一种防水配电柜组的制作方法

本发明属于配电柜技术领域，具体涉及一种具有防水功能的配电柜及配电柜组。

背景技术：

在电力系统中，供电的可靠性和安全性尤为关键，是电力系统服务于最终端客户的最迫切的需求。现有的配电柜中由于结构设计的固定限制往往会发生配电柜内部环境过于潮湿而造成内部电路短路，或者由于内部温度过高或者过低而导致的内部电路失效等问题，存在着潜在的危害安全供电的隐患，稍有不慎将会引发事故。尤其是应用于较为恶劣环境中的配电柜及配电柜组，面临的散热、防水和安全保障的问题更为严峻。

申请号为201310751380.8的名为《一种配电柜和配电柜组》的中国专利中提供了一种柜体中部设有母线室的配电柜组，降低了配电柜组的成本，同时还设有覆盖板等防水结构设计。现有技术中的配电柜防水设计与该方案中的防水设计相同，均采用结构类防水设计，将防水材料填充于可能进水的缝隙中，这样的防水设计尽管可以有效防水，但是极不利于配电柜的散热，同时也对配电柜的安装、维修造成了极大的不便。

技术实现要素：

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种设计更为合理、并且考虑到在各种不同工况条件下使用条件的配电柜及配电柜组，将合理的通风散热设计与防水设计相结合，同时结合不同应用工况进行了适应性的配套设计。使配电柜及配电柜组不仅有效达到防水防尘的效果，同时还能够保证配电柜及配电柜组的有效散热，提升配电柜的安全等级、延长配电柜的使用寿命。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明中提供的防水配电柜组，包括至少两个配电柜，该配电柜组中的配电柜包括顶部、柜体和底部。所述顶部设有防雨台用于初步的防水工作，柜体上设有散热孔用于散热，底部设于安装箱座内。本发明中的防雨台面积大于配电柜顶部，且为凹槽状盖板，所述柜体散热孔设于靠近底部和顶部的位置，每一散热孔面积不大于1dm²，每一柜体上散热孔不小于4个，每一散热孔处覆有由正六边形组成的蜂巢状不锈钢挡雨丝网，挡雨丝网上的每一正六边形面积不大于0.8cm²。

在配电柜的使用过程中，尤其是在南方阴雨天气较多的环境中，在配电柜顶部设有比配低柜顶部略大的防雨台能够有效防止雨水在配电柜顶部的积聚，在本发明中采用凹槽状盖板作为防雨台，一旦下雨，雨水落到防雨台上，然后沿着凹槽两侧开口端直接流到地面上，避免在配电柜顶部积聚，即使在暴雨天气下也能够防止过多的雨水在配电柜柜体顶部停留，非常有效。进一步地，考虑到配电柜的成本、安装和散热的问题，该防雨台优选成本低、质量轻又能有效散热的材质，金属材料造价较高且具有易腐蚀的缺陷，有机高分子材料成本高且抗环境腐蚀能力和抗日晒能力差，综合考虑，本发明中采用的防雨台材质为铝箔包裹微米氧化铝抽真空制成的真空板，其厚度为0.8-1.5cm，导热系数为0.3-0.5W/m·K。该真空板造价极低，质量轻易安装，而且通过控制真空板的真空度控制导热系数，使导热系数与配低柜柜体相近，不会影响到配电柜柜体散热。

本发明的发明人在实践中发现，配电柜柜体底部是发生腐蚀的高风险区域，而且柜体底部极易积聚雨水和尘埃，造成柜体局部腐蚀，故在本发明中将配电柜柜体安装于一箱座内，抬高配电柜柜体的高度，使配电柜在实际使用过程中避免直接与地面接触。进一步地，安装箱座为卡装配电柜柜体的凹槽状底座，箱座内柜体底部设有减震弹簧，使配电柜柜体能够适应多种复杂情况下的使用，如在震动较多的环境中，在车、船上进行使用。

为保证散热，柜体上设有散热孔，在解决散热问题的同时，需进一步考虑防水防潮的问题，散热孔若采用现有技术中的通孔或者普通栅格孔的形式，将对外部雨水的进入完全没有阻隔能力。本发明中将散热孔设为面积不大于1dm²、每一散热孔处覆有由正六边形组成的蜂巢状不锈钢挡雨丝网的特殊结构，且挡雨丝网上的每一正六边形面积不大于0.8cm²。进一步地，不锈钢挡雨丝网表面涂刷疏水性氟涂料，涂层厚度为20-40μm。液体均具有一定的表面张力，如水在常温常压下的表面张力约为72mN/m，其表面张力决定了液体在固体表面的润湿能力。小孔挡雨丝网的结构以及丝网表面涂刷防水涂层，挡雨丝网表面能降低，水滴在挡雨丝网上的接触角大于120°，使水难以在挡雨丝网表面铺展润湿，水滴一旦接触挡雨丝网表面即形成滴状下落，难以通过丝网的小孔进入配电柜内部。

进一步改善防雨功能，还可将散热孔设为长方形孔，且长度为宽度的1.5倍及以上，该孔形状及尺寸的设计最利于防止雨水进入。所述散热孔上还设有向下的弧形防雨盖板，一旦雨量过大时，大部分的雨水可沿着该弧面流下，防止雨水积聚。

