本實(shí)用新型涉及不間斷電源機(jī)柜,具體涉及一種不間斷電源機(jī)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成。
背景技術(shù):
基于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的不間斷電源機(jī)柜內(nèi)部空間利用率低、體積大、存在壽命限制以及易損的元件(如電容、控制電路板、風(fēng)扇、功率模塊等)可維護(hù)性差,內(nèi)部功率電纜和信號(hào)電纜布線凌亂、控制電路板以及承擔(dān)高電壓的元件多位于風(fēng)道之中容易受積塵的影響導(dǎo)致短路、拉弧、元件腐蝕等故障概率增加,這些缺點(diǎn)使得目前不間斷電源機(jī)柜的體積龐大、可靠性以及可維護(hù)性差,成本偏高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述技術(shù)問題提出一種通過優(yōu)化機(jī)柜內(nèi)部元件的結(jié)構(gòu)布局來實(shí)現(xiàn)不間斷電源縮小體積、降低成本并提高可靠性及可維護(hù)性的不間斷電源機(jī)柜。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種不間斷電源機(jī)柜,包括構(gòu)成機(jī)柜主體的框架、門板、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件、模塊以及元件,所述機(jī)柜的內(nèi)部空間由隔板分隔成多個(gè)用于安裝模塊、元件和控制電路板的安裝腔室,所述安裝腔室包括從下到上依次設(shè)置的前下部空間、前中部空間、中上部空間、頂部空間以及與所述前下部空間、前中部空間前后并排設(shè)置的后下部空間;所述隔板上開設(shè)有用于布線的通孔;
其中,所述前下部空間設(shè)有開關(guān)、熔斷器、用戶接線端子座以及防雷和電磁兼容電路板;前中部空間設(shè)有交流濾波電容組件以及風(fēng)扇控制電路板、并機(jī)控制電路板和接觸器;所述后下部空間設(shè)有電磁元件模塊;所述中上部空間設(shè)有功率器件模塊以及直流母線電容;所述頂部空間設(shè)有系統(tǒng)控制電路板;
所述前下部空間、后下部空間以及中上部空間之間設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)功率元件連接的母排;
所述中上部空間設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)前維護(hù)的前內(nèi)門;
所述后下部空間和中上部空間設(shè)有獨(dú)立的散熱風(fēng)道并配設(shè)有獨(dú)立的風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)散熱。
在本實(shí)用新型中,所述前下部空間設(shè)置有不間斷電源主路輸入開關(guān)、旁路輸入開關(guān)、輸出開關(guān)、電池開關(guān)或電池熔斷器及其安裝固定件、用戶接線端子座、防雷組件、輸入電磁兼容電路板和輸出電磁兼容電路板;所述前下部空間還設(shè)有維修旁路開關(guān)且所述維修旁路開關(guān)通過導(dǎo)軌安裝在所述隔板正面;所述維修旁路開關(guān)上設(shè)置有維修旁路開關(guān)鎖,所述維修旁路開關(guān)鎖在不間斷電源正常運(yùn)行時(shí)指向并頂住所述維修旁路開關(guān)的操作手柄,可以有效防止人員誤操作所述維修旁路開關(guān)引起的不間斷電源停電事故。
在本實(shí)用新型中,所述隔板上設(shè)置有用于布線的第一過線孔和第二過線孔,隔板的背面安裝有防雷組件、輸入電磁兼容電路板和輸出電磁兼容電路板。
在本實(shí)用新型中,所述前下部空間的下部設(shè)有用于引導(dǎo)分離用戶接入的交流輸入電纜、電池輸入電纜和交流輸出電纜的用戶分線板以及用于固定所述用戶分線板的用戶進(jìn)線板;所述用戶進(jìn)線板開設(shè)有一個(gè)進(jìn)線孔,所述用戶分線板開設(shè)有至少兩個(gè)進(jìn)線孔,所述進(jìn)線孔安裝有護(hù)線套。
