一种一体化二次设备舱的制作方法

本发明涉及电气设备技术领域，更具体地说，它涉及一种一体化二次设备舱。

背景技术：

随着国民经济和社会的快速发展，能源需求越来越大，与人力资源紧张，建设工期紧，电网工程质量及工艺要求越来越高等矛盾越来越突出，变电站现有的建设模式已无法适应新的要求。要加快变电站施工进度，提高工程质量，变电站建设应采用标准化设计、工厂化生产、模块化建设的方式，现场仅进行简单的组装施工。

另外，城市土地和空间资源越来越稀缺，随着国家法律法规和制度程序逐步完善、公民维权意识加强，电力建设征地越来越困难。要节约用地、保护生态环境，必须采用紧凑化、集成式设计。

而变电站二次设备现场接线、调试工作量大，而且现场施工需等待土建、电气一次等专业施工完毕后方可进场，严重制约工程的建设周期。

开展预制式二次组合设备研究的一个重要意义在于：通过采用预制式二次组合设备，实现整套二次设备由厂家集成，实现工厂化加工，大大减少现场二次接线，减少设计、施工、调试工作量，简化检修维护工作，大大缩短建设周期，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。

因此开展预制式二次组合设备研究，实现减少资源消耗和土地占用、提高工作效率、降低建设和运营成本、保护生态环境的目的。

二次设备预制舱由预制式设备舱、舱体辅助设施、二次设备屏柜(或机架)、二次设备等组成，并在工厂内完成相关配线、调试等工作；并作为一个整体运输至工程现场。

预制式二次设备舱采用集装箱式构造，可由1个或多个分舱体拼接而成、舱内可根据需要配置消防、安防、暖通、照明、通信等辅助设施，其环境满足变电站二次设备运行条件及变电站运行调试人员现场作业的要求。

而现有的二次设备预制舱存在柜体空间浪费、柜体空间使用不灵活、装置散热通风不良、运行维护不便等问题，严重制约着二次设备的发展。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种一体化二次设备舱，该二次设备舱提高了对空间的利用率，使柜体空间使用更灵活，提高制冷效果和效率，方便维修。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种一体化二次设备舱，包括有设备舱舱体，以及设置于设备舱舱体内的辅助设施和供二次设备安置的柜架，所述辅助设施包括有站控层设备、通信设备以及一体化电源设备，所述设备舱舱体内设置有供线缆布线的线缆层和供柜架安置的安置层，安置层和线缆层成上下层结构设置，所述设备舱舱体内还设置有对外接线端子箱，经对外接线端子箱连通外界的线缆从线缆层向柜架的位置布线；所述柜架设置有若干个并且双列靠墙的位于设备舱舱体长度方向的两内侧壁上，双列柜架之间留有运行通道，所述运行通道上设置有连接于两列柜架之间的连接柜，双列柜架与连接柜排列成H字形结构，所述连接柜沿设备舱舱体的长度方向设置有若干个，且各个连接柜上均设置有供一人通过的间隔，通过各个连接柜上的间隔贯通设备舱舱体长度方向的两端；所述柜架成框架结构设置并且由金属制成，所述设备舱舱体由玻纤水泥复合材料制成，设备舱舱体在模具内经高压喷塑连同柜架一体成型，所述设备舱舱体的底部采用不锈钢或环氧树脂隔板封底，所述线缆层与安置层之间通过设置有静电底板层实现分隔，所述静电底板层上设置有可供线缆穿过的通风孔；所述柜架内转动连接有旋转摇架，所述柜架开口的一侧铰接有柜门，所述旋转摇架通过铰接轴转动连接于柜架的开口一侧，柜门和柜架的铰接轴向与旋转摇架和柜架的铰接轴向沿柜架的长度方向上平行设置，旋转摇架绕铰接轴转动过程中能够避免与柜门和柜架的铰接处产生干涉而影响转角大小；柜门和柜架的铰接轴向与旋转摇架和柜架的铰接轴向沿柜架的宽度方向上平行设置，旋转摇架绕铰接轴转动过程中能够避免与柜门和柜架的铰接处产生干涉而影响转角大小，并且在旋转摇架转动到柜架内后与闭合到柜架上的柜门之间留有操作空隙。

本发明进一步设置为：所述柜门上设置有电磁锁以及操作指示灯，所述通信设备还包括有联动智能门禁系统以及门禁IC卡；门禁IC卡刷卡后电磁锁打开，同时操作指示灯亮起，门禁IC卡再刷卡后电磁锁关闭，同时操作指示灯熄灭。

