[實用新型]一種大功率高壓水冷變頻器功率單元柜結構

有效

• 申請號: 202022300679.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN213661430U
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 英亮亮;魯俊;楊貴發;張劍峰;李太峰;張春雨
• 申請（專利權）人: 臥龍電氣驅動集團股份有限公司;臥龍電氣集團遼寧榮信電氣傳動有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K5/02;H05K7/20
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

一種大功率高壓水冷變頻器功率單元柜結構，包括柜體、功率單元、水冷系統。柜體的框架通過角件插接，每層功率單元下端均設有絕緣橫梁，功率單元通過單元滑道搭接固定在絕緣橫梁上端，單元滑道與絕緣橫梁之間形成電纜倉的空間。水冷系統布置在功率單元的前端，進水總管與回水總管分別豎向布置在功率單元前端的兩側，每層功率單元的上端均橫向布置一個回水分管，每層功率單元的下端均橫向布置一個進水分管，采用角件拼接結構的柜體框架，同時在功率單元的橫梁結構以及水冷管路的布局上做了改進，滿足大功率高壓變頻器的散熱需求及整體設備對強度的要求，同時滿足設備的高壓變頻器的絕緣耐壓等相關的電氣性能。

技術領域

本實用新型涉及變頻器技術領域，特別涉及一種大功率高壓水冷變頻器功率單元柜結構。

背景技術

高壓變頻器在運行過程中要產生一定的功耗，一般為其容量的3～5％。其中移相變壓器約占45％，整流及逆變約占40％，控制系統、主回路電纜及銅排等約占15％，由于變頻器的核心工作部件就是整流和逆變，所以如何將整流與逆變形成一個整體模塊并且能滿足散熱要求是高壓變頻器的一個難點。現將整流與逆變及其它的散熱系統設計在一起，形成一個模塊，此模塊即為功率單元柜。此模塊即要滿足整流與逆變的承重設計又要滿足其的散熱要求，同時還得滿足其的電氣性能，所以功率單元柜的設計相對較為復雜。

1)現階段功率柜的外殼結構形式主要采用框架焊接式，其優點在于在設備整體裝配后可以整體吊裝及發貨，強度較好。缺點在于靈活性、互換性較差成本及制造周期較長。

2)功率柜的內部功率單元安裝固定采用板式絕緣材料加工成型后框架搭接形式，這樣既能滿足強度要求同時也能滿足電氣性能。優點在于強度好，靈活性強。缺點在于制造成本高，加工周期長。

3)功率柜內的功率單元的散熱主要有兩種，分別是強迫風冷與水冷兩種方式為主。目前變頻器水冷系統的設計一般都占用空間大，并且在管路設計上還存在一定不足。

發明內容

為了解決背景技術提出的技術問題，本實用新型提供一種大功率高壓水冷變頻器功率單元柜結構，采用角件拼接結構的柜體框架，同時在功率單元的橫梁結構以及水冷管路的布局上做了改進，滿足大功率高壓變頻器的散熱需求及整體設備對強度的要求，同時滿足設備的高壓變頻器的絕緣耐壓等相關的電氣性能，增加變頻器的可靠性。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種大功率高壓水冷變頻器功率單元柜結構，包括柜體和安裝在柜體內的功率單元和水冷系統。

所述的柜體的框架橫梁、框架豎梁和框架立梁通過角件插接固定連接，框架橫梁與框架豎梁和框架立梁上焊接螺釘，通過角件上的孔與焊接螺釘連接使得總體框架有等電位；功率單元分三層布置在柜體內，每層為一相，每層功率單元下端均設有絕緣橫梁，功率單元通過單元滑道搭接固定在絕緣橫梁上端，單元滑道與絕緣橫梁之間形成電纜倉的空間，用于布置功率單元的走線電纜。

所述的水冷系統包括進水總管、回水總管、進水分管和回水分管，進水總管、回水總管、進水分管和回水分管均布置在功率單元的前端，進水總管與回水總管分別豎向布置在功率單元前端的兩側，每層功率單元的上端均橫向布置一個回水分管，每層功率單元的下端均橫向布置一個進水分管，每層的回水分管與進水分管分別與各層的每個功率單元的出水口和進水口相連。

進一步地，在每層的回水分管與進水分管上均設置多個金屬導電接頭，作為等電位接頭。

進一步地，功率單元的互連銅排設置在功率單元的前端。

進一步地，所述的絕緣橫梁采用絕緣材料環氧玻璃布層壓板材質的型材。

進一步地，進水總管與回水總管的管材質采用PPH材質的水管，進水分管與回水分管采用FEP材質的水管。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：