CN104319982B - 一种电力设备并柜连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力设备并柜连接装置,包括:若干块基板,设置在两个不同的柜体之间;若干个过渡连接铜排,设置在基板上,并穿过基板,用于对两个不同的柜体之间电缆进行过渡连接;若干个第一紧固套件,通过第一紧固套件将电缆固定在过渡连接铜排的两端;若干个第四个紧固套件,通过第四个紧固套件将过渡连接铜排固定在基板上,若干个第二紧固套件,通过第二紧固套件将基板固定在两个不同的柜体之间。本发明能够有效地解决功率单元模块与变压器之间连接电缆布线复杂、制作周期长、可维护性不佳的技术问题。

Description

一种电力设备并柜连接装置
技术领域
本发明涉及电气设备领域,具体涉及一种应用于电力设备柜体,特别是高压大功率变流设备的电力设备并柜连接装置。
背景技术
随着经济的发展,节能的需求进一步提高,推动着电力行业变流技术的迅猛发展,大功率级联型变流装置的应用已经渗透到各行各业。作为目前常规的柜式装置,功率单元与变压器的电气连接多半采用直接电缆连接。这对于并柜式的整套装置,在电缆制作、布线工装、试验、运输、现场安装、调试等方面均带来一定麻烦和安全隐患。
目前广泛应用的结构方案有三种方案:第一种是采用整体结构,第二种是并柜式局部采用电缆连接,第三种是并柜式直接电缆连接。第一种整体结构主要应用在小容量条件下,即将变压器与功率单元模块放置在同一腔室。此方案的主要缺点是:
(1)装置体积大,不便于运输,不便于放置;
(2)功率单元模块与变压器之间的电缆布线走线复杂,维护检修困难;
(3)变压器与功率单元模块共用风道散热,对各自的散热影响较大。
第二种并柜式结构主要应用在中大容量条件下,在这一基础上又出现两种情况,即局部电缆接连和直接电缆连接。并柜式局部电缆连接,是对功率单元模块的改进,采用插拔式母排端子进行对接功率单元模块侧、变压器侧采用电缆。此方案的缺点是:
(1)功率单元模块的成本因插拔式母排端子直接抬升,导致整套装置成本上升,失去市场竞争力;
(2)大功率大电流插拔式母排对接端子,电气连接有效性不可靠。
第三种结构为并柜式直接电缆连接,这是目前中大功率变流装置中主要应用的方案,其缺点是:
(1)功率单元柜与变压器柜并柜之间的电缆制作只能定制;
(2)并柜之间的电缆布线混乱和拥挤;
(3)并柜之间的电缆工装在出厂试验、运输现场、现场调试这一整个过程中的工作量非常大,而且繁杂,尤其是高电压大容量,几十个功率单元模块的级联,引出来的电缆端头或可达到上百个;
(4)并柜之间的连接电缆在运输过程中多半捆挤在一侧的柜体中,可能导致电缆的损害。
在已有文献中,与本发明最相近似的技术方案有以下几篇:
现有技术1:由上海艾帕电力电子有限公司于2011年08月03日申请,并于2012年02月22日公开,公告号为CN202150788U的中国实用新型专利《高压变频器电缆连接通道》。该实用新型专利提出采用隔墙分隔变压器腔室(变压器柜)和功率单元腔室(功率柜),并采用封板形成电缆布线密封通道,并在通道中放置电缆穿引板,以达到规定各电缆的走向和间距,解决了电缆布置混乱拥挤的问题。但此方案将导致整套装置的体积增大。因为变压器柜与功率单元模块柜直接夹置一个电缆通道。同时,对于组装、运输、出厂试验及现场组装调试,此段连接电缆的工装问题并没有解决处理,依然存在着组装拆卸繁琐,运输须单独分开,已损坏电缆。
现有技术2:由西门子(上海)电气传动设备有限公司于2013年07月05日申请,并于2014年01月01日公告,公告号为CN203377771U的中国实用新型专利《高压变频器》。该实用新型专利提出变频器中的功率单元模块呈分层水平布置,并对应于变压器模块,同时在功率单元模块柜或变压器柜上安装电缆走线固定装置。最终达到连接电缆布线整齐、电缆用量减少,电缆之间无交叉干扰的目的。但是,此方案与上述文献一的方案一样,没有提出改善如何解决此段连接电缆在组装、运输、调试过程中的繁琐工装任务。
现有技术3:由夏普株式会社于2007年08月30日申请,并于2008年03月05日公开,公开号为CN101136510A的中国发明专利申请《同轴电缆连接用基板、变频器和高频装置》。该专利申请提出采用基板进行焊接工艺,将基板形成一个类似电路板形式,到达电缆的过渡连接或对接目的。但此方案也有其自身的限制,如:连接电缆局限于半刚电缆,以进行后续的焊接操作;制作工序复杂,成本高;拆卸性不好,焊接固定连接之后重复利用或者拆卸组装不便;高电压大电流场合不太适合。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种电力设备并柜连接装置,能够有效地解决功率单元模块与变压器之间连接电缆布线复杂、制作周期长、可维护性不佳的技术问题。
