CN210093119U - 一种应急电源装置的逆变器柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种应急电源装置的逆变器柜，涉及逆变器柜技术领域，逆变器柜具有可开合的前门和后门，在前门上设置有前防尘网，在后门上设置有后防尘网，并且前防尘网占据前门的面积比例以及后防尘网占据后门的面积比例皆大于等于80％；逆变器柜在内部设有用于分割出逆变模块舱室空间的纵向支架以及若干进一步分割逆变模块舱室空间的隔板，隔板用于承载逆变模块；逆变器柜在侧壁上设有若干用于逆变模块电源导线接入的通孔。本实用新型能够显著提升逆变器柜的散热性能，并且能够保证逆变器柜的直流输入导线长度相同。

Description

一种应急电源装置的逆变器柜

技术领域

本实用新型涉及逆变器柜技术领域，尤其涉及一种应急电源装置的逆变器柜。

背景技术

逆变器，也称逆变电源，是利用晶闸管电路把直流电转变成交流电的电源装置。逆变器柜作为逆变器的保护屏障，柜体的可靠性、水尘防护性能(INGRESS PROTECTION，IP)和散热性都直接影响着逆变器的稳定性以及使用寿命。而现有的轨道交通应急电源装置，逆变电压较高，逆变器电路中包含有大量的大功率元件，与此同时，逆变器柜为了便于检修以及考虑电力行业标准规范，往往在柜体上采用玻璃前面板的设计，这种设计无法保证柜体的排热性能，容易造成逆变器的过温保护；另一个问题是，器柜内并无针对电源线缆的接线设计，因此逆变工作模块的直流输入会因为导线长度不一致产生压差，影响三相输出参数的一致性。由此可见，有必要针对轨道交通应急电源的特点设计一款逆变器柜。

实用新型内容

针对现有技术中逆变器柜散热不好，内部无逆变电源导线设计的问题，本实用新型提供一种应急电源装置的逆变器柜，能够显著提升逆变器柜的散热性能和安全性能，保障各交流相电的输出值参数一致性。

本实用新型的具体方案如下：

第一方面，本新型公开一种应急电源装置的逆变器柜，其特征在于，逆变器柜具有可开合的前门和后门，在前门上设置有前防尘网，在后门上设置有后防尘网，并且前防尘网占据前门的面积比例以及后防尘网占据后门的面积比例皆大于等于80％；逆变器柜在内部设有用于分割出逆变模块舱室空间的纵向支架以及若干进一步分割逆变模块舱室空间的隔板，隔板用于承载逆变模块；逆变器柜在侧壁上设有若干用于逆变模块电源导线接入的通孔。

进一步地，隔板与纵向支架固定逆变模块的位置，使逆变模块的散热器入风口正对后防尘网，在逆变器柜的内部形成由后防尘网至前防尘网的直通式散热风道。

进一步地，前防尘网和后防尘网的网格形状皆为正六边形蜂巢网格。

进一步地，前门内侧和后门内侧都设有防火海绵。

进一步地，隔板将逆变模块的放置空间分割为9层，并将这9层空间基于放置顺序等分为三组，每一组空间中的逆变模块负责交流三相其中一相的逆变过程。

进一步地，逆变模块电源导线有五种，具体包括：

逆变直流输入正极、逆变直流输入负极、逆变旁路交流输入、逆变旁路交流输出和交流零线输出。

进一步地，在每一隔板侧面设置有与所述电源导线种类相对应的接线端子；每一隔板的接线端子位于同一水平高度。

进一步地，接线端子基于电源导线种类具有串联关系，具体包括：

三相的逆变直流输入正极串联，三相的逆变直流输入负极串联，三相的交流零线输出串联，同相的逆变旁路交流输入串联，同相的交流输出串联。

进一步地，通孔的分布位置，具体包括：

所述通孔具有三列，分别位于侧壁的中轴线和与中轴线左右两侧具有等距关系的位置；各相电逆变直流输入正极、逆变直流输入负极的接线端子与同列通孔的最近连接距离相等。

第二方面，本新型提供一种应急电源装置，包括第一方面中任一种所述的逆变器柜。

采用上述方案后，本实用新型的有益效果如下：

1、本新型采用可开合的前后门，方便人员进行维护管理；并在前后门上都设置有大面积的网格，有效保证了器柜内部的通风环境，有利于热量导出，维护逆变模块的工作稳定，不会过温保护；与此同时，本新型在前门内侧和后门内侧都设置有防火海绵，一方面可以过滤灰尘等杂质，另一方面对于因高温造成的火险具有一定抑制作用，保护人员的安全。

