CN215119631U - 一种充气柜 - Google Patents

Abstract

一种充气柜，包括设置在柜体内的密封气箱，所述密封气箱包括相互连通的安装腔和气包，所述气包位于安装腔的一侧，气包的顶壁高于安装腔的顶壁，在气包远离安装腔的侧壁设有散热窗口，在所述散热窗口上密封装配有向远离气包方向凸出的散热包。本实用新型的一种充气柜，在安装腔的一侧设有气包，其中气包的顶壁高于安装腔的顶壁，在密封气箱内的热量流向气包和散热包时，热量沿着气包内壁垂直升高并沿内壁流向散热包散热，由于烟囱效应使密封气箱内对流增强，从而加快热量向气包和散热包的流动，利于散热。

Description

一种充气柜

技术领域

本实用新型涉及中压电气设备领域，具体涉及一种充气柜。

背景技术

温度和绝缘是电气设备健康状态的两项最重要的指标，同时这两个因素又是相互影响的，只要能有效控制温升状况，就能有效避免很多电气事故的发生。目前，针对充气柜在运行过程中热量过于集中且散热环境差的问题，通常采用在密封气箱后部安装大散热包，通过增加密封气箱有效容积和散热面积来促进充气柜内外热量交换，但是由于其结构的原因，使得热量通常会集中在密封气箱顶部，如此就存在以下缺陷：其一，散热包装配在密封气箱的后部上侧，使集中在密封气箱顶部的很大一部分热量无法通过水平对流的方式流入散热包内；其二，由于散热包的入口上边缘低于密封气箱顶部，使得密封气箱顶部与散热包的入口之间存在一定的高度差，只有当密封气箱顶部的热量聚集到一定程度或温度明显低于密封气箱温度时，才会出现对流，从而散热；其三，在密封气箱顶部内侧设置的横向加强筋，加强筋会阻拦热量流动，使之不能顺利流向散热包。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种散热效果良好的充气柜。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种充气柜，包括设置在柜体内的密封气箱，所述密封气箱包括相互连通的安装腔和气包，所述气包位于安装腔的一侧，气包的顶壁高于安装腔的顶壁，在气包远离安装腔的侧壁设有用于安装散热包的散热窗口。

进一步，所述散热窗口的底侧高度小于安装腔的顶壁高度，且散热窗口的顶侧高度大于安装腔的顶壁高度。

进一步，所述散热包包括密封装配在散热窗口的密封外壳，所述密封外壳由铝板焊接为一侧具有凹陷区域的凹字形结构，所述凹陷区域与散热窗口相对，并在凹陷区域设置多个散热板。

进一步，在所述安装腔的顶壁内侧设有加强筋，所述加强筋沿朝向散热窗口的方向布设。

进一步，在所述密封气箱的外表面设置有加强筋和散热鳞片。

进一步，在所述安装腔内装配有三工位开关和断路器，在所述安装腔的顶壁密封穿接有母线套管，母线套管通过连接母排与三工位开关、断路器连接，在气包的顶壁密封穿接有出线套管，所述出线套管通过连接铜排与断路器连接。

进一步，所述三工位开关包括直动式导体，所述直动式导体为圆形铜管，在所述圆形铜管的侧壁设有多组散热孔并在圆形铜管的外表面喷涂有散热材料。

进一步，所述断路器包括固封极柱，在所述固封极柱上开设有至少一对相互对流的通风孔。

进一步，所述出线套管为内锥套管结构，设置在出线套管内部的导体为碗形薄壁结构；所述连接母排为双层铜排，在连接母排的搭接面镀银，在连接母排的非搭接面涂覆散热涂料。

进一步，在所述密封气箱的顶壁外侧架设母线，所述母线通过母线套管与安装腔内的连接母排连接。

本实用新型的一种充气柜，在安装腔的一侧设有气包，其中气包的顶壁高于安装腔的顶壁，在安装腔内的热量流向气包和散热包时，热量从安装腔沿着气包内壁垂直升高并沿内壁流向散热包散热，由于烟囱效应使密封气箱内对流增强，从而加快热量向气包和散热包的流动，利于散热。

