自清洁通风过滤装置以及预装式变电站的成套开关设备的制作方法

本实用新型涉及设备技术领域，具体涉及一种自清洁通风过滤装置以及一种包括所述自清洁通风过滤装置的预装式变电站的成套开关设备。

背景技术：

在输变电系统中，需要大量的预装式变电站，实现电能的输送、转换和分配，其中成套开关设备是其中极其重要的组成部分。当成套开关设备正常运行时，设备内部主要的电气回路(开关元件、导体、测量器件等连接在一起的通路)流过较大电流时要发热，如热量不及时从成套开关设备内部散发出去，累积到一定程度，会使成套开关设备内部元件受到损毁，出现因绝缘损毁引起的短路事故，在烧毁设备的同时伤及操作人员的人身安全，产生很严重的后果。因此，成套开关设备需要进行通风散热，将热量及时排出，是保证设备的正常运行重要因素。

在成套开关设备上设通风装置进行通风时，如果周围含有灰尘、杂物、金属颗粒等有害物进入开关柜体内并累积到导体、电器元件等表面时，对内部元件等影响又是致命的，容易因放电等引起绝缘损坏引起短路事故，同样会烧毁成套开关设备或伤及人员；同时，因为预装式变电站是户外产品，内部的成套开关设备相比较于安装在土建的变电站内的成套开关设备，会受到更为严重的影响。

目前成套开关设备上常用的通风过滤装置通常指设置一层过滤网，过滤网的材质为钢丝网或过滤棉，以将空气中的灰尘及杂物过滤除去，但是采用钢丝网或过滤棉进行通风过滤的方式多存在以下问题：

(1)当过滤网使用到一定时间阶段后，其上部会积累许多灰尘、杂物影响通风效果，通风量将逐渐变小，如不及时清理，严重影响成套开关设备的正常、安全运行。

(2)打开成套开关设备的门板对通风装置上的过滤装置除尘清理作业时，不停电作业，将会产生严重影响到操作人员安全和设备的正常运行，所以不停电检修是不允许、严格禁止的，如果停电检修又会影响到电力系统供电的连续性、稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种自清洁通风过滤装置，其可实现流经过滤装置的空气过滤，同时实现将过滤出的灰尘和杂物排出过滤装置。还提供一种包括所述自清洁通风过滤装置的预装式变电站的成套开关设备，自清洁通风过滤装置保证流入成套开关设备的清洁度，保证了成套开关设备可靠和稳定运行，无需停电检修，即可实现对滤出灰尘和杂物的排出。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种自清洁通风过滤装置，其包括腔体基座2、排风轮6和滤网13，腔体基座2包括风轮装配腔26，风轮装配腔26设置在腔体基座2中部且风轮装配腔26两端被密封，排风轮6转动设置在风轮装配腔26内且两端分别与风轮装配腔26的两端枢转相连，排风轮6包括多片分布在其转轴的周向的扇叶22，风轮装配腔26的环侧面上依次设有分别与其相通的进风口15、排风口12和除尘口17，滤网13设置在排风口12的与风轮装配腔26相连的一端上；

工作时，排风口12处形成负压，使冷空气由进风口15进入风轮装配腔26内，冷空气形成的气流使排风轮6由进风口15向排风口12方向转动，且经滤网13过滤的冷空气由排风口12排出，同时扇叶22刮除滤网13上的灰尘并带至除尘口17处排出。

优选的，所述进风口15的宽度、排风口12的宽度和除尘口17的宽度均小于扇叶22的宽度。

优选的，所述风轮装配腔26为一柱形腔体，其包括第一密封圆弧面181和第二密封圆弧面16，第一密封圆弧面181位于除尘口17和排风口12之间，至少一片扇叶22与第一密封圆弧面181接触且端部发生弯曲，并与第一密封圆弧面181紧密贴合，第二密封圆弧面16位于进风口15和除尘口17之间，至少一片扇叶22与第二密封圆弧面16接触且端部发生弯曲，并与第二密封圆弧面16紧密贴合。