2、本新型在柜体侧壁设置有覆盖各区域的通孔，便于逆变模块的输入输出导线与柜体外界的连接过程，方便了逆变电柜与电源装置中其他电柜之间的连接操作；并且，通孔的设置使得各相电逆变直流输入正极、逆变直流输入负极的接线端子与同列通孔的最近连接距离相等，这样就避免了逆变器直流输入端因连接导线的长度不同出现压差和压降，有利于逆变各相电输出参数的一致性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种应急电源装置的逆变器柜的正视图；

图2为本实用新型一种应急电源装置的逆变器柜的后视图；

图3为本实用新型一种应急电源装置的逆变器柜的开门正视图；

图4为本实用新型一种应急电源装置的逆变器柜的开门后视图；

图5为本实用新型一种应急电源装置的逆变器柜的侧视带剖面图；

图6为本实用新型一种应急电源装置的逆变器柜的侧视图图；

图中标记，1-前门，2-前防尘网，3-通风口，4-PVC橡胶轮，5-门把，6-纵向支架，7-逆变模块，8-隔板，9-接线端子，10-后门，11-侧壁，12-通孔，13- 防火海绵，14-散热器入风口，15-后防尘网，16-直流进线开关。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

参见图1和图2所示本实用新型的一种应急电源装置的逆变器柜的前视图和后视图，可见本新型的逆变器柜具有可开合的前门1和后门10，在前门1上设置有前防尘网2，在后门10上设置有后防尘网15。

进一步地，此处前防尘网2占据前门1的面积比例以及后防尘网15占据后门10的面积比例皆大于等于80％，可见本新型方案中，防尘网占据了整个门板的主要面积，从而使逆变器柜的门板具有良好的风道直通效果。

进一步地，前防尘网2和后防尘网15的网格形状皆为正六边形蜂巢网格，能够在实现门板通风性能好的同时兼具良好的结构支撑性。并且，正六边形具有对称性和美感，可以提升用户的观感满意度。

进一步地，本新型在前门1内侧和后门10内侧都设有防火海绵13，此处防火海绵13主要用于阻火，因为逆变器柜属于电力行业的大功率器械，发热量很大，在前后门设置防火海绵可以将火苗封闭于逆变器柜内部一段时间，使安全人员能够有时间到达现场进行灭火，减少损失。同时，防火海绵13可以阻挡风道中的尘土和杂物进出，起到防尘的作用。

可选地，还可以选择其他类型的阻火材料设置于前门1和后门10内侧以实现相同的技术目的，此处不再赘述。

由于本新型方案中，后门10为散热风道的入口，前门1为散热风道的出口，为了获取更好的散热效果，在前门1的下方还设置有辅助的通风口3，当防火海绵因为尘灰堆积妨碍通风性能时，通风口3也可以保证逆变电柜的出风散热效果。

进一步地，本新型中的前门1是单扇门，后门10为对开门。这样设置的原因在于，前门1主要用于观察内部元件的工作情况，使用单扇开合操作上较为方便，对应地，在前门1上设置有门把手5方便施力；而后门10其使用场景常需要多人进行装配工作，采用双扇门的设计可以更方便将门打开至最大角度，同时打开后所占面积相较单扇门更小，能够方便多人同时进行逆变器的装配工作。

