一種接觸器模塊、逆變器櫃以及光伏併網逆變裝置的製作方法
2023-05-18 13:08:36
專利名稱：一種接觸器模塊、逆變器櫃以及光伏併網逆變裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種接觸器模塊、具有該接觸器模塊的逆變器櫃以及包括有該逆變器櫃的光伏併網逆變裝置。
背景技術：
太陽能是一種新興的綠色能源，由於其清潔、高效、永不衰竭、且不受地域資源限制，因此具有安全可靠、無噪聲、無汙染、制約少、故障率低、維護簡便等優點，可廣泛應用於社會生活的各個領域，特別是應用於光伏併網電站系統。大功率光伏併網逆變裝置是光伏電站的核心設備，其包括併網逆變器、交流接觸器等多種器件。在光伏併網逆變裝置中，併網逆變器的輸入端與光伏陣列的輸出端相連接，光伏陣列中產生的直流電在逆變器中或者進一步經過升壓變壓器轉換成符合電網要求的 交流電，交流電通過與併網逆變器輸出端連接的交流接觸器直接接入電網。目前，在光伏併網逆變裝置中，輸出交流電的交流接觸器一般採用具有三路接觸開關的交流接觸器模塊，即該交流接觸器分別具有三路進線端和三路出線端。在大功率光伏併網逆變裝置中，尤其是對於超大規模、兆瓦(MW)級的併網逆變裝置而言，根據功率=電壓*電流(P = UI)，由於併網逆變器的輸出功率較大，在輸出電壓不變的情況下，輸出功率越大其輸出的電流就越大，這就對併網逆變器交流輸出端上的交流接觸器的過電流等級提出了更高的要求，因而併網逆變器的輸出端需要採用過電流等級相對較高(最高值接近2000A)的交流接觸器。但是，目前市場上大電流的交流接觸器很少，而且價格也很昂貴，為了方便器件的選型和節約成本，目前常採用多個交流接觸器並聯的方式來獲得可靠的、較大的過電流以滿足超大規模、兆瓦級的併網逆變裝置的大電流需求。但是，由於交流接觸器的增加，對逆變器櫃中的容納空間提出了更高的要求(交流接觸器通常放置在逆變器櫃中)，也使逆變器櫃中的器件布局和接線變得更加複雜；同時，由於交流接觸器重量大(單個交流接觸器的重量在30kg以上)、體積大(例如ABB AF1650的一種交流接觸器，體積為438*392*244mm)，給其搬運、安裝和後期維護也帶來了一定的難度。因此，在通過增加交流接觸器數量來降低成本的前提下，為了使逆變器櫃中現有其他器件的布局和接線儘量不發生改變，如何對並聯接觸器的結構和安裝進行設計，使其結構更合理、安裝和接線更方便成為目前亟待解決的問題。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術所存在的上述不足，提供一種接觸器模塊、具有該接觸器模塊的逆變器櫃以及包括有該逆變器櫃的光伏併網逆變裝置，該接觸器模塊成本低，結構緊湊，運行可靠，且搬運、安裝方便，維護方便。解決本實用新型技術問題所採用的技術方案是該接觸器模塊包括一組或多組接觸器基本單元，每組接觸器基本單元包括支撐板和兩個接觸器，所述兩個接觸器分別安裝在所述支撐板相對設置的兩個面上，所述兩個接觸器的接線端連接後引出形成接線端子，所述多組接觸器基本單元中的多個接線端子並聯後引出。優選的是，所述每個接觸器基本單元中，每個接觸器的接線端包括進線端和出線端，所形成的接線端子包括進線端子和出線端子，所述兩個接觸器的進線端通過進線銅排連接後再引出形成進線端子，其出線端通過出線銅排連接後再引出形成出線端子；所述多組接觸器基本單元中，多個進線端子採用並聯方式連接形成該接觸器模塊的進線埠，所述多個出線端子採用並聯方式連接形成該接觸器模塊的出線埠。更優選的是，所述進線銅排和出線銅排採用U型銅排或母排，所述多組接觸器基本單元中的多個進線端子採用銅排、電纜或軟銅排並聯連接以形成該接觸器模塊的進線埠，所述多個出線端子採用銅排、電纜或軟銅排並聯連接以形成該接觸器模塊的出線埠。