此外，将设置在安装腔的顶壁内侧的加强筋设置为指向散热窗口的方向，为热量的流动起导向作用，利于热量流向散热包；或者，将加强筋设置在密封气箱的外表面，使经过冷加工形成的加强筋并不会增加密封气箱内的发热量。

此外，通过在散热包以及密封气箱的表面设置鳞片，增强散热效果。

此外，设置在密封气箱内的三工位开关以及断路器均作出利于散热的改进，避免热量在密封气箱内累积。

附图说明

图1是本实用新型一种充气柜的结构示意图；

图2是本实用新型一种充气柜的结构示意图(内部)；

图3是本实用新型一种充气柜的密封气箱的侧视图(设置散热窗口的一侧)：

图4是本实用新型一种充气柜的密封气箱的主视图：

图5是本实用新型一种充气柜中密封气箱以及散热包的结构示意图；

图6是本实用新型一种充气柜中密封气箱、散热包以及断路器的结构示意图；

图7是本实用新型一种充气柜中三工位开关与断路器的组合示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至7给出的实施例，进一步说明本实用新型的一种充气柜的具体实施方式。本实用新型的一种充气柜不限于以下实施例的描述。

一种充气柜，包括设置在柜体1内的密封气箱，所述密封气箱包括相互连通的安装腔2和气包3，所述气包3位于安装腔2的一侧，气包3的顶壁高于安装腔的顶壁21，在气包3远离安装腔2的侧壁设有用于安装散热包4的散热窗口31。

本实用新型的一种充气柜，在安装腔2的一侧设有气包3，其中气包3的顶壁高于安装腔的顶壁21，在安装腔2内的热量流向气包3和散热包4时，热量从安装腔2沿着气包3内壁垂直升高并沿内壁流向散热包4散热，由于烟囱效应使密封气箱内对流增强，从而加快热量向气包3和散热包4的流动，利于散热。

结合图1-7提供一种充气柜的实施例，所述充气柜包括柜体1，在所述柜体1内设置有密封气箱，优选密封气箱由不锈钢板密封焊接而成，不锈钢板采用不导磁的奥氏体304不锈钢板。所述密封气箱包括安装腔2，在所述安装腔2内装配有三工位开关5以及断路器6，其中三工位开关5固定在断路器6上形成组合结构(参见图7)，利于整体装配在安装腔2内；在安装腔的顶壁21密封穿接有母线套管7，架设在密封气箱顶壁外侧的母线与母线套管7连接，母线套管7的一端伸入安装腔2内并通过多个连接母排71与三工位开关5、断路器6连接。

所述密封气箱还包括气包3，所述气包3位于安装腔2的一侧并与安装腔2保持连通，其中气包3的顶壁高度高于安装腔的顶壁21高度，在本实施例中，所述密封气箱整体呈长方体，在密封气箱中一个侧壁的部分区域向外凸出，此时在与之对应的密封气箱内部形成气包3，优选如图2、4和5中由密封气箱的顶壁右侧向上凸出，此时使得密封气箱的左侧空间为安装腔2，右侧空间为气包3，在气包3的顶壁密封穿设有多个出线套管8，出线套管8通过连接铜排81与断路器6连接，在本实施例中，母线架设在密封气箱的顶壁外侧，考虑到顶扩充母线而无法将散热装置设置在密封气箱的顶部，在气包3的右侧壁开设有散热窗口31，散热窗口31位于柜体1的一侧侧壁上，在所述散热窗口31上密封装配有散热包4，在安装腔2内的热量流向气包3和散热包4时，热量从安装腔2沿着气包3内壁垂直升高并沿内壁流向散热包4散热，由于烟囱效应使密封气箱内对流增强，从而加快热量向气包3和散热包4的流动，利于散热。所述散热窗口31由散热包4密封，所述散热包4向远离气包3的方向凸出，散热包4位于柜体1的一侧，图2、5和6中散热包4为向右侧凸出，散热包4在散热的同时也扩大了密封气箱的容量。

