CN217957631U - 一种新型自带冷却系统的低压开关电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型自带冷却系统的低压开关电器，包括低压开关电器本体，所述低压开关电器本体上设置有汇流排，所述汇流排上安装有电流互感器，所述低压开关电器本体上安装有电源模块和风扇，所述电流互感器与所述电源模块相连，所述电源模块与所述风扇相连，所述低压开关电器本体的外壳上还开设有散热通道和风力循环通道，所述散热通道开设在所述低压开关电器本体的内部，且所述散热通道贯穿所述低压开关电器本体，所述散热通道的一端与所述风扇的位置相匹配，所述风力循环通道开设在所述低压开关电器的外壳上，所述散热通道和所述风力循环通道两者之间形成冷却风道。

Description

一种新型自带冷却系统的低压开关电器

技术领域

本发明涉及一种低压开关电器，尤其涉及一种新型自带冷却系统的低压开关电器。

背景技术

随着现代化工程设施和装备的涌现，各行各业的用电量迅速增长，尤其是众多的高层建筑和大型厂房车间的出现，低压配电箱(柜)的需求量十分巨大。一些低压配电箱(柜)中低压开关电器在正常工作情况下会持续性发热，尤其涉及到成套设备的温升试验，开关接线端温升往往会超过标准设定值。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型自带冷却系统的低压开关电器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新型自带冷却系统的低压开关电器，包括低压开关电器本体，所述低压开关电器本体上设置有汇流排，所述汇流排上安装有电流互感器，所述低压开关电器本体上安装有电源模块和风扇，所述电流互感器与所述电源模块相连，所述电源模块与所述风扇相连，所述低压开关电器本体的外壳上还开设有散热通道和风力循环通道，所述散热通道开设在所述低压开关电器本体的内部，且所述散热通道贯穿所述低压开关电器本体，所述散热通道的一端与所述风扇的位置相匹配，所述风力循环通道开设在所述低压开关电器的外壳上，所述散热通道和所述风力循环通道两者之间形成冷却风道。

进一步的，所述电源模块内包括有整流桥B1和触发器U3，所述整流桥B1的输入端1和输入端3与所述电流互感器相连，所述整流桥B1的输出端2和输出端4分别于所述触发器U3的引脚5和引脚3相连，所述触发器U3的引脚5分别与所述风扇的正极和负极相连。

进一步的，所述整流桥B1和所述触发器U3之间还并联有单片机U1，所述U1单片机的引脚4与所述触发器U3是引脚4相连，所述单片机U1和所述触发器U3之间还连接有稳压器U2，所述稳压器U2的引脚1与所述触发器U3的引脚1相连，所述触发器U3的引脚3和引脚 2分别与所述稳压器U2的引脚3相连，所述稳压器U2的引脚2与所述整流桥B1的引脚2和引脚4相连。

进一步的，所述稳压器U2的引脚2与所述整流桥B1的引脚4之间还串联有电阻R1和电容C1，所述稳压器U2的引脚2与所述整流桥B1的引脚2之间还串联有整流二极管M7和电容C2，所述整流二极管M7的正极与所述整流桥B1的引脚2相连，所述整流二极管M7的负极与所述电容C2相连，所述整流二极管M7与所述电容C2之间还串联有电阻R2，所述整流桥B1的引脚2和引脚4之间还并联有电解电容CE1，所述电解电容CE1的正极与所述整流桥 B1的引脚2相连。

进一步的，所述触发器U3的引脚5分别与所述风扇的正极和之间还串联有电阻R6和二极管D1，所述二极管D1的正极与所述电阻R6相连，所述二极管D1的负极与所述触发器U3 的引脚5相连。

进一步的，所述单片机U1的引脚4和所述触发器U3的引脚4相连，所述单片机U1的引脚4和所述触发器U3的引脚4之间还串联有电阻R4，所述触发器U3的引脚2和所述稳压器的引脚3之间还串联有电阻R5。

进一步的，所述风扇为涡轮增压风扇。

进一步的，所述风力循环通道环绕所述风扇的四周。

进一步的，所述散热通道贯穿所述低压开关电器本体，且所述低压开关电器本体中需要降温的部位位于风道流通的位置。

进一步的，所述风扇的数量大于等于1。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明在开关电器正常参数及使用性能不变的情况下，在电器本体上加装风扇和风道，利用电流互感器为风扇提供电能，使风扇运作，让空气在风道内形成气流，带走电器内的热量，实现电器接线端的快速降温；

