CN116940036A - 可抽出展开式控制室的4.16kv变频柜体的结构工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法，通过独特的可抽出式控制室结构，解决了在柜内维护或更换控制元器件的难点。包括：1)将所述的控制室设计为可抽出展开式结构：所述的控制室的内部设有可抽出展开式箱体，所述的可抽出展开式箱体能够抽出到柜体外部并且能够展开；2)安装和配线时，将可抽出展开式箱体抽出到柜体外部和展开进行安装和配线，使控制器件的安装、配线与柜体内部一次元器件的安装能够同时进行；3)当控制器件安装、配线工作完成后，将展开的控制面板重新折叠后插入柜体；4)当可抽出展开式箱体插入柜体时，通过后部的限位挡板与功率单元空间的风腔贴合，防止功率单元空间气流的外泄。

Description

可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法

技术领域

本发明涉及高压变频技术领域，尤其涉及一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法。

背景技术

随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

以现有常规变频柜结构方案为例，通常存在以下问题：

1)在现有4.16KV容量变频柜方案中，通常占地空间较大。通常由变压器柜，功率柜及控制柜总体组成一套完整的变频设备柜体。非常不利于运输和现场安装。在维护方面，如其中个别元器件损坏，通常需要预留柜后空间或足够的柜内维护空间来更换器件。柜内空间狭小，照明不佳，导致在维护时不便捷，无形中增加了维护成本与维护时间。如果保证足够的柜内维护空间，则需要加大柜体尺寸，增加制造成本。

2)在现有风冷变频柜散热方式通常为独立式，即变压器柜单独风机散热，功率柜独立风机散热。需要制作各自独立的散热风道。也通常以风机排风的散热通道作为柜体的泄压通道。如有突发状况产生，伴随产生的电弧，火花，高温及泄压气流很有可能损坏风机本体结构。

发明内容

为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法，通过独特的可抽出式控制室结构，解决了在柜内维护或更换控制元器件的难点。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法，所述的方法包括如下：

1)将所述的控制室设计为可抽出展开式结构：所述的控制室的内部设有可抽出展开式箱体，所述的可抽出展开式箱体能够抽出到柜体外部并且能够展开；

2)安装和配线时，将可抽出展开式箱体抽出到柜体外部并且展开成控制面板进行安装和配线，使控制器件的安装、配线与柜体内部一次元器件的安装能够同时进行；

3)当控制器件安装、配线工作完成后，将展开的控制面板重新折叠成箱体结构后插入柜体；

4)当可抽出展开式箱体插入柜体时，通过后部的限位挡板与功率单元空间的风腔贴合，防止功率单元空间气流的外泄。

进一步地，所述的方法还包括：将所述的柜体的布局结构设计为：柜体的一侧为控制室，另一侧上部为功率单元，下部为变压器；功率单元前面设置上通风门、变压器前面设置下通风门，柜体顶部设置单向出风离心风机，采用上通风门进风通过功率单元，采用下通门进风通过变压器的线包，汇流后的热空气由柜体顶部单向出风离心风机排出柜外，达到给功率单元和变压器同时降温的目的。

进一步地，用于实现所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，所述柜体布置有控制室、功率单元和变压器，所述的控制室为可抽出展开式结构，包括可抽出展开式箱体和滑道，所述的滑道安装在柜体上，可抽出展开式箱体安装在滑道上，可抽出展开式箱体包括底板、后板、左侧板和右侧板，底板与后板固定连接，左侧板和右侧板与后板通过铰链连接。

进一步地，所述的可抽出展开式箱体还包括前固定杆，可抽出展开式箱体折叠后，前固定杆连接在左侧板和右侧板之间。

进一步地，所述的控制室的可抽出展开式结构还包括后挡板，后挡板安装在柜体上，位于滑道后部，用于对可抽出展开式箱体的滑动位置进行后部限位和与功率单元的风腔贴合。

进一步地，所述的控制室的可抽出展开式结构还包括前挡板，当可抽出展开式箱体插入滑道后，所述的前挡板安装在柜体上，挡住可抽出展开式箱体的前端。

进一步地，所述的柜体的布局结构为：柜体的一侧为控制室，另一侧上部为功率单元，下部为变压器。

进一步地，所述的功率单元前面设置有上通风门，所述的变压器前面设置有下通风门，所述的柜体顶部还设有单向出风离心风机。

进一步地，所述的柜体顶部还设有功率单元泄压板和变压器泄压板。

进一步地，所述的柜体内设有变频器的输出端子排和输入端子排，变频器的输出端子排和输入端子排均集成在变压器器身本体上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用本发明的方法设计的独特的可抽出式控制室结构，解决了在柜内维护或更换控制元器件的难点。

