一種低能耗有源電力濾波器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種低能耗有源電力濾波器，包括濾波器殼體、前端雙開門扇和后端門扇，所述濾波器殼體的底部為鏤空底部，所述濾波器殼體的底部固定連接有地埋式散熱器和風機散熱器，所述濾波器殼體位于濾波器殼體的底部的下端；所述地埋式散熱器包括內部循環管、地埋式豎管、地埋交換循環介質管和地埋換熱管，所述內部循環管與地埋式豎管固定連接，所述地埋式豎管和地埋換熱管通過地埋交換循環介質管進行連接，所述內部循環管為環形盤管內部循環管，所述地埋交換循環介質管為環形盤管地埋交換循環介質管。風機散熱器通過智能控制裝置進行控制。本發明散熱效果好，能夠有效的進行隔音，并且防腐防銹，使用壽命長，并且采用智能控制，能耗小。
【專利說明】
一種低能耗有源電力濾波器
技術領域
[0001]本發明涉及電力設備結構設計技術領域，尤其涉及一種低能耗有源電力濾波器。
【背景技術】
[0002]低能耗有源電力濾波器是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠對不同大小和頻率的諧波進行快速跟蹤補償，之所以稱為有源，是相對于無源LC濾波器，只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言，APF可以通過采樣負載電流并進行各次諧波和無功的分離，控制并主動輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應，抵消負載中相應電流，實現了動態跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功和不平衡。低能耗有源電力濾波器是相對與無源電力濾波器而言的，當然其使用效果較無源濾波器更佳。然后現有技術中的有源濾波器由于內部電子元件較多，殼體內的空間利用也更加充分，因此內部結構較為密集，采用普通的散熱方法，散熱效果較差。現有技術中的低能耗有源電力濾波器均存在散熱差的問題，因此常常因為過熱導致故障的發生。并且，現有技術中的低能耗有源電力濾波器不具備減少噪音的功能，工作過程中產生了較多的噪音。并且現有技術中的有源電力濾波器的散熱系統直接通電工作，通過人工或者中控控制，均需要人為操作，極其不便，并且散熱風機的工作功率保持不便，對能源造成極大的浪費。
[0003]例如中國專利CN102832548A公開的一種模塊式有源濾波器，包括機殼組件，外殼組件內設有控制和采樣組件，其特征在于機殼組件采用4U結構，機殼組件外設有與控制和采樣組件連接的附件，附件安裝在接線端子轉接板上，機殼組件上設有與接線端子轉接板匹配的板孔。本發明具有產品單元模塊化、安裝簡單化、產品通用化的優點。該模塊式有源濾波器結構過于緊湊，散熱性較差，且不具備減少噪音的功能。
[0004]又例如中國專利CN202930948U公開的一種低能耗有源電力濾波器的散熱裝置，包括:一安裝板，插片散熱器緊貼于安裝板表面，所述插片散熱器的散熱出口處設置有安裝在散熱風機固定架的散熱風機，IGBT模塊設置于插片散熱器的外表面。結構簡單，使用方便，能夠在設備正常工作時，保持設備自身發熱高效的傳遞出去。其通過傳統的散熱方法進行散熱，對于結構比較緊密的低能耗有源電力濾波器，散熱效果較差，并且無法將設備的噪音降到最低。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術中存在的低能耗有源電力濾波器散熱效果差，隔音效果差的問題，本發明提供了一種低能耗有源電力濾波器。