在本實(shí)用新型中,所述前中部空間設(shè)有輸出濾波電容、電池接觸器、風(fēng)扇控制電路板、并機(jī)控制電路板以及用于安裝輸出濾波電容、電池接觸器、風(fēng)扇控制電路板以及并機(jī)控制電路板的第一托盤;所述第一托盤上設(shè)置有用于對(duì)并機(jī)控制電路板形成電磁屏蔽的金屬保護(hù)罩。在本實(shí)用新型中,所述后下部空間設(shè)有整流電抗器和輸出變壓器,所述整流電抗器分別與主路輸入開關(guān)以及整流晶閘管模塊電連接,所述輸出變壓器分別與逆變IGBT模塊、逆變輸出晶閘管功率模塊以及輸出濾波電容電連接;所述后下部空間與中上部空間以及前下部空間之間均有隔板;所述后下部空間的下部設(shè)置有第一散熱風(fēng)扇組,所述后下部空間的上部設(shè)置有第二散熱風(fēng)扇組,并且其中一組風(fēng)扇組為吸風(fēng)形式,另一組風(fēng)扇組為進(jìn)風(fēng)形式,從而在所述后下部空間內(nèi)形成強(qiáng)制散熱氣流進(jìn)行散熱。
在本實(shí)用新型中,所述后下部空間與前下部空間之間的隔板上設(shè)置有用于為所述后下部空間散熱的進(jìn)風(fēng)口。
在本實(shí)用新型中,所述中上部空間設(shè)有整流晶閘管功率模塊、靜態(tài)開關(guān)晶閘管功率模塊、IGBT吸收電容、逆變IGBT功率模塊、直流母線電容、電流檢測(cè)電路板、驅(qū)動(dòng)電路板和吸收電路板以及固定在框架上的U型導(dǎo)軌槽,所述整流晶閘管功率模塊、靜態(tài)開關(guān)晶閘管功率模塊和逆變IGBT功率模塊安裝在第二托盤,該第二托盤固定于所述U型導(dǎo)軌槽內(nèi);
所述整流晶閘管功率模塊通過母排以及電纜分別與整流電抗器以及直流母線電容電連接;所述靜態(tài)開關(guān)晶閘管功率模塊通過母排以及電纜分別與輸出變壓器、旁路輸入開關(guān)、系統(tǒng)輸出開關(guān)電連接;壓裝在逆變IGBT功率模塊上的IGBT吸收電路板與直流母線電容電連接;所述中上部空間還設(shè)有用于給整流晶閘管功率模塊、靜態(tài)開關(guān)晶閘管功率模塊、逆變IGBT功率模塊進(jìn)行散熱的散熱器、散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件以及第三散熱風(fēng)扇組,所述整流晶閘管功率模塊、靜態(tài)開關(guān)晶閘管功率模塊和逆變IGBT功率模塊安裝在所述散熱器上,所述散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件一端與所述散熱器相連接并與所述散熱器形成一個(gè)整體,所述散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件另一端與第三散熱風(fēng)扇組相接,所述第三散熱風(fēng)扇組設(shè)置在所述門板上,所述電流檢測(cè)電路板安裝在所述散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件的兩側(cè)。
在本實(shí)用新型中,所述頂部空間設(shè)置有用于安裝控制電路板的控制盒,所述控制盒包括頂蓋板以及可以單獨(dú)拆裝的第一控制盒托盤和第二控制盒托盤。
在本實(shí)用新型中,所述控制盒上設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)控制電路板自然對(duì)流散熱的通風(fēng)孔。
本實(shí)用新型通過將不間斷電源機(jī)柜內(nèi)部空間使用隔板分隔成多個(gè)用于安裝元件和控制電路板的安裝腔室,優(yōu)化了機(jī)柜內(nèi)部的空間布局,實(shí)現(xiàn)了機(jī)柜內(nèi)部功率元件和控制電路板的合理、緊湊布局以及簡潔有序的電連接,減小了機(jī)柜的總體外形尺寸從而帶來成本的下降,并且使得機(jī)柜內(nèi)部布線更加簡潔和流暢,同時(shí)也增強(qiáng)了功率模塊組件、電容組件和控制電路板的可維護(hù)性以及提高了控制電路板的抗干擾能力和環(huán)境適應(yīng)性。