本發(fā)明涉及一種電力設(shè)備,尤其是一種配電柜、配電柜的溫控系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
配電柜是常用的電力設(shè)備,其用于安裝電氣元件,電氣元件在使用時(shí)會發(fā)熱,因此在配電柜上通常設(shè)有風(fēng)扇,風(fēng)扇一般位于配電柜側(cè)面,配電柜上一般還設(shè)有進(jìn)風(fēng)窗,風(fēng)扇位外抽風(fēng)、進(jìn)風(fēng)窗進(jìn)風(fēng),從而使配電柜內(nèi)溫度降低,但是這樣的方式,流通的空氣與電氣元件的接觸面小,影響散熱效果,長時(shí)間高度容易造成電氣元件使用壽命短的問題。
另外一方面,配電柜內(nèi)溫度也不易太低,因?yàn)榭諝鉁囟鹊?,其飽有水份的能力變差,在電氣元件表面容易形成凝露,水對電氣系統(tǒng)的打擊是毀壞性的,線路短路造成的損失難以估算。為此在配電柜內(nèi)還設(shè)置有加熱型除濕器,加熱型除濕器主要是通過提高電柜內(nèi)的溫度實(shí)現(xiàn)的,由于較高溫度的空氣能包含更多的水分,從而防止水汽直接在箱內(nèi)電氣設(shè)備、端子排等上面凝露,預(yù)防閃絡(luò)、短路等事故;但一個(gè)柜內(nèi)設(shè)置一個(gè)加熱型除濕器對空間、對成本都是一種浪費(fèi),并且,配電柜畢竟是需要散熱為主的,加熱越少越好。
由于存在這樣的問題,所以有必要對現(xiàn)有的配電柜進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種易于散熱的配電柜。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種配電柜,包括柜體,其特征是所述柜體頂部設(shè)有通風(fēng)孔,在通風(fēng)孔外圍設(shè)有一圈第一安裝孔;所述柜體的背板上布滿螺孔,在柜體背面連接有背腔,在所述背板和背腔之間設(shè)有框式密封條;所述背腔下部設(shè)有風(fēng)扇。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的配電柜,它的有益效果是:背板上布滿螺孔,母線槽、用于安裝電氣元件的卡條等器件直接通過螺釘安裝于背板上,當(dāng)風(fēng)扇正轉(zhuǎn)向內(nèi)送風(fēng)時(shí),氣流經(jīng)過背腔、背板上的螺孔吹出,吹出的風(fēng)直接吹在電氣元件上,不僅可以推動(dòng)氣流往頂部的通風(fēng)孔處吹出,而且散熱效果更好。
本發(fā)明還設(shè)計(jì)了的一種配電柜的溫控系統(tǒng),包括若干位于配電間內(nèi)的如權(quán)利要求所述的配電柜,所述配電間上部設(shè)有吊頂,吊頂上方設(shè)有通風(fēng)窗;所述配電柜上方設(shè)有一條風(fēng)道,所述風(fēng)道底面設(shè)有與配電柜數(shù)量一致的風(fēng)口,所述風(fēng)口上設(shè)有通風(fēng)閥,所述風(fēng)口與相應(yīng)配電柜的通風(fēng)孔之間連接有通風(fēng)管;風(fēng)道頂部設(shè)有排氣管,排氣管出口位于所述吊頂上方且在排氣管上設(shè)有排氣閥;其特征在于還包括熱風(fēng)柜,所述風(fēng)道底面還具有熱風(fēng)進(jìn)口,在熱風(fēng)進(jìn)口上設(shè)有熱風(fēng)閥,所述熱風(fēng)柜內(nèi)設(shè)有加熱裝置,在熱風(fēng)柜上設(shè)有進(jìn)風(fēng)窗,熱風(fēng)柜頂部通過熱風(fēng)管與所述熱風(fēng)進(jìn)口相通;在每個(gè)配電柜內(nèi)都設(shè)有溫度探頭,所述溫度探頭的信號送入至一控制器中,該控制器控制所述排氣閥、熱風(fēng)閥、加熱裝置、通風(fēng)閥以及風(fēng)扇工作。
作為優(yōu)選:所述通風(fēng)管是橡膠管,在通風(fēng)管底部設(shè)有橡膠環(huán),橡膠環(huán)上設(shè)有第二安裝孔,所述第一安裝孔和第二安裝孔通過螺釘連接。
