CN207782372U - 用于风力发电机组的密封柜体的散热系统和电缆转接箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于风力发电机组的密封柜体的散热系统和电缆转接箱。在所述密封柜体中设置有发热元件，所述散热系统包括设置在所述发热元件上的石墨导热片，所述石墨导热片伸出到所述密封柜体外，并沿着所述密封柜体的外壁延伸。根据本实用新型，可通过石墨导热片的一次传导将热传递到密封柜体的外部，在保证密封柜体的密封性的同时可灵活地改变热传导的路径，从而通过密封柜体的外壁进行散热，增大散热面积。与现有技术中的空空换热器相比，可减小散热系统所占的体积、提高系统可靠性并保证良好的散热效果。

Description

用于风力发电机组的密封柜体的散热系统和电缆转接箱

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，更具体地说，涉及一种用于风力发电机组的密封柜体的散热系统和包括该散热系统的电缆转接箱。

背景技术

风力发电机组中使用的柜体(例如，电缆转接箱、变桨柜和机舱柜)中通常会存在发热元件(例如，电缆转接箱中的铜排)，因此需要对这些发热元件进行散热。

柜体一般分为开式柜体和密闭柜体。密闭柜体一般用于潮湿地区、存在海上盐雾的地区或者有腐蚀威胁的地区，此时柜体不允许与外界进行物质交换，柜体密封等级需要达到IP65甚至以上的防护等级。在这种情况下，需要热源与柜体内的空气进行第一次对流、柜体内空气与柜体壁面进行第二次对流、柜体壁面之间进行传导后通过柜体的外壁面与外部空气进行第三次对流。这种情况下往往导致散热效果非常不好，热路的不通畅就会导致从热源到柜体内空气再到柜体外壁面与环境温度之间存在很大的温度梯度而导致柜体过温。

为了更好的降温，在现有技术中，采用空空换热器的设计，即采用两个风扇分别驱动内循环与外循环，在内循环与外循环之间只进行热量交换而不进行物质交换。但是，这种设计存在如下问题：首先，这种设计需要非常大的体积以用于散热器、风道的安装。其次，电机的引入不仅增加了成本，也降低了系统的可靠性(电机容易损坏)。另外，内循环的空冷要求在将柜体内部的空气升高到一定温度才能换热，柜体内部空气温度的升高可能对柜体内其它部件产生不利的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在保证密封柜体的密封性的同时可灵活地改变热传导的路径的用于密封柜体的散热系统以及包括该散热系统的电缆转接箱。

根据本实用新型的一方面，提供一种用于风力发电机组的密封柜体的散热系统，在所述密封柜体中设置有发热元件，所述散热系统包括设置在所述发热元件上的石墨导热片，所述石墨导热片伸出到所述密封柜体外，并沿着所述密封柜体的外壁延伸。

可选地，所述散热系统还可包括导热绝缘件，所述导热绝缘件可设置在所述发热元件与所述石墨导热片之间。

可选地，所述导热绝缘件可通过导热胶固定至所述发热元件，所述石墨导热片通过导热胶固定至所述导热绝缘件。或者，所述导热绝缘件和所述石墨导热片可通过螺栓固定至所述发热元件，在所述发热元件、所述导热绝缘件和所述石墨导热片中的彼此相邻的两者之间涂有导热胶。

可选地，所述散热系统还可包括设置在所述密封柜体的外部并与所述石墨导热片接触的散热翅片。

可选地，所述石墨导热片可通过导热胶固定至所述密封柜体的外壁，所述散热翅片可通过导热胶或螺栓固定至所述石墨导热片。

可选地，所述散热系统还可包括在所述密封柜体外部邻近所述石墨导热片设置的散热风扇。

可选地，所述导热绝缘件可以为陶瓷垫片。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组的电缆转接箱，所述电缆转接箱为密封柜体，且所述电缆转接箱中设置有铜排，所述电缆转接箱可包括设置在所述铜排上的导热绝缘件以及设置在所述导热绝缘件上的石墨导热片，所述石墨导热片伸出到所述电缆转接箱外，并沿着所述电缆转接箱的外壁延伸。

可选地，所述导热绝缘件和所述石墨导热片可设置在所述铜排的接线端子处。

可选地，所述电缆转接箱的壳体上可设置有伸出孔，所述石墨导热片可通过所述伸出孔伸出到所述电缆转接箱外，在所述伸出孔处可填充有密封胶。

根据本实用新型，可通过石墨导热片的一次传导将热传递到密封柜体的外部，在保证密封柜体的密封性的同时可灵活地改变热传导的路径，从而通过密封柜体的外壁进行散热，增大散热面积。与现有技术中的空空换热器相比，可减小散热系统所占的体积、提高系统可靠性并保证良好的散热效果。

