一种大功率试验台柜体结构的制作方法

本发明涉及新能源发电技术领域，涉及紧凑型并柜柜体，尤其是一种大功率试验台柜体结构。

背景技术：

在新能源测试电源技术领域，现有大功率直流变直流转换电源柜体往往都是由进线柜、出线柜、调试柜组成大功率转换输出输入设备柜体结构，需要更大功率的转换设备时，只需并柜叠加即可；大功率电流转换器一般做成柜体结构，以方便整体运输安装。

目前通用的大功率电流转换柜体结构存在以下问题：1、柜体尺寸庞大，安装使用场所很受限制，并且不方便运输；2、一般大功率试验台的柜体都包括一个进线柜和一个出现柜组成，需要更大功率的设备时，叠加前述两个柜体，这样使得柜体数量多，设备体积庞大，不方便运输，占地面积也庞大；3、柜体内部电器件布局不合理，电气件内部布局不能全部利用结构件空间，造成结构件材料浪费，这也造成柜体外形尺寸庞大、成本增加；4、柜体内部母排走线不合理，母排的走线路线繁琐，造成母排数量过多，成本大大增加，柜体重量也随之增加；并且母排数量过多，转弯搭接处很多，造成通电散热量过多，不利于柜体内部的散热；5、前述四项缺点，都造成了设备成本的浪费，体积庞大，结构不合理，不方便安装、运输。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、安装便捷、稳定性好、密封可靠的大功率试验台柜体结构。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种大功率试验台柜体结构，其特征在于：包括底座、进线柜、出线柜、调试柜以及母线排，在底座上端由前向后依次并排固装有进线柜、出线柜以及调试柜，在进线柜、出线柜以及调试柜上端固装有一水平横向贯通的顶板，在进线柜、出线柜以及调试柜内部安装有多条横向或纵向相互连通的母线排；柜体内部具体结构：电缆通过进线柜接入柜体后，直流电流经过电容EMC滤波后，从进线柜体后部通过竖直母排进入膜电容电解单元，电流经过电缆分别与电抗器负进线相连；多路电流分别通过电缆与多个电抗器负进线相连，然后经过电抗器转换，电流从电抗器负端流出，通过大线电缆与柜体后部公共正母排连接；从公共正负母排上分别引出正负出线母排，作为与外面负载相连接的接口。

而且，在进线柜内由上向下依次间隔安装有上隔板、中隔板以及下隔板，在上隔板、中隔板以及下隔板上分别制有散热孔或通风道；在进线柜、出线柜以及调试柜的四周均包覆安装有护板。

而且，所述进线柜和出线柜内均安装有膜电容电解单元，进线柜膜电容电解单元分别引出多路出现母排，出线柜膜电容电解单元分别引出多路出线母排，多路出线母排均在进线柜与出线柜的中部引出并且分别一一对应相同。

而且，进线柜与出线柜结构相似，在柜体上部安装功率单元核心组件，柜体下部前部分放置电容组件、进出线母排，下部后半部分放置电抗器组件。

而且，进线柜内装有一个电容组件，正、负母排分别与负、正公共母排相连接；出线柜内装有两个电容组件，出线柜的正、负母排分别与负、正公共母排相连接，并分别与顶部电阻相连接。

而且，柜体内设有三条散热通道：

第一条散热通道是柜体整体散热通道，风通过柜体前端护板上所制的通风孔进入柜体，经过柜体底部电抗器，带走电抗器热量，然后经过柜体后部的的散热通道，最终通过柜体顶部风机将热量排出；

第二条散热通道是单元散热通道，进线柜及出线柜膜电容电解单元均安装有散热器，散热器底部安装有吹风风机，散热器上方对应的顶板上制有通风槽孔，经过吹风风机吹膜电容电解单元，起到给功率器件IGBT散热及膜电容散热的功效；

第三条散热通道是电容组件自带风道，电容组件通过自带的风机将电容热量排出，然后通过下隔板上所制的散热孔与柜体后部的柜体整体散热通道相连通，热量由柜体主散热通道经过柜体底部排出，或通过柜顶的风机排出。

而且，柜体顶部的风机为吸风风机或吹风风机。

而且，柜体安装步骤为：

首先，依次组装底托、进线柜、出线柜、调试柜，组成整体柜体框架；

然后，在整体柜体框架的内基础上分别安装柜内的下隔板、上隔板、结构件以及母排；

最后，安装顶板，并且柜体外周的护板，调整结构，完成柜体安装。

本发明的优点和积极效果是：

1、本结构的柜体外形尺寸减小，在柜体高、宽、深三个方向上尺寸均变小，大大减轻了柜体框架的重量，耗材少，节约成本，并且尺寸的减小使其更加适用于小空间安装，适用范围大大增加，拓宽了应用领域。

2、本结构并柜柜体内部结构布局合理，空间利用紧凑，相对于传统的逆变柜加进线柜成套并柜柜体的个数减少一个进线柜，大大降低了成本，同时也减轻了整体设备的重量，方便运输。

3、本结构柜体内部电气件布局更合理，使用寿命长、维修率低、重量较沉的电气件布置在柜体的后部，将较容易损坏、更换频率较高、需要散热器散热的电气件安装在柜体前部分，易于维修。

4、本结构母排走线设计精简准确，大大减少了母排数量，利用大线与母排走线相结合的方式，节约了母排用量，减少了散热量，减少了搭接散热点，并且母排成对称中心设计，搭接输出也从母排中心走出，使得母排散热均匀，提高了设备的整体性能，同时大大降低了母排成本，节约成本。

