CN207053377U - 变流器柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种变流器柜，包括：柜体、功率单元、散热管路和风机；所述功率单元的数量为至少两个，沿纵向方向间隔设置在所述柜体内；所述风机设置在所述柜体的顶部；所述散热管路沿纵向方向延伸，且所述散热管路设有数量与功率单元相同的进风口，一个进风口与一个功率单元正对，所述散热管路的出风口与所述风机的进风口相连。本实用新型提供的变流器柜具有较好的散热效果。

Description

变流器柜

技术领域

本实用新型涉及变流器装配技术，尤其涉及一种变流器柜。

背景技术

随着我国城市的快速发展，城市轨道列车以其较快的运行速度、较大的运载能力以及较为精准的运行时间等优点得到了越来越广泛的应用。城市轨道列车的供电大多数为直流供电，轨道列车内设置的变流器将直流电网输出的直流电变换为交流电提供给牵引系统和辅助系统使用。轨道列车内还设置有能量回馈系统，用于将轨道列车的制动能量回馈至直流供电网络，达到节能的效果。

能量回馈系统中设置的变流器通常设置在变流器柜内，除了变流器之外，变流器柜内还设置有直流母排、接触器、断路器等器件，使得变流器柜的体积较大，占据了轨道列车中较大的空间，造成了变流器柜的安装难度较大。并且，变流器中的功率单元在工作的过程中会产生较多的热量，在变流器柜内或柜门上设置有风扇，用于向柜外排出热气。但是采用风扇进行散热的效果较差，若要提高散热效果，可以增加风扇的数量，但是一方面又增加了变流器柜的布局难度，还增大了变流器的体积和重量，另一方面也增大了电量消耗。

实用新型内容

本实用新型提供一种变流器柜，用于解决现有技术中的变流器柜散热效果不好的问题。

本实用新型提供一种变流器柜，包括：柜体、功率单元、散热管路和风机；所述功率单元的数量为至少两个，沿纵向方向间隔设置在所述柜体内；所述风机设置在所述柜体的顶部；所述散热管路沿纵向方向延伸，且所述散热管路设有数量与功率单元相同的进风口，一个进风口与一个功率单元正对，所述散热管路的出风口与所述风机的进风口相连。

如上所述的变流器柜，所述柜体包括：柜门、左侧板、右侧板、背板、顶板和底板；所述柜门上设有数量与功率单元相同的滤网板，一个滤网板与一个功率单元正对。

如上所述的变流器柜，所述顶板上设有顶部网板，所述顶部网板与所述风机的出风口正对。

如上所述的变流器柜，所述散热管路的出风口设置有导流圈。

如上所述的变流器柜，所述散热管路包括：主管路和与所述主管路连通的数量与功率单元相同的分支管路，各分支管路的一端均与所述主管路相连，各分支管路的另一端均作为所述散热管路的进风口且与所述功率单元抵接。

如上所述的变流器柜，所述分支管路与功率单元之间设置有密封条。

如上所述的变流器柜，所述柜体内还设有电阻单元；

所述电阻单元设置在所述柜体的顶部左侧；所述功率单元设置在所述柜体的右侧。

如上所述的变流器柜，所述风机为无蜗壳离心风机。

如上所述的变流器柜，所述右侧板设有横梁，所述功率单元设置于所述横梁上。

如上所述的变流器柜，所述柜体内还设置有至少两个通风风扇，至少两个通风风扇设置在顶板上。

本实用新型所提供的技术方案，通过采用至少两个功率单元沿纵向方向间隔布设在柜体内，且采用散热管路沿纵向方向布设，散热管路中的每一个进风口与一个功率单元正对，散热管路的出风口设置有风机，在风机产生的负压作用下，功率单元产生的热量能够沿着散热管路快速流动并排出柜体。本实施例中，采用的散热管路和风机能够促使空气形成有序流动，进而快速排出热量，提高散热效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的变流器柜的透视图；