[0006]—種低能耗有源電力濾波器，包括濾波器殼體、前端雙開門扇和后端門扇，所述前端雙開門扇和后端門扇分別位于濾波器殼體的前端和后端并與其活動連接，所述濾波器殼體的底部為鏤空底部，所述濾波器殼體的底部固定連接有地埋式散熱器和風機散熱器，所述濾波器殼體位于濾波器殼體的底部的下端；
[0007]所述地埋式散熱器包括內部循環管、地埋式豎管、地埋交換循環介質管和地埋換熱管，所述內部循環管與地埋式豎管固定連接，所述地埋式豎管和地埋換熱管通過地埋交換循環介質管進行連接，所述內部循環管為環形盤管內部循環管，所述地埋交換循環介質管為環形盤管地埋交換循環介質管；
[0008]所述風機散熱器連接有一智能控制裝置，所述智能控制裝置包括位于濾波器殼體內部和地埋式散熱器內部的溫度采集器以及一風機功率控制器，所述風機功率控制器通過比較位于濾波器殼體內部和地埋式散熱器內部的溫度采集器采集的溫度進行控制風機散熱器的運行功率。
[0009]進一步的，所述地埋換熱管由多根U型盤管組成，所述地埋換熱管的端部通過雙U型接頭進行固定連接。
[0010]進一步的，所述雙U型接頭的內圈套設有C型密封圈，所述C型密封圈包括至少3層交錯設置，所述雙U型接頭的外圈套設有壓環卡箍，所述壓環卡箍通過螺絲配合螺母與雙U型接頭固定連接。
[0011]進一步的，所述風機散熱器包括散熱風機、控制器、測溫裝置和報警裝置，所述散熱風機、測溫裝置和報警裝置分別與控制器電連接；
[0012]所述散熱風機用于將低能耗有源電力濾波器內部的熱量排出，并且散熱風機能夠進行反轉將地埋式散熱器周圍的空氣吹入低能耗有源電力濾波器內部；
[0013]所述控制器用于收集測溫裝置監測到的低能耗有源電力濾波器內部的各個部位的溫度，并根據監測到的溫度進行調控散熱風機的工作狀態；
[0014]所述測溫裝置用于監測低能耗有源電力濾波器內部各個位置的溫度，并將監測結果傳送給控制器；
[0015]所述報警裝置用于發出溫度超標和工作環境異常的警報。
[0016]進一步的，所述風機散熱器還包括一濕度監測器，所述濕度監測器與控制器電連接;所述濕度監測器用于監測低能耗有源電力濾波器內的濕度，當監測到的濕度數據超出控制器內預設的范圍時，控制器控制報警裝置發出濕度超標警報。
[0017]進一步的，所述濾波器殼體內部設置有變流器、主控系統、高頻電抗器、輸出濾波電抗器、濾波電容器、人機界面、隔離變壓器和斷路器，所述變流器、主控系統、高頻電抗器、輸出濾波電抗器、濾波電容器、人機界面、隔離變壓器和斷路器分別與濾波器殼體固定連接，所述變流器、高頻電抗器、輸出濾波電抗器、濾波電容器、人機界面、隔離變壓器和斷路器分別與主控系統相連接，所述人機界面、隔離變壓器和斷路器位于濾波器殼體后端的內側。
[0018]進一步的，所述前端雙開門扇的內側設置有紅外煙塵監測裝置，所述紅外煙塵監測裝置能夠對濾波器殼體的煙塵進行監測，當濾波器殼體發生起火產生煙塵時，紅外煙塵監測裝置能夠監測到煙塵并發出火災警報。
[0019]進一步的，所述后端門扇上設置有觸摸屏，所述觸摸屏與后端門扇固定連接，所述觸摸屏用于顯示低能耗有源電力濾波器的工作參數并為用戶提供操作界面。
[0020]進一步的，所述濾波器殼體的外側固定連接有保護層，所述保護層包括防噪音層，所述防噪音層的外側涂覆有防腐防銹層。
[0021]進一步的，所述防噪音層包括防噪音層殼體，所述防噪音層殼體內設置有吸音棉通孔，所述吸音棉通孔與噪音層殼體固定連接，所述吸音棉通孔內填充有吸音棉，所述防噪音層殼體下端固定連接有散熱口，所述散熱口與地埋式散熱器的上端通過軟管相連接。
[0022]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0023](I)本發明通過地埋式散熱器，利用地下的冷空氣對低能耗有源電力濾波器進行散熱降溫，解決了普通散熱方式散熱較差的問題。