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的不間斷電源機(jī)柜的正面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的前下部空間的正面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的前下部空間的背面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的不間斷電源機(jī)柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的前中部空間的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的中上部空間的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖7為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的中上部空間的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖8為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的頂部空間的結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖9為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的頂部空間的結(jié)構(gòu)示意圖二。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明,顯而易見地,下面描述僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些實(shí)施例獲得其他的實(shí)施例。
參照?qǐng)D1至圖9,一種不間斷電源機(jī)柜,包括構(gòu)成機(jī)柜主體的框架5和門板,機(jī)柜的內(nèi)部空間由隔板106分隔成多個(gè)用于安裝元件和控制電路板405的安裝腔室,安裝腔室包括從下到上依次設(shè)置的前下部空間1、前中部空間2、中上部空間3、頂部空間4以及與前下部空間1、前中部空間2前后并排設(shè)置的后下部空間6;隔板106開設(shè)有用于布線的通孔。
其中,前下部空間1用于放置開關(guān)、熔斷器、用戶接線端子座108以及防雷和電磁兼容電路板;前中部空間2用于放置交流濾波電容組件以及風(fēng)扇控制電路板206、并機(jī)控制電路板203和電池接觸器201;后下部空間6用于放置電磁元件模塊;中上部空間3用于放置功率器件模塊以及直流母線電容305;頂部空間4用于放置系統(tǒng)控制電路板405。
前下部空間1、后下部空間6以及中上部空間3之間設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)模塊、元件之間電連接的母排;中上部空間3設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)前維護(hù)的前內(nèi)門,輸出濾波電容202是壽命元件,定期需要維護(hù)更換,并機(jī)控制電路板203在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)需要操作連接并機(jī)信號(hào)電纜,通過該前內(nèi)門可以對(duì)輸出濾波電容202、并機(jī)控制電路板203等進(jìn)行前維護(hù),大大的提高維護(hù)便利性。后下部空間6和中上部空間3設(shè)有獨(dú)立的散熱風(fēng)道并配設(shè)有獨(dú)立的風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)散熱。
具體的,前下部空間1設(shè)置在機(jī)柜正面,主要由隔板106以及框架5和門板圍成,前下部空間1安裝的設(shè)備主要有不間斷電源主路輸入開關(guān)、旁路輸入開關(guān)、維修旁路開關(guān)103、輸出開關(guān)、電池開關(guān)或者電池熔斷器及其安裝固定件、用戶接線端子座108、防雷組件112、輸入電磁兼容電路板111和輸出電磁兼容電路板110以及維修旁路開關(guān)鎖101。上述開關(guān)通過導(dǎo)軌102或者專門設(shè)計(jì)的零件固定在前下部空間1的隔板106正面,維修旁路開關(guān)鎖101安裝在維修旁路開關(guān)103的上方,在不間斷電源正常運(yùn)行時(shí),維修旁路開關(guān)鎖101指向并頂住維修旁路開關(guān)103的操作手柄,可以有效防止人員誤操作維修旁路開關(guān)103引起的不間斷電源停電事故。