本发明进一步设置为：所述旋转摇架上沿其高度方向排列设置有若干个用于供二次设备安置的承接框，所述承接框设置于旋转摇架上远离柜门的一侧，所述承接框远离柜门的一侧设置有用于容纳线缆的接线槽，线缆安置于接线槽内后扎成线束，并且固定于旋转摇架上靠近铰接轴一侧。

本发明进一步设置为：所述设备舱舱体长度方向的两端分别设置有空调和风机，所述空调的出风口导通至底部的线缆层内，所述风机位于空调出风口的斜对角，空调制冷从出风口吹出的冷风经线缆层输送到各个柜架内，最终从风机排出设备舱舱体。

本发明进一步设置为：所述柜架的上下方均布设有透气孔，通过透气孔使安置于承接框上的二次设备均处于统一的散热通道内；各个柜架之间采用通风良好的金属格网进行隔离。

本发明进一步设置为：所述旋转摇架上沿其高度方向排列设置有若干个用于供承接框插接的葫芦孔，所述承接框上设置有用于与葫芦孔相适配的挂扣，挂扣从葫芦孔的大孔径端插入，并且承接框在重力作用下向下滑移过程中挂扣嵌入在葫芦孔的小孔径端内。

本发明进一步设置为：所述设备舱舱体长度方向靠近中间的位置设置有与安置层导通的侧门，所述设备舱舱体内的双列柜架靠近侧门处均设置有供一人通过的空隔，相邻的两个连接柜分别位于空隔的两侧。

本发明进一步设置为：位于空隔两侧的连接柜与相邻的柜架内转动连接有用于供二次设备安置的转动摇架，位于空隔侧边的连接柜与相邻的柜架成L字形结构设置，所述转动摇架的横截面成四分之三的扇形结构设置，所述转动摇架的转动轴向靠近连接柜与柜体的连接处，二次设备连接的线缆扎成线束后固定于转动摇架上靠近转动轴向处。

本发明进一步设置为：所述设备舱舱体设置有用于将侧门向上提拉的拉簧，所述设备舱舱体于侧门两侧设置有供侧门滑移的滑轨，所述侧门宽度方向的两侧均设置有可在滑轨上转动的滑轮，所述滑轮设置有四个，并且分别位于侧门上端的左右两侧和下端的左右两侧，所述滑轨成V字形结构设置，第一段滑轨位于设备舱舱体高度方向的侧壁上向底部延伸，第二段滑轨位于设备舱舱体上靠近顶部并且向顶部延伸；侧门上端的两个滑轮位于第一段滑轨上时，侧门连接于设备舱舱体上将空隔封堵住；将侧门上拉至上端的两个滑轮位于第二段滑轨上时，侧门在拉簧的作用下沿着第二段滑轨倾斜向上的滑移，侧门遮盖于设备舱舱体的上方，将空隔露出。

本发明进一步设置为：所述设备舱舱体长度方向的两侧壁设置有用于遮盖柜架的维修挡板，所述设备舱舱体设置有用于将维修挡板向上提拉的拉簧，所述设备舱舱体于维修挡板两侧设置有供维修挡板滑移的滑轨，所述维修挡板宽度方向的两侧均设置有可在滑轨上转动的滑轮，所述滑轮设置有四个，并且分别位于维修挡板上端的左右两侧和下端的左右两侧，所述滑轨成V字形结构设置，第一段滑轨位于设备舱舱体高度方向的侧壁上向底部延伸，第二段滑轨位于设备舱舱体上靠近顶部并且向顶部延伸；维修挡板上端的两个滑轮位于第一段滑轨上时，维修挡板连接于设备舱舱体上将柜架封堵住；将维修挡板上拉至上端的两个滑轮位于第二段滑轨上时，维修挡板在拉簧的作用下沿着第二段滑轨倾斜向上的滑移，维修挡板遮盖于设备舱舱体的上方，将柜架露出。

综上所述，本发明具有以下有益效果：间隔的设置方便一人在舱体内行走与操作，在扩大舱体承载量的同时有利于提高人员检测时的工作效率，避免检测人员从舱体的外侧在舱体一端绕行到另一端。

外界的线缆通过连通至对外接线端子箱后导入到舱体内，将经对外接线端子箱的线缆通过线缆层向各个柜架牵引，使线缆不会在舱体内裸漏着而影响美观和整齐程度以及使用安全，从而令整个舱体的设置更合理。