优选的，所述散热窗口31的底侧高度小于安装腔的顶壁21高度，且散热窗口31的顶侧高度大于安装腔的顶壁21高度，即散热包4安装在跨越安装腔的顶壁21的位置。

进一步优选的，所述散热窗口31以及散热包4的中心高度高于安装腔的顶壁21高度，此时散热包4的中心高度高于母线套管7固定在安装腔的顶壁21的位置，使密封气箱顶部的热量优先流入气包3和大散热包4内，再借助密封气箱外部散热包4周围的风机散热，能够快速降低密封气箱内部热量。

进一步，如图3所示，设置在安装腔2顶壁内侧的加强筋22沿朝向散热窗口31的方向布设，加强筋22垂直于散热窗口31所在的平面，此时加强筋22为热量流动起到一定的导向作用，将热量引向散热窗口31，相比现有采用横向布设的加强筋22，本实施例的加强筋22能够利于密封气箱上部的热量，尤其是母线套管7周围的热量快速流入气包3内，当底壁内侧也设有加强筋22时，也可以沿朝向散热窗口31的方向布设，当然，安装腔2顶壁和底壁的加强筋22也可以设置在安装腔2的外表面，设置在密封气箱侧壁的加强筋22优选设置在外表面，如此，即使加强筋22经过冷加工处理后向马氏体具有磁性转化，也不会增加密封气箱内部的发热量。

另外，如图5和6所示，在所述密封气箱的外表面还设置有多组用于散热的散热鳞片9，设置在侧壁的散热鳞片9优选由加强筋22分隔设置，所述散热鳞片9优选为黑色的散热鳞片9，利于密封气箱的表面散热。

对应设置在散热窗口31的散热包4包括密封外壳41，如图2所示，所述密封外壳41由铝板焊接为一侧具有凹陷区域的凹字形结构，所述凹陷区域与散热窗口31相对，并在凹陷区域设置多个散热板42，多个散热板41采用平行间隔排列，在所述散热板41的表面涂覆有散热涂料，这种结构的散热包4与气包3配合增大了密封气箱的容量，由铝材料制成使其散热效果好，与散热窗口31相对的散热板42增大了散热面积，其表面的散热涂料加快了热量的扩散。

进一步的，设置在安装腔2内的三工位开关5和断路器6也作出了利于散热的改进。

如图2和7所示，所述三工位开关5固定在断路器6上，在本实施例中，三工位开关5采用直动式开关，三工位开关5包括直动式导体，所述直动式导体为圆形铜管，在所述圆形铜管的侧壁设有多组散热孔并在圆形铜管的外表面喷涂有散热材料，散热孔增加了气体的对流，使导体能够快速散热。

所述断路器6包括固封极柱61，三工位开关5对应的设置在固封极柱61上，在所述固封极柱61上开设有至少一对相互对流的通风孔62，所述固封极柱61的进线端63通过连接母排71与母线套管7以及三工位开关5连接，固封极柱61的出线端64设置在固封极柱61的端部，优选出线端64位于靠近气包3的一端，出线端64通过连接铜排81与出线套管8连接，出线端64设置在固封极柱61的端部避免了进线端63与出线端64距离太近，使热量过于集中的问题，同时出线端64位于靠近气包3的一端，在此处具有较大的空间，利于加快散热速度。

结合图2和7提供一种固封极柱61的具体结构，所述固封极柱61包括绝缘外壳，绝缘外壳的一端作为支撑端(图中为固封极柱61的左端)用于安装固封极柱61，绝缘外壳的另一端端面设有第二穿线孔(图中设置在固封极柱61的右端端面)，在绝缘外壳的同一侧外壁设有第一穿线孔和支撑凸台，第一穿孔位于绝缘外壳的中部，在图中设置在固封极柱61的上侧，支撑凸台位于远离支撑端的一侧用于支撑三工位开关5，在绝缘外壳的内部设置有导电件腔室和密封的真空灭弧室，真空灭弧室的一个接线端作为进线端63通过第一穿线孔伸出绝缘外壳用于与三工位开关5连接，真空灭弧室的另一个接线端作为出线端64与第二穿线孔相对应。在所述绝缘外壳的侧壁设有至少一组相对的通风孔62，所述通风孔62用于对流散热，优选通风孔62位于面对三工位开关5的一侧以及背对三工位开关5的一侧，图7中，设置了一对通风孔62，两个通风孔62分别设置在固封极柱61的上侧壁和下侧壁上。