2)本发明设计的柜体有独特的风冷散热形式：采用上进通门进风通过功率单元，采用下通风门进风通过变压器的线包，汇流后的热空气由柜体顶部单向出风离心风机排出柜外，达到给功率单元和变压器同时降温的目的。

3)采用本发明的方法设计的柜体布局结构紧凑，外形小巧，在外形尺寸上远小于等容量段产品。本设计可以柜后靠墙安装，无需柜后维护空间。所有器件均可以在柜体正面进行维护或更换。

4)本发明设计的变压器、功率单元均拥有独立的泄压通道。在突发故障产生电弧时，柜体内部冲击气压可以重柜体顶部排除柜外，确保操作侧人员的安全。

5)本设计的变压器外形也做了集约化设计，将变频器的输出端子排和输入端子排均集成在变压器器身本体上，通过绝缘梁支撑保证强度，节省了转接电缆，并且有效的节约柜体内部空间。

附图说明

图1为本发明的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构主视图；

图2为本发明的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构侧视图；

图3为本发明的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构俯视图；

图4为本发明的变频柜体的隐藏门板视图；

图5为图4的B向视图；

图6为本发明的柜体的控制室可总体抽出到柜外图；

图7为本发明的控制室可抽出展开式箱体与滑道、后挡板限定位置图；

图8为本发明的滑道图；

图9为本发明的控制室可抽出展开式箱体的展开图；

图10为发明的控制室可抽出展开式箱体外部结构图；

图11为本发明的可抽出展开式箱体连接铰链图；

图12为本发明的可抽出展开式箱体的限位孔图；

图13为本发明的可抽出展开式箱体的前挡板图；

图14为本发明的泄压板图；

图15为本发明的变压器图。

图中：1-控制室门 2-上通风门 3-下通风门 4-单向出风离心风机 5-变压器泄压板 6-功率单元泄压板 7-控制室 8-功率单元 9-变压器 10-可抽出展开式箱体11-滑道12-后挡板 13-沉孔 14-定位销 15-底板 16-后板 17-左侧板 18-右侧板19-前固定杆20-铰链 21-限位孔 22-前挡板 23-尼龙螺栓 24-输出端子排 25-输入端子排。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图15所示，一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法，包括如下：

1)将所述的控制室7设计为可抽出展开式结构：所述的控制室8的内部为可抽出展开式箱体10，所述的可抽出展开式箱体10能够抽出到柜体外部并且能够展开；

2)安装和配线时，将可抽出展开式箱体10抽出到柜体外部和展开成控制面板进行安装和配线，使控制器件的安装、配线与柜体内部一次元器件的安装能够同时进行；

3)当控制器件安装、配线工作完成后，将展开的控制面板重新折叠成箱体结构后插入柜体；

4)当可抽出展开式箱体10插入柜体时，通过后部的限位挡板(后挡板12)与功率单元8空间的风腔贴合，防止功率室气流的外泄。

所述的方法还包括：将所述的柜体的布局结构设计为：柜体的一侧为控制室7，另一侧上部为功率单元8，下部为变压器9；功率单元8前面设置上通风门2、变压器9前面设置下通风门3，柜体顶部设置单向出风离心风机4，采用上通风门2进风通过功率单元8，采用下通门3进风通过变压器9的线包，汇流后的热空气由柜体顶部单向出风离心风机4排出柜外，达到给功率单元8和变压器9同时降温的目的。

