CN210092646U - 一种户外型四端口电能路由器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种户外型四端口电能路由器结构，包括集装箱壳体，集装箱壳体中设置有依次相邻的SST交流启动室，SST交流功率室，控制室，DC/DC功率室和DC/DC直流启动室，上述五个室之间设置有隔断使其相互独立，实现不同电压等级的电气隔离。采用集装箱形式，结构紧凑，整齐美观，占地面积小，节省场地成本，可快速安装、拆卸以及快速维护，且适于工业化应用。

Description

一种户外型四端口电能路由器结构

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种户外型四端口电能路由器结构。

背景技术

目前电能路由器设计为户内柜式结构设计，其针对户外安装条件时具有局限性，户内安装需要搭建设备房屋，占用大量的土地资源，从而增加项目资金成本和项目时间成本；且户内柜式结构在运输过程中需要将设备进行拆分，现场安装时需重新组装，需要大量的人力和设备来协助搬运安装；可见，对于新型电力设备，需设计一种结构紧凑、维护性好、可快速安装、各端口相互不干涉，且适于工业应用的电能路由器。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种户外型四端口电能路由器结构，以适应快速移动安装，土地资源紧缺，项目工期紧，运行环境恶劣等多种环境。

为达到上述目的，本实用新型所述一种户外型四端口电能路由器结构包括集装箱壳体，集装箱壳体中设置有四个隔断，将集装箱壳体分隔为依次相邻的SST交流启动室，SST交流功率室，控制室，DC/DC功率室和DC/DC直流启动室，上述五个室之间电气隔离。

进一步的，SST交流启动室中设置有交流避雷器，交流互感器，交流接触器，交流断路器和交流电抗器；交流互感器位于交流避雷器上方，交流互感器一侧设置有交流接触器，交流接触器下方设置有交流断路器，交流断路器下方设置有交流电抗器，交流电抗器安装在第一集装箱壳体的底面。

进一步的，SST交流功率室中设置有SST功率模块和散热风机，功率流从SST交流启动室的交流电抗器通过铜排连接至SST交流功率室的SST功率模块的高压侧，经过每个SST功率模块转换成直流后从SST功率模块前侧输出，所有SST功率模块输出汇流通过低压侧铜排连接至控制室中的直流柜。

进一步的，散热风机安装于SST功率模块上部。

进一步的，控制室中设置有直流柜，控制柜，逆变器和变压器，其中，直流柜和控制柜并排设置，逆变器和变压器并排设置，直流柜和逆变器设置在靠近SST交流功率室一侧，控制柜和变压器设置在靠近DC/DC功率室一侧。

进一步的，直流柜和逆变器，以及逆变器和DC/DC功率室采用电缆进行电气连接，电缆设置在集装箱壳体底部的电缆槽中。

进一步的，DC/DC功率室中设置有DC/DC功率模块和散热风机，散热风机安装于DC/DC功率模块上部。

进一步的，DC/DC直流启动室中设置有直流避雷器，直流接触器和直流电抗器，直流电抗器和直流避雷器的下端在同一水平位置，直流接触器设置在直流电抗器和直流避雷器上方。

进一步的，SST交流功率室中的SST功率模块和DC/DC功率室中的DC/DC功率模块从上至下分为A相，B相和C相三层，每层之间的电压差为10kV。

进一步的，SST交流启动室和DC/DC直流启动室的前后两侧分别有门板。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果，采用集装箱形式，结构紧凑，整齐美观，占地面积小，节省场地成本，可快速安装、拆卸以及快速维护，且适于工业化应用。

进一步的，设备内部布局合理，结构紧凑，各端口清晰明确，各室采用隔断隔离，使其相互独立，实现不同电压等级的电气隔离，有效的减少各室之间的干扰。

进一步的，合理的将10kV交流和10kV直流的高电压部分布置在集装箱的两端，中间通过两个功率室隔离，远离控制室，保证工作人员安全。

进一步的，散热风机安装于SST功率模块上部，将SST功率模块的热损耗强制排到设备外部，合理的利用了功率室内部高度空间。

进一步的，直流柜和逆变器，以及逆变器和DC/DC功率室采用电缆进行电气连接，电缆设置在集装箱壳体底部的电缆槽中，使控制室无裸漏的铜排和电缆，保证工作人员的安全。

进一步的，SST交流功率室中的SST功率模块和DC/DC功率室中的DC/DC功率模块从上至下分为A相，B相和C相三层，每层之间的电压差为10kV，按照每相一层的布局，在集装箱内部有限的高度空间即保证了电气爬电距离和爬距又保证了空间的紧凑性。从上至下分为A相，B相，C相三层，每层之间的电压等级为10kV直流，按照每相一层的布局，在有限的高度空间即保证了电气爬电距离和爬距又保证了空间的紧凑性。

