行是有促进作用的，即风机的能耗也会很小。L型降温管可以从第三预制钢板和泡沫混凝土内穿过与出气孔连通，为了保证出气孔的工作，第二水泥混凝土层上需要设置对应的孔洞，使得空气可以进入到预埋坑内。

所述排水机构包括所述底板一侧设置的蓄水槽，所述蓄水槽内设置液位传感器和水泵，所述水泵与排水管道连通，所述排水管道的另一端设置在预埋坑外部，所述液位传感器、水泵与主控机构信号连接，所述蓄水槽上方设置盖板。在预埋坑内有积水时，积水会在蓄水槽内聚集，液位传感器能够监测到是否有积水，通过提前设置阈值，在达到阈值之后主控机构控制水泵工作，将积水从排水管道排出外界，排水管道的另一端可以与下水管道连通，直接将积水排入下水管道内。设置的盖板上有网孔，一方面积水可以进入，另一方面对进入预埋坑的工作人员进行防护且避免大块垃圾进入蓄水槽内影响水泵的工作。

所述主控机构包括微控制器，所述微控制器与所述液位传感器、水泵、风机通过RS-485通信接口进行通信。因为主控机构控制的机构较少，且都很简单，所述微控制器可以采用80C51系列，其价格很低，液位传感器可以采用静压式液位传感器，如TY-100型投入式液位变送器，该传感器耐腐蚀性好，使用寿命较长。水泵和风机选取合适的即可，微控制器对水泵和风机的控制可以采用继电器实现，较为常规不过多叙述。

所述纵波防护机构包括所述第一预制钢板下表面向下设置的若干个钢制立柱，所述立柱的下端设置圆台形的横撑板，所述横撑板的边缘水平高度高于其中心的水平高度，所述横撑板下方设置第三预制钢板，所述第三预制钢板的厚度小于第一预制钢板的厚度，所述第一预制钢板和第三预制钢板之间浇铸泡沫混凝土。纵波防护机构防护地震时的纵波，纵波会引起地面的上下跳动，即带动土壤竖向冲击预埋坑，第一预制钢板厚度较大，对整个地下变压器起到支撑作用，第三预制钢板厚度较小，其对地下变压器支撑力较小。仅仅部分区域与横撑板连接的部位支撑力较大，横撑板与立柱对第一阈值钢板进行支撑，泡沫混凝土层起到减震作用，当纵波冲击时，冲击力会撞击在第三预制钢板上，因为其厚度较小，冲击力很大时会发生形变，泡沫混凝土层吸能形变，从而减缓一定的冲击力，使得变压器与预埋坑上下跳动减缓，起到一定的防护作用。

所述横波防护机构包括所述第二预制钢板外侧面设置的若干个钢制横柱，所述横柱另一端设置圆台形的竖撑板，所述竖撑板的边缘距离第二预制钢板的长度小于其中心距离第二预制钢板的长度，所述竖撑板外侧设置第四预制钢板，所述第二预制钢板和第四预制钢板之间浇铸泡沫混凝土。横波的破坏力最大，当横波产生时会冲击预埋坑的侧壁，第四预制钢板外侧面最先受到冲击，冲击力较大时会引起第四预制钢版形变，从而使得泡沫混凝土层破碎形变，吸收一定的能量，从而减缓竖撑板传递至第二预制钢板的能量，进而减轻预埋坑和变压器左右晃动的幅度。

所述遮盖机构包括所述预埋坑上方设置的一圈护壁，所述护壁上端设置顶盖，所述护壁上设置通风口，所述顶盖边缘设置遮雨檐。遮盖机构对预埋坑和变压器进行防护，同时也对周边的人进行防护，护壁上的通风口方便预埋坑内的空气排出，利于变压器的降温，遮雨檐对通风口进行防护，避免雨水进入。

本实用新型可以对地下变压器遭遇地震时产生的纵波和横波进行防护，避免预埋坑被冲击力撞毁从而损坏到变压器本体，同时提供了新的散热结构，利用较少的电能和地下深处的低温环境对变压器进行降温，效果很好。

附图说明

图1为本实用新型地下变压器保护装置的结构示意图；

图2为本实用新型排水机构的结构示意图；

图3为本实用新型降温机构的结构示意图。

图4为本实用新型降温机构和遮盖机构的结构示意图。

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，下面将结合本实用新型实施例的附图1-4，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一，本实用新型提供了一种地下变压器保护装置，包括变压器主体6以及设置变压器主体6的预埋坑8，所述预埋坑8包括第一预制钢板14与第一水泥混凝土层15制成的底板和第二预制钢板4与第二水泥混凝土层5制成的侧壁，所述第一水泥混凝土层15上通过基座7设置变压器主体6，所述第一预制钢板14下方设置纵波防护机构，所述第二预制钢板4外侧设置横波防护机构，所述第一预制钢板14下方还设置降温机构，所述预埋坑8上方设置遮盖机构，所述预埋坑8底部设置排水机构10，所述降温机构、排水机构10与主控机构9信号连接。