优选的，多片扇叶22同时与第一密封圆弧面181接触且端部发生弯曲，并向排风口12方向折弯；多片扇叶22同时与第二密封圆弧面16接触且端部发生弯曲，且向除尘口17方向折弯。

优选的，与第一密封圆弧面181接触的多片扇叶22，由排风口12向除尘口17方向，每片扇叶22的端部弯曲程度依次减小；与第二密封圆弧面16接触的多片扇叶22，由除尘口17向进风口15方向，每片扇叶22端部折弯程度依次加大。

优选的，分别与除尘口17、进风口15、排风口12相对的扇叶22均处于完全舒展状态。

优选的，所述风轮装配腔26还包括第二圆弧面140和第三圆弧面180，第二圆弧面140靠近进风口15设置且第三圆弧面180靠近风轮装配腔26的第一密封圆弧面181设置，第二圆弧面140和第三圆弧面180构成滤网13的内侧面；与第二圆弧面140接触的扇叶22处于完全舒展状态且扇叶22的端部与第二圆弧面140接触相连，与第三圆弧面180接触的扇叶22的端部发生弯曲且向第二圆弧面140方向折弯。

优选的，多片扇叶22同时与第三圆弧面180接触，由排风口12向第一密封圆弧面181方向，每片扇叶22的端部弯曲程度依次减小。

优选的，所述风轮装配腔26还包括第一圆弧面141，第一圆弧面141设置在进风口15和第二圆弧面140之间，与第一圆弧面141相对的多片扇叶22处于完全舒展状态。

优选的，所述除尘口17与排风口12相对设置，且除尘口17和排风口12分别位于风轮装配腔26的上下两侧，，进风口15设置在除尘口17和排风口12之间；所述风轮装配腔26包括第一圆弧面141、第二圆弧面140、第三圆弧面180、第一密封圆弧面181和第二密封圆弧面16，第一圆弧面141一端与进风口15相连，另一端与第二圆弧面140一端相连，第二圆弧面140另一端与第三圆弧面180一端相连，第三圆弧面180另一端与第一密封圆弧面181一端相连，第一密封圆弧面181另一端与除尘口17相连，第二密封圆弧面16两端分别与进风口15、除尘口17相连；

多片扇叶22与第一圆弧面141接触相连且扇叶22处于完全舒展状态，多片扇叶22与第二圆弧面140接触相连且扇叶22处于完全舒展状态，多片扇叶22与第三圆弧面180接触相连且扇叶22的端部发生弯曲，多片扇叶22与第一密封圆弧面181接触相连且扇叶22端部发生弯曲，多片扇叶22与第二密封圆弧面16接触相连且扇叶22端部发生弯曲，与进风口15、除尘口17对应的扇叶22处于完全舒展状态。

优选的，还包括端盖1，两个端盖1分别设置在腔体基座2的两端并分别密封风轮装配腔26的两端，排风轮6的转轴两端分别与两个端盖1枢转连接。

优选的，还包括底板4和面板7，底板4设有与除尘口17对应的开孔，面板7设有与进风口15对应的开孔。

优选的，还包括多个嵌置在腔体基座2上的嵌入件10，端盖1、底板4和面板7分别通过连接螺钉、嵌入件10与腔体基座2固定连接；

所述嵌入件10整体成哑铃形结构，其包括嵌入件端部25、嵌入件连接部23和嵌入件螺纹孔24，两个嵌入件端部25分别设置在嵌入件连接部23两端且分别与其相连，嵌入件螺纹孔24轴向设置在嵌入件10中部，嵌入件端部25为多边形柱体结构，两个嵌入件端部25之间且位于嵌入件连接部23环侧设有环形卡槽230。

优选的，所述排风轮6包括扇叶安装轴19、扇叶22和枢轴20，两个枢轴20分别设置在扇叶安装轴19的两端，枢轴20和扇叶安装轴19构成排风轮6的转轴，多片扇叶22均匀分布在扇叶安装轴19的周向上。

