一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜，具有自動(dòng)調(diào)節(jié)變電柜內(nèi)部溫度的功能，有利于保證變電柜穩(wěn)定可靠并安全地工作，其包括：柜體、電壓模塊、變溫模塊和控制模塊；柜體包括外壁和門；電壓模塊安裝在柜體內(nèi)；變溫模塊包括內(nèi)管、多根外管、抽吸泵、第一冷卻裝置和第二冷卻裝置；控制模塊包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和控制單元，第一溫度傳感器安裝在柜體內(nèi)用于檢測(cè)柜體內(nèi)溫度，第二溫度傳感器安裝在內(nèi)管上用于檢測(cè)內(nèi)管中冷卻液的溫度；控制單元分別連接第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、抽吸泵、第一冷卻裝置和第二冷卻裝置，并根據(jù)第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的溫度傳感信號(hào)分別控制第一冷卻裝置、第二冷卻裝置和抽吸泵工作。
【專利說明】一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于變電柜相較于變電所結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安置方便，變電所正在被變電柜逐漸取代。
[0003] 目前，變電柜將變壓?jiǎn)卧?、高壓?jiǎn)卧偷蛪簡(jiǎn)卧糜谝粋€(gè)柜體內(nèi)，采用各單元相互 獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，通過導(dǎo)線連成一個(gè)完整的供電系統(tǒng)。高壓?jiǎn)卧?、變壓?jiǎn)卧偷蛪簡(jiǎn)卧诠ぷ鬟^ 程中會(huì)釋放大量的熱量提高變電柜內(nèi)部的溫度，由于變電柜內(nèi)多個(gè)設(shè)備集中分布，空間較 小，散熱困難，持續(xù)工作下，變電柜內(nèi)部的溫度將會(huì)非常高。而高壓?jiǎn)卧?、變壓?jiǎn)卧偷蛪簡(jiǎn)?元等在高溫環(huán)境中工作會(huì)導(dǎo)致元件受損，減少使用壽命，降低變電柜工作穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚 至?xí)捎跍囟冗^高而引起火災(zāi)，危害生命財(cái)產(chǎn)安全。例如變壓器長時(shí)間在高溫環(huán)境下運(yùn)行， 會(huì)使絕緣紙板變脆，發(fā)生破裂，縮短變壓器內(nèi)部絕緣紙板的壽命，當(dāng)變壓器溫度達(dá)到85度 時(shí)，溫度保護(hù)便會(huì)動(dòng)作跳閘，給企業(yè)和居民都帶來了較大的影響，供電安全可靠的優(yōu)勢(shì)受到 嚴(yán)重影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜，具有自動(dòng) 調(diào)節(jié)變電柜內(nèi)部溫度的功能，有利于保證變電柜穩(wěn)定可靠并安全地工作。
[0005] 本發(fā)明提出的一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜，包括：柜體、電壓模塊、變溫模塊和控制模 塊；
[0006] 柜體包括外壁和門，外壁為復(fù)合層結(jié)構(gòu)；
[0007] 電壓模塊安裝在柜體內(nèi)，其包括用于高壓電輸送的高壓?jiǎn)卧?、用于高壓電與低壓 電轉(zhuǎn)換的變壓?jiǎn)卧陀糜诘蛪弘娸斔偷牡蛪簡(jiǎn)卧?，高壓?jiǎn)卧?、變壓?jiǎn)卧偷蛪簡(jiǎn)卧来芜B 接；
