一种高性能电器柜双重壳体结构的制作方法

本发明属于高压开关柜设备领域,特别是一种高性能电器柜双重壳体结构。

背景技术：

开关柜是电力柜的一种，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能，随着工业及电力的发展，开关柜由于具有结构合理、防护性好、操作简单、维护方便、运行可靠等优点使得开关柜在电力系统得到广泛应用。开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。

开关柜根据照柜体结构的不同进行分类分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜和金属封闭铠装式开关柜，无论哪一类开关柜都对开关柜壳体框架结构强度有一定要求，现有技术中开关柜壳体框架存在如下技术缺陷：开关柜采用单层壁板结构，开关柜结构强度低，且开关柜内噪声难以消除，噪声大，安装侧板、顶板对位安装孔洞困难，一个安装工人难以完成，安装复杂。开关柜散热性能较低，高温度引起电器元器件损坏及发生火灾的危险，安全型能低。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种高性能电器柜双重壳体结构，其具体技术方案如下：一种高性能电器柜双重壳体结构,包括底座、立柱、中横板、第一上横板、第二上横板、内壁板、内壁板紧固螺栓、外壁板、外壁板紧固螺栓、消音岩棉、柜门、柜门活动铰链、加强板、连接件、吊环、加强板紧固螺栓、连接件紧固螺栓、吊环紧固螺栓，所述底座呈长方形框形结构，所述底座上表面外侧边呈凹槽状结构，形成壁板底槽，每侧底座内侧壁两端设有内壁板下连接孔；所述立柱数量为四个，所述立柱设置于所述底座上表面四角，每个所述立柱与底座垂直固定连接，每个所述立柱外形呈长方体柱状结构，每个立柱横截面呈正方形，所述立柱两侧边呈凹槽状结构，形成壁板侧槽，每个所述立柱上两个壁板侧槽互相垂直，每个所述壁板侧槽竖直贯穿所述每个所述立柱，每个所述立柱上下端侧壁设有立柱孔；所述中横板数量为三个，呈长方体板状结构，每个所述中横板设置于所述立柱中段，且所述中横板两端连接两个立柱，每个所述中横板两端与所述立柱垂直固定连接；所述第一上横板数量为两个，为长方体板状结构，每个所述第一上横板侧面两端顶侧分别设有加强板连接孔，每个所述第一上横板侧面两端底侧分别设有内壁板上连接孔，每个所述第一上横板顶面两侧设有上横板孔，每个所述第一上横板设置于所述立柱顶端两侧，且第一上横板两端与所述立柱垂直固定连接；所述第二上横板数量为两个，为长方体板状结构，所述内壁板上连接孔设置于每个所述第二上横板侧面两端，所述上横板孔设置于所述第二上横板顶面两侧，每个所述第二上横板侧面中间设有连接件连接孔，每个所述第二上横板设置于所述立柱顶端两端，且第二上横板两端与所述立柱垂直固定连接；所述内壁板数量为三块，所述内壁板呈长方形薄板状结构，所述内壁板四角设有内壁板孔；一块所述内壁板顶端通过内壁板紧固螺栓依次贯穿内壁板孔、内壁板上连接孔与所述第一上横板实现螺纹固定连接，两块所述内壁板顶端通过内壁板紧固螺栓依次贯穿内壁板孔、内壁板上连接孔与所述第二上横板实现螺纹固定连接，每块所述内壁板底端通过内壁板紧固螺栓依次贯穿内壁板孔、内壁板下连接孔与所述底座实现螺纹固定连接；所述外壁板包括第一外壁板和第二外壁板，每块所述外壁板呈“l”形薄板状结构，每块所述外壁板侧面四角设有外壁板侧连接孔，每个所述外壁板顶面两侧设有外壁板顶连接孔，所述第一外壁板侧面顶端两侧分别设有外壁板加强板孔，所述第二外壁板侧面顶端设有外壁板连接件孔；每块所述外壁板通过从上而下插入所述壁板侧槽内，并卡入所述壁板底槽实现固定连接，每块所述外壁板侧面通过外壁板紧固螺栓依次贯穿立柱孔、外壁板侧连接孔与立柱实现螺纹固定连接，每块所述外壁板顶面通过外壁板紧固螺栓依次贯穿所述外壁板顶连接孔、上横板孔实现螺纹固定连接；所述消音岩棉设置于每块所述外壁板和每块所述内壁板之间；所述柜门设置于立柱一侧，所述柜门一侧设有柜门把手，所述柜门与所述立柱通过柜门活动铰链实现活动连接；

