加强散热型低压抽屉式开关柜的制作方法

本发明属于电力机械制造技术领域，特别是低压抽屉式开关柜的制造技术。

背景技术：

随着用电量的增大和用电设备的增多，低压抽屉式开关柜越来越得到广泛应用。

出于安全防护上的考虑，低压抽屉式开关柜结构将不同的电气部分相互隔离，形成不同的隔室。一般低压抽屉式开关柜分成母线室、功能单元室和电缆室。其中母线室又分成水平放置的主母线室和垂直布置的垂直母线室，而功能单元室有抽屉式和固定分隔式两种做法。功能单元室都是上下垂直叠放布置，少则几个，多则三十几个。由于各个抽屉单元和固定分隔单元的电源都取自垂直母线室中的垂直母线，因此，垂直母线就承载着该抽屉式开关柜的全部电力负荷。运行中，与垂直母线相插接的主电路接插件插头部位的发热和垂直母线本身的发热使垂直母线室成为低压抽屉式开关柜的主要发热区域。发热产生的过高温升导致元器件寿命缩短，负载能力降低，影响安全运行，甚至造成设备故障。

为了降低垂直母线室运行时的温升，除了做好母线铜排搭接，提高主电路接插件质量等措施降低接触电阻导致的发热外，改变垂直母线室结构，将热量尽快散发出去，是降低温升的另一途径。以往的技术主要有以下四种方式解决低压抽屉式开关柜的散热问题。分别是：

1、在垂直母线室外壁上设置散热孔。例如，200520074277《低压开关柜垂直母线系统》和201220650609《一种开关柜内垂直母线的后封板》。该技术方案是在垂直母线室外壁(垂直母线罩)上设置散热孔，把垂直母线从完全封闭状态改善到借助散热孔散热，一定程度上改善了散热条件，降低了温升。

2、设置散热风扇。例如，201010514272《强制散热开关柜》和201811014423《一种高效散热配电柜》，都是使用风扇强制散热。由于散热风扇的寿命一般是3万小时，连续运行寿命为4年左右，而风扇的控制电路寿命更短。因此，该方案初期运行虽能达到强制散热，但后期维护工作量大，且消耗电能，使用受到一定限制。

3、水冷散热。例如，201610185866《一种水冷式配电柜》和201810659710《一种具备散热功能的高低压开关柜》都是水冷散热方案。但水冷散热装置万一漏水，或者装置上产生凝露，对电气设备的安全运行构成威胁，工程上并不实用。

4、在开关柜内安装制冷设备。例如，201510723693《半导体制冷降温防尘型配电柜》和201811089512《一种易于散热的低压抽出式开关柜》都是在开关柜内安装制冷设备散热方案。但开关柜内安装制冷设备使开关柜结构复杂化，进而引发运行和维护工作在空间和时间上的矛盾，所以工程上不便采用。

综合以上散热方案的分析可以看到，人们一直在寻求加强低压开关柜散热的最佳方法，但以往技术并未找到很好解决低压抽屉式开关柜的散热问题的技术方案。工程现实中急需一种结构简单、运行安全可靠、维护容易(最好免维护)、不耗电、寿命长、具有加强散热效果的散热方案。

技术实现要素：

本发明提供一种加强散热型低压抽屉式开关柜，使低压抽屉式开关柜，特别是垂直母线室工作时产生的热量易于散发，不会产生高的温升，从而保证低压抽屉式开关柜能够长期可靠运行。

发明是这样实现的，一种加强散热型低压抽屉式开关柜，由柜体、母线室、功能单元室和电缆室组成。其中母线室又分成水平放置的主母线室和垂直布置的垂直母线室。垂直母线室由不设散热孔的垂直母线罩〔1〕、功能单元室后板〔6〕、功能单元室隔板〔7〕和前隔板〔5〕组成垂直母线室竖向贯通的抽风散热通道〔4〕的外壁，垂直母线〔2〕由母线夹〔3〕支撑固定在该抽风散热通道中，垂直母线重量由垂直母线托板〔8〕从下部支撑。垂直母线托板竖向布置。垂直母线室不设上封板、下封板和其它横向隔板，以使抽风散热通道竖直方向充分畅通。抽风散热通道的顶端出风口〔10〕高于垂直母线的最高点〔14〕，以使抽风作用更强，散热效果更好。

