CN211480688U - 对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压开关柜技术领域，特别是涉及一种对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构；包括柜体，所述柜体内设置有电缆室、母线室、断路器室、中隔板，所述柜体侧面开有后下门风口、前下门进风口、中隔板进风口，所述柜体顶部开有电缆室出风口、母线室出风口、断路器室出风口，所述断路器室内设置有上触头盒导风孔和下触头盒导风孔，所述上触头盒导风孔和下触头盒导风孔为斜抛物线结构；所述中隔板上开有第二进风口和中隔板出风口，所述第二进风口连通所述前下门进风口和中隔板出风口，所述第二进风口安装有进风风机，所述后下门风口和母线室出风口安装有出风风机；散热效果好，尤其是薄弱部位散热效果好，解决风机寿命短的问题。

Description

对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构

技术领域

本实用新型涉及高压开关柜技术领域，特别是涉及一种对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构。

背景技术

高压开关柜中的载流元件，在运行过程中常常有较大电流的情况，使开关柜在运行时发热严重，温升很快，随着温度的升高，对柜内设备的安全运行造成很大威胁，因此，必须控制开关柜内的温度，才能保证开关柜的正常运行。

高压开关柜发热的主要来源是导电回路，常见的有：导体发热、涡流发热、接头发热等。涡流发热是由于负荷电流在开关柜壳体的各种钢板材质中存在电磁感应而产生的环流引起的，隔板发热最为严重，且负荷电流越大，发热效应就越明显；目前为解决柜体发热问题，大电流开关柜中的隔板全部采用304不锈钢材料制作，目前技术手段很难进一步降低。导体发热、接头发热主要是负载电流通过各接触面的电接触电阻及导体固有电阻引起，受负载电流、回路电阻大小的影响。

高压开关柜内的发热部位有动静触头及连接区域、固封极柱下出线与软连接区域、导体接头区域。断路器手车动静触头通过压力连接且封装在触头盒内腔中，是整个开关柜最重要，最薄弱的环节，也是最容易出现问题的环节，大电流条件下实现对断路器手车动静触头结合部位有效散温是整个开关柜运行的重中之重。

如图1所示，目前开关柜制造厂家在做开关柜通风散热设计时，基本参照开关柜的1.1倍额定电流来考虑开关柜的温升值，轴流风机安装在母线室出风口处，轴流风机需长时不间断运行，且未对薄弱部位特殊考虑。薄弱部位即封装在触头盒内动静触头结合区域。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，散热效果好，尤其是薄弱部位散热效果好，解决风机寿命短的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，包括柜体，所述柜体内设置有电缆室、母线室、断路器室、中隔板，所述柜体侧面开有后下门风口、前下门进风口、中隔板进风口，所述柜体顶部开有电缆室出风口、母线室出风口、断路器室出风口，所述断路器室内设置有连通所述母线室的上触头盒导风孔和连通所述断路器室出风口的下触头盒导风孔，所述上触头盒导风孔和下触头盒导风孔为斜抛物线结构；所述中隔板上开有第二进风口和中隔板出风口，所述第二进风口连通所述前下门进风口和中隔板出风口，所述第二进风口安装有进风风机，所述后下门风口和母线室出风口安装有出风风机。

优选地，所述电缆室位于所述柜体后侧，所述母线室位于所述柜体中上侧，所述断路器室位于所述柜体前上侧，所述中隔板位于所述柜体前下侧。

优选地，所述断路器室出风口安装有通风开启板。

优选地，所述柜体内设置有负载电流传感器、温度传感器、湿度传感器和PLC控制器，所述负载电流传感器、温度传感器、湿度传感器连接所述PLC控制器，所述PLC控制器通过断路器连接所述进风风机、出风风机和通风开启板。

优选地，所述温度传感器和湿度传感器安装在所述断路器室的触头盒内动静触头结合位置。

优选地，所述后下门风口安装的出风风机采用幅流风机。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

1、实现自然通风和强迫通风两种通风状态，散热效果好，无需长时间运行风机，解决风机寿命短的问题；

2、强迫通风时，实现对断路器手车动静触头结合部位有效通风，可靠降温；

3、自然通风时，通过两条风道依靠自然通风实现对柜体的降温；

4、采用幅流风机，改变风向，有助于气流快速带走热量；

5、上触头盒导风孔和下触头盒导风孔采用斜抛物线结构，在改变进风风向的同时，有助于扩大进风口面积。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型背景技术所述的开关柜通风散热设计；

图2为本实用新型一种对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构的自然通风状态示意图；

图3为本实用新型一种对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构的强迫通风状态示意图。

图中：1、电缆室；101、电缆室出风口；2、母线室；201、母线室出风口；3、断路器室；301、断路器室出风口；302、通风开启板；4、中隔板；401、中隔板进风口；402、第二进风口；403、中隔板出风口；5、后下门风口；6、前下门进风口。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图2和图3所示，本实用新型的一种具体实施方式提供了一种对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，包括柜体，柜体内设置有电缆室1、母线室2、断路器室3、中隔板4，柜体侧面开有后下门风口5、前下门进风口6、中隔板进风口401，柜体顶部开有电缆室出风口101、母线室出风口201、断路器室出风口301，断路器室3内设置有连通母线室2的上触头盒导风孔和连通断路器室出风口301的下触头盒导风孔，上触头盒导风孔和下触头盒导风孔为斜抛物线结构；中隔板4上开有第二进风口402和中隔板出风口403，第二进风口402连通前下门进风口6和中隔板出风口403，第二进风口402安装有进风风机，后下门风口5和母线室出风口201安装有出风风机。

