CN220122778U - 功率柜及高压变频器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电气设备技术领域，特别是功率柜及高压变频器。变压器柜的二次侧的三相输出端与功率单元的三个输入端之间均通过平行且间隔的多个接线排(3)连接，以及每相的功率单元的输出都通过接线排(3)首尾相串，使得功率柜中的布线更整齐简洁。并且，本申请的接线排(3)包括铝芯及包围铝芯的外铜层，这种接线排(3)的结构与纯铜排有相近的载流量，且比纯铜排的质量轻且成本更低。

Description

功率柜及高压变频器

技术领域

本申请涉及电气设备技术领域，特别是功率柜及高压变频器。

背景技术

高压变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成。变压器柜输出的三相电压给功率单元柜内的功率单元供电，功率单元分为三组，一组为一相，每相的功率单元的输出首尾相串。主控制柜中的控制单元对功率柜中的每一功率单元进行整流、逆变控制与检测，这样根据实际需要通过操作界面进行频率的给定，控制单元把控制信息发送到功率单元进行相应得整流、逆变调整，输出满足负荷需求的电压等级。

功率单元的三相电源是由变压器柜二次侧提供，功率单元与变压器柜分别安装在两个不同的柜体内，目前功率单元与变压器柜二次侧之间采用高压电缆连接。由于变压器柜与功率柜本身柜体尺寸的限制，高压电缆缠绕、排布拥挤、重叠，布线效果差。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出了一种功率柜及高压变频器，用以提高功率柜的布线效果。

第一方面，在本申请提供的功率柜的一个实施例中，该功率柜包括一个柜体及多个接线排，柜体的内部由隔板组件分成前侧与后侧，前侧与后侧在纵向上均设置有三层，且每一层在横向上均设置有多列；所述柜体后侧的每一层的每一列都设置有一个功率单元，且每个功率单元的三个输入端及两个输出端均设置在所述隔板组件上。多个接线排中，一部分接线排平行且间隔地排列设置且用于变压器柜的二次侧的三相输出端与功率单元的三个输入端之间的连接，另一部分接线排用于功率单元的输出端之间的连接，所述接线排包括铝芯及包围铝芯的外铜层。

在本申请提供的功率柜中，变压器柜的二次侧的三相输出端与功率单元的三个输入端之间均通过平行且间隔的多个接线排连接，以及每相的功率单元的输出都通过接线排首尾相串，使得功率柜中的布线更整齐简洁。并且，本申请的接线排包括铝芯及包围铝芯的外铜层，这种接线排的结构与纯铜排有相近的载流量，且比纯铜排的质量轻且成本更低。

在上述实施例的功率柜的一种优选的实施方式中，所述隔板组件的前侧垂直设置有多个布线板；隔板组件前侧的一个布线板对应隔板组件后侧的一个所述功率单元，所述布线板沿远离隔板组件的方向上设置有多列插口，同一列在在纵向上有三个插口分别供连接在同一功率单元的三个输入端上的三个接线排穿过；设置在布线板上的各列插口按照逐渐远离所述隔板组件的顺序，接线排上连接的功率单元也逐渐远离变压器柜。

在上述实施例的功率柜的一种优选的实施方式中，所述布线板包括两个中部板及两个侧板。其中，两个中部板的一侧对接，两个中部板的两侧均有多个槽口，两个中部板的一侧对接后相对的两个槽口围成一个所述插口。两个中部板的另一侧分别对接一个侧板，两个侧板的对接中部板的一侧也设置有多个槽口，侧板与中部板的相对的两个槽口围成一个所述插口。

在上述实施例的功率柜的一种优选的实施方式中，该功率柜还包括多个角板。所述角板有两个面相邻且相互垂直，所述所述角板的一个面连接在所述隔板组件上，且所述角板的另一个面连接在一个布线板的一端，并将两个中部板及两个侧板连接在一起。

在上述实施例的功率柜的一种优选的实施方式中，每个功率单元的三个输入端中的两个输入端分别连接有一个短接排，且短接排的第二端固定在所述角板上，短接排的第二端通过一个熔丝与一个接线排连接，以与变压器柜的二次侧的输出端连接。

