一种户外全密封高压变频装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种户外全密封高压变频装置，涉及电力电子【技术领域】。具体包括：室内主柜部分，室外散热机组，水箱及管道泵；室内主柜部分包括：控制单元及其柜体、功率单元及其柜体，变压器及其柜体；控制单元、功率单元，变压器分别放置于主柜内其对应的三个相互独立的柜体内；功率单元风道与变压器风道相互独立，设有密闭隔热板；主柜密闭与空气隔绝，变压器经由密封口通过三根功率进线与外界用户进行信息交互；功率单元经由密封口通过三根功率出线与外界用户电机相连；控制单元则经由密封口通过一组通讯线与外界远程控制箱体电器连接。采用本实用新型不但可降低高压变频装置的使用以及运维成本，还可降低高压变频装置的运维操作难度。
【专利说明】一种户外全密封高压变频装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电力电子【技术领域】，尤其涉及一种户外全密封高压变频装置。
【背景技术】
[0002] 目前，级联式高压变频装置主要由控制模块、功率模块、变压器三部分构成。电压 型变频装置采用电解电容串并联实现直流滤波功能。通常户内使用系统IP防护等级为 IP20或IP30。功率小于10MW级联式高压变频装置，将根据客户需要选择强迫风冷或空水 冷。
[0003] 为了增强系统防尘、防潮能力，提高系统运行可靠性，现有技术引进了空水冷方 式。将整个变频室密闭，在墙壁安装水冷散热器，利用风道将设备排除的热风导入水冷换热 器。利用换热器中流动冷水将风道里的热风冷却后再导入变频室。这样室内空气与外界空 气没有关联、交换。空水循环冷却隔绝室内与室外空气交换过程，很好的起到防导电尘、潮 湿水气、腐蚀性气体、近海盐雾等效果。
[0004] 在实现上述的高压变频装置过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问 题：
[0005] 现有技术中空水冷却循环，1MW发热量设备每小时需要7吨冷却水循环，现场需增 建凉水塔，铺设凉水塔至变频室管路，现场需要专业人员施工，工作量大，施工周期长；空水 冷现场多采用开放式水塔，冷却水杂质、硬度含量高，水量大难以经过滤提高，容易堵塞、腐 蚀金属管道和金属水冷换热器，正常使用寿命一般4-5年；金属管道、换热器等弯头内的水 受杂质沉淀结垢影响难以彻底排净，北方寒冷地区冬季如若发生设备故障、停机检修，容易 将水冷设备冻裂损坏。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的实施例提供一种户外全密封高压变频装置，不但能够降低高压变频 装置的使用以及运维成本，还可以降低高压变频装置的运维操作难度。为达到上述目的，本 实用新型的实施例采用如下技术方案：
[0007] -种户外全密封高压变频装置，包括：
[0008] 室内主柜部分，室外散热机组，水箱及管道泵；
[0009] 所述室内主柜部分包括：控制单元及其柜体、功率单元及其柜体，变压器及其柜 体；所述控制单元、功率单元，变压器分别放置于主柜内其对应的三个相互独立的柜体内； 所述功率单元风道与变压器风道相互独立，设有密闭隔热板；所述主柜密闭与空气隔绝，所 述变压器经由密封口通过三根功率进线与外界用户进行信息交互；所述功率单元经由密封 口通过三根功率出线与外界用户电机相连；所述控制单元则经由密封口通过一组通讯线与 外界远程控制箱体电器连接。
[0010] 所述控制单元、功率单元，变压器通过六根功率线、一组通讯线经过密封口与外界 进行信息交互。 toon] 需要说明的是，所述功率单元柜体内设置有离心风机，水冷换热器；所以离心风机 通过吸力作用将功率单元处热风通过所述水冷换热器进行冷却，再通过离心风机的作用循 环给所述功率单元。
[0012] 所述变频器柜体顶设置有至少一个离心风机；所述变频器柜体内设置有呈V形状 的水冷换热器；所述离心风机通过吸力作用将变频器处热风通过所述V形状的水冷换热器 进行冷却，再通过离心风机的作用循环给所述变频器。
[0013] 还需要说明的是，所述室外散热机组分别与所述功率单元柜内水冷换热器，所述 变频器柜内水冷换热器串联，并通过水箱，管道泵将冷却水再循环给所述功率单元柜内水 冷换热器，所述变频器柜内水冷换热器。
[0014] 还需要说明的是，所述室内外水路都是通过管道由所述管道泵驱动循环；水箱功 能是补水；所述室外散热机组将被加热的水通过室外风机对室内循环出来的热水吹风将水 冷却，再通过管道泵，水箱循环供水。
