一种大电流动态运行条件下的整流柜屏蔽柜体的制作方法

本发明涉及大功率整流电源领域，具体地，涉及一种大电流动态运行条件下的整流柜屏蔽柜体。

背景技术：

大功率整流电源广泛应用于工业生产和科研领域，作为其核心部件的整流柜外形庞大、内部导电结构复杂，在大电流动态运行条件下将产生较大的时变电磁场，整流柜在大电流动态运行条件下产生的电磁场存在以下问题：

1.影响控制系统可靠性和测量系统的准确性：整流电源在动态运行条件下将产生时变电磁场，电磁场的强度随着电流增加而增大，时变电磁场与控制信号之间产生耦合，在控制和测量信号中感应出电流和电压，在动态运行条件下感应的电流电压不确定，附近的测量和控制系统一旦受到此干扰，处理起来十分困难且效果无法保证。

2.大电流条件下磁场分量大，传统的电源整流柜采用单层钢板加工柜体，其磁屏蔽效果很不理想。

3.大电流动态运行时产生较大的时变电磁场，人体在较大的时变磁场中容易产生眩晕或神经紧张等不良感觉，甚至可能出现某些行为能力的暂时性下降，危害到职业健康。

随着大功率整流电源的发展和应用，尤其随着科研事业的迅速发展，对大功率电源系统的电流等级和时变能力提出了更高的要求，目前已达数万乃至十万安培电流等级，整流柜在超大电流条件下电磁屏蔽能力不足的问题也日益凸显，以上不足严重影响了大功率电源在动态运行条件下电流等级的提高及应用。

综上所述，本申请发明人在实现本申请发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的整流柜在大电流动态运行条件下产生的电磁场，容易影响控制系统可靠性和测量系统的准确性，以及危害工作人员健康的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种大电流动态运行条件下的整流柜屏蔽柜体，解决了现有整流柜在大电流动态运行条件下产生的时变电磁场容易影响到控制系统可靠性、测量系统准确性，以及危害工作人员健康的技术问题，实现了整流柜附近控制系统可靠性和测量系统准确性不受电磁场影响的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种大电流动态运行条件下的整流柜屏蔽柜体，所述柜体的柜面外层为基本屏蔽层，柜体的柜面内层为电场屏蔽层，基本屏蔽层与电场屏蔽层之间设有夹层；其中，所述基本屏蔽层与所述电场屏蔽层之间设有加强屏蔽层，所述加强屏蔽层与柜体顶部的基本屏蔽层贴合，或所述加强屏蔽层与柜体底部的基本屏蔽层贴合。

传统的电源整流柜采用单层钢板加工柜体，其磁屏蔽效果很不理想。而本申请采用了外层和内层结合，且在柜体基本屏蔽层与所述电场屏蔽层之间设有加强屏蔽层，使得电场和磁场屏蔽效果均良好。

同时，整个柜体只在侧面设置一道检修门，检修门与检修通道连通，结构简单、美观，检修方便；检修门材质与柜体侧面一致，即由磁场基本屏蔽层、电场屏蔽层、和夹层组成，使屏蔽效果不因设置检修门而受影响。

进一步的，其中所述磁场基本屏蔽层采用强度高、磁场屏蔽效能较高的冷轧钢板对整流柜内的磁场进行第一级电磁屏蔽，其主要功能是对整流柜进行整体磁场屏蔽。

进一步的，柜体为长方体状，柜体具有6个柜面。

进一步的，所述电场屏蔽层采用强度较低但电场屏蔽效能高的铝板对整流柜进行第二级电磁屏蔽，其主要功能是对整流柜静电场以及电流动态变化时产生的时变电场进行整体屏蔽。

进一步的，所述柜体磁场加强屏蔽层采用强度低但磁场屏蔽效能非常高的硅钢片进行第三级电磁屏蔽，其主要功能是对位于整流柜顶部或底部布置了汇流母排的强磁场区域进行局部加强磁屏蔽。

进一步的，夹层采用隔音材料进行填充，隔音材料采用岩棉压制而成，其主要功能是减小时变电磁场引起的柜体振动和噪音。

进一步的，隔音材料的在自然状态下的厚度大于基本屏蔽层与电场屏蔽层之间的距离。

进一步的，所述门设在长方形柜体的短边一侧，且与检修通道连通。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明的效果在于：采用导电及导磁材料的组合以及不同强度材料的匹配，在保证整流柜结构强度的条件下，将整流电源产生的电磁干扰源有效屏蔽在一定的空间内，解决了现有的整流柜屏蔽技术在超大电流条件下电磁屏蔽能力不足的问题。本发明不仅保障了整流柜附近的控制和测量系统的可靠性，还具有噪音小、强度高、振动小、结构简单美观等优点。