[0008] 變溫模塊包括內(nèi)管、多根外管、抽吸泵、第一冷卻裝置和第二冷卻裝置，內(nèi)管安裝 在柜體內(nèi)，外管安裝在外壁內(nèi)，內(nèi)管的第一端、第二端分別連通各外管的第一端、第二端形 成多路循環(huán)通道，循環(huán)通道內(nèi)注有冷卻液，抽吸泵安裝在內(nèi)管上用于推動(dòng)循環(huán)通道內(nèi)冷卻 液循環(huán)流動(dòng)，第一冷卻裝置和第二冷卻裝置分別安裝在內(nèi)管的第一端和第二端；
[0009] 控制模塊包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和控制單元，第一溫度傳感器安 裝在柜體內(nèi)用于檢測(cè)柜體內(nèi)溫度，第二溫度傳感器安裝在內(nèi)管上用于檢測(cè)內(nèi)管中冷卻液的 溫度；
[0010] 控制單元分別連接第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、抽吸泵、第一冷卻裝置和第 二冷卻裝置，并根據(jù)第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的溫度傳感信號(hào)分別控制第一冷卻 裝置、第二冷卻裝置和抽吸泵工作。
[0011] 優(yōu)選地，控制單元首先控制第一冷卻裝置和抽吸泵工作；當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鞯臋z 測(cè)溫度大于第一溫度閾值K，控制單元控制第二冷卻裝置工作；當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅鞯臋z測(cè) 溫度小于第二溫度閾值M，控制單元控制抽吸泵降低冷卻液循環(huán)流速，當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅鞯?檢測(cè)溫度大于第三溫度閾值N，控制單元控制抽吸泵提高冷卻液循環(huán)流速。
[0012] 優(yōu)選地，M〈K〈N。
[0013] 優(yōu)選地，冷卻液沿著內(nèi)管第一端至第二端的方向流動(dòng)。
[0014] 優(yōu)選地，多根外管均勻分布在外壁中。
[0015] 優(yōu)選地，內(nèi)管安裝在柜體內(nèi)中心位置。
[0016] 優(yōu)選地，內(nèi)管的第一端和第二端分別通過第一多通閥和第二多通閥連通各外管的 第一端和第二端。
[0017] 優(yōu)選地，冷卻液為水。
[0018] 本發(fā)明利用冷卻液散發(fā)冷量與柜體內(nèi)空氣進(jìn)行熱量交換來降低柜體內(nèi)的溫度，降 溫手段溫和，既保證了電壓模塊的工作溫度始終控制在可承受范圍內(nèi)，又避免降溫過程較 突兀前后溫差過大對(duì)電壓模塊造成負(fù)面影響，保證電壓模塊工作的穩(wěn)定可靠。本發(fā)明中，內(nèi) 管安裝在柜體內(nèi)，內(nèi)管中冷卻液散發(fā)的冷量完全被柜體內(nèi)部吸收，利用效率1?，夕卜管由于安 裝在外壁的復(fù)合層中，復(fù)合層結(jié)構(gòu)阻止了 一部分冷量向柜體外部釋放，提高外管中冷卻液 冷量向柜體內(nèi)部散發(fā)的比例，從而提高冷量利用率以及對(duì)柜體內(nèi)部的降溫效果；另外，內(nèi)管 和外管的設(shè)計(jì)使得冷卻液與柜體內(nèi)的熱量交換位置分散較均勻，有利于保證柜體內(nèi)的溫場(chǎng) 平均分布，降低局域溫差，保證變壓模塊所處溫場(chǎng)有利于其工作的可靠性。
