CN204835897U - 柜体及风力发电机组的变流器 - Google Patents

柜体及风力发电机组的变流器 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种柜体及风力发电机组的变流器。该柜体包括柜本体和过线孔，过线孔设置在柜本体上并贯穿柜本体的柜壁，柜体还包括密封过线孔的第一密封结构，第一密封结构固定设置在过线孔内，第一密封结构具有容纳通孔。通过在过线孔内设置第一密封结构可以有效减慢水汽进入柜本体内的速度，进而防止柜本体内产生凝露，实现降低风电变流器柜体内的功率模块故障率的目的。

Description

柜体及风力发电机组的变流器
技术领域
本实用新型涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种柜体及风力发电机组的变流器。
背景技术
风力发电机通常设置在自然环境较为恶劣的地方，例如草原、戈壁、高山、海边等。若风力发电机安装在海边或近水地区工作时，由于环境湿度较大，导致进入变流器柜体内的空气湿度较大，这种湿空气容器在变流器的柜体内部产生凝露，而凝露使得变流器内的电气模块发生短路等故障，造成模块损坏，导致直驱型风力发电机的变流器模块故障率高，使得变流器在设备利用率及故障率上难以满足机组实际要求。
而现有技术中的变流器都具有加热除湿功能，在空气湿度较大的情况下，湿空气不断进入变流器柜体内部，变流器的加热除湿功能的除湿效果并不能满足需求，变流器内的模块的故障率依然很高。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种柜体及风力发电机组的变流器，以解决现有技术中的由柜体内凝露引起的变流器故障率高的问题。
为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种柜体，包括柜本体和过线孔，过线孔设置在柜本体上并贯穿柜本体的柜壁，柜体还包括密封过线孔的第一密封结构，第一密封结构固定设置在过线孔内，第一密封结构具有容纳通孔。
进一步地，第一密封结构包括基体，基体的外周壁设置有两个沿容纳通孔轴线方向间隔的密封凸缘，两个密封凸缘之间形成容纳柜壁的容纳环槽。
进一步地，基体包括圆柱形区段和从圆柱形区段延伸出的锥形区段，两个密封凸缘间隔设置在圆柱形区段上。
进一步地，过线孔为多个，至少一个过线孔内设置有第一密封结构。
进一步地，其中一部分过线孔为机侧过线孔，机侧过线孔位于柜体的顶部，机侧过线孔内设置有第一密封结构。
进一步地，其中一部分过线孔为网侧过线孔，网侧过线孔位于柜体的底部，网侧过线孔内设置有第一密封结构。
进一步地，其中一部分过线孔为水管进出过线孔，水管进出过线孔内设置有第一密封结构。
进一步地，柜体还包括门梁盖板，门梁盖板与柜体之间具有空隙，空隙处设置有填充空隙的第二密封结构。
根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组的变流器，包括柜体，该柜体为上述的任意一种柜体。
进一步地，风力发电机组的变流器还包括穿出线，穿出线通过容纳通孔穿出，沿容纳通孔的轴向，至少一部分容纳通孔的内壁面与相应的穿出线的外壁贴合。
本实用新型的实施例的柜体，通过在过线孔内设置第一密封结构，加强对柜体进行密封，降低水汽进入柜体内的速度，进而防止柜体内水汽饱和，实现防止凝露，降低功能模块故障率的目的。
附图说明
图1为本实用新型的实施例的柜体的立体结构示意图；
图2为本实用新型的实施例的柜体的另一视角的立体结构示意图；
图3为本实用新型的实施例的柜体的另一视角的立体结构示意图；
图4为本实用新型的实施例的第一密封结构的立体结构示意图；
图5为本实用新型的实施例的第一密封结构设置在过线孔内的立体剖视图。
附图标记说明：
10、柜本体；12、门梁盖板；121、空隙；13、通孔；21、机侧过线孔；22、网侧过线孔；23、水管进出过线孔；30、第一密封结构；31、容纳通孔；32、密封凸缘；33、容纳环槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例的柜体和风力发电机组的变流器进行详细描述。
名称解释：
