本申請涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種安全環(huán)保型電力電氣柜裝置。

背景技術(shù)：

電力電氣柜是一種常見的電力基礎(chǔ)設(shè)施，由于電力電氣柜內(nèi)部裝有大量的電力部件，因此，其防護(hù)性顯得尤為重要。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種電子設(shè)備日益增多，電視、電腦、微波爐、電熱毯、手機(jī)等電器成為日常生活不可缺少的一部分，導(dǎo)致電磁波污染無處不在，該電磁污染會對電力電氣柜的正常工作造成一定的影響，嚴(yán)重者，會導(dǎo)致電力電氣柜癱瘓，從而造成更大的損失。

對于電力電氣柜安裝電磁波吸波材料是一種有效的防護(hù)手段，可以有效降低電磁污染，理想的吸波材料應(yīng)該具有強(qiáng)吸收、寬頻段、厚度薄、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，現(xiàn)有的微波吸收材料很難滿足這些要求，目前還沒有哪種吸波材料能夠滿足吸收強(qiáng)、寬頻帶、輕質(zhì)、耐高溫和氧化等應(yīng)用要求，特別是吸收超過20db的損耗頻帶太窄。鐵氧體是微波吸收技術(shù)中的主體材料，具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，高磁導(dǎo)率、高磁損耗、使用頻率高等優(yōu)點(diǎn)，具有電介質(zhì)損耗和磁介質(zhì)損耗的特性，但是其存在密度大、低頻吸收差、吸波頻帶窄的問題，對鐵氧體吸波材料進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)和設(shè)計合成具有電磁波吸收強(qiáng)、寬頻、涂層薄、密度小的吸波材料是一個重要的研究目標(biāo)。

此外，由于電力電氣柜多為室外使用，由于自然環(huán)境的影響，使得電力電氣柜很容易受潮、進(jìn)水、腐蝕，從而影響安全用電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述提出的問題，本發(fā)明在傳統(tǒng)電力電氣柜的基礎(chǔ)上，提供了一種能夠有效防水、防電磁輻射的電力電氣柜，即一種安全環(huán)保型電力電氣柜裝置。

本發(fā)明旨在提供一種安全環(huán)保型電力電氣柜裝置，以解決上述提出問題。

本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種安全環(huán)保型電力電氣柜裝置，該電力電氣柜裝置包括由金屬構(gòu)成的外殼，外殼的內(nèi)側(cè)還包括一層由絕熱板構(gòu)成的內(nèi)殼，外殼和內(nèi)殼之間設(shè)有珍珠棉，外殼和內(nèi)殼之間通過連接部件連接為一體；該外殼外側(cè)設(shè)有吸波層，該吸波層以泡沫陶瓷吸波材料貼附在外殼外側(cè)形成，外殼的后板上設(shè)有若干橫板，各個橫板向外保留一定角度豎直排列，后板的內(nèi)部設(shè)有一條縱向的隔板，隔板上設(shè)有一風(fēng)扇；該內(nèi)殼上布滿通孔，內(nèi)殼由pvc板構(gòu)成，該pvc板為透明板，并且其表面制成凸透鏡陣列。

該吸波層厚度為3mm，該吸波層是由泡沫陶瓷吸波材料貼附在外殼外側(cè)形成的，該泡沫陶瓷吸波材料按重量百分比包括：碳化硅35％、鐵氧體復(fù)合吸波顆粒20％、碳酸鈣微粉14％、硅粉10％、羥甲基纖維素6％、硅溶膠15％，其中，該鐵氧體復(fù)合吸波顆粒為一種鎳鐵氧體復(fù)合吸波顆粒，其是以nife2o4磁性相和非磁性相氧化鎢、sio2、tio2相結(jié)合，具體為多層空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/氧化鎢/nife2o4。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明的電力電氣柜裝置包括由金屬構(gòu)成的外殼，外殼的內(nèi)側(cè)還包括一層由絕熱板構(gòu)成的內(nèi)殼，外殼和內(nèi)殼之間設(shè)有珍珠棉，外殼和內(nèi)殼之間通過連接部件連接為一體，其中該外殼外側(cè)還設(shè)有吸波層；其能夠防止電力電氣柜裝置內(nèi)部受潮，同時該電力電氣柜裝置能夠有效防止電磁波對內(nèi)部部件的電磁干擾。