所述加强板数量为两个，每个所述加强板呈“u”字形结构，所述加强板设置于两个第一上横板之间，所述加强板侧壁设有加强板侧壁孔，所述加强板顶面设有加强板顶面孔，每个所述加强板通过加强板紧固螺栓贯穿外壁板加强板孔、加强板连接孔、加强板侧壁孔实现与第一上横板固定连接；所述连接件截面呈“l”型结构，所述连接件内设有连接件侧板，所述连接件侧板呈三角形结构，且两端与所述连接件两侧内壁垂直固定连接，呈一体式结构，所述连接件一侧壁设有连接件侧壁孔，所述连接件顶面设有连接件顶面孔，所述连接件设置于所述加强板下底面，每个所述连接件通过连接件紧固螺栓贯穿外壁板连接件孔、连接件连接孔、连接件侧壁孔实现与第二上横板固定连接；所述吊环包括环体和吊环底板，所述吊环底板上设有吊环底板孔，所述环体设置于所述吊环底板上表面，所述环体与所述吊环底板垂直固定连接，呈一体式结构，所述吊环通过吊环紧固螺栓依次贯穿吊环底板孔、加强板顶面孔、连接件顶面孔实现与所述加强板固定连接；

所述散热系统包括通风底座、导流翅片和顶面风机，所述通风底座设置于所述底座下表面，所述通风底座包括通风座、底座风机、底座风机紧固螺栓，所述通风座截面呈“工”字形形状，所述通风座内部横向贯通呈中空状结构，形成通风座风道，所述通风座风道两侧设有风口过滤网，所述通风座顶面中心竖向呈中空状结构，形成底座风机凹槽，所述底座风机凹槽四角设有底座风机定位孔；所述通风座上表面四角设有通风座连接孔，所述通风座下表面四角设有通风座定位孔；所述底座风机四角设有底座风机连接孔，所述底座风机通过底座风机紧固螺栓贯穿底座风机连接孔、底座风机定位孔实现固定连接；所述通风底座通过紧固件贯穿通风座连接孔与底座实现固定连接；所述通风底座通过紧固件贯穿通风座定位孔实现与地面固定连接；所述导流翅片设置于两侧所述内壁板上，每片所述导流翅片与所述内壁板垂直固定连接；所述顶面风机设置于所述第一上横板顶面，且通过紧固件实现与两侧第一上横板固定连接。

进一步的，每侧所述壁板底槽槽宽与外壁板厚度相适应；每个所述壁板侧槽槽宽与外壁板厚度相适应。

进一步的，所述加强板长度与所述第二上横板长度相适应。

进一步的，每个所述第一上横板每侧所述加强板连接孔数量为两个。

进一步的，每个所述第二上横板中间所述连接件连接孔数量为四个。

进一步的，每个所述吊环底板上吊环底板孔数量为四个。

进一步的，所述通风底座形状、大小与所述底座形状大小相适应。

进一步的，所述底座风机形状、大小与所述底座风机凹槽形状大小相适应。

进一步的，每块所述导流翅片呈长方形薄板状结构，所述导流翅片底端呈切角状。

进一步的，所述紧固件为膨胀螺丝、螺栓、螺母、螺钉、自攻螺钉中的一种或多种。

本发明的工作原理是：

本发明外部壳体保护结构安装原理为，将每侧的内壁板通过内壁板紧固螺栓实现与第一上横板、第二上横板、底座固定连接，将壳体平放，接着将内壁板外侧填充消音岩棉与立柱齐平，将一个外壁板通过壁板侧槽划入至壁板底槽内，通过外壁板紧固螺栓将外壁板与立柱固定，完成一侧内壁板、外壁板的安装；同理转动立柱与底座，完成另外两侧的内壁板、外壁板的安装；

本发明顶部加强结构安装原理为，将加强板两侧通过加强板紧固螺栓与第一上横板连接，将连接件置于加强板底端，连接件侧面通过连接件紧固螺栓与第二上横板连接，将吊环放置于加强板上表面，吊环与连接件顶面通过吊环紧固螺栓固定连接。本发明顶部加强结构使用原理为，通过吊环起吊柜体时，环体与吊环底座同时受力，吊环底座与加强板、连接件形成一个整体，吊环底座将受到的力均匀的分布到整个柜体的三侧壁板上，吊环处受力点分散开，使得柜体顶面在起吊时不产生顶面撕裂的现象。

