电气柜散热排列单元及控制方法与流程

本发明涉及一种电气柜，尤其是一种电气柜散热排列单元及控制方法。

背景技术：

电气柜是常用的电气设备，其用来安装电气元件，通常放置在配电间内。现有的电气柜存在以下几点技术问题：

第一，由于工作电流、功率的不同，各种电气元件发热并不相同，这些电气元件置于同一工作环境内，发热量大的元件容易对发热量小的产生影响，为此，高级一点的电气柜通常将电气柜隔成多个空间，使发热量大的在一起，发热量小的在一起，以避免相互干扰；

第二，电气柜在配电间内排列时，通常被排成一排或多排，相邻的两个电气柜靠在一起，一则减少了散热的面积，另外，有的柜温度高，有的温度低，靠在一起也容易相互影响；

第三，现有的电气柜，通常在柜体外壁上或者柜门上，再或者顶部设置风扇，风扇作为对流的动力，便于电气柜内热空气的排出，使外部冷空气进入以降温，风扇的问题是在使用过程中容易产生振动，功率越大的风扇振动越大，尤其在长时间使用后，风扇内部积尘时振动很大，这些微小的振动一旦传到电器元件上，容易产生三个问题，一个是使电器元件的接线端子处容易脱线，从而产生故障，另一个是使电器元件内部的元件如电路板上的电阻、电容等容易松动，影响电器元件的使用寿命，还有就是容易因振动而产生误操作。

由于存在这样的问题，所以有必要对现有的电气柜进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种外置散热的电气柜散热排列单元。

本发明所设计的一种电气柜散热排列单元，包括两只相邻的电气柜，所述的电气柜被隔成多个独立的配电室，每个配电室设有进风口和温度探头；其特征在于：所述两只电气柜之间设有散热装置，每个配电室靠近散热装置的那一面设有通风口；

所述散热装置由位于中间的抽风装置和位于两侧的抽风架构成；

所述的抽风装置包括底座、风腔和盖板；所述风腔设置在所述底座上，所述底座下方设有缓冲垫一，在风腔的左右两个侧面设有多组抽风管，每一组抽风管分为上下两个，每一组的两个抽风管上分别设有风阀a和风阀b；在风腔的左右两个侧面的下部还设有出风管，出风管上设有出风阀；在风腔顶部设有安装管，安装管上安装有风扇；所述风腔的前后两侧面分别设有上下两根连杆，在所述连杆端部设有横杆，所述盖板为前后两块且分别连接在相应的横杆上；

所述抽风架包括底板、立柱、矩形框、配重块和风罩；所述矩形框通过所述立柱设在底板靠近电气柜的一端上方，所述配重块设在底板上，在所述底板下方设有缓冲垫二，所述矩形框的四条边上设有通槽；所述风罩的数量与对应侧电气柜的通风口数量相同且位置一一对应，所述的风罩背面设有上下两个通风管口，每一个风罩对应连接一组抽风管且风罩的通风管口与抽风管之间通过伸缩管连接；所述风罩通过连接结构连接在矩形框的边上；

所述的连接结构包括套管、伸缩杆、手拧螺母、弹簧和连接块，所述套管外端设有外螺纹段，所述手拧螺母设在该外螺纹段上，套管内端设有限位环，所述套管穿过所述通槽，手拧螺母和限位环分别位于矩形框的边的内外两侧，所述弹簧设在套管位于矩形框的边和限位环之间的部分上，所述伸缩杆穿过所述套管，在套管上还设有对伸缩杆进行锁紧的手拧螺钉；所述连接块设在伸缩杆的内端，该连接块与所述风罩外壁相连接；

所述的底座和底板之间有间隙，所述盖板、抽风架和相邻电气柜之间有间隙；所有配电室内的温度探头信号都输入至一控制器，该控制器控制所述风扇的电机工作。

本发明所设计的电气柜散热排列单元，它的有益效果是：相邻的两只电气柜之间有空隙，增加散热面积，散热装置可以用于散热，它是相邻的两只电气柜内空气流通的动力，风扇是仅设置在抽风装置上，而并不是设置在电气柜上，抽风装置和电气柜是独立的分开的，抽风装置因风扇产生的振动并不会过大地影响电气柜内部的电器元件；从而在确保散热效果的同时确保电气柜工作的稳定性。

本发明还设计了一种电气柜散热排列控制方法，其上面本发明所述电气柜散热排列单元，其特征在于由控制器控制风扇的电机工作，控制过程如下：

在平时，每隔一段时间ta风扇工作一次，工作方式为电机倒转往内吹风同时出风阀打开，从风腔顶部吸入的空气从风腔下部的出风管处排出，使积累在两个电气柜之间的热空气流动起来并排出；

