一种带智能无线传输模块的地埋变电站的制作方法

本实用新型涉及电气设备领域，特别涉及一种带智能无线传输模块的地埋变电站。

背景技术：

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所，而地埋式变电站是指整个变电站的外壳(箱体)埋入地下，同时箱体内设置有诸如高压柜、低压柜和变压器等电气元件。地埋式变电站体积相对较小，而且有着很好的密封性，具有防腐、防渗、防印水的特点和极强的抗挤压能力。同时，将电气元件置入箱体内埋入地下，可保证地面无噪音干扰。

地埋式变电站的工作原理是将外部高压电源经进线电缆引入箱体，然后通过高压柜和变压器连接，变压器将外部输入的高压电进行降压后输出给低压柜，低压柜再通过出线电缆连接于箱体的各用电单位；故现有地埋式变电站均会在箱体上开设进线电缆孔和出线电缆孔，分别用以穿设进线电缆和出线电缆；而由于箱体埋入地下，该电缆孔容易遭受渗水影响进而影响整个箱体的防水性，而且电缆输电过程中存在线损，影响输电效率。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种带智能无线传输模块的地埋变电站，旨在解决现有技术中地埋式变电站因开设进线电缆孔和出线电缆孔而容易渗水进入箱体，且进线电缆和出线电缆在输电过程中存在线损的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是：

一种带智能无线传输模块的地埋变电站，包括箱体，所述箱体为不锈钢材质；所述箱体内设置有高压柜、低压柜和变压器；所述变压器同时连接所述高压柜和所述低压柜；所述变电站还包括高压无线输电装置和低压无线输电装置；

所述高压无线输电装置包括设置于所述箱体外的第一微波发生器和第一微波发射器，以及设置于所述箱体内的第一微波接收器、第一微波整流器和第一逆变器；所述第一微波发生器同时连接外部输入电源和所述第一微波发射器；所述第一微波发生器用于将外部输入电源转化为微波射频信号后，再通过所述第一微波发射器发送到第一传输介质；所述第一微波接收器和所述第一逆变器均与所述第一微波整流器连接；所述第一微波整流器用于将所述第一微波接收器从所述第一传输介质中接收到的微波射频信号转化为直流电，所述第一逆变器用于将所述第一微波整流器输出的直流电转化为交流电；所述第一逆变器还和所述高压柜连接；

所述低压无线输电装置包括设置于所述箱体内的第二微波发生器和第二微波发射器，以及设置于所述箱体外的第二微波接收器和第二微波整流器；所述第二微波发生器同时连接所述低压柜和所述第二微波发射器；所述第二微波发生器用于将低压柜输出的交流电转化为微波射频信号后，再通过所述第二微波发射器发送到第二传输介质；所述第二微波整流器同时连接所述第二微波接收器和外部用电单位；所述第二微波整流器用于将所述第二微波接收器从所述第二传输介质中接收到的微波射频信号转化为直流电，然后将直流电输送给用电单元；

所述第一传输介质包括第一介质板，所述第二传输介质包括第二介质板；所述第一介质板和所述第二介质板均贯通且密封嵌设于所述箱体侧壁中；所述第一介质板和所述第二介质板均为高硼硅玻璃材质。

优选的，所述第一微波整流器和所述第二微波整流器均为回旋波微波整流器；所述第一微波发生器包括第一整流模块和第一压控振荡模块，所述第二微波发生器包括第二整流模块和第二压控振荡模块；所述第一整流模块和所述第二整流模块用于将交流电转化为直流电，所述第一压控振荡模块和所述第二压控振荡模块用于将直流电转化为微波射频信号。

优选的，低压无线输电装置还包括第二逆变器；所述第二逆变器连接于所述第二微波整流器和用电单位之间，所述第二逆变器用以将所述第二微波整流器输出的直流电转化为交流电。

优选的，所述变电站还包括第一外箱、第一内箱、第二外箱和第二内箱；所述第一外箱、所述第一内箱、所述第二外箱和所述第二内箱均为金属材质，且均有一面呈敞口状；

所述第一微波发生器和所述第一微波发射器均设置于所述第一外箱内；所述第一外箱通过敞口面固定罩设于所述箱体外侧壁上；所述第一外箱的箱壁上嵌设有高压进线端子，所述高压进线端子同时连接所述第一微波发生器和外部输入电源；所述第一微波接收器和所述第一微波整流器设置于所述第一内箱内；所述第一内箱通过敞口面固定罩设于所述箱体内侧壁上；所述第一内箱的箱壁上嵌设有高压出线端子，所述高压出线端子同时连接所述第一微波整流器和所述第一逆变器；所述第一外箱和所述第一内箱沿所述箱体侧壁对称设置，所述第一介质板设置于所述第一外箱和所述第一内箱之间；

