CN113224658A - 一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法，包括外壳体，其特征在于：外壳体成边框由若干支撑杆构成，支撑杆上连接设置有若干模块化可沿着支撑杆相对外壳体活动的元器件；升降机构，带有若干动力单元；散热机构，包括温度传感器、散热风扇；防护控制器，连接设置有若干的用于监测环境变化的环境监测组件，用于控制开关柜内部机构的工作；本发明的开关柜内部元器件模块化设置，通过控制其相对位置排列，其正常模式下采用内置散热机构进行，在大风、大雨天气通过防护控制器实现节能散热，通过对环境天气的应用和利用使得本发明的开关柜，不仅具有高效的散热能力，智能应对雨天积水问题，通过升降机构使得开关柜的检修更加方便省力。

Description

一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法

技术领域

本发明涉及环网开关柜技术领域，具体为一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法。

背景技术

开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。开关柜的主要作用是在电力***进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。

但是在实际的使用过程中，开关柜内部的电器件在工作时会产生大量的热量，由于柜体相对较为封闭，热量无法及时散出，从而可能会对内部电器件造成一定的损坏，并且在对内部器件进行检修时，由于器件被外部壳体所包裹，所以导致整体的操作空间较小，给检修操作带来一定的不便，其次，户外开关柜受环境的影响比较大，当前的开关柜一般都是采用封闭式应对和避免环境影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法，以解决上述背景技术中提出热量无法及时散出、狭小空间不便于进行检修的以及合理应对以及利用户外天气变化的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种户外智能防雨散热型开关柜，包括外壳体，其特征在于：所述外壳体成矩形盒体设置，其边框由若干支撑杆构成，所述支撑杆上连接设置有若干模块化的元器件，所述元器件可沿着支撑杆相对外壳体活动；

升降机构，设置在外壳体一侧，带有若干动力单元通过传动带驱动元器件相对外壳体活动；

散热机构，包括位于外壳体内设置的温度传感器、散热风扇；

防护控制器，用于控制开关柜的机构联动工作，其包括对升降机构、散热机构的启停控制，所述防护控制器连接设置有若干的用于监测环境变化的环境监测组件。

作为上述方案的进一步设置，所述元器件相对外壳体呈双层错位设置，所述的元器件外固定连接有框架，所述框架通过升降机构的动力单元驱动控制可相对外壳体升降，其可驱动框架移动使的元器件交错呈一层设置。

作为上述方案的进一步设置，所述的元器件呈盒体状相互间隔设置，其上均设置有密封层、过滤层，所述密封层用于封闭单个元器件。

作为上述方案的进一步设置，所述外壳体上设置有水位传感器，所述水位传感器用于检测开关柜安置处积水高度，还包括有用于检测雨量大小的雨滴传感器。

作为上述方案的进一步设置，所述散热机构还包括用于封闭外壳体的密封门，所述外壳体上设置的用于散热机构的通风口，所述检测传感器位于通风口内外设置，用于监测外壳体内外环境反馈至控制器控制散热机构的启停。

一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法，其特征在于：包括如下

S1：开关柜在正常使用时，所述模块化的元器件分别错位升降，使其两个相邻元器件之间留有空间，所述密封门封闭外壳体，所述散热机构通过通风口实现开关柜内外气体交换进行散热，所述散热机构通过其连接设置温度传感器反馈信号控制散热风扇的功率；

S2：所述防护控制器连接设置的环境监测组件，实时监测外界和内部的环境变化，所述环境变化包括湿度、温度、烟雾、风力，所述环境监测组件用于反馈环境信息供防护控制器工作，以对开关柜进行模式切换；

S3：当环境检测组件检测到外界风力大于预设值，且湿度、温度适宜，所述元器件上设置的密封层解除对元器件的密封，所述过滤层工作，所述密封门打开，当散热机构的温度传感器反馈元器件温度低于设定值即可暂时关闭散热风扇；

S4：通过S3自然风对开关柜进行散热，当环境检测组件检测到环境任一指标不符合要求，防护控制器反向关闭开关柜，启动S1的正常工作模式通过散热机构对开关柜进行散热；

S5：当水位传感器检测到水位上升至预设高度时，所述防护控制器控制密封层封闭单一的元器件并将其升降至最高处，同时雨滴传感器对雨量进行检测，当其数值达到设定值时，所述外壳体的侧边以及顶部密封门开启。

