本發(fā)明涉及變電運維領(lǐng)域，尤其涉及一種箱式變電站。

背景技術(shù)：

箱式變電站(簡稱箱變)是一種把高壓開關(guān)設(shè)備配電變壓器，低壓開關(guān)設(shè)備，電能計量設(shè)備和無功補償裝置等按一定的接線方案組合在一個或幾個箱體內(nèi)的緊湊型成套配電裝置，適用于住宅小區(qū)、城市公用變電站、繁華鬧市、施工電源等，用戶可根據(jù)不同的使用條件、負(fù)荷等級選擇箱式變電站。箱式變電站自問世以來，發(fā)展極為迅速，在歐洲發(fā)達國家已占配電變壓器的70％，美國已占90％。中國城市現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，城市配電網(wǎng)的不斷更新改造，必將得到廣泛的應(yīng)用。

由于箱式變電站的各電器件封閉在一個箱體內(nèi)，產(chǎn)熱量大，現(xiàn)有的解決方法是采用保溫材料避免外界熱量進入，散熱效果差，影響電器件的可靠性，降低使用壽命。

針對上述問題，亟需提供一種箱式變電站，以解決現(xiàn)有箱式變電站存在的散熱效果差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提出一種散熱效果好、節(jié)能環(huán)保的箱式變電站。。

(二)技術(shù)方案

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種箱式變電站，包括：

箱體；

多個隔板，將所述箱體的內(nèi)部空腔分隔成多個腔室；

水箱；以及，

熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機、第一換熱結(jié)構(gòu)、膨脹閥以及第二換熱結(jié)構(gòu)，所述第一換熱結(jié)構(gòu)用于對所述水箱內(nèi)的水加熱；

其中，所述隔板和/或所述箱體的頂板內(nèi)設(shè)置有換熱通道，所述第二換熱結(jié)構(gòu)包括第一換熱通路和第二換熱通路，所述第一換熱通路與所述換熱通道構(gòu)成第一換熱介質(zhì)的第一循環(huán)回路，所述第二換熱通路、所述壓縮機、所述第一換熱結(jié)構(gòu)以及所述膨脹閥構(gòu)成第二換熱介質(zhì)的第二循環(huán)回路。

優(yōu)選地，所述第一換熱介質(zhì)包括空氣；和/或，

所述第二換熱介質(zhì)為由五氟丙烷和環(huán)己烷以重量組分比1:6.8～7.2制成的非共沸混合工質(zhì)。

優(yōu)選地，所述箱式變電站還包括抽氣裝置，設(shè)置于所述第一換熱通路與所述換熱通道之間，用于驅(qū)動空氣在第一循環(huán)回路中循環(huán)流動。

優(yōu)選地，所述多個隔板包括：

位于所述箱體中部的橫隔板，所述橫隔板的下部空腔形成變壓腔室；

位于所述橫隔板上的豎隔板，所述豎隔板將所述箱體內(nèi)橫隔板的上部空腔分隔為高壓腔室和低壓腔室；

所述換熱通道布滿整個所述橫隔板；和/或，

所述豎隔板的至少上部設(shè)置所述換熱通道；和/或，

所述換熱通道布滿整個所述頂板。

優(yōu)選地，所述換熱通道呈迂回彎折結(jié)構(gòu)或雙螺旋結(jié)構(gòu)；

所述雙螺旋結(jié)構(gòu)包括圈數(shù)相同且間隔設(shè)置的正螺旋結(jié)構(gòu)和反螺旋結(jié)構(gòu)，所述正螺旋結(jié)構(gòu)和反螺旋結(jié)構(gòu)在中心位置交匯。

優(yōu)選地，所述換熱通道的橫截面向靠近腔室的方向尺寸逐漸增大。

優(yōu)選地，所述水箱經(jīng)水閥連接有噴頭。

優(yōu)選地，所述第一換熱結(jié)構(gòu)為板式換熱器或管殼式換熱器。

優(yōu)選地，所述換熱通道的通道壁上凸出設(shè)置有多個板狀凸起。

優(yōu)選地，所述箱式變電站為地埋式箱式變電站，所述熱泵系統(tǒng)為地源熱泵系統(tǒng)。

(三)有益效果

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的箱式變電站在隔板和箱體的頂板內(nèi)設(shè)置換熱通道，換熱通道與第二換熱結(jié)構(gòu)的第一換熱通路形成第一換熱介質(zhì)的循環(huán)回路，第一換熱介質(zhì)在第二換熱結(jié)構(gòu)內(nèi)放熱后返回隔板和箱體，從而形成很好的散熱，并且將熱量應(yīng)用于水箱內(nèi)水的加熱，有效利用廢熱，節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施例提供的箱式變電站的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實施例提供的箱式變電站換熱通道的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖3是本發(fā)明具體實施例提供的箱式變電站換熱通道的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖4是本發(fā)明具體實施例提供的豎隔板換熱通道的橫截面示意圖；