进一步的，SST交流启动室和DC/DC直流启动室的前后两侧分别有门板，方便内部元器件安装和维护。

附图说明

图1为户外型四端口电能路由器结构俯视布局图；

图2为电能路由器功率流示意图；

图3为SST交流启动室左视图；

图4a为SST交流功率室主视图；

图4b为SST交流功率室左视图；

图5为控制室俯视图；

图6为DC/DC功率室主视图；

图7为DC/DC直流启动室右视图；

附图中：1、SST交流启动室，2、SST交流功率室，3、控制室，4、DC/DC功率室，5、DC/DC直流启动室，6、交流避雷器，7、交流互感器，8、交流接触器，9、交流断路器，10、交流电抗器，11、SST功率模块，12、散热风机，13、低压侧铜排，14、DC/DC功率模块，15、直流电抗器，16、直流接触器，17、直流避雷器，18、直流柜，19、控制柜，20、逆变器，21、变压器，22、集装箱壳体，23-门板，24-隔断，25-功率流，26-空气流向，27-风道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型实施例中，术语“上”、“下”、“左”和“右”分别指附图中所对应的“上”、“下”、“左”和“右”。术语“SST”为“电能路由器”。

参照图1，一种户外型四端口电能路由器结构整体为集装箱形式，采用户外型设计并调整电压及增加相应输出端口，解决电能路由器户外使用的高问题。灵活运用结构设计知识创新结构形式，以适应多种设备运行环境。结构包含集装箱壳体22，集装箱壳体22中设置有隔断，将集装箱壳体22隔成依次相邻的SST交流启动室1，SST交流功率室2，控制室3，DC/DC功率室4和DC/DC直流启动室5，上述五个室之间采用30mm厚中空金属板隔断使其相互独立，实现不同电压等级的电气隔离。隔断前后两端与集装箱壳体22连接。将整个SST系统的启动部分，功率部分和控制部分集成在一起。在SST设备运行时，如需工作人员进行操作，只需进入位于中间的控制室3对控制柜19操作，控制室3内部控制柜19可对SST设备整体进行控制和管理，不需要进入其他室操作。

参照图2，图中箭头方向为功率流动方向，SST功率流从图2中左侧的SST交流启动室内10kV交流电抗器10通过铜排连接到SST交流功率室内的SST功率模块11，将10kV交流电经过SST功率模块11转换成±375V直流电，进入直流柜18，由直流柜18输出±375V直流电，并且把±375V直流电分配给逆变器20和DC/DC功率室4内的DC/DC功率模块14，最终由逆变器20转换成380V交流电输出，由DC/DC功率室4转换成10kV直流输出。此布局合理的将10kV交流和10kV直流的高电压部分布置在集装箱的两端，中间通过两个功率室隔离，远离控制室，保证工作人员安全。

参照图3，SST交流启动室中设置有10kV交流避雷器6，10kV交流互感器7，10kV交流接触器8，10kV交流断路器9和10kV交流电抗器10等器件。启动室工作时，功率流从启动室底部进线，经过10kV交流避雷器6→10kV交流互感器7→10kV交流接触器8→10kV交流断路器9→10kV交流电抗器10，以此顺序从下至上，从上至下方向布置成两列，合理的利用了SST交流启动室的空间，功率流清晰，方便维护。具体为：10kV交流避雷器6和10kV交流互感器7位于同一列，10kV交流接触器8，10kV交流断路器9和10kV交流电抗器10等器件位于同一列，10kV交流互感器7位于10kV交流避雷器6上方，10kV交流互感器7和10kV交流接触器8在竖直方向上的位置相同，10kV交流接触器8下方设置有10kV交流断路器9，10kV交流断路器9下方设置有10kV交流电抗器10，10kV交流电抗器10安装在第一集装箱壳体22的底面，所有元器件之间通过铜排连接。SST交流启动室的前后两侧分别开设有门板23，即集装箱壳体22上SST交流启动室的位置前后两侧开设有门板23，方便内部元器件安装和维护。

参照图4a和图4b，SST交流功率室中设置有SST功率模块11和散热风机12。在SST运行时，SST功率模块会有热损耗，热损耗部分安装在风道27内，需通过散热风机12将热量强制排至集装箱外部，风道27位于SST交流功率室中的DC/DC功率模块上部，风道的出口伸出集装箱壳体22外。功率流从SST交流启动室1交流电抗器10通过铜排连接至SST交流功率室2的SST功率模块11的后部高压侧，经过每个SST功率模块11转换成±375V直流后从SST功率模块11前侧输出，所有SST功率模块11输出汇流通过低压侧铜排13连接至控制室直流柜13。SST功率模块11从上至下分为A相，B相和C相三层，每层之间的电压差为10kV交流，按照每相一层的布局，在集装箱内部有限的高度空间即保证了电气爬电距离和爬距又保证了空间的紧凑性。散热风机12安装于SST功率模块11顶部，将SST功率模块11的热损耗强制排到设备外部，合理的利用了功率室内部高度空间。

