一种可拓展式全防护功率平台制造技术

本发明专利技术涉及一种可拓展式全防护功率平台，包括柜体、电气功率单元、热交换器、引风机、循环风机、风道、风腔，电气功率单元设置在柜体中部，循环风机设置在柜体顶部的风道端口，循环风机出口设置在柜体前侧顶部；热交换器设置在柜体后侧壁上，风腔与热交换器相连通，风腔底部连接有引风机。优点是：通过风道、循环风机在柜内形成内循环散热，利用热交换器、风腔和引风机形成对外换热系统，进而实现全封闭散热，同时采用矩阵式气气热交换器使柜体内外完全隔离，提高了功率平台的防护等级，能够适应任何恶劣环境，确保功率平台能够正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种可拓展式全防护功率平台
本专利技术涉及一种可拓展式全防护功率平台。
技术介绍
随着科技技术的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛，例如电力系统，电气节能，新能源以及一般工业等领域。近些年，户外电力电子设备安装需求日趋增多，运营商对于户外电力电子设备的要求也越来越高，其中包括设备成本，运行可靠性，设备防护等等。通常户外设备会有防尘防水防盐雾等要求，尤其是需要工作在恶劣环境的户外电力电子设备，如沙漠，沿海，海上等恶劣的环境。由于柜体内部装有发热设备，传统的户外电力电子设备通常采用的是工业空调，水冷或散热风机来解决散热问题。工业空调存在的问题是耗能大，安装复杂，需定期维护。水冷换热存在的问题是体积庞大，水路复杂且易泄露，存在严重的安全隐患。风机冷却无法实现柜体的全封闭，水，尘及盐雾极易进入柜体内，所以大大降低了设备的防护性。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种可拓展式全防护功率平台，散热效果好，实现柜体的全封闭散热，提高功率平台的防护等级。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种可拓展式全防护功率平台，包括柜体、电气功率单元、热交换器、引风机、循环风机、风道、风腔，电气功率单元设置在柜体中部，循环风机设置在柜体顶部的风道端口；热交换器设置在柜体后侧壁上，风腔与热交换器相连通，风腔底部连接有引风机，引风机将外部冷空气引入到风腔作为冷风源，热交换器利用冷风源冷却柜体内的热风，冷却后的风通过循环风机引入到风道内，再由循环风机送到柜体前侧为电气功率单元降温散热，为电气功率单元散热后形成的热风，经过柜体后侧的风腔，进入热交换器进行进一步冷却。所述的热交换器为矩阵式气气热交换器，是可扩展结构，根据散热量的大小，可X轴，Y轴，Z轴拓展热交换器的大小，包括封盖、限位支柱、换热片，限位支柱两端与封盖连接；若干换热片层叠在封盖之间，并通过限位支柱限位；换热片上设有向换热片两侧突起的若干凸台；换热片相对的两边向换热片一侧弯折形成片状插舌，换热片的另一对相对的两边向换热片另一侧弯折形成滑槽，换热片的插舌插入相邻另一个换热片的滑槽内；若干换热片相互插接，形成相互交错的冷热风道；相邻的换热片通过凸台相互支撑固定，同时起到稳流作用。所述的电气功率单元为可拓展结构，两组以上电气功率单元设置在柜体内，根据设备容量的增大可增加电气功率单元的数量，每组电气功率单元均与一个以上引风机、一个以上循环风机、一个风道、一个风腔、一组热交换器配套使用，在柜体内形成两个以上循环风路，形成可扩展全防护型封闭散热结构。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本功率平台的散热结构是可扩展全防护型封闭散热结构，可应用在任何需散热的封闭结构中，如：通讯基站、高低压变频器，静止无功发生器，风电变流器，光伏逆变器，岸电，无功补偿等。通过风道、循环风机在柜内形成内循环散热，利用热交换器、风腔和引风机形成对外换热系统，进而实现全封闭散热，同时采用矩阵式气气热交换器使柜体内外完全隔离，提高了功率平台的防护等级，能够适应任何恶劣环境，确保功率平台能够正常工作。本专利技术的另一特点是全防护功率平台的多功能和可拓展性，其功率平台可方便的连接成整流、可控整流、逆变、整流和逆变单元的并联和串联，即功率和电压的扩展，其全封闭散热性能也隨之扩展。本专利技术的功率平台可方便的用于整流器，即大功率整流装置、SVG、SVC、变频器和四相线变频器等装置，即是全防护可扩展的功率平台。附图说明图1是可拓展式全防护功率平台的主视图。图2是可拓展式全防护功率平台的侧视图。图3是可拓展式全防护功率平台的立体图。图4是可拓展式全防护功率平台拓展后的主视图。图5是热交换器的结构示意图。图6是热交换器的爆炸图。图7是图6沿A-A线的剖视图。图8是两个换热片的示意图。图9是换热片的主视图。图10是换热片的左视图。图11是换热片的俯视图。图12是图10的I部放大图。图13是换热片组成的风道示意图。图14是二极管三相整流逆变功率单元。