CN116613651A - 一种具有高温保护功能的配电柜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了应用于配电柜领域的一种具有高温保护功能的配电柜，该配电柜通过C形水冷排以及地下水箱的配合设置，在夏季，循环水泵工作，将地下水箱内的水沿着C形水冷排在柜体表面进行循环流动，在此过程中，循环水可带走柜体内大量热量，同时，循环水中携带的热量，直接朝向地下散热，相较于现有技术，可在实现稳定散热的基础上，无需过多的投入冷却水的成本，另外，在温度过高时，循环水泵加快循环水的泵入速度，使循环水进入到C形水冷排内的冲击力增大，进而使C形水冷排上的水变片逐渐伸展并与柜体表面贴附，有效增大循环水与柜体的接触面积，大幅度提高散热效率，实现在高温时的自发防护。
Description
技术领域
本申请涉及配电柜领域，特别涉及一种具有高温保护功能的配电柜。
背景技术
配电柜(箱)分动力配电柜(箱)和照明配电柜(箱)、计量柜(箱)，是配电***的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。
在夏季，环境温度过高，配电柜内自身的电气元件在运行时同样产生大量热量，导致配电就难以及时散发，存在一定的安全隐患，而对于安装在室外的配电柜来说，在发生温度过高的情况时，并且难以及时对其进行降温措施，导致室外的配电柜安全隐患较高。
因而，针对室外环境，亟需提供一种能自发进行高温保护的配电柜。
发明内容
本申请目的在于在高温情况下，自动进行降温操作，提高室外人工难以及时进行降温干预的配电柜的安全系数，相比现有技术提供一种具有高温保护功能的配电柜，包括内部安装有温度传感器的柜体，柜体下端固定连接有底座，柜体左右两外端均开凿有多个散热口，柜体外端套设有C形外罩，C形外罩底部与底座之间连接有多个支撑杆，C形外罩内设有C形水冷排，C形水冷排的两个端部分均固定连接有导水管，导水管贯穿C形外罩并延伸至底座上，柜体所安装的地面内埋设有地下水箱，地下水箱位于底座正下方，两个导水管的端部均延伸至地面以下并与地下水箱相通，且其中一个导水管上安装有循环水泵。
通过C形水冷排以及地下水箱的配合设置，在夏季，循环水泵工作，将地下水箱内的水沿着C形水冷排在柜体表面进行循环流动，在此过程中，循环水可带走柜体内大量热量，同时，循环水中携带的热量，直接朝向地下散热，相较于现有技术，可在实现稳定散热的基础上，无需过多的投入冷却水的成本，另外，在温度过高时，循环水泵加快循环水的泵入速度，使循环水进入到C形水冷排内的冲击力增大，进而使C形水冷排上的水变片逐渐伸展并与柜体表面贴附，有效增大循环水与柜体的接触面积，大幅度提高散热效率，实现在高温时的自发防护。
进一步，其中一个导水管端部延伸至地下水箱底部，此处导水管用于进水，且导水管不与地下水箱底部相互接触，使其端部能维持在地下水箱内液面以下，进而有效保证地下水箱内水能稳定的在柜体表面循环流动，达到带走热量的效果，另一个导水管的端部与地下水箱内顶端相互平齐，此处导水管用于排水。
进一步，C形水冷排包括三个均贴附在柜体不同端面上的回形管，相邻两个端面上的回形管口部相互固定并相通，位于柜体左右两侧的回形管远离中部回形管的口部均朝向下方，且两个导水管分别与两个回形管朝向下方的口部连接并相通，三个回形管分别对应柜体除去门一侧的其他三个端面，使回形管与柜体表面的接触更加充分。
进一步，回形管包括多个纵向半管以及连接在相邻两个纵向半管端部之间的弧形管，多个纵向半管和弧形管形成完整的回形结构，相邻两个顶端纵向半管相互不接触，且相邻两个纵向半管之间形成间隔层，间隔层对应的柜体部分处于空置状态，没有纵向半管的直接接触。
进一步，纵向半管截面为半圆形结构，且纵向半管的平直面与柜体表面相互贴附，有效保证纵向半管与柜体表面的接触，相较于柱面的接触，接触面积更大，使循环水流经时，带走热量的效果更好。
可选的，纵向半管左右两外端均固定连接有水变片，且纵向半管与水变片的接触点靠近柜体，且与柜体之间的距离不大于纵向半管半径的1/3，有效保证水变片在水的支撑下形变变直后，能与柜体充分接触，距离过大易导致水变片难以与间隔层对应的柜体处接触，导致加快散热的效果较差，同一个间隔层上的两个水变片相互不接触，使水变片内在没有水流或者水流较少时，其不易因相互接触对间隔层处的柜体造成遮挡，降低在该情况下，水变片对间隔层处柜体的直接散热。