在上述实施例的功率柜的一种优选的实施方式中，所述接线排的连接端预先设置有第一压铆螺母。优选地，两个接线排通过一接线片连接，接线片的两端分别设置有第二压铆螺母，螺栓穿过第二压铆螺母将一个接线排连接在接线片的一端。

在上述实施例的功率柜的一种优选的实施方式中，所述隔板组件上设置有多个接线板。每个功率单元的两个输出端分别连接在两个接线板上，相邻的两个功率单元的接线板之间通过一个接线排连接，来实现位于同一层的多个功率单元的输出端的依次串联。

在上述实施例的功率柜的一种优选的实施方式中，离变压器柜最近的一列的三个功率单元的一个输出端通过接线排连接在一起；离变压器柜最远的一列的三个功率单元的一个输出端作为三相输出端用于连接负载。

在上述实施例的功率柜的一种优选的实施方式中，该功率柜还包括多个风机。多个风机设置在所述柜体的顶部，对柜体内部进行循环散热。

第二方面，本实施例还提供了一种高压变频器，该高压变频器包括变压器柜、功率柜及控制柜，所述功率柜为上述任一实施方式中所述的功率柜。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本申请的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本申请的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本申请的功率柜的结构示意图。

图2为功率柜中两个接线板连接的结构示意图。

图3为功率柜的功率单元的输出端之间串联的结构示意图。

图4为功率柜的功率单元的输入端与接线板连接的结构示意图。

图5为功率柜中布线板的结构分解示意图。

其中，附图标记如下：

1-柜体；2-隔板组件；

3-接线排；301-第一压铆螺母；302-第二压铆螺母；31-接线片；32-接线板；33-短接排；

4-布线板；41-中部板；42-侧板；401-槽口；

5-角板；6-熔丝；7-风机。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本申请进一步详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。以及，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例的高压变频器由变压器柜、功率柜和控制柜三部分组成。变压器柜输出的三相电压给功率单元柜内的功率单元供电。控制柜中的控制单元对功率柜中的每一功率单元进行整流、逆变控制与检测，这样根据实际需要通过操作界面进行频率的给定，控制单元把控制信息发送到功率单元进行相应得整流、逆变调整，输出满足负荷需求的电压等级。

本实施例中的功率柜如图1所示，该柜体1的右侧可连接变压器柜，左侧可连接控制柜，柜体1内部被隔板组件2分成前侧与后侧，前侧与后侧在纵向上均设置有三层，且每一层在横向上均设置有多列。例如，图1示出的功率柜的柜体1的前侧的三层四列，每一层都有很多接线排3均连接至变压器柜的三相输出端。对应地，柜体1后侧的每一层的每一列都设置有一个功率单元，且每个功率单元的三个输入端及两个输出端均设置在隔板组件2上。功率单元分为上中下三组，一组为一相，每相的功率单元的输出首尾相串。

结合图1，多个接线排3中的一部分接线排3用于变压器柜的二次侧的三相输出端与功率单元的三个输入端之间的连接。例如，接线排3的连接端可以预先设置有第一压铆螺母301，以方便螺栓将其与其他连接端进行连接。再如，在图2中，两个接线排3通过一接线片31连接，接线片31的两端分别设置有第二压铆螺母302，螺栓穿过第二压铆螺母302将一个接线排3连接在接线片31的一端。

针对第一压铆螺母和第二压铆螺母的说明，压铆螺母是应用于薄板或钣金上的一种螺母，外形呈圆形，一端带有压花齿及。其原理是通过压花齿压入钣金的预置孔位，一般而言预置孔的孔径略小于压铆螺母的压花齿，通过压力使压铆螺母的花齿挤入板内使预置孔的的周边产生，变形物被挤入导向槽，从而产生锁紧的效果。

参照图3，多个接线排3中的另一部分接线排3用于功率单元的输出端之间的连接。在图1中，功率单元分为上中下三组，一组为一相，每相的功率单元的输出都通过接线排3首尾相串。示例性地，图3中功率柜中隔板组件2上还设置有多个接线板32，每个功率单元的两个输出端分别连接在两个接线板32上，相邻的两个功率单元的接线板32之间通过一个接线排3连接，来实现位于同一层的多个功率单元的输出端的依次串联。