优选的，所述S2中通过环境监测组件以及散热机构上的温度传感器监测触发的开关柜工作模式包括：S1所述的正常工作兼散热模式、S3所述的自然风节能补偿散热模式、S5所述的升降防护散热模式，通过所述的防护控制器控制切换。

优选的，所述过滤层包括对空气中的水汽、灰尘、杂质进行过滤的过滤网，所述散热风扇相对密封门延时关闭。

优选的，所述S5中的元器件升降至最高处后，相互之间设置有供雨水流过的间隔，且所述开关柜内的发热元件紧贴侧边和顶部设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的开关柜内部元器件模块化设置，通过控制其相对位置排列，形成最佳的散热通道便于散热提升散热效果，其应对散热、降雨积水的三种模式，正常模式下采用内置的散热机构进行，在大风、大雨天气通过防护控制器实现补偿节能散热，通过对环境天气的应用和利用使得本发明的开关柜，不仅具有高效的散热能力，智能避雨避积水效果，其次通过升降机构使得工作人员对开关柜的检修更加方便省力。

附图说明

图1为本发明开关柜结构示意图。

图2为本发明开关柜内部结构示意图。

图3为本发明元器件示意图。

图中：1、外壳体；11、密封门；2、支撑杆；3、元器件；31、框架；32、密封层；33、过滤层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种户外智能防雨散热型开关柜，包括外壳体1，其特征在于：所述外壳体1成矩形盒体设置，其边框由若干支撑杆2构成，所述支撑杆2上连接设置有若干模块化的元器件3，所述元器件3可沿着支撑杆2相对外壳体1活动；

升降机构，设置在外壳体1一侧，带有若干动力单元通过传动带驱动元器件3相对外壳体1活动；

散热机构，包括位于外壳体1内设置的温度传感器、散热风扇；

防护控制器，用于控制开关柜的机构联动工作，其包括对升降机构、散热机构的启停控制，所述防护控制器连接设置有若干的用于监测环境变化的环境监测组件。

作为上述方案的进一步设置，如图2所示的，所述元器件3相对外壳体1呈双层错位设置，所述的元器件3外固定连接有框架31，所述框架31通过升降机构的动力单元驱动控制可相对外壳体1升降，其可驱动框架31移动使的元器件3交错呈一层设置。

作为上述方案的进一步设置，如图3所示的，所述元器件3呈盒体状相互间隔设置，其上均设置有密封层32、过滤层33，所述密封层32用于封闭单个元器件3。

作为上述方案的进一步设置，所述外壳体1上设置有水位传感器，所述水位传感器用于检测开关柜安置处积水高度，还包括有用于检测雨量大小的雨滴传感器。

作为上述方案的进一步设置，所述散热机构还包括用于封闭外壳体1的密封门11，所述外壳体1上设置的用于散热机构的通风口，所述检测传感器位于通风口内外设置，用于监测外壳体1内外环境反馈至控制器控制散热机构的启停。

一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法，其特征在于：包括如下

S1：开关柜在正常使用时，所述模块化的元器件3分别错位升降，使其两个相邻元器件3之间留有空间，所述密封门11封闭外壳体1，所述散热机构通过通风口实现开关柜内外气体交换进行散热，所述散热机构通过其连接设置温度传感器反馈信号控制散热风扇的功率；

S2：所述防护控制器连接设置的环境监测组件，实时监测外界和内部的环境变化，所述环境变化包括湿度、温度、烟雾、风力，所述环境监测组件用于反馈环境信息供防护控制器工作，以对开关柜进行模式切换；

S3：当环境检测组件检测到外界风力大于预设值，且湿度、温度适宜，所述元器件3上设置的密封层32解除对元器件3的密封，所述过滤层33工作，所述密封门11打开，当散热机构的温度传感器反馈元器件3温度低于设定值即可暂时关闭散热风扇；

