CN219936892U - 开关组件及电气柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种开关组件及电气柜。开关组件包括：散热结构，包括具有散热风道的壳体和用于供散热风道内的气流流动的流体动力构件；多个开关结构，各开关结构的至少部分位于散热风道内，多个开关结构呈两排设置，两排开关结构的引出端子相向设置；连接构件，连接构件位于两排开关结构之间，连接构件的一端与引出端子连接且位于散热风道内，连接构件的另一端伸出散热风道，在流体动力构件的作用下，散热风道内的气流能够带走连接构件和各开关结构上的热量。本实用新型的技术方案解决了现有技术中的因电气柜多个断路器占用空间大及散热效果不佳而导致生产成本较高的问题。

Description

开关组件及电气柜

技术领域

本实用新型涉及电气柜技术领域，具体而言，涉及一种开关组件及电气柜。

背景技术

目前，绿色能源的开发正在全球加速推进，尤其作为代表的光伏、风电等领域，单机功率等级越来越高，使流经光伏逆变器、风电变流器内部的电流高达几千安培，因此主回路上需要更加安全可靠的关断设备。开关柜是逆变器、变流器重要的功能区域，框架断路器作为开关柜的重要组成部分，其空间布局直接影响着系统的散热效果及整体成本。

对于高功率等级的逆变器和变流器，柜体91内部通常需要多个断路器92，现有方案中，多个断路器92独立放置、独立散热，如图1所示，两个断路器92并排固定在机柜内部，在断路器引出端子一侧的后方安装有散热风扇94，设备运行时，散热风扇94转动将冷风吹向引出端子及引出铜排93，达到散热的效果。

但是，现有技术会存在如下几个问题：

1、多个断路器并排布置，加上断路器背面的引出端子、引出铜排和散热风扇，整体占用空间较大，从而导致因单柜设备尺寸过大而成本过高的问题；

2、流经断路器几千安培的电流会产生较大的电阻热耗，断路器后方即使设置散热风扇，也很难达到理想的散热效果，而为了提高散热能力，通常会增加引出铜排厚度和增加散热风扇规格，但是，这样会导致铜排用量和开关柜整体尺寸的增加，从而增加了单柜设备的成本压力。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种开关组件及电气柜，以解决现有技术中的因电气柜多个断路器占用空间大及散热效果不佳而导致生产成本较高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种开关组件，包括：散热结构，包括具有散热风道的壳体和用于供散热风道内的气流流动的流体动力构件；多个开关结构，各开关结构的至少部分位于散热风道内，多个开关结构呈两排设置，两排开关结构的引出端子相向设置；连接构件，连接构件位于两排开关结构之间，连接构件的一端与引出端子连接且位于散热风道内，连接构件的另一端伸出散热风道，在流体动力构件的作用下，散热风道内的气流能够带走连接构件和各开关结构上的热量。

进一步地，多个开关结构中的至少部分开关结构呈两两镜像对称设置，且呈镜像对称设置的两个开关结构连接于同一个连接构件。

进一步地，当开关结构为偶数个时，多个开关结构呈两两背靠背设置。

进一步地，当开关结构为奇数个时，多个开关结构中的一个开关结构独立设置，多个开关结构中的剩余所有开关结构呈两两背靠背设置。

进一步地，当开关结构为奇数个时，两排开关结构呈错位布置。

进一步地，壳体上设有与散热风道连通的进风口和出风口，流体动力构件设置于进风口和/或出风口。

进一步地，散热结构还包括设置于出风口处的换热构件，换热构件被构造为用于对流经出风口的气流进行换热。

进一步地，流体动力构件位于壳体的顶部和/或底部。

进一步地，流体动力构件位于壳体的左右两侧或前后两侧。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种电气柜，包括柜体和设置于柜体内的上述的开关组件。

应用本实用新型的技术方案，一方面，相对于现有技术中多个开关结构独立放置和独立散热而言，本实施例可以使连接构件和多个开关结构共用散热结构，从而减少了流体动力构件的数量，进而大幅度减少了对安装空间的需求，以降低生产成本；另一方面，通过设置专有散热风道，可以提高散热效果，从而降低了对风扇规格的要求以及无需增加连接构件的厚度，进而降低了散热成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术的电气柜的结构示意图；

图2示出了本实用新型的电气柜的实施例一的结构示意图；

图3示出了本实用新型的电气柜的实施例二的结构示意图；

图4示出了本实用新型的电气柜的实施例三的结构示意图；

图5示出了本实用新型的电气柜的实施例四的结构示意图；

图6示出了本实用新型的电气柜的另一个实施例的结构示意图(采用风冷散热方式)；以及

图7示出了图1的开关组件的开关结构与连接构件的装配结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

91、柜体；92、断路器；93、引出铜排；94、散热风扇；1、开关结构；3、连接构件；5、壳体；61、流体动力构件；62、换热构件；7、柜体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图2至图7所示，本实用新型的实施例提供了一种开关组件。开关组件包括散热结构、多个开关结构1和连接构件3。其中，散热结构包括具有散热风道的壳体5和用于供散热风道内的气流流动的流体动力构件61；各开关结构1的至少部分位于散热风道内，多个开关结构1呈两排设置，两排开关结构1的引出端子相向设置；连接构件3位于两排开关结构1之间，连接构件3的一端与引出端子连接且位于散热风道内，连接构件3的另一端伸出散热风道，在流体动力构件61的作用下，散热风道内的气流能够带走连接构件3和各开关结构1上的热量。

