一種貨櫃式超大功率負載箱的製作方法
2023-04-26 02:14:11 1
專利名稱：一種貨櫃式超大功率負載箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種貨櫃式超大功率負載箱。
背景技術：
超大功率負載箱在大型發電機、大功率UPS、逆變電源、大型蓄電池系統
中作為模擬負載，可完成系統參數及功能的檢測。
超大功率負載箱中的大功率負載元件是負載箱的重要器件，是使設備能夠 實現小型化，多功能化，機動靈活等功能的重大關鍵所在。目前常用的負載元 件主要有
1，水電阻
在注滿純水的大型水池中，放入電極形成電阻作為負載元件。 缺點1)體積大，且裝置固定無法移動。
2)運行時大量水被蒸發，須隨時補充，水的純度直接影響 電阻的阻值。純水系統較為複雜、繁瑣。 3)使用不便。 2，袼鎳合金或鐵鉻鋁合金電阻作為負載元件
以絡鎳合金或鐵鉻鋁合金電阻為負載體，置於不鏽鋼或其他金屬管內，填充 氧化鎂粉等絕緣介質而製成。
缺點器件體表溫度高，工作時會發熱燒紅，產生明火，在特定體積條件 下要實現大功率集成時，各個元件之間在熱輻射的作用下，使整體溫度急升， 故對冷卻系統要求特別高，如冷卻系統發生故障，未能及時散熱，極易產生燒 毀以至於爆炸等嚴重安全事故。總之，現有的超大功率負載箱由於負載元件的限制，體積龐大、運行複雜、
對冷卻系統要求特別高，而且安全可靠性不夠高。而使用貨櫃製成》4000KVA 超大功率負載箱，達到體積小、功率大便於運輸的要求，同時又要及時散熱， 使用普通的鉻鎳合金或鐵鉻鋁合金電阻作為負載元件製成如此大功率的負載 箱，無論是國內還是國外都沒有成功的先例。而通常PTC在應用中，功率只有 幾十W 幾個(1 2) KW，無法應用於超大功率負載箱。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是提供一種標準貨櫃式，功率》4000KVA 超大功率負載箱，體積小、功率大、散熱快，安全可靠性高，適應戶外場地及 經常移動作業之需要。
為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案 一種貨櫃式超大功率
負載箱，其特徵在於包括貨櫃及設於貨櫃內上部的電阻箱，所述電阻箱
內安裝有PTC集成電阻，所述PTC集成電阻與配電系統和控制系統電連接，電 阻箱下部設有若干個冷卻負載電阻的風機，風機與PTC集成電阻間設有風道， 貨櫃在電阻箱的下方設有進風室，進風室的側壁或者底部設有進風口，集裝 箱壁體在電阻箱的上方設有出風口 。
作為優選，所述貨櫃為20英尺標準貨櫃，超大功率負載箱的負載功率 》4000KVA。整套設備安裝於20英尺標準貨櫃內，尺寸小、功率大，方便車 載，移動靈活。
作為優選，所述貨櫃內設有8個獨立的電阻箱，每個電阻箱內設有兩個 250KW的PTC集成電阻。所述PTC集成電阻的長為660mm,高為126mm，寬 為450mm。所述PTC集成電阻的電阻片間均勻設有豎直的通風間隙。實現在不 到0. 08立方體積內用PTC器件集成了約500KW的大功率負載單元，而且可保證有效散熱冷卻。
作為優選，所述風機是進風端為圓形，出風端為方形的軸流式風機。所軸
流式風機的進風端圓形內徑為415mm，出風端方形邊長為440x440mm，軸向尺 寸小於200mm。所述葉輪的直徑為410mm。滿足了流量大、壓力高、體積小之 要求。
作為優選，所述配電系統和控制系統分別設於單獨的配電室和控制室內， 所述標準貨櫃的左右兩側分別設4個電阻箱，配電室和控制室設於標準集裝 箱的中部。使大功率負載區與設備操控區完全隔離，保障了操作人員的安全。
作為優選，所述出風口上設有頂門，所述頂門由控制系統控制啟閉，且頂 門在啟閉位置都設有與控制系統連接的限位開關。自動控制頂門開閉，安全可 靠。
本發明由於採用了上述技術方案，每個電阻箱可實現在不到0. 08立方體積 內用PTC器件集成了約500KW的大功率負載單元。在貨櫃內安裝8個電阻箱， 整個負載箱有功功率可達3000KW以上；無功功率可達1680KVAR以上。而且 針對如此大的功率集成度，設計了特製的軸流式風機，保障了PTC器件在負載 箱運行時所需的溫度條件。側向(或垂直)進風，垂直出風，既保證了冷卻系 統的可靠，又使大功率負載區與設備操控區完全隔離，保障了操作人員的安全。 整臺設備由PTC集成電阻和強制風冷組成的獨立電阻箱模塊及控制、配電模塊 構成，便於組裝和控制。 一旦冷卻系統發生故障，大功率負載元件的體表溫度 不大於250° C,無可見光亮，在極端情況下，系統能自動阻斷電流，不會產生 燃燒等惡性事故。並且由於集成功率大適應戶外場地及經常移動作業之需要。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步描述圖1為貨櫃式超大功率負載箱正面示意圖2為側面示意圖3為PTC集成電阻的示意圖4為軸流式風機正面的示意圖。
具體實施例方式
