CN107144797A - 一种大电流条件下的大功率直流电源调试负载 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大电流条件下的大功率直流电源调试负载，所述调试负载包括：N层加热管、导电板、绝缘支撑件、入口冷却水管、分流箱、支路冷却水管、绝缘管、调节阀、出口冷却水管、法兰，加热管两端分别焊接一个导电板；冷却水从入口冷却水管进入到入口段的分流箱，通过分流箱进入到入口段的支路冷却水管，经过两段绝缘管后进入加热管进行冷却，两段绝缘管之间设有调节阀，然后经过绝缘管进入到出口段的支路冷却水管，最后通过出口段的分流箱至出口冷却水管，实现了输电线路绝缘结构的免拆卸式维护，不仅提高了输电线路运行的可靠性，减小了维护工作量，还大大降低了维护成本，具有良好的经济效益。

Description

一种大电流条件下的大功率直流电源调试负载

技术领域

本发明涉及大功率直流电源领域，具体地，涉及一种大电流条件下的大功率直流电源调试负载。

背景技术

大功率直流电源广泛应用于电解、电镀、电炉等工业领域，广泛应用于模拟核释热、模拟核聚变等科研领域。由于电源容量大，且运用环境各不相同，因此大功率直流电源目前全部需要非标定制。大功率电源系统复杂，且为非标定制，其故障率明显高于一般产品，设备投运前和故障维修都需要配备专门的调试负载电源进行调试和考验。目前大功率调试负载主要存在以下问题：

1、大功率直流电源均根据用户需求进行量身定制，根据应用环境的不同，其功率等级及输出电流电压的参数匹配各不相同，市面上的没有现成的大电流调试负载。

2、一般针对某台大功率直流电源的电气参数加工简易调试负载，与大功率直流电源一对一的配套使用，通用性差，浪费大。

3、对于大电流条件下的大功率直流电源调试，调试负载上通过的电流大且变化多样，作为调试负载，还有一些冲击性试验要求，使调试负载有巨大的电磁力频繁产生和释放，要求负载结构稳定性好，简易调试负载难以满足此要求。

4、冷却效果无法保证，容易出现局部过热故障，影响系统的安全性和可靠性。

随着工业和科研事业的迅速发展，每年新增和维修需要调试的大功率直流电源的数量逐年增多，加之电源的电流等级也逐年攀升，因此迫切需要通用性好、安全可靠的大功率直流电源调试负载。

发明内容

本发明提供了一种大电流条件下的大功率直流电源调试负载，该负载通用性强、可靠性高，结构稳定，能够满足多种大功率直流电源的调试需求，尤其适用于大功率直流电源在大电流输出情况下的调试，解决了目前大功率调试负载所存在的主要问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种大电流条件下的大功率直流电源调试负载，所述调试负载包括：

N层加热管、导电板、绝缘支撑件、入口冷却水管、分流箱、支路冷却水管、绝缘管、调节阀、出口冷却水管、法兰，N为大于等于1的正整数，加热管两端分别焊接一个导电板，通过导电板分别连接至大功率直流电源的两个正、负极输出端口；加热管在水平方向设有3个圆弧段，3个圆弧段的圆心连线呈三角形状，这样使得加热管在水平方向形成“M”形，可以单层布置也可以多层重叠布置；3个圆弧段与直管段的连接处分别设有一组绝缘支撑件对加热管进行支撑和固定，同一加热管的3个绝缘支撑件中心连线呈三角形状，使得三组绝缘支撑件在水平方向呈“品”字分布，在垂直方向上一环扣一环的方式进行固定，即每组绝缘支撑件里邻层之间的加热管采用一个绝缘支撑件，以此类推，所用绝缘支撑件采用螺栓固定。

所述加热管采用冷却水进行冷却，冷却水通过入口冷却水管进入分流箱进行分流后进入各层加热管支路进行分别冷却。冷却水从入口冷却水管进入到入口段的分流箱，通过分流箱进入到入口段的支路冷却水管，经过两段绝缘管后进入加热管进行冷却，两段绝缘管之间设有调节阀，然后经过绝缘管进入到出口段的支路冷却水管，最后通过出口段的分流箱至出口冷却水管。