优选的，所述排风轮6还包括圆轴21，圆轴21设置在扇叶安装轴19和枢轴20之间，枢轴20的直径<圆轴21的直径<扇叶安装轴19。

一种预装式变电站的成套开关设备，其包括任意一种所述的自清洁通风过滤装置，所述自清洁通风过滤装置的排风口12与成套开关设备内部相通，成套开关设备的排风机排风时，使排风口12内形成负压。

本实用新型的自清洁通风过滤装置，其包括腔体基座、排风轮和滤网，排风轮在转动过程中，其扇叶可刮除滤网上的灰尘并带至除尘口处排出，保证了滤网的通畅并且保证了经由排风口排出的冷空气的洁净度，而且实现了本实用新型自清洁通风过滤装置的自清洁功能，从而有利于保证被冷却设备内部的洁净，提高设备的工作稳定性，不会发生设备内温度过高的问题，而且排风轮在被气流带动转动，无需设置驱动排风轮转动的设备，例如电机，有利于简化本实用新型自清洁过滤装置的结构，且节约能源。本实用新型的预装式变电站的成套开关设备，包括所述自清洁通风过滤装置，保证了进入成套开关设备内部冷空气的清洁度，避免或显著减少灰尘和杂物进入成套开关设备内部的可能，从而保证成套开关设备内部的清洁，保证成套开关设备可靠稳定运行，使其内部温度得到可靠控制。

附图说明

图1是本实用新型自清洁通风过滤装置的结构示意图，其至少示出了进风口；

图2是本实用新型自清洁通风过滤装置的结构示意图，其至少示出了除尘口；

图3是本实用新型自清洁通风过滤装置的结构示意图，其至少示出了出风口；

图4是本实用新型自清洁通风过滤装置的结构示意图，其示出了进风口、出风口、除尘口的位置关系，以及排风轮；

图5是本实用新型腔体基座的结构示意图，其至少示出了第一圆弧面141、第二圆弧面140、第三圆弧面180、第一密封圆弧面181和第二密封圆弧面16的位置关系；

图6是本实用新型排风轮的结构示意图；

图7是本实用新型排风轮的另一结构示意图；

图8是本实用新型嵌入件的结构示意图，其至少示出了嵌入件端部、嵌入件连接部的连接关系；

图9是本实用新型嵌入件的结构示意图，其至少示出了嵌入件端部的形状；

图10是本实用新型嵌入件的结构示意图，其至少示出了嵌入件螺纹孔。

具体实施方式

以下结合附图1-10给出的实施例，进一步说明本实用新型的自清洁通风过滤装置的具体实施方式。本实用新型的自清洁通风过滤装置不限于以下实施例的描述。

本实用新型的自清洁通风过滤装置，其包括腔体基座2、排风轮6和滤网13，腔体基座2包括风轮装配腔26，风轮装配腔26设置在腔体基座2中部且风轮装配腔26两端被密封，排风轮6转动设置在风轮装配腔26内且两端分别与风轮装配腔26的两端枢转相连，排风轮6包括多片分布在其转轴的周向的扇叶22，风轮装配腔26的环侧面上依次设有分别与其相通的进风口15、排风口12和除尘口17，滤网13设置在排风口12的与风轮装配腔26相连的一端上；

工作时，排风口12处形成负压，使冷空气由进风口进入风轮装配腔26内，冷空气形成的气流使排风轮6由进风口15向排风口12方向转动，且经滤网13过滤的冷空气由排风口12排出，同时风扇22刮除滤网13上的灰尘并带至除尘口17处排出。

本实用新型的自清洁通风过滤装置，其包括腔体基座2、排风轮6和滤网13，排风轮6在转动过程中，其扇叶22可刮除滤网13上的灰尘并带至除尘口17处排出，保证了滤网13的通畅并且保证了经由排风口12排出的冷空气的洁净度，而且实现了本实用新型自清洁通风过滤装置的自清洁功能，从而有利于保证被冷却设备内部的洁净，提高设备的工作稳定性，不会发生设备内温度过高的问题，而且排风轮6在被气流带动转动，无需设置驱动排风轮6转动的设备，例如电机，有利于简化本实用新型自清洁过滤装置的结构，且节约能源。

