一种自适应防护开关柜及其工作方法与流程

1.本技术涉及开关柜防护的领域，尤其是涉及一种自适应防护开关柜及其工作方法。


背景技术：

2.cn202020070105.5公开了一种散热效果好的防震式高压开关柜，其技术方案为：包括高压开关柜本体，所述高压开关柜本体顶部表面两侧均固定连接有支撑柱，所述支撑柱顶部固定连接有遮雨盖，所述高压开关柜本体顶部表面位于两支撑柱之间固定安装有第二风扇，所述第二风扇底部贯穿高压开关柜本体固定连接有出风口，所述高压开关柜本体左右内壁均固定安装有限位杆，左右所述限位杆相对面顶部均固定安装有高压电器安装板，所述高压开关柜本体左右内壁之间固定安装有除湿板，所述高压开关柜本体左右内壁均固定安装有第一风扇，左右所述第一风扇外侧底部贯穿高压开关柜本体均固定连接有进风口，所述高压开关柜本体底部表面左右两侧均固定连接有橡胶柱，左右所述橡胶柱底部固定连接有安装底板，所述安装底板顶部表面左右两侧位于两橡胶柱之间均固定连接有第一防震弹簧，左右所述第一防震弹簧顶部与高压开关柜本体底部固定连接，所述安装底板内腔中部设置有活动槽，所述高压开关柜本体底部表面位于两第一防震弹簧之间固定连接有活动杆，所述活动杆贯穿安装底板至活动槽的内腔并固定连接有活动滑块，所述活动杆表面套设有第二防震弹簧，所述第二防震弹簧顶部与活动槽顶部内壁固定连接，所述第二防震弹簧底部与活动滑块顶部表面固定连接。
3.该散热效果好的防震式高压开关柜具有以下优点：通过高压开关柜本体两侧设有的条形散热口与高压开关柜顶部设有第二风扇和出风口，以及高压开关柜本体下端两侧均设有第一风扇和进风口，可以有效快捷的排出高压开关柜里的热量，使工作电器不受高温的影响，从而正常的工作，通过高压开关柜本体下端设有的除湿板，可以将从进风口进来的空气中的湿气清除掉，有效的避免了湿气工作电器的侵蚀，通过高压开关柜本体设有橡胶柱、第一防震弹簧和第二防震弹簧装置，可以有效的避免因地面震动而对高压开关柜本体所带来的影响，从而避免了对高压开关柜本体内部工作电器的影响和受损。
4.但是，该散热效果好的防震式高压开关柜也具有以下缺点：散热方式笼统，不能对开关柜内各元器件进行针对性散热，元器件发热情况不统一时不能灵活调整；防震性能唯一且不可调整，无法适应多样的工作环境。
5.因此，需要一种能对元器件针对性调整散热效果、根据工作环境调整防震性能的开关柜。


技术实现要素：

6.为了解决散热方式笼统、防震性能单一的问题，本技术提供一种自适应防护开关柜及其工作方法。
7.本技术提供一种自适应防护开关柜,包括：开关柜本体、鼓风机构、过滤防尘机构、
调风机构、控制箱；所述开关柜本体包括：第一柜体、第二柜体、第三柜体；所述第一柜体、第二柜体、第三柜体平行设置在开关柜本体内；所述鼓风机构设置在开关柜本体侧部，与开关柜本体固定连接；所述调风机构，设置在开关柜本体下部，与开关柜本体底部连接，分别对第一柜体、第二柜体和第三柜体进行鼓风切换控制；所述过滤防尘机构，设置在鼓风机构和调风机构之间，对鼓风机构鼓入的气体进行防尘过滤，并送入调风机构；所述防震机构设置在开关柜本体下部，与开关柜本体固定连接，用于释放开关柜本体震动；还包括：红外测温仪，分别设置在第一柜体、第二柜体和第三柜体内，与控制箱电性连接；震动监测仪，设置在开关柜本体内，与控制箱电性连接。
8.进一步的，所述开关柜本体上方设置有散热通道，与开关柜上部固定连接，并与设置在开关柜本体上部的散热孔连通；所述第一柜体，安装有发热量较小的元器件；所述第二柜体，安装有发热量中等的元器件；所述第三柜体，安装有发热量较大的元器件。
