CN112152112B - 一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，其结构由机箱壳体，散热器模块，电感盒，电容盒，共模电感，底座支架，散热主前盖，配电箱前盖，防护罩，箱顶支架，各种PCB功能模块组成。其中，机箱壳体上的螺纹孔采用盲孔压铆螺母，并在与其他部件的接触位置安装密封胶垫使箱体密封，达到高防护等级；电感盒、电容盒、共模电感和IGBT等发热器件外置，减少对壳体的热传导；散热器与机箱壳体之间用回形隔热铝垫块隔离，避免IGBT的热量通过散热器传递到机箱壳体；腔室内部有热对流风扇，使腔室内各种PCB功能模块产生的热量传递到散热主前盖，散热主前盖表面覆盖有散热片，可提高散热能力。本发明解决了了大发热量的有源不平衡补偿装置的户外安装使用问题，使设备在达到高防护等级的同时散热能力也能满足要求，从而为设备的正常运行提供保障。
Description
技术领域
本发明涉及电能质量、光伏及新能源技术领域，尤其涉及一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱。
背景技术
近几年低压配电台区的三相不平衡问题越来越突出，通常采用人工调相、加装集中式治理设备等方式进行治理，但在治理效果上存在时效性差、仅实现变压器低压处平衡等问题。
针对现有的三相不平衡治理难题，设计了一种分布式的配电网电能质量治理装置，该装置采用电力电子技术，具备小型化、自然散热、高防护等级的特征，可安装于台区的主干线、分支线、表箱等处，支持抱杆、挂壁等方式，可以从根源上治理三相不平衡。另外，设备可有效解决因无功及不平衡导致的低电压问题，降低线路损耗。然而有源不平衡补偿装置的现有结构存在一些缺点：不平衡调节装置常被用于室外，环境条件较差，恶劣天气容易进水导致设备失效，造成危险。封闭的设备能够更好地保护内部器件，但较高的防护等级的设备散热效果较差；不平衡调节装置内部电气元件工作过程中产生热量，箱体内腔温升过高，影响设备运行效果，缩短器件寿命，使得装置可靠性下降。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，解决了高发热量的有源不平衡补偿装置的户外安装使用问题，使设备在达到高防护等级的同时提高散热能力，从而为设备的正常运行提供保障，提高装置可靠性。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，机箱壳体1，散热器模块2，电感盒3，电容盒4，共模电感5，底座支架6，散热主前盖7，配电箱前盖8，防护罩19，箱顶支架20，其中，机箱壳体1内进行分腔，上方腔室为主腔室17，下方腔室为配电腔室18；机箱壳体将发热器件外置，顶部安装电感盒3和防护罩19，背部安装散热器模块2和底座支架6，底部安装电容盒4和共模电感5，前面安装散热主前盖7和配电箱前盖8；其中，防护罩19焊接在机箱壳体1上，所述的电感盒4固定在箱顶支架20上，所述的电容盒4、共模电感5以及底座支架6通过螺纹联接固定在机箱壳体1上，机箱壳体1螺纹孔使用盲孔压铆螺母，且缝隙间都安装有防水胶条；机箱壳体1内部为密闭环境，仅底部安装有透气阀，可达到高防护等级。
进一步地，主腔室17内部安装有器件安装板23以及驱动支撑板24将内腔分为前中后三层，前面第一层安装有电源模块9、主板10和滤波模块11，第二层安装有驱动模块12，第三层安装有功率模块13和薄膜电容模块14；其中，功率模块13连接发热器件IGBT25，主腔室17箱体背板开方形孔洞对IGBT25进行外置，IGBT25突出箱体背板，连接散热器模块2进行散热；主腔室17内右上方和左下方还安装有热对流风扇26，通过空气流动将背板热量传递到整个腔室，避免热量集中在电路板上，均衡腔室内的温度。
进一步地，配电腔室18安装有防护接线模块15和无线通讯模块16，配电腔室18底部接有防水格兰头27、防水连接器28、六芯航插29和箱体接地螺丝30。
进一步地，散热器模块2包括回形隔热铝垫块31、导热铜条32、密封胶条33和散热器本体40，其中：回形隔热铝垫块31呈回字形，其内为突出主腔室17背板的发热器件IGBT25；两侧凹槽安装密封胶条33，通过螺栓连接机箱壳体1和散热器本体40，使机箱壳体1与散热器本体40之间留有间隙，减少热传导；导热铜条32一面贴紧IGBT25，一面镶入散热器模块2，提升热传导速度。