为了实现上述发明目的,本发明具体提供了一种电力设备并柜连接装置的技术实现方案,一种电力设备并柜连接装置,包括:
若干块基板,设置在两个不同的柜体之间;
若干个过渡连接铜排,设置在所述基板上,并穿过所述基板,用于对所述两个不同的柜体之间电缆进行过渡连接;
若干个第一紧固套件,通过所述第一紧固套件将所述电缆固定在所述过渡连接铜排的两端;
若干个第四紧固套件,通过所述第一紧固套件将所述过渡连接铜排固定在所述基板上;
若干个第二紧固套件,通过所述第二紧固套件将所述基板固定在两个不同的柜体之间。
优选的,所述电力设备并柜连接装置还包括第三紧固套件,通过所述第三紧固套件对两个不同的柜体的骨架梁进行固定,实现两个不同的柜体的并柜连接。
优选的,所述过渡连接铜排的一端设置有变压器引出电缆端子,用于连接变压器引出电缆;所述过渡连接铜排的另一端设置有功率单元模块电缆端子,用于连接功率单元模块电缆。
优选的,所述变压器引出电缆端子和功率单元模块电缆端子采用平板型OT端子。
优选的,所述基板固定在所述柜体的侧板位置,并替代两个柜体并柜侧的侧板。
优选的,所述过渡连接铜排采用铜母排。
优选的,所述基板采用环氧布板结构。
优选的,所述两个不同的柜体分别为变压器柜和功率柜。
优选的,在所述变压器柜内靠近电力设备并柜连接装置的一侧设置有电缆引向固定板,所述电缆引向固定板用于对所述变压器引出电缆进行引向固定。
通过实施上述本发明提供的电力设备并柜连接装置,具有如下有益效果:
(1)本发明电力设备并柜连接装置结构简单,能将连接电缆分割成两端标准系列的电缆,两端电缆互不干涉,各端走线位置清晰,并柜组装分柜运输时无需将电缆拆卸下来;
(2)本发明电力设备并柜连接装置提高了空间利用率、结构简化、成本降低,整个装置结构、加工简单,替代柜体两侧的侧板,梳理电缆走线,降低了成本;
(3)本发明电力设备并柜连接装置减少了电缆损坏的因素,因为分割成两端固定长度的电缆,拆卸运输过程中只需进行并柜处理即可,而不再出现电缆需挤捆放入柜体内部或完全拆卸打包运输,电缆对接只要通过一侧的第一紧固套件和第四紧固套件进行拧紧即可实现;
(4)本发明电力设备并柜连接装置电缆布线简洁有序,电缆长度可精确估算,电缆成本降低,通过合理调整各模块接线端及变压器出线端的水平位置,优化电力设备并柜连接装置中双头铜螺栓的布置位置,最终实现各自电缆长度、走向和间距均能固定下来,形成连接电缆标准系列化;本发明电力设备并柜连接装置在缩短连接电缆长度的同时,能够有效规范对连接电缆零部件的预存和管理,最终降低连接电缆这一零部件的成本;
(5)本发明电力设备并柜连接装置使得连接电缆形成标准系列化零部件,简化了电缆的加工制作、形成标准系列的连接电缆、简化了后续的组装维护工作;
(6)本发明电力设备并柜连接装置提高了产品的标准零部件的装备程度,随着装置柜体自身的标准外形尺寸,可规定与之对应的标准电缆过渡装置和标准系列连接电缆,大大减少了产品的定制件比例,便于产品的维护检修,提高零部件的重复利用率;
(7)本发明电力设备并柜连接装置使得柜体内部的风道互不干涉,采用此过渡连接装置,变压器柜与功率柜不再有预留电缆过线孔,有效避免了风道的互相干涉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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实施例。
图1是本发明电力设备并柜连接装置一种具体实施方式的剖面结构示意图;
图2是本发明力设备并柜连接装置一种具体实施方式的电气连接结构示意图;
图3是本发明电力设备并柜连接装置一种具体实施方式的局部分解结构示意图;
图中:1-变压器柜,2-变压器引出电缆端子,3-变压器引出电缆,4-基板,5-过渡连接铜排,6-第一紧固套件,7-第二紧固套件,8-第三紧固套件,9-功率柜,10-第四紧固套件,11-功率单元模块电缆,12-功率单元模块电缆端子,13-骨架梁,14-电缆引向固定板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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作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。