本申請附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實(shí)踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明電力電氣柜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明電力電氣柜裝置中外殼和內(nèi)殼側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明電力電氣柜裝置中內(nèi)殼的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，4-外殼，5-內(nèi)殼，6-珍珠棉，7-吸波層，8-防水板，9-底座，10-橫板，11-隔板，12-風(fēng)扇，13-通孔，14-凸透鏡，15-溫度感應(yīng)器，16-開關(guān)。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

結(jié)合圖1、圖2，本申請的一種安全環(huán)保型電力電氣柜裝置，該電力電氣柜裝置包括由金屬構(gòu)成的外殼4，外殼4的內(nèi)側(cè)還包括一層由絕熱板構(gòu)成的內(nèi)殼5，外殼4和內(nèi)殼5之間設(shè)有珍珠棉6，外殼4和內(nèi)殼5之間通過連接部件連接為一體。

在該電力電氣柜中，該外殼4外側(cè)設(shè)有吸波層7，該吸波層7以泡沫陶瓷吸波材料貼附在外殼4外側(cè)形成；外殼4的上方固定連接有防水板8，外殼4的下方固定連接有底座9，底座9為表面光滑的不銹鋼薄板，能防止小動物爬到電力柜的里面，對內(nèi)部進(jìn)行損害；外殼4的后板上設(shè)有若干橫板10，各個橫板10向外保留一定角度豎直排列，后板的內(nèi)部設(shè)有一條縱向的隔板11，隔板11上設(shè)有一風(fēng)扇12。

在該電力電氣柜中，該內(nèi)殼5上布滿通孔13，內(nèi)殼5由pvc板構(gòu)成，具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，該pvc板為透明板，并且其表面制成凸透鏡14陣列；內(nèi)殼5的內(nèi)部設(shè)有溫度感應(yīng)器15和開關(guān)16，溫度感應(yīng)器15、開關(guān)16和風(fēng)扇12依次電連接。

在使用時，當(dāng)本申請的電力電氣柜的內(nèi)外溫差較大時，外殼的表面處于較冷狀態(tài)，這樣使得柜體內(nèi)部的熱空氣穿過內(nèi)殼表面的通孔運(yùn)動到外殼的內(nèi)壁，并在外殼的內(nèi)壁遇冷液化為液珠，從而該液珠被隔離在外殼和內(nèi)殼之間的夾層內(nèi)；由于該內(nèi)殼為透明的pvc板，在其表面設(shè)有凸透鏡陣列，那么電力電氣柜內(nèi)部的熱輻射可以透過內(nèi)殼作用在外殼內(nèi)壁上形成一系列點(diǎn)陣，該點(diǎn)陣能夠使得其周圍的液珠快速蒸發(fā)，同時外殼和內(nèi)殼之間的珍珠棉也可以吸收液珠，更加避免了柜體內(nèi)部部件與液珠的接觸，消除了漏電等安全隱患；當(dāng)溫度過高時，溫度傳感器感應(yīng)到過熱，驅(qū)動開關(guān)打開風(fēng)扇散熱。

本申請的技術(shù)方案，在使用時，除了能夠散熱防水外，外殼外側(cè)設(shè)有吸波層，該吸波層對于電磁波的吸收、損耗能力強(qiáng)，從而能夠保障柜體內(nèi)部件的安全運(yùn)行。

在一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，該吸波層7厚度為3mm，其是由泡沫陶瓷吸波材料貼附在外殼外側(cè)形成的，該泡沫陶瓷吸波材料按重量百分比包括：碳化硅35％、鐵氧體復(fù)合吸波顆粒20％、碳酸鈣微粉14％、硅粉10％、羥甲基纖維素6％、硅溶膠15％。