绝对湿度：是指一定体积的空气中含有水蒸气的质量，单位为克/立方米。绝对湿度与温度在一起才有意义，空气中能够含有的湿度的量随温度变化。公式为：ρw＝e/(Rw*T)＝m/V。
e:蒸气压；Rw：水的气体常数；T：温度；m：空气中溶解的水的质量；V：空气体积。
相对湿度：是指绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度的高低，单位为％。相对湿度超过100％的空气中的水蒸气凝结水珠出来。
露点：是指对于含有一定量水汽的空气，在气压不变的情况下降低温度，使饱和水汽压降至与当时实际的水汽压相等时的温度，称为露点。
如图1至图4所示，柜体包括柜本体10、过线孔和第一密封结构30。过线孔的作用是供柜本体10内的线体穿出，其设置在柜本体10上并贯穿柜本体10的柜壁。由于过线孔贯通柜壁，而在线体穿过过线孔时，线体的外壁与过线孔的周壁之间会存在间隙，这会导致水汽通过间隙进入柜本体10内部，造成柜本体10内部湿度大，容易产生凝露造成柜本体10内的电气元件损坏。为了阻止水汽通过间隙进入柜本体10内，在过线孔内固定设置了第一密封结构30，其可以密封过线孔与线体之间的间隙，同时，第一密封结构30具有供线体通过的容纳通孔31，以确保线体可以正常地通过柜壁。
该柜体降低柜体内电气件的故障率的原理是：发明人通过分析柜体内空气凝露原理发现，在夏季或较为潮湿的地区柜体内的空气容易凝露的原因是柜体内的空气湿度大。造成柜体内空气湿度大的原因是柜体内的加热除湿部件的除湿速度(或除湿能力)小于湿空气进入柜体的速度。这样的情况下，当柜体内部湿空气含量高，同时温度变化大时，柜体内就非常容易发生凝露现象，柜体内凝露后很容易导致功率模块发生故障。
基于上述的发现，本实用新型采取加强柜体密封，降低湿空气进入柜体的速度的方法，使设置在柜体内部(或外部)的除湿部件能够及时降低柜体内部空气中水的含量，避免产生凝露，进而达到降低柜体内部功率模块故障率的目的。
降低湿空气进入速率进而能够降低凝露的依据是：
由于功率模块损坏多发生在潮湿地区，尤其是凝露现象导致的模块失效率非常高。因此，解决凝露问题，即可降低模块失效率。基于绝对湿度、相对湿度和露点的研究发现，凝露发生有两个基本条件，一是空气中含有一定量的水蒸气，二是温度差。当两个条件中任何一个条件被阻断时，凝露现象即可避免。因而，降低湿空气进入柜体的速度，让柜体内部(或外部)的除湿模块的除湿速度大于湿空气进入柜体的速度，使空气中水蒸气无法达到饱和状态，就无法形成凝露现象，就能达到保护功率模块的目的。
具体地，本实施例中，通过在过线孔内设置第一密封结构30将线体与过线孔之间的间隙弥补，以阻止水汽从设有第一密封结构30的过线孔进入柜体内，进而降低湿空气进入柜体的速率，从而防止凝露。
参见图1至图3所示，柜本体10上的过线孔为多个，至少一个过线孔内设置有第一密封结构30。只要在至少一个过线孔内设置第一密封结构30，就可以减少柜本体10与外界连通的间隙的数量，进而可以减缓水汽进入的速率。最优选地，在柜本体10的所有过线孔内均设置第一密封结构30，这样可以最大程度上降低水汽进入的速率。
具体地，其中一部分过线孔为机侧过线孔21，机侧过线孔21位于柜体的顶部。机侧过线孔21主要是供与风力发电机体连接的线体穿过。
还有一部分过线孔为网侧过线孔22，网侧过线孔22位于柜体的底部，网侧过线孔22主要是供与电网连接的线体穿过。
还有一部分过线孔为水管进出过线孔23，水管进出过线孔23主要是供对柜体内的部件进行冷却的冷却水管穿过。
在本实施例中，上述的过线孔内均设置有第一密封结构30。当然，在其它实施例中，过线孔内可以设置其它密封结构进行密封，例如设置密封胶层，或放置密封胶垫等。
如图1所示，柜体还包括门梁盖板12，柜体上与该门梁盖板12对应的位置上设置有多个通孔13，由于门梁盖板12与柜体之间具有空隙121，这使得空隙121和通孔13构成了连接柜体内部与外部的通道，水汽可以通过空隙121和通孔13进入柜体内。为了阻止水汽进入，空隙121和通孔13中密封任何一个均可阻断水汽进入路径，相较而言，空隙121的密封更加方便快捷，因此，空隙121处设置有填充空隙121的第二密封结构。在本实施例中，第二密封结构为密封胶层。