[0019] 本發(fā)明中，通過控制第一冷卻裝置和第二冷卻裝置自動(dòng)補(bǔ)充冷卻液?jiǎn)适У睦淞浚?避免冷卻液在循環(huán)流動(dòng)過程中冷量散發(fā)過多從而升溫導(dǎo)致冷卻液?jiǎn)适?duì)柜體內(nèi)的降溫效 果；另外還通過控制抽吸泵調(diào)節(jié)冷卻液流速從而控制冷卻液與柜體內(nèi)空氣熱量交換的均衡 性，既達(dá)到較好的降溫效果，又避免冷量浪費(fèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明提出的一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明提出的一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜的控制原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明提出的一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜，包括：柜體1、電壓模塊2、變 溫模塊3和控制模塊4。
[0023] 柜體1包括外壁11和門，外壁11為復(fù)合層結(jié)構(gòu)。
[0024] 電壓模塊2安裝在柜體1內(nèi)，其包括用于高壓電輸送的高壓?jiǎn)卧?1、用于高壓電與 低壓電轉(zhuǎn)換的變壓?jiǎn)卧?2和用于低壓電輸送的低壓?jiǎn)卧?3,高壓?jiǎn)卧?1、變壓?jiǎn)卧?2和 低壓?jiǎn)卧?3依次連接。
[0025] 高壓?jiǎn)卧?1、變壓?jiǎn)卧?2和低壓?jiǎn)卧?3對(duì)電壓的轉(zhuǎn)換和輸送是變電柜的工作目 標(biāo)，但是高壓?jiǎn)卧?1、變壓?jiǎn)卧?2和低壓?jiǎn)卧?3在工作過程中會(huì)釋放大量的熱量提高柜 體1內(nèi)的溫度，而高壓?jiǎn)卧?1、變壓?jiǎn)卧?2和低壓?jiǎn)卧?3在高溫環(huán)境中工作會(huì)導(dǎo)致元件受 損，減少使用壽命，降低變電柜工作穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)捎跍囟冗^高而引起火災(zāi)，危害 生命財(cái)產(chǎn)安全。
[0026] 變溫模塊3包括內(nèi)管31、多根外管32、抽吸泵33、第一冷卻裝置34和第二冷卻裝 置35。內(nèi)管31安裝在柜體1內(nèi)中心位置，外管32均勻安裝在外壁11內(nèi)，內(nèi)管31的第一端 和第二端分別連通各外管32的第一端和第二端形成多路循環(huán)通道，循環(huán)通道內(nèi)注有冷卻 液。內(nèi)管31中冷卻液散發(fā)的冷量完全被柜體1內(nèi)部吸收，利用效率高，外管32由于安裝在 外壁11的復(fù)合層中，復(fù)合層結(jié)構(gòu)阻止了一部分冷量向柜體1外部釋放，提高外管32中冷卻 液冷量向柜體1內(nèi)部散發(fā)的比例，從而提高冷量利用率以及對(duì)柜體1內(nèi)部的降溫效果。
[0027] 具體地，本實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)了四根外管32,內(nèi)管31的第一端和第二端分別通過 第一多通閥36和第二多通閥37連通各外管32的第一端和第二端形成四路冷卻液循環(huán)通 道。冷卻液在循環(huán)流動(dòng)過程中，與柜體1內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量交換從而降低柜體1內(nèi)的溫度， 由于內(nèi)管31布置在柜體1內(nèi)中心位置，外管32均勻安裝在外壁11內(nèi)，使得冷卻液與柜體 1內(nèi)的熱量交換位置分散較均勻，有利于保證柜體1內(nèi)的溫場(chǎng)平均分布，降低局域溫差。
[0028] 抽吸泵33安裝在內(nèi)管31上用于推動(dòng)循環(huán)通道內(nèi)冷卻液循環(huán)流動(dòng)，第一冷卻裝置 34和第二冷卻裝置35分別安裝在內(nèi)管31的第一端和第二端用于對(duì)內(nèi)管31中的冷卻液進(jìn) 行降溫補(bǔ)充冷量，避免冷卻液在循環(huán)流動(dòng)過程中冷量散發(fā)過多從而升溫導(dǎo)致冷卻液?jiǎn)适?duì) 柜體1內(nèi)的降溫效果。