[0024](2)本發明通過智能控制裝置對地埋式散熱器的溫度和濾波器殼體內的溫度進行采集，并進行比較根據差值控制制風機散熱器的運行功率，并且當地埋式散熱器內的溫度大于濾波器殼體內的溫度內的溫度時關閉地埋式散熱器，運行風機散熱器向外部空氣散熱，從而避免因地埋式散熱器故障影響散熱。
[0025](3)本發明通過設置保護層，并且通過防噪音層吸收低能耗有源電力濾波器產生噪音，使得其工作噪音小，對環境污染小，并且通過設置散熱口進行散熱，確保保護層溫度不會過高影響低能耗有源電力濾波器的散熱。
[0026](4)本發明通過設置防腐防銹層對低能耗有源電力濾波器的濾波器殼體進行有效的保護，有效的防止濾波器殼體發生銹蝕。
[0027](5)本發明通過紅外煙塵檢測裝置進行起火警報，并且能夠收集運行數據，提供給工作人員對起火原因進行有效的分析。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明的前端結構示意圖；
[0029]圖2是本發明的后端結構示意圖；
[0030]圖3是本發明的地埋式散熱管的結構示意圖；
[0031]圖4是本發明的U型接頭的剖視圖；
[0032]圖5是本發明的風機散熱器的功能結構示意圖；
[0033]圖6是本發明的保護層的結構示意圖；
[0034]圖7是本發明的智能控制裝置的功能結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0036]參看圖1-圖7所示，本【具體實施方式】披露了一種低能耗有源電力濾波器，包括濾波器殼體1、前端雙開門扇2和后端門扇3，所述前端雙開門扇2和后端門扇3分別位于濾波器殼體I的前端和后端并與其通過鉸鏈活動連接。
[0037]所述濾波器殼體I內部設置有變流器11、主控系統12、高頻電抗器13、輸出濾波電抗器14、濾波電容器15、人機界面16、隔離變壓器17和斷路器18，所述變流器11、主控系統
12、高頻電抗器13、輸出濾波電抗器14、濾波電容器15、人機界面16、隔離變壓器17和斷路器18分別與濾波器殼體I固定連接，所述變流器11、高頻電抗器13、輸出濾波電抗器14、濾波電容器15、人機界面16、隔離變壓器17和斷路器18分別與主控系統12相連接，所述人機界面16、隔離變壓器17和斷路器18位于濾波器殼體I后端的內側。其中變流器11由一個或多個電子開關器件和相關的元器件，在一個可行的【具體實施方式】中可以由變壓器、濾波器、換相輔助器件、控制器、保護和輔助部件組成，其用于改變一個或多個電氣特性的電力變換。主控系統12用于控制與其相連的設備的運行。并且主控系統12內存儲有預設的濾波策略和指令控制方法，通過主控系統12向其他設備發送控制指令來進行產生諧波，從而減小電路中的諧波，保護電路。
[0038]此外，所述前端雙開門扇2的內側設置有紅外煙塵監測裝置21，所述紅外煙塵監測裝置21與前端雙開門扇2通過螺釘固定連接。所述紅外煙塵監測裝置21能夠對濾波器殼體I的煙塵進行監測，當濾波器殼體I發生起火產生煙塵時，紅外煙塵監測裝置21能夠監測到煙塵并發出火災警報。在本發明的另一個可行的實施方式中，紅外煙塵監測裝置21還可以與風機散熱器6的控制器62進行連接，通過控制器62控制紅外煙塵監測裝置21工作并發出警報。可行的，紅外煙塵監測裝置21可以是一個煙霧報警器，其既能夠監測濾波器殼體I的煙塵，又能夠通過自身發出火災警報，體積小巧，實用方便。并且紅外煙塵監測裝置21還可以與地埋式散熱器5以及主控系統12相連接。紅外煙塵監測裝置21內可設置一防火存儲部件，在發生火災時防火存儲部件不會被燒壞，其內部記錄有地埋式散熱器5以及其他設備的工作運行情況。事故后可通過防火存儲部件內存儲的數據對火災原因進行分析。