进一步，水变片包括与纵向半管固定连接的水平导板、连接在水平导板端部的水变段以及固定连接在水变段端部的定位块，且纵向半管、水平导板以及水变段相互连通，纵向半管为硬质非铁磁性的材料制成，使水变片贴附在其表面时，定位块不易与纵向半管之间产生相互吸附力，定位块为磁性结构，水变段为弹性密封的倾斜结构，水变段在自然情况下靠近纵向半管表面，且水变段端部的定位块与纵向半管表面相互接触。
进一步，两个水变片的长度总和与间隔层的宽度相同，且同一个间隔层上的两个定位块相互靠近的一端磁极相反，使二者之间存在相互吸附力，当水变片伸直时，两个水变片能相互吸附，配合水流的支撑力，有效保证水变片能维持与柜体稳定的接触，从而实现稳定的高效散热，达到高温自防护的效果。
进一步，水平导板上开凿有细长的变径长槽，且变径长槽朝向临近纵向半管的一端口部为喇叭状，开口便于水流超向变径长槽内流动，同时，其喇叭状的设置，使变径长槽朝向水变段一端的内径较小，当水流从纵向半管进入到水变段内时，经过变径长槽后，会使进入到水变段内的水流速度增大，进而使水变段更易形变，有效保证在高温时，水变段在高速水流作用下能伸展并与柜体表面接触。
相比于现有技术，本申请的优点在于：
通过C形水冷排以及地下水箱的配合设置，在夏季，循环水泵工作，将地下水箱内的水沿着C形水冷排在柜体表面进行循环流动，在此过程中，循环水可带走柜体内大量热量，同时，循环水中携带的热量，直接朝向地下散热，相较于现有技术，可在实现稳定散热的基础上，无需过多的投入冷却水的成本，另外，在温度过高时，循环水泵加快循环水的泵入速度，使循环水进入到C形水冷排内的冲击力增大，进而使C形水冷排上的水变片逐渐伸展并与柜体表面贴附，有效增大循环水与柜体的接触面积，大幅度提高散热效率，实现在高温时的自发防护。
附图说明
图1为本申请的立体图；
图2为本申请部分透视时的立体图；
图3为本申请的正面图；
图4为本申请的背面立体图；
图5为本申请在除去C形外罩时的背面立体图；
图6为本申请C形水冷排的立体图；
图7为本申请实施2中回形管部分截面的示意图；
图8为本申请纵向半管的截面图；
图9为本申请水平导板的截面图；
图10为本申请纵向半管上水变片形变伸直后的截面图；
图11为本申请实施例2中多个水变片均形变贴附在柜体表面时的回形管部分截面图
图中标号说明：
1柜体、11底座、2散热口、3C形外罩、4支撑杆、51导水管、52地下水箱、6C形水冷排、61纵向半管、7水变片、71水平导板、701变径长槽、72水变段、73定位块。
具体实施方式
实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种具有高温保护功能的配电柜，请参阅图1-3，包括内部安装有温度传感器的柜体1，柜体1下端固定连接有底座11，柜体1左右两外端均开凿有多个散热口2，柜体1外端套设有C形外罩3，C形外罩3底部与底座11之间连接有多个支撑杆4，C形外罩3内设有C形水冷排6，C形水冷排6的两个端部分均固定连接有导水管51；
请参阅图3，导水管51贯穿C形外罩3并延伸至底座11上，柜体1所安装的地面内埋设有地下水箱52，地下水箱52位于底座11正下方，两个导水管51的端部均延伸至地面以下并与地下水箱52相通，且其中一个导水管51上安装有循环水泵，其中一个导水管51端部延伸至地下水箱52底部，此处导水管51用于进水，且导水管51不与地下水箱52底部相互接触，使其端部能维持在地下水箱52内液面以下，进而有效保证地下水箱52内水能稳定的在柜体1表面循环流动，达到带走热量的效果，另一个导水管51的端部与地下水箱52内顶端相互平齐，此处导水管51用于排水。
地下水箱52埋设在不高于地下1米的深度，由于地下温度稳定，在夏季高温情况下，其温度低于环境温度，因而其可作为散热载体，带走地下水箱52内循环水的热量，使散热所用到的循环水，无需投入过多的成本即可达到散热效果。
另外值得注意的是，在冬季，地下温度高于环境温度，并且地下水箱52内的水不易结冰，在低温情况下，也可启动循环泵对1起到保温作用，实现低温防护。
控制循环水泵开启的临界温度可根据变电柜实际运行时的安全温度进行设置，具体实施时，本领域技术人员可根据实际需要设置，使在高温或低温时，能顺利起动循环水泵。
