CN209388894U - 电气装置和带有冷却装置的电气设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电气装置(6)，所述电气装置具有至少一个布置在壳体(7)中的电气部件(43、44)，所述壳体具有冷却装置(8)，所述冷却装置实现了从壳体内部向外的热传导。本实用新型的特点在于，所述装置具有用于在声学上减弱在内部产生的干扰噪声的消音器件(10)。本实用新型还涉及一种具有按照本实用新型的电气装置(6)的电气设备(1)。

Description

电气装置和带有冷却装置的电气设备
技术领域
本实用新型涉及一种带有至少一个布置在壳体中的电气部件的电气装置，所述壳体具有冷却装置，所述冷却装置实现了从壳体内部向外的热传递。
背景技术
这种装置例如由WO 2009/062534A1已知。已知的电气装置指的是变流器的模块。所述模块包括由模块壳体包围的半导体结构元件。在已知的装置中，冷却装置包括两个冷却板，所述冷却板设计用于向外传递在半导体结构元件中产生的热量。冷却板这样布置，使得它们在此构成了壳体壁的一部分。
其它的电气装置、尤其是在高压技术和中压技术中的、例如电容器组或者说电容储能库(英语“capacitor bank”)的电容器也必须配设装备有冷却装置的壳体。在能量传输装置中，这种电容器组(通常与相应的电感相结合地)用于修正传输的功率系数。因此尤其能够优化传输功率和传输的质量。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，建议一种本文开篇所述的电气装置，其能够尽可能多样性地应用。
所述技术问题在按照所述类型的装置中由此解决，即所述装置还具有用于在声学上减弱在内部产生的干扰噪音的消音器件或者说阻尼器件。
本实用新型基于以下认知，即在交变电压中使用所述装置时，所述装置的电气部件可能受到机械激励。例如在交变电压网中，除了通常为50Hz的基础频率外同样出现频率高达数千赫兹的更高频的谐波。电气部件、例如电容器组的电容器由于所述高频率这样被机械激励，使得在装置的壳体内可能产生强烈的噪声。该干扰噪声也可在能够由人察觉的频谱中出现。如果在居民区附近运行所述电气装置或者应用了所述装置的电气设备，那么所述装置或者设备的运行者必须在可能的干扰噪声最大值方面履行通常较为严格的义务或者说条件。通过按照本实用新型的电气装置能够满足所述条件，因此即使在针对形成于装置中的干扰噪声预设了相对严格的上限的位置上也能够有利地特别多样化地应用所述装置。
冷却装置优选在壳体中包括至少一个冷却开口，所述冷却开口设计用于通过在壳体的内部升温的空气的对流实现向外的热传导。在装置的运行中升温时，电气部件通过它的部件壳体向包围它的空气放出热量。所述空气由此升温并且通过对流上升。热量能够通过优选位于上部、例如位于壳体的盖子中的冷却开口向外释放。为了确保持续的空气流，可以在对置的壳体下侧设置相同类型的冷却开口。以此方式提供了在结构上特别简单并且低成本的冷却装置。由此同样可行的是，设置特别简单的消音器件。在此，消音器件例如能够包括至少一个冷却开口的适宜的盖子。适宜地在至少一个电气部件的上方和下方设置多个冷却开口。这确保了在壳体中的尽可能好的对流。
可视为特别优选的是，冷却装置包括多个缝隙状的冷却开口，所述冷却开口设计用于通过在壳体的内部升温的空气的对流实现向外的热传导。
优选将至少一个冷却开口布置在至少一个电气部件的竖直壁的上方。由自身的研究得出，大部分热量从电气部件的壁的竖直表面排出。因此，通过将冷却开口定位在竖直壁上方能够实现最好的冷却效果。消音器件优选这样布置，使得通过至少一个冷却开口到达外部的空气流导引通过所述消音器件。在此能够使向外穿透冷却开口的干扰噪音在声学上被减弱。通过冷却开口的用于最佳热量排放的适当布置，能够在较好的冷却效果和较好的声学阻尼之间达到特别好的平衡。由此能够避免由于对流的减少而限制冷却效果。