本发明散热结构的使用原理为，将底座风机卡入底座风机凹槽并通过紧固件固定连接，将通风底座与底座通过紧固件固定连接呈一个整体；将顶面风机通过紧固件与柜体顶面固定连接，打开底座风机和顶面风机，柜体外的空气通过底座风机的吸力作用，经过风口过滤网粗效过滤作用后，流经通风座风道内进入柜体内，柜体内因电器元器件众多且形状大小不规则，空气会在柜体内形成紊流，此时经过内壁板上导流翅片的导流作用，空气在柜体内沿上下竖直方向流动，同时热空气经自身密度小的上升作用与顶面风机的机械排风作用，快速的置换柜体内的热空气，达到理想的散热目的。

本发明的有益效果是：

本发明改良的传统的壁板结构形式，将壁板变为内壁板与外壁板的结构形式，结构强度高；外壁板采用壁板凹槽抽抽插的安装结构，安装方便；本发明开关柜壁板间可填充用于消音、防火的消音岩棉，安全性能高，产生噪音小。同时，加设散热结构，保障了柜体内部空气流通的顺畅性，散热效果好。

附图说明

图1是本发明的正面结构示意图。

图2是本发明的背面结构示意图。

图3是本发明壳体框架结构示意图。

图4是图2顶端局部结构示意图。

图5是图3顶端局部结构示意图。

图6是底座局部剖视结构示意图。

图7是立柱横截面结构示意图。

图8是第一上横杆与加强板安装示意图。

图9是第二上横板与连接件安装示意图。

图10是吊环、加强板与连接件安装示意图。

图11是内壁板结构示意图。

图12是第一外壁板结构示意图。

图13是第二外壁板结构示意图。

图14是通风底座安装示意图。

图15是散热系统剖视结构示意图。

附图标记列表：底座1、壁板底槽1-1、内壁板下连接孔1-2、立柱2、壁板侧槽2-1、立柱孔2-2、中横板3、第一上横板4、加强板连接孔4-1、内壁板上连接孔4-2、上横板孔4-3、第二上横板5、连接件连接孔5-1、内壁板6、内壁板孔6-1、内壁板紧固螺栓7、外壁板8、第一外壁板8-1、外壁板加强板孔8-11、第二外壁板8-2、外壁板连接件孔8-21、外壁板侧连接孔8-3、外壁板顶连接孔8-4、外壁板紧固螺栓9、消音岩棉10、柜门11、柜门把手11-1、柜门活动铰链12、加强板13、加强板侧壁孔13-1、加强板顶面孔13-2、连接件14、连接件侧板14-1、连接件侧壁孔14-2、连接件顶面孔14-3、吊环15、环体15-1、吊环底板15-2、吊环底板孔15-21、加强板紧固螺栓16、连接件紧固螺栓17、吊环紧固螺栓18、通风底座19、通风座19-1、底座风机19-2、底座风机连接孔19-21、底座风机紧固螺栓19-3、导流翅片20、顶面风机21、通风座风道22、风口过滤网23、底座风机凹槽24、底座风机定位孔25、通风座连接孔26、通风座定位孔27、散热系统28。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本实施例中所提及的固定连接，固定设置、固定结构均为焊接、螺钉连接、螺栓螺母连接、铆接等本领域技术人员所知晓的公知技术。本发明中所提及的柜门活动铰链、底座风机、顶面风机、消音岩棉均为市场上可直接购买的物品，均为现有成熟技术，其原理为该领域人员所述之公知技术，在本发明中不对其原理进行赘述。