如图1-5所示，为本实用新型的自清洁通风过滤装置的一个实施例，自清洁通风过滤装置优选用于预装式变电站中成套开关设备上。

本实用新型的自清洁通风过滤装置，其包括腔体基座2、排风轮6和滤网13，腔体基座2包括风轮装配腔26，风轮装配腔26设置在腔体基座2中部且风轮装配腔26两端被密封，排风轮6转动设置在风轮装配腔26内且两端分别与风轮装配腔26的两端枢转相连，排风轮6包括多片分布在其转轴的周向的扇叶22，风轮装配腔26的环侧面上依次设有分别与其相通的进风口15、排风口12和除尘口17，滤网13设置在排风口12的与风轮装配腔26相连的一端上。具体的，如图4所示方向，以图4的左侧、右侧、上侧、下侧分别为自清洁通风过滤装置的左侧、右侧、上侧、下侧，所述腔体基座2整体成长方体结构，其包括设置在其中部的风轮装配腔26，进风口15设置在风轮装配腔26左侧与其相通，排风口12、除尘口17分别设置在风轮装配腔26的上侧、下侧并分别与风轮装配腔26相通，滤网13设置在排风口12下端(即排风口12的与风轮装配腔26相连的一端)。

优选的，所述进风口15的宽度、排风口12的宽度和除尘口17的宽度均小于扇叶22的宽度，当扇叶22转动进风口15、排风口12和除尘口17时，可以覆盖进风口15、排风口12和除尘口17。也就是说，位于进风口15两侧的扇叶22与扇叶安装轴19、两个端盖1构成的空间，可以覆盖进风口15，即进风口15与该空间对应配合；位于排风口12两侧的扇叶22与扇叶安装轴19、两个端盖1构成的空间，可以覆盖排风口12，即排风口12与该空间对应配合；位于除尘口17两侧的扇叶22与扇叶安装轴19、两个端盖1构成的空间，可以覆盖除尘口17，即除尘口17与该空间对应配合。

优选的，如图4和5所示，所述风轮装配腔26为一柱形腔体，其包括第一密封圆弧面181和第二密封圆弧面16，第一密封圆弧面181位于除尘口17和排风口12之间，至少一片扇叶22与第一密封圆弧面181接触且端部发生弯曲，并与第一密封圆弧面181紧密贴合，第二密封圆弧面16位于进风口15和除尘口17之间，至少一片扇叶22与第二密封圆弧面16接触且端部发生弯曲，并与第二密封圆弧面16紧密贴合。

优选的，所述第一密封圆弧面181的中心线与排风轮6的转动轴线错位设置，第二密封圆弧面16的中心线与排风轮6的转动轴线的错位设置。进一步的，如图4和5所示，所述第一密封圆弧面181的中心线位于排风轮6的转动轴线的下方右侧，第二密封圆弧面16的中心线位于排风轮6的转动轴线的上方左侧。

优选的，如图4-5所示，多片扇叶22同时与第一密封圆弧面181接触且端部发生弯曲，并向排风口12方向折弯；多片扇叶22同时与第二密封圆弧面16接触且端部发生弯曲，并向除尘口17方向折弯。与第一密封圆弧面181、第二密封圆弧面16接触的扇叶22端部发生弯曲，有利于增大扇叶与圆弧面的接触面积，提高密封效果。进一步的，如图4所示，与第一密封圆弧面181接触的多片扇叶22，由排风口12向除尘口17方向，每片扇叶22的端部弯曲程度依次减小；与第二密封圆弧面16接触的多片扇叶22，由除尘口17向进风口15方向，每片扇叶22端部折弯程度依次加大。上述设计，有利于在保证密封效果的同时，尽量减小排风轮6与第一密封圆弧面181、第二密封圆弧面16的摩擦力，保证排风轮6更加流畅的转动。