其中，該泡沫陶瓷吸波材料的制備過程為：

步驟1：將羥甲基纖維素溶于水中，超聲分散，得粘性液體；

步驟2：在上步所得到的粘性液體中加入碳化硅微粉、鐵氧體復(fù)合吸波顆粒、碳酸鈣微粉，攪拌均勻；

步驟3：加入硅溶膠充分混合均勻后置于成型容器中成型，再經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)即可得到泡沫陶瓷吸波材料。

鐵氧體燒結(jié)吸波材料具有吸波強(qiáng)、頻帶較寬的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的泡沫陶瓷吸波材料具有良好的吸波性能、力學(xué)性能、耐熱性能。

在進(jìn)一步優(yōu)選地實(shí)施方式中，該鐵氧體復(fù)合吸波顆粒為一種鎳鐵氧體復(fù)合吸波顆粒，其以nife2o4為磁性相，nife2o4屬于尖晶石型鐵氧體，是重要的功能性材料，廣泛應(yīng)用于互感器件、磁芯軸承、轉(zhuǎn)換開關(guān)等電子行業(yè)，將其作為吸波材料存在密度較大、低頻吸收差、強(qiáng)吸收頻率不夠?qū)挼热秉c(diǎn)。

為此，本申請所涉及的鐵氧體復(fù)合吸波顆粒，其是以nife2o4磁性相和非磁性相氧化鎢、sio2、tio2相結(jié)合，具體為多層空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/氧化鎢/nife2o4。

在本申請的技術(shù)方案中，該鐵氧體復(fù)合吸波顆粒的空心結(jié)構(gòu)是這樣形成的：首先以花粉為模板，水熱合成花粉/nife2o4，經(jīng)過燒結(jié)，將花粉模板去除，得到空心結(jié)構(gòu)的nife2o4，然后再在外層依次包覆氧化鎢層、sio2、tio2，最后得到多層空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/氧化鎢/nife2o4。

通過采用花粉模板法，制備形成了空心結(jié)構(gòu)的nife2o4，該nife2o4的空心結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了積極的效果，一方面，使得該nife2o4密度有效降低，滿足輕質(zhì)化要求；在另一方面，當(dāng)電磁波入射到該空心結(jié)構(gòu)中時，該空心結(jié)構(gòu)能夠使得電磁波的反射次數(shù)增加，增加了電磁波的電磁損耗，從而提高了電磁波的吸波性能。

采用花粉為模板的好處在于，花粉在自然界中比較長常見，將其應(yīng)用于吸波材料中的技術(shù)方案不多，其表面具有凹凸不平的多孔狀結(jié)構(gòu)，使得空心結(jié)構(gòu)的nife2o4也表現(xiàn)為空心的多孔狀結(jié)構(gòu)，有利于電磁波吸收。

此外，本申請中，將nife2o4與tio2結(jié)合，tio2是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的半導(dǎo)體材料，一般表現(xiàn)為光催化性能，用于光催化自清潔材料，或者用于造紙、橡膠等制品中，作為填充劑、著色劑使用，本申請中將其與nife2o4結(jié)合，可以提高nife2o4的微波損耗效率，明顯改善其電磁參數(shù)，特別是對復(fù)磁導(dǎo)率虛部改善明顯，提高其微波吸收性能；然而，由于tio2的介電常數(shù)較大，nife2o4與tio2直接結(jié)合，會大幅增加吸波材料的介電常數(shù)，不利于吸波材料的空間阻抗匹配，為了改善nife2o4與tio2復(fù)合材料的電磁參數(shù)，本申請的技術(shù)方案中，在nife2o4與tio2之間增加了氧化鎢和sio2材料，其中，氧化鎢表現(xiàn)為一種重要的半導(dǎo)體材料，其在信息存儲、變色窗、染料電池、化學(xué)傳感器等方面有廣泛的應(yīng)用，本申請的技術(shù)方案中，將氧化鎢與sio2結(jié)合，作為nife2o4與tio2之間的過渡層，使其磁導(dǎo)率增加的同時，介電常數(shù)增加有限。

即，本申請設(shè)計合成了多層空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/氧化鎢/nife2o4。

