一种便于母线散热的光伏箱式变电站

技术领域

本发明属于箱式变电站技术领域，具体是指一种便于母线散热的光伏箱式变电站。

背景技术

箱式变电站是一种预装式变电设备，通过将变压器降压、低压配电等功能组合在一起，安装在一个全封闭并且可移动的钢结构箱中；箱式变电站适用于矿山、油气田和光伏发电站等场所，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电设备。

由于光伏发电站主要集中在我国西北部地区，此地区气候容易导致沙漠化，致使空气中粉尘颗粒增加，并且由于我国西北部地区矿产资源分布较多，空气中导电尘埃加剧；而当光伏电站工作时，其内部母线会产生大量热量，若用传统的换气降温，则会面临空气中各种尘埃集聚在变电元器件上，从而引起短路。

综上，本发明提供一种便于母线散热的光伏箱式变电站，可以确保光伏箱式变电站在我国西北部地区使用时，不会因空气中粉尘颗粒或导电尘埃加剧，从而造成短路的情况出现。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种便于母线散热的光伏箱式变电站，由静电感应现象可知，一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端；而空气中的各种尘埃往往带有正电荷，通过人为制造负电荷，便可收集粉尘。

通过流体力学可知，提高气体温度，则会使分子运动加快且撞击力变大，通过利用变电站内部母线产生的热量，进一步加剧空气中尘埃的活跃度，不仅节能，也有利于更好地收集清理空气中的尘埃。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种便于母线散热的光伏箱式变电站，包括粉尘收集装置、电柜及通风管和外部箱体，所述粉尘收集装置设于外部箱体的内部，通过粉尘收集装置，可以收集空气中的导电尘埃，所述电柜及通风管设于外部箱体的内部，通过电柜及通风管，可以使本发明内部气流形成循环；所述粉尘收集装置包括静电收集装置和收集箱，所述收集箱设于外部箱体的内部，所述静电收集装置设于收集箱的内部。

进一步地，所述静电收集装置包括电机、转轴、套筒、对接口和动作悬臂，所述电机设于收集箱的上部，通过电机，可以为静电收集装置提供动力，所述转轴固接于电机的下部，所述套筒固接于转轴的外部，所述对接口固接于套筒的外部，所述动作悬臂固接于对接口的外部。

作为优选地，所述动作悬臂包括固定外壳、弹簧固定座、弹簧、橡胶棒、皮革固定座、人造皮革、滚轮底座和滚轮，所述固定外壳固接于对接口的前部，所述弹簧固定座通过滑轨活动连接于固定外壳的内部，通过弹簧固定座，可以使橡胶棒在固定外壳内部发生滑动。

作为本发明的进一步优选，所述弹簧固接于弹簧固定座的后部，所述橡胶棒固接于弹簧固定座的内部，所述皮革固定座固接于固定外壳的前部，所述人造皮革固接于皮革固定座的内部，通过人造皮革与橡胶棒摩擦，进而可以使橡胶棒带负电荷，所述滚轮底座固接于橡胶棒的前部，所述滚轮通过轴承转动连接于滚轮底座的内部。

进一步地，所述收集箱包括外壁、上盖、灰斗、凸柱和出气道，所述外壁设于外部箱体的内部，所述上盖通过螺纹可拆卸的连接于外壁的上部，所述灰斗通过螺纹可拆卸的连接于外壁的下部，通过灰斗，可以收集由动作悬臂捕获的尘埃颗粒，所述凸柱设于外壁的内部，当滚轮碾压过凸柱时，便可使弹簧运动，进而带动橡胶棒运动，所述出气道通过法兰固接于外壁的后部。

作为优选地，所述电柜及通风管包括柜体、风口、滤网、气道、进气口、总进气道、节流管、冷凝水管、集水罐、抽气道、风机和排气管。

作为本发明的进一步优选，所述柜体设于外部箱体的内部，所述柜体上设有风口，所述风口通过切割工艺贯穿柜体，所述滤网固接于风口的外部，所述气道通过法兰固接于柜体的外部，所述柜体上设有进气口，所述进气口通过切割工艺贯穿柜体，通过风口、气道和进气口配合工作，可以使本发明内部气流形成循环。

进一步地，所述总进气道设于柜体的后部，所述风机通过法兰固接于总进气道的前部，所述节流管通过法兰固接于风机的前部，通过节流管，可以使管道内的流体降温，进而冷凝其中水蒸汽，所述冷凝水管固接于节流管下部，所述集水罐通过法兰可拆卸的连接于冷凝水管的下部，所述抽气道通过法兰固接于出气道的前部，所述排气管前后两端通过法兰分别与柜体和总进气道相连。

