CN217362152U - 一种用于公路隧道机电设备的直流供电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其包括至少一个用于将交流电转换为高压直流电的AC‑DC转换器，每个所述AC‑DC转换器设置于一个电源单元安装槽内，每一个所述电源单元安装槽包括左右两个底边框，在每个所述底边框的上表面均设置有至少一个轴向垂直于所述底边框长度方向且平行于左右两个底边框所在平面的轴承。本实用新型可以方便地取出和放入所述AC‑DC转换器，减小AC‑DC转换器与电源单元安装槽之间的摩擦力，对AC‑DC转换器进行保护；通过卡片对AC‑DC转换器进行固定，防止AC‑DC转换器在电源单元安装槽内活动造成磕碰；在电源单元安装槽内设置水冷管，提高电源柜的散热效率；通过金属钩使AC‑DC转换器更方便地拿取。

Description

一种用于公路隧道机电设备的直流供电柜

技术领域

本实用新型涉及隧道用机电设备供电技术领域，具体涉及一种用于公路隧道机电设备的直流供电柜。

背景技术

当前直流供电技术发展越来越迅速，并且因为具有电能转换效率高、智能化程度高、安全性高、故障率低等优势得到了越来越广泛的应用。在公路交通领域，供电距离长、负载大是供电的一大特点，特别是对于隧道内的机电设备，由于设备种类多、分布密度大、对供电可靠性要求更高，因此越来越多的隧道机电设备开始采用直流供电的方式。

申请号为202021224330.6的实用新型公开了一种户外高功率密度直流供电柜，包括机柜，在机柜内设有AC-DC转换器、直流输出空开，交流输入空开、直流过电保护装置以及无线通信模块，所述AC-DC转换器分别与直流输出空开以及交流输入空开电气连接，AC-DC转换器与直流过电保护装置、避雷器依次电气连接；直流过电保护装置连设于AC-DC转换器和直流输出空开之间，在机柜底部设有天线，天线和无线通信模块连接。本实用新型能够直接对负载进行稳定的直流供电，但是当其AC-DC转换器损坏时，不便于进行维修，且其散热结构并不适合于有高功率输出要求的隧道机电设备。

申请号为202110228391.2的发明申请公开了一种直流供电柜，包括机柜和安装于机柜中的AC-DC转换器、交流输入空开、直流输出空开以及电流监测控制单元；AC-DC转换器通过交流输入空开连接外部交流电源，其直流输出端连接直流输出空开；AC-DC转换器的直流输出端连接正极线路、负极线路以及中性点线路，所述中性点线路接地；电流监测控制单元安装于AC-DC转换器的直流输出端与直流输出空开之间；电流监测控制单元包括控制器、电流传感器和连接于AC-DC转换器直流输出线路上的断路器；电流传感器采集AC-DC转换器直流输出端的电流以及漏电流，传输至控制器，控制器根据接收到的信号控制断路器的开断切换。本发明申请具有高可靠性和高功率密度的特点，能够直接对负载进行稳定的直流供电，减少线损，但是同样当其AC-DC转换器损坏时，不便于进行维修，且其散热结构并不适合于有高功率输出要求的隧道机电设备。

实用新型内容

为解决以上技术问题中的至少一个，本实用新型提供了一种用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其AC-DC转换器损坏时，便于进行维修，且设置有更多的散热结构，更适用于高功率输出要求的隧道机电设备。

一种用于公路隧道机电设备的直流供电柜，包括至少一个用于将交流电转换为高压直流电的AC-DC转换器，每个所述AC-DC转换器设置于一个电源单元安装槽内，每一个所述电源单元安装槽包括左右两个底边框，在每个所述底边框的上表面均设置有至少一个轴向垂直于所述底边框长度方向且平行于左右两个底边框所在平面的轴承。

优选的是，每一个所述电源单元安装槽还包括左右两个顶边框和前后边框，左顶边框在垂向上与左底边框位置对应，右顶边框在垂向上与右底边框位置对应，所述前边框与所述底边框、所述顶边框的前端连接，所述后边框与所述底边框、所述顶边框的后端连接，构成一个长方体型框架。