優選的是，所述支撐板為方形面板，支撐板的高度和長度分別與單個接觸器的高度和長度相適，單組接觸器基本單元中的兩個接觸器的背面通過螺栓或螺釘分別固定連接在支撐板相對設置的兩個板面上。優選所述支撐板採用覆鋁鋅板製成，所述支撐板的厚度大於或等於2. 5mmο·[0010]優選的是，該接觸器模塊包括多組接觸器基本單元，所述多組接觸器基本單元並排排列為一行或多行。一種逆變器櫃，包括櫃體，櫃體內設有接觸器模塊，所述接觸器模塊採用上述的接觸器模塊。優選的是，所述櫃體內還設有支撐單元，所述接觸器模塊中還包括有導向單元，所述單組接觸器基本單元中的支撐板固定在所述導向單元上，所述導向單元支撐在所述支撐單元上。進一步優選的是，所述導向單元包括導軌，所述導軌採用兩組，所述兩組導軌相對設置於一組或多組接觸器基本單元的兩側；所述支撐單元包括固定在櫃體內的滑軌，所述滑軌採用兩組，所述兩組滑軌分別設置在所述兩組導軌的下方以用於分別支撐兩組導軌，所述導軌能夠在滑軌上滑動；所述接觸器模塊中還包括有支架，所述支架設於支撐板的頂部，且支架的兩端從支撐板的頂部兩端分別伸出，以使支架的兩端能夠分別支撐在兩組導軌上。更優選的是，所述每組導軌中包括有兩根導軌條，所述兩根導軌條沿單個接觸器的高度方向平行排列，所述接觸器模塊中還包括有限位單元，所述限位單元包括限位塊，所述限位塊設置在每組導軌中兩根平行的導軌條之間，限位塊的兩端分別與兩根導軌條連接，以用於限定接觸器模塊在支撐單元上的位置。優選所述導軌條採用覆鋁鋅板製成，所述導軌條的厚度大於或等於2. 5mm。一種光伏併網逆變裝置，包括逆變器櫃，所述逆變器櫃採用所述的逆變器櫃。本實用新型通過將成本較低的多個接觸器並聯連接即可得到滿足較高過電流要求的接觸器模塊，同時結構緊湊、布局合理，能有效地節約逆變器櫃中的空間，其具有如下有效效果I.由於接觸器模塊中的各接觸器採用支撐板固定連接的方式形成接觸器基本單元，其結構緊湊、布局合理，能有效地節約逆變器櫃中的空間；2.各個接觸器基本單元通過導向單元安裝在逆變器櫃中的安裝方式，有利於接觸器模塊的進一步擴展，即有利於安裝更多的接觸器模塊；[0019]3.單個接觸器之間採用U型銅排連接，各個接觸器基本單元採用銅排或電纜或軟銅排連接，使連接更簡短，能有效減小電路中的引線電感；4.各接觸器基本單元中的進線銅排和出線銅排能夠充分露出，使得出線方便，有利於接觸器模塊的安裝以及與其他器件的連接；5.當接觸器模塊中具有多個接觸器基本單元時，各接觸器基本單元中的進線端子和出線端子採用先並聯後引出的方式，有利於各接觸器基本單元(支路)的電流均勻分布；6.由於該接觸器模塊通過導軌安裝在逆變器櫃中，使得接觸器模塊的安裝和後期維護變得更為便利。
圖I為本實用新型實施例I中單個接觸器基本單元的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例I中支撐板的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例I中接觸器模塊的結構示意圖。圖中1_第一接觸器；2_第二接觸器；3_支撐板；4-U型銅排；5_第一導軌；6-第二導軌；7_限位塊；8_支撐單元；9-連接塊；10_支架。
具體實施方式
為使本領域技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具體實施方式
