CN204156736U - 一种低能耗低压svg装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低能耗低压SVG装置，包括IGBT逆变桥、用于IGBT逆变桥散热的散热器和柜体，IGBT逆变桥和散热器设置在柜体内部；所述的柜体内设置挡板，挡板将柜体的内部分成相互连通的两个空间；所述挡板的一侧设置IGBT逆变桥，另一侧与柜体之间形成热井空间；所述的散热器设置在柜体的热井空间内部。本实用新型采用散热器+热井空间的散热方式，在柜体内设置隔板，隔板与柜体之间形成热井空间，散热器将IGBT热量交换到散热片上，通过热丼空间内的自循环风将散热片上的热量排出柜体，相比与传统的采用散热风机的方式大大的降低了能耗。

Description

一种低能耗低压SVG装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体地，涉及一种低能耗低压SVG装置。

背景技术

用电负载除消耗有功外，还消耗无功。无功在电网上传输会增加电网损耗，为此需要就地安装无功补偿装置来平衡无功，避免无功在电网上传输。近年来，无功补偿领域最热门的技术是静止无功发生器，简称SVG。SVG以其响应速度快、动态调节范围宽等特点特别适用于负荷波动大且快的用户。

SVG用于低压(1000V以下)的配用电系统有称低压SVG，低压SVG在运行过程，电力电子器件IGBT会产热量，需要将热量交换出去。低压SVG一搬都采用风冷的方式，但是散热风机本身消耗一定的能耗，用电用户采用安装无功补偿装置来提高能耗的初衷大大折扣。

因此，如何既能有效的解决SVG中的IGBT的散热问题，又尽可能大的降低能耗成为一个急需解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种低能耗低压SVG装置，具体地，采用了如下的技术方案：

一种低能耗低压SVG装置，包括IGBT逆变桥、用于IGBT逆变桥散热的散热器和柜体，IGBT逆变桥和散热器设置在柜体内部；所述的柜体内设置挡板，挡板将柜体的内部分成相互连通的两个空间；所述挡板的一侧设置IGBT逆变桥，另一侧与柜体之间形成热井空间；所述的散热器设置在柜体的热井空间内部。

进一步地，所述的挡板的上端与柜体的顶部连接，挡板的下端与柜体的底部具有一定的间隔；所述的柜体内部的两个空间通过间隔连通。

进一步地，所述的柜体上设置进风口，进风口设置在设有IGBT逆变桥侧的柜体上。

进一步地，所述的进风口设置在柜体的底部，进风口与挡板下端间隔的位置相对应。

进一步地，所述的进风口上可拆卸的安装有防尘百叶窗。

进一步地，所述的柜体上设置排风口，排风口设置在柜体的热井空间上部。

进一步地，所述的散热器安装在柜体的热井空间底部。

进一步地，所述的散热器为热管散热器，热管散热器包括热管和散热片；所述的热管靠近/接触IGBT逆变桥设置，散热片设置在柜体的热井空间内部。

进一步地，所述的挡板将柜体的内部分成容积大小不等的两个空间；所述的IGBT逆变桥设置在容积较大空间一侧，容积较小空间为热井空间。

进一步地，所述的SVG装置还包括与IGBT逆变桥设置在柜体的同一空间内的断路器、避雷器、控制器、电容器、电阻以及电感器。

本实用新型的散热器采用热管散热器，并重新设计低压SVG的柜体结构，在柜体内设置隔板，隔板与柜体之间形成热井空间。这样，IBGT逆变桥产生的热量由热管散热器的热管充分交换至散热片，散热片上的热量由热井空间内形成的自循环风排出柜体。

因此，本实用新型的低压SVG装置采用热管散热器+热井的散热方式，通过热丼空间内的自循环风将热量排出柜体，相比与传统的采用散热风机的方式大大的降低了能耗。

本实用新型的热管散热器安装柜体底部，挡板底部留有空间，不完全密封：一方面用于从底部吸入冷空气；另一方面，电感器也安装在柜体底部，吸入的冷空气可以带走电感器产生的热量。

与现有技术相比，本实用新型所述一种低能耗的低压SVG装置达到了如下效果：

与传统低压SVG相比，本实用新型的一种低能耗低压SVG装置的能耗不多于其一半。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

附图中的标号说明：1-排风口  2-断路器  3-结构件  4-避雷器  5-控制器  6-电容器  7-IGBT逆变桥  8-散热器  9-电阻  10-进风口  11-挡板  12-电感器  13-柜体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一种低能耗低压SVG装置进行详细描述：