作为优选地，所述外部箱体包括箱体、电柜底座、减震底座、水罐底座、取风口、挡雨板、排风口和防虫百叶。

作为本发明的进一步优选，所述箱体设于粉尘收集装置的外部，所述电柜底座固接于箱体的内部，所述减震底座固接于箱体的内部，通过减震底座，可以减少风机工作时的震动，所述水罐底座固接于箱体的内部，所述箱体上设有取风口，所述挡雨板固接于取风口和排风口的上部，所述箱体上设有排风口，所述防虫百叶固接于取风口的外部，通过虫百叶，可以防止飞虫进入本发明内部。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案提出了一种便于母线散热的光伏箱式变电站

（1）通过粉尘收集装置，可以收集空气中的导电尘埃，防止因空气中各种尘埃堆积在变电站各母线内部，导致短路这一现象产生；

（2）通过电机，可以为静电收集装置提供动力，使静电收集装置在收集箱内部产生转动，并通过转动使得后续母线带有负电荷；

（3）通过人造皮革与橡胶棒摩擦，使橡胶棒上的电子转移至人造皮革上，进而使橡胶棒带有负电荷，从而可以捕获空气中带有正电荷的尘埃；

（4）由于滚轮底座与橡胶棒相互固接，而弹簧固定座通过滑轨活动连接于固定外壳的内部，当滚轮碾压过凸柱时，弹簧受到挤压进而发生形变，进而带动弹簧固定座在固定外壳的内部运动，而弹簧固定座与橡胶棒固接，进而可以使橡胶棒发生运动；

（5）通过风口、气道和进气口配合工作，可以使本发明内部气流形成循环，当气流形成循环时，便可使箱式变电站内部母线工作时产生的热量被带走，用于加剧空气中尘埃颗粒的相互碰撞，并冷却箱式变电站内部母线；

（6）节流过程是指流体流动时由于通道截面突然缩小，而使气体压力以及温度降低的热力过程，在这一过程中，由于气体温度下降，其内部水蒸气便会冷凝析出，故而通过节流管，可以使管道内的流体降温，进而冷凝其中水汽；

（7）由于风机在工作时会产生震动，通过减震底座，可以减少风机工作时的震动，防止各管道以及法兰连接处，因风机振动而产生脱落。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明提出的粉尘收集装置的结构示意图；

图4为本发明提出的静电收集装置的结构示意图；

图5为本发明提出的动作悬臂的结构示意图；

图6为本发明提出的收集箱的前视图；

图7为图6中沿着剖切线A-A的剖视图；

图8为本发明提出的电柜及通风管的左侧轴视图；

图9为本发明提出的电柜及通风管的右侧轴视图；

图10为本发明提出的外部箱体的结构示意图。

其中，1、粉尘收集装置，2、电柜及通风管，3、外部箱体，4、静电收集装置，5、收集箱，101、电机，102、转轴，103、套筒，104、对接口，105、动作悬臂，1051、固定外壳，1052、弹簧固定座，1053、弹簧，1054、橡胶棒，1055、皮革固定座，1056、人造皮革，1057、滚轮底座，1058、滚轮，106、外壁，107、上盖，108、灰斗，109、凸柱，110、出气道，201、柜体，202、风口，203、滤网，204、气道，205、进气口，206、总进气道，207、节流管，208、冷凝水管，209、集水罐，210、抽气道，211、风机，212、排气管，301、箱体，302、电柜底座，303、减震底座，304、水罐底座，305、取风口，306、挡雨板，307、排风口，308、防虫百叶。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图10所示，本发明提出了一种便于母线散热的光伏箱式变电站，包括粉尘收集装置1、电柜及通风管2和外部箱体3，粉尘收集装置1设于外部箱体3的内部，通过粉尘收集装置1，可以收集空气中的导电尘埃，电柜及通风管2设于外部箱体3的内部，通过电柜及通风管2，可以使本发明内部气流形成循环；粉尘收集装置1包括静电收集装置4和收集箱5，收集箱5设于外部箱体3的内部，静电收集装置4设于收集箱5的内部。

静电收集装置4包括电机101、转轴102、套筒103、对接口104和动作悬臂105，电机101设于收集箱5的上部，通过电机101，可以为静电收集装置4提供动力，转轴102固接于电机101的下部，套筒103固接于转轴102的外部，对接口104固接于套筒103的外部，动作悬臂105固接于对接口104的外部。

动作悬臂105包括固定外壳1051、弹簧固定座1052、弹簧1053、橡胶棒1054、皮革固定座1055、人造皮革1056、滚轮底座1057和滚轮1058，固定外壳1051固接于对接口104的前部，弹簧固定座1052通过滑轨活动连接于固定外壳1051的内部，通过弹簧固定座1052，可以使橡胶棒1054在固定外壳1051内部发生滑动。

弹簧1053固接于弹簧固定座1052的后部，橡胶棒1054固接于弹簧固定座1052的内部，皮革固定座1055固接于固定外壳1051的前部，人造皮革1056固接于皮革固定座1055的内部，通过人造皮革1056与橡胶棒1054摩擦，进而可以使橡胶棒1054带负电，滚轮底座1057固接于橡胶棒1054的前部，滚轮1058通过轴承转动连接于滚轮底座1057的内部。