防雷組件112和輸入電磁兼容電路板111、輸出電磁兼容電路板110放置在上述隔板106的背面。在隔板106上位于上述開關(guān)的上部的第一過線孔105和下部的第二過線孔107,第一過線孔105和第二過線孔107專門用于開關(guān)、防雷組件112、電磁兼容電路板進(jìn)出線電纜布線,上述電磁組件以及功率模塊組件的相關(guān)電纜以及防雷組件112和輸入電磁兼容電路板111、輸出電磁兼容電路板110的電纜線穿過第一過線孔105或者第二過線孔107與上述開關(guān)的進(jìn)線端相連。上述開關(guān)和電池熔斷器的出線端的電纜與位于開關(guān)正下方的用戶接線端子座108(排)相連。本實(shí)用新型中防雷組件112和電磁兼容電路板安裝設(shè)置在隔板106背后,通過開關(guān)上方的第一過線孔105與開關(guān)進(jìn)線端相連接,起到了使眾多電纜“隱身”于隔板106后的作用,使得機(jī)柜內(nèi)的布線簡潔美觀,解決了現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)將各種單板和防雷組件112放在開關(guān)同一側(cè),設(shè)備正面布線凌亂的問題。在用戶接線端子座108(排)的正下方的隔板106上固定設(shè)置有用戶進(jìn)線板104和用戶分線板109,該用戶進(jìn)線板104用于固定上述用戶分線板109,上述用戶分線板109上開有兩個(gè)或者更多的進(jìn)線孔并且過線孔上安裝有護(hù)線套,該用戶分線板109用于引導(dǎo)用戶接線的用戶進(jìn)線板104,用戶進(jìn)線板104主要用于分離用戶接入的交流輸入電纜、電池輸入電纜和交流輸出電纜,方便機(jī)柜內(nèi)部布線。本實(shí)用新型中用戶進(jìn)線板104由低成本的普通鈑金材料(如鍍鋅鐵板)制成,該用戶進(jìn)線板104上僅開設(shè)有一個(gè)進(jìn)線孔,目的是為了避免用戶外接電纜穿過兩個(gè)或者以上的封閉型進(jìn)線孔時(shí),因?yàn)榄h(huán)繞進(jìn)線孔之間的電流在進(jìn)線孔之間的封閉鈑金材料中引起渦流效應(yīng),導(dǎo)致不必要的發(fā)熱和能量損失。用戶分線板109采用不導(dǎo)磁材料制成(如鋁板或者環(huán)氧板、電木板等)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)需要設(shè)計(jì)兩個(gè)以上的進(jìn)線孔時(shí),為了避免進(jìn)線孔之間的環(huán)流在封閉的導(dǎo)磁型鈑金材料中引起渦流發(fā)熱效應(yīng),將常規(guī)設(shè)計(jì)中開設(shè)在用戶進(jìn)線板104上的多個(gè)進(jìn)線孔轉(zhuǎn)移到不導(dǎo)磁的用戶分線板109上,通過這樣的設(shè)計(jì)可以避免用戶進(jìn)線板104全部采用非導(dǎo)磁材料而引起成本上升,同時(shí)也可以避免用戶進(jìn)線板104因開設(shè)多個(gè)非封閉型的進(jìn)線孔導(dǎo)致用戶進(jìn)線板104的機(jī)械強(qiáng)度下降,同時(shí)兼顧了用戶進(jìn)線板104的成本、機(jī)械強(qiáng)度和分線功能。
前中部空間2設(shè)置在前下部空間1上方,前中部空間2內(nèi)主要安裝有不間斷電源輸出濾波電容202、電池接觸器201、風(fēng)扇控制電路板206以及并機(jī)控制電路板203,輸出濾波電容202與安裝在后下部空間6的輸出變壓器601通過電纜或者母排進(jìn)行電連接。因?yàn)榕c輸出變壓器601距離近,電纜連接簡潔方便,而且高頻電流回路短,有助于提升不間斷電源整機(jī)的電磁兼容性能。前中部空間2設(shè)置有用于安裝輸出濾波電容202、電池接觸器201以及并機(jī)控制電路板203的第一托盤205,上述輸出濾波電容202、電池接觸器201以及并機(jī)控制電路板203均安裝固定在該第一托盤205上形成一個(gè)模塊化組件,實(shí)現(xiàn)了整機(jī)總裝前組件的模塊化組裝,該設(shè)計(jì)簡化了總裝,提高了生產(chǎn)效率。