如图1所示，本实用新型的一种低能耗低压SVG装置，包括IGBT逆变桥7、用于IGBT逆变桥7散热的散热器8和柜体13，IGBT逆变桥7和散热器8设置在柜体13内部；所述的柜体13内设置挡板11，挡板11将柜体13的内部分成相互连通的两个空间；所述挡板11的一侧设置IGBT逆变桥7，另一侧与柜体13之间形成热井空间；所述的散热器8设置在柜体13的热井空间内部。

本实用新型所述的IGBT逆变桥7是采用IGBT作为核心部件构成的逆变电路，所述的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。

本实用新型IGBT逆变桥7中的电子元件IGBT在工作时会产生热量，为了确保IGBT的热量能够有效的散发出去，使其能够正常的工作，本实用新型设置了用于IGBT逆变桥7散热的散热器8，散热器8将IGBT产生的热量及时的散发出去，以保证IGBT的正常工作，避免IGBT因热量不能及时散出而造成故障。

为了更好的将散热器8的热量排出柜体13，以确保散热器8的散热效率，本实用新型将柜体13进行重新设计，在柜体13内部设置了挡板11，挡板11与柜体13之间形成热井空间，所述的热井空间为一个井状空间，类似烟囱的内部空间，由于本实用新型的柜体13一般为长方体状，所以形成的热井空间一般也是直立细长形状。形成热井空间的目的在于，热井空间具有类似于烟囱的作用能够更好的进行循环风的流通，将散热器8设置在热井空间中，热井空间内形成的自循环风将散热器8的热量带走，更加有利于散热器8的热量排出。

如何设置挡板11，以及如何确保挡板11与柜体13之间形成热井空间是本实用新型的重点，作为本实用新型的一种优选的实施方式所述的挡板11的上端与柜体13的顶部连接，挡板11的下端与柜体13的底部具有一定的间隔；所述的柜体13内部的两个空间通过间隔连通。

本实用新型的挡板11的下端留有间隔，使得柜体内空气流通从挡板11的下部进入热井空间，这样的进风方式与烟囱的进风方式相同，更加有利于在热井空间内形成自循环风。

由于挡板11的底端留有间隔，为了确保热井空间内的进风，作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的柜体13上设置进风口10，进风口10设置在设有IGBT逆变桥7侧的柜体13上。

本实用新型的进风口10的设置确保了柜体内的进风，便于热井空间内形成自循环风，同时，将进风口10设置在设有IGBT逆变桥7侧的柜体13上，这样进入柜体13内部的风会经过IGBT逆变桥，可以在一定程度上起到散热的效果。若该侧柜体内还设置有其它电气元件，也可以起到对其它电气元件的散热效果。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的进风口10设置在柜体13的底部，进风口10与挡板7下端间隔的位置相对应。

本实用新型的进风口10的设置位置，实现了柜体13的进风口10与热井的进风口(也就是挡板11下端的间隔)相对，这样，从进风口进入柜体13内部的风更多的进入热井空间，增大了热井空间的进风量，热井空间对散热器8的散热效果更佳。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的进风口10上可拆卸的安装有防尘百叶窗。防尘百叶窗可有效的防止外界环境中的沙尘或者柳絮等杂物进入柜体，从而对柜体内的电气元件造成损坏，因此，进风口10上设置的防尘百叶窗使得本实用新型具有一定的防尘效果。防尘百叶窗采用可拆卸的方式安装，方便对其进行定期的清洁或者更换，防止防尘百叶窗使用时间太久而吸附太多灰尘杂物而造成低压SVG装置的二次污染，从而确保其防尘的有效性。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的柜体13上设置排风口1，排风口1设置在柜体13的热井空间上部。排风口13设置在热井空间的上部，使得热井空间起到类似烟囱的作用，促进了热井空间内的自循环风的流通，便于散热器的热量散发。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的散热器8安装在柜体13的热井空间底部。将散热器8设置在热井空间的底部时因为热井空间的底端设置间隔，冷风从该间隔进入热井空间，冷风进入热井空间后先与散热器8接触，将其热量带走，散热器8的散热效果更佳。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的散热器8为热管散热器，热管散热器包括热管和散热片；所述的热管靠近/接触IGBT逆变桥7设置，散热片设置在柜体13的热井空间内部。

