CN112911851A

CN112911851A - 一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱

Info

Publication number: CN112911851A
Application number: CN202011607060.1A
Authority: CN
Inventors: 范建华; 于瑞; 宗国强; 张晓宇; 郑晓明; 张帅; 郭状; 赵通; 米传岭
Original assignee: Qingdao Topscomm Communication Co Ltd
Current assignee: Qingdao Topscomm Communication Co Ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2021-06-04

Abstract

本发明公开了一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，包括机箱壳体，入风口侧边窗，出风口侧边窗，门体，导流板，主板PCB模块和通讯PCB模块；侧边窗采用三面百叶通风的方案，增大通风量与防护效果；门体、导流板和主板PCB模块形成风道将气流导入到高热量逆变电感上；侧边窗有百叶、钢丝网等防护结构，且箱体连接处采用橡胶垫，发泡胶条，使箱体适应户外条件；电子元器件结构紧凑，体积小，成本低。本发明以较小的机箱体积保证了高发热量器件的户外散热，同时还满足设备使用防护要求，从而使分布式有缘不平衡补偿装置可以在配电末端工作，为用户用电质量提供保障。

Description

一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱

技术领域

本发明涉及电能质量技术领域，尤其涉及一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱。

背景技术

有源不平衡补偿装置是用于治理配电过程中由用户侧三相负载不均导致的不平衡现象，能够改善电流电压质量，减小线路损耗，特点是发热量高，但设备内的电子器件耐热性较差。使用时一般将多台设备安装于机柜中集中补偿，机柜作为防护外壳，可以保证其防护性能。分布式有源不平衡补偿装置是指将设备要安装到配电线路末端，所需功率较小，但可以改善用户末端电能质量，多数用于户外，防水防尘能力极为重要。

现有分布式有源不平衡补偿装置安装设备时较多需要在模块外套上机柜外壳，，重量大，安装不方便，成本高。也有采用自然散热方法的机箱，但其散热效果较差，不能满足大功率设备的散热要求，且需安装大尺寸散热器，增加设备成本。。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，仿照机柜防护的方式增大通风口与PCB模块之间的距离，在加上合理的风道分配，以较小的体积保证了高发热量设备的户外散热，同时还满足设备使用防护要求，从而使分布式有缘不平衡补偿装置可以在配电末端工作，改善用户用电质量，体积较小，安装方便。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，包括机箱壳体，入风口侧边窗，出风口侧边窗，门体，导流板，主板PCB模块和通讯PCB模块，其中：所述机箱壳体，是机箱结构与电气元件的整体布局的基础，顶部带有坡度，底部开有若干入线孔；入风口侧边窗，安装在机箱壳体左侧，用于导入户外的冷空气，同时防止雨水进入；出风口侧边窗，安装在机箱壳体右侧，用于导出腔体内的热气流，同时防止雨水进入；门体，铰接于机箱壳体正前方并用发泡胶体密封，便于设备内部器件安装与检修；导流板，为绝缘材质，安装在门体上且与门体间有一个夹角，位置位于高发热量的逆变电感上方，将风量导出到逆变电感上；主板PCB模块，固定于机箱壳体内部，作为主要功能器件用于实现用户电能质量的改善与治理；通讯PCB模块，用于与其他设备组网与设备控制，安装在入风口侧边窗上，各线缆接线端子位于箱体下方，支持热插拔。

所述入风口侧边窗包括入风口胶条，入风口窗框，入风口钢丝网，入风口百叶窗，风机固定板和风机，其中：入风口胶条，用于密封入风口百叶窗；入风口窗框，为回字形，底部较宽，内部两侧向外折弯作为挡水板，并通过铆接螺母柱将通信PCB模块安装在入风口窗框上；入风口钢丝网，带卡扣与磁吸，便于拆卸，共有四面，覆盖入风口百叶窗的三个百叶面以及底面，用于防护入风口百叶窗；入风口百叶窗，呈盒状并凸出机箱壳体，焊接在入风口窗框外侧，其竖直的三个面都为百叶成型面，顶部有一定坡度；风机固定板，焊接在入风口窗框内侧，呈盒状并凹进机箱壳体，内侧面远离入风口百叶窗并留有孔洞安装风机，其他四面与入风口窗框对齐防止腔内气体回流，其中底面有一定坡度，防止倒吸入风口百叶窗溅出的水滴。

所述出风口侧边窗包括出风口胶条，出风口窗框，出风口钢丝网，出风口百叶窗，其中：出风口胶条，用于密封出风口窗框；出风口窗框，为回字形，底部较窄，内部两侧向外折弯作为挡水板；出风口钢丝网，带卡扣与磁吸，便于拆卸，共有四面，覆盖入风口百叶窗的三个百叶面以及底面，用于防护出风口百叶窗；出风口百叶窗，呈盒状并凸出机箱壳体，焊接在出风口窗框外侧，其竖直的三个面都为百叶成型面，顶部有一定坡度。

