CN104882807A - 一种散热式svg设备箱体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热式SVG设备箱体，箱体内含有三相SVG功率柜和控制柜，分为位于功率柜室和控制室，功率柜面对面放置，功率柜内功率模块按层叠阵列式结构安装，箱体前、后侧面墙壁上开有若干风道孔，对应的箱体外侧安装出风风机；箱体前、后侧面墙壁上开有若干进风孔，进风孔上分别安装百叶窗；热管散热装置安装在箱体内部，其热端与功率柜内每个功率模块的散热器连接，冷却端固定在箱体外侧面；箱体内合理布置温度测量传感器。本发明中热管散热与风机散热相结合，热管不间断工作，风机间歇性工作，散热效果好，可以满足SVG产品的需求，具有成本低、绿色环保、寿命长以及应用前景广泛等优点。

Description

一种散热式SVG设备箱体

技术领域

本发明涉及一种SVG设备的散热技术方案，尤其是涉及一种散热式SVG设备箱体。

背景技术

随着我国国民经济及科技水平的快速发展，电能质量成为电力部门和电力用户共同关注的焦点，特别是随着各种电子装置和精密设备的广泛应用，使得用户希望供电企业能够提供高效优质的电能。静止无功发生器（简称SVG）可以迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的，可有效解决电能质量问题，现已得到广泛应用。

一段时期以来，SVG设备都放置在室内，需要建造专门的房屋。为了降低土建工作量和成本，以及减小SVG设备的体积，提高功率密度等，越来越多的电力企业选择箱体式SVG设备。箱体式SVG设备可以将整套SVG安装于其中，具有内部简洁，运输方便，适应复杂地形（特别是不适宜建造房屋）等场合。但是，箱体式SVG设备运行过程中产生较多热量，影响设备的可靠性和稳定性，因此必须及时有效地将箱体中热量散除，降低SVG设备的温度。

目前，箱体式SVG设备的散热技术主要包括单一的强制风冷和强制水冷。强制风冷散热的缺点是降温效果有限，不间断工作使得风机的寿命受到影响；强制水冷散热能有效降低设备温度，但是需要良好的通风环境，水冷设备体积大，安全性不高，且安装、维护成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热式SVG设备箱体，热管散热和风冷散热相互结合，能有效散发箱体内的热量，从而降低设备的温度，为箱体内部SVG设备的可靠运行提供保障。

本发明采用的技术方案是：

一种散热式SVG设备箱体，包括箱体，所述箱体右侧为SVG设备进出箱体的大门；所述箱体内分为功率柜室和控制室，用隔断墙将两室隔断，箱体中心为过道；所述功率柜室内放置功率柜，所述控制室内放置控制柜；所述功率柜面对面放置，功率柜背部朝向箱体的前、后侧面，中间为过道；所述每套功率柜配置一套热管散热装置和出风风机组件，所述热管散热装置分别与功率柜和箱体固定，所述出风风机组件与箱体的外侧面固定；所述箱体的前侧面和后侧面开有若干风道孔，风道孔对应的箱体外侧安装出风风机组件；所述箱体的前侧面和后侧面开有若干进风孔，每个进风孔对应的箱体外侧安装百叶窗组件；所述功率柜背面有风腔，风腔背部安装圆筒型风道，功率柜内按层叠阵列式结构安装功率模块，所述圆筒型风道与风机进风口连接；所述每个功率模块背部有散热器，风腔内对应散热器处均开孔；所述热管散热装置含若干个独立的热管，所述每个热管有热端和冷端，所述热端与每个功率模块的散热器连接，所有热端在功率柜的顶部汇集，集成后从顶部输出，所述冷端安装在箱体外侧面，所述热管散热装置通过热管安装板与功率柜进行固定。

