一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜的制作方法

本发明涉及一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜，属于电气设备领域。

背景技术：

开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、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。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。

开关柜运行时，因柜内发热电气件比较多，温升过高会引起电气件的机械性能和电气性能下降，最后导致高压电器的工作故障，甚至造成严重事故。为了保证高压电器在工作年限内安全运行，必须将柜内温升控制在标准规定的允许温度之内，在开关柜结构设计时，就要考虑散热与通风的设计。

由于开关柜内部拥有大量电气件，因此不可能使用传统的水冷结构，现有的开关柜散热一般采用风冷，尤其普遍采用风扇吹风散热或串联风道和并联风道的散热设计，这些散热方式需要全天候进行，耗能大且散热效率低，长年累月下来成本极为高昂；这些散热方式噪音太大，并且恶化周围空气质量，产生工作环境差等问题；此外，采用这种方式散热一旦开关柜放生着火事故，会对火势造成助燃，使火势蔓延速度加快，缩减了事故处理实践，造成额外的重大损失。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜。该应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜可以有效实现了散热和防火功能，且散热能耗低，散热效果好，防火能力强，并且还有利于电气功能单元的模块化设置，便于工作人员安装、检修和拆卸，而且还能有效防止操作人员操作过程中发生误触电，足够保障开关柜的使用安全；并且具有防尘防水功能，能够适应各种恶劣的工作环境。

本发明的技术方案如下：

一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜，包括柜体和可拆卸架设在柜体内的若干独立的冷却舱体；所述冷却舱体包括底座、罩设在底座上可开合的外凸的弧形罩板以及固定在弧形罩板两端的底座上的两挡板；所述弧形罩板为具有光滑外表面的导热体；底座、弧形罩板和挡板围合出密闭的罩内空间；所述罩内空间的底座端面上设置有安装所需电气功能单元的电气功能单元安装台；弧形罩板两外侧的底座上沿弧形罩板与底座的交界线分别设置有长条形的吹气口；吹气口朝向弧形罩板与底座交界处的切线方向；罩内空间内外的底座或挡板上对应设置有多个相互电连接的接线口。

其中，所述吹气口为扁长的开口。

其中，所述底座内设置有吹气道；吹气道两端分别连通两个吹气口，吹气道内左右对称设置有两个吹风机；两个吹风机中间设置有连通外部空气的进风口。

其中，所述应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜还包括一控制器；罩内空间内的底座上设置有温度感应器；所述温度感应器感应罩内空间温度并通过控制器控制吹风机开闭、调节吹风机功率大小。

其中，所述弧形罩板包括一侧分别铰接在靠近底座两侧的两片弧形分板；所述弧形分板分别由一液压驱动装置或设置在铰接点处的小型电机驱动开合；两片弧形分板另一侧相互可在底座中部上方接合；所述小型电机由控制器或一专用的开关驱动启停。

其中，所述底座内还设置有自动灭火装置；所述自动灭火装置由控制器控制向罩内空间喷射灭火剂。

其中，所述柜体内竖直设置有多根滑槽；底座上设置有与滑槽配合的滑条；所述滑条和滑槽的横截面均为凸字形。

其中，所述弧形罩板为透明材质。

其中，所述柜体还包括开合式的柜门；所述柜门上设置有多个通风孔；所述通风孔上罩设有防水透气膜。

其中，所述应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜还包括一绝缘油灌抽装置；所述绝缘油灌抽装置包括一储油桶、进油管和出油管；进油管和出油管分别一端连通储油桶，另一端连通罩内空间；进油管上设置有灌液泵；出油管上设置有液体抽吸泵。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜可以有效实现了散热和防火功能，且散热能耗低，散热效果好，防火能力强，并且还有利于电气功能单元的模块化设置，便于工作人员安装、检修和拆卸，而且还能有效防止操作人员操作过程中发生误触电，足够保障开关柜的使用安全。

2、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜设置有可与柜体可拆卸连接的冷却舱体，整体拆装方便，可以加强开关柜电气功能单元的模块化分布，进行模块化安装、模块化检修和拆卸，利于电气功能单元的创造性分布。

3、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜设置有冷却舱体，可以通过密封性使开关柜具有良好的防尘防水和防火功能，延长电气功能单元的使用寿命，适应各种恶劣的工作环境。

4、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜设置有弧形罩板和吹气口，利用科恩达效应，使冷空气贴附弧形罩板表面流动，提高空气的换热利用率，降低散热所需的能耗，且还能有效提高换热效率，噪音低，风速小，不会对电气功能单元的接合产生扰动。

5、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜设置有接线口，可以方便罩内空间内的电气功能单元接线的情况下，确保冷却舱体的密封性，并且使接线极为方便且工整规范，便于线路识别和空间利用。

6、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜设置有自动灭火装置，可以实现自动化灭火，且由于冷却舱体具有密封性，灭火效率高，且不会影响其他冷却舱体内的电气功能单元。

7、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜的弧形分板可相互张开和接合，结构稳定，方便操作人员观察和操作。

8、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜设置有温度感应器和控制器，可以根据罩内空间的温度控制出风大小，进一步的节约能源，提高能源利用率。

9、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜设置有绝缘油灌抽装置，可提高介电性能和散热性能，还能起防火、灭火和灭弧作用。

10、本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜的弧形罩板为透明材质制成，可以方便操作人员安全直观的观察罩内空间的电气功能单元排布和工作情况。

