高壓功率單元柜及功率單元的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了高壓功率單元柜及功率單元。其中高壓功率單元柜包括柜體及設(shè)于柜體內(nèi)的多個功率單元，每個所述功率單元包括絕緣殼體及置于所述絕緣殼體內(nèi)的內(nèi)部器件，所述絕緣殼體上設(shè)有第一定位件及可與第一定位件相卡位的第二定位件，多個功率單元堆疊成三列并卡于所述柜體的底部和頂部之間，其中，上下相鄰兩功率單元之間通過所述第一定位件和第二定位件相卡位而進(jìn)行定位。本實(shí)用新型可通過將多個功率單元直接堆疊成三列來搭建成高壓功率單元柜，柜體內(nèi)部空間利用率高，所形成單元柜體積較小，而且無需借助角塊或螺釘?shù)扰浼磉M(jìn)行固定，裝配過程簡單，成本較低。
【專利說明】
高壓功率單元柜及功率單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地涉及一種可堆疊的功率單元以及由該功率單元堆疊而成的高壓功率單元柜。

【背景技術(shù)】
[0002]SVG是由自換相的電力半導(dǎo)體橋式變流器來進(jìn)行動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)难b置。高壓SVG一般都是由高壓功率單元(鏈節(jié))串聯(lián)而實(shí)現(xiàn)高壓輸出。如圖1所示，常規(guī)高壓SVG單元柜10主要包括柜體11、冷卻風(fēng)機(jī)12及多個功率單元13，其中，冷卻風(fēng)機(jī)12設(shè)于柜體11的頂部，柜體11內(nèi)設(shè)有三個絕緣橫梁14，多個功率單元13安裝在三個絕緣橫梁14上而排成三排以構(gòu)成三相(A、B、C相)功率輸出，每一排中相鄰兩功率單元13通過串聯(lián)銅排15進(jìn)行電性連接，每個功率單元通過單元固定件16例如導(dǎo)軌或角塊等以及緊固件(未標(biāo)示)例如螺釘?shù)裙潭ò惭b在相應(yīng)的絕緣橫梁14上。
[0003]上述常規(guī)高壓SVG單元柜具有如下缺點(diǎn):1、功率單元只能排列呈三排，而每一行需有絕緣橫梁隔開，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不緊湊，從而導(dǎo)致單元柜體積大，空間利用率低；2、每個功率單元都需要借助固定件例如導(dǎo)軌或角塊等以及緊固件例如螺釘?shù)冗M(jìn)行固定，結(jié)構(gòu)成本高；
3、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件較多，裝配生產(chǎn)過程耗時耗力，組裝成本高。
[0004]鑒于此，有必要提供一種可堆疊的功率單元及相應(yīng)的高壓功率單元柜以解決上述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的一個技術(shù)問題是提供一種可堆疊的功率單元以搭建一種小體積、低成本的高壓功率單元柜。
[0006]本實(shí)用新型要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種小體積、低成本的高壓功率單元柜。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種可堆疊的功率單元，其包括絕緣殼體及置于所述絕緣殼體內(nèi)的內(nèi)部器件，所述絕緣殼體上設(shè)有第一定位件及可與第一定位件相卡位的第二定位件，多個所述功率單元堆疊成一列時，上下相鄰兩功率單元之間通過所述第一定位件和第二定位件相卡位而進(jìn)行定位。
[0008]優(yōu)選地，所述第一定位件設(shè)在所述絕緣殼體的頂面，所述第二定位件設(shè)在所述絕緣殼體的底面；所述第一定位件為定位孔，所述第二定位件為可插入所述定位孔的定位銷，或是，所述第二定位件為定位孔，所述第一定位件為可插入所述定位孔的定位銷。
[0009]優(yōu)選地，所述絕緣殼體的頂面設(shè)有四個第一定位件，四個所述第一定位件分布在絕緣殼體的頂面的四個角落處；相應(yīng)地，所述絕緣殼體的底面設(shè)有四個第二定位件，四個所述第二定位件分布在絕緣殼體的底面的四個角落處。
[0010]優(yōu)選地，所述內(nèi)部器件上設(shè)有兩輸出銅排，兩所述輸出銅排伸出所述絕緣殼體外。