前中部空間2內(nèi)的第一托盤205上設(shè)備有用于對(duì)并機(jī)控制電路板203形成電磁屏蔽的金屬保護(hù)罩204,從而將上述風(fēng)扇控制電路板206、并機(jī)控制電路板203安裝于單獨(dú)設(shè)計(jì)的金屬保護(hù)罩204內(nèi),與安裝在中上部空間3內(nèi)的電磁元件進(jìn)行了電磁屏蔽,有利于提高不間斷電源的可靠性。上述前中部空間2內(nèi)的元件中,輸出濾波電容202是壽命型元件,定期需要維護(hù)更換,并機(jī)控制電路板203在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)需要操作連接并機(jī)信號(hào)電纜,本實(shí)用新型將這些元件放置于前中部空間2內(nèi),只需打開中上部空間3的前內(nèi)門,就可以對(duì)這些元件進(jìn)行前維護(hù),大大的提高的維護(hù)的便利性。
后下部空間6與前下部空間1、前中部空間2前后并排設(shè)置,后下部空間6主要用于安裝放置不間斷電源的電磁元件,包括整流電抗器602和輸出變壓器601,整流電抗器602與前下部空間1的主路輸入開關(guān)以及中上部空間3的整流晶閘管模塊進(jìn)行電連接,輸出變壓器601與中上部空間3的逆變IGBT模塊、逆變輸出晶閘管功率模塊以及前中部空間2的輸出濾波電容202進(jìn)行電連接。整流電抗器602和輸出變壓器601所處的后下部空間6與機(jī)柜中上部空間3和前下部空間1之間均有隔板106,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)道的相對(duì)封閉獨(dú)立。后下部空間6的電磁元件通過設(shè)置在后下部空間6的下部的第一散熱風(fēng)扇組604以及設(shè)置在后下部空間6上部的第二散熱風(fēng)扇組605進(jìn)行散熱,第一散熱風(fēng)扇組604和第二散熱風(fēng)扇組605在風(fēng)扇控制電路板206的控制下進(jìn)行工作,并且,其中一組風(fēng)扇組為吸風(fēng)形式,另一組風(fēng)扇組為進(jìn)風(fēng)形式,從而在后下部空間6內(nèi)形成強(qiáng)制散熱氣流進(jìn)行散熱;優(yōu)選的,第二散熱風(fēng)扇組605采用抽風(fēng)的方式將后下部空間6的熱風(fēng)帶出機(jī)柜,第一散熱風(fēng)扇組604采用向機(jī)柜內(nèi)吹風(fēng)的方式為電磁元件散熱提供冷風(fēng);如有必要,也可以采用第一散熱風(fēng)扇組604采用抽風(fēng)的方式,第二散熱風(fēng)扇組605采用吹風(fēng)的方式對(duì)后下部空間6進(jìn)行散熱。后下部空間6與前下部空間1之間的隔板106與整流電抗器602和輸出變壓器601的安裝底板之間留有一定的間隙作為后下部空間6電磁元件散熱的進(jìn)風(fēng)口603,該進(jìn)風(fēng)口603主要為整流電抗器602的散熱提供冷風(fēng)通道。同時(shí)上述前中部空間2的第一托盤205在本實(shí)用新型中考慮滿足安規(guī)要求的前提下充分靠近輸出變壓器601線圈,實(shí)現(xiàn)了為輸出變壓器601線圈散熱提供風(fēng)道的目的,可以避免從機(jī)柜底部進(jìn)口送入的冷風(fēng)繞過輸出變壓器601線圈的散熱氣道,影響散熱效果。本實(shí)用新型中對(duì)于機(jī)柜后下部空間6的電磁元件散熱風(fēng)道設(shè)計(jì)清晰、風(fēng)扇運(yùn)用獨(dú)特,相比于現(xiàn)有技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。
中上部空間3主要放置不間斷電源的功率模塊組件,包括整流晶閘管功率模塊301、靜態(tài)開關(guān)晶閘管功率模塊312、IGBT吸收電容307、逆變IGBT功率模塊306、直流母線電容305、散熱器304、散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302、電流檢測(cè)電路板303以及上述功率模塊的驅(qū)動(dòng)電路板和吸收電路板313。IGBT吸收電容307設(shè)在逆變IGBT功率模塊306的上方。整流晶閘管功率模塊301通過母排以及電纜與整流電抗器602以及直流母線電容305進(jìn)行電連接。靜態(tài)開關(guān)晶閘管功率模塊312通過母排以及電纜與輸出變壓器601、旁路輸入開關(guān)、系統(tǒng)輸出開關(guān)進(jìn)行電連接。