[0015] 本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置。本实用新型通过将所述 控制单元、功率单元，变压器分别放置于主柜内其对应的三个相互独立的柜体内；所述功率 单元风道与变压器风道相互独立，设有密闭隔热板；所述主柜密闭与空气隔绝，所述变压器 经由密封口通过三根功率线与外界用户进行信息交互；所述功率单元经由密封口通过三根 功率线与外界用户电机相连；所述控制单元则经由密封口通过一组通讯线与外界远程控制 箱体电器连接。所述控制单元、功率单元，变压器通过六根功率线、一组通讯线经过密封口 与外界进行信息交互。采用本实用新型不但能够降低高压变频装置的使用以及运维成本， 还可以降低高压变频装置的运维操作难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置结构示意图（箭头 表示风路热流方向）；
[0017] 图2为本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置主视图（箭
[0018] 头表示风路热流方向）；
[0019] 图3为本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置右视图；
[0020] 图4为本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置左视图（箭头表示 风路热流方向）；
[0021] 图5为本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置俯视图（箭头表示 风路热流方向）；
[0022] 图6为本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置立体结构示意图 (机柜内部箭头表示风路热流方向，换热器管路处箭头表示水流热流方向）；〇 :室内主柜 部分 1 :变压器风管1 (含离心风机） 2 :变压器风管2 (含离心风机） 3 :功 率单元 4 :变压器 5 :离心风机6 :功率单元部分水冷换热器 7 :变频器部分水冷 换热器 8:功率单元风道隔热板1 9:功率单元风道隔热板2 10:变压器风道隔热 板 11:控制部分 12:三根功率线入孔13:变压器部分14:室外散热机组15:水 管16:水箱 17:管道泵 18:功率单元部分 19:三根功率线出孔 20: -组通信 线 21 :变压器风道 22 :功率单元风道
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图对本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置示意图 进行详细描述。
[0024] 如图1所示，分别为本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置示意 图；
[0025] 本实用新型提供的一种户外全密封高压变频装置，包括：
[0026] 室内主柜部分0,室外散热机组14,水箱16及管道泵17 ;
[0027] 所述室内主柜部分包括：控制单元及其柜体11、功率单元及其柜体18,变压器及 其柜体13 ;所述控制单元、功率单元3,变压器4分别放置于主柜内其对应的三个相互独立 的柜体内；所述变压器风道21与功率单元风道22相互独立，设有密闭隔热板；所述密封隔 热板包括：变压器风道隔热板10,功率单元风道隔热板8和9 ;所述主柜密闭与空气隔绝， 所述三根功率线经由变压器底部密封口通过三根功率线入孔12与外界用户进行信息交 互；所述三根功率线经由功率单元底部密封口通过三根功率线出孔19与外界用户电机相 连；所述控制单元则经由密封口通过一组通讯线20与外界远程控制箱体电器连接。
[0028] 所述控制单元、功率单元，变压器通过六根功率线、一组通讯线经过密封口与外界 进行信息交互。
[0029] 如图2-6所示，为本实用新型提供的一种户外全密封高压变频装置的主柜体的主 视图，右视图，左视图，俯视图和立体结构不意图；
[0030] 其中，所述功率单元柜体内设置有离心风机5,水冷换热器6 ;所以离心风机5通过 吸力作用将功率单元3处热风通过所述水冷换热器6进行冷却，再通过离心风机5的作用 循环给所述功率单元3。
[0031] 其中，所述变频器柜体顶设置有离心风机1和离心风机2 ;所述变频器柜体内设置 有呈V形状的水冷换热器7 ;所述离心风机1和离心风机2通过吸力作用将变频器4处热 风通过所述V形状的水冷换热器7进行冷却，再通过离心风机1和离心风机2的作用循环 给所述变频器4。
[0032] 其中，所述室外散热机组分别与所述功率单元柜内水冷换热器，所述变频器柜内 水冷换热器串联，并通过水箱，管道泵将冷却水再循环给所述功率单元柜内水冷换热器，所 述变频器柜内水冷换热器。
[0033] 所述室内外水路都是通过管道由所述管道泵驱动循环；水箱功能是补水；所述室 外散热机组将被加热的水通过室外风机对室内循环出来的热水吹风将水冷却，再通过管道 泵，水箱循环供水。