本发明不仅适合时变强电磁场的屏蔽处理，对大功率整流电源产生的强静磁场和强静电场的屏蔽处理效果同样显著。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1为一种大电流动态运行条件下的整流柜屏蔽结构水平方向剖视示意图；

图2为一种大电流动态运行条件下的整流柜屏蔽结构垂直方向剖视示意图；

图中：1.基本屏蔽层；2.加强屏蔽层；3.电场屏蔽层；4.隔音夹层；5.检修通道；6.检修门。

具体实施方式

本发明提供了一种大电流动态运行条件下的整流柜屏蔽柜体，解决了现有整流柜在大电流动态运行条件下产生的时变电磁场容易影响到控制系统可靠性、测量系统准确性，以及危害工作人员健康的技术问题，实现了整流柜附近控制系统可靠性和测量系统准确性不受电磁场影响的技术效果。

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

请参考图1，本申请提供了一种大电流动态运行条件的整流柜屏蔽结构。该结构通过对强时变电磁场尤其是大电流条件下磁场分量较大条件下的屏蔽处理，抑制了整流柜内的电磁泄漏，解决整流电源在大电流动态运行条件下时变电磁场对控制和测量设备干扰大不好处理，以及设备运行人员在强时变磁场环境下电磁辐射和噪音大的职业危害问题。

所述屏蔽结构包括：

1.柜体磁场基本屏蔽层

所述柜体磁场基本屏蔽层位于柜体最外层,采用强度高、磁场屏蔽效能较高的普通冷轧钢板对整流柜内的磁场进行第一级电磁屏蔽，其主要功能是对整流柜进行整体磁场屏蔽。

2.柜体电场屏蔽层

所述柜体电场屏蔽层位于最里层，采用强度较低但电场屏蔽效能高的铝板进行第二级电磁屏蔽，其主要功能是对整流柜静电场及电流动态变化时产生的时变电场进行整体屏蔽。

3.柜体磁场加强屏蔽层

所述柜体磁场加强屏蔽层位于柜体顶层或底层，采用强度低但磁场屏蔽效能高的硅钢片进行第三级电磁屏蔽，与位于柜体最外层的磁场基本屏蔽层紧贴布置，其主要功能是对位于整流柜顶部或底部的强磁场区域进行局部加强磁屏蔽。整流柜有上出线和下出线两种出线形式，上出线时汇流母排位于柜体顶部，下出线时汇流母排位于柜体底部，由于汇流母排汇集了整个柜体的电流，因此其周围磁场远大于柜内其他部位，属于强磁场区域，若只采用普通的钢板进行磁屏蔽将无法保证屏蔽效果，对整体进行加强屏蔽则结构复杂且成本高，通过硅钢片进行局部加强屏蔽可以在简单经济的情况下达到最佳屏蔽效果。如果顶部汇流则只需在整流柜顶板上加装硅钢片，如果是底部汇流则只需在整流柜底板上加装硅钢片。

4.柜体夹层

所述整流柜夹层位于磁场基本屏蔽层与电场屏蔽层或磁场加强屏蔽层与电场屏蔽层之间，采用隔音材料进行填充，通过挤压的方式将隔音材料放入夹层内，以减小时变电磁场引起的柜体振动和噪音，为保证减震效果，应确保隔音材料完全充满夹层，即填充时隔音材料在自然状态下的厚度应大于夹层厚度。

整流柜在大电流动态运行条件下将产生很大的时变电磁场，时变电磁场与控制和测量信号之间产生耦合，将影响到控制系统可靠性和测量系统的准确性，同时较大的电磁场环境对人体也有不良影响，直接危及到职业安全。本发明提供了一种大电流动态运行条件的整流柜屏蔽结构，该结构通过对强时变电磁场尤其是大电流条件下磁场分量较大条件下的屏蔽处理，抑制了整流柜内的电磁泄漏，解决整流电源在大电流动态运行条件下时变电磁场对控制和测量设备干扰大不好处理，以及设备运行人员在强时变磁场环境下电磁辐射和噪音大的职业危害问题，还具有噪音小、强度高、振动小，结构简单、美观等优点。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。