一种带主动保护功能的水冷式高压配电箱的制作方法

本实用新型涉及矿山机械用电气设备领域，具体涉及一种带主动保护功能的水冷式高压配电箱。

背景技术：

高压配电箱是指用在电力系统发电、输电、配电、电能转换中且电压等级在3.6kV~550kV之间的电器产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。

由于高压配电箱内各个电气设备工作电压普遍较高，因此工作过程中产热较多，这就需要高压配电箱具有较强的散热性能，然而目前市场上常见的高压配电箱普遍采用风冷散热，即在箱体上设置通风口，依靠空气自由进出箱体对电气设备进行冷却散热，这种散热方式在外界气温较高的夏季却无法使用，其很容易引起电气设备散热不足而烧毁；

为了解决上述问题，目前市场上出现了多种多样的水冷式配电箱，这类配电箱依靠冷却水来为箱体降温，从而防止箱体内电气设备温度过高，比如申请号为201711228439.X的中国专利，公开了一种具有除尘水冷散热功能的配电柜，包括柜体，所述柜体内壁的底部固定连接有固定箱，并且固定箱内壁的底部固定连接有积尘袋，所述除尘袋的顶部连通有吸尘斗，所述固定箱内壁的顶部与底部之间固定连接有第一滤尘片，所述固定箱内壁的底部固定连接有支撑杆，并且支撑杆的顶端固定连接有电机罩，电机罩的内壁固定连接有电动机；

上述水冷式配电箱虽然采用冷却水为箱体降温，然而其对冷却水的降温却是通过风扇吹动换热器来降低换热器内的冷却水的温度，这种降低冷却水温度的方法在夏天外界气温较高的环境中显然无法使用，因为风扇吹向换热器的风为热风，这显然无法有效降低换热器内的冷却水水温，故散热性能不强，而且一旦箱体内发生冷却水泄漏事故，该水冷式配电箱也无法在第一时间主动保护配电箱内各个电气设备的安全，安全性能不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种带主动保护功能的水冷式高压配电箱，以解决现有技术中传统的水冷式高压配电箱安全性能低，散热性能不强等问题。本实用新型提供的诸多技术方案中优选的技术方案能够实现一旦出现箱体漏水，配电箱能够主动放掉箱体内的冷却水，从而保护箱体内各个电气设备的安全，避免出现短路事故，安全性高，此外，在夏天气温较高的环境下能够维持冷却水具有较低的水温，从而确保箱体内各个电气设备不至高温损坏，散热降温性能强，详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种带主动保护功能的水冷式高压配电箱，包括箱体、箱门和用于检测导热内箱体内的温度的温度检测仪，所述箱体包括外箱体和镶套在外箱体内的导热内箱体，所述导热内箱体和外箱体之间形成倒U型的冷却水腔，所述冷却水腔的腔口处镶嵌有水腔封条；所述冷却水腔的下端通过连通管连通，所述连通管上安装有水泵和放水阀；所述外箱体的外表面上镶嵌有多个半导体制冷器和导热通风筒，所述半导体制冷器的冷端紧贴安装有导冷块，所述导冷块位于冷却水腔内；所述导热通风筒穿过冷却水腔伸入到导热内箱体内并与导热内箱体密封固定连接，所述导热通风筒内镶套有空气过滤棉和隔热密封条；所述导热内箱体的内壁上安装有用于检测冷却水腔是否漏水的湿度传感器，所述湿度传感器与微处理器电连接，所述微处理器电连接有控制器和存储器，所述控制器与放水阀和报警器电连接。

作为本案的重要设计，所述外箱体和连通管均采用隔热材料制作，所述隔热材料包括制作隔热密封条所用的材料。

作为本案的优化设计，所述隔热密封条将空气过滤棉与外界空气隔开。

作为本案的优化设计，所述湿度传感器采用电阻式湿敏元件，所述电阻式湿敏元件包括基片和覆盖在基片上并用感湿材料制成的膜。

作为本案的优化设计，所述基片包括基片一和基片二，所述基片一紧贴在导热通风筒与导热内箱体内壁的连接处，所述基片二紧贴在导热内箱体与外箱体内侧底面的连接处。

作为本案的优化设计，所述半导体制冷器的热端从外箱体的外表面伸出。

有益效果在于：本实用新型所述的一种带主动保护功能的水冷式高压配电箱能够在箱内发生漏水事故时主动放掉箱体内的冷却水，从而保护箱体内各个电气设备的安全，避免出现短路事故，安全性高，此外，在夏天气温较高的环境下能够维持冷却水具有较低的水温，从而确保箱体内各个电气设备不至高温损坏，散热降温性能强。