图2为本实用新型实施例提供的变流器柜的右视图；

图3为本实用新型实施例提供的变流器柜的正视图。

附图标记：

1-柜体； 111-左门板； 112-右门板；

113-九折弯型材； 114-三通接头； 115-横梁；

116-滑轨； 12-顶板； 13-底板；

14-滤网板； 15-顶部网板； 16-顶部吊环；

17-按钮指示灯； 2-功率单元； 3-散热管路；

31-主管路； 32-分支管路； 33-密封条；

4-风机； 5-电阻单元； 6-通风风扇；

71-避雷器； 72-隔离开关； 73-熔断器；

74-断路器； 75-传感器单元； 76-接触器单元；

77-除湿加热器； 78-铜排； 8-底座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的变流器柜的透视图，图2为本实用新型实施例提供的变流器柜的右视图，图3为本实用新型实施例提供的变流器柜的正视图。如图1至图3所示，本实施例提供一种变流器柜，包括：柜体1、功率单元2、散热管路3和风机4。其中，功率单元2的数量为至少两个，沿纵向方向间隔设置在柜体1内。上述纵向方向即为图1的上下方向。

风机4位于柜体1内且设置在柜体1的顶部，风机4的进风口朝下。散热管路3沿纵向方向延伸，且散热管路3设有数量与功率单元2相同的进风口，一个进风口与一个功率单元2正对，散热管路3的出风口与风机4的进风口相连。

将至少两个功率单元2间隔布置，能够避免热量集中，有利于快速散热。在风机4负压作用下，功率单元2附近的空气能够沿着散热管路3流动并被吸入风机4，则每个功率单元2产生的热量能够较快速地随着空气流动被排出柜体1，提高了散热效果。

本实施例所提供的技术方案，通过采用至少两个功率单元2沿纵向方向间隔布设在柜体1内，且采用散热管路3沿纵向方向布设，散热管路3中的每一个进风口与一个功率单元2正对，散热管路3的出风口设置有风机4，则在风机4负压作用下，功率单元2产生的热量能够沿着散热管路3快速流动并排出柜体1。本实施例中，采用的散热管路3和风机4能够促使空气形成有序流动，进而快速排出热量，提高散热效果。

上述风机具体可采用无蜗壳离心风机，其风量较大，能够进一步提高冷却效果。

如图1至图3所示，上述柜体1具体可包括：柜门、左侧板、右侧板、背板、顶板12和底板13，其中，左侧板、右侧板和背板在图中均未示出。柜门包括对开的左门板111和右门板112。左侧板与左门板111相邻，右侧板与右门板112相邻。上述风机4具体可安装在柜体1的顶板上。

柜门1上设有数量与功率单元2相同的滤网板14，一个滤网板14与一个功率单元2正对。本实施例中，采用三个功率单元2，则滤网板14的数量为三个，如图3所示，在风机4的作用下，柜体1外部的空气通过滤网板14进入柜体1内，再经过功率单元2进入散热管路3内，之后沿着散热管路3流动至排出柜体1，空气经过功率单元2能够带走功率单元2产生的热量。采用滤网板14还可以滤除柜体1外部的杂质颗粒，避免进入柜体1内。

如图1所示，上述顶板12上设有顶部网板15，顶部网板15与风机4的出风口正对，从风机4的出风口排出的空气可穿过顶部网板15。另外，在背板上也可以设置滤网板14，从风机4的出风口排出的空气也可以穿过背板上的滤网板14排出柜体1外。顶部网板15可滤除外部大体积的杂质颗粒掉进柜体1内，避免影响柜体1内的各器件的正常工作。

具体的，在顶板12上开设尺寸大于风机4的通孔，风机4可采用吊装的方式通过该通孔进行安装和维修。在通孔的位置处安装顶部网板15，顶部网板15包括板框和不锈钢滤网，不锈钢滤网固定在板框内。板框上设有螺栓孔，通过螺栓安装至顶板12上。