作為優(yōu)選:所述風(fēng)口上部是一個(gè)矩形腔室、下部呈管狀;所述矩形腔室側(cè)面設(shè)有開口,所述通風(fēng)閥包括可在所述開口內(nèi)移動(dòng)的閥板和驅(qū)動(dòng)閥板的氣缸,所述氣缸的活塞桿前端與閥板后端的擋片連接,所述氣缸設(shè)置在座體上,所述座體固定于所述風(fēng)道底面。
作為優(yōu)選:所述風(fēng)道為鋁合金或不銹鋼制成的長方體風(fēng)道,在風(fēng)道外設(shè)有外框,所述外框通過穿過吊頂?shù)牡趵K安裝于配電間的天花板上。
本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種配電柜的溫控方法,其采用上面所述的配電柜的溫控系統(tǒng),其特征在于包括如下措施:
在平時(shí),加熱裝置和熱風(fēng)閥關(guān)閉,所有通風(fēng)閥和排氣閥打開,各個(gè)配電柜內(nèi)的熱空氣自然上升至風(fēng)道、并通過排氣管排至吊頂上方,最終從通風(fēng)窗處散出;
當(dāng)某個(gè)柜內(nèi)溫度大于TC時(shí),該柜的風(fēng)扇正轉(zhuǎn)通過背板上的螺孔向柜體內(nèi)送風(fēng),配電柜內(nèi)的熱空氣被吹至風(fēng)道并從排氣管排出,直到該柜內(nèi)溫度小于TB時(shí)風(fēng)扇停止工作;
當(dāng)有配電柜溫度低于TA時(shí),排氣閥關(guān)閉,配電柜中溫度低于TA的為低溫柜、溫度最高的為最高溫柜;
低溫柜對應(yīng)的通風(fēng)閥打開,風(fēng)扇反轉(zhuǎn)向外抽風(fēng),風(fēng)道內(nèi)的空氣被抽入該低溫柜內(nèi);
最高溫柜對應(yīng)的通風(fēng)閥打開,風(fēng)扇不工作,最高溫柜內(nèi)的熱空氣通過風(fēng)道對低溫柜進(jìn)行溫度補(bǔ)償,當(dāng)原先最高溫柜的溫度降低成非最高溫柜時(shí),由新的最高溫柜對低溫柜進(jìn)行溫度補(bǔ)償,而原先的最高溫柜對應(yīng)的通風(fēng)閥延時(shí)T1后關(guān)閉;
其它配電柜對應(yīng)的通風(fēng)閥關(guān)閉、風(fēng)扇不工作;
上述操作持續(xù)時(shí)間T2后低溫柜消失,則所有通風(fēng)閥和排氣閥打開,各柜各自散熱;
T2后低溫柜仍存在時(shí),增開加熱裝置和熱風(fēng)閥,熱風(fēng)柜內(nèi)的熱空氣也被抽入風(fēng)道內(nèi)對低溫柜進(jìn)行進(jìn)一步的溫度補(bǔ)償,在此過程中,原先最高溫柜的溫度降低成非最高溫柜時(shí)對應(yīng)的通風(fēng)閥立即關(guān)閉;當(dāng)?shù)蜏毓裣Ш?,加熱裝置和熱風(fēng)閥關(guān)閉,所有通風(fēng)閥和排氣閥打開,各柜各自散熱;
其中:TA<TB<TC。
本發(fā)明所述的配電柜的溫控系統(tǒng)及方法,它的有益效果是:
在平時(shí),各個(gè)配電柜內(nèi)的熱空氣自然上升至風(fēng)道、并通過排氣管排至吊頂上方,最終從通風(fēng)窗處散出;外部的空氣則從風(fēng)扇處溢入,排出的熱空氣被隔于吊頂上方,這樣配電柜周邊的溫度較低,其進(jìn)入配電柜內(nèi)后冷卻效果好;
當(dāng)某個(gè)柜內(nèi)溫度大于TC時(shí)需要散熱時(shí),該柜的風(fēng)扇正轉(zhuǎn)通過背板上的螺孔向柜體內(nèi)送風(fēng),配電柜內(nèi)的熱空氣被吹至風(fēng)道并從排氣管排出,相比自然溢出,這種方式增加了動(dòng)力,散熱效果進(jìn)一步提升,同時(shí)由于吹出的熱風(fēng)位于吊頂上方,因此配電柜周邊的溫度也不受影響;