此外，在本实施例中，上述的接线排3包括铝芯及包围铝芯的外铜层。该接线排可通过连铸成型工艺制成。铜层厚度可以占接线排3的总厚度的20-30％

在本实施例提供的功率柜及高压变频器中，变压器柜的二次侧的三相输出端与功率单元的三个输入端之间均通过平行且间隔的多个接线排3连接，以及每相的功率单元的输出都通过接线排3首尾相串，使得功率柜中的布线更整齐简洁。并且，本申请的接线排3包括铝芯及包围铝芯的外铜层，这种接线排3的结构与纯铜排有相近的载流量，且比纯铜排的质量轻且成本更低。

继续参照图1，功率柜上还设置有多个风机7，多个风机7设置在柜体1的顶部，对柜体1内部进行循环散热，即对功率柜进行散热，保持功率柜较好的使用性能，以及延长功率柜的使用寿命。

在图1示出的功率柜中，离变压器柜最近的一列(即最右侧的一列)的三个功率单元的一个输出端还通过接线排3连接在一起，以及离变压器柜最远的一列(即最左侧的一列)的三个功率单元的一个输出端作为三相输出端用于连接负载。

结合图1和图4，隔板组件2的前侧垂直设置有多个布线板4，该布线板4可选择玻璃纤维材质，隔板组件2前侧的一个布线板4对应隔板组件2后侧的一个功率单元。布线板4沿远离隔板组件2的方向上设置有多列插口，同一列在在纵向上有三个插口分别供连接在同一功率单元的三个输入端上的三个接线排3穿过。设置在布线板4上的各列插口按照逐渐远离隔板组件2的顺序，接线排3上连接的功率单元也逐渐远离变压器柜。从图1中可看到，右侧连接至变压器柜的接线排3数量最多，依次往左看，布线板4的靠近隔板组件2的一列的接线排3先和功率单元完成接线，布线板4的最外侧的接线排3连接至从右往左的最后一个功率单元。基于上述的接线板32的布置方式，并通过利用布线板4，使得布线安装过程更简洁高效。

继续参照图4，功率柜中每个功率单元的三个输入端中的两个输入端分别连接有一个短接排33，且短接排33的第二端固定在角板5上，此时角板5可选择为不导电的槽型非金属件。以及，短接排33的第二端通过一个熔丝6与一个接线排3连接，以与变压器柜的二次侧的输出端连接。例如，该熔丝6也称为保险丝或者熔断器，当电流超过规定值一定时间后，熔丝6以其自身产生的热量使熔体熔化，从而断开电路以起到短路保护和过流保护的作用。

上述的布线板4可以一体成型，且一端通过连接件连接在隔板组件2上。在一种优选的实施方式中，如图5所示，布线板4可以包括两个中部板41及两个侧板42。其中，两个中部板41的一侧对接，两个中部板41的两侧均有多个槽口401，两个中部板41的一侧对接后相对的两个槽可口围成一个插口，如此形成位于布线板4中部的多个插口。两个中部板41的另一侧分别对接一个侧板42，两个侧板42的对接中部板41的一侧也设置有多个槽口401，侧板42与中部板41的相对的两个槽口401围成一个插口，如此形成位于两侧的多个插口。如此，在安装接线排3时，可以先设置接线排3，然后将布线板4的各部分进行组装连接。相比于预先固定布线板4来说，接线排3的安装过程更方便。

作为布线板4的一种可选的连接方式，参照图4，功率柜中还可以包括多个角板5，角板5有两个面相邻且相互垂直，例如可以为角钢或者槽钢。角板5的一个面连接在隔板组件2上，且角板5的另一个面连接在一个布线板4的一端，并将两个中部板41及两个侧板42连接在一起。