所述门板、导流板和主板PCB模块共同将风机风量分为两部分，PCB主板模块器件高度较低，一部分风量在入风口侧进入主板PCB模块内部，另一部分流经主板PCB模块器件上表面与门板、导流板的间隙直接与出风口侧的发热器件进行热对流，对风机风量进行分配。

所述主板PCB模块较大的散热器件包括散热器、IGBT、逆变电感及电解电容，其中：散热器与电解电容交替安装于入风口侧，其中，散热器的截面成T型，上端有翅片增加与气流接触面积，用于快速散热；电解电容的作用是作为中转站存储与释放电能；逆变电感，安装于出风口侧，用于滤除IGBT开通关断所造成的高频谐波；IGBT，作为功率开关器件，固定在散热器下端。本发明的有益技术效果：

1.散热性效果好。侧边窗三面百叶与底面通风，增大风量；风道设计将风量分别导到不同位置的发热器件表面，提升对流换热效果。

2.防护效果好。侧边窗风机与外侧百叶距离远，压差小，避免吸入百叶水汽；采用钢丝网、硅胶垫及发泡对箱体进行防护与密封，有效防水防尘，满足户外使用需求。

3.体积小，质量轻。机箱整体器件排列紧密，减小设备体积与重量。

4.安装维护方便。设备接线口位于底部，支持热插拔；侧边窗和防护钢丝网可拆卸，易于维护。

附图说明

图1为本发明通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱的户外机箱整体爆炸示意图；

图2为本发明通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱的入风口侧边窗结构示意图；

图3为本发明通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱的出风口侧边窗结构示意图；

图4为本发明通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱实现的风道设计及PCB主板模块布局示意图；

其中，1.机箱壳体，2.入风口侧边窗，21.入风口胶条，22.入风口窗框，23.入风口钢丝网，24.入风口百叶窗，25.风机固定板，26.风机，3.出风口侧边窗，31.出风口胶条，32.出风口窗框，33.出风口钢丝网，34.出风口百叶窗，4.门体，5.导流板，6.主板PCB模块，61.散热器，62.IGBT，63.逆变电感，64.电解电容，65.小功率元器件，7.通讯PCB模块，71.线缆接线端子

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。

如图1所示，一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，包括机箱壳体1，入风口侧边窗2，出风口侧边窗3，门体4，导流板5，主板PCB模块6和通讯PCB模块7。所述的机箱壳体1是机箱结构与电气元件的整体布局的基础，顶部带有坡度，底部开有若干入线孔，机箱壳体1左侧安装入风口侧边窗2，右侧安装出风口侧边窗3，整体采用侧边鼓风降温方式，箱体内铆接盲孔螺柱用于固定主板PCB模块6，正前方安装左开门门体4。

如图2所示，所述的入风口侧边窗2包括入风口胶条21，入风口窗框22，入风口钢丝网23，入风口百叶窗24，风机固定板25和风机26，风机26位置比主板PCB模块6略高；所述的入风口窗框22为回字形，回字底部较宽，铆接螺母柱安装有通信PCB模块7，回字内部两侧向外折弯作为挡水板，入风口窗框22外侧焊接有入风口百叶窗24，内侧焊接有风扇固定板25，整体被螺栓固定在机箱壳体1左侧，之间安装有入风口胶条21进行密封；所述的入风口百叶窗24呈盒状并凸出机箱壳体1，其竖直的三个面都为百叶成型面，顶部有一定坡度，底面用入风口钢丝网23防护。所述的风扇固定板25呈盒状并凹进机箱壳体1，内侧面尽可能远离入风口百叶窗24并留有孔洞安装风机26，其他四面与入风口窗框22对齐防止腔内气体回流，其中底面有一定坡度，防止倒吸百叶溅出的水滴。所述的入风口钢丝网23边缘带卡扣与磁吸，便于拆卸，共有四面，覆盖入风口百叶窗24的三个百叶面以及底面。

如图3所示，所述的出风口侧边窗包括出风口胶条31，出风口窗框32，出风口钢丝网33，出风口百叶窗34，其结构与入风口侧边窗2类似，区别是没有风机固定板25和风机26，且出风口窗框32上不固定PCB板，回字底部较窄。

如图4所示，所述的门板4，导流板5，主板PCB模块6共同将风机26风量分为两部分，PCB主板模块6器件高度较低，一部分风量在入风口侧进入主板PCB模块6内部，另一部分流经主板PCB模块器件上表面与门板、导流板的间隙直接与出风口侧的发热器件进行热对流，对风机风量进行分配。