进一步地，配电柜内部结构也同样进行优化设计。进入配电柜内部的气流需为洁净气流，如采用直接环境空气气流送风，则会加剧尘埃和粉尘的堆叠，会对配电柜内部电子系统产生不利的影响。为进一步达到改善配电柜内部通风散热以及除尘的目的，所述配电柜内部还设有进风机构及排风机构，进风机构设于柜体底端侧，排风机构设于柜体顶端侧；柜体及箱座进风机构、排风机构处设有进风口和排风口；进风机构及排风机构皆包括排风管道和排风扇。优选地所述进风机构由外至配电柜内侧依次为初效过滤层、二次过滤层、等离子催化层和风机；所述初效过滤层为椰壳活性炭过滤层，其过滤粒径为大于5μm的颗粒，所述二次过滤层为过滤孔径在0.5-1.0μm范围内的有机微滤膜或陶瓷微滤膜；所述等离子催化层为等离子催化网，所述等离子催化网采用Ag/TiO₂、Ag/TiO₂、Au/CeO₂、Au/Ag₃PO₄、Au/Bi₂O₃材料中的一种。

与整体结构相适配的，进风口和排风口处同样优选覆有由正六边形组成的蜂巢状不锈钢挡雨丝网，用于进一步整体防雨防水。进一步地，进风口和排风口上设有向下的弧形防雨盖板。

本发明具有以下优点：本发明中的配电柜及配电柜组通过合理设计配电柜结构，将通风散热除尘结构的设计与防雨防水设计相结合，同时结合不同应用工况进行了适应性的配套设计，不仅使配电柜及配电柜组具有非常好的防雨防水功能，还能够达到防尘防震的功能，且配电柜内部通风良好散热佳，保证了配电柜柜组内部的有效散热，提升了配电柜的安全等级、延长了配电柜的使用寿命。

附图说明

图1为本发明中配电柜组中单个配电柜的结构示意图；

图2为本发明配电柜中不锈钢挡雨丝网的结构示意图；

图3为本发明中配电柜内部进风机构和排风机构位置示意图；

图4为本发明配电柜中进风机构内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

本实施例中提供的配电柜组中的配电柜结构及其细节组成的结构如附图1-4所示。

本实施例中提供的防水配电柜组至少包括两个配电柜，每一配电柜均包括顶部、柜体及底部，配电柜1如附图1所示。配电柜1顶部设有防雨台2，柜体上设有散热孔101，底部设于安装箱座3内，安装箱座为卡装配电柜柜体的凹槽状底座，箱座内柜体底部设有减震弹簧304，以适应配电柜在各种情况下的使用。防雨台2面积大于配电柜顶部，且为凹槽状盖板。柜体散热孔设于靠近底部和顶部的位置，每一散热孔面积不大于1dm²，每一柜体上散热孔不小于4个，本实施例中散热孔数量设为6个，每一散热孔处覆有由正六边形组成的蜂巢状不锈钢挡雨丝网，如附图2所示，挡雨丝网上的每一正六边形面积不大于0.8cm²。

本实施例中使用的防雨台材质为铝箔包裹微米氧化铝抽真空制成的真空板，其厚度为0.8-1.5cm，导热系数为0.3-0.5W/m·K。在普通环境中使用时，真空板厚度选用1cm左右的即可满足需求，如配顶柜体积大、对防水要求高，则真空板面积和厚度则相应增加。若需要的真空板面积过大，还可使用小块标准真空板进行拼接。

进一步地增加不锈钢挡雨丝网的防水能力，将不锈钢挡雨丝网表面涂刷疏水性氟涂料，涂层厚度为20-40μm。实施例中采用的疏水性氟涂料为DAKIN ZEFFLE氟树脂涂料，涂层厚度根据挡雨丝网的面积进行调整，若丝网面积小，则涂层厚度可适量减小，若丝网面积大或者防雨防水要求更高，则可将涂层厚度提升，或者改换防水性更佳的涂料。

为进一步改善防雨功能，还可将散热孔设为长方形孔，且长度为宽度的1.5倍及以上，该孔形状及尺寸的设计最利于防止雨水进入。所述散热孔上还设有向下的弧形防雨盖板102，一旦雨量过大时，大部分的雨水可沿着该弧面流下，防止雨水积聚。

为进一步达到改善配电柜内部通风散热以及除尘的目的，所述配电柜内部还设有进风机构4及排风机构5，风流方向如附图3中箭头所示，进风机构4设于柜体底端侧，排风机构5设于柜体顶端侧；柜体及箱座进风机构、排风机构处设有进风口和排风口，如进风口301和302，进风机构及排风机构皆包括排风管道和排风扇。进风口和排风口上还设有向下的弧形防雨盖板，如303所示。与整体结构相适配的，进风口和排风口处同样优选覆有由正六边形组成的蜂巢状不锈钢挡雨丝网，用于进一步整体防雨防水。

优选地所述进风机构由外至配电柜内侧依次为初效过滤层401、二次过滤层402、等离子催化层403和风机404；所述初效过滤层为椰壳活性炭过滤层，其过滤粒径为大于5μm的颗粒，所述二次过滤层为过滤孔径在0.5-1.0μm范围内的有机微滤膜或陶瓷微滤膜；所述等离子催化层为等离子催化网，所述等离子催化网采用Ag/TiO₂、Ag/TiO₂、Au/CeO₂、Au/Ag₃PO₄、Au/Bi₂O₃材料中的一种。进风机构能够保证从环境中进入柜体内部的风为洁净干燥的风，减少内部积尘现象。

本实施例中的配电柜及配电柜组通过合理设计配电柜结构，将通风散热除尘结构的设计与防雨防水设计相结合，同时结合不同应用工况进行了适应性的配套设计，不仅使配电柜及配电柜组具有非常好的防雨防水功能，还能够达到防尘防震的功能，且配电柜内部通风良好散热佳，保证了配电柜柜组内部的有效散热，提升了配电柜的安全等级、延长了配电柜的使用寿命。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。