壓裝在逆變IGBT功率模塊306上的IGBT吸收電路板與直流母線電容305進(jìn)行電連接。中上部空間3內(nèi)的所有功率模塊均安裝于散熱器304上,散熱器304最終與功率模塊的散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302安裝在一起形成一個(gè)整體。機(jī)柜門板與散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302相對(duì)應(yīng)的位置上安裝設(shè)置有第三散熱風(fēng)扇組314,該第三散熱風(fēng)扇組314在風(fēng)扇控制電路板206的控制下進(jìn)行散熱作業(yè);第三散熱風(fēng)扇組314的風(fēng)扇采用抽風(fēng)形式,并且第三散熱風(fēng)扇組314與散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302為相互分離的結(jié)構(gòu),即所有的功率模塊共用第三散熱風(fēng)扇組314,由于第三散熱風(fēng)扇組314是由多個(gè)風(fēng)扇組成的,系統(tǒng)的穩(wěn)定性高。功率模塊的驅(qū)動(dòng)電路板和吸收電路板313安裝于散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302后端的垂直安裝面上,多個(gè)電流檢測(cè)電路板分別安裝在散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302的兩側(cè),直流母線電容305安裝在散熱器304的正前方。
上述功率模塊組件均采用模塊化設(shè)計(jì),集成了功率變換、驅(qū)動(dòng)、吸收、信號(hào)檢測(cè)等功能,結(jié)構(gòu)布局緊湊、占用空間??;而且基于模塊化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了功率模塊組件在不間斷電源整機(jī)總裝前的模塊化單獨(dú)生產(chǎn),降低了總裝的工作量、提高了生產(chǎn)效率。上述功率組件最終整體安裝于專門設(shè)計(jì)的第二托盤308上,形成一個(gè)整體。該第二托盤308固定于專門設(shè)計(jì)的U型導(dǎo)軌槽309中,在整機(jī)總裝時(shí),只需在機(jī)柜正前方將第二托盤308對(duì)準(zhǔn)U型導(dǎo)軌槽309入口,然后推入并將第二托盤308鎖緊固定在機(jī)柜框架5的前端立柱上即可。由于功率模塊組件較重,本實(shí)用新型通過第二托盤308實(shí)現(xiàn)功率模塊組件的整體安裝或者拆卸,大大降低了功率模塊組件在生產(chǎn)和維護(hù)時(shí)裝配難度。上述功率模塊組件采用散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302構(gòu)成獨(dú)立風(fēng)道并由第三散熱風(fēng)扇組314進(jìn)行強(qiáng)制散熱,第三散熱風(fēng)扇組314安裝于不間斷電源機(jī)柜的后門上,與散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302為相互分離結(jié)構(gòu),即所有的功率模塊共用該第三散熱風(fēng)扇組314。第三散熱風(fēng)扇組314由多個(gè)散熱風(fēng)扇組成,當(dāng)?shù)谌犸L(fēng)扇組314中的任意一個(gè)風(fēng)扇失效時(shí)不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)功率模塊組件中的某部分單元完全失去功率變換的能力,在此工況下僅僅是功率模塊組件的散熱通風(fēng)量的減少,限制了功率模塊組件的輸出能力,不間斷電源整機(jī)仍然可以降額運(yùn)行,不至于因?yàn)榈谌犸L(fēng)扇組314中的一個(gè)風(fēng)扇失效而全面停止運(yùn)行,相比于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì),本實(shí)用新型的可靠性更高。