本申请涉及电气设备技术领域，特别是功率柜及高压变频器。变压器柜的二次侧的三相输出端与功率单元的三个输入端之间均通过平行且间隔的多个接线排3连接，以及每相的功率单元的输出都通过接线排3首尾相串，使得功率柜中的布线更整齐简洁。并且，本申请的接线排3包括铝芯及包围铝芯的外铜层，这种接线排3的结构与纯铜排有相近的载流量，且比纯铜排的质量轻且成本更低。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。本专利申请中关于人的名词和代词不限于具体性别。

Claims (10)

1.功率柜，其特征在于，包括：

一个柜体(1)，其内部由隔板组件(2)分成前侧与后侧，前侧与后侧在纵向上均设置有三层，且每一层在横向上均设置有多列；所述柜体(1)后侧的每一层的每一列都设置有一个功率单元，且每个功率单元的三个输入端及两个输出端均设置在所述隔板组件上；

多个接线排(3)，一部分接线排(3)平行且间隔地排列设置且用于变压器柜的二次侧的三相输出端与功率单元的三个输入端之间的连接，另一部分接线排(3)用于功率单元的输出端之间的连接，所述接线排(3)包括铝芯及包围铝芯的外铜层。

2.根据权利要求1所述的功率柜，其特征在于，所述隔板组件(2)的前侧垂直设置有多个布线板(4)；

隔板组件(2)前侧的一个布线板(4)对应隔板组件(2)后侧的一个所述功率单元，所述布线板(4)沿远离隔板组件(2)的方向上设置有多列插口，同一列在纵向上有三个插口分别供连接在同一功率单元的三个输入端上的三个接线排穿过；

设置在布线板(4)上的各列插口按照逐渐远离所述隔板组件(2)的顺序，接线排上连接的功率单元也逐渐远离变压器柜。

3.根据权利要求2所述的功率柜，其特征在于，所述布线板(4)包括两个中部板(41)及两个侧板(42)；其中，

两个中部板(41)的一侧对接，两个中部板(41)的两侧均有多个槽口(401)，两个中部板(41)的一侧对接后相对的两个槽口(401)围成一个所述插口；

两个中部板(41)的另一侧分别对接一个侧板(42)，两个侧板(42)的对接中部板(41)的一侧也设置有多个槽口(401)，侧板(42)与中部板(41)的相对的两个槽口(401)围成一个所述插口。

4.根据权利要求3所述的功率柜，其特征在于，还包括：

多个角板(5)，所述角板(5)有两个面相邻且相互垂直，所述角板(5)的一个面连接在所述隔板组件(2)上，且所述角板(5)的另一个面连接在一个布线板(4)的一端，并将两个中部板(41)及两个侧板(42)连接在一起。

5.根据权利要求4所述的功率柜，其特征在于，每个功率单元的三个输入端中的两个输入端分别连接有一个短接排(33)，且短接排(33)的第二端固定在所述角板(5)上，短接排(33)的第二端通过一个熔丝(6)与一个接线排(3)连接，以与变压器柜的二次侧的输出端连接。

6.根据权利要求1所述的功率柜，其特征在于，所述接线排(3)的连接端预先设置有第一压铆螺母(301)；或者，

两个接线排(3)通过一接线片(31)连接，接线片(31)的两端分别设置有第二压铆螺母(302)，螺栓穿过第二压铆螺母(302)将一个接线排(3)连接在接线片(31)的一端。

7.根据权利要求1所述的功率柜，其特征在于，所述隔板组件(2)上设置有：

多个接线板(32)，每个功率单元的两个输出端分别连接在两个接线板(32)上，相邻的两个功率单元的接线板(32)之间通过一个接线排(3)连接，来实现位于同一层的多个功率单元的输出端的依次串联。

8.根据权利要求1所述的功率柜，其特征在于，离变压器柜最近的一列的三个功率单元的一个输出端通过接线排连接在一起；

离变压器柜最远的一列的三个功率单元的一个输出端作为三相输出端用于连接负载。

9.根据权利要求1所述的功率柜，其特征在于，还包括：

多个风机(7)，设置在所述柜体(1)的顶部，对柜体(1)内部进行循环散热。

10.高压变频器，包括变压器柜、功率柜及控制柜，其特征在于，所述功率柜为如权利要求1至9中任一项所述的功率柜。