所述第二微波发生器和所述第二微波发射器设置于所述第二内箱内；所述第二内箱通过敞口面固定罩设于所述箱体内侧壁上；所述第二内箱的箱壁上嵌设有低压进线端子，所述低压进线端子同时连接所述低压柜和所述第二微波发生器；所述第二微波接收器和所述第二微波整流器设置于所述第二外箱内；所述第二外箱通过敞口面固定罩设于所述箱体外侧壁上；所述第二外箱的箱壁上嵌设有低压出线端子，所述低压出线端子同时连接所述微波整流器和外部用电单位；所述第二内箱和所述第二外箱沿所述箱体侧壁对称设置，所述第二介质板设置于所述第二内箱和所述第二外箱之间；

所述第一外箱和所述第二外箱分别设置于所述箱体的互相对称的2外侧壁上。

优选的，所述第一外箱、所述第一内箱、所述第二外箱和所述第二内箱的箱体内表面均贴合设置有一层闭孔泡沫铝。

优选的，所述变电站还包括通风散热装置；所述通风散热装置包括进风管、进风口、出风口和出风管；

所述进风管的上部高于所述箱体的顶壁，且所述进风管的顶部与所述箱体顶壁的竖直方向距离设置为40-50cm；所述进风管的顶部上开设有多个进风孔；所述进风管的顶部连接设置有圆锥状的进风盖帽；所述进风盖帽与所述进风管之间留有间隙，且所述进风盖帽的下边缘位置低于所述进风孔；所述进风管的下部低于所述箱体顶壁；所述进风口开设于所述箱体的与设置了所述第一介质板的侧壁相邻的侧壁靠下部；所述进风管的底部连通设置有进风弯管；所述进风弯管的另一端连通所述进风口；所述进风口的靠箱体内侧连通设置有进风鼓风机；所述进风鼓风机的风向设置为抽取进风管内的空气排送至所述箱体内；

所述出风管的上部高于所述箱体顶壁，且所述出风管的顶部与所述箱体顶壁的竖直方向距离设置为10-20cm；所述出风管的顶部上开设有多个出风孔；所述出风管的顶部连接设置有圆锥状的出风盖帽；所述出风盖帽与所述出风管之间留有间隙，且所述出风盖帽的下边缘位置低于所述出风孔；所述出风管的下部低于所述箱体的顶壁；所述出风口开设于所述箱体的与所述进风口相对的另一侧壁靠上部；所述出风管的底部连通设置有出风弯管；所述出风弯管的另一端连通所述出风口；所述出风口的靠所述箱体内侧连通设置有出风鼓风机；所述出风鼓风机的风向设置为抽取所述箱体内的空气排送至所述出风管内；

所述进风管的下部的外管壁上沿远离所述箱体的方向设置有多个散热翅片；多个所述散热翅片彼此等间距设置。

优选的，所述进风管和出风管均采用不锈钢材质；所述散热翅片采用铸铁材质。

优选的，所述进风孔和所述出风孔设置为圆形孔，且进风孔和出风孔的孔径设置为1cm-2cm。

优选的，所述箱体外壁镀有锌层，所述锌层的外表层覆盖有防水油漆层。

与现有技术相比，本实用新型至少具备以下有益效果：

通过在地埋变电站上设置高压无线输电装置和低压无线输电装置，取消了电缆孔；相比现有通过电缆孔进行有线输电的方式，无线输电的方式保证了整个箱体的密封性，避免出现渗水的情况；而且本实用新型采用的是微波无线输电方案，由于微波的波长比较短，故其定向性好，弥散小，输电效率高；而有线传输时，因电缆自身的电阻会造成线损；故综合来看，应用短距离微波无线输电方式能提升电力传输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一种带智能无线传输模块的地埋变电站一实施例的侧面结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的俯视结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的高压无线输电装置的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例的高压无线输电装置的连接关系示意图；

图5为本实用新型一实施例的低压无线输电装置的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例的低压无线输电装置的连接关系示意图；