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型還提供一種高壓功率單元柜，其包括柜體及設(shè)于柜體內(nèi)的多個功率單元,每個所述功率單元包括絕緣殼體及置于所述絕緣殼體內(nèi)的內(nèi)部器件，所述絕緣殼體上設(shè)有第一定位件及可與第一定位件相卡位的第二定位件，多個功率單元堆疊成三列并卡于所述柜體的底部和頂部之間，其中，上下相鄰兩功率單元之間通過所述第一定位件和第二定位件相卡位而進(jìn)行定位。
[0012]優(yōu)選地，還包括底部固定板和頂部固定板，所述底部固定板固定在所述柜體的底部，其上設(shè)有三組所述第一定位件而分別與位于最底層的三個功率單元的第二定位件相卡位，所述頂部固定板固定在所述柜體的頂部，其上設(shè)有三組所述第二定位件而分別與位于最頂層的三個功率單元的第一定位件相卡位。
[0013]優(yōu)選地，所述第一定位件設(shè)在所述絕緣殼體的頂面，所述第二定位件設(shè)在所述絕緣殼體的底面；所述第一定位件為定位孔，所述第二定位件為可插入所述定位孔的定位銷，或是，所述第二定位件為定位孔，所述第一定位件為可插入所述定位孔的定位銷。
[0014]優(yōu)選地，所述絕緣殼體的頂面設(shè)有四個第一定位件，四個所述第一定位件分布在絕緣殼體的頂面的四個角落處；相應(yīng)地，所述絕緣殼體的底面設(shè)有四個第二定位件，四個所述第二定位件分布在絕緣殼體的底面的四個角落處。
[0015]優(yōu)選地，所述內(nèi)部器件上設(shè)有兩輸出銅排，兩所述輸出銅排伸出所述絕緣殼體外并分別向上、向下彎折，上下相鄰兩功率單元的相鄰輸出銅排通過一串聯(lián)銅排相連。
[0016]優(yōu)選地，所述柜體的背面設(shè)有多個散熱開口，所述多個散熱開口與多個功率單元
--對應(yīng)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)用新型的功率單元設(shè)有可相互堆疊并進(jìn)行卡位固定的絕緣殼體，基于該結(jié)構(gòu)設(shè)計的多個功率單元可被直接堆疊成三列來搭建成高壓功率單元柜，由于功率單元是豎向緊密堆疊在一起而非橫向有間隔的排列，相比同等容量的常規(guī)高壓功率單元柜，其占地面積及整體體積明顯減小，空間利用率高；而且裝配過程無需借助角塊或螺釘?shù)扰浼磉M(jìn)行固定，減少內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和裝配工作量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
[0018]通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有常規(guī)高壓功率單元柜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型可堆疊的功率單元一實(shí)施例的立體圖。
[0021]圖3為圖2所示功率單元的另一角度立體圖。
[0022]圖4展示了本實(shí)用新型高壓功率單元柜一實(shí)施例的組裝過程。
[0023]圖5為圖4所示高壓功率單元柜組裝完成的立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，附圖中類似的組件標(biāo)號代表類似的組件。顯然，以下將描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0025]圖2至圖3展示了本實(shí)用新型可堆疊的功率單元的一實(shí)施例。
[0026]參照圖2和圖3，本實(shí)施例的可堆疊的功率單元110包括絕緣殼體111及置于所述絕緣殼體111內(nèi)的內(nèi)部器件112。所述絕緣殼體111上設(shè)有第一定位件及可與第一定位件相卡位的第二定位件，多個所述功率單元堆疊成一列時，上下相鄰兩功率單元110之間通過所述第一定位件和第二定位件相卡位而進(jìn)行定位。
[0027]在本實(shí)用新型中，所述“堆疊”是指多個功率單元110在垂直方向上逐個疊加在一起，上下相鄰兩功率單元110的絕緣殼體111彼此貼緊。上下相鄰兩功率單元110之間的定位是指:上功率單元110的第一定位件與下功率單元110的第二定位件相卡位而進(jìn)行定位；或者，上功率單元110的第二定位件與下功率單元110的第一定位件相卡位而進(jìn)行定位。其中，所述“第一”、“第二”等是用于區(qū)別不同的對象，而不是用于描述特定順序。