当某个配电室温度高于tl时，与该配电室所对应的风罩相通的风阀a打开，风阀b关闭，同时出风阀关闭，风扇的电机正转向外抽风，该配电室内的热空气经风罩、风阀a及其所在抽风管、风腔后被风扇抽出，外部空气从对应的进风口补入该配电室以降温；

当某个配电室温度高于th时，该配电室所对应的风罩的风阀b也打开，该配电室内的热空气经风罩、风阀a、风阀b及它们所在抽风管、风腔后被风扇抽出，外部空气从对应的进风口补入该配电室以降温，其中th大于tl；

进一步的方案是：风扇正转时的转速vc的控制如下：vc=p*vm，p=（na+nb）/nz或者p=（na+2nb）/（nz+nb）；其中：vm为风扇的最大转速，na为打开的风阀a的数量，nb为打开的风阀b的数量，nz为风阀a和风阀b的总数。

本发明所设计的电气柜散热排列控制方法，它的有益效果是：风扇的工作更为智能，散热效果好，安全性高。

附图说明

图1是实施例1的主视图；

图2是实施例1的主视图，图中盖板未安装，电气柜柜门呈打开状；

图3是实施例1散热装置的主视图；

图4是图3左上角的放大图；

图5是抽风装置的侧视图；

图6是抽风架的侧视图；

图7是图6左上角的放大图；

图8是连接结构的结构示意图；

图9是实施例1的控制示意图；

图中：

电气柜1、进风口2、温度探头3、散热装置4、通风口5；

抽风装置6、底座61、风腔62、盖板63、缓冲垫一64、抽风管65、出风管66、安装管67、风扇68、连杆69、横杆60；

抽风架7、底板71、立柱72、矩形框73、配重块74、风罩75、缓冲垫二76、通风管口77、伸缩管78、通槽79；

连接结构8、套管81、伸缩杆82、手拧螺母83、弹簧84、连接块85、外螺纹段86、限位环87、手拧螺钉88。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1、2所示，本实施例所描述的电气柜散热排列单元，包括两只相邻的电气柜1，所述的电气柜1被隔成多个独立的配电室，每个配电室设有进风口2和温度探头3；其特征在于：所述两只电气柜1之间设有散热装置4，每个配电室靠近散热装置4的那一面设有通风口5；

如图3所示，所述散热装置4由位于中间的抽风装置6和位于两侧的抽风架7构成；

如图4，5，所述的抽风装置6包括底座61、风腔62和盖板63；所述风腔62设置在所述底座61上，所述底座61下方设有缓冲垫一64，缓冲垫一64置于最下方对抽风装置6的振动进行缓冲，总体上减小抽风装置6的振动；在风腔62的左右两个侧面设有多组抽风管65，每一组抽风管65分为上下两个，每一组的两个抽风管65上分别设有风阀a和风阀b；在风腔62的左右两个侧面的下部还设有出风管66，出风管66上设有出风阀；在风腔62顶部设有安装管67，安装管67上安装有风扇68；所述风腔62的前后两侧面分别设有上下两根连杆69，在所述连杆69端部设有横杆60，所述盖板63为前后两块且分别连接在相应的横杆60上（可通过螺钉连接）。

如图6，7所示，所述抽风架7包括底板71、立柱72、矩形框73、配重块74和风罩75；所述矩形框73通过所述立柱72设在底板71靠近电气柜1的一端上方，所述配重块74设在底板71上，在所述底板71下方设有缓冲垫二76，缓冲垫二76置于抽风架7最下方对抽风架7的振动进行缓冲，总体上减小抽风架7的振动，配重块74是加大抽风架7整体的重量使之不易振动、不易移位；所述矩形框73的四条边上设有通槽79；所述风罩75的数量与对应侧电气柜1的通风口5数量相同且位置一一对应，所述的风罩75背面设有上下两个通风管口77，每一个风罩75对应连接一组抽风管65且风罩75的通风管口77与抽风管65之间通过伸缩管78连接；所述风罩75通过连接结构8连接在矩形框73的边上；

如图8，所述的连接结构8包括套管81、伸缩杆82、手拧螺母83、弹簧84和连接块85，所述套管81外端设有外螺纹段86，所述手拧螺母83设在该外螺纹段86上，套管81内端设有限位环87，所述套管81穿过所述通槽79，手拧螺母83和限位环87分别位于矩形框73的边的内外两侧，所述弹簧84设在套管81位于矩形框73的边和限位环87之间的部分上，所述伸缩杆82穿过所述套管81，在套管81上还设有对伸缩杆82进行锁紧的手拧螺钉88；所述连接块85设在伸缩杆82的内端，该连接块85与所述风罩75外壁相连接(如通过螺钉连接)；这样的连接结构8，伸缩杆82在手拧螺钉88松开时可以调节长度，使风罩75在水平方向处于合理位置，在手拧螺钉88锁紧时伸缩杆82即固定，而在手拧螺母83松开时，连接结构8可以在垂直方向调节高度，另外在手拧螺母83处于较松位置时，由于弹簧84的作用，连接结构8也不会掉落，便于安装伸缩杆82，而在手拧螺母83锁紧时，连接结构8的位置也固定了，风罩75的位置也得以固定（使之与通风口相对）；这种连接结构具有位置可调，安装方便的优点，但采用这种连接结构，每一个电气柜1在同一水平位置最多只隔成前后两个配电室，因为风罩75在水平方向只能固定前后两只。