在本实施例中，在所述母线套管7与出线套管8上均设有环形安装槽，所述环形安装槽分别沿母线套管7、出线套管8的外侧壁设置，在所述环形安装槽内装配有密封圈，母线套管7、出线套管8通过各自的密封圈与密封气箱密封装配。

所述出线套管8为内锥套管结构，设置在出线套管8内部的导体为碗形薄壁结构，如此结构的导体散热面积大，减少集肤效应，使整体散热效果好，同时，与出线套管8连接的外部架空管型母线同样采用圆形薄壁铜管结构，提高散热效果。

所述连接母排71为双层铜排，具体采用双层矩形扁铜排，所述双层铜排中的两层铜排之间设有垫块，如此保证了两层铜排之间的间隙，减少了集肤效应，另外，在连接母排71的搭接面镀银，在连接母排71的非搭接面涂覆散热涂料，散热涂料可以促进铜排表面散热的同时还可以作为绝缘涂料，起一定程度的绝缘作用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种充气柜，包括设置在柜体(1)内的密封气箱，其特征在于：所述密封气箱包括相互连通的安装腔(2)和气包(3)，所述气包(3)位于安装腔(2)的一侧，气包(3)的顶壁高于安装腔的顶壁(21)，在气包(3)远离安装腔(2)的侧壁设有用于安装散热包(4)的散热窗口(31)。

2.根据权利要求1所述的一种充气柜，其特征在于：所述散热窗口(31)的底侧高度小于安装腔的顶壁(21)高度，且散热窗口(31)的顶侧高度大于安装腔的顶壁(21)高度。

3.根据权利要求1所述的一种充气柜，其特征在于：所述散热包(4)包括密封装配在散热窗口(31)的密封外壳(41)，所述密封外壳(41)由铝板焊接为一侧具有凹陷区域的凹字形结构，所述凹陷区域与散热窗口(31)相对，并在凹陷区域设置多个散热板(42)。

4.根据权利要求1所述的一种充气柜，其特征在于：在所述安装腔的顶壁(21)内侧设有加强筋(22)，所述加强筋(22)沿朝向散热窗口(31)的方向布设。

5.根据权利要求1所述的一种充气柜，其特征在于：在所述密封气箱的外表面设置有加强筋(22)和散热鳞片(9)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种充气柜，其特征在于：在所述安装腔(2)内装配有三工位开关(5)和断路器(6)，在所述安装腔的顶壁(21)密封穿接有母线套管(7)，母线套管(7)通过连接母排(71)与三工位开关(5)、断路器(6)连接，在气包(3)的顶壁密封穿接有出线套管(8)，所述出线套管(8)通过连接铜排(81)与断路器(6)连接。

7.根据权利要求6所述的一种充气柜，其特征在于：所述三工位开关(5)包括直动式导体，所述直动式导体为圆形铜管，在所述圆形铜管的侧壁设有多组散热孔并在圆形铜管的外表面喷涂有散热材料。

8.根据权利要求6所述的一种充气柜，其特征在于：所述断路器(6)包括固封极柱(61)，在所述固封极柱(61)上开设有至少一对相互对流的通风孔(62)。

9.根据权利要求6所述的一种充气柜，其特征在于：所述出线套管(8)为内锥套管结构，设置在出线套管(8)内部的导体为碗形薄壁结构；所述连接母排(71)为双层铜排，在连接母排(71)的搭接面镀银，在连接母排(71)的非搭接面涂覆散热涂料。

10.根据权利要求6所述的一种充气柜，其特征在于：在所述密封气箱的顶壁外侧架设母线，所述母线通过母线套管(7)与安装腔内(2)的连接母排(71)连接。

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