图15是三相整流逆变功率电流扩展单元。图16是三相整流逆变功率电压扩展单元。图17是三极管三相可控整流逆变功率单元。图18是三相可控整流逆变电流扩展功率单元。图19是三相可控整流逆变电压扩展功率单元。图20是三相整流逆变功率单元扩展应用电路。图21是高压变频器功率单元原理电路图。图22是3kV高压变频器功率单元应用图。图23是6kV高压变频器功率单元应用图。图24是10kV高压变频器功率单元应用图。图25是SVG功率单元原理图。图26是三相功率单元串联电路。图27是静止同步补偿器功率单元原理图。图中：1-柜体2-电气功率单元3-热交换器4-引风机5-风腔6-循环风机7-风道301-封盖302-限位支柱303-密封条304-换热片305-螺栓306-螺钉307-滑槽308-凸台309-插舌。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术进行详细地描述，但是应该指出本专利技术的实施不限于以下的实施方式。见图1-图3，一种可拓展式全防护功率平台，包括柜体1、电气功率单元2、热交换器3、引风机4、循环风机6、风道7、风腔5，电气功率单元2设置在柜体1中部，循环风机6设置在柜体1顶部的风道7端口，循环风机6出口设置在柜体1前侧顶部；热交换器3设置在柜体1后侧壁上，风腔5与热交换器3相连通，风腔5底部连接有引风机4，引风机4将外部冷空气引入到风腔5作为冷风源，热交换器3利用冷风源冷却柜体1内的热风，冷却后的风通过循环风机6引入到风道7内，再由循环风机6送到柜体1前侧为电气功率单元2降温散热，为电气功率单元2散热后形成的热风，经过柜体1后侧的风腔5，进入热交换器3进行进一步冷却。见图2，风道7的一端直接与热交换器3相对应，热交换器3可设置在柜门上，热交换器3的出口与风道7的一端相对，并在风道7的一端设置一个循环风机6，同时在风道7的另一端设置另一个循环风机6，分别用于吸风和吹风，见图2。当柜门关闭时，热交换器3的出口与风道7的一端相互连接密封，确保冷风进入风道7，然后再由循环风机6将冷风从风道7的另一端引出，为电气功率单元1散热。风腔5与引风机4、热交换器2密封连接，可防止柜内外空气对流，确保柜内密封，保护电气功率单元。见图4，电气功率单元2可拓展，应用在高低压变频器，静止无功发生器，风电变流器，光伏逆变器，岸电，无功补偿领域。电气功率单元2为两组以上设置在柜体1内，每组电气功率单元2均与一个以上引风机4(增加引风机4数量可提高外部冷风循环速度，提高换热效率)、一个以上循环风机6(图2中为两个循环风机6同时使用的情况；图3为使用一个循环风机6的情况)、一个风道7、一个风腔5、一组热交换器3配套使用，在柜体1内形成两个以上循环风路，形成可扩展全防护型封闭散热结构，可应用在任何需要散热的封闭空间。每组电气功率单元2之间可以设置隔板，见图4，也可不设，设置隔板可对单组电气功率单元2进行散热，或者几组电气功率单元2放置一起散热；不设隔板可同时对所有的电气功率单元2进行散热。见图5-图8，热交换器3为矩阵式气气热交换器3，包括封盖301、限位支柱302，限位支柱302两端与封盖301连接；若干换热片304层叠在封盖301之间，并通过限位支柱302限位；换热片304上设有向换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拓展式全防护功率平台，其特征在于，包括柜体、电气功率单元、热交换器、引风机、循环风机、风道、风腔，电气功率单元设置在柜体中部，循环风机设置在柜体顶部的风道端口；热交换器设置在柜体后侧壁上，风腔与热交换器相连通，风腔底部连接有引风机，引风机将外部冷空气引入到风腔作为冷风源，热交换器利用冷风源冷却柜体内的热风，冷却后的风通过循环风机引入到风道内，再由循环风机送到柜体前侧为电气功率单元降温散热，为电气功率单元散热后形成的热风，经过柜体后侧的风腔，进入热交换器进行进一步冷却。

【技术特征摘要】
1.一种可拓展式全防护功率平台，其特征在于，包括柜体、电气功率单元、热交换器、引风机、循环风机、风道、风腔，电气功率单元设置在柜体中部，循环风机设置在柜体顶部的风道端口；热交换器设置在柜体后侧壁上，风腔与热交换器相连通，风腔底部连接有引风机，引风机将外部冷空气引入到风腔作为冷风源，热交换器利用冷风源冷却柜体内的热风，冷却后的风通过循环风机引入到风道内，再由循环风机送到柜体前侧为电气功率单元降温散热，为电气功率单元散热后形成的热风，经过柜体后侧的风腔，进入热交换器进行进一步冷却。2.根据权利要求1所述的一种可拓展式全防护功率平台，其特征在于，所述的热交换器为矩阵式气气热交换器，是可扩展结构，根据散热量的大小，可X轴，Y轴，Z轴拓展热交换器的大小，包括封盖、限位支柱、换热片...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭培囵，
申请(专利权)人：郭培囵，
类型：发明
国别省市：辽宁,21