【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子和热管理，具体涉及一种水冷散热功率柜及其使用方法。
技术介绍
1、现代电力系统中，电力电子变压器的功率柜扮演着至关重要的角色，电力电子变压器是一种新型的变压器技术，通过半导体器件和高频变换技术实现电能的变换和传递。它具有体积小、重量轻、传输效率高的优点，可以用来电力变换和功率控制应用。
2、传统上，在功率柜内的降温措施是采用风冷散热，风由柜门小孔进入，再由风机抽出，以达到降温效果。由于功率柜内电子元器件排列紧密，再加上功率柜内背板的面积很大，导致风冷降温效果不理想。由于考虑到经济性与空间占有率，导致元器件密布在功率柜中，传统上的降温方式不能够满足现代电力电子变压器的功率柜的散热要求。
3、专利公开号为cn108092490a，名称为一种分区散热的功率柜的专利申请，包括柜体和设置在柜体内部的功率模块、电抗器和滤波电容，还包括设置在柜体内部的风道隔板，风道隔板与柜体的前门板将柜体隔成第一散热区域和第二散热区域，风道隔板与柜体的后门板形成第三散热区域；且第一散热区域第二散热区域的上部。该专利申请虽然能够实现对功率柜的散热，但仅通过风机散热，散热效果不强，不适用于发热量大的功率柜。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种水冷散热功率柜及其使用方法，能够全面覆盖散热需求，通过风冷加水冷的搭配解决功率柜内电子元器件的发热量高的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
4、功率柜框架，所述功率柜框架上设置有功率柜柜门；
5、发热模块，所述发热模块设置在所述功率柜框架上；
6、其中，所述功率柜框架为内部相互连通的空心框架，所述功率柜框架内具有水冷液，所述功率柜框架的一端设置有水冷管道进水口，另一端设置有水冷管道出水口；所述功率柜柜门上开设有若干通孔区，所述功率柜框架上与所述功率柜柜门相对的一端设置有风机。
7、可选的，所述功率柜框架包括底层框架，中层框架和上层框架，所述底层框架中放置有变压器，所述中层框架中放置有低压发热模块，所述上层框架中放置有高压发热模块。
8、可选的，所述中层框架的每个所述低压发热模块下均设置有中层垫片，所述上层框架的每个所述高压发热模块下均设置有上层垫片；所述中层垫片与所述中层框架的顶部相连接，所述上层垫片与所述上层框架的顶部相连接。
9、可选的，所述功率柜框架的上层框架上方设置有顶层框架，所述顶层框架的架体上设置有横向的加固板。
10、可选的，所述上层框架与所述中层框架之间通过若干竖板相连接，所述竖板与所述中层框架之间相垂直。
11、可选的，所述水冷管道进水口设置在所述功率柜框架的底部，所述水冷管道出水口设置在所述功率柜框架的顶部。
12、可选的，所述水冷管道进水口与所述水冷管道出水口分别设置在所述功率柜框架的一组对角上。
13、可选的，所述通孔区的通孔为矩形。
14、可选的，所述功率柜框架上与所述功率柜柜门相对的一端设置有后板，所述后板上开设有若干通孔。
15、所述的一种水冷散热功率柜的使用方法，包括以下步骤：
16、发热模块开始工作时，打开所述风机；
17、当发热模块的温度超过其正常工作温度时，从所述水冷管道进水口通入水冷液，并从所述水冷管道出水口流出；
18、当发热模块的温度其正常工作温度时，停止通入水冷液。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
20、功率柜中变压器、电容、电感等元器件安装在内部框架上，框架起到固定、承载作用。为了减轻功率柜重量，框架通常采用中空的矩形型材制作。在功率柜原有框架的基础上，将其仅作为支撑作用的框架加以改造，使整个框架形成水流通道，利用空心框架将水流通道加以改造，使得水流管道成为一个环路，保证水冷液体的流通性，以达到更好的降温效果。本专利技术能够根据电力电子变压器功率柜内部布局进行调整。这提高了专利技术的适用性，并能够根据具体情况灵活变通，以达到最佳的散热方案。本专利技术能够实现所有元器件的水冷散热，同时不必改变元器件的位置和布局以及功率柜的外形尺寸，只需将框架上型材联接处打通形成水流通道，在框架上增加进水口和出水口即可，可以弥补风冷散热的缺点。本专利技术能够提高电力电子变压器的功率柜内的散热效率，保障器件的正常运行，并降低系统故障的潜在风险。改进的水冷散热结构利用优良的导热性，实现更全面、更稳定的散热降温效果。它能够有效带走发热模块和变压器产生的热量，避免温度过高对元器件性能和寿命造成影响。此外，改进的水冷结构通过降低功率柜内部空气温度，确保功率柜内器件稳定工作。这有助于减少故障风险，降低系统故障率和维修成本，提高整个电力系统的可靠性和可用性。
21、本专利技术的水冷加风冷散热方法，能够用于解决现有电力电子变压器的功率柜内的散热问题。既能够保证功率柜的散热安全，又能够节省能耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水冷散热功率柜，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述功率柜框架(3)包括底层框架，中层框架和上层框架，所述底层框架中放置有变压器，所述中层框架中放置有低压发热模块(9)，所述上层框架中放置有高压发热模块(7)。
3.根据权利要求2所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述中层框架的每个所述低压发热模块(9)下均设置有中层垫片(10)，所述上层框架的每个所述高压发热模块(7)下均设置有上层垫片(8)；所述中层垫片(10)与所述中层框架的顶部相连接，所述上层垫片(8)与所述上层框架的顶部相连接。
4.根据权利要求2所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述功率柜框架(3)的上层框架上方设置有顶层框架，所述顶层框架的架体上设置有横向的加固板(6)。
5.根据权利要求2所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述上层框架与所述中层框架之间通过若干竖板(14)相连接，所述竖板(14)与所述中层框架之间相垂直。
6.根据权利要求1所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述水冷管道进水
7.根据权利要求1所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述水冷管道进水口(13)与所述水冷管道出水口(4)分别设置在所述功率柜框架(3)的一组对角上。
8.根据权利要求1所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述通孔区(16)的通孔为矩形。
9.根据权利要求1所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述功率柜框架(3)上与所述功率柜柜门(1)相对的一端设置有后板(5)，所述后板(5)上开设有若干通孔。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种水冷散热功率柜的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种水冷散热功率柜，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述功率柜框架(3)包括底层框架，中层框架和上层框架，所述底层框架中放置有变压器，所述中层框架中放置有低压发热模块(9)，所述上层框架中放置有高压发热模块(7)。
3.根据权利要求2所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述中层框架的每个所述低压发热模块(9)下均设置有中层垫片(10)，所述上层框架的每个所述高压发热模块(7)下均设置有上层垫片(8)；所述中层垫片(10)与所述中层框架的顶部相连接，所述上层垫片(8)与所述上层框架的顶部相连接。
4.根据权利要求2所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述功率柜框架(3)的上层框架上方设置有顶层框架，所述顶层框架的架体上设置有横向的加固板(6)。
5.根据权利要求2所述的一种水冷散热功率柜，其特征在于，所述上层框架与...
【专利技术属性】
技术研发人员：张恒禹，娄彦涛，王永新，熊显智，庞清帅，李超，程晓绚，李嘉丰，
申请(专利权)人：西安西电电力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。