优选的，如图4和5所示，所述除尘口17成漏斗形结构，其上端宽度>下端宽度，即除尘口17的与风轮装配腔26相连的一端的宽度>除尘口17与外部相通的一端的宽度，进风口15成漏斗形结构，其左端宽度>右端宽度，即进风口15与风轮装配腔26相连的一端的宽度>进风口15与外部相通的一端的宽度。

本实用新型的自清洁通风过滤装置在工作时，排风口12处形成负压，由于扇叶22分别与第一密封圆弧面181、第二密封圆弧面16紧密贴合，即将除尘口17与排风口12之间、除尘口17和进风口15之间隔绝，因此，在排风口12处的负压作用下，冷空气从进风口15处被吸进风轮装配腔26内，由冷空气形成的气流则推动靠近进风口15处的扇叶22向排风口12方向转动(如图4所示，所述排风轮6在气流的带动下逆时针转动)，然后洁净的冷空气通过滤网3由排风口12排出，过滤空气中的灰尘和杂物，同时扇叶22刮除滤网3积累的灰尘和杂物，携带灰尘和杂物的扇叶22继续转动至除尘口17处，扇叶22到除尘口附近时不接触，惯性力的作用下和重力作用使灰尘和杂物经由除尘口17排出。

优选的，如图4所示，分别与除尘口17和进风口15相对的扇叶22均处于完全舒展状态。上述设计有利于进一步减小排风轮6与风轮装配腔26之间的摩擦力，进一步保证排风轮6流畅的转动。

优选的，如图4-5所示，所述风轮装配腔26还包括第二圆弧面140和第三圆弧面180，第二圆弧面140靠近进风口15设置且第三圆弧面180靠近风轮装配腔26的第一密封圆弧面181设置，第二圆弧面140和第三圆弧面180构成滤网13的内侧面；与第二圆弧面140接触的扇叶22处于完全舒展状态且扇叶22端部与第二圆弧面140接触相连，与第三圆弧面180接触的扇叶22的端部发生弯曲且向第二圆弧面140方向折弯。具体的，如图5所示方向，以图5的左侧、右侧、上侧、下侧分别为自清洁通风过滤装置的左侧、右侧、上侧、下侧，以图5面向读者的一侧为自清洁通风过滤装置的前侧，另一侧为后侧，第二圆弧面140和第三圆弧面180均位于风轮装配腔26上侧，且第二圆弧面140左端与第三圆弧面180右端平滑连接，第三圆弧面180的左端与第一密封圆弧面181的上端平滑连接，第二圆弧面140和第三圆弧面180构成滤网13的内侧面，指的是滤网13位于第二圆弧面140和第三圆弧面180整体的中部，第二圆弧面140和第三圆弧面180包括了整个滤网13的内侧面和风轮装配腔26的位于滤网13前后两侧的部分侧面。需要指出的是，与第二圆弧面140接触的扇叶22处于完全舒展状态，并不是说扇叶22与第二圆弧面140之间设置间隙，而是扇叶22与第二圆弧面140之间需要保证一定的接触力，以保证扇叶22可以将第二圆弧面140上的灰尘和杂物刮除。

优选的，如图4所示，多片扇叶22同时与第三圆弧面180接触，由排风口12向第一密封圆弧面181方向，每片扇叶22的端部弯曲程度依次减小。上述设计，可以使被扇叶22刮除的灰尘和杂物，被可靠的保持在扇叶22之间，以将灰尘和杂物运输至除尘口17处，而在除尘口17处，扇叶22重新恢复为完全舒展状态，从而在重力作用下将灰尘和杂物通过除尘口17排出。

优选的，所述第三圆弧面180的中心线与排风轮6的转动轴线错位设置。进一步的，如图4和5所示，第三圆弧面180的中心线位于排风轮6的转动轴线的下方右侧。

优选的，如图4和5所示，所述风轮装配腔26还包括第一圆弧面141，第一圆弧面141设置在进风口15和第二圆弧面140之间，与第一圆弧面141相对的多片扇叶22处于完全舒展状态。具体的，如图4和5所示，所述第一圆弧面141下端与进风口15相连，上端与第二圆弧面140的右端平滑连接。