所述的主板PCB模块6包括散热器61、IGBT62、逆变电感63、电解电容64及其他小功率元器件65，主板PCB模块6的布局方式为入风口侧交替安装散热器61与电解电容62，出风口侧安装逆变电感63，其他小功率元器件65安装在机箱腔体下方，整个机箱内部空间排列紧密，体积较小；其中，所述的IGBT63为高发热器件，固定在散热器61下端；所述的散热器61截面呈T型，上端加工有翅片增加与气流的接触面积，高度小于风机26配合风道设计。

所述的导流板5材料为绝缘材质，安装在门体4上且与门体4间有一个夹角，位置位于高发热量的逆变电感63上方，将风量导出到逆变电感63上。

进一步地，所述的通讯PCB模块7安装在入风口侧边窗上，各线缆接线端子71位于箱体下方，支持热插拔，方便设备安装与调试。

进一步地，所述的门体4铰接在机箱壳体2上，其与门体4结合处采用发泡胶条。

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

1.一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，其特征在于，包括机箱壳体，入风口侧边窗，出风口侧边窗，门体，导流板，主板PCB模块和通讯PCB模块，其中：

机箱壳体，是机箱结构与电气元件的整体布局的基础，顶部带有坡度，底部开有若干入线孔；

入风口侧边窗，安装在机箱壳体左侧，用于导入户外的冷空气，同时防止雨水进入；

出风口侧边窗，安装在机箱壳体右侧，用于导出腔体内的热气流，同时防止雨水进入；

门体，铰接于机箱壳体正前方并用发泡胶体密封，便于设备内部器件安装与检修；

导流板，为绝缘材质，安装在门体上且与门体间有一个夹角，位置位于高发热量的逆变电感上方，将风量导出到逆变电感上；

主板PCB模块，固定于机箱壳体内部，用于实现用户电能质量的改善与治理；

通讯PCB模块，用于接收和发送信号进行通讯，安装在入风口侧边窗上，各线缆接线端子位于箱体下方，支持热插拔。

2.根据权利要求1所述的一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，其特征在于，所述入风口侧边窗包括入风口胶条，入风口窗框，入风口钢丝网，入风口百叶窗，风机固定板和风机，其中：

入风口胶条，用于密封入风口百叶窗；

入风口窗框，为回字形，底部较宽，内部两侧向外折弯作为挡水板，并通过铆接螺母柱将通信PCB模块安装在入风口窗框上；

入风口钢丝网，带卡扣与磁吸，便于拆卸，共有四面，覆盖入风口百叶窗的三个百叶面以及底面，用于防护入风口百叶窗；

入风口百叶窗，呈盒状并凸出机箱壳体，焊接在入风口窗框外侧，其竖直的三个面都为百叶成型面，顶部有一定坡度；

风机固定板，焊接在入风口窗框内侧，呈盒状并凹进机箱壳体，内侧面远离入风口百叶窗并留有孔洞安装风机，其他四面与入风口窗框对齐防止腔内气体回流，其中底面有一定坡度，防止倒吸入风口百叶窗溅出的水滴。

3.根据权利要求1所述的一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，其特征在于，所述出风口侧边窗包括出风口胶条，出风口窗框，出风口钢丝网，出风口百叶窗，其中：

出风口胶条，用于密封出风口窗框；

出风口窗框，为回字形，底部较窄，内部两侧向外折弯作为挡水板；

出风口钢丝网，带卡扣与磁吸，便于拆卸，共有四面，覆盖入风口百叶窗的三个百叶面以及底面，用于防护出风口百叶窗；

出风口百叶窗，呈盒状并凸出机箱壳体，焊接在出风口窗框外侧，其竖直的三个面都为百叶成型面，顶部有一定坡度。

4.根据权利要求1所述的一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，其特征在于，所述门板、导流板和主板PCB模块共同将风机风量分为两部分，PCB主板模块器件高度较低，一部分风量在入风口侧进入主板PCB模块内部，另一部分流经主板PCB模块器件上表面与门板、导流板的间隙直接与出风口侧的发热器件进行热对流，对风机风量进行分配。

5.根据权利要求1所述的一种通风良好的分布式有源不平衡补偿装置的户外机箱，其特征在于，所述主板PCB模块较大的散热器件包括散热器、IGBT、逆变电感及电解电容，其中：

散热器与电解电容交替安装于入风口侧，其中，散热器的截面成T型，上端有翅片增加与气流接触面积，用于快速散热；电解电容的作用是作为中转站存储与释放电能；

逆变电感，安装于出风口侧，用于滤除IGBT开通关断所造成的高频谐波；

IGBT，作为功率开关器件，固定在散热器下端。