2.风扇通过电流互感器的取样电压运行，电流互感器的铁芯感应磁场的磁阻和产生二次电流损耗电能的比例小，可以忽略不计，避免了二次发热；

3.通过电流互感器取样电流，与开关的主电路无连接，不会对开关电器的正常运行造成影响。

附图说明

图1为本发明的主电路图；

图2为本发明的装配简要示意图；

图3为本发明的电源模块线路图；

图4为本发明的低压断路器中互感器安装位置示意图；

图5为本发明的低压断路器中风扇结构示意图；

图6为本发明的低压断路器中风扇装配图；

图7本发明的的实验数据表。

图中：1、电源模块，2、低压开关电器本体，21、散热通道，22、风力循环通道，3、风扇，4、电流互感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-图3所示。

一种新型自带冷却系统的低压开关电器，包括低压开关电器本体2，低压开关电器本体2 上设置有汇流排，汇流排上安装有电流互感器4，低压开关电器本体2上安装有电源模块1 和风扇3，电流互感器4与电源模块1相连，电源模块1与风扇3相连，低压开关电器本体2 的外壳上还开设有散热通道21和风力循环通道22，散热通道21开设在低压开关电器本体2 的内部，且散热通道21贯穿低压开关电器本体2，散热通道21的一端与风扇3的位置相匹配，风力循环通道22开设在低压开关电器的外壳上，散热通道21和风力循环通道22两者之间形成冷却风道。

进一步的，电源模块1内包括有整流桥B1和触发器U3，整流桥B1的输入端1和输入端 3与电流互感器4相连，整流桥B1的输出端2和输出端4分别于触发器U3的引脚5和引脚3相连，触发器U3的引脚5分别与风扇3的正极和负极相连。

进一步的，整流桥B1和触发器U3之间还并联有单片机U1，U1单片机的引脚4与触发器 U3是引脚4相连，单片机U1和触发器U3之间还连接有稳压器U2，稳压器U2的引脚1与触发器U3的引脚1相连，触发器U3的引脚3和引脚2分别与稳压器U2的引脚3相连，稳压器 U2的引脚2与整流桥B1的引脚2和引脚4相连。

进一步的，稳压器U2的引脚2与整流桥B1的引脚4之间还串联有电阻R1和电容C1，稳压器U2的引脚2与整流桥B1的引脚2之间还串联有整流二极管M7和电容C2，整流二极管M7的正极与整流桥B1的引脚2相连，整流二极管M7的负极与电容C2相连，整流二极管M7与电容C2之间还串联有电阻R2，整流桥B1的引脚2和引脚4之间还并联有电解电容CE1，电解电容CE1的正极与整流桥B1的引脚2相连。

进一步的，触发器U3的引脚5分别与风扇3的正极和之间还串联有电阻R6和二极管D1，二极管D1的正极与电阻R6相连，二极管D1的负极与触发器U3的引脚5相连。

进一步的，单片机U1的引脚4和触发器U3的引脚4相连，单片机U1的引脚4和触发器U3的引脚4之间还串联有电阻R4，触发器U3的引脚2和稳压器的引脚3之间还串联有电阻R5。

进一步的，风扇3为涡轮增压风扇3，风力循环通道环绕风扇3的四周，散热通道21贯穿所述低压开关电器本体2，且所述低压开关电器本体2中需要降温的部位位于风道流通的位置，风扇3的数量大于等于1。

进一步的，本发明在开关电器正常参数及使用性能不变的情况下，在电器本体上加装风扇3和风道，利用电流互感器4为风扇3提供电能，使风扇3运作，让空气在风道内形成气流，带走电器内的热量，实现电器接线端的快速降温；

进一步的，风扇3通过电流互感器4的取样电压运行，电流互感器4的铁芯感应磁场的磁阻和产生二次电流损耗电能的比例小，可以忽略不计，避免了二次发热；

进一步的，通过电流互感器4取样电流，与开关的主电路无连接，不会对开关电器的正常运行造成影响。

进一步的，本发明采用的涡轮增压风扇3的运作电压为12V，只有当电流互感器4的取样电压达到涡轮增压风扇3的运作电压时，风扇3才会启动，即当开关电器达到既定的电压时，风扇3才会启动，开始降温，使得风扇3的运作情况随着开关电器内电压的变化而变化，提高了能源的利用率，也使得风扇3的运作更加智能化。