[0039]所述后端門扇3上設置有觸摸屏31，所述觸摸屏31與后端門扇3通過耐磨密封條配合螺絲固定連接，所述觸摸屏31用于顯示低能耗有源電力濾波器的工作參數并為用戶提供操作界面。觸摸屏31與主控系統12相連接，觸摸屏31優選為電容觸摸屏，感應效果好能夠精確的感應，不會發生誤觸，并且采用電容觸摸屏能夠有效的防止觸電情況的發生。在本發明的另一個可選實施例中，觸摸屏31還可以設置一壓力傳感器在側邊，有且僅有當壓力傳感器檢測到壓力時觸摸屏31才會亮起，這樣能夠有效的節約電能，并且能夠有效的延長觸摸屏31的使用壽命。
[0040]所述濾波器殼體I的外側固定連接有保護層4，所述保護層4包括防噪音層41，所述防噪音層41的外側涂覆有防腐防銹層42。可行的，防腐防銹層42為環氧聚酯防腐防銹層，其由環氧瀝青和聚氨酯樹脂組成。優選的，環氧瀝青的質量分數為70%，聚氨酯樹脂的質量分數為30%。聚氨酯樹脂為改性的聚氨酯樹脂，其通過摻雜硬脂酸鈣和硬脂酸鋇進行改性。在本發明的另一可行的【具體實施方式】中，聚氨酯樹脂內包含1.5%質量分數的硬脂酸鈣和1%質量分數的硬脂酸鋇。通過摻雜硬脂酸鈣和硬脂酸鋇進行改性能夠有效的減緩聚氨酯樹脂的老化，延長聚氨酯樹脂的時效性。
[0041]優選的，如圖6所示，所述防噪音層41包括防噪音層殼體411，所述防噪音層殼體411內設置有吸音棉通孔412，所述吸音棉通孔412與噪音層殼體411通過焊接的方式連接，所述吸音棉通孔412內填充有吸音棉，通過吸音棉能夠吸收濾波器殼體I內部產生的噪音。然而由于在吸收噪音的過程中，吸音棉會產生熱量導致溫度升高，在所述防噪音層殼體411下端固定連接有散熱口 413，通過散熱口 413與地埋式散熱器5的上端通過軟管相連接。通過地埋式散熱器5能夠將防噪音層41產生的熱量吸走，從而降低防噪音層41的溫度。優選的，吸音棉通孔412內可填充石棉混制的吸音棉，其具有較好的防火性能。
[0042]所述濾波器殼體I的底部為鏤空底部，所述濾波器殼體I的底部固定連接有地埋式散熱器5和風機散熱器6，所述濾波器殼體I位于濾波器殼體I的底部的下端;所述地埋式散熱器5包括內部循環管51、地埋式豎管52、地埋交換循環介質管53和地埋換熱管54，所述內部循環管51與地埋式豎管52固定連接，所述地埋式豎管52和地埋換熱管54通過地埋交換循環介質管53進行連接，所述內部循環管51為環形盤管內部循環管，所述地埋交換循環介質管53為環形盤管地埋交換循環介質管。優選的，所述地埋換熱管54由多根U型盤管組成，所述地埋換熱管54的端部通過雙U型接頭541進行固定連接。所述雙U型接頭541的內圈套設有C型密封圈542，所述C型密封圈542包括至少3層交錯設置，所述雙U型接頭541的外圈套設有壓環卡箍543，所述壓環卡箍543通過螺絲配合螺母與雙U型接頭541固定連接。通過3層C型密封圈542能夠有效的確保其密封性能，從而確保傳熱效果。通過地埋換熱管54將內部的空氣與地下的冷空氣進行熱傳遞，達到降溫的目的，并通過地埋式豎管52將冷卻的空氣輸送至濾波器殼體I下端的內部循環管51內部與其周圍的空氣發生熱傳遞，并通過風機散熱器6將冷卻的空氣吹送至濾波器殼體I內部達到散熱降溫的目的。
[0043]所述風機散熱器6包括散熱風機61、控制器62、測溫裝置63和報警裝置65，所述散熱風機61、測溫裝置63和報警裝置65分別與控制器62電連接。所述散熱風機61用于將低能耗有源電力濾波器內部的熱量排出，并且散熱風機61能夠進行反轉將地埋式散熱器5周圍的空氣吹入低能耗有源電力濾波器內部。可行的，散熱風機61可以是一直流風機，通過將直流風機的正負極進行轉換實現其正轉和反轉。散熱風機61正轉時可將冷空氣吹入濾波器殼體I內。而當地埋式散熱器5不工作或者出現故障時即可通過散熱風機61的反轉將濾波器殼體I內部的熱量排出從而實現散熱。所述控制器62用于收集測溫裝置63監測到的低能耗有源電力濾波器內部的各個部位的溫度，并根據監測到的溫度進行調控散熱風機61的工作狀態。所述測溫裝置63用于監測低能耗有源電力濾波器內部各個位置的溫度，并將監測結果傳送給控制器62。所述報警裝置65用于發出溫度超標和工作環境異常的警報。