在柜体1的左侧板、右侧板和背板上均设置有横梁，风机4可通过螺栓安装至横梁上，例如：安装至右侧板或背板的横梁上。

进一步的，在散热管路3的出风口设置有导流圈(图中未示出)，导流圈与风机4的进风口留有一定间隙。导流圈可采用现有技术中常用的结构，其作用是对空气进行导向，使其进入风机4内。导流圈上设置有安装孔，通过螺栓安装至散热管路3上。

如图2所示，上述散热管路3具体包括：主管路31和与主管路31连通的数量与功率单元2相同的分支管路32，各分支管路32的一端均与主管路31相连，各分支管路32的另一端均作为散热管路3的进风口且与功率单元2抵接。本实施例中，功率单元2的数量为三个，则分支管路32的数量也为三个。主管路31沿纵向方向延伸，三个分支管路32间隔排布且沿横向方向延伸至与功率单元2抵接。则流经功率单元2的空气首先进入分支管路32中，再汇集至主管路31中，空气的流动方向可参照图2中箭头的方向。

散热管路3具体可采用热镀锌板铆接而成，如图2所示的结构，在热镀锌板连接处的间隙内设置密封胶，提高密封效果，以使空气在散热管路3内有序流动。散热管路3可通过螺栓固定在柜体1内的横梁上，例如固定在背板和右侧板的横梁上。

如图2所示，进一步的，在分支管路32与功率单元2之间设置有密封条33，即：在分支管路32的进风口处设置密封条33。密封条33可采用自夹紧式的密封条，以提高密封性，避免空气从功率单元2与分支管路32之间的间隙漏出而影响散热效果。并且，若分支管路32采用上述热镀锌板制成，则密封条33包覆在热镀锌板的锋利切口上，进而避免划伤维修人员。

如图1所示，在上述技术方案的基础上，柜体1内还设置有电阻单元5，由于电阻单元5的发热量也较大，因此，将电阻单元5与功率单元2分开设置，避免热聚集。具体的，将功率单元2设置在柜体1的右侧，将电阻单元5设置在柜体1的顶部左侧，增大二者之间的距离，有利于提高散热效果。

在上述右侧板上设置有横梁115，功率单元2可安装至横梁115上。具体的，可在横梁115上设置有滑轨116，功率单元2可滑动安装至滑轨116上，方便安装。进一步的，为了提高功率单元2的安装强度，还可以在柜体1的中间设置纵向的中间隔板(图中未示出)，中间隔板将柜体1分隔成左右两个空间，功率单元2位于右侧的空间内。在中间隔板上也设置有横梁，功率单元2除了安装至右侧板的横梁上之外，也可以同时安装至中间隔板的横梁上。

采用散热管路3可将功率单元2产生的热量迅速排出，柜体1内其它器件产生的热量也需要排出。因此，可以在柜体1内设置有至少两个通风风扇6，本实施例中采用两个通风风扇6，均设置在顶板12上，以保证柜体1内通风。

进一步的，除了采用上述散热管路3对功率单元2进行散热的方式(简称：风冷)之外，还可以采用水冷的方式，即：在功率单元2的周围布设冷水管路，冷水管路内设有循环流动的冷水。在冷水管路的外壁上会凝结有小水珠，或者为了避免冷空气在其它器件上凝结呈水珠，还可以在柜体1内设置除湿加热器77，用于局部加热，避免冷空气凝结成水珠进而影响柜体1内的绝缘效果。