所述的底座61和底板71之间有间隙，间隙的距离在1厘米-10厘米，这样抽风装置6和抽风架7基本是分开的，防止相互间振动的传递；所述盖板63、抽风架7和相邻电气柜1之间有间隙；盖板63和电气柜1之间的间隙在5毫米至1厘米，抽风架7的矩形框与电气柜1之间的间隙可以在1厘米至10厘米，而抽风架7的风罩75和电气柜1之间间隙越小越好，应当控制在5毫米以内，这样风罩75抽风时，配电室内的空气能尽可能被风罩75抽出，间隙越小效率越高，间隙越大效率越低；需要说明的是，可以在风罩75前端设置可以形变的软质密封圈，使软质密封圈与电气柜1接触形成密封，由于软质密封圈可以形变，可以尽量避免振动的传递，但可以大幅度提高风罩75抽风的效率；

如图9，所有配电室内的温度探头3信号都输入至一控制器，该控制器控制所述风扇68的电机工作。

这种电气柜散热排列单元的散热控制方法，可以采用最简单的，风扇68定时打开抽风，所有阀门在风扇68工作时也打开，各配电室内的空气且电气柜间的空气都可以由风扇68抽走，从而达到散热效果。

需要说明的是：本实施例所描述的电气柜散热排列单元包含的是两只电气柜，即一个单元，当一个配电室时每排数量较多时，如十只，可以以两只为一个单元采用本实施例的方案排布。

实施例2：

本实施例所描述的电气柜散热排列控制方法，其上面实施例1所述电气柜散热排列单元，由控制器控制风扇68的电机工作；与实施例1不同的是控制过程如下：

在平时，每隔一段时间ta（如半小时）风扇68工作一次（每次持续5-10分钟），工作方式为电机倒转往内吹风同时出风阀打开，从风腔62顶部吸入的空气从风腔62下部的出风管66处排出，使积累在两个电气柜1之间的热空气流动起来并排出；此时由于没有配电室需要抽风因此所有的风阀a和风阀b都是关闭的；

当某个配电室温度高于tl（但不高于th）时，与该配电室所对应的风罩75相通的风阀a打开，风阀b关闭，同时出风阀关闭，风扇68的电机正转向外抽风，该配电室内的热空气经风罩75、风阀a及其所在抽风管65、风腔62后被风扇68抽出，外部空气从对应的进风口2补入该配电室以降温；这一步表示某个配电室温度较高、高于tl（如50摄氏度）时需要散热的方式，

当某个配电室温度高于th时（说明上一步操作并未能使对应配电室温度降下来反而升上去了，这时应当增加风罩75的抽风能力），该配电室所对应的风罩75的风阀b也打开，该配电室内的热空气经风罩75、风阀a、风阀b及它们所在抽风管65、风腔62后被风扇68抽出，外部空气从对应的进风口2补入该配电室以降温，其中th大于tl。这一步表示某个配电室温度很高、高于th（如70摄氏度）时需要散热的方式，相比于上一次，风阀a、风阀b同时打开可以增加风罩75抽风能力；

风扇68可始终处于同一转速，利用风阀a、风阀b的开合变化来改变风罩75在tl和th的抽风能力。

实施例3：

本实施例所描述的电气柜散热排列控制方法，与实施例2的不同之处在于：风扇68正转时的转速vc的控制如下：

vc=p*vm，p=（na+nb）/nz；

其中：vm为风扇68的最大转速；

na为打开的风阀a的数量；

nb为打开的风阀b的数量；

nz为风阀a和风阀b的总数；

当打开的阀门越多时，风扇68工作越快。

实施例4：

本实施例所描述的电气柜散热排列控制方法，与实施例2的不同之处在于：风扇68正转时的转速vc的控制如下：

vc=p*vm，p=（na+2nb）/（nz+nb）；

其中：vm为风扇68的最大转速，

na为打开的风阀a的数量，

nb为打开的风阀b的数量，

nz为风阀a和风阀b的总数。

这种方法，加大了风阀b的权重，风阀b数量的增加对风扇68转速增大的影响大于风阀a，因为在很高温度时，需要更大的抽风能力来确保散热效果，以确保内部元件的正常工作和使用寿命。