本申請技術(shù)方案中，所述的多層空心結(jié)構(gòu)tio2/sio2/氧化鎢/nife2o4復(fù)合吸波材料的制備過程如下：

s1：制備空心結(jié)構(gòu)nife2o4：稱取適量的表面活性劑聚乙二醇(peg)、十二烷基苯磺酸銨(sdbs)溶于蒸餾水中，再向其中按化學(xué)計量比1:2加入一定量的fe(no3)3·9h2o、ni(no3)2·6h2o，用co(nh2)2調(diào)節(jié)ph到10～11之間，攪拌均勻，得到前驅(qū)體溶液；然后，篩選出直徑為20μm的油菜花花花粉，用酒精漂洗、干燥；將干燥的花粉加入到上述前驅(qū)體溶液中，強(qiáng)力攪拌15h，將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)入高壓釜中于240℃反應(yīng)12h，自然冷卻，經(jīng)固液分離、洗滌、干燥，在空氣退火爐中以2℃/min的升溫速率升到600℃煅燒5h，去除花粉，得到空心結(jié)構(gòu)的nife2o4。

s2，包覆氧化鎢：將適量的wcl6溶解在無水乙醇溶液中，在室溫下攪拌6h，然后將其置于60℃的烘箱中靜置24h，加入適量的含有聚乙二醇的無水乙醇溶液，得到wo3前驅(qū)體溶液，然后將上述的空心結(jié)構(gòu)nife2o4加入該乙醇溶液中，攪拌均勻，靜置5天，經(jīng)固液分離、洗滌、干燥后得到空心結(jié)構(gòu)的氧化鎢/nife2o4。

s3，包覆sio2：稱取一定量的上述空心結(jié)構(gòu)氧化鎢/nife2o4加入到無水乙醇溶液中，超聲攪拌，然后加入適量的h2o，加入適量的正硅酸乙酯無水乙醇混合液，最后緩慢滴加氨水調(diào)節(jié)ph，再次超聲分散攪拌，加入少量檸檬酸修飾表面，過濾，洗滌，干燥得到空心結(jié)構(gòu)sio2/氧化鎢/nife2o4。

s4，包覆tio2：

a)首先，表面處理sio2/氧化鎢/nife2o4：將去離子水、乳化劑十二烷基苯磺酸銨(sdbs)、聚氧乙烯辛基酚醚(op-10)加入裝有機(jī)械攪拌、回流冷凝管、氮?dú)獗Ｗo(hù)及溫度計的反應(yīng)容器中，水浴加熱至70℃，攪拌使其溶解得到備用的乳化體系；將硅烷偶聯(lián)劑kh-570和上步的sio2/氧化鎢/nife2o4加入到苯乙烯中，超聲10min后加入乳化體系，乳化半小時后再加入引發(fā)劑過硫酸銨和緩沖劑nahco3，升溫至80℃并保溫2.0h，再升至90℃保溫0.5h后停止反應(yīng)，破乳，用熱水反復(fù)洗滌，干燥得到ps/sio2/氧化鎢/nife2o4；

b)制備tio2/sio2/氧化鎢/nife2o4：在燒瓶中加入去離子水，然后加入適量sdbs和聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，用鹽酸調(diào)節(jié)其ph值為2.3，然后邊攪拌邊將鈦酸四丁酯和無水乙醇的混合溶液加入，然后加入五水硝酸鈷和硝酸鈰的無水乙醇溶液，繼續(xù)攪拌1h，然后加入上述的ps/sio2/氧化鎢/nife2o4，用氨水調(diào)節(jié)ph值，在60℃下靜置24h，用蒸餾水和無水乙醇洗滌，干燥后得到tio2/ps/sio2/氧化鎢/nife2o4，去除ps，在600℃煅燒5h得到空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/氧化鎢/nife2o4，即鐵氧體復(fù)合吸波顆粒。

對上述的吸波層進(jìn)行屏蔽效能測試，發(fā)現(xiàn)，其電磁波衰減效果比較好，最大損耗達(dá)到35db，損耗效率超過20db的連續(xù)頻率寬度接近4ghz，該吸波體密度較小，吸波頻帶寬，有利于其實(shí)際應(yīng)用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。