结合附图可见，一种高性能电器柜双重壳体结构，包括底座1、立柱2、中横板3、第一上横板4、第二上横板5、内壁板6、内壁板紧固螺栓7、外壁板8、外壁板紧固螺栓9、消音岩棉10、柜门11、柜门活动铰链12、加强板13、连接件14、吊环15、加强板紧固螺栓16、连接件紧固螺栓17、吊环紧固螺栓18，所述底座1呈长方形框形结构，所述底座1上表面外侧边呈凹槽状结构，形成壁板底槽1-1，每侧底座1内侧壁两端设有内壁板下连接孔1-2；所述立柱2数量为四个，所述立柱2设置于所述底座1上表面四角，每个所述立柱2与底座1垂直固定连接，每个所述立柱2外形呈长方体柱状结构，每个立柱2横截面呈正方形，所述立柱2两侧边呈凹槽状结构，形成壁板侧槽2-1，每个所述立柱2上两个壁板侧槽2-1互相垂直，每个所述壁板侧槽2-1竖直贯穿所述每个所述立柱2，每个所述立柱2上下端侧壁设有立柱孔2-2；所述中横板3数量为三个，呈长方体板状结构，每个所述中横板3设置于所述立柱2中段，且所述中横板3两端连接两个立柱2，每个所述中横板3两端与所述立柱2垂直固定连接；所述第一上横板4数量为两个，为长方体板状结构，每个所述第一上横板4侧面两端顶侧分别设有加强板连接孔4-1，每个所述第一上横板4侧面两端底侧分别设有内壁板上连接孔4-2，每个所述第一上横板4顶面两侧设有上横板孔4-3，每个所述第一上横板4设置于所述立柱2顶端两侧，且第一上横板4两端与所述立柱2垂直固定连接；所述第二上横板5数量为两个，为长方体板状结构，所述内壁板上连接孔4-2设置于每个所述第二上横板5侧面两端，所述上横板孔4-3设置于所述第二上横板5顶面两侧，每个所述第二上横板5侧面中间设有连接件连接孔5-1，每个所述第二上横板5设置于所述立柱2顶端两端，且第二上横板5两端与所述立柱2垂直固定连接；所述内壁板6数量为三块，所述内壁板6呈长方形薄板状结构，所述内壁板6四角设有内壁板孔6-1；一块所述内壁板6顶端通过内壁板紧固螺栓7依次贯穿内壁板孔6-1、内壁板上连接孔4-2与所述第一上横板4实现螺纹固定连接，两块所述内壁板6顶端通过内壁板紧固螺栓7依次贯穿内壁板孔6-1、内壁板上连接孔4-2与所述第二上横板5实现螺纹固定连接，每块所述内壁板6底端通过内壁板紧固螺栓7依次贯穿内壁板孔6-1、内壁板下连接孔1-2与所述底座1实现螺纹固定连接；所述外壁板8包括第一外壁板8-1和第二外壁板8-2，每块所述外壁板8呈“l”形薄板状结构，每块所述外壁板8侧面四角设有外壁板侧连接孔8-3，每个所述外壁板8顶面两侧设有外壁板顶连接孔8-4，所述第一外壁板8-1侧面顶端两侧分别设有外壁板加强板孔8-11，所述第二外壁板8-2侧面顶端设有外壁板连接件孔8-21；每块所述外壁板8通过从上而下插入所述壁板侧槽2-1内，并卡入所述壁板底槽1-1实现固定连接，每块所述外壁板8侧面通过外壁板紧固螺栓9依次贯穿立柱孔2-2、外壁板侧连接孔8-3与立柱2实现螺纹固定连接，每块所述外壁板8顶面通过外壁板紧固螺栓9依次贯穿所述外壁板顶连接孔8-4、上横板孔4-3实现螺纹固定连接；所述消音岩棉10设置于每块所述外壁板8和每块所述内壁板6之间；所述柜门11设置于立柱2一侧，所述柜门11一侧设有柜门把手11-1，所述柜门11与所述立柱2通过柜门活动铰链12实现活动连接；

所述加强板13数量为两个，每个所述加强板13呈“u”字形结构，所述加强板13设置于两个第一上横板4之间，所述加强板13侧壁设有加强板侧壁孔13-1，所述加强板13顶面设有加强板顶面孔13-2，每个所述加强板13通过加强板紧固螺栓16贯穿外壁板加强板孔8-11、加强板连接孔4-1、加强板侧壁孔13-1实现与第一上横板4固定连接；所述连接件14截面呈“l”型结构，所述连接件14内设有连接件侧板14-1，所述连接件侧板14-1呈三角形结构，且两端与所述连接件14两侧内壁垂直固定连接，呈一体式结构，所述连接件14一侧壁设有连接件侧壁孔14-2，所述连接件14顶面设有连接件顶面孔14-3，所述连接件14设置于所述加强板13下底面，每个所述连接件14通过连接件紧固螺栓17贯穿外壁板连接件孔8-21、连接件连接孔5-1、连接件侧壁孔14-2实现与第二上横板5固定连接；所述吊环15包括环体15-1和吊环底板15-2，所述吊环底板15-2上设有吊环底板孔15-21，所述环体15-1设置于所述吊环底板15-2上表面，所述环体15-1与所述吊环底板15-2垂直固定连接，呈一体式结构，所述吊环15通过吊环紧固螺栓16依次贯穿吊环底板孔15-21、加强板顶面孔13-2、连接件顶面孔14-3实现与所述加强板13固定连接；