进一步的，低压开关电器包括塑壳断路器，隔离开关，熔断器隔离开关等。

进一步的，以塑壳断路器为例，如图4-图6所示，电流互感器4安装在塑壳断路器汇流排的下方，然后连接塑壳断路器的背板，将电源模块1固定设置在背板上，电源模块1和电流互感器4穿过背板相连，背板上贯通有散热通道21，背板的侧面设置有一圈风力循环通道22，散热通道21内的风道穿过塑壳断路器的内部并与外部的空气相通，在散热通道21的位置上安装涡轮增压风扇3，涡轮增压风扇3从散热通道21内抽取空气，并将其从侧面的风力循环通道22中排出，使得塑壳断路器的内部和外部形成空气对流，带走塑壳断路器接线端的热量。

进一步的，如图7所示，为塑壳断路器应用本发明前后的温度变化，可以明显看出使用了本发明的冷却系统后开关的进线端和出线端的温升平均降低了15k。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可做各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种新型自带冷却系统的低压开关电器，包括低压开关电器本体，所述低压开关电器本体上设置有汇流排，其特征在于：所述汇流排上安装有电流互感器，所述低压开关电器本体上安装有电源模块和风扇，所述电流互感器与所述电源模块相连，所述电源模块与所述风扇相连，所述低压开关电器本体的外壳上还开设有散热通道和风力循环通道，所述散热通道开设在所述低压开关电器本体的内部，且所述散热通道贯穿所述低压开关电器本体，所述散热通道的一端与所述风扇的位置相匹配，所述风力循环通道开设在所述低压开关电器的外壳上，所述散热通道和所述风力循环通道两者之间形成冷却风道。

2.根据权利要求1所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述电源模块内包括有整流桥B1和触发器U3，所述整流桥B1的输入端1和输入端3与所述电流互感器相连，所述整流桥B1的输出端2和输出端4分别于所述触发器U3的引脚5和引脚3相连，所述触发器U3的引脚5分别与所述风扇的正极和负极相连。

3.根据权利要求2所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述整流桥B1和所述触发器U3之间还并联有单片机U1，所述U1单片机的引脚4与所述触发器U3是引脚4相连，所述单片机U1和所述触发器U3之间还连接有稳压器U2，所述稳压器U2的引脚1与所述触发器U3的引脚1相连，所述触发器U3的引脚3和引脚2分别与所述稳压器U2的引脚3相连，所述稳压器U2的引脚2与所述整流桥B1的引脚2和引脚4相连。

4.根据权利要求3所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述稳压器U2的引脚2与所述整流桥B1的引脚4之间还串联有电阻R1和电容C1，所述稳压器U2的引脚2与所述整流桥B1的引脚2之间还串联有整流二极管M7和电容C2，所述整流二极管M7的正极与所述整流桥B1的引脚2相连，所述整流二极管M7的负极与所述电容C2相连，所述整流二极管M7与所述电容C2之间还串联有电阻R2，所述整流桥B1的引脚2和引脚4之间还并联有电解电容CE1，所述电解电容CE1的正极与所述整流桥B1的引脚2相连。

5.根据权利要求2所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述触发器U3的引脚5分别与所述风扇的正极和之间还串联有电阻R6和二极管D1，所述二极管D1的正极与所述电阻R6相连，所述二极管D1的负极与所述触发器U3的引脚5相连。

6.根据权利要求3所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述单片机U1的引脚4和所述触发器U3的引脚4相连，所述单片机U1的引脚4和所述触发器U3的引脚4之间还串联有电阻R4，所述触发器U3的引脚2和所述稳压器的引脚3之间还串联有电阻R5。

7.根据权利要求1所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述风扇为涡轮增压风扇。

8.根据权利要求1所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述风力循环通道环绕所述风扇的四周。

9.根据权利要求1所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述散热通道贯穿所述低压开关电器本体，且所述低压开关电器本体中需要降温的部位位于风道流通的位置。

10.根据权利要求7所述的新型自带冷却系统的低压开关电器，其特征在于：所述风扇的数量大于等于1。

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