S4：通过S3自然风对开关柜进行散热，当环境检测组件检测到环境任一指标不符合要求，防护控制器反向关闭开关柜，启动S1的正常工作模式通过散热机构对开关柜进行散热；

S5：当水位传感器检测到水位上升至预设高度时，所述防护控制器控制密封层32封闭单一的元器件3并将其升降至最高处，同时雨滴传感器对雨量进行检测，当其数值达到设定值时，所述外壳体1的侧边以及顶部密封门11开启。

优选的，所述S2中通过环境监测组件以及散热机构上的温度传感器监测触发的开关柜工作模式包括：S1所述的正常工作兼散热模式、S3所述的自然风节能补偿散热模式、S5所述的升降防护散热模式，通过所述的防护控制器控制切换。

优选的，所述过滤层33包括对空气中的水汽、灰尘、杂质进行过滤的过滤网，所述散热风扇相对密封门1延时关闭。

优选的，所述S5中的元器件3升降至最高处后，相互之间设置有供雨水流过的间隔，且所述开关柜内的发热元件紧贴侧边和顶部设置。

工作原理：本装置设置有三个工作模式分别对应不同的环境变化：

模式一、正常工作兼散热模式：此模式为本发明开关柜在正常使用时所常用设置，当开关柜处于该模式，其内部模块化的元器件3相互间分别错位升降，使其两个相邻元器件3之间上下错位，水平之间留出大量通风空间便于散热，此时，外壳体1的密封门11密闭，开关柜通过散热机构基于散热风扇和单向气体输送的通风口实现内外气体交换进行散热，此时散热机构通过其连接设置温度传感器反馈信号，通过内置程序控制散热风扇的功率，此散热风扇可设置为PWM芯片控制的风扇；

模式二、自然风节能补偿散热模式：此模式主要针对户外开关柜设置地区可能位于具有大风天气的场景，当环境检测组件经过多个传感器检测到外界风力大于预设值，且湿度、温度适宜，上述的监测反馈信号，均满足启动自然风节能补偿散热模式时，防护控制器通过控制元器件3上设置的密封层32解除对单个的元器件3的密封，只留下过滤层33工作，过滤层33起到防止外界杂质直接进入元器件3内部接触的功能，然后将外壳体3的密封门11打开，解除对外壳体3的密封保护，使得自然风可以直接吹拂在元器件3上，经过过滤层33的过滤后与内部空气进行交换散热，在模式启动状态，当散热机构的温度传感器反馈元器件3温度低于设定值，即可暂时关闭散热风扇，只留下自然风进行散热，若外界风力不足以为开关柜降温散热或其内部温度高于设定值则恢复模式一散热模式；

模式三、升降防护散热模式：此模式主要针对户外开关柜，在使用过程中可能遇到安装位置积水和下雨积水的问题，在外壳体1上还设置有水位传感器和雨滴传感器，当位于外壳体1底部设置的水位传感器检测到水位上升至预设高度时，首先，防护控制器工作控制密封层32封闭单一的元器件3，其次，分为多层设置且相互可错位的元器件3，在驱动单元驱动下通过框架31与支撑杆2配合将其全部升降至最高处并列，同时雨滴传感器对雨量进行检测，当其数值达到设定值时，所述外壳体1的侧边以及顶部密封门11开启，让外界的雨水冲刷密封状态的元器件3表面进行降温，其一可以在密封排列避免低位积水浸泡状态的元器件3，在失去散热机构的降温情况下得到温度调节，其二，雨天主动开启，不仅可以对元器件3表面进行清洁，同时可以节约散热机构的消耗。

本发明的升降机构还用于在维护保养检修开关柜时，通过控制其精准移动，将任一模块化的元器件3降低提升高度至适宜的位置，方便工作人员进行操作。

本发明的开关柜内部元器件模块化设置，通过控制其相对位置排列，形成最佳的散热通道便于散热提升散热效果，其应对散热、降雨积水的三种模式，正常模式下采用内置的散热机构进行，在大风、大雨天气通过防护控制器实现补偿节能散热，通过对环境天气的应用和利用使得本发明的开关柜，不仅具有高效的散热能力，智能避雨避积水效果，其次通过升降机构使得工作人员对开关柜的检修更加方便省力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种户外智能防雨散热型开关柜，包括外壳体(1)，其特征在于：所述外壳体(1)成矩形盒体设置，其边框由若干支撑杆(2)构成，所述支撑杆(2)上连接设置有若干模块化的元器件(3)，所述元器件(3)可沿着支撑杆(2)相对外壳体(1)活动；