本实用新型的散热器8采用热管散热器，热管散热器的热管是一种传热性极好的人工构件，常用的热管由三部分组成：主体为一根封闭的金属管，内部有少量工作介质和毛细结构，管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三种物理学原理：

(1)在真空状态下，液体的沸点降低；

(2)同种物质的汽化潜热比显热高的多；

(3)多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。

众所周知，无论何种散热方式，其最终散热媒介是空气，其他都是中间环接。而空气自然对流冷却是最直接和简便的方式，热管使自冷的应用范围迅速扩大。因为热管自冷散热系统无需风扇、没有噪音、免维修、安全可靠，热管风冷甚至自冷可以取代水冷系统，节约水资源和相关的辅助设备投资。此外，热管散热还能将发热件集中，甚至密封，而将散热部分移到外部或远处，能防尘、防潮、防爆，提高电器设备的安全可靠性和应用范围。

本实用新型采用了热管散热器后，IBGT产生的热量由热管散热器的热管充分交换至散热片，散热片上的热量由热井空间内形成的自循环风排出柜体13。

因此，本实用新型采用的热管散热器+热井空间的散热方式，很好的将IGBT的热量散发出去，大大的降低了现有的低压SVG装置的能耗。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的挡板11将柜体13的内部分成容积大小不等的两个空间；所述的IGBT逆变桥11设置在容积较大空间一侧，容积较小空间为热井空间。

这样设置，主要是由柜体13内部空间的作用所决定的，由于柜体13内部还需要安装其它电气元件，所以挡板11将柜体13内部分隔成两个容积大小不等的空间。而且，热井空间所需要的空间不需要太大，主要是考虑到其内部设置的散热器8的安装即可。因此，这样的设置方式可尽可能的利用柜体13的内部空间。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的SVG装置还包括与IGBT逆变桥7设置在柜体13的同一空间内的断路器2、避雷器4、控制器5、电容器6、电阻9以及电感器12。

本实用新型将断路器2、避雷器4、控制器5、电容器6、电阻9以及电感器12与IGBT逆变桥7设置在同一空间：一方面，由于设置IGBT逆变桥7的柜体空间更大，便于设置其它电气元件；另一方面，由于柜体13的进风口10设置在该侧，也可以对设置在该侧的电气元件进行一定的散热作用。

本实用新型的柜体13内部还设置有结构件3，结构件3主要为柜体13的支撑件或者电气元件的安装件。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种低能耗低压SVG装置，包括IGBT逆变桥(7)、用于IGBT逆变桥(7)散热的散热器(8)和柜体(13)，IGBT逆变桥(7)和散热器(8)设置在柜体(13)内部；其特征在于，所述的柜体(13)内设置挡板(11)，挡板(11)将柜体(13)的内部分成相互连通的两个空间；所述挡板(11)的一侧设置IGBT逆变桥(7)，另一侧与柜体(13)之间形成热井空间；所述的散热器(8)设置在柜体(13)的热井空间内部。

2.根据权利要求1所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的挡板(11)的上端与柜体(13)的顶部连接，挡板(11)的下端与柜体(13)的底部具有一定的间隔；所述的柜体(13)内部的两个空间通过间隔连通。

3.根据权利要求2所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的柜体(13)上设置进风口(10)，进风口(10)设置在设有IGBT逆变桥(7)侧的柜体(13)上。

4.根据权利要求3所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的进风口(10)设置在柜体(13)的底部，进风口(10)与挡板(11)下端间隔的位置相对应。

5.根据权利要求3或4所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的进风口(10)上可拆卸的安装有防尘百叶窗。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的柜体(13)上设置排风口(1)，排风口(1)设置在柜体(13)的热井空间上部。

7.根据权利要求1所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的散热器(8)安装在柜体(13)的热井空间底部。

8.根据权利要求1或7所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的散热器(8)为热管散热器，热管散热器包括热管和散热片；所述的热管靠近/接触IGBT逆变桥(7)设置，散热片设置在柜体(13)的热井空间内部。

9.根据权利要求1所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的挡板(11)将柜体(13)的内部分成容积大小不等的两个空间；所述的IGBT逆变桥(7)设置在容积较大空间一侧，容积较小空间为热井空间。

10.根据权利要求1或9所述的一种低能耗低压SVG装置，其特征在于，所述的SVG装置还包括与IGBT逆变桥(7)设置在柜体(13)的同一空间内的断路器(2)、避雷器(4)、控制器(5)、电容器(6)、电阻(9)以及电感器(12)。