可以理解地，本新型的逆变器柜在底部对角位置设有4个PVC橡胶轮4，橡胶轮的具体尺寸与逆变器柜的实际重量相关，此处不再赘述。

进一步地，参见图3和图4所示，本新型的逆变器柜的开门正视图和开门后视图。可见由纵向支架6围成了逆变模块7的放置空间(即逆变模块舱室)，而若干隔板8进一步分割了该空间，每一隔板8可对应放置一个逆变模块7。

参见图5所示本新型的逆变器柜的半剖面图，其中11是逆变器柜的侧壁，未被侧壁11覆盖的区域可见逆变器柜内部用于放置逆变模块7的逆变模块舱室。

此处隔板8和纵向支架6固定了逆变模块7的放置位置，隔板8承载着逆变模块7，并使逆变模块7的散热器入风口14正对于后防尘网15，从而在逆变器柜内部形成由后防尘网15至前防尘网2的直通式散热风道。显著提升逆变器柜的散热性能

进一步地，纵向支架6将逆变器柜的内部空间分割为逆变模块7的舱室空间和其他舱室空间，比如，用于放置蓄电池直流电源的舱室空间。在此基础上，隔板8将逆变模块7的放置空间分割为9层，并将这9层空间基于放置顺序等分为三组，每一组空间中的逆变模块负责交流三相其中一相的逆变过程。

具体来说，本新型中的隔板8可以按照从上到下的顺序设置1-9的编号，而编号1-3，4-6，7-9的隔板所承载的逆变模块7分别对应三相电中一相的逆变过程。

可以理解地，逆变模块7可以基于逆变器内部的直流电源进行逆变转换，也可以基于外接电源进行逆变转换，为了方便外接电源的导线接入，本新型的逆变器柜在侧壁11上设置有若干用于逆变模块7电源导线接入的通孔12。

具体地，本新型中，逆变模块7所需的电源导线种类有五种，具体包括：逆变直流输入正极、逆变直流输入负极、逆变旁路交流输入、逆变旁路交流输出和交流零线输出。

进一步地，本新型在每一隔板8侧面设置了与逆变模块7电源导线种类相对应的接线端子9；每一隔板8的接线端子9位于同一水平高度。

进一步地，接线端子9基于电源导线种类具有串联关系，具体包括：三相的逆变直流输入正极串联，三相的逆变直流输入负极串联，三相的交流零线输出串联，同相的逆变旁路交流输入串联，同相的交流输出串联。此处具体的串联连接关系是通过线缆或排线完成的，此处不再赘述。

明显地，基于这种串联结构可以实现一根电源导线就可以为所有逆变模块的该电源线路供电，能够显著减少需要的电源导线数量。举例来说，基于本新型的逆变器柜结构，只需要一根逆变直流输入正极导线、一根逆变直流输入负极导线、一根交流输出N极导线、三根对应三相的交流输出导线和三根对应三相的逆变旁路交流输入导线，共计9根电源导线即可完成所有逆变模块的接线过程，并且每一逆变模块都对应有所有电源导线种类的接线端子，可见接线十分方便，也减少了必须接线的导线数量，使逆变器柜内更加整洁有序。

可以理解地，现有技术中常出现因为直流接入逆变模块的导线线长不一致导致压降或压差，从而影响逆变器交流输出参数的问题发生，可见对于直流输入相关导线的接入方式需要注意。

为了消除因直流输入导线长度不一致导致的压降或压差的发生，本新型方案对于通孔12的位置分布具有特殊要求。

具体地，通孔12在侧壁11上的分布位置由图5和图6所示，图6中具有本新型逆变器柜完整侧壁的侧视图，可见通孔12具有三列，分别位于侧壁11的中轴线和与中轴线左右两侧具有相同距离D的位置。这样的分布方式能够方便逆变模块从各个角度的入线接线，兼具一定的散热效果。

进一步地，由图5可见隔板8各相电逆变直流输入正极、逆变直流输入负极的接线端子与同列通孔12的最近连接距离d相等。可以理解地，虽然通孔数量较多，但是为了连接方便，一般会选择与接线端子9距离最近的通孔12引入电源导线，而由前述内容可知，每一隔板8的接线端子9位于同一水平高度，可知对应不同逆变模块7的接线端子9之间相互平行，所以实现了连接不同相位的电源导线经通孔12与接线端子9相连时，导线长度相同，不会产生压降和压差，保障了三相输出的参数稳定性。