9.进一步的，所述调风机构包括：第一出风管，设置在所述第一柜体下方，上端与第一柜体底部连通；第一电控风量调节阀，设置在所述第一出风管下方，上端与第一出风管下端连接；第二出风管，设置在所述第二柜体下方，上端与第二柜体底部连通；第二电控风量调节阀，设置在所述第二出风管下方，上端与第二出风管下端连接；第三出风管，设置在所述第三柜体下方，上端与第三柜体底部连通；第三电控风量调节阀，设置在所述第三出风管下方，上端与第三出风管下端连接；第一管接头，具体为l型二通接头，设置在第一柜体下方，上端与第一电控风量调节阀下端连接；第二管接头，具体为三通接头，设置在第二柜体下方，上端与第二电控风量调节阀下端连接，左侧端与第一管接头右侧端连接；第三管接头，具体为三通接头，设置在第三柜体下方，上端与第三电控风量调节阀连接，左侧端与第二管接头的右侧端连接，右侧端与所述鼓风机构连接；还包括：第一连接管，设置在第一管接头和第二管接头之间，一端连接第一管接头右侧端，另一端连接第二管接头左侧端；第二连接管，设置在第二管接头和第三管接头之间，一端连接第二管接头右侧端，另一端连接第三管接头左侧端；第三连接管，设置在第三管接头和所述鼓风机构之间，一端与第三管接头右侧端连接，另一端与鼓风机构连接。
10.进一步的，所述第一连接管大于第一出风管管径；所述第二连接管管径的平方大于第一出风管和第二出风管管径的平方和；所述第三连接管管径的平方大于第一出风管、第二出风管和第三出风管管径的平方和；所述第一出风管、第二出风管、第三出风管为软质管；所述第一连接管、第二连接管、第三连接管为硬质管。
11.通过采用上述技术方案，将元器件根据发热情况选择安装区域，并能够通过控制电控风量调节阀的开度调整不同柜体内的散热效果，适应了元器件运行时发热情况的多样性，提高了整体散热效果。
12.进一步的，所述鼓风机构包括：防护罩，设置在开关柜本体侧部，与开关柜本体侧
部固定连接；鼓风机主体，设置在防护罩内，与防护罩固定连接；集风管，设置在防护罩内，一端与鼓风机主体入口部连接，另一端从防护罩下部伸出；送风管，设置在防护罩下部，一端与鼓风机主体出口部连接，另一端从防护罩下部伸出。
13.通过采用上述技术方案，集气管设置在鼓风机构下部，避免了环境中杂质坠入。
14.进一步的，所述过滤防尘机构包括：壳体，上下两侧中部开口，分别为过滤防尘机构的进风口和出风口；连接罩，设置在壳体的进风口处，一端与所述鼓风机构的出风管连接，另一端与所述壳体的进风口连接；导向杆，对称设置在壳体的左右两侧；滑动套管，套接在导向杆上，与导向杆滑动连接；复位弹簧，套接在导向杆上，上端与壳体的进风口一侧抵接，下端与滑动套管上端抵接；安装板，中部挖空，与导向杆垂直设置，两侧分别与滑动套管固定连接；过滤片，活动设置在安装板中部挖空处；磁铁块，设置在安装板面向出气口一侧，与安装板固定连接；电磁铁，设置在壳体的出气口一侧，与壳体内壁固定连接，并与控制箱电性连接，所述电磁铁与磁铁块相邻处磁极的极性相同；滑动接电装置，设置在壳体侧部，与控制箱电性连接；所述过滤片宽度大于所述壳体的出风口宽度；所述滑动接电装置包括：电动丝杆，设置在壳体一侧，与壳体固定连接，并与隔板平行设置，与控制器电性连接；滑块，为绝缘体，设置在电动丝杆上，与电动丝杆螺纹驱动连接；第一限位开关，设置在电动丝杆上滑块的一侧；第二限位开关，设置在电动丝杆上滑块的另一侧；金属触头，设置在滑块上，与滑块固定连接，与电磁铁电性连接；安装块，为绝缘体，对称设置在金属触头背向滑块处，与壳体固定连接；导电板，设置在安装块表面，并与电磁铁电性连接；所述金属触头和导电板形成滑动开关，并与电磁铁的电路串联。