如附图1至附图3所示,给出了本发明电力设备并柜连接装置的具体实施例,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如附图1和附图2所示,本发明结合实际应用情况,针对于高电压大功率变流装置,功率单元模块与变压器之间的电缆连接所遇到的问题提出了一种应用于柜间电缆连接的电力设备并柜连接装置的具体实施例,包括:
若干块基板4,设置在两个不同的柜体之间;
若干个过渡连接铜排5,设置在基板4上,并穿过基板4,用于对两个不同的柜体之间电缆进行过渡连接;
若干个第一紧固套件6,通过第一紧固套件6将电缆固定在过渡连接铜排5的两端;
若干个第四紧固套件10,通过第四紧固套件10将过渡连接铜排5固定在基板4上;
若干个第二紧固套件7,通过第二紧固套件7将基板4固定在两个不同的柜体之间。
作为本发明一种典型的具体实施例,电力设备并柜连接装置还进一步包括第三紧固套件8,通过第三紧固套件8对两个不同的柜体的骨架梁13进行固定,实现两个不同的柜体的并 柜连接。
作为本发明一种典型的具体实施例,过渡连接铜排5的一端设置有变压器引出电缆端子2,用于连接变压器引出电缆3。过渡连接铜排5的另一端设置有功率单元模块电缆端子12,用于连接功率单元模块电缆11。
作为本发明一种典型的具体实施例,基板4固定在柜体的侧板位置,并替代两个柜体并柜侧的侧板。
实施本发明之后的柜体整体结构如附图2所示,在附图2中未详细示意出变压器引出电缆端子2、第一紧固套件6、第二紧固套件7、第三紧固套件8、第四套紧固件10、功率单元模块电缆端子12、骨架梁13。
具体的实施方案如下:
根据变压器柜1、功率柜9的外形结构尺寸和骨架梁13确定基板4的外形和数量,在具体实施例中一共划分了3个基板4,基板4进一步采用常用绝缘材料—环氧布板。如附图2中示意的是以功率单元模块为6个级联的情况,由此能确定各基板的安装固定点,可进行加工出固定孔。
根据功率柜9的内部功率单元模块布置情况,确定各层基板4上的过渡连接铜排5的布置方案,对各个基板4加工出过渡连接铜排5的固定孔,如附图3所示,示出了过渡连接铜排5、第一紧固套件6、第四紧固套件10和基板4的组合方式。
一般的功率柜9为标准单元柜,基于标准单元柜确定变压器柜1的侧框外形尺寸,由此基板4的划分与外形尺寸也能形成标准部件。在变压器柜1内靠近电力设备并柜连接装置的一侧设置有电缆引向固定板14,电缆引向固定板14用于对变压器引出电缆3进行引向固定。根据基板4上的过渡连接铜排5的分布情况,确定变压器上的二次出线端及电缆引向固定板14的布置,以尽量保持各层在同一水平上,并使各个电缆一一对接,保持整体电缆走向清晰。同时为了进一步压缩连接电缆长度,变压器引出电缆端子2进一步采用平板型OT端子。
当整套变流装置进行组装时,先完成变压器柜1的组装,再进行功率柜9的内部组装,再进行基板4和过渡连接铜排5,第四套紧固套件10的组装,然后进行第一紧固套件6、引至功率单元模块的功率单元模块电缆端子12和引至功率单元模块的功率单元模块电缆11的一起组装,进行并柜组装,即第三紧固套件8(并柜紧固件)的安装,最后进行变压器引出电缆3、变压器引出电缆端子2的组装,此安装顺序可灵活调整。因为变压器引出电缆3和引至功率单元模块的功率单元模块电缆11可以精确估算出来,因此可以预先加工制作好。由此可看出,引至功率单元模块的功率单元模块电缆11可以形成标准系列零部件。为使变压器引出电缆3也成为标准零部件,可以规定变压器的二次出线端与基板4的距离。
本发明具体实施例中基板4的拼装,完全替代了原柜体两侧的侧板,隔离了变压器与功率模块单元之间的风道。较之现有技术直接采用电缆连接,本发明具体实施例的风道隔离没有过多的预留间隙。本发明技术方案的实施,将连接电缆分割成两端标准系列长度的变压器引出电缆3和引至功率单元模块的功率单元模块电缆11,对于组装完后进行运输—出厂试验调试—运输到现场—现场组装的整个过程,大大压缩了电缆预测、制作、调试的时间、减少了电缆物料的管理成本。所述基板4、过渡连接铜排5、第一紧固套件6、第二紧固套件7、第四紧固套件10、引至功率单元模块的功率单元模块电缆端子12和引至功率单元模块的功率单元模块电缆11与功率柜9形成一个整体。变压器引出电缆3、变压器引出电缆端子2和电缆引向固定板14与变压器柜1形成一个整体。在组装拆卸时,只需对变压器引出电缆3侧的第一紧固套件6进行组装拆卸即可。为了使这一工作量简化,基板4的各个过渡连接铜排5与变压器引出电缆端子2、以及引至功率单元模块的功率单元模块电缆端子12均做好一一对应的清晰标识即可。