本发明的工作原理是，在垂直母线周围设置抽风散热通道，该通道垂直方向贯通垂直母线室整体，使发热最多的垂直母线置于该通道中。运行中垂直母线插接部位和整体长度上产生热量时，垂直母线室组成的“抽风散热通道”利用通道内、外热冷空气的压力差形成通道内热气的加速向上流动，从上出口流出，带走垂直母线上的热量。“抽风散热通道”的下口会不断补充冷空气，从而加快了垂直母线的热量的散发，降低了温升。垂直母线上的电流越大，发热越利害，“抽风散热通道”内腔形成的“抽风筒”作用越强劲，使垂直母线散热作用越好。本发明用自然抽风的结构实现了强制通风的散热效果，且不用安装风机、水管和制冷设备，有利于低压抽屉式开关柜长期可靠运行。

本抽风散热通道对于采用矩形母线、l型母线或者其它任何形状的异形母线的垂直母线系统均适用。只要将垂直母线布置在本发明给出的“抽风散热通道”结构内，并使该通道内竖直方向充分畅通，就会起到良好的抽风散热作用。

下面结合本发明附图和附图说明详细介绍本发明的实施方法。

附图说明

附图1、加强散热型低压抽屉式开关柜的侧视断面图；

附图2、第一实施例垂直母线室横断面图；

附图3、第二实施例功能板式母线罩垂直母线室横断面图；

附图4、第三实施例整体式母线罩垂直母线室横断面图；

附图5、垂直母线托板竖向安装示意图；

附图6、抽风散热通道伸出柜顶安装示意图；

附图7、抽风散热通道柜顶段安装示意图；

附图8、图1缩小图。

附图中主要结构标记：

1-垂直母线罩，2-垂直母线(3根)，3-垂直母线夹(10付，由绝缘材料制造)，4-抽风散热通道，5-前隔板(由绝缘材料制造)，6-功能单元室后板(9个)，7-功能单元室隔板(10个)，8-垂直母线托板(由绝缘材料制造)，9-主电路接插件(9个)，10-抽风散热通道出风口，11-垂直母线后罩，12-左侧板，13-右侧板，14-垂直母线顶端，15-柜体顶盖出风口，16-螺钉，17-卡钉，18-六角螺栓(2个)，19-螺钉，20-垂直母线托板安装孔(2个)，21-功能板式垂直母线后罩，22-垂直母线托板凹槽(3个)，23-抽风散热通道加长段，24-防护栅网，25-折边，26-螺钉，27-抽风散热通道柜顶段。

具体实施方式

下面结合本发明附图详细说明实施办法。

附图1是本发明，加强散热型低压抽屉式开关柜的侧视断面图。由柜体、母线室、功能单元室和电缆室组成。其中母线室又分成水平放置的主母线室和垂直布置的垂直母线室。垂直母线室由不设散热孔的垂直母线罩〔1〕、功能单元室后板〔6〕、功能单元室隔板〔7〕和前隔板〔5〕组成垂直母线室竖向贯通的抽风散热通道〔4〕的外壁，垂直母线〔2〕由母线夹〔3〕支撑固定在该抽风散热通道中。进而，主电路接插件〔9〕与垂直母线的插接部位也置于抽风散热通道中。垂直母线重量由垂直母线托板〔8〕从下部支撑。垂直母线托板竖向布置。垂直母线室不设上封板、下封板和其它横向隔板，以使抽风散热通道竖向充分畅通。抽风散热通道的顶端出风口〔10〕高于垂直母线的最高点〔14〕，以使抽风作用更强，散热效果更好。从抽风散热通道顶端出风口〔10〕排出的热空气进一步从柜体顶盖出风口〔15〕排出柜外。