15.通过采用上述技术方案，滑动接电装置控制电磁铁的通断，金属触头与导电板接触时，电磁铁通电，与磁铁块之间形成斥力推动安装板向上移动，同时复位弹簧获得弹性势能；金属触头与导电板分离时，电磁铁断电，与磁铁矿之间的斥力消失转化为磁铁块对断电电磁铁铁芯的吸引力，配合复位弹簧弹性势能释放，安装板被迅速推动向下移动，过滤片上的灰尘或杂质受惯性仍停留在原处，与过滤片脱离。随着第一限位开关和第二限位开关控制滑块作往复运动，电磁铁也形成通电-断电-通电的周期性状态，安装板亦随之周期性自动清灰。
16.进一步的，还包括：半导体制冷片，设置在开关柜本体内，与开关柜本体内的元器件连接，并与所述控制箱电性连接。
17.通过采用上述技术方案，半导体制冷片对元器件进行迅速降温，应对极端情况下风冷散热能力不足的场景，提高了开关柜整体散热效果。
18.进一步的，所述防震机构包括：底座，上部开口，与所述开关柜本体配合；配重块，设置在开关柜本体下部，与开关柜本体固定连接，并与所述底座配合；若干个减震器，设置在所述配重块下方，上端与配重块抵接并与配重块下部固定连接；若干个电动推杆，设置在对应减震器下方，上端与减震器抵接，下端与底座内壁抵接，并且两端分别与减震器下部和底座内壁固定连接；还包括：第一限位挡台，对称设置在底座上部开口处，与底座上部固定连接；第二限位挡台，设置在配重块下部，与配重块固定连接；所述第二限位挡台上表面与所述第一限
位挡台下表面抵接；所述减震器包括：垫片，对称设置在减震器两端，分别与配重块下部和电动推杆上部固定连接；伸缩杆，设置在同一减震器的两个垫片之间，两端分别与两个垫片固定连接；减震弹簧，套接在伸缩杆上，两端分别与两个垫片抵接。
19.通过采用上述技术方案，若开关柜本体震动幅度较大，则电动推杆缩短，防震器内的防震弹簧紧绷程度减弱，防震效果提高，抵消开关柜本体震动；若开关柜本体震动幅度较大，则电动推杆伸长，震器内的防震弹簧紧绷程度增强，防震效果降低，提高开关柜稳定性。
20.一种自适应防护开关柜的工作方法，包括以下步骤：步骤s1，元器件安装，根据元器件发热情况选择各元器件安装的位置，发热量较小的安装在第一柜体内，发热量中等的安装在第二柜体内，发热量较大的安装在第三柜体内，并对各元器件进行电性连接；步骤s2，鼓风散热，控制箱调节第一电控风量调节阀、第二电控风量调节阀、第三电控风量调节阀，分别对第一柜体、第二柜体、第三柜体内调整散热效果，并根据红外测温仪测温数据，分别调整各柜体对应的电控风量调节阀的开度；步骤s3，防震，通过震动监测仪测得震动幅度，控制箱控制电动推杆伸长或缩短：若测得震动幅度增大，则电动推杆缩短；若测得震动幅度减小，则电动推杆伸长。
21.进一步的，所述步骤s2中，若红外测温仪测温数据显示某柜体内元器件温度超出设定温度阈值，且普通散热时间超出设定时间阈值温度仍不下降时，控制箱控制该元器件对应连接的半导体散热片启动，对该元器件进行局部降温。
22.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：1.通过将元器件根据发热情况选择安装区域，并能够通过控制电控风量调节阀的开度调整不同柜体内的散热效果，适应了元器件运行时发热情况的多样性；同时如遇到极端情况下风冷散热能力不足的场景，半导体制冷片对元器件进行迅速降温，提高了开关柜整体散热效果；2.通过滑动接电装置控制电磁铁的通断，使电磁铁也形成通电-断电-通电的周期性状态，带动过滤片周期性自动清灰，提高了送风效果，防止灰尘或杂质进入开关柜本体内对元器件造成损坏；3.通过对防震机构进行调整，可应对开关柜本体震动幅度不同的工作环境：若开关柜本体震动幅度较大，则电动推杆缩短，防震器内的防震弹簧紧绷程度减弱，防震效果提高，抵消开关柜本体震动，保护开关柜本体内元器件；若开关柜本体震动幅度较大，则电动推杆伸长，震器内的防震弹簧紧绷程度增强，防震效果降低，提高开关柜稳定性。
