本发明涉及变电站技术领域，具体为一种紧凑型箱式预制变电站。
背景技术：
随着技术的发展，变电站由传统的土建式的变电站逐步被越来越多的预制式变电站替代，紧凑程度与便捷施工程度越来越高。
然而，现有的预制式变电站大多只是将变压器等电气部件使用一个箱体框住，然后在侧面开设通气孔，内部设置通风机等设备让空气流入流出进行散热，有几点问题：
1.当变电站周围空气湿度大时，不能引流大流量的空气进入箱体内进行散热，现有技术要么进行干燥，要么牺牲散热性能；
2.雨天可能有雨滴进入箱体内部；
3.极端天气洪水时，变电站直接被淹没，安全性大大受到影响且无法工作。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种紧凑型箱式预制变电站，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种紧凑型箱式预制变电站，变电站包括箱体、顶盖、箱门、底座和变压器，顶盖盖在箱体上部，箱体侧面开设箱门，箱体底部设置底座，变压器置于箱体内，其特征在于：顶盖包括盖体、隔板，盖体盖住箱体上端，盖体内中间设置竖直的隔板，隔板两侧的盖体水平延伸伸出箱体上沿，盖体伸出箱体上沿的边沿下表面设置通气孔，箱体或盖体内设置通风机组，通风机组将外界风引流经由通气孔进入以及排出箱体。将通风孔位置设置到顶盖边沿朝下的位置，形成屋檐结构，下雨天即使雨很大，风很大，也不会从侧面撞击飞入到箱体内影响内部的变压器。
通风机组包括两台风机，两台风机分别设置在隔板的两侧，风机为可换向的轴流风机。两台风机可以组合使用，改善散热空气的流动状态，轴流风机流量大，可以将外界的空气从一侧的通气孔吸入穿过风机送入箱体内部，然后从两一个风机处上升，折弯并从另一个通气孔处排出。
两台风机串联鼓风。串联鼓风的两台风机其送风方向是一上一下的，叠加起来形成大流量的散热空气流动，在周围空气湿度不大时，大流量的空气可以增大散热效果。
两台风机背向鼓风，且风机运行功率不相等。两台风机的送风方向都是由箱体内往外送风，但是，因为功率不相等，所以，散热气流的主旋律流动方向是以大功率的风机鼓风方向为准的，背靠背鼓风应用大周围空气湿度大的工况下，周围空气湿度大，大流量的大湿度空气直接进入变电站内，会对一些电气件产生不利影响，可能在某些位置影响绝缘性能，而背靠背的鼓风布置方式，引入的虽然是湿度不变的气流，但是，因为风机都是朝外吹气，箱体内部是形成一个低压区域的，在该区域内，气压低于外界大气压一定程度，低压情况下，虽然空气中水蒸气组分比例不变，但是，水蒸气分压减小，更加低于该空气温度下的饱和蒸气压，更加不容易凝结为水，防止用于散热的气流湿度产生不利影响，而且，低压情况下，空气的绝缘程度提高，也进一步防止了箱体内电气部件的危险因素。
风机朝向箱体内的一端分别设置两路支管，一路支管插入至箱体内底部并在端部设置冷风口，另一路支管的端部为热风口，热风口位于箱体内顶部，两路支管上分别设置单向阀，风机送入箱体内的气体从冷风口吹出，箱体内的热空气从热风口到达风机。两个风机时而作为吹入箱体内的动力部件，时而需要引流箱体内的热空气流出箱体，而进入箱体内的气体一般是即将用于降温的空气，是冷空气，密度较大，而从箱体内排出的气体一般是热空气，密度低，浮于箱体内上部，冷空气从箱体内底部吹出，从上部被引流走能够让热交换更加充分。单向阀的存在让空气的流动确保按照预期路径流动。
箱门与箱体的开合接触面上设置密封垫，顶盖还包括阻水结构，变电站周围发生洪水时，阻水结构阻止水通过通气孔。变电站周围发生洪水而水淹没变电站时，密封垫的存在让水无法通过箱门进入到箱体内，此时箱体内与外界只剩下通气孔-风机-冷风口的路径，水淹时，需要一并封堵通气孔，此时，不再需要考虑变压器等箱体内的电气部件的散热作用了，因为周围水体与箱体壁面接触就能够显著带走热量，此时，变电站的安全性需要放置首位。