上述任一方案优选的是，每一个所述电源单元安装槽的前边框上设置有可活动连接的卡片，用于在所述AC-DC转换器安装到位后对所述AC-DC转换器进行固定。

上述任一方案优选的是，左右相邻的两个所述电源单元安装槽的底边框和/或顶边框为一体式结构或分体式结构。

上述任一方案优选的是，上下相邻的两个所述电源单元安装槽的前边框和/或后边框为一体式结构或分体式结构。

上述任一方案优选的是，每个所述电源单元安装槽的左右两个底边框之间设置有水冷管，且各个所述电源单元安装槽设置的水冷管相互贯通。

上述任一方案优选的是，所述直流供电柜的外壳上设置有水冷液进出口，且所述水冷液进出口与所述水冷管连通。

上述任一方案优选的是，所述AC-DC转换器的外壳正面设置有风扇。

上述任一方案优选的是，所述风扇横向并排设置有两个。

上述任一方案优选的是，在两个所述风扇之间的AC-DC转换器的外壳上设置有金属钩。

上述任一方案优选的是，所述直流供电柜的底板设置有至少一个进线口和至少一个出线口，所述进线口和所述出线口设置有防尘防潮塞。

本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜具有以下有益效果：

1、针对每个AC-DC转换器设置电源单元安装槽，且在所述电源单元安装槽的底边框上设置轴承，可以在对所述AC-DC转换器维修时，方便地取出和放入所述AC-DC转换器，减小AC-DC转换器与电源单元安装槽之间的摩擦力，对AC-DC转换器进行保护；

2、通过设置可活动连接的卡片，可以在AC-DC转换器安装完成后对AC-DC转换器进行固定，防止AC-DC转换器在电源单元安装槽内活动造成磕碰；

3、在电源单元安装槽内设置水冷管，当AC-DC转换器固有的风冷散热系统不能及时将热量散去时，可以外接水冷散热，提高电源柜的散热效率；

4、在AC-DC转换器外壳上设置金属钩，可以使AC-DC转换器在维修时更方便地从电源单元安装槽内拿取出来；

5、在电源柜底部设置有多个进线口和出线口以及防尘防潮塞，可以使电源柜适配不同的进出线路数，在电源柜生产时外壳的底板可以采用统一的模具，且在安装时无需对不同的底板进行区分。

附图说明

图1为按照本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜的一优选实施例的整体结构示意图。

图2为按照本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜的电源单元安装槽的一优选实施例的正视图。

图3为按照本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜的电源单元安装槽的如图2所示实施例的俯视图。

图4为按照本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜的电源单元安装槽的如图2所示实施例的左视图。

图5为按照本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜的AC-DC转换器的一优选实施例的主视图。

图6为按照本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜的AC-DC转换器的如图5所示实施例的正视图。

图7为按照本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜的AC-DC转换器的如图5所示实施例的左视图。

图8为按照本实用新型的用于公路隧道机电设备的直流供电柜的外壳的底板的一优选实施例的结构示意图。

图中各标号表示的部件名称为：

1-电源单元安装槽，2-AC-DC转换器，3-水冷液进出口，41-直流供电柜的外壳，42-直流供电柜的柜门，43-直流供电柜的底板，51-空开安装面板，52-接线端子，53-监控单元，54-远程通信单元，431-进线口，11-轴承，12-卡片，13-前边框，14-底边框，15-顶边框，16-后边框，17-前边框，18-水冷管，21-AC-DC转换器的外壳，22-风扇，23-金属钩，432-出线口。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1至图4所示，一种用于公路隧道机电设备的直流供电柜，包括至少一个用于将交流电转换为高压直流电的AC-DC转换器2，每个所述AC-DC转换器2设置于一个电源单元安装槽1内，每一个所述电源单元安装槽3包括左右两个底边框14，在每个所述底边框14的上表面均设置有至少一个轴向垂直于所述底边框14长度方向且平行于左右两个底边框14所在平面的轴承11。需要说明的是，所述轴承11略微的凸出于所述底边框14的上表面。每一个所述电源单元安装槽1还包括左右两个顶边框15和前边框17以及后边框16，左顶边框在垂向上与左底边框位置对应，右顶边框在垂向上与右底边框位置对应，所述前边框与所述底边框、所述顶边框的前端连接，所述后边框与所述底边框、所述顶边框的后端连接，构成一个长方体型框架。