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获得其他的附图。

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的右视图；

图3是本实用新型图2的剖视图；

图4是本实用新型图3的局部放大图；

图5是本实用新型基片一的结构示意图；

图6是本实用新型基片二的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、外箱体；2、导热内箱体；3、冷却水腔；4、水腔封条；5、导热通风筒；6、隔热密封条；7、空气过滤棉；8、湿度传感器；9、水泵；10、连通管；11、放水阀；12、半导体制冷器；13、导冷块；14、箱门；15、温度检测仪；16、报警器；17、存储器；18、控制器；19、微处理器；20、基片一；21、基片二。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1-图6所示，本实用新型提供的一种带主动保护功能的水冷式高压配电箱，包括箱体、箱门14和用于检测导热内箱体2内的温度的温度检测仪15，箱体包括外箱体1和镶套在外箱体1内的导热内箱体2，导热内箱体2采用导热材料制作，方便冷却水腔3内的冷却水与导热内箱体2内的热空气进行热交换，导热内箱体2和外箱体1之间形成倒U型的冷却水腔3，冷却水腔3的腔口处镶嵌有水腔封条4；冷却水腔3的下端通过连通管10连通，连通管10上安装有水泵9和放水阀11；外箱体1的外表面上镶嵌有多个半导体制冷器12和导热通风筒5，依靠半导体制冷器12来对冷却水腔3内的热的冷却水进行降温，从而使其维持在较低的温度，这种冷却水降温方式相比传统的依靠风扇吹动换热器来降低冷却水温度的方式效果要好，而且不受外界环境气温的影响，实用性好，半导体制冷器12的冷端紧贴安装有导冷块13，导冷块13位于冷却水腔3内；导热通风筒5穿过冷却水腔3伸入到导热内箱体2内并与导热内箱体2密封固定连接，这样设计，可避免冷却水腔3内的冷却水流入导热内箱体2内，导热通风筒5内镶套有空气过滤棉7和隔热密封条6；导热内箱体2的内壁上安装有用于检测冷却水腔3是否漏水的湿度传感器8，湿度传感器8与微处理器19电连接，微处理器19电连接有控制器18和存储器17，控制器18与放水阀11和报警器16电连接。

作为可选的实施方式，外箱体1和连通管10均采用隔热材料制作，隔热材料包括制作隔热密封条6所用的材料，这样设计，冷却水只与导热内箱体2内的热空气进行热交换，杜绝了外界空气与冷却水之间进行无谓的热交换，避免了冷量浪费，延缓了冷却水的升温速度，使冷却水全部作用到吸收导热内箱体2内的热空气的热量，节能环保，实用性好。

隔热密封条6将空气过滤棉7与外界空气隔开，这样设计，通过隔热密封条6便能够阻挡外界灰尘落到空气过滤棉7上，避免了空气过滤棉7长时间暴露在空气中吸附大量灰尘，有效延长了空气过滤棉7的使用寿命，相应的，如果空气过滤棉7位于导热通风筒5内靠近外箱体1的一端，则即便隔热密封条6将导热通风筒5堵住使外界空气无法进入导热内箱体2内，外界空气中的灰尘仍会落到空气过滤棉7上，这样在下次取下隔热密封条6后，空气过滤棉7也需要更换，无法使用了。

湿度传感器8采用电阻式湿敏元件，电阻式湿敏元件包括基片和覆盖在基片上并用感湿材料制成的膜，这样设计，可使温度传感器紧贴导热通风筒5与导热内箱体2内壁的连接处以及导热内箱体2与外箱体1内侧底面的连接处，确保连接处一旦漏水，放水阀11便能够及时开启放水。

基片包括基片一20和基片二21，基片一20紧贴在导热通风筒5与导热内箱体2内壁的连接处，基片二21紧贴在导热内箱体2与外箱体1内侧底面的连接处。

半导体制冷器12的热端从外箱体1的外表面伸出，这样设计，确保热端产生的热量不会加热外箱体1，更不会将热量传递到冷却水腔3内。

上述带主动保护功能的水冷式高压配电箱，当其在冬天等外界气温较低的工作场所工作时，可取下隔热密封条6，关闭水泵9，依靠外界的冷空气来为配电箱通风散热，外界冷空气进入导热通风管内并经空气过滤棉7过滤后进入导热内箱体2内冷却导热内箱体2内的各种电气设备，防止电气设备散热不畅发烧毁事故；当高压配电箱在夏天等外界气温较高的工作场所工作时，由于外界气温较高，此时，进入导热内箱体2内的空气温度较高，无法有效降低电气设备的温度，因此需要水冷散热，即启动水泵9并盖上隔热密封条6，以阻止外界热空气进入导热内箱体2中，然后开启半导体制冷器12，水泵9启动后将冷却水源源不断的吸入连通管10内并重新泵回冷却水腔3，从而使冷却水在冷却水腔3内源源不断的流动，当冷却水流经导冷块13时，半导体制冷器12的冷端产生的冷量经导冷块13传入冷却水腔3内并与流经的冷却水进行热交换，如此一来，流经导冷块13的冷却水的水温得以降低，低温的冷却水接下来沿着冷却水腔3流动并通过导热内箱体2与导热内箱体2内的热空气进行热交换，从而降低空气温度，继而降低导热内箱体2内的各个电气设备的工作温度，保证电气设备不会高温烧坏；一旦冷却水腔3内的冷却水通过导热通风筒5与导热内箱体2的连接处以及导热内箱体2与外箱体1内侧底面的连接处向导热内箱体2内泄漏冷却水，湿度传感器8便能够检测到一湿度信号并将该信号传递给微处理器19，微处理器19配合存储器17对上述检测数据进行分析处理并向控制器18发送控制信号，控制器18根据控制信号控制放水阀11打开将冷却水腔3内的冷却水排出，防止其继续向导热内箱体2内渗水，从而保护导热内箱体2内的电气设备的安全，避免冷却水流到电气设备上引发短路事故。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。