阻水结构为浮体塞，通气孔朝下的一端设置斜面，浮体塞整体为橡胶件，浮体塞下部带有锥形部，锥形部上表侧面形状与斜面配合，浮体塞上部穿过通气孔而被一个支撑导向架托住。当外界无水时，浮体塞自然掉落下来至被支撑导向架托住的位置，而当洪水来临时，变电站周围水位上涨，浮体塞上浮至锥形部与斜面接触实现密封，只要水位不落，则浮体塞也不落下，实现对于洪水的密封作用。
底座包括平部和凹陷部，平部置于混凝土基础上，凹陷部向下凹陷并与土壤接触，凹陷部内设有若干根虹吸管，凹陷部朝上连通箱体内空气，虹吸管上端位于凹陷部内，虹吸管下端穿过凹陷部壁面而插入土壤内。如前述，当变电站周围空气湿度大时，不能引流大流量的空气进入箱体内进行散热，现有技术要么进行干燥，要么牺牲散热性能，而当风机背靠背引风形成低压区域时，尽管保证了变电站内的绝缘性能，然而散热能力是有限的，而此时，虹吸管因为插入了土壤内，所以，其可以虹吸一些土壤内的低温水至虹吸管上端，上端周围为低压区域，水蒸发作用增强，很少量的水体蒸发就能显著降低箱体内的温度，因为水汽化热很大，而少量的水体蒸发并不会在电气部件上凝结，因为凝结的两个条件：温度降低，压强升高均不满足，对于箱体内绝缘性能的影响有限。
虹吸管包括护套和棉芯，护套下部尖刺插入土壤内，护套顶端敞开并位于凹陷部内，护套内设置棉芯，护套位于土壤内的部分侧面开设过水孔。棉芯作为虹吸执行部件，引流土壤内的些微水分弥散在棉芯的顶端，因为是虹吸，所以，水分并不会从棉芯顶端滴落，而护套则是起到保护以及安装时的插入作用。
通气孔在外的一端设置滤网。滤网阻止较大的灰尘进入箱体内，而且，两台风机只要交替方向送风的话，就能够交替吹走过滤下来的杂物。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过改变通气孔的位置，防止雨水撞击撒入箱体内部，双风机的设置可以叠加使用增大风量，也可以在外界空气湿度较大时，在箱体内形成低压区域防止水分凝结，虹吸管的设置可以引流些微土壤水分在箱体内发生蒸发作用，吸收掉汽化热数量的热量，散热效果也较为显著。
附图说明
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。在附图中：
图1是本发明的外形结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明的散热空气流动示意图；
图4是本发明风机串联鼓风时的流动示意图；
图5是本发明风机背靠背鼓风时的流动示意图；
图6为图5中的视图a；
图7为本发明虹吸管的结构示意图。
图中：1-箱体、2-顶盖、21-盖体、22-隔板、23-通气孔、231-斜面、24-浮体塞、241-锥形部、3-箱门、4-底座、41-平部、42-凹陷部、43-虹吸管、431-护套、4311-过水孔、432-棉芯、5-通风机组、51-风机、52-冷风口、53-热风口、6-变压器。
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。
请参阅图1-7，本发明提供技术方案：
一种紧凑型箱式预制变电站，变电站包括箱体1、顶盖2、箱门3、底座4和变压器6，顶盖2盖在箱体1上部，箱体1侧面开设箱门3，箱体1底部设置底座4，变压器6置于箱体1内，其特征在于：顶盖2包括盖体21、隔板22，盖体21盖住箱体1上端，盖体21内中间设置竖直的隔板22，隔板22两侧的盖体21水平延伸伸出箱体1上沿，盖体21伸出箱体1上沿的边沿下表面设置通气孔23，箱体1或盖体21内设置通风机组5，通风机组5将外界风引流经由通气孔23进入以及排出箱体1。将通风孔位置设置到顶盖2边沿朝下的位置，形成屋檐结构，下雨天即使雨很大，风很大，也不会从侧面撞击飞入到箱体内影响内部的变压器6。
通风机组5包括两台风机51，两台风机51分别设置在隔板22的两侧，风机51为可换向的轴流风机。两台风机51可以组合使用，改善散热空气的流动状态，轴流风机流量大，可以将外界的空气从一侧的通气孔23吸入穿过风机51送入箱体1内部，然后从两一个风机51处上升，折弯并从另一个通气孔23处排出。
如图4所示，两台风机51串联鼓风。串联鼓风的两台风机51其送风方向是一上一下的，叠加起来形成大流量的散热空气流动，在周围空气湿度不大时，大流量的空气可以增大散热效果。