在本实施例中优选的是，如图1所示，所述直流供电柜共设置有8路直流输出，相应的设置有8个AC-DC转换器2。每个所述AC-DC转换器2都放置在一个所述电源单元安装槽1内，即共需要8个所述电源单元安装槽1。为了在结构上更加规整以及便于制作，并且考虑到直流供电柜供电的稳定性，AC-DC转换器2通常采用N+1冗余设置，因此共设置有9个所述电源单元安装槽1。如图2-图4所示，9个所述电源单元安装槽1采用3*3，即横向3个纵向3个的结构排列。

每一个所述电源单元安装槽1的前边框17上设置有可活动连接的卡片12，用于在所述AC-DC转换器2安装到位后对所述AC-DC转换器2进行固定。在本实施例中优选的是，每个所述电源单元安装槽1的前边框17上设置有2个卡片12。所述卡片12可以通过螺钉螺孔的方式固定在所述电源单元安装槽1的前边框17的下侧。

左右相邻的两个所述电源单元安装槽的底边框和/或顶边框为一体式结构或分体式结构；上下相邻的两个所述电源单元安装槽的前边框和/或后边框为一体式结构或分体式结构。如图2-4所示，在本实施例中优选的是，左右相邻的两个所述电源单元安装槽的所述底边框和顶边框均为一体式结构，即左侧电源单元安装槽的右顶边框和右侧电源单元安装槽的左顶边框为一体式结构，左侧电源单元安装槽的右底边框和右侧电源单元安装槽的左底边框也为一体式结构；上下相邻的两个所述电源单元安装槽的前边框和后边框均为一体式结构，即上电源单元安装槽的前边框和下电源单元安装槽的前边框为一体式结构，上电源单元安装槽的后边框和下电源单元安装槽的后边框也为一体式结构。还可以根据需要对所述电源单元安装槽1的底边框和/或顶边框和/或前边框和/或后边框中的一个或者几个采用分体式结构。

如图1和图3所示，每个所述电源单元安装槽1的左右两个底边框14之间设置有水冷管18，且各个所述电源单元安装槽1设置的水冷管18相互贯通。所述直流供电柜的外壳41上设置有水冷液进出口3，且所述水冷液进出口3与所述水冷管18连通。

如图5-图7所示，所述AC-DC转换器的外壳21正面设置有风扇22，在本实施例中优选的是，所述风扇22横向并排设置有两个。通过并排设置两个风扇22，一方面可以提高AC-DC转换器的散热效率，同时，可以在垂向上缩小AC-DC转换器的外壳21尺寸。在本实施例中优选的是，所述AC-DC转换器的外壳21的尺寸为83*384*165mm。当AC-DC转换器2固有的风冷散热系统不能及时将热量散去时，通过所述水冷液进出口3外接水冷散热，提高电源柜的散热效率。

在两个所述风扇22之间的AC-DC转换器的外壳21上设置有金属钩23。当某一AC-DC转换器2故障需要维修时，首先将所述卡片12松动，所述卡片12在重力的作用下向下旋转后不再对AC-DC转换器2进行固定；然后在所述金属钩23上施加向外的拉力，所述轴承11在摩擦力的作用下开始转动，进而使所述AC-DC转换器2可以更顺滑的被拉出；待所述AC-DC转换器2被修好或者更换新的AC-DC转换器2后，将所述AC-DC转换器2重新放置于所述电源单元安装槽1内，放入过程中，所述轴承11转动，带动所述AC-DC转换器2更顺滑的被放入；然后将所述卡片向上旋转后重新紧固，使其对AC-DC转换器2进行固定，防止AC-DC转换器2在电源单元安装槽1内活动造成磕碰。所述轴承11可以有效减小AC-DC转换器与电源单元安装槽之间的摩擦力，对AC-DC转换器进行保护。