使用柜架时先开启柜门，然后将柜架内的旋转摇架绕铰接轴向转动到柜架外侧，该结构能够方便二次设备直接放置到旋转摇架上，避免先将二次设备嵌入到柜架内后再安置到旋转摇架上，从而能够方便二次设备的安置，大大的提高了安装效率。并且旋转摇架和柜门在柜架上的铰接轴向在空间上平行设置，能够令转动到柜架内的旋转摇架与柜门之间留有一定的操作空隙，方便二次设备的安装，此外也便于柜内设备设置即插即用接口，将插件和接口前置，柜门开启后即可利用操作空隙，方便二次设备的接线。

附图说明

图1为柜架与连接柜排列状态下的立体结构示意图；

图2为设备舱高度方向的剖视图；

图3为设备舱长度方向的剖视图；

图4为柜架的立体结构示意图；

图5为柜架的剖视图；

图6为分解状态下挂扣与葫芦孔的安装结构示意图；

图7为拐角处连接的柜架和连接柜与转动摇架的立体分解结构示意图；

图8为设备舱舱体的立体结构示意图；

图9为侧门位于第一段滑轨上的结构示意图；

图10为侧门位于第二段滑轨上的结构示意图。

附图标记：1、设备舱舱体；11、运行通道；12、连接柜；13、间隔；14、线缆层；15、安置层；16、空调；17、风机；18、拉簧；19、滑轨；2、柜架；21、旋转摇架；211、承接框；2111、挂扣；212、接线槽；213、葫芦孔；22、柜门；23、透气孔；24、空隔；25、转动摇架；3、对外接线端子箱；4、侧门；5、维修挡板；6、滑轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1-10所示，一种一体化二次设备舱，包括有设备舱舱体1，以及设置于设备舱舱体1内的辅助设施和供二次设备安置的柜架2，柜架2设置有若干个并且双列靠墙的位于设备舱舱体1长度方向的两内侧壁上，各个柜架2沿设备舱舱体1的长度方向以及高度方向摆列，并且摆列成两列，然而常规的二次设备安装到柜架2上时，考虑到柜架2规律及逻辑，从上而下基本上安装为同一逻辑区的设备，往往造成了机柜空间的浪费(多数屏柜上安装的装置数量仅为2～3台)。本申请的安装结构使得逻辑分区更加灵活，设备装置的组织不再局限于纵向，横向甚至延伸到某一区域也可以根据设备功能进行划分。这样，可以充分利用单个屏位空间，减小二次设备舱的尺寸。

参照图2所示，双列柜架2之间留有供人通行的运行通道11，运行通道11上设置有连接于两列柜架2之间的连接柜12，连接柜12也可用于供二次设备的安置，从而有利于扩大舱体的承载量；双列柜架2与连接柜12排列成H字形结构，连接柜12沿设备舱舱体1的长度方向设置有若干个，且各个连接柜12上均设置有供一人通过的间隔13，通过各个连接柜12上的间隔13贯通设备舱舱体1长度方向的两端；间隔13的设置方便一人在舱体内行走与操作，在扩大舱体承载量的同时有利于提高人员检测时的工作效率，避免检测人员从舱体的外侧在舱体一端绕行到另一端。

辅助设施包括有站控层设备、通信设备以及一体化电源设备，参照图3所示，设备舱舱体1内设置有供线缆布线的线缆层14和供柜架2安置的安置层15，安置层15和线缆层14成上下层结构设置，设备舱舱体1内还设置有对外接线端子箱3，经对外接线端子箱3连通外界的线缆从线缆层14向柜架2的位置布线；外界的线缆通过连通至对外接线端子箱3后导入到舱体内，将经对外接线端子箱3的线缆通过线缆层14向各个柜架2牵引，使线缆不会在舱体内裸漏着而影响美观和整齐程度以及使用安全，从而令整个舱体的设置更合理。

参照图4、5所示，柜架2内转动连接有用于供二次设备安置的旋转摇架21，柜架2开口的一侧铰接有柜门22，旋转摇架21通过铰接轴转动连接于柜架2的开口一侧，柜门22和柜架2的铰接轴向与旋转摇架21和柜架2的铰接轴向沿柜架2的长度方向上平行设置，旋转摇架21绕铰接轴转动过程中能够避免与柜门22和柜架2的铰接处产生干涉而影响转角大小；柜门22和柜架2的铰接轴向与旋转摇架21和柜架2的铰接轴向沿柜架2的宽度方向上平行设置，旋转摇架21绕铰接轴转动过程中能够避免与柜门22和柜架2的铰接处产生干涉而影响转角大小，并且在旋转摇架21转动到柜架2内后与闭合到柜架2上的柜门22之间留有操作空隙。使用柜架2时先开启柜门22，然后将柜架2内的旋转摇架21绕铰接轴向转动到柜架2外侧，该结构能够方便二次设备直接放置到旋转摇架21上，避免先将二次设备嵌入到柜架2内后再安置到旋转摇架21上，从而能够方便二次设备的安置，大大的提高了安装效率。并且旋转摇架21和柜门22在柜架2上的铰接轴向在空间上平行设置，能够令转动到柜架2内的旋转摇架21与柜门22之间留有一定的操作空隙，方便二次设备的安装，此外也便于柜内设备设置即插即用接口，将插件和接口前置，柜门22开启后即可利用操作空隙，方便二次设备的接线。

