CN205105083U - 一种变流器柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变流器柜，包括由前面板、后面板、侧面板、底面板和顶面板围合而成的柜体，所述柜体内安装有电抗器和功率模块，所述前面板、后面板以及侧面板的内壁上均设置有第一隔音层，所述柜体内部竖直设置有散热风道，所述电抗器和功率模块均位于所述散热风道的外部，所述散热风道上设置有多个与柜体内部相连通的通风孔，所述散热风道的外侧安装有第二隔音层，内侧设置有吸音层。本实用新型的变流器柜具有结构简单、能够有效抑制排风组件与电抗器的振动噪声与气动噪声等优点。

Description

一种变流器柜

技术领域

本实用新型主要涉及电力设备技术领域，特指一种变流器柜。

背景技术

目前机车所使用的大功率变流器通常由主电路系统、配电系统、控制系统以及柜体构成，此外还有冷却风机、热交换器等散热系统。如今客户对变流器的噪声日益关注，因而进行减振降噪工作具有重要的经济意义。其中变流器降噪技术是一项复杂的系统工程，全面的噪声治理具有较大难度，不仅需要从主动控制上考虑优化设计相应的机械部件，降低噪声源的辐射声能；同时还需要研究噪声传递途径上的处理方式，使得变流器噪声得到显著衰减。

根据变流器本身的构成特点，其主要振动噪声源于变压器、电抗器产生的电磁振动噪声和风机系统产生的气动噪声。其中电抗器噪声源于电抗器本体磁致伸缩与磁通不均、负载电流产生的漏磁通、气隙中漏磁；电抗器本体振动源于硅钢片磁致伸缩而引起铁芯振动、铁心接缝处磁力线发生畸变产生的纵牵力和铁心中磁通分布不均在硅钢片产生的侧推力。其中气动噪声源于冷却风机运行以及内部空气流动产生的二次噪声，同时气动噪声又与变压器、电抗器的温升直接相关。因此，由于变流器噪声源的多样性和复杂性，需考虑多物理场的相互耦合影响，对其进行整体噪声预测和优化具有较大难度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、能够有效抑制柜体内振动噪声与气动噪声的变流器柜。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种变流器柜，包括由前面板、后面板、侧面板、底面板和顶面板围合而成的柜体，所述柜体内安装有电抗器和功率模块，所述前面板、后面板以及侧面板的内壁上均设置有第一隔音层，所述柜体内部竖直设置有散热风道，所述电抗器和功率模块均位于所述散热风道的外部，所述散热风道上设置有多个与柜体内部相连通的通风孔，所述散热风道的外侧安装有第二隔音层，内侧设置有吸音层。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述散热风道包括前隔板、后隔板以及两侧的侧隔板，所述前隔板与后隔板均平行于所述前面板且后隔板靠近所述后面板，所述后隔板的顶部外侧设置有排风组件，所述后隔板上与排风组件对应的位置开设有通风口，至少一块面板的底部设置有与所述散热风道相连通的进风口，所述后隔板与后面板之间的顶面板上设置有排风口。

所述后隔板的内侧与排风组件的对应位置处平铺设置有一加强板。

所述后隔板的外侧与排风组件之间安装有一层橡胶沥青基阻尼片。

所述第二隔音层包括两层钢板以及位于两层钢板之间的高聚物多孔弹性吸音棉层。

所述吸音层为吸音漆。

所述第一隔音层为隔音棉或者橡胶沥青基阻尼片。

所述电抗器安装于所述底面板上，且电抗器与底面板之间设置有阻尼减振垫。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的变流器柜，在各面板的内侧均设置有第一隔音层，不仅能有效的降低柜体内部宽频气动噪声源（偶极子和四级子）向外部辐射的声强度，并且也能有效的隔离电抗器振动产生的高频电磁噪声，而且能极大的降低柜体正面和侧面辐射出的噪音波峰，从而极大的提高了人能感受的噪音强度，提高整机所产生噪音的声品质；散热风道的外侧设置有第二隔音层，有效的隔离了从风道高速流体产生的宽频气动噪声。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图（正面）。