[0034] 需要说明的是，本发明采用一体化结构设计即将功率单元柜、控制柜，变压器柜里 的设备设计安装在在一个柜体里，高度集中化、一体化。系统主柜外壳防护可达IP55。用户 的三根功率进线通过地沟从变压器部分底部防护垫密封口处进入与变压器的A、B、C相连 接。三根功率出线从功率单兀部分前部柜底防护垫密封口出进入地沟与用户电机相连接。 控制部分里边的一组通讯线经密封口进出与室外的远程控制箱体电器连接。这样，整个系 统与外界空气隔绝，避免导电粉尘、潮湿空气、腐蚀性气体对设备侵蚀。系统冷却采用空水 空模式，现场不需要外界冷却水，无需增建凉水塔，铺设管道。系统储存、运行可直接户外因 地置宜，无需土建盖房，现场设备就位后，无需组装，高压线缆及通信线缆简单处理后即可 启动运行。
[0035] 本实用新型中的主柜体内因控制单元、功率单元，变压器三部分热耗与耐温性不 同，为了优化散热效度，整个主柜由三个相互独立空间组成。变压器与功率单元部分独享风 道、散热空间。功率单元风道与变压器部分有密闭隔热板。功率单元3散热风路原理是：冷 风通过24个功率单元3后被加热，由于离心风机5的吸力，在水冷换热器6与离心风机5 之间形成负压。因此，功率单元3出风被下吸并通过水冷换热器6,这样热风被水冷换热器 6中的冷水冷却下来，再循环给功率单元3供风。
[0036] 变压器4柜顶的2个离心风机只给变压器抽风用。通过离心风机1和离心风机2 将吸出的热风导至并通过离心风机1和离心风机2的风道，导入V型排布的水冷换热器7。 水冷换热器7呈V型，主要是增大过风冷却面积，这样热风被冷却下来。冷热风在变压器部 分空间循环使用，而且跟功率单元热流是完全隔开的。
[0037] 水冷换热器6和水冷换热器7与室外散热机组水路串联。室内外水路都是通过管 道泵驱动循环。水箱功能是补水。所述水冷换热器6和水冷换热器7与室外散热机组水路 串联的目的是将被加热的水通过室外风机对室外换热器吹风将水冷却，再循环供水。室内 外的换热器的水是串联在一起循环密闭使用，不受外界影响，仅需要保证换热器内部充满 水即可。
[0038] 本实用新型实施例提供的一种户外全密封高压变频装置。本实用新型通过将所述 控制单元、功率单元，变压器分别放置于主柜内其对应的三个相互独立的柜体内；所述功率 单元风道与变压器风道相互独立，设有密闭隔热板；所述主柜密闭与空气隔绝，所述变压器 经由密封口通过三根功率进线与外界用户进行信息交互；所述功率单元经由密封口通过三 根功率出线与外界用户电机相连；所述控制单元则经由密封口通过一组通讯线与外界远程 控制箱体电器连接。所述控制单元、功率单元，变压器通过六根功率线、一组通讯线经过密 封口与外界进行信息交互。采用本实用新型不但能够降低高压变频装置的使用以及运维成 本，还可以降低高压变频装置的运维操作难度。
[0039] 以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化 或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权 利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1. 一种户外全密封高压变频装置，其特征在于，包括： 室内主柜部分，室外散热机组，水箱及管道泵； 所述室内主柜部分包括：控制单元及其柜体、功率单元及其柜体，变压器及其柜体；所 述控制单元、功率单元，变压器分别放置于主柜内其对应的三个相互独立的柜体内；所述功 率单元风道与变压器风道相互独立，设有密闭隔热板；所述主柜密闭与空气隔绝，所述变压 器经由密封口通过三根功率进线与外界用户进行信息交互；所述功率单元经由密封口通过 三根功率出线与外界用户电机相连；所述控制单元则经由密封口通过一组通讯线与外界远 程控制箱体电器连接； 所述控制单元、功率单元，变压器通过六根功率线、一组通讯线经过密封口与外界进行 信息交互。
2. 根据权利要求1所述的户外全密封高压变频装置，其特征在于，所述功率单元柜体 内设置有离心风机，水冷换热器；所以离心风机通过吸力作用将功率单元处热风通过所述 水冷换热器进行冷却，再通过离心风机的作用循环给所述功率单元。
3. 根据权利要求1或2所述的户外全密封高压变频装置，其特征在于，所述变频器柜体 顶设置有至少一个离心风机；所述变频器柜体内设置有呈V形状的水冷换热器；所述离心 风机通过吸力作用将变频器处热风通过所述V形状的水冷换热器进行冷却，再通过离心风 机的作用循环给所述变频器。
4. 根据权利要求3所述的户外全密封高压变频装置，其特征在于，所述室外散热机组 分别与所述功率单元柜内水冷换热器，所述变频器柜内水冷换热器串联，并通过水箱，管道 泵将冷却水再循环给所述功率单元柜内水冷换热器，所述变频器柜内水冷换热器。
5. 根据权利要求4所述的户外全密封高压变频装置，其特征在于，所述室内外水路都 是通过管道由所述管道泵驱动循环；水箱功能是补水；所述室外散热机组将被加热的水 通过室外风机对室内循环出来的热水吹风将水冷却，再通过管道泵，水箱循环供水。
【文档编号】H05K7/20GK203911731SQ201420331129
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】韦思贺, 褚立峰, 彭丽巧, 王义增 申请人:北京动力源科技股份有限公司