如圖1至圖4所示，為本發明的實施例，由20英尺標準貨櫃製成超大功 率負載箱的負載功率為4000KVA。所述標準貨櫃內設有8個獨立的電阻箱1， 電阻箱設於貨櫃上部，每個電阻箱的尺寸為1440*900*470mm，其中PTC集 成電阻2有兩個，集成功率達到500KW。每個PTC集成電阻2的長為660mm， 高為126mm，寬為450mm， PTC集成電阻2的電阻片間均勻設有豎直的通風間 隙21。所述PTC集成電阻2設於電阻支架22上，電阻支架固定於電阻箱內壁。 所述PTC集成電阻與配電系統4和控制系統5電連接。配電系統和控制系統分 別設於單獨的配電室和控制室內，所述標準貨櫃的左右兩側分別各設四個電 阻箱l，配電室和控制室設於標準貨櫃的中部。每個電阻箱下部設有3個冷卻 負載電阻的軸流式風機3，風機與PTC集成電阻間設有風道ll，貨櫃內，在 電阻箱的下方與電阻箱對應設有八個進風室6，進風室的側壁或者底部設有進風 口，進風口設有安全門，貨櫃壁體在電阻箱的上方設有出風口。所述出風口 上設有頂門7，頂門在啟閉位置都設有與控制系統連接的限位開關8，頂門由控 制系統控制啟閉。當頂門移動到限位開關位置，頂門便不再移動。
如圖四所示的軸流式風機3，包括風筒及設於風筒內的葉輪，所述風機風筒 的進風端為圓形內徑為415mm，出風端為方形邊長為440x440mm,所述風筒的 軸向尺寸為200mm。所述葉輪3的葉片外徑為410mm，內徑為230mm。風機葉 片採用等環量、扭曲式葉片，風機的輪轂比^=0.56,葉片設有16片，葉片安裝角為變安裝角，安裝角範圍為35.5。 64. 1° ，風機的功率為3kw，所述軸流風 機全壓740[Pa]，流量6930[m3/h]。
權利要求
1、一種貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於包括貨櫃及設於貨櫃內上部的電阻箱(1)，所述電阻箱內安裝有PTC集成電阻(2)，所述PTC集成電阻(2)與配電系統(4)和控制系統(5)電連接，電阻箱(1)下部設有若干個冷卻負載電阻的風機，風機與PTC集成電阻間設有風道(11)，貨櫃在電阻箱的下方設有進風室(6)，進風室的側壁或者底部設有進風口，貨櫃壁體在電阻箱的上方設有出風口。
2、 根據權利要求1所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於所述貨櫃 為20英尺標準貨櫃，超大功率負載箱的負載功率》4000KVA。
3、 根據權利要求2所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於所述貨櫃 內設有8個獨立的電阻箱，每個電阻箱內設有兩個250KW的PTC集成電阻。
4、 根據權利要求3所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於所述PTC集 成電阻(2)的電阻片間均勻設有豎直的通風間隙(21)。
5、 根據權利要求4所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於所述PTC集 成電阻(2)的長為660mm，高為126mm，寬為450mm，
6、 根據權利要求1至5任一項所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於 所述風機是進風端為圓形，出風端為方形的軸流式風機(3)。
7、 根據權利要求6所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於所軸流式風 機(3)的進風端圓形內徑為415mm，出風端方形邊長為440x440mm，軸向尺寸為 200mm。
8、 根據權利要求7所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於所述軸流式風機(3)葉片的直徑為410mm。
9、 根據權利要求8所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於所述配電系 統(4)和控制系統(5)分別設於單獨的配電室和控制室內，所述貨櫃的左右兩側分別設4個電阻箱(1)，配電室和控制室設於貨櫃的中部。
10、根據權利要求9所述的貨櫃式超大功率負載箱，其特徵在於所述出風 口上設有頂門(7)，頂門在啟閉位置都設有與控制系統連接的限位開關(8)，所 述頂門由控制系統控制啟閉。
全文摘要
本發明公開了一種貨櫃式超大功率負載箱，包括貨櫃及設於貨櫃內上部的電阻箱，所述電阻箱內安裝有PTC集成電阻，所述PTC集成電阻與配電系統和控制系統電連接，電阻箱下部設有若干個冷卻負載電阻的風機，風機與PTC集成電阻間設有風道，貨櫃在電阻箱的下方設有進風室，進風室的側壁或者底部設有進風口，貨櫃壁體在電阻箱的上方設有出風口。整臺設備由PTC集成電阻和強制風冷組成的獨立電阻箱模塊及控制、配電模塊構成，便於組裝和控制。一旦冷卻系統發生故障，大功率負載元件的體表溫度不大於250℃，無可見光亮，在極端情況下，系統能自動阻斷電流，不會產生燃燒等惡性事故。
文檔編號G01R31/36GK101587137SQ20091010044
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者張玉華 申請人:朱曉明