當(dāng)有配電柜溫度低于TA時(shí),為了防止凝露,溫度較高的配電柜可以通過風(fēng)道對低溫柜進(jìn)行溫度補(bǔ)償,使低溫柜溫度上升,一方面不用借助額外的加熱設(shè)備即提高了低溫柜的溫度,解除凝露隱患,另一方面溫度較高的配電柜可得到降溫,一石二鳥;當(dāng)配電柜的溫度補(bǔ)償不能完全湊效時(shí),可借助熱風(fēng)柜升溫,而熱風(fēng)柜僅需一只,且不常用,總體成本較低。
這種溫控系統(tǒng)及方法可以更好地控制配電柜內(nèi)的溫度,使其能夠滿足運(yùn)行時(shí)的溫度需求,提高使用安全性,延長電氣元件的使用壽命。
附圖說明
圖1是實(shí)施例1配電柜的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是實(shí)施例2配電柜的溫控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是實(shí)施例2配電柜的溫控系統(tǒng)的后視圖;
圖4是實(shí)施例2通風(fēng)管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是實(shí)施例2通風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:
配電柜00、柜體01、通風(fēng)孔02、第一安裝孔03、螺孔04、背腔05、框式密封條06、風(fēng)扇07;
配電間10、吊頂11、通風(fēng)窗12、風(fēng)道13、風(fēng)口14、通風(fēng)閥15、通風(fēng)管16、排氣管17、有排氣閥18、熱風(fēng)柜19、熱風(fēng)進(jìn)口20、熱風(fēng)閥21、加熱裝置22、進(jìn)風(fēng)窗23、熱風(fēng)管24、溫度探頭25。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1:
如圖1所示,本實(shí)施例所描述的配電柜,配電柜,包括柜體01,其特征是所述柜體01頂部設(shè)有通風(fēng)孔02,在通風(fēng)孔02外圍設(shè)有一圈第一安裝孔03;所述柜體01的背板08上布滿螺孔04,在柜體01背面連接有背腔05,在所述背板08和背腔05之間設(shè)有框式密封條06;所述背腔05下部設(shè)有風(fēng)扇07。
本實(shí)施例所描述的配電柜,它的有益效果是:背板08上布滿螺孔04,母線槽、用于安裝電氣元件的卡條等器件直接通過螺釘安裝于背板上,當(dāng)風(fēng)扇07正轉(zhuǎn)向內(nèi)送風(fēng)時(shí),氣流經(jīng)過背腔05、背板08上的螺孔04吹出,吹出的風(fēng)直接吹在電氣元件上,不僅可以推動(dòng)氣流往頂部的通風(fēng)孔02處吹出,而且散熱效果更好。其中,背板08最好采用絕緣板制成。
實(shí)施例2:
如圖2、3所示,本實(shí)施例所描述的配電柜的溫控系統(tǒng),包括若干位于配電間10內(nèi)的如實(shí)施例1所述的配電柜00000000,所述配電間10上部設(shè)有吊頂11,吊頂11上方設(shè)有通風(fēng)窗12;所述配電柜00上方設(shè)有一條風(fēng)道13,所述風(fēng)道13底面設(shè)有與配電柜00數(shù)量一致的風(fēng)口14,所述風(fēng)口14上設(shè)有通風(fēng)閥15,所述風(fēng)口14與相應(yīng)配電柜00的通風(fēng)孔02之間連接有通風(fēng)管16;風(fēng)道13頂部設(shè)有排氣管17,排氣管17出口位于所述吊頂11上方且在排氣管17上設(shè)有排氣閥18;其特征在于還包括熱風(fēng)柜19,所述風(fēng)道13底面還具有熱風(fēng)進(jìn)口20,在熱風(fēng)進(jìn)口20上設(shè)有熱風(fēng)閥21,所述熱風(fēng)柜19內(nèi)設(shè)有加熱裝置22(也采用電加熱管),在熱風(fēng)柜19上設(shè)有進(jìn)風(fēng)窗23,熱風(fēng)柜19頂部通過熱風(fēng)管24與所述熱風(fēng)進(jìn)口20相通;在每個(gè)配電柜00內(nèi)都設(shè)有溫度探頭25,所述溫度探頭25的信號送入至一控制器中,該控制器控制所述排氣閥18、熱風(fēng)閥21、加熱裝置22、通風(fēng)閥15以及風(fēng)扇07工作。