柜架2成框架结构设置并且由金属制成，设备舱舱体1由玻纤水泥复合材料制成，该材料制成的预制舱体抗拉强度达3.8Mpa，设备舱舱体1在模具内经高压喷塑连同柜架2一体成型，一体化机架式生产，有利于提高舱体整体结构的稳固性，同时也降低了舱体的整体运输重量。同时舱体复合材料的使用使得舱体在耐腐蚀、抗风化等性能方面有一个很大的提高，特别在预制舱使用寿命方面，抗碱玻纤复合材料的使用使得预制舱的使用寿命提高到50年以上。设备舱舱体1的底部采用不锈钢或环氧树脂隔板封底，防电缆沟管潮气、腐蚀气体及小动物。此外还可以在箱体基座和所有内外金属件均应进行阴极保护法等进行防腐处理，并喷涂耐久的防护层。门、窗和通风口应设防尘、防小动物进入和防渗、漏雨水措施。线缆层14与安置层15之间通过设置有静电底板层实现分隔，静电底板层上设置有可供线缆穿过的通风孔。

柜门22上设置有电磁锁以及操作指示灯，通信设备还包括有联动智能门禁系统以及门禁IC卡；门禁IC卡刷卡后电磁锁打开，同时操作指示灯亮起，门禁IC卡再刷卡后电磁锁关闭，同时操作指示灯熄灭。由于柜架2分上下层组成多个隔间，因此很容易引起误入隔间的发生。门禁IC卡中除了储存门禁开启信息外，同时包含操作信息，门禁IC卡刷卡后，门禁打开，同时预先设置好的需要操作的隔间柜门22打开并亮起操作指示灯，准确直观地指引操作员到达指定位置。操作完毕后，操作员返回位于舱内的门禁主机，执行“操作完成”命令，舱内安装单元恢复初始设置：指示灯熄灭，电磁锁锁定，在防误的同时为操作运维人员带来了方便，有利于提高运行维护操作的准确性。

旋转摇架21上沿其高度方向排列设置有若干个用于供二次设备安置的承接框211，承接框211设置于旋转摇架21上远离柜门22的一侧，承接框211远离柜门22的一侧设置有用于容纳线缆的接线槽212，线缆安置于接线槽212内后扎成线束，并且固定于旋转摇架21上靠近铰接轴一侧。方便线缆进行收集管理，避免柜架2内线路散乱而造成维修困难，且将线缆向铰接轴收拢，能够避免线缆在旋转摇架21转动时由于弯曲半径过小而导致线缆损坏。

参照图3所示，设备舱舱体1长度方向的两端分别设置有空调16和风机17，空调16的出风口导通至底部的线缆层14内，风机17位于空调16出风口的斜对角，空调16制冷从出风口吹出的冷风经线缆层14输送到各个柜架2内，最终从风机17排出设备舱舱体1。舱体内采用空调16+风机17的温湿度控制方案，可优选配置2台空调16和1台离心风机17的组合，两台空调16形成一主一备的互为备份关系。当其中一台设备工作时，另一台设备作为备份，如果工作中的设备发生故障，系统将发出报警信息，并自动切换至另一台设备工作，进行散热。并且空调16的冷气并不直接吹入舱内，而是从舱体底部架空的线缆层14经通风孔直接吹入柜架2，实现针对性冷却，提高制冷效果和效率。

舱内制冷循环系统从电缆架空层进入二次设备工作区，同时，因安装单元格门间并不封闭，因此冷空气可少量地从缝隙中流入舱内维护通道，实现舱内环境温度的均匀化。此外，设置抽风机17作为空气循环的驱动，实现舱内空调16吹入孔最远端冷空气的无间隙循环。

