CN215772561U - 一种三相不平衡负荷调节装置 - Google Patents

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邓威
游金梁
唐海国
朱吉然
刘奕
康童
周可慧
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Abstract

本实用新型公开了一种三相不平衡负荷调节装置，包括壳体、盖板、电源模块、主控单元、滤波电容、开关单元、逆变电感、功率单元、母线电容、散热单元和电气接口；滤波电容、开关单元、逆变电感、功率单元与母线电容依次电气相连，电源模块的输入端与母线相连，输出端与主控单元相连，壳体与盖板之间形成腔体；滤波电容、开关单元和功率单元均位于腔体内部，功率单元包括功率板，其中部分母线电容位于腔体内的功率板上，其中另一部分母线电容通过整体灌封后紧固于腔体的外侧；逆变电感通过整体灌封后紧固于腔体的外侧，散热单元包括散热片，位于腔体的外侧且与功率板接触。本实用新型具有结构简单紧凑、占用体积小且散热效率好等优点。

Description

一种三相不平衡负荷调节装置
技术领域
本实用新型主要涉及电能质量治理技术领域，具体涉及一种三相不平衡负荷调节装置。
背景技术
三相不平衡负荷调节装置可解决配电网三相不平衡问题，均衡变压器输出电压，降低10kV线损和变压器损耗，提升供电质量。现有的三相不平衡负荷调节装置存在以下不足：
1)虽然三相不平衡负荷调节装置可以大容量、集中式补偿台区的不平衡电流，整体上可以使设备的出力最小，但设备又大又笨重，安装不便利，特别是对于需要上杆安装的台区，施工难度和成本尤其明显，而且对线路的末端不平衡没有治理效果；
2)在户外台区或分支进行三相不平衡治理时，电力电子型设备往往需要加装机箱进行防水和防尘，增大了设备的体积，增加了设备安装的难度；
3)由于三相不平衡负荷调节装置为功率型器件，在设备接入电网时需要进行停电操作，而设备一旦发生故障又需要停电进行拆除，对于用户来说用电受到了影响。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、散热性能好的三相不平衡负荷调节装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种三相不平衡负荷调节装置，包括壳体、盖板、电源模块、主控单元、滤波电容、开关单元、逆变电感、功率单元、母线电容、散热单元和电气接口；所述滤波电容、开关单元、逆变电感、功率单元与母线电容依次电气相连，所述电源模块的输入端与母线相连，输出端与主控单元相连，所述主控单元的信号端与所述功率单元相连；所述壳体与盖板之间形成腔体；所述滤波电容、开关单元和功率单元均位于所述腔体内部，所述功率单元包括功率板，其中部分母线电容位于所述腔体内的功率板上，其中另一部分母线电容通过整体灌封后紧固于腔体的外侧；所述逆变电感通过整体灌封后紧固于所述腔体的外侧，所述散热单元包括散热片，位于所述腔体的外侧且与功率板接触。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述散热单元还包括散热风扇，位于所述腔体内，用于实现腔体内部热量的均衡。
所述散热片为齿片状散热片，所述齿片状散热片通过导热硅脂与功率板接触。
所述主控单元包括主控板，所述功率板上设置有插槽，所述主控板插设于所述功率板的插槽内。
所述电气接口包括电压接线的强电接口、CT接线的弱电接口、RS485通信接口和天线的通信接口。
所述功率板为平面状功率板。
所述壳体为喷粉镀锌板制成的壳体。
所述开关单元为继电器。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型的三相不平衡负荷调节装置，通过壳体与盖板之间形成腔体，通过将滤波电容、开关单元和功率单元合理布置在腔体内部，然后再将逆变电感和母线电容通过灌封固定在腔体的外部，不仅加强逆变电感和母线电容的散热，而且使得整体结构紧凑，体积小。
本实用新型的三相不平衡负荷调节装置，合理设计各个部件的布局，对于发热较严重的器件进行灌封及加强散热，采用齿片形状的散热片增大散热面积，以实现快速自然冷却的效果，避免使用机箱外壳，从而实现负荷调节装置的紧凑化及轻量化；同时电气回路采用穿刺线夹获取电网电压，采用开口电流互感器来获取线路电流，可实现带电拆装；整体采用抱箍进行固定，安装简单快速。
附图说明
图1为本实用新型在实施例的立体结构图之一。
图2为本实用新型在实施例的立体结构图之二。
图3为本实用新型在实施例的立体结构图之三。
图4为本实用新型的装置在实施例的电路原理图。