上述技术方案中，一方面，相对于现有技术中多个开关结构1独立放置和独立散热而言，本实施例可以使连接构件3和多个开关结构1共用散热结构，从而减少了流体动力构件61的数量，进而大幅度减少了对安装空间的需求，以降低生产成本；另一方面，通过设置专有散热风道，可以提高散热效果，从而降低了对风扇规格的要求以及无需增加连接构件3的厚度，进而降低了散热成本。

优选地，本实用新型的实施例中，开关结构1为断路器。

优选地，如图2所示，本实用新型的实施例中，连接构件3包括两个引出铜排，各引出铜排的一端与引出端子连接，引出铜排的另一端伸出散热风道。

优选地，本实用新型的实施例中，流体动力构件61为散热风扇。

需要说明的是，本实用新型的实施例中，断路器工作时引出端子的发热量最大，其次是引出铜排，断路器其它位置散热量较小，因此，本实施例中，优选使开关结构1的引出端子和连接构件3位于散热风道内。

在一个实施例中，也可以使开关结构1整个位于散热风道内。

具体地，本实用新型的实施例中，连接构件3伸出散热风道后与其它电器件连接，以将开关结构1连接到电路中并控制电路的通断。

如图2和图7所示，本实用新型的实施例中，多个开关结构1中的至少部分开关结构1呈两两镜像对称设置，且呈镜像对称设置的两个开关结构1连接于同一个连接构件3。

通过上述设置，不仅可以减少连接构件3的用量及种类，从而减小对安装空间的需求，以降低生产成本；还可以提高功率密度。

具体地，本实用新型的实施例中，同一排的多个开关结构1中相邻两个开关结构1可以连接于同一个连接构件3，也可以不连接于同一个连接构件3，此处不做限定，只要呈背靠背设置的两个开关结构1连接于同一个连接构件3即可。

优选地，本实施例中，断路器的引出端子位于其背面，因此，呈镜像对称设置的两个开关结构1呈背靠背设置。当然，在一个实施例中，呈镜像对称设置的两个开关结构1也可以呈面对面设置。

具体地，本实用新型的实施例中，连接构件3包括呈镜像对称设置的两个铜排，两个铜排分别与对应的两个开关结构1的引出端子连接，这样，便于生产和装配。

需要说明的是，在引出铜排满足载流量的前提下，可以共用一个铜排同时连接多个断路器的引出端子，同时配上散热结构，可以防止发生过温故障。但是，当单个引出铜排不满足载流量时，可使用两个铜排叠层放置形成一个连接构件。

具体地，本实用新型的实施例中，背靠背设置的两个开关结构1呈镜像对称布置。

具体地，如图2所示，本实用新型的实施例中，当开关结构1为偶数个时，多个开关结构1呈两两背靠背设置。这样，可以有效地减小对安装空间的需求，以降低生产成本。

具体地，本实用新型的实施例中，呈两两背靠背设置的断路器为一对断路器，多对断路器可以根据柜体7的空间选择在同一平面水平放置或竖向叠层放置。

具体地，本实用新型的实施例中，当开关结构1为奇数个时，多个开关结构1中的一个开关结构1独立设置，多个开关结构1中的剩余所有开关结构1呈两两背靠背设置。这样，可以有效地减小对安装空间的需求，以降低生产成本。

具体地，本实用新型的实施例中，独立设置的一个开关结构1可以额外连接在一个连接构件3上，也可以连接在与其相邻的开关结构1上。

在一个实施例中，当开关结构1为奇数个时，两排开关结构1还可以呈错位布置。这样，也可以实现多个开关结构1共用散热结构，以减小对安装空间的需求，从而降低生产成本。

优选地，两排开关结构1均可以连接在同一个连接构件3上，也可以多个开关结构1各自独立连接于一个连接构件3上。

如图2所示，本实用新型的实施例中，壳体5上设有与散热风道连通的进风口和出风口，流体动力构件61设置于出风口。

通过上述设置，流体动力构件61可以使散热风道内的气流流动，从而将散热风道内带有热量的气流吹出，以采用风冷的方式对连接构件3和各开关结构1进行散热。

在一个实施例中，流体动力构件61也可以设置于进风口；或者，散热结构包括两个流体动力构件61，两个流体动力构件61分别设置在进风口和出风口。

优选地，本实用新型的实施例中，可以在壳体上开设通风孔，以形成进风口和出风口。

如图2和图3所示，本实用新型的实施例中，散热结构还包括设置于出风口处的换热构件62，换热构件62被构造为用于对流经出风口的气流进行换热。

通过上述设置，在流体动力构件61的作用下，散热风道内的热风流过换热构件62，以将热风变成冷风流出散热风道，流出后的冷风进入柜体进行循环再次进入散热风道对连接构件3和各开关结构1进行散热。

