本發(fā)明涉及一種高壓開關(guān)電源裝置及其散熱箱。

背景技術(shù)：

高壓開關(guān)電源包括工作過程中需要良好地散熱和絕緣的高壓電氣器件，常規(guī)的自然冷卻或者強(qiáng)制風(fēng)冷不能滿足此類電氣器件的散熱需求，且此類電壓等級較高的電氣器件對器件與器件、器件與大地之間的絕緣耐壓的要求越來越高；高壓開關(guān)電源還包括另外一種工作過程中發(fā)熱量較少且無絕緣耐壓要求中低壓電氣器件。隨著設(shè)備設(shè)計越來越緊湊，電氣器件之間的空間越來越小，自然冷卻無法滿足要求，且對于發(fā)熱電氣器件，溫度越高其穩(wěn)定性越差。

為了滿足一個高壓開關(guān)電源裝置中的高壓電氣器件的絕緣、散熱和中低壓電氣器件的散熱問題，目前采用的方案為上述兩類電氣器件各有自己獨(dú)立的散熱系統(tǒng)。由于高壓電氣器件同時具有絕緣和散熱需求，所以其采用油浸液冷式絕緣、散熱方式，該散熱系統(tǒng)包括散熱箱，散熱箱具有用于盛放絕緣、導(dǎo)熱介質(zhì)的箱體內(nèi)腔，箱體內(nèi)腔中的絕緣、導(dǎo)熱介質(zhì)為具有優(yōu)良導(dǎo)熱、絕緣性能的變壓器油，高壓電氣器件安裝到箱內(nèi)腔中，實(shí)現(xiàn)器件與器件之間、器件與大地之間較為理想的絕緣效果，散熱箱的箱壁內(nèi)設(shè)有供冷卻介質(zhì)循環(huán)流通的通道，以實(shí)現(xiàn)液冷式循環(huán)冷卻；中低壓電氣器件的散熱則采用翅片散熱、加裝風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷散熱或者采用液冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行輔助散熱。散熱箱的箱壁上設(shè)有連接器，連接器用于連接箱內(nèi)、外電氣器件形成一個整體的系統(tǒng)，上述高壓電氣器件和中低壓電氣器件分別具有一個獨(dú)立的絕緣、散熱系統(tǒng)，造成設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，與目前設(shè)備向緊湊型發(fā)展的方向背道而馳。而如果把高壓、中低壓電氣器件同時安裝于箱體內(nèi)腔中采用油浸式散熱方式，會造成箱體體積龐大、成本升高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高壓開關(guān)電源裝置，以解決現(xiàn)有設(shè)備中，高壓電氣器件和中低壓電氣器件分別擁有一套絕緣、散熱系統(tǒng)時造成的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、成本較高的問題，本發(fā)明還提供了一種高壓開關(guān)電源裝置的散熱箱。

為解決上述問題，本發(fā)明中的高壓開關(guān)電源裝置采取如下技術(shù)方案：高壓開關(guān)電源裝置包括電氣器件和散熱箱，散熱箱具有用于盛放導(dǎo)熱介質(zhì)的箱體內(nèi)腔，所述散熱箱的箱壁內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)循環(huán)通道，所述電氣器件包括設(shè)置在箱體內(nèi)腔中的第一發(fā)熱器件和設(shè)置在箱體的外部的第二發(fā)熱器件，散熱箱的具有所述冷卻介質(zhì)循環(huán)通道的箱壁上設(shè)有供第二發(fā)熱器件貼合以傳導(dǎo)熱量的導(dǎo)熱面，所述第二發(fā)熱器件貼合設(shè)置在所述導(dǎo)熱面上。

所述高壓開關(guān)電源裝置包括設(shè)置在箱體內(nèi)腔中的具有絕緣耐壓要求的電氣器件，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為變壓器油。

所述散熱箱包括殼體和頂蓋，所述冷卻介質(zhì)循環(huán)通道設(shè)置在殼體上。

所述散熱箱的箱壁上設(shè)有密封連接器，所述密封連接器具有用于連接箱內(nèi)、箱外的電氣器件的內(nèi)、外連接端。

本發(fā)明中的散熱箱采取如下技術(shù)方案：散熱箱包括用于盛放導(dǎo)熱介質(zhì)并容納發(fā)熱器件的箱體內(nèi)腔，所述散熱箱的箱壁內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)循環(huán)通道，散熱箱的具有所述冷卻介質(zhì)循環(huán)通道的箱壁上設(shè)有供散熱箱外部的發(fā)熱器件貼合以傳導(dǎo)熱量的導(dǎo)熱面。