预埋坑内设置变压器作为地下变压器的主体，为了保证绝缘性底板有第一预制钢板和其上方的第一水泥混凝土层组成，侧壁有第二预制钢板和其内侧的第二水泥混凝土层组成，混凝土层可以对第一和第二预制钢板提供一定的防腐作用。纵波防护机构可以对地震时的纵波进行防护，横波防护机构可以对地震时的横波进行防护，从而减小地震时纵波和横波对地下变压器造成的伤害，降温机构设置在第一预制钢板下方，通过将外界空气送入地下深处，将空气的温度传到给地面，对进入的空气进行降温后再送入预埋坑内，预埋坑内进入的较冷空气受热上升，从而对变压器实现降温。排水机构防止预埋坑内积水，遮盖机构对变压器的上方进行遮盖保护，同时防止雨水进入到预埋坑内。降温机构、排水机构与主控机构信号连接，主控机构设置在预埋坑内部，对两个机构进行控制，从而自动化运行对变压器降温以及排出预埋坑内的积水。同时主控机构可与控制中心进行通信，且可以在预埋坑内设置与主控机构连接的温度传感器，使得工作人员能够随时掌握各个地方的地下变压器温度和积水情况。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：

所述降温机构包括预埋坑8旁边地面上竖向设置的L型管道24，所述L型管道24的下端与设置在地面内的通风管道26连通，所述通风管道26的另一端堵死且与所述底板下方的毛细散热机构连通，所述毛细散热机构包括所述通风管道26两侧设置的若干个L型降温管27，所述L型降温管27的上端通过出气管道33与所述侧壁下部设置的出气孔32连通，所述L型管道24内设置风机25，所述风机25与所述主控机构9信号连接。

L型管道使得进气口朝下，避免雨水进入到通风管道内影响空气的进入，风机将外界空气吸入并送至通风管道内，通风管道另一端伸入较深的地面，通风管道和L型降温管都采用导热好的材质制成，较深的地下温度较低，空气在通风管道和L型降温管内运动时与土壤进行热交换，从而对空气进行降温，使得最终从侧壁的出气孔进入的空气气温较低，降温效果较好，且该过程仅仅提供一个风机的电能，并且因为预埋坑内气体受热上升，该过程对气体进入通风管道在进入预埋坑内的运行是有促进作用的，即风机的能耗也会很小。L型降温管可以从第三预制钢板和泡沫混凝土内穿过与出气孔连通，为了保证出气孔的工作，第二水泥混凝土层上需要设置对应的孔洞，使得空气可以进入到预埋坑内。

所述排水机构10包括所述底板一侧设置的蓄水槽20，所述蓄水槽20内设置液位传感器18和水泵22，所述水泵22与排水管道21连通，所述排水管道21的另一端设置在预埋坑8外部，所述液位传感器18、水泵22与主控机构9信号连接，所述蓄水槽20上方设置盖板19。

在预埋坑内有积水时，积水会在蓄水槽内聚集，液位传感器能够监测到是否有积水，通过提前设置阈值，在达到阈值之后主控机构控制水泵工作，将积水从排水管道排出外界，排水管道的另一端可以与下水管道连通，直接将积水排入下水管道内。设置的盖板上有网孔，一方面积水可以进入，另一方面对进入预埋坑的工作人员进行防护且避免大块垃圾进入蓄水槽内影响水泵的工作。

所述主控机构9包括微控制器，所述微控制器与所述液位传感器18、水泵22、风机25通过RS-485通信接口进行通信。

因为主控机构控制的机构较少，且都很简单，所述微控制器可以采用80C51系列，其价格很低，液位传感器可以采用静压式液位传感器，如TY-100型投入式液位变送器，该传感器耐腐蚀性好，使用寿命较长。水泵和风机选取合适的即可，微控制器对水泵和风机的控制可以采用继电器实现，较为常规不过多叙述。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于：

所述纵波防护机构包括所述第一预制钢板14下表面向下设置的若干个钢制立柱13，所述立柱13的下端设置圆台形的横撑板12，所述横撑板12的边缘水平高度高于其中心的水平高度，所述横撑板12下方设置第三预制钢板11，所述第三预制钢板11的厚度小于第一预制钢板14的厚度，所述第一预制钢板14和第三预制钢板11之间浇铸泡沫混凝土34。