特别有利的是，设置多个冷却开口，其中，至少一个冷却开口布置在至少一个电气部件的至少一个竖直壁的下方。
按照本实用新型的一种优选的实施形式，至少一个电气部件是电容器。一个或多个电容器能够布置在电气装置的壳体内部，其中，电容器接头从壳体中导出。每个电容器可以具有自身的方形的部件壳体。根据应用情况自然也可以考虑部件壳体的其它形状。冷却装置可以包括冷却开口，所述冷却开口在壳体中布置在部件壳体的竖直表面的上方和/或下方。
按照本实用新型的一种实施形式，消音器件包括用于使从内部逸出的空气流转向的转向装置。消音器件可以例如包括至少一个空气通道。所述空气通道能够例如与一个或多个冷却开口相连。因此从壳体中逸出的空气在到达外部之前将通过所述空气通道转向。转向装置通过空气流的转向在声学上减弱干扰噪声。转向装置既能够布置在壳体内，也能够布置在壳体的外侧上。转向装置适宜地这样构造，使得空气流尽可能不被所述转向装置影响。这可以例如通过空气通道的适宜的尺寸设计实现。
对于附加的声学减弱可能有利的是，消音器件具有减弱噪声或者说消音的材料。所述减弱噪声的材料例如可以是适当的织物、带有开放的或闭合的孔的多孔材料或类似材料。减弱噪声的材料例如可以安置在壳体的内侧。但所述材料尤其也可以安置在转向装置上、例如安置在空气通道中。在空气流逸出时，干扰噪声通过转向装置或者空气通道向外附加地被减弱。
被视为特别有利的是，消音器件设计用于使干扰噪声的响度降低至少 10dB、优选至少20dB。以此方式使有关干扰噪声方面的特别严格的要求也能够被满足。
按照本实用新型的一种优选的实施形式，消音器件包括布置在至少一个冷却开口上方的消音罩，所述消音罩在其面向冷却开口的一侧配设有减弱噪声的材料。以此方式提供了在结构上特别简单的并且高效的声学阻尼。消音罩例如能够借助螺纹连接固定在壳体外部。消音罩适宜地具有一个或多个排出开口，空气流能够通过所述排出开口向外流动。因此在一个或者多个冷却开口与至少一个排出开口之间形成了空气通道，空气流能够借助所述空气通道转向。至少一个排出开口优选相对于至少一个冷却开口错开地布置。消音罩优选具有竖直侧面，所述竖直侧面从壳体的上侧垂直地向上延伸，其中，至少一个排出开口布置在至少一个所述侧面上。通过至少一个冷却开口向上升的空气流由此沿着与之垂直的方向被转向。消音罩在此具有的附加优点是，使污物或外来物体不易进入壳体中。可以有利地避免雪、沙或者小生物、例如昆虫通过冷却开口从上向下进入壳体中。
此外，消音器件可以包括布置在至少一个冷却开口下方的下部消音罩，并且所述下部消音罩在其面对冷却开口的一侧配设有减弱噪声的材料。布置在壳体下侧中的冷却开口尤其能够由下部消音罩覆盖。所述消音罩和下部消音罩能够相同类型地构造。
为了改善对干扰噪声的减弱，由消音罩和/或下部消音罩覆盖的壳体部分也能够在外部和/或内部配设减弱噪声的材料。
消音器件优选设计用于减弱在100Hz至5kHz之间的频率范围中的干扰噪声。特别有利的是，消音器件的最大声学消音能力处于100Hz至5kHz之间的频率范围中。待减弱的、由于高频谐波产生的干扰噪声处于该频率范围中。
此外，本实用新型还涉及一种电气设备，其包括至少一个电气装置，所述电气装置带有壳体并且带有至少一个布置在所述壳体中的电气部件，其中，壳体具有冷却装置，所述冷却装置实现了从壳体的内部向外的热传递。
这种设备来自之前已经提到的专利文献WO2009/062534A1。在所述专利文献中描述的设备是具有多个模块的变流器，所述模块分别具有模块壳体，在所述模块壳体中布置有半导体部件。在此，冷却装置以冷却板的形式给出，所述冷却板构成了壳体的部分。
同样已知的是电容器组，其用于在交变电压网中进行无效功率补偿。电容器组具有多个布置在壳体中的电容器。
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供按照本实用新型所述类型的电气设备，其能够尽可能多样化地应用。