柜架2的上下方均布设有透气孔23，通过透气孔23使安置于承接框211上的二次设备均处于统一的散热通道内；各个柜架2之间采用通风良好的金属格网进行隔离。柜架2和旋转摇架21在舱体内属于纯机架式安装单元格设计，各安装单元格间均采用对空气无阻隔的网状结构，所有二次设备均处于统一的散热通道，装置与环境热交换非常通畅，有利于进一步提高制冷效果和效率。

参照图6所示，旋转摇架21上沿其高度方向排列设置有若干个用于供承接框211插接的葫芦孔213，承接框21l上设置有用于与葫芦孔213相适配的挂扣2111，挂扣2111从葫芦孔213的大孔径端插入，并且承接框211在重力作用下向下滑移过程中挂扣2111嵌入在葫芦孔213的小孔径端内。承接框211与旋转摇架21通过挂扣2111与葫芦孔213实现可拆卸连接，通过调节承接框211在旋转摇架21上的高度位置，便于不同高度的二次设备进行安置。

设备舱舱体1长度方向靠近中间的位置设置有与安置层15导通的侧门4，设备舱舱体1内的双列柜架2靠近侧门4处均设置有供一人通过的空隔24，相邻的两个连接柜12分别位于空隔24的两侧。侧门4开启后，工作人员可从空隔24进入到舱体内，与各个间隔13配合使用令柜体空间的使用更灵活，维修更方便。

参照图7所示，位于空隔24两侧的连接柜12与相邻的柜架2内转动连接有用于供二次设备安置的转动摇架25，位于空隔24侧边的连接柜12与相邻的柜架2成L字形结构设置，转动摇架25的横截面成四分之三的扇形结构设置，转动摇架25的转动轴向靠近连接柜12与柜体的连接处，二次设备连接的线缆扎成线束后固定于转动摇架25上靠近转动轴向处。通过转动摇架25的设置令连接柜12与柜架2拐角连接处的空间也能够得以应用，进而提高了舱体的空间利用率；然而为避免线缆卷绕到转动摇架25的转动轴向处，可限制转动摇架25的转动角度，如转动摇架25位于连接柜12与柜架2拐角连接处的空间内时，转动摇架25可左转或右转270°，即转动摇架25能够实现二次设备的安置，但不会一直转动下去而导致线缆卷绕。

设备舱舱体1设置有用于将侧门4向上提拉的拉簧18，设备舱舱体1于侧门4两侧设置有供侧门4滑移的滑轨19，侧门4宽度方向的两侧均设置有可在滑轨19上转动的滑轮6，滑轮6设置有四个，并且分别位于侧门4上端的左右两侧和下端的左右两侧，滑轨19成V字形结构设置，第一段滑轨19位于设备舱舱体1高度方向的侧壁上向底部延伸，第二段滑轨19位于设备舱舱体1上靠近顶部并且向顶部延伸；

侧门4上端的两个滑轮6位于第一段滑轨19上时，侧门4连接于设备舱舱体1上将空隔24封堵住；将侧门4上拉至上端的两个滑轮6位于第二段滑轨19上时，侧门4在拉簧18的作用下沿着第二段滑轨19倾斜向上的滑移，侧门4遮盖于设备舱舱体1的上方，将空隔24露出。

设备舱舱体1长度方向的两侧壁设置有用于遮盖柜架2的维修挡板5，设备舱舱体1设置有用于将维修挡板5向上提拉的拉簧18，设备舱舱体1于维修挡板5两侧设置有供维修挡板5滑移的滑轨19，维修挡板5宽度方向的两侧均设置有可在滑轨19上转动的滑轮6，滑轮6设置有四个，并且分别位于维修挡板5上端的左右两侧和下端的左右两侧，滑轨19成V字形结构设置，第一段滑轨19位于设备舱舱体1高度方向的侧壁上向底部延伸，第二段滑轨19位于设备舱舱体1上靠近顶部并且向顶部延伸；

维修挡板5上端的两个滑轮6位于第一段滑轨19上时，维修挡板5连接于设备舱舱体1上将柜架2封堵住；将维修挡板5上拉至上端的两个滑轮6位于第二段滑轨19上时，维修挡板5在拉簧18的作用下沿着第二段滑轨19倾斜向上的滑移，维修挡板5遮盖于设备舱舱体1的上方，将柜架2露出。

上述两个方案中侧门4和维修挡板5主要设置于设备舱舱体1长度方向的两外侧壁上，滑移在设备舱舱体1外侧时用于将柜架2和通道遮盖起来，倾斜滑移在设备舱舱体1的上方时，侧门4和维修挡板5向舱体外侧倾斜，能够做防雨檐使用，并且是倾斜结构的设置，更有利于雨水的滑落。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。