请参阅图5-6，C形水冷排6包括三个均贴附在柜体1不同端面上的回形管，相邻两个端面上的回形管口部相互固定并相通，位于柜体1左右两侧的回形管远离中部回形管的口部均朝向下方，且两个导水管51分别与两个回形管朝向下方的口部连接并相通，三个回形管分别对应柜体1除去门一侧的其他三个端面，使回形管与柜体1表面的接触更加充分。
如图7，回形管包括多个纵向半管61以及连接在相邻两个纵向半管61端部之间的弧形管，多个纵向半管61和弧形管形成完整的回形结构，相邻两个顶端纵向半管61相互不接触，且相邻两个纵向半管61之间形成间隔层，间隔层对应的柜体1部分处于空置状态，没有纵向半管61的直接接触，纵向半管61截面为半圆形结构，且纵向半管61的平直面与柜体1表面相互贴附，有效保证纵向半管61与柜体1表面的接触，相较于柱面的接触，接触面积更大，使循环水流经时，带走热量的效果更好。
通过C形水冷排6以及地下水箱52的配合设置，在夏季，循环水泵工作，将地下水箱52内的水沿着C形水冷排6在柜体1表面进行循环流动，在此过程中，循环水可带走柜体1内大量热量，同时，循环水中携带的热量，直接朝向地下散热，相较于现有技术，可在实现稳定散热的基础上，无需过多的投入冷却水的成本，另外，在温度过高时，循环水泵加快循环水的泵入速度，使循环水进入到C形水冷排6内的冲击力增大，进而使C形水冷排6上的水变片7逐渐伸展并与柜体1表面贴附，有效增大循环水与柜体1的接触面积，大幅度提高散热效率，实现在高温时的自发防护。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上，新增如下技术特征：
请参阅图7，纵向半管61左右两外端均固定连接有水变片7，且纵向半管61与水变片7的接触点靠近柜体1，且与柜体1之间的距离不大于纵向半管61半径的1/3，有效保证水变片7在水的支撑下形变变直后，能与柜体1充分接触，距离过大易导致水变片7难以与间隔层对应的柜体1处接触，导致加快散热的效果较差，同一个间隔层上的两个水变片7相互不接触，使水变片7内在没有水流或者水流较少时，其不易因相互接触对间隔层处的柜体1造成遮挡，降低在该情况下，水变片7对间隔层处柜体1的直接散热。
请参阅图8，水变片7包括与纵向半管61固定连接的水平导板71、连接在水平导板71端部的水变段72以及固定连接在水变段72端部的定位块73，且纵向半管61、水平导板71以及水变段72相互连通，纵向半管61为硬质非铁磁性的材料制成，使水变片7贴附在其表面时，定位块73不易与纵向半管61之间产生相互吸附力，定位块73为磁性结构，水变段72为弹性密封的倾斜结构，水变段72在自然情况下靠近纵向半管61表面，且水变段72端部的定位块73与纵向半管61表面相互接触。
如图11，两个水变片7的长度总和与间隔层的宽度相同，且同一个间隔层上的两个定位块73相互靠近的一端磁极相反，使二者之间存在相互吸附力，当水变片7伸直时，两个水变片7能相互吸附，配合水流的支撑力，有效保证水变片7能维持与柜体1稳定的接触，从而实现稳定的高效散热，达到高温自防护的效果。
请参阅图9，水平导板71上开凿有细长的变径长槽701，且变径长槽701朝向临近纵向半管61的一端口部为喇叭状，开口便于水流超向变径长槽701内流动，同时，其喇叭状的设置，使变径长槽701朝向水变段72一端的内径较小，当水流从纵向半管61进入到水变段72内时，经过变径长槽701后，会使进入到水变段72内的水流速度增大，如图10，进而使水变段72更易形变伸直，有效保证在高温时，水变段72在高速水流作用下能伸展并与柜体1表面接触。
另外值得注意的是，在上述设置下，与C形外罩3对应的柜体1处采用奥氏体不锈钢制成，即其不具备磁性，当循环水流速较小或停止流动时，定位块73不易与柜体1相互吸附，有效保证在该情况下，水变段72能恢复形变，使间隔层裸露，便于对应柜体1处的直接散热。
同样，柜体1也可设置成带有磁性的不锈钢制成，此时同一个间隔层内的两个定位块73相互靠近的端面相互排斥，且定位块73能与柜体1相互吸附。
在两种设置中，定位块73与定位块73之间的吸附力或者定位块73与柜体1之间的吸附力均小于水变段72恢复形变的力，有效保证在循环水停止循环时，其能恢复形变，在具体实施时，技术人员可根据实际需要选择合适的设置方式。