前述的百叶窗组件内含有滤棉。

前述的出风风机组件为外挂式风机，出风口安装滤网，且出风口有透水孔。

前述的风机的进风口和出风口均布置风速、温度测量传感器，分别采集进风口和出风口处的风速、温度数据，并将采集的数据传到控制柜。

前述的箱体内布置有温度测量传感器，采集箱体内的温度数据，并将采集的数据传到控制柜。

前述的热端上安装集热器。

前述的冷端安装翅片式散热器。

前述的大门为双开门。

本发明具有的有益效果是：

1）热管散热装置直接将模块上的热量散发到箱体外部，不间断工作；风机直接将箱体内的热量散发到箱体外部，且风机是否工作以及转速依据箱体内传感器采集的数据决定，风机可以间歇性工作。热管散热技术具有散热效果优良，效率高，无功耗，无噪音，绿色环保，成本低，结构简单，体积小，安装维护方便等优点。风冷散热作为辅助，两种散热方案相辅相成，散热效果好，可以满足SVG产品的需求。

2）具有结构简单、成本低，绿色环保、寿命长、安装于维护方便以及应用前景非常广泛等优点。

附图说明

图1是本发明的箱体前侧面结构示意图；

图2是本发明的箱体后侧面结构示意图；

图3是本发明的箱体内部装配结构图；

图4是本发明的箱体内单侧功率柜正面布置图；

图5是本发明的箱体内单侧功率柜背面风筒布置图；

图6是本发明的箱体内单侧功率柜风腔内热管散热器布置图；

图7是本发明的箱体内单个功率柜正面结构示意图；

图8是本发明的箱体内单个功率柜风腔内结构示意图；

图9是单套热管散热装置结构图。

图中：1.箱体，11.箱体右侧大门，12.隔断墙，13.箱体上进风孔，14.箱体右侧面，15.箱体顶部，16.箱体左侧面，2.出风风机组件，3.百叶窗组件，4.热管散热装置组件，41.热端，42.冷端，43.集热器，44.翅片式散热器，45.热管安装板，5.功率柜，51.圆筒型风道，52.功率模块，53.风腔，6.控制柜。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

如图1，图2和图3所示，本发明中的箱体1可以是集装箱等密封式设备箱，箱体尺寸依据实际情况而定；箱体右侧大门11为双开门，作为SVG设备进出箱体1的通道；箱体前侧面和后侧面安装有若干出风风机组件2、进风百叶窗组件3和热管散热装置组件4。箱体1的前、后侧面开有若干风道孔，风道孔对应的箱体外侧安装出风风机组件2；箱体1的前侧面和后侧面开有若干进风孔13，进风孔的尺寸和数量依据实际所需风量决定，每个进风孔上安装百叶窗组件3，百叶窗组件3内含有高效滤棉，根据不同的应用场合，滤棉的厚度和孔隙需能满足要求，百叶窗组件3安装在箱体1外侧，保证能在室外完成滤棉的更换，百叶窗组件与箱体进风孔13之间缝隙较小，防止沙尘等污染物通过缝隙进入箱体，影响SVG设备的运行。

如图3和图4所示，箱体1内分为功率柜室和控制室，用隔断墙12将两室隔断，三相SVG功率柜5放置在功率柜室，SVG控制柜6放置在控制室；功率柜5 “面对面”放置，背部朝向箱体1的前、后侧面，中间为过道；每套功率柜5配置一套热管散热装置4和出风风机组件2，热管散热装置4分别与功率柜5和箱体1固定，出风风机组件2与箱体1的外侧面固定，连接处墙面需有足够的强度，保证出风风机组件2的风机可靠固定，由于整个箱体式SVG设备放置在室外，风机需满足一定防护等级要求。

如图5和图6所示，功率柜5背面有风腔53，风腔53背部安装圆筒型风道51，功率柜5内按层叠阵列式结构安装功率模块52。出风风机组件2为外挂式风机，风机进风口与圆筒型风道51连接，出风口安装滤网，且出风口有透水孔，防止风机底部积水；进风口和出风口均布置风速、温度测量传感器，能准确测量风机运行时进风口和出风口处的风速以及温度，传感器将采集的数据传到控制柜6，控制风机的运行。