另外，根据本实用新型，还可在密封柜体外部设置散热翅片和散热风扇，以进一步提高散热效果。

附图说明

图1是示出风力发电机组的电缆转接箱的立体图；

图2是图1中的电缆转接箱去掉上部柜体之后的示意图；

图3是根据本实用新型的实施例的应用于电缆转接箱的散热系统的一个示例的示意图；

图4是根据本实用新型的实施例的应用于电缆转接箱的散热系统的另一示例的示意图。

具体实施方式

根据本实用新型的实施例的散热系统可适用于风力发电机组的密封柜体。例如，当风力发电机组被用于潮湿地区、存在海上盐雾的地区或者其它有腐蚀威胁的地区时，需要将风力发电机组中的柜体(例如，电缆转接箱、变桨柜和机舱柜)设置为密封柜体，以确保柜体内的发热元件(例如，电缆转接箱中的铜排)不被腐蚀。

如在背景技术部分中所陈述的，当采用空空换热器对密封柜体进行散热时，会带来散热系统占用空间大、系统可靠性低和散热效果不好的问题。根据本实用新型的实施例的散热系统可尤其适用于风力发电机组的密封柜体，并且不会产生以上问题。

以下，将以密封柜体为风力发电机组的电缆转接箱、发电元件为铜排为例来描述根据本实用新型的实施例的散热系统，然而，本实用新型不限于此，散热系统还可被应用于风力发电机组的其它密封柜体，例如，变桨柜和机舱柜。

如图1和图2所示，铜排2可设置在电缆转接箱1中，铜排2可通过接线端子3与外部电缆电连接。

如图3所示，根据本实用新型的实施例的散热系统可包括设置在铜排2上的导热绝缘件10以及设置在导热绝缘件10上的石墨导热片20，石墨导热片20可伸出到电缆转接箱1外，并沿着电缆转接箱1的外壁延伸。

在电缆转接箱1中，由于接线端子3处存在接触电阻，因此接线端子3处产生的热量非常高，成为电缆转接箱1中最热的位置。因此，在图3的示例中，导热绝缘件10和石墨导热片20设置在铜排2的靠近接线端子3处的部分处。然而，应理解的是，导热绝缘件10和石墨导热片20可设置在铜排2的任意位置上。

根据本实用新型的实施例，由于铜排2为导体，因此可首先在铜排2上设置导热绝缘件10进行绝缘。应理解的是，当其它柜体中的发热元件的外表面绝缘(例如，已经使用绝缘层包覆电子元件)时，可省略导热绝缘件10，而在发热元件上直接设置石墨导热片20。

根据本实用新型的实施例，导热绝缘件10可以为陶瓷垫片，陶瓷垫片可具有较高的热导率，同时可以起到绝缘的作用。另外，根据本实用新型的实施例，导热绝缘件10可通过导热胶粘结到铜排2上。然而，本实用新型不限于此，导热绝缘件10也可通过螺栓30固定到铜排2。在导热绝缘件10通过螺栓30固定到铜排2的情况下，导热绝缘件10和铜排2之间的接触可能不够紧密，因此还可在铜排2与导热绝缘件10之间涂导热胶，以保证铜排2与导热绝缘件10之间的紧密接触，从而保证铜排2将热充分传递到导热绝缘件10。

类似地，石墨导热片20也可通过导热胶粘结到导热绝缘件10上，或者可通过螺栓30固定到导热绝缘件10上。在石墨导热片20通过螺栓30固定到导热绝缘件10上的情况下，可在导热绝缘件10与石墨导热片20之间涂导热胶，以保证导热绝缘件10与石墨导热片20之间的紧密接触，从而保证导热绝缘件10将热充分传递到石墨导热片20。

石墨导热片20由于其自身的片层状结构可具有良好的随型性(即，可依据应用场合或应用表面进行整体或部分弯折等变形)，因此可很好地适应任何表面，并可灵活地改变传导路线。根据本实用新型的实施例，可在电缆转接箱1的壳体5上开设伸出孔51，石墨导热片20可通过伸出孔51伸出到电缆转接箱1外，在电缆转接箱1外，石墨导热片20可弯折并可贴附在电缆转接箱1的外壁上。

石墨导热片20可通过例如导热胶粘结到电缆转接箱1的外壁，以将热传递至电缆转接箱1。因此，可通过石墨导热片20的一次传导将铜排2的热传递到电缆转接箱1的外部，并可通过电缆转接箱1的外壁实现大面积的散热。