进一步地，散热主前盖7包括散热主前盖本体41，发泡胶条34、透明窗35和蓝牙模块36，其中，散热主前盖本体41外表面上覆盖有散热片模块2，并预留透明窗35和固定螺栓安装孔区域，内表面安装蓝牙模块36，散热主前盖本体41通过固定螺栓连接到机箱壳体1，连接处安装有硅胶垫38以及螺纹联接密封圈39用以密封。
进一步地，配电箱前盖8安装方式与散热主前盖7相同。
本发明的有益效果：
1.本发明在对主要发热功率器件电容、电感外部安装的基础上，将IGBT也进行外置安装，进一步隔离了热源,减少了热传导。
2.使用回形隔热铝垫块对散热器与机箱壳体进行隔离，并在铝制散热器上安装导热铜条，不仅减少了对机箱壳体的热传导，还增加了散热器的散热面积与散热效率。
3.散热主前盖外表面包覆散热片，使机箱前面也可散热，且机箱内部安装风扇，加快了热对流，降低腔体内温差，使热量传导至散热主前盖进行散热，进一步提高机箱壳体散热能力。
4、机箱壳体与外置的电感盒、电容盒、底座支架和前盖之间都使用防水材料进行密封，且箱体上的螺纹孔采用盲孔，避免水沿螺纹进入箱体内部，完全密封，达到了高防护等级。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱的整体爆炸示意图；
图2为本发明高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱的主视图与后视图；
图3为本发明高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱的腔室分离示意图；
图4为本发明高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱的回形散热铝垫块结构及安装示意图；
图5为本发明高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱的散热主前盖安装示意图结构及结构；
其中，1.机箱壳体，2.散热器模块，3.电感盒，4.电容盒，5.共模电感，6.底座支架，7.散热主前盖，8.配电箱前盖，9.电源模块，10.主板，11.滤波模块，12.驱动模块，13.功率模块，14.薄膜电容模块，15.防护接线模块，16.无线通讯模块，17.主腔室，18.配电腔室，19.防护罩，20.箱顶支架，21.盲孔压铆螺母，22.透气阀，23.器件安装板，24.驱动支撑板，25.IGBT，26.热对流风扇，27.防水格兰头，28.防水连接器，29.六芯航插，30.箱体接地螺丝，31.回形隔热铝垫块，32.导热铜条，33.密封胶条，34.发泡胶条，35.透明窗，36.蓝牙模块,37.固定螺栓，38.硅胶垫，39.螺纹联接密封圈，40散热器本体，41散热主前盖本体。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明的一种典型实施方式中，如图1和图2所示，一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，包括机箱壳体1，散热器模块2，电感盒3，电容盒4，共模电感5，底座支架6，散热主前盖7，配电箱前盖8，防护罩19，箱顶支架20。机箱壳体1内进行分腔，上方腔室为主腔室17，下方腔室为配电腔室18；机箱壳体将发热器件外置，顶部安装电感盒3和防护罩19，背部安装散热器模块2和底座支架6，底部安装电容盒4和共模电感5，前面安装散热主前盖7和配电箱前盖8；其中，防护罩19焊接在机箱壳体1上，所述的电感盒4固定在箱顶支架20上，所述的电容盒4、共模电感5以及底座支架6通过螺纹联接固定在机箱壳体1上，机箱壳体1螺纹孔使用盲孔压铆螺母，且缝隙间都安装有防水胶条；机箱壳体1内部为密闭环境，仅底部安装有透气阀，可达到高防护等级。
主腔室17内部安装有器件安装板23以及驱动支撑板24将内腔分为前中后三层，如图3所示，前面第一层安装有电源模块9，主板10，滤波模块11，第二层安装有驱动模块12，第三层安装有功率模块13和薄膜电容模块14。其中，所述的功率模块13连接发热器件IGBT25，主腔室17箱体背板开方形孔洞对IGBT2进行外置，IGBT25突出箱体背板，连接散热器模块2进行散热。主腔室内右上方和左下方还安装有热对流风扇26，通过空气流动将背板热量传递到整个腔室，避免热量集中在电路板上，均衡腔室内的温度。
配电腔室18安装有防护接线模块15,和无线通讯模块16，配电腔室18底部接有防水格兰头27，防水连接器28，六芯航插29和箱体接地螺丝30。