所述散熱箱包括殼體和頂蓋，所述冷卻介質(zhì)循環(huán)通道設(shè)置在殼體上。

所述散熱箱的箱壁上設(shè)有密封連接器，所述密封連接器具有用于連接箱內(nèi)、箱外的電氣器件的內(nèi)、外連接端。

本發(fā)明的有益效果：高壓開關(guān)電源裝置包括電氣器件和散熱箱，散熱箱具有用于盛放導(dǎo)熱介質(zhì)的箱體內(nèi)腔，所述散熱箱的箱壁內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)循環(huán)通道，所述電氣器件包括設(shè)置在箱體內(nèi)腔中的第一發(fā)熱器件和設(shè)置在箱體的外部的第二發(fā)熱器件，散熱箱的具有所述冷卻介質(zhì)循環(huán)通道的箱壁上設(shè)有供第二發(fā)熱器件貼合以傳導(dǎo)熱量的導(dǎo)熱面，所述第二發(fā)熱器件貼合設(shè)置在所述導(dǎo)熱面上。本方案實(shí)施時，所述散熱箱中注入變壓器油，變壓器油具有良好的導(dǎo)熱性和絕緣性，可以滿足設(shè)置在箱體內(nèi)腔中的第一發(fā)熱器件的散熱和絕緣要求，還可以同時實(shí)現(xiàn)貼合在散熱箱的導(dǎo)熱面的第二發(fā)熱器件的散熱。本方案優(yōu)化了不同散熱需求的電氣器件的布局，在實(shí)現(xiàn)所有電氣器件散熱的同時增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的緊湊性，同時一套散熱系統(tǒng)同時對散熱箱內(nèi)、外的兩類電氣器件同時散熱，簡單可靠，并且本方案也顯著提高了散熱系統(tǒng)的利用效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的高壓開關(guān)電源裝置的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中的散熱箱的一個實(shí)施例的立體示意圖；

圖3為本發(fā)明中的散熱箱打開頂蓋后的主視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明中的高壓開關(guān)電源裝置的一個實(shí)施例如圖1、圖2、圖3所示，所述高壓開關(guān)電源裝置包括電氣器件和散熱箱，所述散熱箱具有用于盛放導(dǎo)熱介質(zhì)的箱體內(nèi)腔，所述電氣器件包括設(shè)置在箱體內(nèi)腔中的第一發(fā)熱器件4和設(shè)置在箱體的外部的第二發(fā)熱器件5，所述第一發(fā)熱器件4為具有絕緣耐壓要求的高壓電氣器件，所述第二發(fā)熱器件5為具有散熱需求的中低壓電氣器件，所述箱體內(nèi)腔中的導(dǎo)熱介質(zhì)為變壓器油，變壓器油的比熱較大，具有優(yōu)良的儲熱和導(dǎo)熱效果，且變壓器油屬于高壓絕緣油，具有較強(qiáng)的耐壓能力，對箱體內(nèi)腔中的電氣器件也實(shí)現(xiàn)了絕緣作用，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，變壓器油也可以替換為其他具有良好的導(dǎo)熱和絕緣性能的介質(zhì)，例如SF₆氣體。所述散熱箱包括殼體1和頂蓋2，所述殼體1的五個面的殼體壁內(nèi)部均設(shè)有冷卻介質(zhì)的循環(huán)通道，當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際需要在需要的壁內(nèi)設(shè)置循環(huán)通道，循環(huán)通道是設(shè)置在箱壁內(nèi)部的開槽，當(dāng)然也可以是設(shè)置在箱壁內(nèi)部的管路結(jié)構(gòu)，且所有的循環(huán)通道相互貫通，設(shè)有冷卻介質(zhì)循環(huán)通道的殼體的壁形成散熱箱的導(dǎo)熱面，所述導(dǎo)熱面供設(shè)置在散熱箱外部的中低壓電氣器件貼合以傳導(dǎo)熱量，在殼體的外壁上設(shè)有供冷卻介質(zhì)流通的進(jìn)口12和出口13，進(jìn)口12和出口13的位置可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置在其他位置，本實(shí)施例中的冷卻介質(zhì)為水，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，水也可以替換為其他可以用于循環(huán)的冷卻介質(zhì)，例如冷氣。在本實(shí)施例中，殼體1上與頂蓋相對的壁為殼體1的底壁，其他的壁為殼體1的側(cè)壁，所述殼體1的底壁上設(shè)有供箱體內(nèi)腔中的高壓電氣器件固定安裝的安裝孔16，殼體1的側(cè)壁的內(nèi)表面設(shè)有鋸齒形結(jié)構(gòu)17，鋸齒形結(jié)構(gòu)17用于增大箱體內(nèi)腔中的變壓器油與箱壁內(nèi)表面的接觸面積，獲得更好的散熱效果。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可以根據(jù)實(shí)際需要在殼體1的內(nèi)壁上或者頂蓋上設(shè)置鋸齒形結(jié)構(gòu)17，箱體內(nèi)腔中的高壓電氣器件也可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置在散熱箱的其他的壁上。散熱箱的箱壁上設(shè)有密封連接器3，所述密封連接器3用于連接散熱箱內(nèi)、外的電氣器件形成一個整體的系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)箱內(nèi)、箱外電氣器件連接又能防止箱體內(nèi)腔中變壓器油泄露，殼體1上與頂蓋2配合的邊緣沿其長度方向設(shè)有密封槽18，頂蓋2上設(shè)有用于與殼體1上的密封槽18相互扣合密封的密封凸起，所述殼體1和頂蓋2相互接觸的密封面之間設(shè)有用于防止箱體內(nèi)腔中的油泄露的密封墊片15，所述殼體1與頂蓋2通過螺釘連接，殼體1上與頂蓋接觸的面上設(shè)有用于螺釘配合的螺紋孔14，所述螺紋孔14在密封槽18的兩邊均有設(shè)置，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，螺紋孔14的位置和數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行增減；殼體1與頂蓋2也可以通過其他連接方式連接，例如螺栓連接。