5、本结构并联柜体尺寸减小，能够减少一个进线柜体，母排也大大减少数量，整体柜体减轻了柜体的重量，降低了成本。

6、本结构出线柜正面看左边的电容组件分别引出正负母排出线，分别与柜体顶部电阻相连接，在大型工程中，如果电阻阻值不够用，可以将此正负母排出线与集成电阻柜相连接，通用性能好。

附图说明

图1为正视图结构示意图(去掉护板)；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图3中的A-A向剖视图；

图5为图2去掉后部护板的示意图；

图6为图1的后视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种大功率试验台柜体结构，本实施例结构如附图1至3所示为DC/DC大功率试验台柜体结构，包括底座5、进线柜2、出线柜3、调试柜4以及母线排6，在底座5上端由前向后依次并排固装有进线柜、出线柜以及调试柜，在进线柜、出线柜以及调试柜上端固装有一水平横向贯通的顶板1，在进线柜、出线柜以及调试柜内部安装有多条横向或纵向相互连通的母排，母线排用于固定电缆的走向，整体结构紧凑，内部空间布局合理，有利于安装、运输和维护；

在进线柜内由上向下依次间隔安装有上隔板12、中隔板13以及下隔板15便于定位安装组件，在上隔板、中隔板以及下隔板上分别制有散热孔及通风道，用于柜体内部通风散热。

在进线柜、出线柜以及调试柜的四周均包覆安装有护板7作为整体外壁，封闭柜体保护柜内原件。

柜体内部具体结构：

电缆通过进线柜接入柜体后，直流电流经过电容EMC滤波后，从进线柜体后部通过竖直母排进入膜电容电解单元，进线柜和出线柜内均安装有膜电容电解单元；

参见附图4所示，进线柜膜电容电解单元9与出线柜膜电容电解单元8并联母排中间引出的出线母排，进线柜膜电容电解单元分别引出三路结构相同的出现母排，分别为出线母排9-1、出线母排9-2、出线母排9-3；出线柜在膜电容电解单元分别引出三路结构相同的出现母排，分别为出线母排8-1、出线母排8-2、出线母排8-3，出线母排均在进线柜与出线柜中部引出，并且分别一一对应相同，保证进线柜与出线柜的电流流经母排的过程中电流耗损保持一致，使电流在流经母排的过程中的发热量能保持一致，热量将均匀分散在进线柜与出线柜两个柜体，经过散热后，保持了两个柜体内部工作温度的一致性，更有利于柜体的正常工作，还能延长柜体的使用寿命；

然后，电流经过电缆分别与电抗器负进线相连，一共六路电流分别通过电缆与6个电抗器负进线相连，然后经过电抗器转换，电流从电抗器负端流出，通过大线电缆与柜体后部公共正母排连接；从公共正负母排上分别引出正负出线母排，作为与外面负载相连接的接口，柜体后部结构空间设计合理，使用大线进行母排连接大大降低了成本、提高走线的灵活性。

进线柜与出线柜结构相似，进线柜及出线柜的体内结构紧凑，在柜体上部安装功率单元核心组件，柜体下部前部分放置电容组件、进出线母排，下部后半部分放置电抗器组件等；

进线柜装有一个电容组件14，正、负母排分别与负、正公共母排相连接，作用是储能滤波。

出线柜装有两个电容组件，正、负母排分别与负、正公共母排相连接，作用是储能滤波。

出线柜正视图看左边的电容组件分别引出正负母排出线，分别与柜体顶部电阻相连接，在大型工程中，如果电阻阻值不够用，可以将此正负母排出线与集成电阻柜相连接，通用性能好。

为了满足柜体的散热要求，整个柜体设计了三条散热通道：

第一条散热通道是柜体整体散热通道，风通过柜体前端护板上所制的通风孔进入柜体，经过柜体底部电抗器，带走电抗器热量，然后经过柜体后部的上隔板12在进线柜的后部隔出的散热通道，最终通过柜体顶部风机10将热量排出；

第二条散热通道是单元散热通道，进线柜及出线柜膜电容电解单元均安装有散热器，散热器底部安装有吹风风机，散热器上方对应的顶板上制有通风槽孔11，经过吹风风机吹膜电容电解单元，起到给功率器件IGBT散热及膜电容散热的功效；对单元进行单独的散热风道设计，从整体上减轻了柜体整体风道的散热负担，能更有效的将需要排出柜体的热量散出柜体，大大提高了柜体的使用寿命，同时也稳定了柜体的工作环境温度；

第三条散热通道是电容组件自带风道，电容组件14通过自带的风机将电容热量排出，然后通过下隔板15上所制的散热孔与柜体后部的柜体整体散热通道相连通，热量由柜体主散热通道经过柜体底部排出，同时，热量也可以柜体主散热通道通过柜顶的风机也可将电容组件的热量排出，起到了双通道、双重散热的效果。

柜体顶部的风机10可以是吸风风机，也可以是吹风风机，都可以让柜体达到很好的散热效果。

此柜体安装方式：

首先，依次组装底托、进线柜、出线柜、调试柜，组成整体柜体框架；

然后，在整体柜体框架的内基础上分别安装柜内的下隔板、上隔板、结构件以及母排；

最后，安装顶板，并且柜体外周的护板，调整结构，完成柜体安装。

结构简单，安装方便易操作。

调试柜内部结构紧凑，在柜体内部利用中立柱从上到下整体分割成前、后两个部分，将所有电气件布置在柜体前部的上半部分，方便维护和调试运行，柜体的底部放置电抗器组件。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。