如图1所示，在本实施例中优选的是，9个所述电源单元安装槽1中的8个用来安装8个所述AC-DC转换器2，剩余一个(图1和图2中右下角的)电源单元安装槽1用来安装监控单元53。当AC-DC转换器2采用N+1冗余设置时，在剩余的一个安装槽内也可以安装冗余设置的AC-DC转换器。所述直流供电柜内还设置有远程通信单元54、用于安装各路空开、接触器等的空开安装面板51以及接线端子52。在直流供电柜的柜门42上可以根据需要设置显示屏、散热口等。

实施例2

所述直流供电柜的底板43上设置有至少一个进线口431和至少一个出线口432，所述进线口431和所述出线口432设置有防尘防潮塞。在本实施例中优选的是，如图8所示，所述进线口431设置有4个，所述出线口432也设置有4个，每两路输出可以公用一个出线口432。根据直流供电柜提供电能的隧道内机电设备的不同，所述直流供电柜采用不同的进线方式以及不同的输出路数，如针对某些机电设备需要采用单进多出，即并母排进线，多路输出的布线方式，此时只需要一个进线口431即可，此时其他的进线口431以及不需要使用的出线口432可以采用所述防尘防潮塞堵住，减少灰尘以及潮气进入所述直流供电柜。再如针对另一些机电设备，采用多进多出的布线方式，则只需要取下需要的进线口431和出线口432的防尘防潮塞即可进行布线。通过在电源柜底部设置有多个进线口和多个出线口以及防尘防潮塞，可以使电源柜适配不同的进出线路数，在电源柜生产时外壳的底板可以采用统一的模具，且在安装时无需对不同的底板进行区分。

需要说明的是，本申请的技术方案涉及的均是硬件方面的改进，并不涉及软件的改进；对于没有指明型号的各部分，可以从现有技术中的常用部件中任选，不受型号限制；对于实施例中指明型号的各部件，仅为详细说明本申请的技术方案所用，应当理解本实用新型所要保护的技术方案并不受这些型号的限制，现有技术中有很多可以替换这些部件的选择。

以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应该理解：其可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于公路隧道机电设备的直流供电柜，包括至少一个用于将交流电转换为高压直流电的AC-DC转换器，每个所述AC-DC转换器设置于一个电源单元安装槽内，其特征在于：每一个所述电源单元安装槽包括左右两个底边框，在每个所述底边框的上表面均设置有至少一个轴向垂直于所述底边框长度方向且平行于左右两个底边框所在平面的轴承。

2.如权利要求1所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：每一个所述电源单元安装槽还包括左右两个顶边框和前后边框，左顶边框在垂向上与左底边框位置对应，右顶边框在垂向上与右底边框位置对应，所述前边框与所述底边框、所述顶边框的前端连接，所述后边框与所述底边框、所述顶边框的后端连接，构成一个长方体型框架。

3.如权利要求2所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：每一个所述电源单元安装槽的前边框上设置有可活动连接的卡片，用于在所述AC-DC转换器安装到位后对所述AC-DC转换器进行固定。

4.如权利要求2所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：左右相邻的两个所述电源单元安装槽的底边框和/或顶边框为一体式结构或分体式结构。

5.如权利要求2所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：上下相邻的两个所述电源单元安装槽的前边框和/或后边框为一体式结构或分体式结构。

6.如权利要求1所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：每个所述电源单元安装槽的左右两个底边框之间设置有水冷管，且各个所述电源单元安装槽设置的水冷管相互贯通。

7.如权利要求6所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：所述直流供电柜的外壳上设置有水冷液进出口，且所述水冷液进出口与所述水冷管连通。

8.如权利要求1所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：所述AC-DC转换器的外壳正面设置有风扇。

9.如权利要求8所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：所述风扇横向并排设置有两个，在两个所述风扇之间的AC-DC转换器的外壳上设置有金属钩。

10.如权利要求1所述的用于公路隧道机电设备的直流供电柜，其特征在于：所述直流供电柜的底板设置有至少一个进线口和至少一个出线口，所述进线口和所述出线口设置有防尘防潮塞。

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