参照图5，控制室中设置有直流柜18，控制柜19，逆变器20和变压器21等。其中：直流柜18和控制柜19并排设置，逆变器20和变压器21并排设置，直流柜18和逆变器20设置在靠近SST交流功率室一侧，控制柜19和变压器21设置在靠近DC/DC功率室一侧；各设备为独立柜体，柜体材质采用钢板，有效防止相互之间的电磁干扰。功率流±375V直流从SST交流功率室经过铜排13连接至控制室的直流柜18中，通过直流柜18分配给逆变器20和DC/DC功率室4。逆变器20和变压器21是将直流柜分配的±375V直流转换成380V交流输出，控制柜19通过光纤和电缆控制着其他室的工作状态，在电能路由器工作时，工作人员只需进入控制室通过控制柜对其他室进行控制。直流柜18和逆变器20以及逆变器20和DC/DC功率室4之间的电气连接是采用电缆通过集装箱底部的电缆槽连接，使控制室无裸漏的铜排和电缆，保证工作人员的安全。

参照图6，DC/DC功率室中设置有DC/DC功率模块14和散热风机12。DC/DC功率模块14散热部分安装在风道内，通过顶部散热风机将热量排至设备外部。功率流从控制室的直流柜通过电缆连接至功率模前侧的低压铜排13，经过每个DC/DC功率模块14转换成10kV直流电压从DC/DC功率模块14后侧高压铜排输出至DC/DC直流启动室5。DC/DC功率模块14从上至下分为A相，B相，C相三层，每层之间的电压等级为10kV直流，按照每相一层的布局，在有限的高度空间即保证了电气爬电距离和爬距又保证了空间的紧凑性。散热风机12安装于DC/DC功率模块14顶部，将热强制排到设备外部，合理的利用了功率室内部高度空间。

参照图7，DC/DC直流启动室中设置有10kV直流避雷器17，10kV直流接触器16和10kV直流电抗器15，所有器件根据功率流采用从下至上，从上至下方向布置。DC/DC直流启动室工作时，功率流通过铜排连接至DC/DC直流启动室，经过10kV直流电抗器15→10kV直流接触器16→10kV直流避雷器17。所有器件布置在中间一列，按照功率流的顺序分接线，按照图7中的功率流方向输出。10kV直流电抗器15和10kV直流避雷器17的下端在同一水平位置，10kV直流接触器16设置在10kV直流电抗器15和10kV直流避雷器17上方，10kV直流电抗器15的输出端和10kV直流接触器16的输入端连接，在DC/DC直流启动室的后侧设置有门板，方便内部元器件安装和维护。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，包括集装箱壳体(22)，集装箱壳体(22)中设置有四个隔断，将集装箱壳体(22)分隔为依次相邻的SST交流启动室(1)，SST交流功率室(2)，控制室(3)，DC/DC功率室(4)和DC/DC直流启动室(5)，上述五个室之间电气隔离。

2.根据权利要求1所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，SST交流启动室中设置有交流避雷器(6)，交流互感器(7)，交流接触器(8)，交流断路器(9)和交流电抗器(10)；交流互感器(7)位于交流避雷器(6)上方，交流互感器(7)一侧设置有交流接触器(8)，交流接触器(8)下方设置有交流断路器(9)，交流断路器(9)下方设置有交流电抗器(10)，交流电抗器(10)安装在第一集装箱壳体(22)的底面。

3.根据权利要求1所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，SST交流功率室中设置有SST功率模块(11)和散热风机(12)，交流启动室(1)的交流电抗器(10)通过铜排连接至SST交流功率室(2)中的SST功率模块(11)的高压侧，SST功率模块(11)输出端通过低压侧铜排(13)与控制室(3)中的直流柜(18)连接。

4.根据权利要求3所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，散热风机(12)安装于SST功率模块(11)上部。

5.根据权利要求1所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，控制室(3)中设置有直流柜(18)，控制柜(19)，逆变器(20)和变压器(21)，其中，直流柜(18)和控制柜(19)并排设置，逆变器(20)和变压器(21)并排设置，直流柜(18)和逆变器(20)设置在靠近SST交流功率室(2)一侧，控制柜(19)和变压器(21)设置在靠近DC/DC功率室(4)一侧。

6.根据权利要求5所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，直流柜(18)和逆变器(20)，以及逆变器(20)和DC/DC功率室(4)采用电缆进行电气连接，电缆设置在集装箱壳体(22)底部的电缆槽中。

7.根据权利要求1所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，DC/DC功率室中设置有DC/DC功率模块(14)和散热风机(12)，散热风机(12)安装于DC/DC功率模块(14)上部。

8.根据权利要求1所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，DC/DC直流启动室(5)中设置有直流避雷器(17)，直流接触器(16)和直流电抗器(15)，直流电抗器(15)和直流避雷器(17)的下端在同一水平位置，直流接触器(16)设置在直流电抗器(15)和直流避雷器(17)上方。

9.根据权利要求1所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，SST交流功率室(2)中的SST功率模块(11)和DC/DC功率室(4)中的DC/DC功率模块(14)从上至下分为A相，B相和C相三层，每层之间的电压差为10kV。

10.根据权利要求1所述的一种户外型四端口电能路由器结构，其特征在于，SST交流启动室(1)和DC/DC直流启动室(5)的前后两侧分别有门板(23)。

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