使用時，箱體內(nèi)腔中安裝有具有絕緣、散熱要求的高壓電氣器件，即第一發(fā)熱器件4，箱體內(nèi)腔中充滿變壓器油，頂蓋2與殼體1密封閉合，散熱箱上冷卻介質(zhì)的進(jìn)口12和出口13連接外部冷卻循環(huán)系統(tǒng)；在散熱箱的外部，具有散熱需求的中低壓電氣器件，即第二發(fā)熱器件5，貼合安裝在散熱箱的導(dǎo)熱面上，中低壓電氣器件本身具有散熱面，安裝時，中低壓電氣器件的散熱面涂有導(dǎo)熱硅脂，然后貼合到箱壁的導(dǎo)熱面，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，中低壓電氣器件也可以不用涂導(dǎo)熱硅脂，中低壓電氣器件的散熱面直接貼合到散熱箱的導(dǎo)熱面，或者中低壓電氣器件的散熱面與散熱箱的導(dǎo)熱面之間貼合導(dǎo)熱性能優(yōu)良的其他介質(zhì)，例如銅片或鋁片；設(shè)置于箱體內(nèi)腔中的高壓電氣器件的連接線穿過密封連接器連接3與散熱箱外部的電氣器件連接。在散熱箱內(nèi)、外的電氣器件工作時，箱體內(nèi)腔中的變壓器油能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓電氣器件的絕緣，同時，變壓器油把高壓電氣器件產(chǎn)生的熱量傳遞到散熱箱的內(nèi)壁，由散熱箱的內(nèi)壁將熱量傳導(dǎo)到箱壁內(nèi)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，最后熱量被冷卻循環(huán)系統(tǒng)帶走，散熱箱外部的中低壓電氣器件的熱量通過其散熱面?zhèn)鬟f給導(dǎo)熱硅脂，由于導(dǎo)熱硅脂具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，中低壓電氣器件產(chǎn)生的熱量很快就被傳遞給散熱箱的導(dǎo)熱面，導(dǎo)熱面把熱量傳遞給箱壁內(nèi)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，熱量被冷卻循環(huán)系統(tǒng)帶走。本方案優(yōu)化了系統(tǒng)中高、中低壓電氣器件的布局，在實(shí)現(xiàn)所有電氣器件散熱的同時增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的緊湊性，并且一套散熱系統(tǒng)同時對散熱箱內(nèi)、外的兩類電氣器件同時散熱，顯著提高了散熱系統(tǒng)的利用效率。

本發(fā)明中的散熱箱的一個實(shí)施例，所述散熱箱的具體結(jié)構(gòu)在上述高壓開關(guān)電源裝置的實(shí)施例中已經(jīng)做過敘述，這里不再贅述。