收集箱5包括外壁106、上盖107、灰斗108、凸柱109和出气道110，外壁106设于外部箱体3的内部，上盖107通过螺纹可拆卸的连接于外壁106的上部，灰斗108通过螺纹可拆卸的连接于外壁106的下部，通过灰斗108，可以收集由动作悬臂105捕获的尘埃颗粒，凸柱109设于外壁106的内部，当滚轮1058碾压过凸柱109时，便可使弹簧1053运动，进而带动橡胶棒1054运动，出气道110通过法兰固接于外壁106的后部。

电柜及通风管2包括柜体201、风口202、滤网203、气道204、进气口205、总进气道206、节流管207、冷凝水管208、集水罐209、抽气道210、风机211和排气管212。

柜体201设于外部箱体3的内部，柜体201上设有风口202，风口202通过切割工艺贯穿柜体201，滤网203固接于风口202的外部，气道204通过法兰固接于柜体201的外部，柜体201上设有进气口205，进气口205通过切割工艺贯穿柜体201，通过风口202、气道204和进气口205配合工作，可以使本发明内部气流形成循环。

总进气道206设于柜体201的后部，风机211通过法兰固接于总进气道206的前部，节流管207通过法兰固接于风机211的前部，通过节流管207，可以使管道内的流体降温，进而冷凝其中水蒸汽，冷凝水管208固接于节流管207下部，集水罐209通过法兰可拆卸的连接于冷凝水管208的下部，抽气道210通过法兰固接于出气道110的前部，排气管212前后两端通过法兰分别与柜体201和总进气道206相连。

外部箱体3包括箱体301、电柜底座302、减震底座303、水罐底座304、取风口305、挡雨板306、排风口307和防虫百叶308。

箱体301设于粉尘收集装置1的外部，电柜底座302固接于箱体301的内部，减震底座303固接于箱体301的内部，通过减震底座303，可以减少风机211工作时的震动，水罐底座304固接于箱体301的内部，箱体301上设有取风口305，挡雨板306固接于取风口305和排风口307的上部，箱体301上设有排风口307，防虫百叶308固接于取风口305的外部，通过虫百叶308，可以防止飞虫进入本发明内部。

具体使用时，首先将本发明固定在空地上，而后将柜体201安装在电柜底座302上，并且为风机211安装减震底座303，而后安装各风管，上述安装完毕后，将电机101与转轴102相连，安装好后便可启动电机101与风机211。

首先，外界气流经取风口305进入本发明内部，而外界空气中的可见杂物以及飞虫都会被防虫百叶308阻挡，保证无杂物进入本发明内部，当空气从取风口305进入后，通过风机211工作，使得气流进入节流管207，由于管道截面积发生变化，便使管道内空气压强与温度下降，当温度空气温度下降后，原本空气中含有的水蒸气便会冷凝析出，并通过冷凝水管208进入集水罐209。

此时经过节流的空气进入收集箱5的内部，由于电机101启动，便会带动转轴102进行转动，通过使转轴102与套筒103固定连接，进而使套筒103跟随转动，而动作悬臂105固接于套筒103外部的对接口104，当套筒103发生转动后，动作悬臂105便会跟随转动。

而动作悬臂105设于收集箱5的内部，当动作悬臂105转动时，其前部的滚轮1058便会碾压经过外壁106上的凸柱109，由于滚轮底座1057与橡胶棒1054相互固接，而弹簧固定座1052活动连接于固定外壳1051的内部，当滚轮1058碾压过凸柱109时，弹簧1053受到挤压进而发生形变，进而带动弹簧固定座1052在固定外壳1051的内部运动，而弹簧固定座1052与橡胶棒1054固接，进而可以使橡胶棒1054发生运动，并与固定在固定外壳1051前部的人造皮革1056产生摩擦，进而使橡胶棒1054带有负电荷。

一般情况下，空气中的尘埃颗粒带有正电荷，当橡胶棒1054带有负电荷后，尘埃颗粒便会向橡胶棒1054聚集，并被橡胶棒1054捕获，从而使得空气中的尘埃颗粒大大较少，而余下干净的空气，此时干净的空气通过出气道110进入抽气道210，并通过抽气道210进入柜体201。

此时由于柜体201内部各变电元器件工作后，其内部温度上升，而外界进去柜体201内部的空气温度，低于柜体201内部原本的温度，当空气形成流动时，便会带走原本柜体201内部的高温空气，进而对柜体201内部各元器件进行降温。

当干净的冷空气经过柜体201，并带走空气中的热量后，一部空气通过排气管212进入总进气道206，其目的是加热外部进入总进气道206的空气，加剧空气中尘埃颗粒的碰撞力度，另一部分通过风口202进入箱体301内部，久而久之使箱体301内部保持正压状态，从而使外界空气及灰尘无法通过安装缝隙等处进入本发明内部，而后多余的空气也可以通过排风口307排出。

以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可，实际的操作过程非常简单易行。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中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于此。总而言之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，不经创造性的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。