散热器模块2包括回形隔热铝垫块31，导热铜条32，密封胶条33和散热器本体40，如图4所示，回形隔热铝垫块31呈回字形，其内为突出主腔室17背板的发热器件IGBT25，两侧凹槽安装密封胶条33，通过螺栓连接机箱壳体1和散热器本体40，使机箱壳体1与散热器本体40之间留有间隙，减少热传导。所述导热铜条32一面贴紧IGBT25，一面镶入散热器模块2，提升热传导速度。
散热主前盖7包括散热主前盖本体41，发泡胶条34，透明窗35和蓝牙模块36，如图5所示，散热主前盖本体41外表面上覆盖有散热片，并预留透明窗35和固定螺栓37安装孔区域，内表面安装蓝牙36模块，散热主前盖本体41通过固定螺栓37连接到机箱壳体1，连接处安装有硅胶垫38以及螺纹联接密封圈39用以密封。
配电箱前盖8安装方式与散热主前盖7相同。
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，包括机箱壳体(1)，散热器模块(2)，电感盒(3)，电容盒(4)，共模电感(5)，底座支架(6)，散热主前盖(7)，配电箱前盖(8)，防护罩(19)，箱顶支架(20)，其特征在于，机箱壳体(1)内进行分腔，上方腔室为主腔室(17)，下方腔室为配电腔室(18)；机箱壳体将发热器件外置，顶部安装电感盒(3)和防护罩(19)，背部安装散热器模块(2)和底座支架(6)，底部安装电容盒(4)和共模电感(5)，前面安装散热主前盖(7)和配电箱前盖(8)；其中，防护罩(19)焊接在机箱壳体(1)上，所述的电感盒(3)固定在箱顶支架(20)上，所述的电容盒(4)、共模电感(5)以及底座支架(6)通过螺纹联接固定在机箱壳体(1)上，机箱壳体(1)螺纹孔使用盲孔压铆螺母，且缝隙间都安装有防水胶条；机箱壳体(1)内部为密闭环境，仅底部安装有透气阀，可达到高防护等级；
所述的主腔室(17)内部安装有器件安装板(23)以及驱动支撑板(24)将内腔分为前中后三层，前面第一层安装有电源模块(9)、主板(10)和滤波模块(11)，第二层安装有驱动模块(12)，第三层安装有功率模块(13)和薄膜电容模块(14)；其中，功率模块(13)连接发热器件IGBT(25)，主腔室(17)箱体背板开方形孔洞对IGBT(25)进行外置，IGBT(25)突出箱体背板，连接散热器模块(2)进行散热；主腔室(17)内右上方和左下方还安装有热对流风扇(26)，通过空气流动将背板热量传递到整个腔室，避免热量集中在电路板上，均衡腔室内的温度。
2.如权利要求1所述的一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，其特征在于，所述配电腔室(18)安装有防护接线模块(15)和无线通讯模块(16)，配电腔室(18)底部接有防水格兰头(27)、防水连接器(28)、六芯航插(29)和箱体接地螺丝(30)。
3.如权利要求1所述的一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，其特征在于，所述散热器模块(2)包括回形隔热铝垫块(31)、导热铜条(32)、密封胶条(33)和散热器本体(40)，其中：回形隔热铝垫块(31)呈回字形，其内为突出主腔室(17)背板的发热器件IGBT(25)；两侧凹槽安装密封胶条(33)，通过螺栓连接机箱壳体(1)和散热器本体(40)，使机箱壳体(1)与散热器本体(40)之间留有间隙，减少热传导；导热铜条(32)一面贴紧IGBT(25)，一面镶入散热器模块(2)，提升热传导速度。
4.如权利要求1所述的一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，其特征在于，所述散热主前盖(7)包括散热主前盖本体(41)，发泡胶条(34)、透明窗(35)和蓝牙模块(36)，其中，散热主前盖本体(41)外表面上覆盖有散热片，并预留透明窗(35)和固定螺栓(37)安装孔区域，内表面安装蓝牙模块(36)，散热主前盖本体(41)通过固定螺栓连接到机箱壳体(1)，连接处安装有硅胶垫(38)以及螺纹联接密封圈(39)用以密封。
5.如权利要求1所述的一种高防护的有源不平衡补偿装置的散热机箱，其特征在于，所述配电箱前盖(8)安装方式与散热主前盖(7)相同。
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