，對本實用新型作進一步詳細描述。一種接觸器模塊，其包括一組或多組接觸器基本單元，每組接觸器基本單元包括支撐板和兩個接觸器，所述兩個接觸器分別安裝在所述支撐板相對設置的兩個面上，所述兩個接觸器的接線端連接後引出形成接線端子，所述多組接觸器基本單元中的多個接線端子並聯後引出。一種逆變器櫃，包括櫃體，櫃體內設有接觸器模塊，所述接觸器模塊採用上述的接觸器模塊。一種光伏併網逆變裝置，包括逆變器櫃，所述逆變器櫃採用所述的逆變器櫃。實施例I :本實施例中，如圖I所示，該接觸器模塊主要包括一個接觸器基本單元。所述接觸器基本單元包括支撐板3和兩個並聯連接的接觸器，即第一接觸器I和第二接觸器2。如圖I所示，第一接觸器I和第二接觸器2分別固定安裝在支撐板3上，且第一接觸器I和第二接觸器2的背面分別安裝在支撐板相對設置的兩個面上(單個接觸器上設置有操作面板和產品銘牌的一面為正面，與正面相對的一面即為背面)。其中，所述兩個接觸器的接線端連接後引出形成接線端子，多組接觸器基本單元中的多個接線端子並聯後引出。每個接觸器包括有數量相同的多個進線端和多個出線端。本實施例中，每個接觸器包括有三個進線端和三個出線端。其中，第一接觸器I和第二接觸器2的三個進線端採用U型銅排4並聯連接形成進線端子，三個出線端採用U型銅排4並聯連接形成出線端子。本實施例中，由於只採用一個接觸器基本單元，因而該進線端子即構成該接觸器模塊的進線埠，所述進線埠可連接至逆變器輸出端；所述出線端子即構成該接觸器模塊的出線埠，所述出線埠可連接至斷路器後併入電網。採用這種連接方式，接觸器模塊與其他器件連接的進線埠和出線埠相對於單個接觸器的設置位置不變，因此在將該接觸器模塊安裝在逆變器櫃中後，其進線埠和出線埠能充分地露出，從而方便接觸器模塊的安裝以及與其他器件的連接。在進線埠和出線埠與其他器件連接時母排形式的選擇上，銅排具有良好的強度，受力穩定性好，適於電流量大，連接位置相對平穩，且外觀要求整齊美觀的地方使用；電纜體積較小，加工比較方便，但是導流量較小，在同等電流值條件下，用料較多；軟銅排(也叫軟連接)具有與銅排相同的導流效果，且由於其本身是由多層薄片製成的結構，因此靈活性較好，適於空間比較狹小、布局比較困難的地方使用。如圖2所示，支撐板3為方形面板，所述支撐板的高度和長度分別與單個接觸器的高度和長度相適，第一接觸器I和第二接觸器2的背面通過螺栓或螺釘分別固定連接在支撐板3的相對設置的兩個板面上，通過支撐板將第一接觸器I和第二接觸器2牢固地固定在一起，而且，由於第一接觸器I和第二接觸器2的位置採用背面安裝在支撐板相對設置的兩個板面上的方式，因此，使得第一接觸器I和第二接觸器2形成的接觸器基本單元結構緊·湊。如圖3所示，為了將該接觸器模塊安裝在逆變器櫃中，該接觸器模塊中還包括有導向單元和限位單元。所述逆變器櫃包括櫃體，所述櫃體內還設有支撐單元，所述接觸器基本單元通過支撐板3固定在所述導向單元上，導向單元支撐在櫃體內的支撐單元上。具體地，所述接觸器模塊中還包括有支架10，支架10設於支撐板3的頂部，支架10的兩端從支撐板3的頂部兩端分別伸出，以使支架10的兩端能夠分別支撐在導向單元中的兩組導軌上。導向單元主要對接觸器基本單元起支撐作用，同時對整個接觸器模塊的擴張起導向作用。如圖3所示，所述導向單元包括導軌，本實施例中，所述導軌採用兩組，即第一導軌5和第二導軌6。上述兩組導軌相對設置於第一接觸器I和第二接觸器2所構成的接觸器基本單元的兩側。其中第一導軌5和第二導軌6分別包括有兩根導軌條，所述兩根導軌條沿第一接觸器1(或第二接觸器2)的高度方向平行排列，所述導軌條的長度大於或等於所述接觸器模塊的總寬度，即大於或等於第一接觸器I和第二接觸器2形成的接觸器基本單元的總寬度。在本實施例中，所述導軌條上開有槽口，所述導軌條的槽口朝向接觸器模塊中的單個接觸器，導軌條採用螺栓或螺釘與接觸器基本單元固定在一起。所述支撐單元包括固定在逆變器櫃的櫃體內的滑軌，所述滑軌採用兩組，所述兩組滑軌分別設置在所述兩組導軌的下方以用於分別支撐兩組導軌，以使得導軌能夠在滑軌上滑動。其中，所述滑軌上開有槽口，滑軌中的槽口是背向接觸器模塊中的單個接觸器，滑軌通過螺栓或螺釘固定安裝在逆變器櫃的櫃體內。