[0044]在本發明的另一個具體實施例中，如圖7所示的功能結構示意圖，所述風機散熱器6還包括一濕度監測器64，所述濕度監測器64與控制器62電連接;所述濕度監測器64用于監測低能耗有源電力濾波器內的濕度，當監測到的濕度數據超出控制器62內預設的范圍時，控制器62控制報警裝置65發出濕度超標警報。這樣能夠有效的確保有源濾波器的工作環境。
[0045]優選的，在本發明的另一個【具體實施方式】中，所述風機散熱器6還可以連接有一智能控制裝置7，所述智能控制裝置7包括位于濾波器殼體I內部和地埋式散熱器5內部的溫度采集器71以及一風機功率控制器72，所述風機功率控制器72通過比較位于濾波器殼體I內部和地埋式散熱器5內部的溫度采集器71采集的溫度進行控制風機散熱器6的運行功率。具體根據位于濾波器殼體I內部和地埋式散熱器5內部的溫度采集器71采集到的溫度差進行控制，當溫度差較小時控制風機散熱器6在較大運行功率下運作，加快熱傳遞頻率，從而確保散熱效果。可行的，地埋式散熱器5與濾波器殼體I之間可設置一電磁閥開關門，并且當兩者溫度一致時，該電磁閥開關門關閉，風機散熱器6與外部空氣進行空氣對流交換進行散熱。這樣的設計，能夠有效的防止因地埋式散熱器5產生故障而導致散熱受到影響。
[0046]上述說明示出并描述了本發明的優選實施例，如前所述，應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種低能耗有源電力濾波器，包括濾波器殼體(I)、前端雙開門扇(2)和后端門扇(3)，所述前端雙開門扇(2)和后端門扇(3)分別位于濾波器殼體(I)的前端和后端并與其活動連接，其特征在于:所述濾波器殼體(I)的底部為鏤空底部，所述濾波器殼體(I)的底部固定連接有地埋式散熱器(5)和風機散熱器(6)，所述濾波器殼體(I)位于濾波器殼體(I)的底部的下端； 所述地埋式散熱器(5)包括內部循環管(51)、地埋式豎管(52)、地埋交換循環介質管(53)和地埋換熱管(54)，所述內部循環管(51)與地埋式豎管(52)固定連接，所述地埋式豎管(52)和地埋換熱管(54)通過地埋交換循環介質管(53)進行連接，所述內部循環管(51)為環形盤管內部循環管，所述地埋交換循環介質管(53)為環形盤管地埋交換循環介質管； 所述風機散熱器(6)連接有一智能控制裝置(7)，所述智能控制裝置(7)包括位于濾波器殼體(I)內部和地埋式散熱器(5)內部的溫度采集器(71)以及一風機功率控制器(72)，所述風機功率控制器(72)通過比較位于濾波器殼體(I)內部和地埋式散熱器(5)內部的溫度采集器(71)采集的溫度進行控制風機散熱器(6)的運行功率。2.根據權利要求1所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述地埋換熱管(54)由多根U型盤管組成，所述地埋換熱管(54)的端部通過雙U型接頭(541)進行固定連接。3.根據權利要求2所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述雙U型接頭(541)的內圈套設有C型密封圈(542)，所述C型密封圈(542)包括至少3層交錯設置，所述雙U型接頭(541)的外圈套設有壓環卡箍(543)，所述壓環卡箍(543)通過螺絲配合螺母與雙U型接頭(541)固定連接。4.