图7为本实用新型一实施例的进风管顶部结构示意图；

图8为本实用新型一实施例的出风管顶部结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种带智能无线传输模块的地埋变电站。

如附图1-附图8所示，一种带智能无线传输模块的地埋变电站，包括箱体100，箱体100为不锈钢材质；箱体100内设置有高压柜120、低压柜121 和变压器122；变压器122同时连接高压柜120和低压柜121；变电站还包括高压无线输电装置130和低压无线输电装置140；

如附图2和附图4所示，高压无线输电装置130包括设置于箱体100外的第一微波发生器131和第一微波发射器132，以及设置于箱体100内的第一微波接收器133、第一微波整流器134和第一逆变器135；第一微波发生器131 同时连接外部输入电源和第一微波发射器132；第一微波发生器131用于将外部输入电源转化为微波射频信号后，再通过第一微波发射器132发送到第一传输介质；第一微波接收器133和第一逆变器135均与第一微波整流器134 连接；第一微波整流器134用于将第一微波接收器133从第一传输介质中接收到的微波射频信号转化为直流电，第一逆变器135用于将第一微波整流器 134输出的直流电转化为交流电；第一逆变器135还和高压柜120连接；

如附图2和附图6所示，低压无线输电装置140包括设置于箱体100内的第二微波发生器141和第二微波发射器142，以及设置于箱体100外的第二微波接收器143和第二微波整流器144；第二微波发生器141同时连接低压柜 121和第二微波发射器142；第二微波发生器141用于将低压柜121输出的交流电转化为微波射频信号后，再通过第二微波发射器142发送到第二传输介质；第二微波整流器144同时连接第二微波接收器143和外部用电单位；第二微波整流器144用于将第二微波接收器143从第二传输介质中接收到的微波射频信号转化为直流电，然后将直流电输送给用电单元。

如附图3和附图5所示，第一传输介质包括第一介质板500，第二传输介质包括第二介质板600；第一介质板500和第二介质板600均贯通且密封嵌设于箱体侧壁400中；第一介质板500和第二介质板600均为高硼硅玻璃材质 (因微波无法穿透金属材质的箱体侧壁400，但是可以穿透玻璃材质，故设置高硼硅玻璃材质的第一介质板500和第二介质板600)。

通过在地埋变电站上设置高压无线输电装置130和低压无线输电装置 140，取消了电缆孔；相比现有通过电缆孔进行有线输电的方式，无线输电的方式保证了整个箱体100的密封性，避免出现渗水的情况；而且本实用新型采用的是微波无线输电方案，由于微波的波长比较短，故其定向性好，弥散小，输电效率高；而有线传输时，因电缆自身的电阻会造成线损；故综合来看，应用短距离微波无线输电方式能提升电力传输效率。

如附图4和附图6所示，第一微波整流器134和第二微波整流器144均为回旋波微波整流器；回旋波微波整流器作为能够将微波能量转化为直流电的部件，其有着输出功率大、稳定性好、转化效率高的优点；第一微波发生器131包括第一整流模块131a和第一压控振荡模块131b，第二微波发生器 141包括第二整流模块141a和第二压控振荡模块141b；第一整流模块131a 和第二整流模块141a用于将交流电转化为直流电，第一压控振荡模块131b 和第二压控振荡模块141b用于将直流电转化为微波射频信号。

如附图6所示，低压无线输电装置140还包括第二逆变器145；第二逆变器145连接于第二微波整流器144和外部用电单位之间，第二逆变器145用以将第二微波整流器144输出的直流电转化为交流电，以适用不同类型的用电需求。

如附图3和附图5所示，变电站还包括第一外箱150、第一内箱152、第二内箱160和第二外箱162；第一外箱150、第一内箱152、第二内箱160和第二外箱162均为金属材质，且均有一面呈敞口状。

具体的：第一微波发生器131和第一微波发射器132均设置于第一外箱 150内；第一外箱150通过敞口面固定罩设于箱体100外侧壁上；第一外箱 150的箱壁上嵌设有高压进线端子151，高压进线端子151同时连接第一微波发生器131和外部输入电源；第一微波接收器133和第一微波整流器134设置于第一内箱152内；第一内箱152通过敞口面固定罩设于箱体100内侧壁上；第一内箱152的箱壁上嵌设有高压出线端子153，高压出线端子153同时连接第一微波整流器134和第一逆变器135；第一外箱150和第一内箱152沿箱体侧壁400对称设置，第一介质板500设置于第一外箱150和第一内箱152 之间。

