一种高原高压电压指示控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及高原高压电压指示控制系统，包括：红外线收发装置、低电位电路板、高压隔离变压器、高电位电路板、壳体、壳体表面波纹状的绝缘伞裙、开放式电路板安装室Ⅱ、接线嵌件Ⅱ、环形铁芯的U型铁芯Ⅰ、环形铁芯的U型铁芯Ⅱ、低电位原边线圈、高电位副边线圈、开放式电路板安装室Ⅰ、接线嵌件Ⅰ；当有人或物体接近正在工作的高原高压电压指示控制系统，红外接收器与声光报警器串联连接；红外接收器检测不到红外发送器发出的红外信号时，则发送信号给红外发送器再通过声光报警器报警，本实用新型有性能好、体积小、成本低、制造简单、使用方便、安全可靠的特点，适于广泛推广。
【专利说明】
一种高原高压电压指示控制系统
技术领域
[0001]本实用新型属于高压电压技术领域，尤其涉及一种高原高压电压指示控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，国民经济的快速发展，为采用H桥功率单元串联拓扑或MMC功率单元串联拓扑组成的高压变频器、静止无功补偿器STAT⑶MS卩SVG、高压直流电源、中高压风电变流器和/或轻型直流输电变流器等电力电子设备提供了广阔的市场;但是向上述电力电子设备中处在高电位的功率单元的控制电路、信号检测电路和功率半导体元件的驱动电路提供一定功率的可靠的控制电源和中间直流支撑电容器初始充电电源，一直是高压大容量电力电子设备发展的瓶颈和难题。目前国内外解决对高电位功率单元的控制电源供电的主要有以下技术方案:
[0003]I)、直接从高电位功率单元的直流环节取电的技术方案:该方案的特点是高电位功率单元的控制电源直接取自本单元主电路的中间直流回路，这种技术方案对于1500V以上的中间直流环节往往难以可靠实现，目前大容量电力电子设备的功率单元的发展趋势是额定电压越来越高，例如把高达2500V及以上的直流中间电压高效转换为控制电源供电所需要的低压直流或低压交流电压一直是困扰着业内的一个难题；
[0004]2)、从高电位功率单元的输入交流侧取电的技术方案:这种技术方案的弊端十分明显，因为对于无输入变压器的高压电力电子设备，当其功率单元故障旁路时，供电电源随即消失，立即终止了向功率单元的控制电路和驱动电路提供用于安全联锁和保护的控制电源；
[0005]3)、大型隔离变压器集中供电的技术方案:该方案的特点是采用一台或几台具有多组副边绕组的大型高压隔离变压器向各个功率单元提供隔离的控制电源，但是这种技术方案存在着电缆多、敷设复杂、局放指标差、干扰强、体积大、成本高等缺陷；
[0006]4)、工频隔离变压器分布供电的技术方案:该方案的特点是功率单元的控制电源直接取自为该单元提供控制电源的工频隔离变压器，这种技术方案当隔离电压较高且控制电源功率较大时，因工频隔离变压器体积太大，可行性很差；
[0007]5)、光纤供电的技术方案:该方案是近年来出现的新技术，其特点是采用特殊光纤和新型光电器件将低电位电能以光的形式传送到高电位功率单元，但这种技术方案目前所能够传送的功率太小，且性能/价格比较低无法满足功率单元对控制电源的要求。
[0008]目前国内外解决高电位功率单元的中间直流支撑电容器初始软充电主要采用以下技术方案:采用高压电阻加高压旁路接触器实现高电位功率单元的中间直流支撑电容器初始软充电，但是这种技术方案对于25kV以上设备的中间直流环节因成本很高、占用空间很大往往难以可靠实现，在高电压输送中，周围安全性差，没有报警显示装置。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型为解决10kV、25kV或35kV电压等级的基于H桥功率单元串联拓扑或MMC功率单元串联拓扑组成的电力电子设备对其功率单元控制电源的供电问题，在高电压输送中，周围安全性差，没有报警显示装置的问题而提供一种高原高压电压指示控制系统。
[0010]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种高原高压电压指示控制系统，包括:红外线收发装置、连接工频交流电，用于对输入的工频交流电进行整流后逆变为高频方波交流电压的低电位电路板、连接低电位电路板，用于将低电位电路板输出的高频方波交流电压经过变换后输出给高电位电路板的高压隔离变压器、连接高压隔离变压器，用于将高压隔离变压器输出的高频方波交流电压直接输出或进行整流滤波后输出直流电压的高电位电路板、壳体、壳体表面波纹状的绝缘伞裙、壳体内上部顶端开口的开放式电路板安装室Π、接线嵌件Π、环形铁芯的U型铁芯1、环形铁芯的U型铁芯Π、低电位原边线圈、高电位副边线圈、壳体内下部底端开口的开放式电路板安装室1、接线嵌件I；
