(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122839941.2 (22)申请日 2021.11.19 (73)专利权人 天津天传电气传动有限公司 地址 300462 天津市滨 海新区滨 海高新区 滨海科技园创新大道3 54号 专利权人 天津电气科 学研究院有限公司 (72)发明人 田凯　陈玉杰　俞智斌　袁媛　 李楠　蔡维　李晓燕　 (74)专利代理 机构 天津盛理知识产权代理有限 公司 12209 专利代理师 霍慧慧 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) H05K 7/14(2006.01) H02M 7/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种中压三电平变流器用高效高防护级散 热系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种中压三电平变流器用 高效高防护级散热系统， 风机盘管出风口出来的 冷风一路经过PCB板卡侧的风道后进入I GCT功率 单元， 过IGCT功率单元后向上经过功率铜排， 最 终进入风机盘管的进风口， 此路带走PCB板卡和 功率铜排的热量； 另外一路经由直流母线电容后 进入IGCT功率单元， 经过功率铜排后进入风机盘 管的进风口， 此路带走直流母线电容和功率铜排 的热量； 最终两路的热风进入风机盘管经过盘管 内的冷凝器进行气液两相换热后由出风口吹出 冷风， 解决现有的风冷散热产生积灰、 爬电击穿 的问题， 另 一方面将冷凝水排放至柜体外， 干燥 了柜内空气， 可显著提升柜内金属器件防腐蚀性 能。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 216673636 U 2022.06.03 CN 216673636 U 1.一种中压三电平变流器用高效高防护级散热系统， 包括三电平变流器功率柜， 其特 征在于： 所述三电平变流器功率柜的前排自上而下依次设置有直流母排电容、 PCB板卡及 IGCT功率单元， 所述三电平变流器功 率柜的后排自上而 下依次设置有功 率铜排及水冷电抗 器， 所述三电平变流器功率柜的顶端中央安装有风机盘管， 所述风机盘管包括壳体、 单相电 机、 离心式风扇及冷凝器， 所述冷凝器设置于所述壳体内， 所述壳体的进风口一端安装所述 单相电机及离心式风扇， 所述壳体的进风口靠近功 率铜排一侧， 所述壳体的出风口靠近P CB 板卡一侧， 所述冷凝器的进水 管及出水管均与外部水冷柜连接 。 2.根据权利要求1所述的中压三电平变流器用高效高防护级散热系统， 其特征在于： 所 述PCB板卡安装于所述三电平变流器功率柜的钣金件上， 所述钣金件与三电平变流器功率 柜的柜门形成风道， 所述 风道对应所述 风机盘管的出风口。 3.根据权利要求1所述的中压三电平变流器用高效高防护级散热系统， 其特征在于： 所 述风机盘管 上设置有冷凝水 管， 所述冷凝水 管连接至三电平变流器功率柜外 部。 4.根据权利要求1所述的中压三电平变流器用高效高防护级散热系统， 其特征在于： 所 述离心式风扇的个数为2个， 分别对称设置 于所述单相电机 两侧。 5.根据权利要求1所述的中压三电平变流器用高效高防护级散热系统， 其特征在于： 所 述三电平变流器功率柜采用全密封设计。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216673636 U 2一种中压三电平变流器用高 效高防护级散热系统 技术领域 [0001]本实用新型属于电力电子技术领域， 涉及三电平变流器散热结构， 特别涉及一种 中压三电平变流器用高效高防护级散热系统。 背景技术 [0002]随着工业电力系统的高速 发展， 各种MVA级大容量电力电子装置在冶金、 机车电力 牵引、 大型船舶电力推进和电厂发电机励磁系统中应运而生。 其总损耗至少也在几十至几 百千瓦之间。 由于大功率器件功耗较大， 在使用时通常采用水冷散热； 其他发热件如板卡、 铜排等采用强迫风冷散热。 [0003]以中压三电平整流单元电器柜为例， 上、 中、 下三个IGCT相模块采用水冷系统， 同 时， 安装在柜顶的冷却 风机将空气从前门下方吸入再排出柜外， 如果空气 中灰尘过多或者 进风口过滤网更换频率太低， 会导致变频器内部积灰， 造成IGCT 元器件触发紊乱， 如果空气 湿度过大， 还会造成不同电位的绝 缘件出现滑闪放电， 最终导 致严重的短路放电。 实用新型内容 [0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足， 提出一种中压三电平变流器用高效 高防护级散热系统， 通过在柜 体内完成风、 水换热， 即可将 变流器整体密闭进而 大幅提高产 品防护等级， 解决现有的风冷散热产生积灰、 爬电击穿的问题， 另一方面将冷凝水排放至柜 体外， 干燥了柜内空气， 可显著提升柜内金属器件防腐蚀性能。 [0005]本实用新型解决其 技术问题是通过以下技 术方案实现的： [0006]一种中压三电平变流器用高效高防护级散热系统， 包括三电平变流器功率柜， 其 特征在于： 所述三电平变流器功 率柜的前排自上而 下依次设置有直流母排电容、 P CB板卡及 IGCT功率单元， 所述三电平变流器功 率柜的后排自上而 下依次设置有功 率铜排及水冷电抗 器， 所述三电平变流器功率柜的顶端中央安装有风机盘管， 所述风机盘管包括壳体、 单相电 机、 离心式风扇及冷凝器， 所述冷凝器设置于所述壳体内， 所述壳体的进风口一端安装所述 单相电机及离心式风扇， 所述壳体的进风口靠近功 率铜排一侧， 所述壳体的出风口靠近P CB 板卡一侧， 所述冷凝器的进水 管及出水管均与外部水冷柜连接 。 [0007]而且， 所述PCB 板卡安装于所述三电平变流器功率柜的钣金件上， 所述钣金件与三 电平变流器功率柜的柜门形成风道， 所述 风道对应所述 风机盘管的出风口。 [0008]而且， 所述风机盘管上设置有冷凝水管， 所述冷凝水管连接至三电平变流器功率 柜外部。 [0009]而且， 所述离心式风扇的个数为2个， 分别对称设置 于所述单相电机 两侧。 [0010]而且， 所述 三电平变流器功率柜采用全密封设计。 [0011]本实用新型的优点及有益效果 为： [0012]1、 本实用新型的中压三电平变流器用高效高防护级散热系统， 在三电平变流器功 率柜内通过热空气与冷水 的换热， 即可实现功率柜 内散热元器件的散热问题， 同时即可将说　明　书 1/3 页 3 CN 216673636 U 3