可以理解地，在具体使用场景中，当外界直流电源导线经通孔12连接至逆变直流输入正极和逆变直流输入负极的接线端子9后，再将接线端子9与逆变模块7的直流开关16相连，就完成了逆变模块7的直流输入，通过这种方式可以自由灵活的选择需要工作的逆变模块，此处不再赘述。

综上所述，本新型方案提供的逆变器柜，可以实现后门至前门的直通式散热风道，具有良好的散热性能，并补充了阻火材料，提高了逆变器柜的安全特性。与此同时，通过通孔和内部接线方式可以灵活的实现逆变器的直流输入，并且消除直流输入时的压降压差等隐患，提升逆变器的交流输出参数稳定性，具有较好的实用价值。

基于前述内容的逆变器柜，本新型提供一种应急电源装置，电源装置系统中包含前述内容中的逆变器柜，以实现为轨道交通系统提供应急电源的作用，此处不再赘述。

最后应说明的是，本实用新型不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种应急电源装置的逆变器柜，其特征在于，所述逆变器柜具有可开合的前门(1)和后门(10)，在前门(1)上设置有前防尘网(2)，在后门(10)上设置有后防尘网(15)，并且前防尘网(2)占据前门(1)的面积比例以及后防尘网(15)占据后门(10)的面积比例皆大于等于80％；逆变器柜在内部设有用于分割出逆变模块舱室空间的纵向支架(6)以及若干进一步分割逆变模块舱室空间的隔板(8)，隔板(8)用于承载逆变模块(7)；逆变器柜在侧壁(11)上设有若干用于逆变模块(7)电源导线接入的通孔(12)。

2.根据权利要求1所述的逆变器柜，其特征在于，所述隔板(8)与纵向支架(6)固定所述逆变模块(7)的位置，使逆变模块(7)的散热器入风口(14)正对后防尘网(15)，在逆变器柜的内部形成由后防尘网(15)至前防尘网(2)的直通式散热风道。

3.根据权利要求1所述的逆变器柜，其特征在于，所述前防尘网(2)和所述后防尘网(15)的网格形状皆为正六边形蜂巢网格。

4.根据权利要求3所述的逆变器柜，其特征在于，在所述前门(1)内侧和所述后门(10)内侧都设有防火海绵(13)。

5.根据权利要求1所述的逆变器柜，其特征在于，所述隔板(8)将逆变模块(7)的放置空间分割为9层，并将这9层空间基于放置顺序等分为三组，每一组空间中的逆变模块(7)负责交流三相其中一相的逆变过程。

6.根据权利要求1所述的逆变器柜，其特征在于，所述逆变模块(7)电源导线有五种，具体包括：

逆变直流输入正极、逆变直流输入负极、逆变旁路交流输入、逆变旁路交流输出和交流零线输出。

7.根据权利要求6所述的逆变器柜，其特征在于，在每一隔板(8)侧面设置有与所述电源导线种类相对应的接线端子(9)；每一隔板(8)的接线端子(9)位于同一水平高度。

8.根据权利要求7所述的逆变器柜，其特征在于，所述接线端子(9)基于电源导线种类具有串联关系，具体包括：

三相的逆变直流输入正极串联，三相的逆变直流输入负极串联，三相的交流零线输出串联，同相的逆变旁路交流输入串联，同相的交流输出串联。

9.根据权利要求8所述的逆变器柜，其特征在于，所述通孔(12)的分布位置，具体包括：

所述通孔(12)具有三列，分别位于侧壁(11)的中轴线和与中轴线左右两侧具有等距关系的位置；各相电逆变直流输入正极、逆变直流输入负极的接线端子与同列通孔(12)的最近连接距离相等。

10.一种应急电源装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任一种所述的逆变器柜。

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