風(fēng)扇07正轉(zhuǎn)時(shí)向內(nèi)送風(fēng),風(fēng)扇07反轉(zhuǎn)時(shí)改變流向往外抽風(fēng),這是一般風(fēng)扇具有特點(diǎn),而正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)為常規(guī)技術(shù),如下列專利皆有提及:
201010101651.1、201110049864.9 、201510796836.1、201520323916.0。
具體地,如圖4所示,所述通風(fēng)管16是橡膠管,在通風(fēng)管16底部設(shè)有橡膠環(huán)161,橡膠環(huán)161上設(shè)有第二安裝孔162,所述第一安裝孔03和第二安裝孔162通過螺釘連接。而風(fēng)口14可嵌于通風(fēng)管16內(nèi),橡膠管材質(zhì)較軟易于安裝,而橡膠環(huán)161與第一安裝孔03相配合,也使安裝較為方便。
具體地,如圖5所示,所述風(fēng)口14上部是一個(gè)矩形腔室141、下部呈管狀;所述矩形腔室141側(cè)面設(shè)有開口142,所述通風(fēng)閥15包括可在所述開口142內(nèi)移動(dòng)的閥板151和驅(qū)動(dòng)閥板151的氣缸152,所述氣缸152的活塞桿155前端與閥板151后端的擋片153連接,所述氣缸152設(shè)置在座體154上,所述座體154固定于所述風(fēng)道13底面。這是對通風(fēng)閥15采用了較為優(yōu)選的方案,結(jié)構(gòu)簡單,比起通風(fēng)閥15采用大口徑的電磁閥,這樣的方式成本更低。
具體地,所述風(fēng)道13為鋁合金或不銹鋼制成的長方體風(fēng)道,在風(fēng)道13外設(shè)有外框131,所述外框131通過穿過吊頂11的吊繩132安裝于配電間10的天花板上。明顯地,風(fēng)道13也可以是架在安裝條上,而安裝條兩端固定于配電間的墻壁上。
本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種配電柜的溫控方法,其采用上面所述的配電柜的溫控系統(tǒng),其特征在于包括如下措施:
在平時(shí),加熱裝置22和熱風(fēng)閥21關(guān)閉,所有通風(fēng)閥15和排氣閥18打開,各個(gè)配電柜00內(nèi)的熱空氣自然上升至風(fēng)道13、并通過排氣管17排至吊頂11上方,最終從通風(fēng)窗12處散出;
當(dāng)某個(gè)柜內(nèi)溫度大于TC時(shí),該柜的風(fēng)扇07正轉(zhuǎn)通過背板上的螺孔04向柜體01內(nèi)送風(fēng),配電柜00內(nèi)的熱空氣被吹至風(fēng)道13并從排氣管17排出,直到該柜內(nèi)溫度小于TB時(shí)風(fēng)扇07停止工作;
當(dāng)有配電柜00溫度低于TA時(shí),排氣閥18關(guān)閉,配電柜00中溫度低于TA的為低溫柜、溫度最高的為最高溫柜;
低溫柜對應(yīng)的通風(fēng)閥15打開,風(fēng)扇07反轉(zhuǎn)向外抽風(fēng),風(fēng)道13內(nèi)的空氣被抽入該低溫柜內(nèi);
最高溫柜對應(yīng)的通風(fēng)閥15打開,風(fēng)扇07不工作,最高溫柜內(nèi)的熱空氣通過風(fēng)道13對低溫柜進(jìn)行溫度補(bǔ)償,當(dāng)原先最高溫柜的溫度降低成非最高溫柜時(shí),由新的最高溫柜對低溫柜進(jìn)行溫度補(bǔ)償,而原先的最高溫柜對應(yīng)的通風(fēng)閥15延時(shí)T1后關(guān)閉; T1可以取2-3分鐘,這樣設(shè)置的原因是:能夠成為最高溫柜的電氣柜一般發(fā)熱量最大,當(dāng)其降溫后成為非最高溫柜時(shí),仍讓其向外輸出熱風(fēng)是為了使其能夠更好地散熱,這樣設(shè)置后,可能存在多只溫度較高的配電柜同時(shí)往風(fēng)道內(nèi)供熱風(fēng)的情況,兼顧了補(bǔ)償與散熱兩方面;