如图2所示自然通风时，柜体顶部的电缆室出风口101、母线室出风口201、断路器室出风口301全部打开，此时依靠自然通风实现对柜体的降温。共两条风道：一是冷风从前下门进风口6和中隔板进风口401两个进风口处进入柜体，中隔板4导流经上触头盒导风孔，通过热对流由母线室出风口201将热量带出柜外；中隔板4导流经下触头盒导风孔，通过热对流由断路器室出风口301将热量带出柜外。二是冷风从后下门风口5进入柜体，经电缆室1，通过热对流由电缆室出风口101将热量带出柜外。

如图3所示强迫通风时，柜体顶部的断路器室出风口301关闭，电缆室出风口101、母线室出风口201保持打开，启动所有风机强迫气流通过断路器室3的动静触头结合部位和导体接头处快速将热量带出柜外，实现柜体降温。

上触头盒导风孔和下触头盒导风孔采用斜抛物线结构，在改变进风风向的同时，有助于扩大进风口面积，增强通风散热效果。

其中，电缆室1位于柜体后侧，母线室2位于柜体中上侧，断路器室3位于柜体前上侧，中隔板4位于柜体前下侧。

其中，断路器室出风口301安装有通风开启板302，通过开闭通风开启板302实现断路器室出风口301的开闭。

其中，柜体内设置有负载电流传感器、温度传感器、湿度传感器和PLC控制器，负载电流传感器、温度传感器、湿度传感器连接PLC控制器，PLC控制器通过断路器连接进风风机、出风风机和通风开启板302。针对目前大电流开关柜温湿度和通风降温分别控制，相互之间没有控制逻辑联系，易造成控制混乱，且成本较高，接线复杂，将两套控制逻辑整合到一起，降低了开关柜的生产制造成本，更好的实现了对开关柜的防护。通过PLC控制器控制风机启停和断路器室出风口301的开闭。

其中，温度传感器和湿度传感器安装在断路器室3的触头盒内动静触头结合位置。

其中，后下门风口5安装的出风风机采用幅流风机，改变风向，有助于气流快速带走热量。

工作过程如下：

小负载情况下采用自然通风，实现对柜体的降温。当负载电流大于2500A时或柜内温度大于50度或柜内湿度大于50％时，通过PLC控制器控制风机启动(仅当负载电流大于2500A时，通过PLC控制器控制断路器室出风口301关闭)，通过强迫通风快速将热量和湿气带出柜外。实现柜体降温和湿度通风后，通过PLC控制器控制断路器室出风口301的开启和风机停止，继续自然通风。

综上所述，本实用新型所提供的对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，通过自然通风和强迫通风两种通风状态的切换，散热效果好，尤其是薄弱部位散热效果好，解决风机寿命短的问题；并整合湿度，更好的实现了对开关柜的防护。

以上对本实用新型所提供的对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及其核心思想。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原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，包括柜体，所述柜体内设置有电缆室(1)、母线室(2)、断路器室(3)、中隔板(4)，其特征在于：所述柜体侧面开有后下门风口(5)、前下门进风口(6)、中隔板进风口(401)，所述柜体顶部开有电缆室出风口(101)、母线室出风口(201)、断路器室出风口(301)，所述断路器室(3)内设置有连通所述母线室(2)的上触头盒导风孔和连通所述断路器室出风口(301)的下触头盒导风孔，所述上触头盒导风孔和下触头盒导风孔为斜抛物线结构；所述中隔板(4)上开有第二进风口(402)和中隔板出风口(403)，所述第二进风口(402)连通所述前下门进风口(6)和中隔板出风口(403)，所述第二进风口(402)安装有进风风机，所述后下门风口(5)和母线室出风口(201)安装有出风风机。

2.根据权利要求1所述的对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，其特征在于：所述电缆室(1)位于所述柜体后侧，所述母线室(2)位于所述柜体中上侧，所述断路器室(3)位于所述柜体前上侧，所述中隔板(4)位于所述柜体前下侧。

3.根据权利要求1或2所述的对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，其特征在于：所述断路器室出风口(301)安装有通风开启板(302)。

4.根据权利要求3所述的对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，其特征在于：所述柜体内设置有负载电流传感器、温度传感器、湿度传感器和PLC控制器，所述负载电流传感器、温度传感器、湿度传感器连接所述PLC控制器，所述PLC控制器通过断路器连接所述进风风机、出风风机和通风开启板(302)。

5.根据权利要求4所述的对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，其特征在于：所述温度传感器和湿度传感器安装在所述断路器室(3)的触头盒内动静触头结合位置。

6.根据权利要求1所述的对环境自适应的大电流开关柜通风散热结构，其特征在于：所述后下门风口(5)安装的出风风机采用幅流风机。

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