根據權利要求1所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述風機散熱器(6)包括散熱風機(61)、控制器(62)、測溫裝置(63)和報警裝置(65)，所述散熱風機(61)、測溫裝置(63)和報警裝置(65)分別與控制器(62)電連接； 所述散熱風機(61)用于將低能耗有源電力濾波器內部的熱量排出，并且散熱風機(61)能夠進行反轉將地埋式散熱器(5)周圍的空氣吹入低能耗有源電力濾波器內部； 所述控制器(62)用于收集測溫裝置(63)監測到的低能耗有源電力濾波器內部的各個部位的溫度，并根據監測到的溫度進行調控散熱風機(61)的工作狀態； 所述測溫裝置(63)用于監測低能耗有源電力濾波器內部各個位置的溫度，并將監測結果傳送給控制器(62); 所述報警裝置(65)用于發出溫度超標和工作環境異常的警報。5.根據權利要求4所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述風機散熱器(6)還包括一濕度監測器(64)，所述濕度監測器(64)與控制器(62)電連接;所述濕度監測器(64)用于監測低能耗有源電力濾波器內的濕度，當監測到的濕度數據超出控制器(62)內預設的范圍時，控制器(62)控制報警裝置(65)發出濕度超標警報。6.根據權利要求1所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述濾波器殼體(I)內部設置有變流器(U)、主控系統(12)、高頻電抗器(13)、輸出濾波電抗器(14)、濾波電容器(15)、人機界面(16)、隔離變壓器(17)和斷路器(18)，所述變流器(11)、主控系統(12)、高頻電抗器(13)、輸出濾波電抗器(14)、濾波電容器(15)、人機界面(16)、隔離變壓器(17)和斷路器(18)分別與濾波器殼體(I)固定連接，所述變流器(11)、高頻電抗器(13)、輸出濾波電抗器(14)、濾波電容器(15)、人機界面(16)、隔離變壓器(17)和斷路器(18)分別與主控系統(12)相連接，所述人機界面(16)、隔離變壓器(17)和斷路器(18)位于濾波器殼體(I)后端的內側。7.根據權利要求1所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述前端雙開門扇(2)的內側設置有紅外煙塵監測裝置(21)，所述紅外煙塵監測裝置(21)能夠對濾波器殼體(I)的煙塵進行監測，當濾波器殼體(I)發生起火產生煙塵時，紅外煙塵監測裝置(21)能夠監測到煙塵并發出火災警報。8.根據權利要求1所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述后端門扇(3)上設置有觸摸屏(31)，所述觸摸屏(31)與后端門扇(3)固定連接，所述觸摸屏(31)用于顯示低能耗有源電力濾波器的工作參數并為用戶提供操作界面。9.根據權利要求1所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述濾波器殼體(I)的外側固定連接有保護層(4)，所述保護層(4)包括防噪音層(41)，所述防噪音層(41)的外側涂覆有防腐防銹層(42)。10.根據權利要求9所述的一種低能耗有源電力濾波器，其特征在于:所述防噪音層(41)包括防噪音層殼體(411)，所述防噪音層殼體(411)內設置有吸音棉通孔(412)，所述吸音棉通孔(412)與噪音層殼體(411)固定連接，所述吸音棉通孔(412)內填充有吸音棉，所述防噪音層殼體(411)下端固定連接有散熱口(413)，所述散熱口(413)與地埋式散熱器(5)的上端通過軟管相連接。
【文檔編號】H02J3/01GK105939015SQ201610465807
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】劉冰, 夏晨陽, 張加勇, 朱華林, 洪進
【申請人】南通華為電力設備有限公司