纵波防护机构防护地震时的纵波，纵波会引起地面的上下跳动，即带动土壤竖向冲击预埋坑，第一预制钢板厚度较大，对整个地下变压器起到支撑作用，第三预制钢板厚度较小，其对地下变压器支撑力较小。仅仅部分区域与横撑板连接的部位支撑力较大，横撑板与立柱对第一阈值钢板进行支撑，泡沫混凝土层起到减震作用，当纵波冲击时，冲击力会撞击在第三预制钢板上，因为其厚度较小，冲击力很大时会发生形变，泡沫混凝土层吸能形变，从而减缓一定的冲击力，使得变压器与预埋坑上下跳动减缓，起到一定的防护作用。

所述横波防护机构包括所述第二预制钢板4外侧面设置的若干个钢制横柱3，所述横柱3另一端设置圆台形的竖撑板2，所述竖撑板2的边缘距离第二预制钢板4的长度小于其中心距离第二预制钢板4的长度，所述竖撑板2外侧设置第四预制钢板1，所述第二预制钢板4和第四预制钢板1之间浇铸泡沫混凝土34。

横波的破坏力最大，当横波产生时会冲击预埋坑的侧壁，第四预制钢板外侧面最先受到冲击，冲击力较大时会引起第四预制钢版形变，从而使得泡沫混凝土层破碎形变，吸收一定的能量，从而减缓竖撑板传递至第二预制钢板的能量，进而减轻预埋坑和变压器左右晃动的幅度。

实施例四

本实施例与实施例一的区别在于：

所述遮盖机构包括所述预埋坑8上方设置的一圈护壁30，所述护壁30上端设置顶盖31，所述护壁30上设置通风口29，所述顶盖31边缘设置遮雨檐28。遮盖机构对预埋坑和变压器进行防护，同时也对周边的人进行防护，护壁上的通风口方便预埋坑内的空气排出，利于变压器的降温，遮雨檐对通风口进行防护，避免雨水进入。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种地下变压器保护装置，其特征在于：包括变压器主体以及设置变压器主体的预埋坑，所述预埋坑包括第一预制钢板与第一水泥混凝土层制成的底板和第二预制钢板与第二水泥混凝土层制成的侧壁，所述第一水泥混凝土层上通过基座设置变压器主体，所述第一预制钢板下方设置纵波防护机构，所述第二预制钢板外侧设置横波防护机构，所述第一预制钢板下方还设置降温机构，所述预埋坑上方设置遮盖机构，所述预埋坑底部设置排水机构，所述降温机构、排水机构与主控机构信号连接。

2.如权利要求1所述的地下变压器保护装置，其特征在于：所述降温机构包括预埋坑旁边地面上竖向设置的L型管道，所述L型管道的下端与设置在地面内的通风管道连通，所述通风管道的另一端堵死且与所述底板下方的毛细散热机构连通，所述毛细散热机构包括所述通风管道两侧设置的若干个L型降温管，所述L型降温管的上端通过出气管道与所述侧壁下部设置的出气孔连通，所述L型管道内设置风机，所述风机与所述主控机构信号连接。

3.如权利要求1所述的地下变压器保护装置，其特征在于：所述排水机构包括所述底板一侧设置的蓄水槽，所述蓄水槽内设置液位传感器和水泵，所述水泵与排水管道连通，所述排水管道的另一端设置在预埋坑外部，所述液位传感器、水泵与主控机构信号连接，所述蓄水槽上方设置盖板。

4.如权利要求3所述的地下变压器保护装置，其特征在于：所述主控机构包括微控制器，所述微控制器与所述液位传感器、水泵、风机通过RS-485通信接口进行通信。

5.如权利要求1所述的地下变压器保护装置，其特征在于：所述纵波防护机构包括所述第一预制钢板下表面向下设置的若干个钢制立柱，所述立柱的下端设置圆台形的横撑板，所述横撑板的边缘水平高度高于其中心的水平高度，所述横撑板下方设置第三预制钢板，所述第三预制钢板的厚度小于第一预制钢板的厚度，所述第一预制钢板和第三预制钢板之间浇铸泡沫混凝土。

6.如权利要求1所述的地下变压器保护装置，其特征在于：所述横波防护机构包括所述第二预制钢板外侧面设置的若干个钢制横柱，所述横柱另一端设置圆台形的竖撑板，所述竖撑板的边缘距离第二预制钢板的长度小于其中心距离第二预制钢板的长度，所述竖撑板外侧设置第四预制钢板，所述第二预制钢板和第四预制钢板之间浇铸泡沫混凝土。

7.如权利要求1所述的地下变压器保护装置，其特征在于：所述遮盖机构包括所述预埋坑上方设置的一圈护壁，所述护壁上端设置顶盖，所述护壁上设置通风口，所述顶盖边缘设置遮雨檐。