附图说明
23.图1是本技术实施例的一种自适应防护开关柜的结构图；图2是本技术实施例的一种自适应防护开关柜的开关柜本体的局部放大图；图3是本技术实施例的一种自适应防护开关柜的鼓风机构的局部放大图；图4是本技术实施例的一种自适应防护开关柜的防尘过滤机构的局部放大图；图5是本技术实施例的一种自适应防护开关柜的调风机构的局部放大俯视图；图6是本技术实施例的一种自适应防护开关柜的防震机构的局部放大图。
24.附图标记说明：1、开关柜本体；11、第一柜体；12、第二柜体；13、第三柜体；14、散热通道；15、散热孔；2、鼓风机构；21、防护罩；22、鼓风机主体；23、集风管；24、送风管；3、过滤防尘机构；31、壳体；311、进风口；312、出风口；32、连接罩；33、导向杆；34、滑动套管；35、安装板；36、过滤片；37、复位弹簧；381、磁铁块；382、电磁铁；39、滑动接电装置；391、丝杆；392、滑块；393、第一限位开关；394、第二限位开关；395、金属触头；396、导电板；397、安装块；4、调风机构；401、第一出风管；402、第二出风管；403、第三出风管；404、第一电控风量调节阀；405、第二电控风量调节阀；406、第三电控风量调节阀；407、第一连接管；408、第二连接管；409、第三连接管；410、第一管接头；411、第二管接头；412、第三管接头；5、防震机构；51、底座；52、配重块；53、减震器；531、垫片；532、伸缩杆；533、减震弹簧；54、电动推杆；55、第一限位挡台：56、第二限位挡台；6、红外测温仪；7、震动监测仪；8、控制箱。
具体实施方式
25.下面对照附图，通过对实施例的描述，本技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。为方便说明，本技术提及方向以附图所示方向为准。
26.参照图1-图6所示，一种自适应防护开关柜,包括：开关柜本体1、鼓风机构2、过滤防尘机构3、调风机构4、控制箱8；所述开关柜本体1包括：第一柜体11、第二柜体12、第三柜体13；所述第一柜体11、第二柜体12、第三柜体13平行设置在开关柜本体1内；所述鼓风机构2设置在开关柜本体1侧部，与开关柜本体1固定连接；所述调风机构4，设置在开关柜本体1下部，与开关柜本体1底部连接，分别对第一柜体11、第二柜体12和第三柜体13进行鼓风切换控制；所述过滤防尘机构3，设置在鼓风机构2和调风机构4之间，对鼓风机构2鼓入的气体进行防尘过滤，并送入调风机构4；所述防震机构5设置在开关柜本体1下部，与开关柜本体1固定连接，用于释放开关柜本体1震动；还包括：红外测温仪6，分别设置在第一柜体11、第二柜体12和第三柜体13内，与控制箱8电性连接；震动监测仪7，设置在开关柜本体1内，与控制箱8电性连接。
27.所述开关柜本体1上方设置有散热通道14，与开关柜上部固定连接，并与设置在开关柜本体1上部的散热孔15连通；所述第一柜体11，安装有发热量较小的元器件；所述第二柜体12，安装有发热量中等的元器件；所述第三柜体13，安装有发热量较大的元器件。
28.所述调风机构4包括：第一出风管401，设置在所述第一柜体11下方，上端与第一柜体11底部连通；第一电控风量调节阀404，设置在所述第一出风管401下方，上端与第一出风