[0029] 本實(shí)施方式中，冷卻液循環(huán)流動(dòng)，既節(jié)約了資源，又避免了廢液處理的問題，另外， 通過第一冷卻裝置34和第二冷卻裝置35在冷卻液循環(huán)流動(dòng)過程中及時(shí)補(bǔ)充冷卻液冷量， 實(shí)時(shí)保證冷卻液對(duì)柜體1內(nèi)的降溫效果，將電壓模塊2的工作溫度始終控制在可承受范圍 內(nèi)，保證電壓模塊2工作的穩(wěn)定可靠。具體的，冷卻液可采用水，其來源廣泛，成本低廉。
[0030] 控制模塊4包括第一溫度傳感器41、第二溫度傳感器42和控制單元43。第一溫 度傳感器41安裝在柜體1內(nèi)用于檢測(cè)柜體1內(nèi)溫度，第二溫度傳感器42安裝在內(nèi)管31上 用于檢測(cè)內(nèi)管31中冷卻液的溫度。
[0031] 控制單元43分別連接第一溫度傳感器41、第二溫度傳感器42、抽吸泵33、第一冷 卻裝置34和第二冷卻裝置35,并根據(jù)第一溫度傳感器41和第二溫度傳感器42的溫度傳感 信號(hào)分別控制第一冷卻裝置34、第二冷卻裝置35和抽吸泵33工作。
[0032] 控制模塊4的具體工作方式為：控制單元43首先控制第一冷卻裝置34和抽吸泵 33工作，內(nèi)管31和外管32中的冷卻液和柜體1內(nèi)空氣進(jìn)行熱量交換，柜體1內(nèi)損失熱量 溫度下降，冷卻液損失冷量溫度升高，第一冷卻裝置34用于補(bǔ)充冷卻液在熱量交換中損失 的冷量，在抽吸泵33作用下，冷卻液在內(nèi)管31和外管32中循環(huán)流動(dòng)確保每一部分冷卻液 都能從第一冷卻裝置34得到冷量補(bǔ)充；控制單元43內(nèi)預(yù)設(shè)有第一溫度閾值K、第二溫度閾 值Μ和第三溫度閾值N，M〈K〈N ;當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅?1的檢測(cè)溫度大于第一溫度閾值K，表 示冷卻液可提供的冷量不能滿足降溫要求，此時(shí)，控制單元43控制第二冷卻裝置35工作， 進(jìn)一步補(bǔ)充冷卻液的冷量，以保證對(duì)柜體1內(nèi)的降溫效果；當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅?2的檢測(cè)溫 度小于第二溫度閾值M，表不冷卻液流速過快未能與柜體1內(nèi)的空氣進(jìn)行充分的熱量交換， 此時(shí)，控制單元43控制抽吸泵33降低冷卻液循環(huán)流速以保證足夠的時(shí)間進(jìn)行充分的熱量 交換；當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅?2的檢測(cè)溫度大于第三溫度閾值N，表示冷卻液流速過慢與柜體1 內(nèi)的空氣進(jìn)行充分的熱量交換后未能及時(shí)得到冷量補(bǔ)充，此時(shí)，控制單元43控制抽吸泵33 提高冷卻液循環(huán)流速以保證冷卻液及時(shí)得到冷量補(bǔ)充。
[0033] 本實(shí)施方式中，冷卻液沿著內(nèi)管31第一端至第二端的方向流動(dòng)，當(dāng)?shù)谝焕鋮s裝置 34開啟后，得到冷量補(bǔ)充的冷卻液在內(nèi)管31中流動(dòng)，其散發(fā)的冷量全部被柜體1內(nèi)不吸收， 可最大效率利用散發(fā)的冷量對(duì)柜體1內(nèi)進(jìn)行降溫，防止冷卻液流經(jīng)外管32時(shí)過多的冷量散 發(fā)到柜體1外部造成浪費(fèi)。
