用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統，包括水冷主機艙、閥組艙和箱外換熱艙，所述水冷主機艙內設有控制系統、由控制系統控制的水冷主機、去閥室管路和去外艙管路；所述閥組艙內設有閥室主管路、閥室分管路、單元管路和快速接頭，所述閥室分管路與所述閥室主管路連接，在所述閥室分管路上分布有所述單元管路，所述單元管路通過快速接頭與所述閥室分管路連接；所述箱外換熱艙內設有外艙主管路和水風換熱器，所述水風換熱器連接于所述外艙主管路上；所述水冷主機通過去閥室管路與閥室主管路連接，所述水冷主機通過去外艙管路與外艙主管路連接。本實用新型專利技術的維護更加方便，散熱效率更高，零件數更少，裝配更加簡化。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力電子設備的水冷
，特別是涉及一種用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統。
技術介紹
目前電力電子設備應用于各個行業，通過對半導體器件的控制，可以輸出各種符合用戶要求的電流、電壓及頻率。目前半導體器件的應用越來越廣泛，要求的電流值及電壓值也越來越高，因此半導體器件的發熱量越來越大，對電力電子設備的散熱要求也就隨之提高。目前廣泛使用的散熱方式為自冷和風冷，水冷散熱方式應用的還比較少。目前電力電子設備的閥組安裝多為戶內式安裝，需要建設必要的房屋來布置設備 本體及冷卻系統，這樣既占地面積大、建設周期長，又增加了投資額。而目前還暫時沒有能有效解決這些問題的方案出現。
技術實現思路
基于此，針對上述問題，本技術提出一種用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統，可應用于IOkV及以上電壓等級的電力電子設備的閥組，采用集裝箱式安裝布局，安裝維護更加方便，而且是一種電路、水路進出端分開的密閉式純水冷卻系統。本技術的技術方案是一種用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統，包括水冷主機艙、閥組艙和箱外換熱艙，其中所述水冷主機艙內設有控制系統、由控制系統控制的水冷主機、去閥室管路和去外艙管路；所述閥組艙內設有閥室主管路、閥室分管路、單元管路和快速接頭，所述閥室分管路與所述閥室主管路連接，在所述閥室分管路上分布有所述單元管路，所述單元管路通過快速接頭與所述閥室分管路連接；所述箱外換熱艙內設有外艙主管路和水風換熱器，所述水風換熱器連接于所述外艙主管路上；所述水冷主機通過去閥室管路與閥室主管路連接，所述水冷主機通過去外艙管路與外艙主管路連接。在水冷主機艙中，水冷主機的擺放要考慮進出口的方向及維護的便利性，將主泵放置在靠近集裝箱門的位置，便于人員進出維護。水冷主機上各種顯示儀表均集中布置在靠近控制系統的一側，便于觀測。水冷主機可提供進出口壓力、進口流量、進出口溫度、電阻率等參數的就地顯示及控制界面顯示。控制系統可采用屏柜式布局，便于操作。水冷主機艙的布置便于日常操作及檢修維護。在閥組艙中，閥室分管路可直接固定于閥組上，這樣可節省維護空間。從閥室分管路通過單元管路、快速接頭與閥組進出口相連接。單元管路配有快速接頭，具有拆卸后自密封功能，在閥組單元損壞時，可在不排水的情況下更換閥組單元，十分易于維護。在箱外換熱艙中，水風換熱器在不同水溫的情況下順序開啟，將不同發熱量下的水溫控制在相對穩定的溫度范圍內。水風換熱器通過外艙主管路與水冷主機艙連接，外艙主管路可配置軟連接段，便于安裝與維護。在其中一個實施例中，為了保證水冷主機能夠提供進出口壓力、進口流量、進出口溫度、電阻率等參數的就地顯示及控制界面顯示，所述水冷主機具有進出口壓力表、進口流量表、進出口溫度表、電阻率測試儀和人機交互界面。另外，水冷主機的擺放要考慮進出口的方向及維護的便利性，將主泵放置在靠近集裝箱門的位置，便于人員進出維護。水冷主機上各種顯示儀表均集中布置在靠近控制系統的一側，便于觀測。在其中一個實施例中，為使控制系統便于操作，所述控制系統安裝于設于水冷主機艙側壁上的控制柜內。另外，控制系統最好采用屏柜式布局，水冷主機艙的布置也應該便于日常操作及檢修維護。在其中一個實施例中，為確保去閥室管路的安裝可靠，所述去閥室管路通過管夾固定于水冷主機艙的底面。另外，可在去閥室管路上設置便于安裝的軟連接段，也可通過管 夾固定在集裝箱底部，確保水管安裝可靠。再次，還可在去外艙管路上設置便于安裝的軟連接段，并通過管夾固定在水冷主機艙頂部，以確保水管安裝可靠。在其中一個實施例中，由于整個水冷系統在處于高壓環境下工作，為保證其運行平穩，所述閥室主管路、閥室分管路和單元管路均為絕緣管材。在其中一個實施例中，所述閥組艙內從上至下設有多層閥組單元，為確保上下層閥組單元的流量平衡，每一層閥組單元均設有一閥室分管路，并在每層閥室分管路上設有等電位接頭，確保每層管路中水的電位與每層單元的電位相等，以保證絕緣效果。閥室分管路可直接固定于閥組上，這樣可節省維護空間。在其中一個實施例中，所述單元管路自左向右安裝于所述閥室分管路上，且所述單元管路與每一層閥組單元的閥室分管路通過快速接頭連接。目的是便于裝配，且具有拆卸后自密封功能，在閥組單元損壞時，可在不排水的情況下更換閥組單元，十分易于維護。