[0011]所述壳体内上部设有顶端开口的开放式电路板安装室Π，所述高电位电路板置于开放式电路板安装室Π内，通过接线嵌件Π安装到开放式电路板安装室Π底面；
[0012]所述高压隔离变压器设置在壳体内中部，该高压隔离变压器包括通过对接形成环形铁芯的U型铁芯1、U型铁芯Π ;所述U型铁芯I上设有绕制在绝缘骨架上的低电位原边线圈;所述U型铁芯Π上设有绕制在绝缘骨架上的高电位副边线圈；
[0013]所述壳体内下部设有底端开口的开放式电路板安装室I;所述低电位电路板置于开放式电路板安装室I内，通过接线嵌件I安装到开放式电路板安装室I顶面；
[0014]所述红外线收发装置与工频交流电通过导线连接，红外线收发装置设置有声光报警器和红外线收发设备，所述红外收发设备采用红外光幕收发设备，红外光幕收发设备包括红外发送器和红外接收器。
[0015]进一步，所述高原高压电压指示控制系统还包括在壳体底部的下安装嵌件和顶部上安装嵌件。
[0016]进一步，所述开放式电路板安装室1、高压隔离变压器、开放式电路板安装室Π、上安装嵌件和下安装嵌件通过环氧树脂浇注封装在壳体内形成一个密封实体。
[0017]进一步，所述高压隔离变压器的U型铁芯I和U型铁芯Π由铁氧体或非晶合金构成。
[0018]进一步，所述上安装嵌件和下安装嵌件分别为通过导线连通的设有内螺纹的铜嵌件。
[0019]本实用新型具有的优点和积极效果是:当有人或物体接近正在工作的高原高压电压指示控制系统，红外接收器与声光报警器串联连接;红外接收器检测不到红外发送器发出的红外信号时，则发送信号给红外发送器再通过声光报警器报警，提高了安全度，便于警告人或其他物质远离;高压通过低电位电路板对输入的工频交流电进行整流后逆变为高频方波交流电压，大幅度提高了功率/体积比；采用高压隔离变压器耦合，实现了电能由低电位侧向高电位侧的高效隔离转换;通过环氧树脂浇注壳体，将安装有低电位电路板和高电位电路板的开放式电路板安装室、高压隔离变压器、安装嵌件一次浇注成型封装在壳体内，保证了足够的绝缘强度和机械强度;采用壳体表面设有波纹状的绝缘伞裙，增加爬电距离，能够有效防止爬电或放电，提高可靠性和安全性;通过壳体底部和顶部设有的通过导线连通的铜嵌件用于本装置的安装和固定，其中壳体底部的铜嵌件还兼有安全接地功能;本实用新型能够直接运用于35kV及以下的高电位功率单元控制电源供电和中间直流电容器的初始软充电，具有性能好、体积小、成本低、制造简单、使用方便、安全可靠的特点，适于广泛推广。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例提供的高原高压电压指示控制系统红外线收发装置结构示意图；
[0021]图2是本实用新型实施例提供的高原高压电压指示控制系统剖面图；
[0022]图3是本实用新型实施例提供的高原高压电压指示控制系统侧视图；
[0023]图4是本实用新型实施例提供的高原高压电压指示控制系统俯视图；
[0024]图5是本实用新型实施例提供的高原高压电压指示控制系统仰视图。
[0025]图中:1、壳体;2、绝缘伞裙;3、高压隔离变压器;4、U型铁芯Π; 5、高电位副边线圈；
6、低电位原边线圈；7、高电位电路板;8、开放式电路板安装室I; 9、开放式电路板安装室Π ；
10、低电位电路板;11、接线嵌件Π ； 12、接线嵌件I ； 13、上安装嵌件；14、下安装嵌件；15、U型铁芯I; 16、红外线收发装置;16-1、红外发送器;16-2、红外接收器;16-3、声光报警器。
【具体实施方式】
[0026]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
[0027]如图1、2、3、4、5所示一种高原高压电压指示控制系统。包括:红外线收发装置16、连接工频交流电，用于对输入的工频交流电进行整流后逆变为高频方波交流电压的低电位电路板10、连接低电位电路板，用于将低电位电路板输出的高频方波交流电压经过变换后输出给高电位电路板的高压隔离变压器3、连接高压隔离变压器，用于将高压隔离变压器输出的高频方波交流电压直接输出或进行整流滤波后输出直流电压的高电位电路板7、壳体
1、壳体表面波纹状的绝缘伞裙2、壳体内上部顶端开口的开放式电路板安装室Π9、接线嵌件Π 11、环形铁芯的U型铁芯115、环形铁芯的U型铁芯Π、低电位原边线圈6、高电位副边线圈5、壳体内下部底端开口的开放式电路板安装室18、接线嵌件113;
[0028]所述壳体I内上部设有顶端开口的开放式电路板安装室Π9，所述高电位电路板7置于开放式电路板安装室Π 9内，通过接线嵌件Π 11安装到开放式电路板安装室Π 9底面；
[0029]所述高压隔离变压器3设置在壳体I内中部，该高压隔离变压器包括通过对接形成环形铁芯的U型铁芯I15、U型铁芯Π 4;所述U型铁芯I上设有绕制在绝缘骨架上的低电位原边线圈6;所述U型铁芯Π4上设有绕制在绝缘骨架上的高电位副边线圈5;