所述散热系统28包括通风底座19、导流翅片20和顶面风机21，所述通风底座19设置于所述底座1下表面，所述通风底座19包括通风座19-1、底座风机19-2、底座风机紧固螺栓19-3，所述通风座19-1截面呈“工”字形形状，所述通风座19-1内部横向贯通呈中空状结构，形成通风座风道22，所述通风座风道22两侧设有风口过滤网23，所述通风座19-1顶面中心竖向呈中空状结构，形成底座风机凹槽24，所述底座风机凹槽24四角设有底座风机定位孔25；所述通风座19-1上表面四角设有通风座连接孔27，所述通风座19-1下表面四角设有通风座定位孔28；所述底座风机19-2四角设有底座风机连接孔19-21，所述底座风机19-2通过底座风机紧固螺栓19-3贯穿底座风机连接孔19-21、底座风机定位孔25实现固定连接；所述通风底座19通过紧固件贯穿通风座连接孔26与底座1实现固定连接；所述通风底座19通过紧固件贯穿通风座定位孔27实现与地面固定连接；所述导流翅片20设置于两侧所述内壁板6上，每片所述导流翅片20与所述内壁板6垂直固定连接；所述顶面风机21设置于所述第一上横板4顶面，且通过紧固件实现与两侧第一上横板4固定连接。

进一步的，每侧所述壁板底槽1-1槽宽与外壁板8厚度相适应；每个所述壁板侧槽2-1槽宽与外壁板8厚度相适应。

进一步的，所述加强板13长度与所述第二上横板5长度相适应。

进一步的，每个所述第一上横板4每侧所述加强板连接孔4-1数量为两个。

进一步的，每个所述第二上横板5中间所述连接件连接孔5-1数量为四个。

进一步的，每个所述吊环底板15-2上吊环底板孔15-21数量为四个。

进一步的，所述通风底座19形状、大小与所述底座1形状大小相适应。

进一步的，所述底座风机19-2形状、大小与所述底座风机凹槽24形状大小相适应。

进一步的，每块所述导流翅片20呈长方形薄板状结构，所述导流翅片20底端呈切角状。

进一步的，所述紧固件为膨胀螺丝、螺栓、螺母、螺钉、自攻螺钉中的一种或多种。

本发明的工作原理是：

本发明外部壳体保护结构安装原理为，将每侧的内壁板6通过内壁板紧固螺栓7实现与第一上横板4、第二上横板5、底座1固定连接，将壳体平放，接着将内壁板6外侧填充消音岩棉10与立柱2齐平，将一个外壁板8通过壁板侧槽2-1划入至壁板底槽1-1内，通过外壁板紧固螺栓9将外壁板8与立柱2固定，完成一侧内壁板6、外壁板8的安装；同理转动立柱2与底座1，完成另外两侧的内壁板6、外壁板8的安装；

本发明顶部加强结构安装原理为，将加强板13两侧通过加强板紧固螺栓16与第一上横板4连接，将连接件14置于加强板13底端，连接件14侧面通过连接件紧固螺栓17与第二上横板5连接，将吊环15放置于加强板13上表面，吊环15与连接件14顶面通过吊环紧固螺栓18固定连接。本发明顶部加强结构使用原理为，通过吊环15起吊柜体时，环体15-1与吊环底座15-2同时受力，吊环底座15-2与加强板13、连接件14形成一个整体，吊环底座15-2将受到的力均匀的分布到整个柜体的三侧壁板上，吊环15处受力点分散开，使得柜体顶面在起吊时不产生顶面撕裂的现象。

本发明散热结构的使用原理为，将底座风机19-2卡入底座风机凹槽24并通过紧固件固定连接，将通风底座19与底座1通过紧固件固定连接呈一个整体；将顶面风机21通过紧固件与柜体顶面固定连接，打开底座风机19-2和顶面风机21，柜体外的空气通过底座风机19-2的吸力作用，经过风口过滤网23粗效过滤作用后，流经通风座风道22内进入柜体内，柜体内因电器元器件众多且形状大小不规则，空气会在柜体内形成紊流，此时经过内壁板6上导流翅片20的导流作用，空气在柜体内沿上下竖直方向流动，同时热空气经自身密度小的上升作用与顶面风机21的机械排风作用，快速的置换柜体内的热空气，达到理想的散热目的。

本发明的有益效果是：

本发明改良的传统的壁板结构形式，将壁板变为内壁板与外壁板的结构形式，结构强度高；外壁板采用壁板凹槽抽抽插的安装结构，安装方便；本发明开关柜壁板间可填充用于消音、防火的消音岩棉，安全性能高，产生噪音小。同时，加设散热结构，保障了柜体内部空气流通的顺畅性，散热效果好。