图2为本实用新型的结构示意图（背面，去除面板）。

图3为本实用新型中散热风道的俯视结构示意图。

图4为本实用新型中后隔板与散热组件的安装结构示意图。

图5为本实用新型中第一隔音层的安装结构示意图。

图6为本实用新型中第二隔音层的结构示意图。

图中标号表示：1、柜体；11、前面板；12、侧面板；13、顶面板；14、后面板；15、第一隔音层；16、底面板；2、电抗器；21、阻尼减振垫；3、功率模块；4、散热风道；41、前隔板；42、后隔板；43、侧隔板；44、第二隔音层；441、钢板；442、高聚物多孔弹性吸音棉层；45、吸音层；5、排风组件；51、加强板；52、橡胶沥青基阻尼片。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1至图6所示，本实施例的变流器柜，包括由前面板11、后面板14、侧面板12、底面板16和顶面板13围合而成的柜体1，柜体1内安装有电抗器2和功率模块3，前面板11、后面板14、侧面板12的内壁上均设置有第一隔音层15，柜体1内部竖直设置有散热风道4，电抗器2和功率模块3均位于散热风道4外，散热风道4上设置有多个与柜体1内部相连通的通风孔，散热风道4的外侧均安装有第二隔音层44，内侧均设置有吸音层45。本实用新型的变流器柜，在各面板的内侧均设置有第一隔音层15，不仅能有效的降低柜体1内部宽频气动噪声源（偶极子和四级子）向外部辐射的声强度，并且也能有效的隔离电抗器2振动产生的高频电磁噪声，而且能极大的降低柜体1正面和侧面辐射出的噪音波峰，从而极大的提高了人能感受的噪音强度，提高整机所产生噪音的声品质；散热风道4的外侧设置有第二隔音层44，有效的隔离了从风道高速流体产生的宽频气动噪声。

如图5所示，本实施例中，第一隔音层15为6mm以上厚度的隔音棉或者橡胶沥青基阻尼片52，其中橡胶沥青基阻尼片52厚度4mm左右，面密度为3～4Kg/m2。通过第一隔音层15不仅能有效的降低柜体1内部宽频气动噪声源（偶极子和四级子）向柜体1外辐射的声强度，并且通过特定的仿真计算也能有效的隔离电抗器2振动产生的高频电磁噪声。由于变流器柜的主要人机结合面（安装和维护）就在正反面，通过前后面以及侧面（空置地方）贴敷隔音材料能极大的降低柜体1正面和侧面辐射出的噪音波峰，从而极大的提高了人能感受的噪音强度，提高整机所产生噪音的声品质。同时采用的材料均为轻质阻尼材料，密度较低，虽铺设面较大但质量极低，对整机重量贡献量较少。

如图2和图3所示，本实施例中，散热风道4包括前隔板41、后隔板42以及两侧的侧隔板43，前隔板41与后隔板42均平行于前面板11且后隔板42靠近后面板14，后隔板42的顶部外侧设置有排风组件5，后隔板42上与排风组件5对应的位置开设有通风口，至少一块面板的底部设置有与散热风道4相连通的进风口，后隔板42与后面板14之间的顶面板13上设置有排风口，其中在各隔板的内侧涂抹有涂覆3mm左右的吸音层45（吸音漆），以及在外侧设置第二隔音层44，提高了整个风道的固有频率，可以避开变流器柜低频时的共振；内侧采用吸音漆可以避免采用吸音棉所导致的堵塞风道的问题，由于吸音棉一般采用胶粘连接，时间长了会导致胶老化，导致吸音棉脱落，堵塞风道致使模块过温，但用吸音漆就不存在这个问题，漆的附着力较强不会随着使用时间变长而脱落，增强了变流器可靠性。另外功率模块3以及其它模块分别位于前隔板41与前面板11之间的空间内或者后隔板42与后面板14之间的空间内。