结合参见图4和图5所示，在本实施例中，第一密封结构30包括基体，基体包括圆柱形区段和从圆柱形区段延伸出的截锥形区段，基体的圆柱形区段外周壁设置有两个轴向间隔的密封凸缘32，两个密封凸缘32之间形成容纳柜壁的容纳环槽33，沿基体周向设有容纳通孔31。当第一密封结构30设置在过线孔内后，两个密封凸缘32分别与柜壁的内外表面贴合，一方面可以固定第一密封结构30，另一方面可以实现密封。线体通过第一密封结构30的容纳通孔31可以正常的穿出柜体。
优选地，为了提高密封效果，同时方便线体穿过第一密封结构30，第一密封结构30的容纳通孔31为锥形通孔，该锥形通孔的横截面形状为圆形，且沿轴向，该锥形通孔的横截面积逐渐减小。这样锥形通孔的锥形面可以有一定的导向作用，使得线体更容易穿过，且锥形通孔可以设置为与线体过盈配合，使得密封效果更好。
根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组的变流器，其包括柜体，该柜体为上述的柜体。才用该柜体可以有效降低柜体内空气湿度，进而防止凝露，以降低柜体内模块的故障率。
风力发电机组的变流器还包括穿出线，穿出线通过容纳通孔31穿出，沿容纳通孔31的轴向，至少一部分容纳通孔31的内壁面与相应的穿出线的外壁贴合，以形成密封。
综上，本实用新型相对现有技术采用增大除湿模块的除湿量以减小凝露的方式而言，利用现有的除湿功能，通过较少的改造成本即可很好地降低故障率，成本低、简单实用。
本实用新型的柜体及风力发电机组的变流器具有如下效果：
在柜体的至少一部分过线孔和空隙等处设置了密封结构，可以有效阻止水汽进入柜体内，降低水汽进入速率，防止柜体内水汽饱和，防止凝露，进而降低了柜体内的功率模块的故障率。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种柜体，其特征在于，包括柜本体（10）和过线孔，所述过线孔设置在所述柜本体（10）上并贯穿所述柜本体（10）的柜壁，所述柜体还包括密封所述过线孔的第一密封结构（30），所述第一密封结构（30）固定设置在所述过线孔内，所述第一密封结构（30）具有容纳通孔（31）。
2.根据权利要求1所述的柜体，其特征在于，所述第一密封结构（30）包括基体，所述基体的外周壁设置有两个沿所述容纳通孔（31）轴线方向间隔的密封凸缘（32），两个所述密封凸缘（32）之间形成容纳所述柜壁的容纳环槽（33）。
3.根据权利要求2所述的柜体，其特征在于，所述基体包括圆柱形区段和从所述圆柱形区段延伸出的锥形区段，两个所述密封凸缘（32）间隔设置在所述圆柱形区段上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的柜体，其特征在于，所述过线孔为多个，至少一个所述过线孔内设置有所述第一密封结构（30）。
5.根据权利要求4所述的柜体，其特征在于，其中一部分所述过线孔为机侧过线孔（21），所述机侧过线孔（21）位于所述柜体的顶部，所述机侧过线孔（21）内设置有所述第一密封结构（30）。
6.根据权利要求4所述的柜体，其特征在于，其中一部分所述过线孔为网侧过线孔（22），所述网侧过线孔（22）位于所述柜体的底部，所述网侧过线孔（22）内设置有所述第一密封结构（30）。
7.根据权利要求4所述的柜体，其特征在于，其中一部分所述过线孔为水管进出过线孔（23），所述水管进出过线孔（23）内设置有所述第一密封结构（30）。
8.根据权利要求1所述的柜体，其特征在于，所述柜体还包括门梁盖板（12），所述门梁盖板（12）与所述柜体之间具有空隙（121），所述空隙（121）处设置有填充所述空隙（121）的第二密封结构。
9.一种风力发电机组的变流器，包括柜体，其特征在于，所述柜体为权利要求1至8中任一项所述的柜体。
10.根据权利要求9所述的风力发电机组的变流器，其特征在于，所述风力发电机组的变流器还包括穿出线，所述穿出线通过所述容纳通孔（31）穿出，沿所述容纳通孔（31）的轴向，至少一部分所述容纳通孔（31）的内壁面与相应的所述穿出线的外壁贴合。
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