[0028]為了方便安裝，在某些實(shí)施例，例如本實(shí)施例中，第一定位件設(shè)置在絕緣殼體111的頂面上，第二定位件設(shè)置在絕緣殼體111的底面上。而且，采用定位孔Illa來作為第一定位件，相應(yīng)地，采用可插入所述定位孔Illa的定位銷Illb來作為第二定位件?？衫斫獾?，在某些其它實(shí)施例中，也可將第一定位件設(shè)置在絕緣殼體111上部的側(cè)面上，而第二定位件設(shè)置在絕緣殼體111下部的相應(yīng)側(cè)面上，第一定位件和第二定位件分別采用定位環(huán)和定位栓的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可采用卡勾、卡扣或其它可進(jìn)行相卡位的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
[0029]為了使得功率單元110之間的堆疊更為穩(wěn)固，在某些實(shí)施例，例如本實(shí)施例中，每個絕緣殼體111上所設(shè)第一定位件的數(shù)量有四個，四個所述第一定位件分布在絕緣殼體111的頂面的四個角落處；相應(yīng)地，每個絕緣殼體111上所設(shè)第二定位件的數(shù)量也有四個，四個所述第二定位件分布在絕緣殼體111的底面的四個角落處。也即，在本實(shí)施例中，絕緣殼體111的頂面上形成有四個定位孔111a，其底面在相應(yīng)位置處形成有四個定位銷111b，堆疊時，上一個功率單元110的四個定位銷Illb剛好卡入下一個功率單元110的四個定位孔Illa內(nèi)。
[0030]為了便于相鄰兩功率單元110實(shí)現(xiàn)電性連接，在本實(shí)施例中，內(nèi)部器件112上設(shè)有兩輸出銅排112a、112b，兩輸出銅排112a、112b分別從開設(shè)于絕緣殼體111上的兩通孔伸出來并分別向上、向下彎折，基于此設(shè)計，功率單元110堆疊后上下相鄰兩功率單元110的相鄰輸出銅排112a、112b可通過一串聯(lián)銅排112c形成電性連接。
[0031]參照圖4至圖5，基于上述的可堆疊的功率單元110，本實(shí)用新型還提供了一種高壓功率單元柜100，其既可應(yīng)用于高壓SVG’也可應(yīng)用于高壓變頻器。該高壓功率單元柜100包括柜體120、設(shè)于柜體120上的冷卻風(fēng)機(jī)130及設(shè)于柜體120內(nèi)的多個上述功率單元110。為了增強(qiáng)整個單元柜100的散熱性能，在本實(shí)施例中，柜體120的背面設(shè)有多個散熱開口160，多個散熱開口 160與多個功率單元110——對應(yīng)。
[0032]由于功率單元110可進(jìn)行堆疊，通過將多個功率單元110堆疊成三列且將每一列中的功率單元110進(jìn)行電性連接則構(gòu)成所需的三相功率輸出，例如，圖5所示的單元柜100中的功率單元110從左到右分別為A相功率單元、B相功率單元和C相功率單元。堆疊時，上下相鄰兩功率單元110之間通過其上的定位孔11 Ia和定位銷Illb之間的相卡位來實(shí)現(xiàn)定位。利用過盈配合的壓力作用或是采用固定件可使得每一列功率單元110最終卡于所述柜體120的底部和頂部之間。
[0033]為了更方便且更牢固地將功率單元110固定到柜體120內(nèi)，本實(shí)施例的高壓功率單元柜100還包括底部固定板140和頂部固定板150，所述底部固定板140的底面固定在所述柜體120的底部，其頂面設(shè)有三組第一定位件(該第一定位件的結(jié)構(gòu)與功率單元110上定位孔Illa的結(jié)構(gòu)相同)而分別與位于最底層的三個功率單元110的第二定位件(也即定位銷Illb)相卡位，所述頂部固定板150的底面設(shè)有三組第二定位件(該第二定位件的結(jié)構(gòu)與功率單元110上定位銷Illb的結(jié)構(gòu)相同)而分別與位于最頂層的三個功率單元110的第一定位件(也即定位孔Illa)相卡位。
[0034]安裝時，最底層的功率單元110通過其上定位銷Illb與底部固定板140上定位孔(圖未示)的配合直接堆疊在單元柜100的底部固定板140上，上一層功率單元110直接堆疊到下一層功率單元I1上面，以此類推完成所有功率單元110的堆疊后，頂部固定板150直接被推入最頂層功率單元110與柜體120頂部之間的空隙，從而頂部固定板150固定在柜體120頂部，其底面的定位銷(圖未示)卡入最頂層功率單元110上的定位孔Illa內(nèi)而將所有功率單兀110都擠壓固定在柜體120內(nèi)，最后，利用串聯(lián)銅排112c把每一列功率單元110的輸出銅排112a和112b進(jìn)行串聯(lián)連接，一個完整的高壓功率單元柜100完成裝配。