附图说明

图1为本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜的冷却舱体剖视示意图；

图2为本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜的外观示意图；

图3为本发明一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜的冷却舱体张开和绝缘油灌抽装置的示意图。

图中附图标记表示为：

1-柜体、12-柜门、13-通风孔、14-防水透气膜、2-冷却舱体、21-底座、211-吹气口、212-接线口、213-吹气道、214-吹风机、215-进风口、216-自动灭火装置、217-滑条、22-弧形罩板、221-弧形分板、222-小型电机、23-挡板、24-罩内空间、3-电气功能单元安装台、4-电气功能单元、5-控制器、6-温度感应器、7-绝缘油灌抽装置、71-储油桶、72-进油管、73-出油管、74-灌液泵、75-液体抽吸泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

如图1、2所示，一种应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜，包括柜体1和可拆卸架设在柜体1内的若干独立的冷却舱体2；所述冷却舱体2包括底座21、罩设在底座21上可开合的外凸的弧形罩板22以及固定在弧形罩板22两端的底座21上的两挡板23；所述弧形罩板22为具有光滑外表面的导热体且为透明材质；底座21、弧形罩板22和挡板23围合出密闭的罩内空间24；所述罩内空间24的底座21端面上设置有安装所需电气功能单元4的电气功能单元安装台3；电气功能单元安装台3可以具有通用的安装工位，将所需安装的电气功能单元4安装在安装台3上后，通过罩内空间24内外的底座21或挡板23上对应设置的多个相互电连接的接线口212即可实现冷却舱体2内电气功能单元4与外部线路的连接，该连接方便规整且不影响冷却舱体2的密封型；安装完成电气功能单元4后合上弧形罩板22，使罩内空间24形成密封独立的空间。

弧形罩板22两外侧的底座21上沿弧形罩板22与底座21的交界线分别设置有长条形的吹气口211；吹气口211为扁长的开口；吹气口211朝向弧形罩板22与底座21交界处的切线方向；通过吹气口211向弧形罩板22切线方向吹气，根据科恩达效应，流体(水流或气流)有离开本来的流动方向，改为随著凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时，流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大，依据流体力学中的伯努利原理，流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动；因此吹气口211吹出的气体会贴附弧形罩板22表面流动，提高空气的换热利用率，降低散热所需的能耗，且还能有效提高换热效率，噪音低，风速小，不会对电气功能单元的接合产生扰动。

进一步的，所述底座21内设置有吹气道213；吹气道213两端分别连通两个吹气口211，吹气道213内左右对称设置有两个吹风机214；两个吹风机214中间设置有连通外部空气的进风口215；两个吹风机214同时从外界吸入空气，并分别将空气从吹气口211吹出。

进一步的，所述应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜还包括一控制器5；罩内空间24内的底座21上设置有温度感应器6；所述温度感应器6感应罩内空间温度并通过控制器5控制吹风机214开闭、调节吹风机214功率大小；可以根据罩内空间的温度控制出风大小，进一步的节约能源，提高能源利用率。

进一步的，如图1、3所示，所述弧形罩板22包括一侧分别铰接在靠近底座21两侧的两片弧形分板221；所述弧形分板221分别由一液压驱动装置或设置在铰接点处的小型电机222驱动开合；两片弧形分板221另一侧相互可在底座21中部上方接合；所述小型电机222由控制器5或一专用的开关驱动启停；两片弧形分板221的张开方式结构稳定，方便操作人员观察和操作。

进一步的，所述底座21内还设置有自动灭火装置216；所述自动灭火装置216由控制器5控制向罩内空间24喷射灭火剂，当温度感应器6感应温度超过设定的着火温度后，控制器5控制自动灭火装置216启动，自动灭火装置216采用市场上电控的小型自动灭火器即可，向罩内空间24喷射灭火剂，灭火剂使用干粉或1211灭火剂等带电灭火物质。

进一步的，所述柜体1内竖直设置有多根滑槽；底座21上设置有与滑槽配合的滑条217；所述滑条217和滑槽的横截面均为凸字形，冷却舱体2通过滑槽和滑条217即可快速方便的拆装。

进一步的，所述柜体1还包括开合式的柜门12；所述柜门12上设置有多个通风孔13；所述通风孔13上罩设有防水透气膜14。

进一步的，所述应用流体空气散热且具有密封舱体的防火开关柜还包括一绝缘油灌抽装置7；所述绝缘油灌抽装置7包括一储油桶71、进油管72和出油管73；进油管72和出油管73分别一端连通储油桶71，另一端连通罩内空间24；进油管72上设置有灌液泵74；出油管73上设置有液体抽吸泵75；必要时，通过向罩内空间24灌注绝缘油可提高罩内空间24内的介电性能和散热性能，还能起灭弧作用。

本发明的工作原理：

将所需的电气功能单元4安装在电气功能单元安装台3上，电气功能单元4的线路接在罩内空间24内的底座21或挡板23上的接线口212，闭合弧形罩板22；

通过滑条217和滑槽将冷却舱体2装在柜体1内，外部线路连接在罩内空间24外的底座21或挡板23上的接线口212。

需要更好的散热时，启动灌液泵74向罩内空间24灌注绝缘油；灌注完成后关闭灌液泵74；检修需要打开弧形罩板22时，启动液体抽吸泵75抽出罩内空间24内的绝缘油。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。