以上所述，仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。
Claims (10)
1.一种具有高温保护功能的配电柜，包括内部安装有温度传感器的柜体(1)，所述柜体(1)下端固定连接有底座(11)，所述柜体(1)左右两外端均开凿有多个散热口(2)，其特征在于，所述柜体(1)外端套设有C形外罩(3)，所述C形外罩(3)底部与底座(11)之间连接有多个支撑杆(4)，所述C形外罩(3)内设有C形水冷排(6)，所述C形水冷排(6)的两个端部分均固定连接有导水管(51)，所述导水管(51)贯穿C形外罩(3)并延伸至底座(11)上，所述柜体(1)所安装的地面内埋设有地下水箱(52)，所述地下水箱(52)位于底座(11)正下方，两个所述导水管(51)的端部均延伸至地面以下并与地下水箱(52)相通，且其中一个导水管(51)上安装有循环水泵。
2.根据权利要求1所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，其中一个所述导水管(51)端部延伸至地下水箱(52)底部，且导水管(51)不与地下水箱(52)底部相互接触，另一个导水管(51)的端部与地下水箱(52)内顶端相互平齐。
3.根据权利要求2所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，所述C形水冷排(6)包括三个均贴附在柜体(1)不同端面上的回形管，相邻两个端面上的所述回形管口部相互固定并相通，位于柜体(1)左右两侧的回形管远离中部回形管的口部均朝向下方，且两个导水管(51)分别与两个回形管朝向下方的口部连接并相通。
4.根据权利要求3所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，所述回形管包括多个纵向半管(61)以及连接在相邻两个纵向半管(61)端部之间的弧形管，多个纵向半管(61)和弧形管形成完整的回形结构，相邻两个顶端纵向半管(61)相互不接触，且相邻两个纵向半管(61)之间形成间隔层。
5.根据权利要求4所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，所述纵向半管(61)截面为半圆形结构，且纵向半管(61)的平直面与柜体(1)表面相互贴附。
6.根据权利要求4所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，所述纵向半管(61)左右两外端均固定连接有水变片(7)，且纵向半管(61)与水变片(7)的接触点靠近柜体(1)，且与柜体(1)之间的距离不大于纵向半管(61)半径的1/3，同一个间隔层上的两个水变片(7)相互不接触。
7.根据权利要求6所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，所述水变片(7)包括与纵向半管(61)固定连接的水平导板(71)、连接在水平导板(71)端部的水变段(72)以及固定连接在水变段(72)端部的定位块(73)，且纵向半管(61)、水平导板(71)以及水变段(72)相互连通。
8.根据权利要求7所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，所述纵向半管(61)为硬质非铁磁性的材料制成，所述定位块(73)为磁性结构，所述水变段(72)为弹性密封的倾斜结构，且水变段(72)端部的定位块(73)与纵向半管(61)表面相互接触。
9.根据权利要求8所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，两个所述水变片(7)的长度总和与间隔层的宽度相同，且同一个间隔层上的两个定位块(73)相互靠近的一端磁极相反。
10.根据权利要求9所述的一种具有高温保护功能的配电柜，其特征在于，所述水平导板(71)上开凿有细长的变径长槽(701)，且变径长槽(701)朝向临近纵向半管(61)的一端口部为喇叭状。
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