本实施例中，用于实现所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，柜体内包括控制室、功率单元和变压器，所述的控制室7为可抽出展开式结构，本实施例中，包括可抽出展开式箱体10和滑道11，所述的滑道11安装在柜体上，可抽出展开式箱体10放置在滑道11上，可抽出展开式箱体10包括底板15、后板16、左侧板17和右侧板18，底板15与后板16固定连接，左侧板17和右侧板18与后板16通过铰链20连接。

可抽出展开式箱体10折叠时，底板15、后板16、左侧板17和右侧板18形成方形箱体结构。可抽出展开式箱体10展开时，底板15、后板16不动，左侧板17和右侧板18向外侧展开，最大可以展开成与后板16成一平面。

本实施例中，所述的可抽出展开式箱体10还包括前固定杆19，可抽出展开式箱体10在折叠后，将前固定杆19连接在左侧板17和右侧板18上端之间的上端进行固定。

本实施例中，所述的控制室7的可抽出展开式结构还包括后挡板12，后挡板12安装在柜体上，位于滑道11后部，后挡板12为中空的框架结构，用于对可抽出展开式箱体10的滑动位置进行后部限位和与功率单元8的风腔贴合。可抽出展开式箱体10通过左右滑道11限定左右位置，通过后挡板12限定后部位置。

本实施例中，左右滑道11为L角钢结构，左右滑道11的固定孔均开为沉孔13，防止紧固螺钉对可抽出展开式箱体10在抽离或推进过程中造成阻碍。

可抽出展开式箱体后板16与左侧板17和右侧板1810背面采用铰链20连接固定，底部左右均开限位孔21，用于与左右滑道11定位销14配合限位。

可抽出展开式箱体10抽离柜体后，可总体展开，进行控制器件的安装和配线，解决了在柜内照明不佳，空间受限等问题。在大规模量产时，可以有效的节省了生产周期。

可抽出展开式箱体10底部通过滑道11插入柜体后，后部的限位孔21与滑道11的定位销14配合限位固定。

本实施例中，所述的控制室7的可抽出展开式结构还包括前挡板22，当可抽出展开式箱体10插入滑道11后，所述的前挡板22安装在柜体上，挡住可抽出展开式箱体10的前端。顶部加增的前挡板22与柜体框架相连接，保证控制室7的安装强度，使本发明在吊装或者运输时更为安全可靠。

所述的柜体的布局结构为：柜体的一侧为控制室7，另一侧上部为功率单元8，下部为变压器9；控制室7前面设有控制室门1，所述的功率单8前面设置有上通风门2，所述的变压器9设置有下通风门3，所述的柜体顶部还设有单向出风离心风机4。

本实施例中，所述的柜体顶部还设有功率单元泄压板6和变压器泄压板5。泄压板前端均采用尼龙螺栓23，另一端采用金属螺栓固定。在突发状况下，柜体内部压力会冲破泄压板，在尼龙螺栓23失效后释放出柜外。保证柜前操作及维护人员的人身安全。

本实施例中，所述的柜体内设有变频器的输出端子排24和输入端子排25，变频器的输出端子排24和输入端子排25均集成在变压器9器身本体上。通过绝缘梁支撑保证强度，节省了转接电缆，并且有效的节约柜体内部空间。

本发明的优点包括如下：

1、现有变频柜体的控制器件空间，为了安装方便，便于维护，通常预留较大的维护空间来保证人员可以进入。本设计柜体的控制部分采用模块式设计，如需更换或维护控制元器件时，可以把控制室7的可抽出展开式箱体10总体从柜体中抽出，抽离柜外后可以总体展开成一面平板，便于维护。且在大规模量产时，安装控制器件与装配柜体可以同时进行，大大提高了生产效率。

2、现有变频柜体通常占地空间较大，且需要前后维护。如其中个别元器件损坏，通常需要预留柜后空间来更换器件。本设计柜体外形小巧，可以柜后靠墙安装，无需柜后维护空间。所有器件均可以在柜体正面进行维护或更换。

3、现有变频柜体通常为分体结构，由变压器柜，功率柜及控制柜总体组成一套完整的变频设备柜体。本设计柜体的控制室7、功率单元8和变压器9各区域物理排布上相互隔离，区域功能分工明确、电压等级清晰；结构上为一个整体，方便吊装运输；