第三散熱風(fēng)扇組314采用抽風(fēng)的形式,上述功率模塊的驅(qū)動(dòng)電路板和吸收電路板313均安裝于散熱器304進(jìn)風(fēng)口603的后側(cè),即未處于風(fēng)道中,而且其中元件較多且密集的電路板均采取垂直安裝的方式,上述功率模塊的驅(qū)動(dòng)電路板和吸收電路板313的安裝位置以及安裝形式都有助于消除風(fēng)道中積塵對(duì)于上述功率模塊的驅(qū)動(dòng)電路板和吸收電路板313的影響,提高了不間斷電源的環(huán)境適應(yīng)能力和可靠性。上述功率模塊組件中的電流檢測(cè)電路板安裝于風(fēng)道結(jié)構(gòu)件的兩側(cè),電流檢測(cè)電路板包括安裝于散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302一側(cè)的第一電流檢測(cè)電路板303以及安裝在散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302另一側(cè)的第二電流檢測(cè)電路板310和第三電流檢測(cè)電路板311。整流晶閘管功率模塊301連接到整流電抗器602的電纜穿過第一電流檢測(cè)電路板303上的電流傳感器,旁路和輸出靜態(tài)開關(guān)的晶閘管功率模塊的連接到旁路輸入開關(guān)和系統(tǒng)輸出開關(guān)的電纜分別穿過第二電流檢測(cè)電路板310和第三電流檢測(cè)電路板311,三個(gè)電流檢測(cè)電路板的設(shè)計(jì)和布局方式起到了固定電流傳感器的作用,也同時(shí)通過三個(gè)電流傳感器的固定間接限制了功率電纜的活動(dòng)范圍,使得功率電纜的布線更加集中、簡潔和流暢,解決了現(xiàn)有技術(shù)中電流傳感器固定不規(guī)則以及功率電纜布線凌亂的問題。上述功率模塊組件中的直流母線電容305安裝于散熱器304正前方,且靠近托盤的前端,由于直流母線電容305是壽命限制型的元件,需要定期維護(hù)和更換,本實(shí)用新型關(guān)于直流母線電容305的布局可以在打開機(jī)柜中上部空間3的內(nèi)門情況下即可實(shí)現(xiàn)前維護(hù),使得可維護(hù)性大大提高。
頂部空間4設(shè)置有用于安裝控制電路板405的控制盒,控制盒包括頂蓋板403以及可以單獨(dú)拆裝的第一控制盒托盤401和第二控制盒托盤402??刂坪袨轫斏w板403、第一控制盒托盤401、第二控制盒托盤402以及周圍的機(jī)柜框架5圍成一個(gè)封閉空間,不間斷電源的各種控制電路板405集中安裝在控制盒的布局使得信號(hào)線的布線更加集中。同時(shí)控制電路板405安裝在相對(duì)封閉的金屬空間內(nèi),使得控制電路板405的抗電磁干擾能力得到很大的提高。優(yōu)選的,控制盒的前后側(cè)均開設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)控制電路板405自然對(duì)流散熱的通風(fēng)孔404,有效控制并降低了控制電路板405的溫升,提高了控制電路板405的可靠性??刂坪邪ㄇ昂蟛贾玫牡谝豢刂坪型斜P401和第二控制盒托盤402兩部分組成,每一部分均可以單獨(dú)拆卸,這種分體式設(shè)計(jì)的目的在于通過拆卸第一控制盒托盤401和/或第二控制盒托盤402實(shí)現(xiàn)從機(jī)柜頂部對(duì)中上部空間3內(nèi)的功率模塊組件中的功率模塊以及相關(guān)的電路板進(jìn)行維護(hù)更換。例如,現(xiàn)有技術(shù)的不間斷電源只能夠從側(cè)面或者背面對(duì)功率模塊組件進(jìn)行維護(hù)來說,在實(shí)際安裝時(shí),由于外部因素限制,不間斷電源通常會(huì)多臺(tái)并排安裝,或者是靠近墻壁安裝,留給背面維護(hù)和側(cè)面維護(hù)的空間非常小甚至沒有。而本實(shí)用新型中,只需將控制和的第二控制盒托盤402拆除即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)散熱器304上的功率模塊以及周邊的電路板進(jìn)行維護(hù)更換,可維護(hù)性上相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)是極大的提高。