管401下端连接；第二出风管402，设置在所述第二柜体12下方，上端与第二柜体12底部连通；第二电控风量调节阀405，设置在所述第二出风管402下方，上端与第二出风管402下端连接；第三出风管403，设置在所述第三柜体13下方，上端与第三柜体13底部连通；第三电控风量调节阀406，设置在所述第三出风管403下方，上端与第三出风管403下端连接；第一管接头410，具体为l型二通接头，设置在第一柜体11下方，上端与第一电控风量调节阀404下端连接；第二管接头411，具体为三通接头，设置在第二柜体12下方，上端与第二电控风量调节阀405下端连接，左侧端与第一管接头410右侧端连接；第三管接头412，具体为三通接头，设置在第三柜体13下方，上端与第三电控风量调节阀406连接，左侧端与第二管接头411的右侧端连接，右侧端与所述鼓风机构2连接；还包括：第一连接管407，设置在第一管接头410和第二管接头411之间，一端连接第一管接头410右侧端，另一端连接第二管接头411左侧端；第二连接管408，设置在第二管接头411和第三管接头412之间，一端连接第二管接头411右侧端，另一端连接第三管接头412左侧端；第三连接管409，设置在第三管接头412和所述鼓风机构2之间，一端与第三管接头412右侧端连接，另一端与鼓风机构2连接。
29.所述第一连接管407大于第一出风管401管径；所述第二连接管408管径的平方大于第一出风管401和第二出风管402管径的平方和；所述第三连接管409管径的平方大于第一出风管401、第二出风管402和第三出风管403管径的平方和；所述第一出风管401、第二出风管402、第三出风管403为软质管；所述第一连接管407、第二连接管408、第三连接管409为硬质管。
30.所述鼓风机构2包括：防护罩21，设置在开关柜本体1侧部，与开关柜本体1侧部固定连接；鼓风机主体22，设置在防护罩21内，与防护罩21固定连接；集风管23，设置在防护罩21内，一端与鼓风机主体22入口部连接，另一端从防护罩21下部伸出；送风管24，设置在防护罩21下部，一端与鼓风机主体22出口部连接，另一端从防护罩21下部伸出。
31.所述过滤防尘机构3包括：壳体31，上下两侧中部开口，分别为过滤防尘机构3的进风口311和出风口312；连接罩32，设置在壳体31的进风口311处，一端与所述鼓风机构2的出风管连接，另一端与所述壳体31的进风口311连接；导向杆33，对称设置在壳体31的左右两侧；滑动套管34，套接在导向杆33上，与导向杆33滑动连接；复位弹簧37，套接在导向杆34上，上端与壳体31的进风口311一侧抵接，下端与滑动套管34上端抵接；安装板35，中部挖空，与导向杆33垂直设置，两侧分别与滑动套管34固定连接；过滤片36，活动设置在安装板35中部挖空处；磁铁块381，设置在安装板35面向出气口312一侧，与安装板35固定连接；电磁铁382，设置在壳体31的出气口312一侧，与壳体35内壁固定连接，并与控制箱8电性连接，所述电磁铁382与磁铁块381相邻处磁极的极性相同；滑动接电装置39，设置在壳体31侧部，与控制箱8电性连接；所述过滤片36宽度大于所述壳体31的出风口312宽度；所述滑动接电装置39包括：电动丝杆391，设置在壳体31一侧，与壳体31固定连接，并与隔板平行设置，与控制器8电性连接；滑块392，为绝缘体，设置在电动丝杆391上，与电动丝杆391螺纹驱动连接；第一限位开关393，设置在电动丝杆391上滑块392的一侧；第二限位开关394，设置在电动丝杆391上滑块392的另一侧；金属触头395，设置在滑块392上，与滑块392固定连接，与电磁铁382电性连接；安装块397，为绝缘体，对称设置在金属触头395背
向滑块392处，与壳体31固定连接；导电板396，设置在安装块397表面，并与电磁铁382电性连接；所述金属触头395和导电板396形成滑动开关，并与电磁铁382的电路串联。
32.还包括：半导体制冷片，设置在开关柜本体1内，与开关柜本体1内的元器件连接，并与所述控制箱8电性连接。