所述技术问题在按照本实用新型所述类型的设备中由此解决，即冷却装置具有用于减弱在内部产生的干扰噪声的消音器件。
按照本实用新型的设备的优点尤其通过使用按照本实用新型的、装备有消音器件的电气装置得出。
按照本实用新型的设备尤其也能够应用在以关于噪声产生方面的严格要求为使用前提条件的位置中。
根据按照本实用新型的设备的一种优选实施例，电气装置构成了电容器组的至少一部分，其中，多个电气部件布置在电气装置的壳体中，其中，所述电气部件是电容器。
此外，关于按照本实用新型的设备，之前描述的所有按照本实用新型的装置的变型方案都是可应用的。
附图说明
下面将根据在图1、图2和图3中示出的实施例进一步阐述本实用新型。在附图中：
图1在示意性的视图中示出了按照本实用新型的电气设备的实施例；
图2在示意性的视图中示出了按照本实用新型的电气部件的第一实施例；
图3在示意性的视图中示出了按照本实用新型的电气部件的第二实施例。
具体实施方式
图1详细地示出了形式为电容器组1的电气设备，所述电气设备借助适宜的开关2能够与多相交变电压网的相导线3相连。
电容器组1包括多个电容器41-44的接地的串联电路。在附图1中仅以图形示出了四个电容器41-44。然而它们的数量可以远高于此并且可以与相应的应用相关。这在图1中借助间断的线段5表明。电容器43和44布置在共同的壳体中并且由此构成了电气装置6的部件。
下面将在图2和图3中详细介绍电气装置6的结构。
在图2中示出了按照本实用新型的电气装置6的第一实施例。所述装置 6包括壳体7，在所述壳体中布置有形式为电容器43和44的电气部件。每个电容器43或者44具有部件壳体431或者441。此外每个部件还具有两个从壳体7导出的接头X1和X2。
装置6还具有冷却装置8，所述冷却装置包括六个形式为冷却缝81至 86的冷却开口。三个下部冷却缝84-86在部件43、44的下方布置在壳体7 中。三个上部冷却缝81-83在部件43、44的上方布置在壳体7中。在此，上部冷却缝81-83定位在部件壳体431、441的竖直表面或者壁91-94的上方，因为部件43、44在那里向壳体7中放出大部分热量。
装置6还具有消音器件10。所述消音器件10包括减弱噪音的材料，所述材料安设在壳体7的面向部件43、44的一侧并且所述材料完全地或部分地覆盖壳体7的内表面。
在图3中示出了电气装置11的第二实施例。装置11包括三个形式为电容器的电气部件12、13和14。每个部件12、13、14具有两个从装置11的壳体15导出的接头X1和X2。每个部件12、13和14具有长方体状的部件壳体16，所述部件壳体部分地从壳体15的内部151伸出。
装置11具有包括长条形的冷却开口17的冷却装置，所述冷却开口布置在壳体15的上部。冷却开口17尤其布置在部件壳体16的后部的竖直侧面的上方，以便确保尽可能好的冷却。
此外，装置11具有消音器件，所述消音器件在本实施例中包括消音罩18。在图3中，消音罩18具有向下开放的长方体的形状。消音罩18覆盖在冷却开口17上地安设，这在图3中由两个间断的箭头19表明。出于清楚的原因示出了在未装配的状态下的消音罩18。消音罩18还在其侧面包括缝隙状的排出开口20，其中两个排出开口在图3的视图中是不可见的，因为它们是向后侧开放的。消音罩18的面向冷却开口17的一侧完全或部分地被减弱噪音的材料覆盖。壳体7的由消音罩18遮盖的表面同样通过减弱噪音的材料覆盖。此外优选同样能够在壳体7的下侧设置下部消音罩，所述下部消音罩的结构与消音罩18一致。
经过部件壳体的表面放出的热量形成了在壳体15内上升的空气流。所述空气流通过冷却开口17向外导引。在此，空气流必须先通过由消音罩18 构成的空气通道。空气流在此被转向并且最后通过缝隙状的排出开口20到达外部。由空气流携带的干扰噪声在通过消音罩18时总共减弱了约20dB。

Claims (15)