圖5是本發(fā)明具體實施例提供的頂板換熱通道的橫截面示意圖。

【附圖標(biāo)記說明】

1、箱體；11、頂板；12、高壓腔室；13、低壓腔室；14、變壓腔室；2、橫隔板；3、豎隔板；4、壓縮機；5、第一換熱結(jié)構(gòu)；6、膨脹閥；7、第二換熱結(jié)構(gòu)；8、水箱；9、換熱通道；91、板狀凸起；10、抽氣裝置。

具體實施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過具體實施方式，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供了一種箱式變電站，其包括：

箱體；

多個隔板，將所述箱體的內(nèi)部空腔分隔成多個腔室；

水箱；以及，

熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機、第一換熱結(jié)構(gòu)、膨脹閥以及第二換熱結(jié)構(gòu)，所述第一換熱結(jié)構(gòu)用于對所述水箱內(nèi)的水加熱；

其中，所述隔板和所述箱體的頂板內(nèi)設(shè)置有換熱通道，所述第二換熱結(jié)構(gòu)包括第一換熱通路和第二換熱通路，所述第一換熱通路與所述換熱通道構(gòu)成第一換熱介質(zhì)的第一循環(huán)回路，所述第二換熱通路、所述壓縮機、所述第一換熱結(jié)構(gòu)以及所述膨脹閥構(gòu)成第二換熱介質(zhì)的第二循環(huán)回路。

本發(fā)明提供的箱式變電站在隔板和箱體的頂板內(nèi)設(shè)置換熱通道，換熱通道與第二換熱結(jié)構(gòu)的第一換熱通路形成第一換熱介質(zhì)的循環(huán)回路，第一換熱介質(zhì)在第二換熱結(jié)構(gòu)內(nèi)放熱后返回隔板和箱體，從而形成很好的散熱，并且將熱量應(yīng)用于水箱內(nèi)水的加熱，有效利用廢熱，節(jié)能環(huán)保。

下面結(jié)合圖1至圖5說明本發(fā)明提供的箱式變電站的具體實施例。

如圖1所示，本發(fā)明提供的箱式變電站包括箱體1、多個隔板、水箱8以及熱泵系統(tǒng)。

其中，多個隔板將箱體1的內(nèi)部空腔分隔成多個腔室，隔板的數(shù)量不限，可根據(jù)箱體1內(nèi)的具體變電器件進行設(shè)置。在一個具體的實施例中，多個隔板包括位于箱體1中部的橫隔板2以及位于橫隔板2上的豎隔板3，橫隔板2將箱體1的內(nèi)部空腔分隔為上下兩個腔室，其中，下部的為變壓腔室14，而豎隔板3將上部的空腔繼續(xù)分隔為高壓腔室12和低壓腔室13，這種倒“品”字形的設(shè)置使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。

熱泵系統(tǒng)包括壓縮機4、第一換熱結(jié)構(gòu)5、膨脹閥6和第二換熱結(jié)構(gòu)7。在隔板和箱體1的頂板內(nèi)設(shè)置換熱通道9。第二換熱結(jié)構(gòu)7包括第一換熱通路和第二換熱通路，第一換熱通路與換熱通道9構(gòu)成第一換熱介質(zhì)的第一循環(huán)回路，第二換熱通路、壓縮機4、第一換熱結(jié)構(gòu)5以及膨脹閥6構(gòu)成第二換熱介質(zhì)的第二循環(huán)回路。如此，在第二換熱結(jié)構(gòu)7內(nèi)，第一換熱介質(zhì)將熱量傳遞給第二換熱介質(zhì)，而在第一換熱結(jié)構(gòu)5內(nèi)，第二換熱介質(zhì)將熱量傳遞給水，從而將水加熱，供家庭或公共場所使用，既能夠使得箱式變電站很好的散熱，又能夠?qū)U熱進行回收再利用。