如图6所示，本实施例中，第二隔音层44包括两层钢板441以及位于两层钢板441之间的高聚物多孔弹性吸音棉层442。其中钢板441厚度为1mm，高聚物多孔弹性吸音棉层442厚度为3mm，由于有两层钢板441能增加整个风道的刚度，减少风机高速旋转引起的共所振产生的低频噪音，除此之外由于中间夹有一层3mm厚的高聚物多孔弹性吸音棉，与两层钢板441做成了隔吸降噪结构，有效的隔离了从风道高速流体产生的宽频气动噪声。采用上述里层吸音外层隔音再加上钢板441本能隔音特性，能显著的减少噪声在风道传播时的强度，由于多孔吸音材料的存在，噪声衰减的更快同时也能减少通过气固耦合向柜外辐射的噪音。不仅如此上述降噪材料也能填满散热器与风道之间的空隙，在一定范围内可以消除散热器翅片与风道的干涉，同时也使得通过散热器翅片的气流增加，提高散热器通风效率。

如图4所示，本实施例中，后隔板42的内侧与排风组件5（风机）的对应位置处平铺设置有一加强板51，加强板51为3mm的钢板，显著增加整个后隔板42的刚度，后隔板42的外侧与排风组件5之间安装有一层橡胶沥青基阻尼片52。上述结构缓冲了风机传给后隔板42的振动，削弱了气固耦合，从而从源头上消弱气动噪声在柜体1上的传播。因为风机排风口直接与大气相连，为了保证风机效率，本着降低整机气动阻力的原则又无法在风机排风口增加阻尼，故减少风机振动削弱气固耦合显得十分重要。在增加阻尼的同时又增加后隔板42的刚度可以避免单一措施无法有效减少风机高速振动的问题，一方面增加刚度一方面减少缓冲，相互配合可以有效的减少风机振动，降低振动和气动噪声。

如图2所示，本实施例中，电抗器2安装于散热风道4正下方的底面板16上，且电抗器2与底面板16之间设置有阻尼减振垫21，进一步减少电抗器2工作时所产生的振动。

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。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种变流器柜，包括由前面板（11）、后面板（14）、侧面板（12）、底面板（16）和顶面板（13）围合而成的柜体（1），所述柜体（1）内安装有电抗器（2）和功率模块（3），其特征在于，所述前面板（11）、后面板（14）以及侧面板（12）的内壁上均设置有第一隔音层（15），所述柜体（1）内部竖直设置有散热风道（4），所述电抗器（2）和功率模块（3）均位于所述散热风道（4）的外部，所述散热风道（4）上设置有多个与柜体（1）内部相连通的通风孔，所述散热风道（4）的外侧安装有第二隔音层（44），内侧设置有吸音层（45）。

2.根据权利要求1所述的变流器柜，其特征在于，所述散热风道（4）包括前隔板（41）、后隔板（42）以及两侧的侧隔板（43），所述前隔板（41）与后隔板（42）均平行于所述前面板（11）且后隔板（42）靠近所述后面板（14），所述后隔板（42）的顶部外侧设置有排风组件（5），所述后隔板（42）上与排风组件（5）对应的位置开设有通风口，至少一块面板的底部设置有与所述散热风道（4）相连通的进风口，所述后隔板（42）与后面板（14）之间的顶面板（13）上设置有排风口。

3.根据权利要求2所述的变流器柜，其特征在于，所述后隔板（42）的内侧与排风组件（5）的对应位置处平铺设置有一加强板（51）。

4.根据权利要求3所述的变流器柜，其特征在于，所述后隔板（42）的外侧与排风组件（5）之间安装有一层橡胶沥青基阻尼片（52）。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的变流器柜，其特征在于，所述第二隔音层（44）包括两层钢板（441）以及位于两层钢板（441）之间的高聚物多孔弹性吸音棉层（442）。

6.根据权利要求5所述的变流器柜，其特征在于，所述吸音层（45）为吸音漆。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的变流器柜，其特征在于，所述第一隔音层（15）为隔音棉或者橡胶沥青基阻尼片（52）。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的变流器柜，其特征在于，所述电抗器（2）安装于所述底面板（16）上，且电抗器（2）与底面板（16）之间设置有阻尼减振垫（21）。