其中，在支路冷却水管和加热管之间加装绝缘管进行绝缘，其中在位于入口分流箱一侧的绝缘管中间安装调节阀，每层加热管对应一个调节阀，通过调节调节阀开度平衡各支路冷却水流量，确保各层加热管冷却均匀。

进一步的，当N大于等于2时，每个绝缘支撑件上端对上层加热管进行支撑和固定，下端对下层加热管进行支撑和固定。

进一步的，相邻上下层导电板之间连接有可拆除的软铜连接件，可通过连接和拆除软铜连接件调节加热管的使用数量。每个绝缘支撑件上端对相邻加热管中位于上层的加热管进行支撑和固定，下端对位于下层的加热管进行支撑和固定。

进一步的，所用绝缘支撑件采用螺栓固定。

进一步的，入口冷却水管和出口冷却水管均预留了法兰与外部接口进行连接。

进一步的，分流箱采用圆柱形结构，入口冷却水管或出口冷却水管焊接于分流箱中心，入口侧和出口侧的支路冷却水管数量与加热管层数相同，在垂直方向上均匀焊接于分流箱一侧，位置与各层加热管等高且一一对应。

进一步的，分流箱的顶部安装有排气阀，避免顶层管道内储气影响冷却效果。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

所述加热管道加工成“M”形，结构上平稳性好，利于实现管道的多层叠加；在重叠的“M”形加热管道的三个弯管处采用呈“品”字分布的三组绝缘支撑件进行分层支撑，不仅能起到层间绝缘作用，还能够承受大电流突变时巨大电磁力引起的剧烈振动，安全可靠；根据电气参数需求的不同，可以采用不同层数进行叠加，能够满足不同大功率直流电源调试需求，通用性好。通过导电板和法兰与外部接口进行连接，接口简单、方便。通过在分流箱顶部安装排气阀，解决了冷却水回路储气引起冷却效果不佳的问题；分流箱采用圆柱形结构，可以选用市面上现成的大管径的钢材进行加工，选材方便、加工简单；在分流箱各支管回路安装调节阀，能够解决各支路尤其是位于上层的加热管可能出现的冷却不到位的问题。

本发明提供了一种大功率直流电源调试负载，结构稳固，可以多层叠加，方便组合使用、方便拆卸和整体移动，通用型强，冷却效果好，不仅解决了常规的简易调试负载所存在的结构稳定性差、通用性差、浪费大的问题，还通过保证冷却效果和绝缘效果提高了调试负载的安全性和可靠性，可整体运输也可拆开运输，具备成品化推向市场的条件，有较大的经济效益前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1是本申请实施例中大电流条件下的大功率直流电源调试负载的单层结构示意图；

图2是本申请实施例中大电流条件下的大功率直流电源调试负载的整体结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种大电流条件下的大功率直流电源调试负载，该负载通用性强、可靠性高，结构稳定，能够满足多种大功率直流电源的调试需求，尤其适用于大功率直流电源在大电流输出情况下的调试，解决了目前大功率调试负载所存在的主要问题。

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

参见图1，所述加热管(1)在水平方向加工成“M”形，所述加热管(1)的两端各焊接一个导电板(2)，分别连接至大功率直流电源的两个正、负极输出端口。在所述“M”形加热管(1)的三个弯管处各采用一组绝缘支撑件(8)进行支撑，三组绝缘支撑件(8)在水平方向呈“品”字分布。在支路冷却水管(12)和加热管(1)之间加装绝缘管(3)进行绝缘，其中在位于入口端的分流箱(5)一侧的绝缘管(3)中间安装调节阀(4)。