如图5所示，两台风机51背向鼓风，且风机51运行功率不相等。两台风机的送风方向都是由箱体1内往外送风，但是，因为功率不相等，所以，散热气流的主旋律流动方向是以大功率的风机鼓风方向为准的，也就是图5上的从左侧流往右侧的风向，背靠背鼓风应用大周围空气湿度大的工况下，周围空气湿度大，大流量的大湿度空气直接进入变电站内，会对一些电气件产生不利影响，可能在某些位置影响绝缘性能，而背靠背的鼓风布置方式，引入的虽然是湿度不变的气流，但是，因为风机都是朝外吹气，箱体1内部是形成一个低压区域的，在该区域内，气压低于外界大气压一定程度，低压情况下，虽然空气中水蒸气组分比例不变，但是，水蒸气分压减小，更加低于该空气温度下的饱和蒸气压，更加不容易凝结为水，防止用于散热的气流湿度产生不利影响，而且，低压情况下，空气的绝缘程度提高，也进一步防止了箱体1内电气部件的危险因素。
如图3所示，风机51朝向箱体1内的一端分别设置两路支管，一路支管插入至箱体1内底部并在端部设置冷风口52，另一路支管的端部为热风口53，热风口53位于箱体1内顶部，两路支管上分别设置单向阀，风机51送入箱体1内的气体从冷风口52吹出，箱体1内的热空气从热风口53到达风机51。两个风机51时而作为吹入箱体1内的动力部件，时而需要引流箱体1内的热空气流出箱体，而进入箱体1内的气体一般是即将用于降温的空气，是冷空气，密度较大，而从箱体1内排出的气体一般是热空气，密度低，浮于箱体1内上部，冷空气从箱体1内底部吹出，从上部被引流走能够让热交换更加充分。单向阀的存在让空气的流动确保按照预期路径流动。
箱门3与箱体1的开合接触面上设置密封垫，顶盖2还包括阻水结构，变电站周围发生洪水时，阻水结构阻止水通过通气孔23。变电站周围发生洪水而水淹没变电站时，密封垫的存在让水无法通过箱门3进入到箱体1内，此时箱体1内与外界只剩下通气孔23-风机51-冷风口52的路径，水淹时，需要一并封堵通气孔23，此时，不再需要考虑变压器6等箱体内的电气部件的散热作用了，因为周围水体与箱体1壁面接触就能够显著带走热量，此时，变电站的安全性需要放置首位。
阻水结构为浮体塞24，通气孔23朝下的一端设置斜面231，浮体塞24整体为橡胶件，浮体塞24下部带有锥形部241，锥形部241上表侧面形状与斜面231配合，浮体塞24上部穿过通气孔23而被一个支撑导向架托住。如图6所示，当外界无水时，浮体塞24自然掉落下来至被支撑导向架托住的位置，而当洪水来临时，变电站周围水位上涨，浮体塞24上浮至锥形部241与斜面231接触实现密封，只要水位不落，则浮体塞24也不落下，实现对于洪水的密封作用。
如图2、5所示，底座4包括平部41和凹陷部42，平部41置于混凝土基础上，凹陷部42向下凹陷并与土壤接触，凹陷部42内设有若干根虹吸管43，凹陷部42朝上连通箱体1内空气，虹吸管43上端位于凹陷部42内，虹吸管43下端穿过凹陷部42壁面而插入土壤内。如前述，当变电站周围空气湿度大时，不能引流大流量的空气进入箱体内进行散热，现有技术要么进行干燥，要么牺牲散热性能，而当如图5一般风机51背靠背引风形成低压区域时，尽管保证了变电站内的绝缘性能，然而散热能力是有限的，而此时，虹吸管43因为插入了土壤内，所以，其可以虹吸一些土壤内的低温水至虹吸管上端，上端周围为低压区域，水蒸发作用增强，很少量的水体蒸发就能显著降低箱体1内的温度，因为水汽化热很大，而少量的水体蒸发并不会在电气部件上凝结，因为凝结的两个条件：温度降低，压强升高均不满足，对于箱体1内绝缘性能的影响有限。
如图2、7所示，虹吸管43包括护套431和棉芯432，护套431下部尖刺插入土壤内，护套431顶端敞开并位于凹陷部42内，护套431内设置棉芯432，护套431位于土壤内的部分侧面开设过水孔4311。棉芯432作为虹吸执行部件，引流土壤内的些微水分弥散在棉芯432的顶端，因为是虹吸，所以，水分并不会从棉芯432顶端滴落，而护套431则是起到保护以及安装时的插入作用。