附图2是本发明第一实施例垂直母线室横断面图。垂直母线罩〔1〕做成组装式的，包括了垂直母线后罩〔11〕、左侧板〔12〕和右侧板〔13〕。左侧板〔12〕和右侧板〔13〕用螺钉〔16〕固定在功能单元室隔板〔7〕上；垂直母线后罩〔11〕由高度较小的多段拼接而成，上下方向的连接由卡扣卡接，左右方向的安装用卡钉〔17〕固定在左侧板〔12〕和右侧板〔13〕的后侧，与功能单元室后板〔6〕组成垂直母线室四周封闭的抽风散热通道〔4〕；垂直母线〔2〕由母线夹〔3〕支撑，用六角螺栓〔18〕固定在功能单元室隔板〔7〕上。

附图3是本发明第二实施例垂直母线室横断面图。垂直母线后罩做成功能板式的，这样垂直母线罩〔1〕包括了功能板式垂直母线后罩〔21〕、左侧板〔12〕和右侧板〔13〕。左侧板〔12〕和右侧板〔13〕用螺钉〔16〕固定在功能单元室隔板〔7〕上；功能板式垂直母线后罩〔21〕由高度较小的多段拼接而成，上下方向的连接由卡扣卡接，左右方向的安装用螺钉〔19〕固定在左侧板〔12〕和右侧板〔13〕的后侧，与功能单元室后板〔6〕组成垂直母线室四周封闭的抽风散热通道〔4〕。

附图4是本发明第三实施例垂直母线室横断面图。垂直母线罩〔1〕做成整体式的，用螺钉〔16〕固定在功能单元室隔板〔7〕上。

附图5是本发明垂直母线托板竖向安装示意图。垂直母线托板〔8〕竖向安装在垂直母线室最下端的母线夹〔3〕中部，由六角螺栓〔18〕穿过垂直母线托板〔8〕上的孔〔20〕固定。进而，垂直母线托板〔8〕上的凹槽〔22〕固定住垂直母线〔2〕的下端。

附图6是本发明抽风散热通道加长段伸出柜顶安装示意图。低压抽屉式开关柜安装现场柜顶上面有足够空间时，抽风散热通道加长段〔23〕伸出柜顶，加长了抽风散热通道的高度，增强了抽风作用，加强了散热效果。抽风散热通道加长段的结构和安装方式是，在左侧板〔12〕、右侧板〔13〕和前隔板〔5〕上端设置向外的折边〔25〕，抽风散热通道加长段〔23〕的下端也设置对应的折边〔25〕，折边上设置对应安装孔，用螺钉〔26〕通过对应安装孔将加长段安装在抽风散热通道上端，并伸出柜顶，以增强抽风散热作用。抽风散热通道加长段〔23〕顶部安装有防护栅网〔24〕，以防止异物落入和小动物进入。

附图7是抽风散热通道柜顶段〔27〕安装示意图。作为低压抽屉式开关柜系列成员，进线柜、母联柜、电容补偿柜、双电源切换柜和框架开关馈电柜等不同功能柜体，由于其发热部位没有抽屉馈电柜那样集中，所以结构上可把整个柜体作为抽风散热通道的下半部分。上半部分是抽风散热通道柜顶段〔27〕，安装在柜顶盖预留的空位上，与原柜体竖直方向充分畅通，形成新的连通加高的抽风散热通道。结构上，柜体下部原通风孔保留，作为新抽风散热通道进风口。柜体上部不设通风孔。抽风散热通道柜顶段〔27〕的上口作为新抽风散热通道出风口。抽风散热通道柜顶段〔27〕顶部安装有防护栅网〔24〕，以防止异物落入和小动物进入。

抽风散热通道柜顶段〔27〕可以做成矩形，也可以做成圆形。抽风散热通道

抽风散热通道柜顶段〔27〕可以做成矩形，也可以做成圆形。抽风散热通道柜顶段〔27〕和抽风散热通道加长段〔23〕作为低压抽屉式开关柜的附件，随开关柜一起运输到安装现场。由现场安装施工单位做完并柜、固定、安装主母线和出线电缆等工作后，将抽风散热通道柜顶段〔27〕和抽风散热通道加长段〔23〕安装在低压抽屉式开关柜的规定位置上。