1.一种电气装置(6)，具有至少一个布置在壳体(7)中的电气部件(43、44)，所述壳体具有冷却装置(8)，所述冷却装置实现了从壳体(7)的内部向外的热传递，其中，装置(6)具有用于在声学上减弱在内部产生的干扰噪声的消音器件(10)，其特征在于，所述冷却装置(8)包括至少一个处于壳体(7)中的冷却开口(81-86)，所述冷却开口设置用于通过在壳体(7)的内部升温的空气的对流实现向外的热传导。
2.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，冷却装置(8)包括多个缝隙状的冷却开口(81-86)，所述冷却开口设置用于通过在壳体(7)的内部升温的空气的对流实现向外的热传导。
3.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，所述至少一个冷却开口(81-83)布置在至少一个电气部件(43、44)的至少一个竖直壁(91-94)的上方。
4.根据权利要求3所述的装置(6)，其特征在于，设置有多个冷却开口(81-86)，其中，至少一个冷却开口(84-86)布置在至少一个电气部件(43、44)的至少一个竖直壁(91-94)的下方。
5.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，所述至少一个电气部件(43、44)是电容器。
6.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，消音器件(10)包括用于使从内部逸出的空气流转向的转向装置。
7.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，消音器件(10)具有减弱噪声的材料。
8.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，消音器件(10)设置用于将干扰噪声的响度降低至少10dB。
9.根据权利要求8所述的装置(6)，其特征在于，消音器件(10)设置用于将干扰噪声的响度降低至少15dB。
10.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，消音器件(10)包括布置在至少一个冷却开口(17)上方的消音罩(18)，并且所述消音罩在其面对所述冷却开口(17)的一侧配设有减弱噪声的材料。
11.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，消音器件(10)包括布置在至少一个冷却开口下方的下部消音罩，并且所述下部消音罩在其面对冷却开口的一侧配设有减弱噪声的材料。
12.根据权利要求10或11所述的装置(6)，其特征在于，壳体的被消音罩和/或下部消音罩覆盖的部分配设有减弱噪声的材料。
13.根据权利要求1所述的装置(6)，其特征在于，消音器件(10)的最大声学减弱能力处于100Hz至5kHz之间的频率范围中。
14.一种电气设备(1)，包括至少一个电气装置(6)，所述电气装置具有壳体(7)以及至少一个布置在所述壳体(7)中的电气部件(43、44)，其中，壳体(7)具有冷却装置(8)，所述冷却装置实现了从壳体的内部向外的热传导，其中，所述装置还具有用于减弱在内部产生的干扰噪声的消音器件(10)，其特征在于，所述冷却装置(8)包括至少一个处于壳体(7)中的冷却开口(81-86)，所述冷却开口设置用于通过在壳体(7)的内部升温的空气的对流实现向外的热传导。
15.根据权利要求14所述的电气设备(1)，其特征在于，所述设备是无效功率补偿设备，其中，电气装置(6)构成了电容器组的至少一部分，其中，在电气装置(6)的壳体(7)中布置有多个电气部件(43、44)，其中，电气部件(43、44)是电容器。
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