4、现有风冷变频柜散热方式通常为独立式，即变压器柜单独风机散热，功率柜独立风机散热。本设计柜体有独特的风冷散热形式：采用上通风门2进风通过功率单元8，采用下通风3门进风通过变压器9的线包，汇流后的热空气由柜体顶部单向出风离心风机4排出柜外，达到给功率单元8和变压器9同时降温的目的。

5、现有变频柜体中，通常以风机孔作为泄压通道，如有突发状况产生，伴随产生的电弧，火花，高温及泄压气流很有可能损坏风机本体结构。本设计的变压器室，功率单元室均拥有独立的泄压通道。在突发故障产生电弧时，柜体内部冲击气压可以重柜体顶部排除柜外，确保操作侧人员的安全。

6、现有变频柜体通常设立输入和输出端子铜排，通过电缆或铜排转接到变压器9的输入侧，本设计的变压器9外形也做了集约化设计，将变频器的输出端子排24和输入端子排25均集成在变压器9器身本体上，通过绝缘梁支撑保证强度，节省了转接电缆，并且有效的节约柜体内部空间。

以上实施例中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。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。

Claims (10)

1.一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法，其特征在于，所述的方法包括如下：

1)将所述柜体中的控制室设计为可抽出展开式结构：所述的控制室的内部设有可抽出展开式箱体，所述的可抽出展开式箱体能够抽出到柜体外部并且能够展开；

2)安装和配线时，将可抽出展开式箱体抽出到柜体外部并且展开成控制面板进行安装和配线，使控制器件的安装、配线与柜体内部一次元器件的安装能够同时进行；

3)当控制器件安装、配线工作完成后，将展开的控制面板重新折叠成箱体结构后插入柜体；

4)当可抽出展开式箱体插入柜体时，通过后部的限位挡板与功率单元空间的风腔贴合，防止功率单元空间气流的外泄。

2.根据权利要求1所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法，其特征在于，所述的方法还包括：将所述柜体的布局结构设计为：柜体的一侧为控制室，另一侧上部为功率单元，下部为变压器；功率单元前面设置上通风门、变压器前面设置下通风门，柜体顶部设置单向出风离心风机，采用上通风门进风通过功率单元，采用下通门进风通过变压器的线包，汇流后的热空气由柜体顶部单向出风离心风机排出柜外，达到给功率单元和变压器同时降温的目的。

3.用于实现权利要求1所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，其特征在于，所述柜体布置有控制室、功率单元和变压器，所述控制室为可抽出展开式结构，包括可抽出展开式箱体和滑道，所述的滑道安装在柜体上，可抽出展开式箱体安装在滑道上，可抽出展开式箱体包括底板、后板、左侧板和右侧板，底板与后板固定连接，左侧板和右侧板与后板通过铰链连接。

4.根据权利要求3所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，其特征在于，所述的可抽出展开式箱体还包括前固定杆，可抽出展开式箱体折叠后，前固定杆连接在左侧板和右侧板之间。

5.根据权利要求3所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，其特征在于，所述的控制室的可抽出展开式结构还包括后挡板，后挡板安装在柜体上，位于滑道后部，用于对可抽出展开式箱体的滑动位置进行后部限位和与功率单元的风腔贴合。

6.根据权利要求3所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，其特征在于，所述的控制室的可抽出展开式结构还包括前挡板，当可抽出展开式箱体插入滑道后，所述的前挡板安装在柜体上，挡住可抽出展开式箱体的前端。

7.根据权利要求3所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，其特征在于，所述的柜体的布局结构为：柜体的一侧为控制室，另一侧上部为功率单元，下部为变压器。

8.根据权利要求7所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，其特征在于，所述的功率单元前面设置有上通风门，所述的变压器前面设置有下通风门，所述的柜体顶部还设有单向出风离心风机。

9.根据权利要求3所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，其特征在于，所述的柜体顶部还设有功率单元泄压板和变压器泄压板。

10.根据权利要求3所述的一种可抽出展开式控制室的4.16KV变频柜体的结构工艺方法的柜体结构，其特征在于，所述的柜体内设有变频器的输出端子排和输入端子排，变频器的输出端子排和输入端子排均集成在变压器器身本体上。