在一個優(yōu)選實施例中，第一換熱介質(zhì)為空氣，換熱介質(zhì)易得，節(jié)約成本，且由于第一換熱介質(zhì)為空氣，使得箱式變電站運行安全可靠。第二換熱介質(zhì)為由五氟丙烷和環(huán)己烷以重量組分比1:6.8～7.2制成的非共沸混合工質(zhì)，實踐中，該組分的非共沸混合工質(zhì)在本發(fā)明換熱裝置中兼具熱效率高和運行可靠、低成本的優(yōu)點。在第一換熱通路與換熱通道9之間設(shè)置有抽氣裝置10，用于驅(qū)動空氣在第一循環(huán)回路中循環(huán)流動，提高換熱效率，抽氣裝置10的具體結(jié)構(gòu)不限，能夠帶動空氣流動即可，例如氣泵、風(fēng)機等。

其中，換熱通道9可以設(shè)置在頂板11上，也可以設(shè)置在隔板上，也可以頂板11和隔板均設(shè)置換熱通道。由于熱空氣密度小向上運動，因此，在一個優(yōu)選實施例中，換熱通道9布滿整個頂板11以及整個橫隔板2，而豎隔板3只在其上部設(shè)置換熱通道9，如此能夠在保證換熱效率的同時簡化結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以將換熱通道9整個布滿豎隔板3。

換熱通道9的布置方式不限，在一個優(yōu)選實施例中，如圖2所示，換熱通道9呈迂回彎折結(jié)構(gòu)，即由首尾相接的弓字形組成，可以實現(xiàn)第一換熱介質(zhì)的同側(cè)進出。在另一個優(yōu)選實施例中，如圖3所示，換熱通道9呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，雙螺旋結(jié)構(gòu)包括圈數(shù)相同且間隔設(shè)置的正螺旋結(jié)構(gòu)和反螺旋結(jié)構(gòu)，正螺旋結(jié)構(gòu)和反螺旋結(jié)構(gòu)在中心位置交匯，其中，正螺旋結(jié)構(gòu)和反螺旋結(jié)構(gòu)的圈數(shù)不限，可根據(jù)隔板的大小進行設(shè)定，可實現(xiàn)第一換熱介質(zhì)在非常接近的位置進出，方便對結(jié)構(gòu)進行密封。圖2和圖3所示的換熱通道結(jié)構(gòu)均能夠達到很好的換熱效果。

進一步的，換熱通道9的橫截面向靠近腔室的方向尺寸逐漸增大，例如，如圖4所示，豎隔板3由于其兩側(cè)均為腔室，因此形成由中間向兩側(cè)尺寸逐漸增大的結(jié)構(gòu)，再例如圖5所示，頂板11的下方為腔室，因此形成自上而下尺寸逐漸增大的結(jié)構(gòu)，橫隔板2與豎隔板3類似。這樣既保證能夠達到很好的換熱效果，又能夠保證隔板的結(jié)構(gòu)強度。為降低氣流阻力，在換熱通道9的彎折處均采用平滑曲面過渡。優(yōu)選地，換熱通道9橫截面的最大尺寸處為5至8cm，最小尺寸處為2.5至4cm。

進一步的，橫隔板2、豎隔板3以及頂板11的換熱通道9可以為串聯(lián)結(jié)構(gòu)也可以為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

在進一步的實施例中，為了提高散熱效果，如圖4和圖5所示，換熱通道9的通道壁上凸出設(shè)置有多個板狀凸起91，形成散熱板，使得腔室內(nèi)的熱量盡可能多的散到換熱通道9中。

第一換熱結(jié)構(gòu)5和第二換熱結(jié)構(gòu)7的具體結(jié)構(gòu)形式不限，能夠?qū)崿F(xiàn)方便的換熱即可，例如，第一換熱結(jié)構(gòu)5可以為板式換熱器、管殼式換熱器等，第二換熱結(jié)構(gòu)7也可以為板式換熱器、管殼式換熱器等。

在進一步的實施例中，水箱8可經(jīng)水閥連接噴頭，作為淋浴使用。

該箱式變電站的運行過程為，抽氣裝置10將換熱通道9內(nèi)的熱空氣抽至第二換熱結(jié)構(gòu)7內(nèi)進行換熱降溫，降溫后的空氣進入換熱通道9繼續(xù)進行循環(huán)，第二換熱結(jié)構(gòu)7內(nèi)的冷媒吸熱后經(jīng)膨脹閥6進入第一換熱結(jié)構(gòu)5，在第一換熱結(jié)構(gòu)5內(nèi)冷媒放熱將水加熱。

在另外的實施例中，箱式變電站設(shè)置為地埋式箱式變電站，而將熱泵系統(tǒng)設(shè)置為地源熱泵系統(tǒng)，如此能夠?qū)Φ卦礋岜孟到y(tǒng)進行改善并且方便各部分結(jié)構(gòu)的安置，另外，將箱式變電站埋在地下能夠減小其占用空間。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。