升降机构，设置在外壳体(1)一侧，带有若干动力单元通过传动带驱动元器件(3)相对外壳体(1)活动；

散热机构，包括位于外壳体(1)内设置的温度传感器、散热风扇；

防护控制器，用于控制开关柜的机构联动工作，其包括对升降机构、散热机构的启停控制，所述防护控制器连接设置有若干的用于监测环境变化的环境监测组件。

2.根据权利要求1所述的一种户外智能防雨散热型开关柜，其特征在于：所述元器件(3)相对外壳体(1)呈双层错位设置，所述的元器件(3)外固定连接有框架(31)，所述框架(31)通过升降机构的动力单元驱动控制可相对外壳体(1)升降，其可驱动框架(31)移动使的元器件(3)交错呈一层设置。

3.根据权利要求2所述的一种户外智能防雨散热型开关柜，其特征在于：所述的元器件(3)呈盒体状相互间隔设置，其上均设置有密封层(32)、过滤层(33)，所述密封层(32)用于封闭单个元器件(3)。

4.根据权利要求3所述的一种户外智能防雨散热型开关柜，其特征在于：所述外壳体(1)上设置有水位传感器，所述水位传感器用于检测开关柜安置处积水高度，还包括有用于检测雨量大小的雨滴传感器。

5.根据权利要求1所述的一种户外智能防雨散热型开关柜，其特征在于：所述散热机构还包括用于封闭外壳体(1)的密封门(11)，所述外壳体(1)上设置的用于散热机构的通风口，所述检测传感器位于通风口内外设置，用于监测外壳体(1)内外环境反馈至控制器控制散热机构的启停。

6.一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法，其特征在于：包括如下

S1：开关柜在正常使用时，所述模块化的元器件(3)分别错位升降，使其两个相邻元器件(3)之间留有空间，所述密封门(11)封闭外壳体(1)，所述散热机构通过通风口实现开关柜内外气体交换进行散热，所述散热机构通过其连接设置温度传感器反馈信号控制散热风扇的功率；

S2：所述防护控制器连接设置的环境监测组件，实时监测外界和内部的环境变化，所述环境变化包括湿度、温度、烟雾、风力，所述环境监测组件用于反馈环境信息供防护控制器工作，以对开关柜进行模式切换；

S3：当环境检测组件检测到外界风力大于预设值，且湿度、温度适宜，所述元器件(3)上设置的密封层(32)解除对元器件(3)的密封，所述过滤层(33)工作，所述密封门(11)打开，当散热机构的温度传感器反馈元器件(3)温度低于设定值即可暂时关闭散热风扇；

S4：通过S3自然风对开关柜进行散热，当环境检测组件检测到环境任一指标不符合要求，防护控制器反向关闭开关柜，启动S1的正常工作模式通过散热机构对开关柜进行散热；

S5：当水位传感器检测到水位上升至预设高度时，所述防护控制器控制密封层(32)封闭单一的元器件(3)并将其升降至最高处，同时雨滴传感器对雨量进行检测，当其数值达到设定值时，所述外壳体(1)的侧边以及顶部密封门(11)开启。

7.根据权利要求6所述的一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法，其特征在于：所述S2中通过环境监测组件以及散热机构上的温度传感器监测触发的开关柜工作模式包括：S1所述的正常工作兼散热模式、S3所述的自然风节能补偿散热模式、S5所述的升降防护散热模式，通过所述的防护控制器控制切换。

8.根据权利要求6所述的一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法，其特征在于：所述过滤层(33)包括对空气中的水汽、灰尘、杂质进行过滤的过滤网，所述散热风扇相对密封门(1)延时关闭。

9.根据权利要求6所述的一种户外智能防雨散热型开关柜及其应用方法，其特征在于：所述S5中的元器件(3)升降至最高处后，相互之间设置有供雨水流过的间隔，且所述开关柜内的发热元件紧贴侧边和顶部设置。

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