通气孔23在外的一端设置滤网。滤网阻止较大的灰尘进入箱体1内，而且，两台风机51只要交替方向送风的话，就能够交替吹走过滤下来的杂物。
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。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种紧凑型箱式预制变电站，变电站包括箱体(1)、顶盖(2)、箱门(3)、底座(4)和变压器(6)，所述顶盖(2)盖在箱体(1)上部，箱体(1)侧面开设箱门(3)，箱体(1)底部设置底座(4)，变压器(6)置于箱体(1)内，其特征在于：所述顶盖(2)包括盖体(21)、隔板(22)，盖体(21)盖住箱体(1)上端，盖体(21)内中间设置竖直的隔板(22)，隔板(22)两侧的盖体(21)水平延伸伸出箱体(1)上沿，盖体(21)伸出箱体(1)上沿的边沿下表面设置通气孔(23)，所述箱体(1)或盖体(21)内设置通风机组(5)，所述通风机组(5)将外界风引流经由通气孔(23)进入以及排出箱体(1)。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：所述通风机组(5)包括两台风机(51)，两台风机(51)分别设置在隔板(22)的两侧，所述风机(51)为可换向的轴流风机。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：两台所述风机(51)串联鼓风。
4.根据权利要求2所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：两台所述风机(51)背向鼓风，且风机(51)运行功率不相等。
5.根据权利要求2所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：所述风机(51)朝向箱体(1)内的一端分别设置两路支管，一路支管插入至箱体(1)内底部并在端部设置冷风口(52)，另一路支管的端部为热风口(53)，所述热风口(53)位于箱体(1)内顶部，两路支管上分别设置单向阀，风机(51)送入箱体(1)内的气体从冷风口(52)吹出，箱体(1)内的热空气从热风口(53)到达风机(51)。
6.根据权利要求1所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：所述箱门(3)与箱体(1)的开合接触面上设置密封垫，所述顶盖(2)还包括阻水结构，变电站周围发生洪水时，所述阻水结构阻止水通过通气孔(23)。
7.根据权利要求2所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：所述阻水结构为浮体塞(24)，所述通气孔(23)朝下的一端设置斜面(231)，所述浮体塞(24)整体为橡胶件，浮体塞(24)下部带有锥形部(241)，所述锥形部(241)上表侧面形状与斜面(231)配合，所述浮体塞(24)上部穿过通气孔(23)而被一个支撑导向架托住。
8.根据权利要求4所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：所述底座(4)包括平部(41)和凹陷部(42)，平部(41)置于混凝土基础上，凹陷部(42)向下凹陷并与土壤接触，凹陷部(42)内设有若干根虹吸管(43)，凹陷部(42)朝上连通箱体(1)内空气，所述虹吸管(43)上端位于凹陷部(42)内，虹吸管(43)下端穿过凹陷部(42)壁面而插入土壤内。
9.根据权利要求8所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：所述虹吸管(43)包括护套(431)和棉芯(432)，所述护套(431)下部尖刺插入土壤内，护套(431)顶端敞开并位于凹陷部(42)内，护套(431)内设置棉芯(432)，护套(431)位于土壤内的部分侧面开设过水孔(4311)。
10.根据权利要求2所述的一种紧凑型箱式预制变电站，其特征在于：所述通气孔(23)在外的一端设置滤网。
技术总结