本實(shí)用新型通過將不間斷電源整機(jī)機(jī)柜空間結(jié)構(gòu)劃分成了5個(gè)主要設(shè)備空間,通過優(yōu)化不間斷電源機(jī)柜內(nèi)部元件的布局,解決了因機(jī)柜內(nèi)部空間利用率低,體積大、主要元件和功率模塊可維護(hù)性差、內(nèi)部功率電纜和信號(hào)電纜布線凌亂、以及控制電路板405以及承擔(dān)高電壓的元件多位于風(fēng)道之中容易受積塵的影響導(dǎo)致短路、拉弧、元件腐蝕等故障概率增加這一系列問題,以及由這一系列問題引發(fā)的不間斷電源可靠性、體積、成本和可維護(hù)性的問題。本實(shí)用新型中五個(gè)空間的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總結(jié)如下,
機(jī)柜前下部空間1
1.輸入電磁兼容電路板111和輸出電磁兼容電路板110布局于隔板106背面,以及兩個(gè)過線孔的設(shè)計(jì)使得電纜隱身于隔板106之后的布局,使得布線簡潔流暢、美觀;
2.維修旁路開關(guān)鎖101的設(shè)計(jì)避免人員誤操作維修旁路開關(guān)103;
3.用戶進(jìn)線板104與用戶分線板109的單獨(dú)設(shè)計(jì),以及用戶進(jìn)線板104和用戶分線板109材料的選取即可以有效防止渦流效應(yīng)帶來的發(fā)熱問題,也兼顧了成本以及用戶進(jìn)線板104和用戶分線板109的機(jī)械強(qiáng)度。
機(jī)柜前中部空間2
1.輸出濾波電容202的布局使得前維護(hù)十分方便,與輸出變壓器601距離較近的布局使得逆變器輸出高頻電流回路短,電磁兼容性能好;
2.電容托盤的設(shè)計(jì)構(gòu)造了輸出變壓器601的散熱風(fēng)道,避免冷風(fēng)繞過變壓器線圈的散熱氣道影響散熱效果。
機(jī)柜后下部空間6
1.通過第一托盤205形成輸出變壓器601和整流電抗器602的獨(dú)立散熱風(fēng)道;第一散熱風(fēng)扇組604和第二散熱風(fēng)扇組605的抽風(fēng)和吹風(fēng)的設(shè)計(jì)為整流電抗器602開設(shè)了專用風(fēng)道。
機(jī)柜中上部空間3
1.功率模塊組件的模塊化設(shè)計(jì),使得結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,可在整機(jī)總裝前單獨(dú)生產(chǎn),效率高,減少了總裝的難度和工作量,提升了生產(chǎn)效率;
2.第二托盤308和U型導(dǎo)軌槽309的設(shè)計(jì)使得重量較重的功率組件安裝方便;
3.第三散熱風(fēng)扇組314與散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)件302的分離式設(shè)計(jì)使得第三散熱風(fēng)扇組314具有一定的冗余能力,即使第三散熱風(fēng)扇組314其中一個(gè)風(fēng)扇失效也不會(huì)導(dǎo)致不間斷電源整機(jī)停止運(yùn)行;
4.第三散熱風(fēng)扇組314的抽風(fēng)的設(shè)計(jì),以及功率模塊組件中各單板布局位于散熱器304進(jìn)風(fēng)口603之后的結(jié)構(gòu)布局可以大大減小風(fēng)道積塵對(duì)于電路板的影響
5.直流母線電容305的前置布局使得前維護(hù)變得容易;
6.電流檢測(cè)電路板的設(shè)計(jì)和布局使得電流傳感器的固定更加牢固和規(guī)則,功率電纜的布線更加集中和流暢。
機(jī)柜頂部空間4
1.不間斷電源的控制電路板405的集中放置使得信號(hào)線布線更加簡潔和流暢,相對(duì)封閉的金屬控制盒中增強(qiáng)了控制電路板405的抗電磁干擾能力;
2.控制盒前后開設(shè)的自然對(duì)流散熱通風(fēng)孔404有助于降低控制盒內(nèi)部的控制電路板405的溫升,增強(qiáng)可靠性;
3.控制盒分為第一控制盒托盤401和第二控制盒托盤402前后兩部分的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了從機(jī)柜頂部維護(hù)功率模塊組件中的功率模塊和散熱器304,大大提高了不間斷電源機(jī)柜的可維護(hù)性。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。