具体的：第二微波发生器141和第二微波发射器142设置于第二内箱160 内；第二内箱160通过敞口面固定罩设于箱体100内侧壁上；第二内箱160 的箱壁上嵌设有低压进线端子161，低压进线端子161同时连接低压柜121和第二微波发生器141；第二微波接收器143和第二微波整流器144设置于第二外箱162内；第二外箱162通过敞口面固定罩设于箱体100外侧壁上；第二外箱162的箱壁上嵌设有低压出线端子163，低压出线端子163同时连接微波整流器和外部用电单位；第二内箱160和第二外箱162沿箱体侧壁400对称设置，第二介质板600设置于第二内箱160和第二外箱162之间。

此外，为了减少高压无线输电装置130和低压无线输电装置140之间的干扰，第一外箱150和第二外箱162分别设置于箱体100的互相对称的2外侧壁上。

通过上述技术方案，高压无线输电装置130和低压无线输电装置140的结构布局更加清晰明了；同时将微波无线输电装置的的发射端和接收端设置得比较近，微波的传输损失小，转化效率更高。

如附图3和附图5所示，第一外箱150、第一内箱152、第二内箱160和第二外箱162的箱体100内表面均贴合设置有一层闭孔泡沫铝700。因微波传输的定向性好，穿透力较强，故微波辐射会对人体的不利影响也较一般电磁波更大；而闭孔泡沫铝700具有优秀的电磁辐射屏蔽性能，可减少本实用新型中的高压无线输电装置130和低压无线输电装置140的微波辐射的不利影响。

如附图1、附图2、附图7和附图8所示，变电站还包括通风散热装置；通风散热装置包括进风管201、进风口200、出风口300和出风管301。

如附图1和附图7所示，进风管的上部202高于箱体100的顶壁，且进风管201的顶部与箱体100顶壁的竖直方向距离设置为40-50cm(夏天时，地表温度较高，故进风管201顶壁要高于地表，优选为50cm)；进风管201的顶部上开设有多个进风孔208；进风管201的顶部连接设置有圆锥状的进风盖帽204；进风盖帽204与进风管201之间留有间隙，且进风盖帽204的下边缘位置低于进风孔208；进风管的下部203低于箱体100顶壁；进风口200开设于箱体100的与设置了第一介质板500的侧壁相邻的侧壁靠下部；进风管201 的底部连通设置有进风弯管205；进风弯管205的另一端连通进风口200；进风口200的靠箱体100内侧连通设置有进风鼓风机206；进风鼓风机206的风向设置为抽取进风管201内的空气排送至箱体100内。

如附图1和附图8所示，出风管的上部302高于箱体100顶壁，且出风管301的顶部与箱体100顶壁的竖直方向距离设置为10-20cm(为防止暴雨时，地表积水倒灌进入出风管301，故优选为20cm)；出风管301的顶部上开设有多个出风孔306；出风管301的顶部连接设置有圆锥状的出风盖帽303；出风盖帽303与出风管301之间留有间隙，且出风盖帽303的下边缘位置低于出风孔306；出风管301的下部低于箱体100的顶壁；出风口300开设于箱体100的与进风口200相对的另一侧壁靠上部；出风管301的底部连通设置有出风弯管304；出风弯管304的另一端连通出风口300；出风口300的靠箱体100 内侧连通设置有出风鼓风机305；出风鼓风机305的风向设置为抽取箱体100 内的空气排送至出风管301内。

如附图1所示，进风管的下部203的外管壁上沿远离箱体100的方向设置有多个散热翅片207；多个散热翅片207彼此等间距设置。

通过上述技术方案，能够有效对箱体100进行通风散热。

同时，进风管201和出风管301均采用不锈钢材质；散热翅片207采用铸铁材质。不锈钢和铸铁均为耐腐蚀材质，适合地下环境；且铸铁有着优秀的导热性能，适合用做散热翅片207。

同时，进风孔208和出风孔306设置为圆形孔，且为了保证空气流量，进风孔208和出风孔306的孔径设置为1cm-2cm(优选为2cm)。

此外，为了保证箱体100的耐腐蚀性，箱体100外壁镀有锌层(未示出)，锌层的外表层覆盖有防水油漆层(未示出)。

此外，箱体100顶部还开设有人员出入口110；箱体100外顶部还设置有用来盖住人员出入口110的推拉盖板111。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。