[0035]如上所述，實(shí)用新型的功率單元設(shè)有可相互堆疊并進(jìn)行卡位固定的絕緣殼體，基于該結(jié)構(gòu)設(shè)計的多個功率單元可被直接堆疊成三列來搭建成高壓功率單元柜，由于功率單元是豎向緊密堆疊在一起而非橫向有間隔的排列，相比同等容量的常規(guī)高壓功率單元柜，其占地面積及整體體積明顯減小，空間利用率高；而且裝配過程無需借助角塊或螺釘?shù)扰浼磉M(jìn)行固定，減少內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和裝配工作量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
[0036]可理解地，本實(shí)用新型中的第一定位件和第二定位件并不限于上述情況，在其它實(shí)施例中，也可在功率單元的頂面形成定位銷，而在其底面形成定位孔；定位銷和定位孔的數(shù)量并不限于四個，其可根據(jù)具體需要進(jìn)行選擇，當(dāng)將定位銷的截面設(shè)計為較大的三角形、四邊形等形狀時，單獨(dú)通過一個定位銷和一個定位孔則可實(shí)現(xiàn)定位。
[0037]以上結(jié)合最佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
【權(quán)利要求】
1.一種可堆疊的功率單元，其特征在于:包括絕緣殼體及置于所述絕緣殼體內(nèi)的內(nèi)部器件，所述絕緣殼體上設(shè)有第一定位件及可與第一定位件相卡位的第二定位件，多個所述功率單元堆疊成一列時，上下相鄰兩功率單元之間通過所述第一定位件和第二定位件相卡位而進(jìn)行定位。
2.如權(quán)利要求1所述的可堆疊的功率單元，其特征在于:所述第一定位件設(shè)在所述絕緣殼體的頂面，所述第二定位件設(shè)在所述絕緣殼體的底面；所述第一定位件為定位孔，所述第二定位件為可插入所述定位孔的定位銷，或是，所述第二定位件為定位孔，所述第一定位件為可插入所述定位孔的定位銷。
3.如權(quán)利要求2所述的可堆疊的功率單元，其特征在于:所述絕緣殼體的頂面設(shè)有四個第一定位件，四個所述第一定位件分布在絕緣殼體的頂面的四個角落處；相應(yīng)地，所述絕緣殼體的底面設(shè)有四個第二定位件，四個所述第二定位件分布在絕緣殼體的底面的四個角落處。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的可堆疊的功率單元，其特征在于:所述內(nèi)部器件上設(shè)有兩輸出銅排，兩所述輸出銅排伸出所述絕緣殼體外。
5.一種高壓功率單元柜，包括柜體及設(shè)于柜體內(nèi)的多個功率單元，其特征在于:每個所述功率單元包括絕緣殼體及置于所述絕緣殼體內(nèi)的內(nèi)部器件，所述絕緣殼體上設(shè)有第一定位件及可與第一定位件相卡位的第二定位件，多個功率單元堆疊成三列并卡于所述柜體的底部和頂部之間，其中，上下相鄰兩功率單元之間通過所述第一定位件和第二定位件相卡位而進(jìn)行定位。
6.如權(quán)利要求5所述的高壓功率單元柜，其特征在于:還包括底部固定板和頂部固定板，所述底部固定板固定在所述柜體的底部，其上設(shè)有三組所述第一定位件而分別與位于最底層的三個功率單元的第二定位件相卡位，所述頂部固定板固定在所述柜體的頂部，其上設(shè)有三組所述第二定位件而分別與位于最頂層的三個功率單元的第一定位件相卡位。
7.如權(quán)利要求5所述的高壓功率單元柜，其特征在于:所述第一定位件設(shè)在所述絕緣殼體的頂面，所述第二定位件設(shè)在所述絕緣殼體的底面；所述第一定位件為定位孔，所述第二定位件為可插入所述定位孔的定位銷，或是，所述第二定位件為定位孔，所述第一定位件為可插入所述定位孔的定位銷。
8.如權(quán)利要求7所述的高壓功率單元柜，其特征在于:所述絕緣殼體的頂面設(shè)有四個第一定位件，四個所述第一定位件分布在絕緣殼體的頂面的四個角落處；相應(yīng)地，所述絕緣殼體的底面設(shè)有四個第二定位件，四個所述第二定位件分布在絕緣殼體的底面的四個角落處。
9.如權(quán)利要求5所述的高壓功率單元柜，其特征在于:所述內(nèi)部器件上設(shè)有兩輸出銅排，兩所述輸出銅排伸出所述絕緣殼體外并分別向上、向下彎折，上下相鄰兩功率單元的相鄰輸出銅排通過一串聯(lián)銅排相連。
10.如權(quán)利要求5-9任一項(xiàng)所述的高壓功率單元柜，其特征在于:所述柜體的背面設(shè)有多個散熱開口，所述多個散熱開口與多個功率單元一一對應(yīng)。
【文檔編號】H02J3/18GK203942284SQ201420340794
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】殷江洪, 阮舜輝 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司