优选的，所述第一圆弧面141和第二圆弧面140的中心线与排风轮6的转动轴线相同。

需要指出的是，所述风轮装配腔26的第一圆弧面141、第一密封圆弧面181、第二密封圆弧面16是光滑的，即三者的光滑度必须在一定值以上，一则保证第一密封圆弧面181、第二密封圆弧面16的密封效果，二来有利于减小扇叶与三者的摩擦，使排风轮6流畅转动，也有利于减小排风轮6的扇叶22的磨损，延长扇叶22的使用寿命。

优选的，如图1-3所示，本实用新型自清洁通风过滤装置，还包括端盖1，两个端盖1分别设置在腔体基座2两端并分别密封风轮装配腔26的两端，排风轮6的转轴两端分别与两个端盖1枢转连接。

优选的，如图1-4所示，本实用新型自清洁通风过滤装置，还包括底板4和面板7，底板4设有与除尘口17对应的开孔，面板7设有与进风口15对应的开孔。

优选的，如图1-5、8-10所示，本实用新型自清洁通风过滤装置，还包括多个嵌置在腔体基座2上的嵌入件10，端盖1、底板4和面板7分别通过连接螺钉、嵌入件10与腔体基座2固定连接。进一步的，如图8-10所示，所述嵌入件10整体成哑铃形结构，其包括嵌入件端部25、嵌入件连接部23和嵌入件螺纹孔24，两个嵌入件端部25分别设置在嵌入件连接部23两端且分别与其相连，嵌入件螺纹孔24轴向设置在嵌入件10中部，嵌入件端部25位多边形柱体结构，两个嵌入件端部25之间且位于嵌入件连接部23环侧设有环形卡槽230。所述嵌入件端部25为多边形柱体结构，可保证在嵌入件10不会相对于腔体基座2发生转动，换形卡槽230保证嵌入件10不会被拔出腔体基座2。

优选的，所述嵌入件10由金属材料制成，以保证嵌入件10的强度，例如嵌入件10可以有钢材料制成。

优选的，如图6和7所示，所述排风轮6包括扇叶安装轴19、扇叶22和枢轴20，两个枢轴20分别设置在扇叶安装轴19两端，枢轴20和扇叶安装轴19构成排风轮6的转轴，多片扇叶22均匀分布在扇叶安装轴19的周向上。进一步的，如图6和7所示，所述排风轮6还包括圆轴21，圆轴21设置在扇叶安装轴19和枢轴20之间，枢轴20的直径<圆轴21的直径<扇叶安装轴19的直径。所述圆轴21有利于减小排风轮6的转轴与端盖1之间的摩擦力。

优选的，所述扇叶22由弹性耐磨的材料制成，例如扇叶22由橡胶制成。

本实用新型的一种自清洁通风过滤装置，其可实现如下功能：

(1)能实现常用的通风过滤功能，即对于经过通风装置进入成套开关设备的空气过滤清洁；

(2)对过滤时累积到过滤网是的灰尘等异物自动进行清理并排出至过滤装置外部；

(3)通风过滤装置进行工作是不需额外提供动力，靠空气进入装置时空气的动力使通风过滤装置正常工作；

(4)实现通风过滤装置的免维护、免检修、长工况、全寿命工作。

本实用新型还公开一种预装式变电站的成套开关设备，其包括任意一种所述的自清洁通风过滤装置，所述自清洁通风过滤装置的排风口12与成套开关设备内部相通，成套开关设备的排风机排风时，使排风口12内形成负压。

本实用新型的预装式变电站的成套开关设备，包括所述自清洁通风过滤装置，保证了进入成套开关设备内部冷空气的清洁度，避免或显著减少灰尘和杂物进入成套开关设备内部的可能，从而保证成套开关设备内部的清洁，保证成套开关设备可靠稳定运行，使其内部温度得到可靠控制。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。