[0030]所述壳体I内下部设有底端开口的开放式电路板安装室18;所述低电位电路板10置于开放式电路板安装室18内，通过接线嵌件113安装到开放式电路板安装室18顶面；
[0031]所述红外线收发装置16与工频交流电通过导线连接，红外线收发装置设置有声光报警器16-3和红外线收发设备，所述红外收发设备16采用红外光幕收发设备，红外光幕收发设备包括红外发送器16-1和红外接收器16-2。
[0032]所述高原高压电压指示控制系统还包括在壳体底部的下安装嵌件14和顶部上安装嵌件13。
[0033]所述开放式电路板安装室18、高压隔离变压器3、开放式电路板安装室Π9、上安装嵌件13和下安装嵌件14通过环氧树脂浇注封装在壳体I内形成一个密封实体。
[0034]所述高压隔离变压器3的U型铁芯115和U型铁芯Π4由铁氧体或非晶合金构成。
[0035]所述上安装嵌件13和下安装嵌件14分别为通过导线连通的设有内螺纹的铜嵌件。
[0036]工作原理:
[0037]通过低电位电路板对输入的工频交流电进行整流后逆变为高频方波交流电压，大幅度提高了功率/体积比;采用高压隔离变压器耦合，实现了电能由低电位侧向高电位侧的高效隔离转换;通过环氧树脂浇注壳体，将安装有低电位电路板和高电位电路板的开放式电路板安装室、高压隔离变压器、安装嵌件一次浇注成型封装在壳体内，保证了足够的绝缘强度和机械强度;采用壳体表面设有波纹状的绝缘伞裙，增加爬电距离，能够有效防止爬电或放电，提高可靠性和安全性;通过壳体底部和顶部设有的通过导线连通的铜嵌件用于本装置的的安装和固定，其中壳体底部的铜嵌件还兼有安全接地功能;本实用新型能够直接运用于35kV及以下的高电位功率单元控制电源供电和中间直流电容器的初始软充电，具有性能好、体积小、成本低、制造简单、使用方便、安全可靠的特点，适于广泛推广。
[0038]上安装嵌件和下安装嵌件用于安装和固定本装置，上安装嵌件和下安装嵌件分别有4个，均匀分布在壳体顶部的4角和壳体底部的4角，其中下安装嵌件同时用作安全接地极;高电位电路板将高压隔离变压器输出的高频方波交流电压直接输出或进行整流滤波后输出直流电压，从而向高电位的负载提供直流电能或交流电能。当有人或物体接近正在工作的高原高压电压指示控制系统，红外接收器与声光报警器串联连接;红外接收器检测不到红外发送器发出的红外信号时，则发送信号给红外发送器再通过声光报警器报警，提高了安全度，便于警告人或其他物质远离高原高压电压指示控制系统。
[0039]以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种高原高压电压指示控制系统，其特征在于，该高原高压电压指示控制系统包括:红外线收发装置连接工频交流电；用于对输入的工频交流电进行整流后逆变为高频方波交流电压的低电位电路板;连接低电位电路板，用于将低电位电路板输出的高频方波交流电压经过变换后输出给高电位电路板的高压隔离变压器;连接高压隔离变压器，用于将高压隔离变压器输出的高频方波交流电压直接输出或进行整流滤波后输出直流电压的高电位电路板;壳体、壳体表面波纹状的绝缘伞裙、壳体内上部顶端开口的开放式电路板安装室Π、接线嵌件Π、环形铁芯的U型铁芯1、环形铁芯的U型铁芯Π、低电位原边线圈、高电位副边线圈、壳体内下部底端开口的开放式电路板安装室1、接线嵌件I; 所述壳体内上部设有顶端开口的开放式电路板安装室Π，所述高电位电路板置于开放式电路板安装室Π内，通过接线嵌件Π安装到开放式电路板安装室Π底面； 所述高压隔离变压器设置在壳体内中部，该高压隔离变压器包括通过对接形成环形铁芯的U型铁芯1、U型铁芯Π ;所述U型铁芯I上设有绕制在绝缘骨架上的低电位原边线圈；所述U型铁芯Π上设有绕制在绝缘骨架上的高电位副边线圈； 所述壳体内下部设有底端开口的开放式电路板安装室I;所述低电位电路板置于开放式电路板安装室I内，通过接线嵌件I安装到开放式电路板安装室I顶面;所述红外线收发装置与工频交流电通过导线连接，红外线收发装置设置有声光报警器和红外线收发设备，所述红外收发设备采用红外光幕收发设备，红外光幕收发设备包括红外发送器和红外接收器； 所述高原高压电压指示控制系统还包括在壳体底部的下安装嵌件和顶部上安装嵌件；所述开放式电路板安装室1、高压隔离变压器、开放式电路板安装室Π、上安装嵌件和下安装嵌件通过环氧树脂浇注封装在壳体内形成一个密封实体； 所述高压隔离变压器的U型铁芯I和U型铁芯Π由铁氧体或非晶合金构成;所述上安装嵌件和下安装嵌件分别为通过导线连通的设有内螺纹的铜嵌件。
【文档编号】H02M7/217GK205490175SQ201620249972
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】刘玉福
【申请人】红河学院