根据本实用新型的实施例，可在伸出孔51处填充密封胶52，以保证电缆转接箱1的密封。

另外，可在设置在电缆转接箱1的外部的石墨导热片20上进一步设置散热翅片40，以提高石墨导热片20的散热效果(图3中的箭头表示散热方向)。可选地，散热翅片40可通过例如导热胶或螺栓固定至石墨导热片20。散热翅片40的结构不受具体限制，而是可选用本领域中任意合适的散热翅片。

另外，如图4所示，根据本实用新型的实施例，还可在电缆转接箱1外部邻近石墨导热片20设置散热风扇50，以进一步增强散热效果(图4中的箭头表示散热方向)。散热风扇50的结构不受具体限制，而是可选用本领域中任意合适的散热风扇。

根据本实用新型的实施例，可在电缆转接箱1内的铜排2上(例如，接线端子3处)设置如上所述的多个石墨导热片20，以将铜排2产生的热通过石墨导热片20的一次传导充分地散发到电缆转接箱1的外部，并利用电缆转接箱1的外壁充分地散热。

根据本实用新型的实施例，可采用类似的形式将上述散热系统应用于风力发电机组的其它密封柜体(例如，变桨柜和机舱柜)。具体地，可将导热绝缘件10和石墨导热片20设置在密封柜体中的发热元件上，然后将石墨导热片20伸出到密封柜体外并使其沿着密封柜体的外壁延伸。当发热元件的外表面已被绝缘时，可省略导热绝缘件10，而仅将石墨导热片20设置在发热元件上。

如上所述，根据本实用新型的实施例，可通过石墨导热片的一次传导将热传递到密封柜体的外部，在保证密封柜体的密封性的同时可灵活地改变热传导的路径，从而通过密封柜体的外壁进行散热，增大散热面积。与现有技术中的空空换热器相比，可减小散热所占的体积、提高系统可靠性并保证良好的散热效果。

另外，根据本实用新型的实施例，还可在密封柜体外部设置散热翅片和散热风扇，以进一步提高散热效果。

虽然已表示和描述了本实用新型的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (10)

1.一种用于风力发电机组的密封柜体的散热系统，在所述密封柜体中设置有发热元件，其特征在于，所述散热系统包括设置在所述发热元件上的石墨导热片(20)，所述石墨导热片(20)伸出到所述密封柜体外，并沿着所述密封柜体的外壁延伸。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述散热系统还包括导热绝缘件(10)，所述导热绝缘件(10)设置在所述发热元件与所述石墨导热片(20)之间。

3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述导热绝缘件(10)通过导热胶固定至所述发热元件，所述石墨导热片(20)通过导热胶固定至所述导热绝缘件(10)，或者

所述导热绝缘件(10)和所述石墨导热片(20)通过螺栓(30)固定至所述发热元件，在所述发热元件、所述导热绝缘件(10)和所述石墨导热片(20)中的彼此相邻的两者之间涂有导热胶。

4.根据权利要求1或2所述的散热系统，其特征在于，所述散热系统还包括设置在所述密封柜体的外部并与所述石墨导热片(20)接触的散热翅片(40)。

5.根据权利要求4所述的散热系统，其特征在于，所述石墨导热片(20)通过导热胶固定至所述密封柜体的外壁，所述散热翅片(40)通过导热胶或螺栓固定至所述石墨导热片(20)。

6.根据权利要求1或2所述的散热系统，其特征在于，所述散热系统还包括在所述密封柜体外部邻近所述石墨导热片(20)设置的散热风扇(50)。

7.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述导热绝缘件(10)为陶瓷垫片。

8.一种风力发电机组的电缆转接箱，所述电缆转接箱(1)为密封柜体，且所述电缆转接箱(1)中设置有铜排(2)，其特征在于，所述电缆转接箱(1)包括设置在所述铜排(2)上的导热绝缘件(10)以及设置在所述导热绝缘件(10)上的石墨导热片(20)，所述石墨导热片(20)伸出到所述电缆转接箱(1)外，并沿着所述电缆转接箱(1)的外壁延伸。

9.根据权利要求8所述的电缆转接箱，其特征在于，所述导热绝缘件(10)和所述石墨导热片(20)设置在所述铜排(2)的接线端子(3)处。

10.根据权利要求8所述的电缆转接箱，其特征在于，所述电缆转接箱(1)的壳体(5)上设置有伸出孔(51)，所述石墨导热片(20)通过所述伸出孔(51)伸出到所述电缆转接箱(1)外，在所述伸出孔(51)处填充有密封胶。