33.所述防震机构5包括：底座51，上部开口，与所述开关柜本体1配合；配重块52，设置在开关柜本体1下部，与开关柜本体1固定连接，并与所述底座51配合；若干个减震器53，设置在所述配重块52下方，上端与配重块52抵接并与配重块52下部固定连接；若干个电动推杆54，设置在对应减震器53下方，上端与减震器53抵接，下端与底座51内壁抵接，并且两端分别与减震器53下部和底座51内壁固定连接；还包括：第一限位挡台55，对称设置在底座51上部开口处，与底座51上部固定连接；第二限位挡台56，设置在配重块52下部，与配重块52固定连接；所述第二限位挡台56上表面与所述第一限位挡台55下表面抵接；所述减震器53包括：垫片531，对称设置在减震器53两端，分别与配重块52下部和电动推杆54上部固定连接；伸缩杆532，设置在同一减震器53的两个垫片531之间，两端分别与两个垫片531固定连接；减震弹簧533，套接在伸缩杆532上，两端分别与两个垫片531抵接。
34.一种自适应防护开关柜的工作方法，包括以下步骤：步骤s1，元器件安装，根据元器件发热情况选择各元器件安装的位置，发热量较小的安装在第一柜体11内，发热量中等的安装在第二柜体12内，发热量较大的安装在第三柜体13内，并对各元器件进行电性连接；步骤s2，鼓风散热，控制箱8调节第一电控风量调节阀404、第二电控风量调节阀405、第三电控风量调节阀406，分别对第一柜体11、第二柜体12、第三柜体13内调整散热效果，并根据红外测温仪6测温数据，分别调整各柜体对应的电控风量调节阀的开度；步骤s3，防震，通过震动监测仪7测得震动幅度，控制箱8控制电动推杆54伸长或缩短：若测得震动幅度增大，则电动推杆54缩短；若测得震动幅度减小，则电动推杆54伸长。
35.所述步骤s2中，若红外测温仪6测温数据显示某柜体内元器件温度超出设定温度阈值，且普通散热时间超出设定时间阈值温度仍不下降时，控制箱8控制该元器件对应连接的半导体散热片启动，对该元器件进行局部降温。
36.本技术实施例，一种自适应防护开关柜及其工作方法的工作原理为：通过将元器件根据发热情况选择安装区域，并能够通过控制电控风量调节阀的开度调整不同柜体内的散热效果，适应了元器件运行时发热情况的多样性；同时如遇到极端情况下风冷散热能力不足的场景，半导体制冷片对元器件进行迅速降温，提高了开关柜整体散热效果。
37.本技术实施例中，滑动接电装置控制电磁铁的通断，金属触头与导电板接触时，电磁铁通电，与磁铁块之间形成斥力推动安装板向上移动，同时复位弹簧获得弹性势能；金属触头与导电板分离时，电磁铁断电，与磁铁矿之间的斥力消失转化为磁铁块对断电电磁铁铁芯的吸引力，配合复位弹簧弹性势能释放，安装板被迅速推动向下移动，过滤片上的灰尘或杂质受惯性仍停留在原处，与过滤片脱离。随着第一限位开关和第二限位开关控制滑块作往复运动，电磁铁也形成通电-断电-通电的周期性状态，安装板亦随之周期性自动清灰。
38.通过对防震机构进行调整，可应对开关柜本体震动幅度不同的工作环境：若开关柜本体震动幅度较大，则电动推杆缩短，防震器内的防震弹簧紧绷程度减弱，防震效果提高，抵消开关柜本体震动，保护开关柜本体内元器件；若开关柜本体震动幅度较大，则电动推杆伸长，震器内的防震弹簧紧绷程度增强，防震效果降低，提高开关柜本体稳定性；另外，配重块降低了开关柜本体重心，提高了开关柜本体的稳定性。
39.以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限与此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。