对于上述柜体1的结构，采用九折弯型材113搭建而成主框架，九折弯型材113是通过多道折弯工艺加工而成的，其上布设有安装孔，便于安装各类标准设备及配件，具有较强的通用性。沿着长、宽、高三个方向延伸的九折弯型材113之间通过三通接头114连接。主框架形成的六个面分别与顶板12、底板13、左侧板、右侧板、背板、左门板111和右门板112相连。图1为了展示出柜体1内的各器件，省略了左门板111、右门板112和左侧板。在左侧板、右侧板和背板上设置有横梁115、纵梁(图中未标示)，用于安装各电器部件。顶板12上设有顶部吊环16，用于吊装柜体1运输。

整个柜体1的尺寸可根据其内部需要容纳的电器部件的数量和体积来设定，本实施例中，对于额定功率为1MW的功率单元2，柜体1的长宽高分别为1600mm×1200mm×2300mm。

在柜体1的底部，具体在底板13上设置方形孔，便于电缆穿过，实现下进下出的电路接线方式，便于统一接线和维修。

柜体1内还设有隔离开关72、熔断器73、断路器74、传感器单元75、接触器单元76、避雷器71，其中，隔离开关72、熔断器73、断路器74、传感器单元75设置在柜体1中靠近门板的位置，便于维修。将接触器单元76和避雷器71设置在柜体1中靠近背板的位置。隔离开关72、熔断器73和断路器74均通过铜排78连接，从而避免采用较粗的电缆而使得接线杂乱且操作便捷性较差。将上述功率单元2的接口均朝向门板的方向，以便于接线和维护。

上述电阻单元5、传感器单元75、接触器单元76、避雷器71、除湿加热器77、隔离开关72和铜排78均位于上述中间隔板的左侧空间内。

另外，将柜体1内的各电器部件按照重量体积进行优化组合设计，将较重的部件设置在中下部，将较轻的部件设置在上部，以使整个变流器柜的重心平稳，结构紧凑且便于检修。

如图3所示，左门板111上设有按钮指示灯17，便于对柜体1的工作状态进行指示及操控。

柜体1的底部设置有底座8，柜体1的底板固定在底座8上。

另外，在左门板111上还设有一个滤网板14，也能够起到通风和散热的作用。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种变流器柜，其特征在于，包括：柜体、功率单元、散热管路和风机；所述功率单元的数量为至少两个，沿纵向方向间隔设置在所述柜体内；所述风机设置在所述柜体的顶部；所述散热管路沿纵向方向延伸，且所述散热管路设有数量与功率单元相同的进风口，一个进风口与一个功率单元正对，所述散热管路的出风口与所述风机的进风口相连。

2.根据权利要求1所述的变流器柜，其特征在于，所述柜体包括：柜门、左侧板、右侧板、背板、顶板和底板；所述柜门上设有数量与功率单元相同的滤网板，一个滤网板与一个功率单元正对。

3.根据权利要求2所述的变流器柜，其特征在于，所述顶板上设有顶部网板，所述顶部网板与所述风机的出风口正对。

4.根据权利要求3所述的变流器柜，其特征在于，所述散热管路的出风口设置有导流圈。

5.根据权利要求4所述的变流器柜，其特征在于，所述散热管路包括：主管路和与所述主管路连通的数量与功率单元相同的分支管路，各分支管路的一端均与所述主管路相连，各分支管路的另一端均作为所述散热管路的进风口且与所述功率单元抵接。

6.根据权利要求5所述的变流器柜，其特征在于，所述分支管路与功率单元之间设置有密封条。

7.根据权利要求1-6任一项所述的变流器柜，其特征在于，所述柜体内还设有电阻单元；

所述电阻单元设置在所述柜体的顶部左侧；所述功率单元设置在所述柜体的右侧。

8.根据权利要求1-6任一项所述的变流器柜，其特征在于，所述风机为无蜗壳离心风机。

9.根据权利要求2-6任一项所述的变流器柜，其特征在于，所述右侧板设有横梁，所述功率单元设置于所述横梁上。

10.根据权利要求2所述的变流器柜，其特征在于，所述柜体内还设置有至少两个通风风扇，至少两个通风风扇设置在顶板上。