[發明專利]一種集裝箱式超大功率負載箱

無效

• 申請號: 200910100442.2
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101587137A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 張玉華
• 申請（專利權）人: 朱曉明
• 主分類號: G01R1/20
• 分類號: G01R1/20;G01R31/34;G01R31/40;G01R31/36
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 胡根良

技術領域

本發明涉及一種集裝箱式超大功率負載箱。

背景技術

超大功率負載箱在大型發電機、大功率UPS、逆變電源、大型蓄電池系統中作為模擬負載，可完成系統參數及功能的檢測。

超大功率負載箱中的大功率負載元件是負載箱的重要器件，是使設備能夠實現小型化，多功能化，機動靈活等功能的重大關鍵所在。目前常用的負載元件主要有：

1，水電阻：

在注滿純水的大型水池中，放入電極形成電阻作為負載元件。

缺點：1)體積大，且裝置固定無法移動。

2)運行時大量水被蒸發，須隨時補充，水的純度直接影響電阻的阻值。純水系統較為復雜、繁瑣。

3)使用不便。

2，鉻鎳合金或鐵鉻鋁合金電阻作為負載元件：

以鉻鎳合金或鐵鉻鋁合金電阻為負載體，置于不銹鋼或其他金屬管內，填充氧化鎂粉等絕緣介質而制成。

缺點：器件體表溫度高，工作時會發熱燒紅，產生明火，在特定體積條件下要實現大功率集成時，各個元件之間在熱輻射的作用下，使整體溫度急升，故對冷卻系統要求特別高，如冷卻系統發生故障，未能及時散熱，極易產生燒毀以至于爆炸等嚴重安全事故。

總之，現有的超大功率負載箱由于負載元件的限制，體積龐大、運行復雜、對冷卻系統要求特別高，而且安全可靠性不夠高。而使用集裝箱制成≥4000KVA超大功率負載箱，達到體積小、功率大便于運輸的要求，同時又要及時散熱，使用普通的鉻鎳合金或鐵鉻鋁合金電阻作為負載元件制成如此大功率的負載箱，無論是國內還是國外都沒有成功的先例。而通常PTC在應用中，功率只有幾十W～幾個(1～2)KW，無法應用于超大功率負載箱。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種標準集裝箱式，功率≥4000KVA超大功率負載箱，體積小、功率大、散熱快，安全可靠性高，適應戶外場地及經常移動作業之需要。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種集裝箱式超大功率負載箱，其特征在于：包括集裝箱及設于集裝箱內上部的電阻箱，所述電阻箱內安裝有PTC集成電阻，所述PTC集成電阻與配電系統和控制系統電連接，電阻箱下部設有若干個冷卻負載電阻的風機，風機與PTC集成電阻間設有風道，集裝箱在電阻箱的下方設有進風室，進風室的側壁或者底部設有進風口，集裝箱壁體在電阻箱的上方設有出風口。

作為優選，所述集裝箱為20英尺標準集裝箱，超大功率負載箱的負載功率≥4000KVA。整套設備安裝于20英尺標準集裝箱內，尺寸小、功率大，方便車載，移動靈活。

作為優選，所述集裝箱內設有8個獨立的電阻箱，每個電阻箱內設有兩個250KW的PTC集成電阻。所述PTC集成電阻的長為660mm，高為126mm，寬為450mm。所述PTC集成電阻的電阻片間均勻設有豎直的通風間隙。實現在不到0.08立方體積內用PTC器件集成了約500KW的大功率負載單元，而且可保證有效散熱冷卻。

作為優選，所述風機是進風端為圓形，出風端為方形的軸流式風機。所軸流式風機的進風端圓形內徑為415mm，出風端方形邊長為440x440mm，軸向尺寸小于200mm。所述葉輪的直徑為410mm。滿足了流量大、壓力高、體積小之要求。

作為優選，所述配電系統和控制系統分別設于單獨的配電室和控制室內，所述標準集裝箱的左右兩側分別設4個電阻箱，配電室和控制室設于標準集裝箱的中部。使大功率負載區與設備操控區完全隔離，保障了操作人員的安全。

作為優選，所述出風口上設有頂門，所述頂門由控制系統控制啟閉，且頂門在啟閉位置都設有與控制系統連接的限位開關。自動控制頂門開閉，安全可靠。

本發明由于采用了上述技術方案，每個電阻箱可實現在不到0.08立方體積內用PTC器件集成了約500KW的大功率負載單元。在集裝箱內安裝8個電阻箱，整個負載箱有功功率可達3000KW以上；無功功率可達1680KVAR以上。而且針對如此大的功率集成度，設計了特制的軸流式風機，保障了PTC器件在負載箱運行時所需的溫度條件。側向(或垂直)進風，垂直出風，既保證了冷卻系統的可靠，又使大功率負載區與設備操控區完全隔離，保障了操作人員的安全。整臺設備由PTC集成電阻和強制風冷組成的獨立電阻箱模塊及控制、配電模塊構成，便于組裝和控制。一旦冷卻系統發生故障，大功率負載元件的體表溫度不大于250℃，無可見光亮，在極端情況下，系統能自動阻斷電流，不會產生燃燒等惡性事故。并且由于集成功率大適應戶外場地及經常移動作業之需要。

附圖說明