如图7、图8和图9所示，每个功率模块52背部有散热器，风腔53内对应散热器处均开孔。热管散热装置4的一部分安装在风腔53内部。热管散热装置4含若干个独立的热管，热管的数量、形状、尺寸，壳体材料、工作介质，工作温度范围依据实际情况选用，保证热管能迅速、有效地将箱体内的热量交换到室外；每个热管有热端41和冷端42，其中，热端41与每个功率模块52的散热器连接，在热端41上安装集热器43，所有热端41在功率柜5的顶部汇集，集成后从顶部输出，热管散热装置4通过热管安装板45与功率柜5进行固定，冷端42安装在箱体1外侧面，冷端42安装翅片式散热器44，集热器41和翅片式散热器44是为了增加集热面积和散热面积。上述所有零部件的数量及尺寸依据实际情况而定。

本发明的具体实施过程如下：

箱体式SVG设备一般放置是室外，每个应用场合的地理位置和气候条件等可能存在差异，热管散热与风冷散热应相互结合。SVG设备在运行时，功率模块52内部的IGBT等电子元器件将发出大量的热，热量传导至功率模块52内部的散热器，与散热器连接的热管的热端41和集热器43开始收集并传递热量，热量进入热管的冷端42，通过翅片式散热器44将热量散发到空气中，热管散热装置可以一直循环运行，源源不断地进行热交换。布置在箱体内的温度测量传感器收集箱体内除风机进风口和出风口以外的温度数据，将数据传送至控制柜6内，根据事先设定的程序，若箱体1内温度超过某个设定值，启动出风风机组件2工作，可以根据实际情况随时调节风机的输入电流、转速等参数，保证风机不浪费电能；风机运行后，若箱体1内温度低于某个设定值，将风机停机，仅保留热管散热方式。因此，该技术方案可以实现热管散热装置4不间断工作，出风风机组件2间歇性工作，达到有效散热，降低箱体内温度，保证SVG设备的可靠运行。

Claims (8)

1.一种散热式SVG设备箱体，其特征在于，包括箱体，所述箱体右侧为SVG设备进出箱体的大门；所述箱体内分为功率柜室和控制室，用隔断墙将两室隔断，箱体中心为过道；所述功率柜室内放置功率柜，所述控制室内放置控制柜；所述功率柜面对面放置，功率柜背部朝向箱体的前、后侧面，中间为过道；所述每套功率柜配置一套热管散热装置和出风风机组件，所述热管散热装置分别与功率柜和箱体固定，所述出风风机组件与箱体的外侧面固定；所述箱体的前侧面和后侧面开有若干风道孔，风道孔对应的箱体外侧安装出风风机组件；所述箱体的前侧面和后侧面开有若干进风孔，每个进风孔对应的箱体外侧安装百叶窗组件；所述功率柜背面有风腔，风腔背部安装圆筒型风道，功率柜内按层叠阵列式结构安装功率模块，所述圆筒型风道与风机进风口连接；所述每个功率模块背部有散热器，风腔内对应散热器处均开孔；所述热管散热装置含若干个独立的热管，所述每个热管有热端和冷端，所述热端与每个功率模块的散热器连接，所有热端在功率柜的顶部汇集，集成后从顶部输出，所述冷端安装在箱体外侧面，所述热管散热装置通过热管安装板与功率柜进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种散热式SVG设备箱体，其特征在于，所述百叶窗组件内含有滤棉。

3.根据权利要求1所述的一种散热式SVG设备箱体，其特征在于，所述出风风机组件为外挂式风机，出风口安装滤网，且出风口有透水孔。

4.根据权利要求3所述的一种散热式SVG设备箱体，其特征在于，所述风机的进风口和出风口均布置风速、温度测量传感器，分别采集进风口和出风口处的风速、温度数据，并将采集的数据传到控制柜。

5.根据权利要求1所述的一种散热式SVG设备箱体，其特征在于，所述箱体内布置有温度测量传感器，采集箱体内的温度数据，并将采集的数据传到控制柜。

6.根据权利要求1所述的一种散热式SVG设备箱体，其特征在于，所述热端上安装集热器。

7.根据权利要求1所述的一种散热式SVG设备箱体，其特征在于，所述冷端安装翅片式散热器。

8.根据权利要求1所述的一种散热式SVG设备箱体，其特征在于，所述大门为双开门。