通过实施本发明具体实施例描述的电力设备并柜连接装置,能够达到以下技术效果:
(1)本发明解决了现有连接电缆工装繁琐的技术问题。变压器柜引致功率单元模块的出线电缆分隔成两段固定长度电缆,通过变压器柜和功率单元模块柜进行并柜之后所剩的空间进行固定组装一个电缆过渡装置,以实现二柜之间各进行各自的组装,而避免了繁琐的电缆拆卸组装;
(2)本发明解决了现有连接电缆工装占用空间、结构复杂、成本高的技术问题。本发明电力设备并柜连接装置由基板、过渡连接铜排、第一紧固套件和第四紧固套件,基板采用常用的环氧板,固定在柜体侧板位置之处,并替代两柜体并柜侧的侧板,所以整个装置结构、加工简单;
(3)本发明解决了现有连接电缆工装存在电缆损坏的因素。因为分割成两端固定长度的电缆,因此在柜体拆卸运输过程中只需进行并柜处理即可,而不再出现电缆需挤捆放入柜体内部的情况,电缆对接只要通过进行第一紧固套件6拧紧即可实现;
(4)本发明解决了现有连接电缆工装电缆布线混乱无序,电缆长度预留过长,电缆成本高的技术问题。通过合理调整各模块接线端及变压器出现端的水平位置,优化电力设备并柜连接装置中双头铜螺栓的布置位置,最终实现各自电缆长度、走向和间距均能固定下来,对后续的维护检修工作带来了很大的方便性;
(5)本发明解决了现有连接电缆工装连接电缆长度不能统一的技术问题。简化了电缆加工制作,形成标准系列的连接电缆,简化了后续的组装维护工作;
(6)本发明解决了现有连接电缆工装定制件过多的技术问题。随装置柜体自身的标准 外形尺寸,可规定与之对应的标准电缆过渡装置和标准系列连接电缆;
(7)本发明解决了现有连接电缆工装风道之间相互干涉的技术问题。以往预留电缆过线孔,通常考虑安装布线的方便性,冗余空间很大,导致变压器通风腔室与功率单元模块通风腔室互联,存在一定的通风干涉。采用此过渡连接装置,变压器柜与功率柜不再预留电缆过线孔。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种电力设备并柜连接装置,其特征在于,包括:
若干块基板(4),设置在两个不同的柜体之间;
若干个过渡连接铜排(5),设置在所述基板(4)上,并穿过所述基板(4),用于对所述两个不同的柜体之间电缆进行过渡连接;
若干个第一紧固套件(6),通过所述第一紧固套件(6)将所述电缆固定在所述过渡连接铜排(5)的两端;
若干个第四紧固套件(10),通过所述第四紧固套件(10)将所述过渡连接铜排(5)固定在所述基板(4)的两端;
若干个第二紧固套件(7),通过所述第二紧固套件(7)将所述基板(4)固定在两个不同的柜体之间。
2.根据权利要求1所述的电力设备并柜连接装置,其特征在于:所述电力设备并柜连接装置还包括第三紧固套件(8),通过所述第三紧固套件(8)对两个不同的柜体的骨架梁(13)进行固定,实现两个不同的柜体的并柜连接。
3.根据权利要求1或2所述的电力设备并柜连接装置,其特征在于:所述过渡连接铜排(5)的一端设置有变压器引出电缆端子(2),用于连接变压器引出电缆(3);所述过渡连接铜排(5)的另一端设置有功率单元模块电缆端子(12),用于连接功率单元模块电缆(11)。
4.根据权利要求3所述的电力设备并柜连接装置,其特征在于:所述变压器引出电缆端子(2)和功率单元模块电缆端子(12)均采用平板型OT端子。
5.根据权利要求1、2、4中任一权利要求所述的电力设备并柜连接装置,其特征在于:所述基板(4)固定在所述柜体的侧板位置,并替代两个柜体并柜侧的侧板。
6.根据权利要求5所述的电力设备并柜连接装置,其特征在于:所述过渡连接铜排(5)采用铜母排。
7.根据权利要求4所述的电力设备并柜连接装置,其特征在于:所述基板(4)采用环氧布板结构。
8.根据权利要求7所述的电力设备并柜连接装置,其特征在于:所述两个不同的柜体分别为变压器柜(1)和功率柜(9)。
9.根据权利要求8所述的电力设备并柜连接装置,其特征在于:在所述变压器柜(1)内靠近电力设备并柜连接装置的一侧设置有电缆引向固定板(14),所述电缆引向固定板(14)用于对所述变压器引出电缆(3)进行引向固定。
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