在其中一個實施例中，所述單元管路為氟塑料材質。氟塑料材質能有效定型，并有很好的絕緣及壽命特性，并有一定的彈性，易于裝配。在其中一個實施例中，為便于風機將熱量排向艙外，所述水風換熱器水平并列布置于箱外換熱艙內。在不同水溫的情況下順序開啟，將不同發熱量下的水溫控制在相對穩定的溫度范圍內。在其中一個實施例中，所述水風換熱器通過減振支座與集裝箱頂部固定。可有效降低由于風機工作時產生震動所引起的噪音，并便于安裝、維護。本技術的有益效果是I)采用三艙式布局，各自功能區域明晰，高壓與操作區域完全隔離，布局更加合理；集裝箱頂部布置水風換熱器，外觀簡潔精美，減小了設備的占地面積，提高了設備的美觀性、可靠性，易于安裝及維護；2)水冷系統的控制及儀表單獨在一個艙室內，將所有儀表安裝在集成面板上，便于對水冷系統的調試及日常維護，與高壓部分隔離，互不干擾；3)將水風換熱器置于箱外換熱艙內(即集裝箱頂部)，模塊式安裝，便于安裝及維護，減少占地面積；4)單元分管路采用快速接頭與閥組單元連接，在不排水的情況下可以更換功率單元;5)閥室分管路上設置等電位接頭，將管路的水與鄰近的閥組單元等同電位，提升了絕緣效果。附圖說明圖I是本技術實施例所述水冷系統的主視圖；圖2是圖I所述水冷系統的箱外俯視圖；圖3是圖I所述水冷系統的箱內俯視圖；圖4是圖I所述水冷系統的左視圖；圖5是本技術實施例所述閥組單元與快速接頭連接的軸側圖；附圖標記說明I-水冷主機，2-控制系統，3-去閥室管路，4-去外艙管路，5-閥室主管路，6-閥室分管路，7-單元管路，8-快速接頭，9-外艙主管路，10-水風換熱器，11-減振支座。具體實施方式以下結合附圖對本技術的實施例進行詳細說明。實施例如圖I到圖5所示，一種用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統，包括水冷主機艙、閥組艙和箱外換熱艙，水冷主機艙與閥組艙并列相鄰設置，箱外換熱艙設置與水冷主機艙與閥組艙的頂部。所述水冷主機艙內設有控制系統2、由控制系統2控制的水冷主機I、去閥室管路3和去外艙管路4。所述閥組艙內設有閥室主管路5、閥室分管路6、單元管路7和快速接頭8，所述閥室分管路6與所述閥室主管路5連接，在所述閥室分管路6上分布有所述單元管路7，所述單元管路7通過快速接頭8與所述閥室分管路6連接。所述箱外換熱艙內設有外艙主管路9和水風換熱器10，所述水風換熱器10連接于所述外艙主管路9上。所述水冷主機I通過去閥室管路3與閥室主管路5連接，所述水冷主機I通過去外艙管路4與外艙主管路9連接。本實施例中，為了保證水冷主機I能夠提供進出口壓力、進口流量、進出口溫度、電阻率等參數的就地顯示及控制界面顯示，所述水冷主機I具有進出口壓力表、進口流量表、進出口溫度表、電阻率測試儀和人機交互界面。另外，水冷主機I的擺放要考慮進出口的方向及維護的便利性，將主泵放置在靠近集裝箱門的位置，便于人員進出維護。水冷主機I上各種顯示儀表均集中布本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統，其特征在于，包括水冷主機艙、閥組艙和箱外換熱艙，其中：所述水冷主機艙內設有控制系統、由控制系統控制的水冷主機、去閥室管路和去外艙管路；所述閥組艙內設有閥室主管路、閥室分管路、單元管路和快速接頭，所述閥室分管路與所述閥室主管路連接，在所述閥室分管路上分布有所述單元管路，所述單元管路通過快速接頭與所述閥室分管路連接；所述箱外換熱艙內設有外艙主管路和水風換熱器，所述水風換熱器連接于所述外艙主管路上；所述水冷主機通過去閥室管路與閥室主管路連接，所述水冷主機通過去外艙管路與外艙主管路連接。

【技術特征摘要】
1.一種用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統，其特征在于，包括水冷主機艙、閥組艙和箱外換熱艙，其中 所述水冷主機艙內設有控制系統、由控制系統控制的水冷主機、去閥室管路和去外艙管路； 所述閥組艙內設有閥室主管路、閥室分管路、單元管路和快速接頭，所述閥室分管路與所述閥室主管路連接，在所述閥室分管路上分布有所述單元管路，所述單元管路通過快速接頭與所述閥室分管路連接； 所述箱外換熱艙內設有外艙主管路和水風換熱器，所述水風換熱器連接于所述外艙主管路上； 所述水冷主機通過去閥室管路與閥室主管路連接，所述水冷主機通過去外艙管路與外艙主管路連接。2.根據權利要求I所述的用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統，其特征在于，所述水冷主機具有進出口壓力表、進口流量表、進出口溫度表、電阻率測試儀和人機交互界面。3.根據權利要求I所述的用于集裝箱式電力電子設備的水冷系統，其特征在于，所述控制系統安裝于設于水冷主機艙側壁上的控制柜內。4.根據權利要求I所述的用于集裝箱式電力電子設備的水冷系...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳建福，李志強，駱潔藝，雷烈波，李春華，謝化安，黃偉雄，羅瑞彬，陳慶祺，劉培杰，黃憲武，樊偉成，周義博，薛軼寧，王春巖，
申請(專利權)人：廣東電網公司，廣東電網公司東莞供電局，榮信電力電子股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：