其它配電柜00對應(yīng)的通風(fēng)閥15關(guān)閉、風(fēng)扇07不工作;
上述操作持續(xù)時(shí)間T2后低溫柜消失,則所有通風(fēng)閥15和排氣閥18打開,各柜各自散熱;(T2可以取15-20分鐘,T2時(shí)間宜長,盡量依靠配電柜00間解決問題,減少熱風(fēng)柜的開啟以節(jié)能,因?yàn)橐揽繜犸L(fēng)柜加熱反倒給后續(xù)散熱提供壓力,不劃算);
T2后低溫柜仍存在時(shí),增開加熱裝置22和熱風(fēng)閥21,熱風(fēng)柜19內(nèi)的熱空氣也被抽入風(fēng)道13內(nèi)對低溫柜進(jìn)行進(jìn)一步的溫度補(bǔ)償,在此過程中,原先最高溫柜的溫度降低成非最高溫柜時(shí)對應(yīng)的通風(fēng)閥15立即關(guān)閉(這樣只有最高溫柜和熱風(fēng)柜19可往風(fēng)道內(nèi)送風(fēng),因?yàn)槿绻嗟呐潆姽穸伎赏L(fēng)道內(nèi)送風(fēng)的話,一方面熱風(fēng)柜19的供風(fēng)量就少了,會減弱熱風(fēng)柜19的作用,另一方面低溫柜的風(fēng)扇吸力也沒這么大);當(dāng)?shù)蜏毓裣Ш?,加熱裝置22和熱風(fēng)閥21關(guān)閉,所有通風(fēng)閥15和排氣閥18打開,各柜各自散熱;
其中:TA<TB<TC。
TA為警界低溫,TA可以取5-7攝氏度;
TB代表相對安全溫度,TB取40-50攝氏度;
TC代表警界高溫,TC取65-70攝氏度;具體本領(lǐng)域技術(shù)人員在此范圍內(nèi)可以選擇;
本發(fā)明所述的配電柜的溫控系統(tǒng)及方法,它的有益效果是:
在平時(shí),各個(gè)配電柜00內(nèi)的熱空氣自然上升至風(fēng)道13、并通過排氣管17排至吊頂11上方,最終從通風(fēng)窗12處散出;外部的空氣則從風(fēng)扇處溢入,排出的熱空氣被隔于吊頂11上方,這樣配電柜00周邊的溫度較低,其進(jìn)入配電柜00內(nèi)后冷卻效果好;
當(dāng)某個(gè)柜內(nèi)溫度大于TC時(shí)需要散熱時(shí),該柜的風(fēng)扇07正轉(zhuǎn)通過背板上的螺孔04向柜體01內(nèi)送風(fēng),配電柜00內(nèi)的熱空氣被吹至風(fēng)道13并從排氣管17排出,相比自然溢出,這種方式增加了動(dòng)力,散熱效果進(jìn)一步提升,同時(shí)由于吹出的熱風(fēng)位于吊頂11上方,因此配電柜00周邊的溫度也不受影響;
當(dāng)有配電柜00溫度低于TA時(shí),為了防止凝露,溫度較高的配電柜00可以通過風(fēng)道13對低溫柜進(jìn)行溫度補(bǔ)償,使低溫柜溫度上升,一方面不用借助額外的加熱設(shè)備即提高了低溫柜的溫度,解除凝露隱患,另一方面溫度較高的配電柜00可得到降溫,一石二鳥;當(dāng)配電柜00的溫度補(bǔ)償不能完全湊效時(shí),可借助熱風(fēng)柜升溫,而熱風(fēng)柜僅需一只,且不常用,總體成本較低。
這種溫控系統(tǒng)及方法可以更好地控制配電柜00內(nèi)的溫度,使其能夠滿足運(yùn)行時(shí)的溫度需求,提高使用安全性,延長電氣元件的使用壽命
上述實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的構(gòu)思作舉例說明,明顯地,本專利的保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。
本領(lǐng)域技術(shù)人員對上述實(shí)施例所作的各種等同修改或補(bǔ)充,都應(yīng)當(dāng)落入本專利的保護(hù)范圍。