具体地，在设备运行时，气流从进风口流入，经过换热构件62和流体动力构件61流出，带走断路器引出端子及引出铜排的热量，从而极大地降低了断路器引出端子和引出铜排的温升。其中，换热构件62可以根据风向、安装空间、散热功率等要求放置在散热风道的不同位置。

优选地，换热构件62的数量可以为1个或者多个。

优选地，本实用新型的实施例中，换热构件62为液冷换热器，以利用冷却液将热量带出。

需要说明的是，本实用新型的实施例中，流体动力构件61可以采用吸热风的方式使气流流动，也可以采用吹风的方式使气流流动。

如图6所示，流体动力构件61可单独用于风冷散热系统，也可以如图2所示，流体动力构件61与液冷换热器组合用于水冷散热系统。

实施例一

如图2所示，本实用新型的实施例一中，流体动力构件61位于壳体5的左右两侧。这样，可以使流体动力构件61向左右两侧吹风。优选地，流体动力构件61可以位于散热风道的上方的左右两侧。

实施例二

如图3所示，本实用新型的实施例二相对于实施例一的不同之处在于，流体动力构件61位于壳体5的顶部。这样，可以使流体动力构件61向上吹风。

本实施例二的其它结构与实施例一相同，此处不再赘述。

实施例三

如图4所示，本实用新型的实施例三相对于实施例一的不同之处在于，流体动力构件61位于壳体5的底部。这样，可以使流体动力构件61向下吹风。

本实施例三的其它结构与实施例一相同，此处不再赘述。

实施例四

如图5所示，本实用新型的实施例四相对于实施例一的不同之处在于，流体动力构件61位于壳体5的前后两侧。这样，可以使流体动力构件61向前后两侧吹风。

本实施例四的其它结构与实施例一相同，此处不再赘述。

如图2所示，本实用新型的实施例提供了一种电气柜。电气柜包括柜体7和设置于柜体7内的上述的开关组件。具体地，柜体7上设有用于流通气流的通风口。

需要说明的是，电气柜可以为功率柜或并网柜等。

上述电气柜具有上述开关组件的全部优点此处不再赘述。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：一方面，相对于现有技术中多个开关结构独立放置和独立散热而言，本实施例可以使连接构件和多个开关结构共用散热结构，从而减少了流体动力构件的数量，进而大幅度减少了对安装空间的需求，以降低生产成本；另一方面，通过设置专有散热风道，可以提高散热效果，从而降低了对风扇规格的要求以及无需增加连接构件的厚度，进而降低了散热成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关组件，其特征在于，包括：

散热结构，包括具有散热风道的壳体(5)和用于供所述散热风道内的气流流动的流体动力构件(61)；

多个开关结构(1)，各所述开关结构(1)的至少部分位于所述散热风道内，多个所述开关结构(1)呈两排设置，两排所述开关结构(1)的引出端子相向设置；

连接构件(3)，所述连接构件(3)位于两排所述开关结构(1)之间，所述连接构件的一端与所述引出端子连接且位于所述散热风道内，所述连接构件的另一端伸出所述散热风道，在所述流体动力构件(61)的作用下，所述散热风道内的气流能够带走所述连接构件(3)和各所述开关结构(1)上的热量。

2.根据权利要求1所述的开关组件，其特征在于，多个所述开关结构(1)中的至少部分所述开关结构(1)呈两两镜像对称设置，且呈镜像对称设置的两个所述开关结构(1)连接于同一个所述连接构件(3)。

3.根据权利要求2所述的开关组件，其特征在于，当所述开关结构(1)为偶数个时，多个所述开关结构(1)呈两两背靠背设置。

4.根据权利要求2所述的开关组件，其特征在于，当所述开关结构(1)为奇数个时，多个所述开关结构(1)中的一个所述开关结构(1)独立设置，多个所述开关结构(1)中的剩余所有开关结构(1)呈两两背靠背设置。

5.根据权利要求1所述的开关组件，其特征在于，当所述开关结构(1)为奇数个时，两排所述开关结构(1)呈错位布置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的开关组件，其特征在于，所述壳体(5)上设有与所述散热风道连通的进风口和出风口，所述流体动力构件(61)设置于所述进风口和/或所述出风口。

7.根据权利要求6所述的开关组件，其特征在于，所述散热结构还包括设置于所述出风口处的换热构件(62)，所述换热构件(62)被构造为用于对流经所述出风口的气流进行换热。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的开关组件，其特征在于，所述流体动力构件(61)位于所述壳体(5)的顶部和/或底部。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的开关组件，其特征在于，所述流体动力构件(61)位于所述壳体(5)的左右两侧或前后两侧。

10.一种电气柜，其特征在于，包括柜体(7)和设置于所述柜体(7)内的权利要求1至9中任一项所述的开关组件。