参见图2，所述加热管(1)多层布置时，呈“品”字形布置的三组绝缘支撑件(8)均在垂直方向上采用一环扣一环的方式进行固定，即每组绝缘支撑件(8)里邻层之间的加热管(1)采用一个绝缘支撑件(8)，以此类推。其中相邻上下层导电板(2)之间有可拆除的软铜连接件(11)，可通过连接和拆除软铜连接件(11)调节加热管(1)的组合数量，使调试负载能够满足多种大功率直流电源的调试需求。所述加热管(1)通水冷却，冷却水从入口冷却水管(6)进入到入口段的分流箱(5)中心，通过分流箱(5)进入到入口段的支路冷却水管(12)，经过两段绝缘管(3)和一个调节阀(4)后进入加热管(1)进行冷却，然后经过绝缘管(3)进入到出口段的支路冷却水管(12)，最后通过出口段的分流箱(5)至出口冷却水管(7)。其中入口冷却水管(6)和出口冷却水管(7)均预留了法兰(13)与外部接口进行连接，其中入口冷却水管(6)或出口冷却水管(7)焊接于分流箱(5)中心，入口侧和出口侧的支路冷却水管(12)数量与加热管(1)层数相同，在垂直方向上均匀焊接于分流箱(5)一侧，位置与各层加热管(1)等高一一对应。其中每层加热管(1)对应一个调节阀(4)，通过调节调节阀(4)开度平衡各支路冷却水流量，并在分流箱(5)的顶部安装排气阀(10)，避免顶层管道内储气影响冷却效果。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

所述加热管道加工成“M”形，结构上平稳性好，利于实现管道的多层叠加；在重叠的“M”形加热管道的三个弯管处采用呈“品”字分布的三组绝缘支撑件进行分层支撑，不仅能起到层间绝缘作用，还能够承受大电流突变时巨大电磁力引起的剧烈振动，安全可靠；根据电气参数需求的不同，可以采用不同层数进行叠加，能够满足不同大功率直流电源调试需求，通用性好。通过导电板和法兰与外部接口进行连接，接口简单、方便。通过在分流箱顶部安装排气阀，解决了冷却水回路储气引起冷却效果不佳的问题；分流箱采用圆柱形结构，可以选用市面上现成的大管径的钢材进行加工，选材方便、加工简单；在分流箱各支管回路安装调节阀，能够解决各支路尤其是位于上层的加热管可能出现的冷却不到位的问题。

本发明提供了一种大功率直流电源调试负载，结构稳固，可以多层叠加，方便组合使用、方便拆卸和整体移动，通用型强，冷却效果好，不仅解决了常规的简易调试负载所存在的结构稳定性差、通用性差、浪费大的问题，还通过保证冷却效果和绝缘效果提高了调试负载的安全性和可靠性，可整体运输也可拆开运输，具备成品化推向市场的条件，有较大的经济效益前景。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种大电流条件下的大功率直流电源调试负载，其特征在于，所述调试负载包括：

N层加热管、导电板、绝缘支撑件、入口冷却水管、分流箱、支路冷却水管、绝缘管、调节阀、出口冷却水管，N为大于等于1的正整数，加热管两端分别焊接一个导电板，通过导电板分别连接至大功率直流电源的两个正、负极输出端口；加热管在同一平面设有3个圆弧段，3个圆弧段的圆心连线呈三角形状；3个圆弧段与直管段的连接处分别设有一组绝缘支撑件对加热管进行支撑和固定，同一加热管的3个绝缘支撑件中心连线呈三角形状；冷却水从入口冷却水管进入到入口段的分流箱，通过分流箱进入到入口段的支路冷却水管，经过两段绝缘管后进入加热管进行冷却，两段绝缘管之间设有调节阀，然后经过绝缘管进入到出口段的支路冷却水管，最后通过出口段的分流箱至出口冷却水管。

2.根据权利要求1所述的大电流条件下的大功率直流电源调试负载，其特征在于，当N大于等于2时，每个绝缘支撑件上端对第N层加热管进行支撑和固定，下端对第N-1层加热管进行支撑和固定。

3.根据权利要求1所述的大电流条件下的大功率直流电源调试负载，其特征在于，相邻上下层导电板之间连接有可拆除的软铜连接件。

4.根据权利要求1所述的大电流条件下的大功率直流电源调试负载，其特征在于，入口冷却水管和出口冷却水管均预留了法兰与外部接口进行连接。

5.根据权利要求1所述的大电流条件下的大功率直流电源调试负载，其特征在于，入口冷却水管或出口冷却水管焊接于分流箱中心，分流箱采用圆柱形结构，入口侧和出口侧的支路冷却水管数量与加热管层数相同，在垂直方向上均匀焊接于分流箱一侧，位置与各层加热管等高且一一对应。

6.根据权利要求1所述的大电流条件下的大功率直流电源调试负载，其特征在于，分流箱的顶部安装有排气阀。