图例说明：1、电源模块；2、主控单元；3、功率单元；4、母线电容；5、滤波电容；6、散热风扇；7、逆变电感；8、电气接口；9、电解电容；10、lora天线；11、指示灯；12、散热片；13、壳体；14、盖板；15、开关单元。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1～4所示，本实施例的三相不平衡负荷调节装置，包括壳体13、盖板14、电源模块1、主控单元2、滤波电容5、开关单元15、逆变电感7、功率单元3、母线电容4、散热单元和电气接口8；如图4所示，其中滤波电容5、开关单元15、逆变电感7、功率单元3与母线电容4依次电气相连；电源模块1的输入端与母线相连，输出端与主控单元2相连，电源模块1从母线获取直流电压，转换成24V电压，为主控单元2供电；主控单元2的信号端与功率单元3相连；其中主控单元2包括一个核心板(主控板)，负责信号的采集和处理、数据通信以及逻辑控制等；其中壳体13与盖板14之间形成腔体；滤波电容5、开关单元15和功率单元3均位于腔体内部，其中功率单元3包括功率板，其中小部分母线电容4位于腔体内的功率板上，其中另一大部分母线电容4(电解电容9)通过整体灌封后紧固于腔体的外侧；逆变电感7通过整体灌封后紧固于腔体的外侧；散热单元包括散热片12，位于腔体的外侧且与功率板接触，为功率板上的IGBT以及电感等提供散热通道。
本实用新型的三相不平衡负荷调节装置，通过壳体13与盖板14之间形成腔体，通过将滤波电容5、开关单元15和功率单元3合理布置在腔体内部，然后再将逆变电感7和母线电容4通过灌封固定在腔体的外部，不仅加强逆变电感7和母线电容4的散热，而且使得整体结构紧凑，体积小。
在一具体实施例中，散热片12为齿片形状的散热片，发热量较大的IGBT通过导热硅脂与散热片12接触，从而加强了IGBT的散热性能；另外，散热单元还包括位于壳体13内侧壁的散热风扇6，用于实现腔体进行热量的均衡与降温。
在一具体实施例中，主控单元2包括主控板，功率板上设置有插槽，主控板插设于功率板的插槽内，从而能够节约腔体内部使用空间。其中功率板采用平面化的设计，并与母线电容4进行分离，将母线电容4中数量较多的电解电容9进行灌封，减小整体体积。
在一具体实施例中，滤波电容5和逆变电感7形成滤波单元，对IGBT生成信号的高频成分进行滤波，得到平滑的信号；其中滤波电容5位于功率板所在的电路板上；逆变电感7则用灌封盒封装，加强散热。其中开关单元15则位于滤波电容5与逆变电感7之间，采用继电器(如图4中的KM1～KM3)控制整个电路的断开和闭合。
在一具体实施例中，电气接口8包括电压接线的强电接口、CT接线的弱电接口、RS485通信接口和天线的通信接口。在现场安装时，采用穿刺线夹连接电压回路，电流互感器采用开口互感器，二者端子接至电气接口8对应位置，实现不停电安装；天线为lora天线10，实现设备之间通信。
在一具体实施例中，壳体13为镀锌板喷粉材质，同时外壳上具有蓝牙板以及指示灯11，可以方便地进行人机交互以及查看设备的运行状态等。
本实用新型的三相不平衡负荷调节装置，合理设计各个部件的布局，对于发热较严重的器件进行灌封及加强散热，采用齿片形状的散热片12增大散热面积，以实现快速自然冷却的效果，避免使用机箱外壳，从而实现负荷调节装置的紧凑化及轻量化；同时电气回路采用穿刺线夹获取电网电压，采用开口电流互感器来获取线路电流，可实现带电拆装；整体采用抱箍进行固定，安装简单快速。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种三相不平衡负荷调节装置，其特征在于，包括壳体(13)、盖板(14)、电源模块(1)、主控单元(2)、滤波电容(5)、开关单元(15)、逆变电感(7)、功率单元(3)、母线电容(4)、散热单元和电气接口(8)；所述滤波电容(5)、开关单元(15)、逆变电感(7)、功率单元(3)与母线电容(4)依次电气相连，所述电源模块(1)的输入端与母线相连，输出端与主控单元(2)相连，所述主控单元(2)的信号端与所述功率单元(3)相连；所述壳体(13)与盖板(14)之间形成腔体；所述滤波电容(5)、开关单元(15)和功率单元(3)均位于所述腔体内部，所述功率单元(3)包括功率板，其中部分母线电容(4)位于所述腔体内的功率板上，其中另一部分母线电容(4)通过整体灌封后紧固于腔体的外侧；所述逆变电感(7)通过整体灌封后紧固于所述腔体的外侧，所述散热单元包括散热片(12)，位于所述腔体的外侧且与功率板接触。
2.根据权利要求1所述的三相不平衡负荷调节装置，其特征在于，所述散热单元还包括散热风扇(6)，位于所述腔体内，用于实现腔体内部热量的均衡。
3.根据权利要求1所述的三相不平衡负荷调节装置，其特征在于，所述散热片(12)为齿片状散热片(12)，所述齿片状散热片通过导热硅脂与功率板接触。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的三相不平衡负荷调节装置，其特征在于，所述主控单元(2)包括主控板，所述功率板上设置有插槽，所述主控板插设于所述功率板的插槽内。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的三相不平衡负荷调节装置，其特征在于，所述电气接口(8)包括电压接线的强电接口、CT接线的弱电接口、RS485通信接口和天线的通信接口。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的三相不平衡负荷调节装置，其特征在于，所述功率板为平面状功率板。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的三相不平衡负荷调节装置，其特征在于，所述壳体(13)为喷粉镀锌板制成的壳体。
8.根据权利要求1～3中任意一项所述的三相不平衡负荷调节装置，其特征在于，所述开关单元(15)为继电器。
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