[〇〇34] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種溫度自調(diào)節(jié)變電柜，其特征在于，包括：柜體（1)、電壓模塊（2)、變溫模塊（3) 和控制模塊（4); 柜體⑴包括外壁（11)和門，外壁（11)為復(fù)合層結(jié)構(gòu)； 電壓模塊（2)安裝在柜體（1)內(nèi)，其包括用于高壓電輸送的高壓?jiǎn)卧?1)、用于高壓電 與低壓電轉(zhuǎn)換的變壓?jiǎn)卧?2)和用于低壓電輸送的低壓?jiǎn)卧?3)，高壓?jiǎn)卧?1)、變壓?jiǎn)?元（22)和低壓?jiǎn)卧?3)依次連接； 變溫模塊（3)包括內(nèi)管（31)、多根外管（32)、抽吸泵（33)、第一冷卻裝置（34)和第二 冷卻裝置（35)，內(nèi)管（31)安裝在柜體（1)內(nèi)，外管（32)安裝在外壁（11)內(nèi)，內(nèi)管（31)的 第一端、第二端分別連通各外管（32)的第一端、第二端形成多路循環(huán)通道，循環(huán)通道內(nèi)注 有冷卻液，抽吸泵（33)安裝在內(nèi)管（31)上用于推動(dòng)循環(huán)通道內(nèi)冷卻液循環(huán)流動(dòng)，第一冷卻 裝置（34)和第二冷卻裝置（35)分別安裝在內(nèi)管（31)的第一端和第二端； 控制模塊（4)包括第一溫度傳感器（41)、第二溫度傳感器（42)和控制單元（43)，第一 溫度傳感器（41)安裝在柜體（1)內(nèi)用于檢測(cè)柜體（1)內(nèi)溫度，第二溫度傳感器（42)安裝 在內(nèi)管（31)上用于檢測(cè)內(nèi)管（31)中冷卻液的溫度； 控制單元（43)分別連接第一溫度傳感器（41)、第二溫度傳感器（42)、抽吸泵（33)、 第一冷卻裝置（34)和第二冷卻裝置（35)，并根據(jù)第一溫度傳感器（41)和第二溫度傳感器 (42)的溫度傳感信號(hào)分別控制第一冷卻裝置（34)、第二冷卻裝置（35)和抽吸泵（33)工 作。
2. 如權(quán)利要求1所述的溫度自調(diào)節(jié)變電柜，其特征在于，控制單元（43)首先控制第一 冷卻裝置（34)和抽吸泵（33)工作；當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鳎?1)的檢測(cè)溫度大于第一溫度閾 值K，控制單元（43)控制第二冷卻裝置（35)工作；當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅鳎?2)的檢測(cè)溫度小 于第二溫度閾值M，控制單元（43)控制抽吸泵（33)降低冷卻液循環(huán)流速，當(dāng)?shù)诙囟葌鞲?器（42)的檢測(cè)溫度大于第三溫度閾值N，控制單元（43)控制抽吸泵（33)提高冷卻液循環(huán) 流速。
3. 如權(quán)利要求2所述的溫度自調(diào)節(jié)變電柜，其特征在于，M〈K〈N。
4. 如權(quán)利要求2所述的溫度自調(diào)節(jié)變電柜，其特征在于，冷卻液沿著內(nèi)管（31)第一端 至第二端的方向流動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的溫度自調(diào)節(jié)變電柜，其特征在于，多根外管（32)均勻分布在外 壁（11)中。
6. 如權(quán)利要求1所述的溫度自調(diào)節(jié)變電柜，其特征在于，內(nèi)管（31)安裝在柜體⑴內(nèi) 中心位置。
7. 如權(quán)利要求1所述的溫度自調(diào)節(jié)變電柜，其特征在于，內(nèi)管（31)的第一端和第二端 分別通過第一多通閥（36)和第二多通閥（37)連通各外管（32)的第一端和第二端。
8. 如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的溫度自調(diào)節(jié)變電柜，其特征在于，冷卻液為水。
【文檔編號(hào)】H02B1/56GK104092130SQ201410364541
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】李樂群 申請(qǐng)人:安徽鑫辰電氣設(shè)備有限公司