本實施例中，所述限位單元包括限位塊7，限位塊7採用兩個，所述兩個限位塊7對稱設置在每組導軌中兩根平行的導軌條之間，限位塊7的長度方向與導軌條的長度方向垂直，限位塊7的兩端分別與兩根導軌條連接，以用於限定接觸器基本單元在支撐單元上的位置。通過在兩導軌條之間設置不同長度的限位塊，從而可以調整每組導軌中平行設置的兩導軌條之間的間距，進而可調節接觸器基本單元在支撐單元上的位置。此外，支撐板3的兩側上還分別固定有一個連接塊9，所述限位塊7的設置位置與所述連接塊9的位置對應，兩個限位塊7分別與支撐板3兩側的連接塊9通過螺栓或螺釘固定連接，使得導向單元與接觸器基本單元連接在一起，以有效保證整個接觸器模塊能夠穩定、準確地安裝在支撐單元上的指定位置。本實施例中，所述導軌或滑軌均採用覆鋁鋅板製成，所述導軌或滑軌的厚度大於或等於2. 5_，具備一定的強度以及應變能力。在將接觸器模塊安裝在櫃體中時，將第一導軌5和第二導軌6通過螺栓或螺釘與櫃體內部固定，以保證接觸器模塊在櫃體中的穩定性；在需要進行檢測或維修時，可卸下第一導軌5和第二導軌6與櫃體之間的螺栓或螺釘，使得該接觸器模塊通過所述導向單元，可以在逆變器櫃內的滑軌上進行自由推拉移動，以方便接觸器模塊的檢測或維修。 本實施例中，設接觸器基本單元中單個接觸器的輸出電流為I $，則在本實施例中，該接觸器模塊的輸出電流I II= 2*1 ￠,接觸器模塊相應的過電流承受能力也為單個接觸器的2倍。本實施例中還提供一種逆變器櫃，所述逆變器櫃包括櫃體，櫃體內設有接觸器模塊，所述接觸器模塊採用本實施例前述的接觸器模塊。本實施例中還提供一種光伏併網逆變裝置，其包括逆變器櫃，所述逆變器櫃採用本實施例中所述的逆變器櫃。實施例2 本實施例與實施例I的區別在於，本實施例中的接觸器模塊中包括兩組接觸器基本單元，即包括四個接觸器，所述兩個接觸器基本單元並排排列。其中，所述單個接觸器基本單元中，兩個接觸器的三個進線端通過進線銅排連接後再引出形成進線端子，三個出線端通過出線銅排連接後再引出形成出線端子；所述兩組接觸器基本單元中，兩個進線端子採用銅排、電纜或軟銅排並聯方式連接形成該接觸器模塊的進線埠，所述兩個出線端子採用銅排、電纜或軟銅排並聯方式連接形成該接觸器模塊的出線埠。本實施例中，設單個接觸器的輸出電流為I $，則在本實施例中，接觸器模塊的輸出電流Is= 4*1 #，接觸器模塊相應的過電流承受能力也為單個接觸器的4倍。本實施例中其他的結構均與實施例I相同，這裡不再贅述。這裡應該理解的是，本實用新型接觸器模塊中單個接觸器的個數沒有限定，在實際應用中可以根據單個接觸器的成本與容量以及光伏併網逆變裝置中逆變器交流輸出端的過電流要求設計單個接觸器的數量。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而採用的示例性實施方式，然而本實用新型並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種接觸器模塊，其特徵在於，包括一組或多組接觸器基本單元，每組接觸器基本單元包括支撐板和兩個接觸器，所述兩個接觸器分別安裝在所述支撐板相對設置的兩個面上，所述兩個接觸器的接線端連接後引出形成接線端子，所述多組接觸器基本單元中的多個接線端子並聯後引出。
2.根據權利要求I所述的接觸器模塊，其特徵在於，所述每個接觸器基本單元中，每個接觸器的接線端包括進線端和出線端，所形成的接線端子包括進線端子和出線端子，所述兩個接觸器的進線端通過進線銅排連接後再引出形成進線端子，其出線端通過出線銅排連接後再引出形成出線端子；所述多組接觸器基本單元中，多個進線端子採用並聯方式連接形成該接觸器模塊的進線埠，所述多個出線端子採用並聯方式連接形成該接觸器模塊的出線埠。
3.根據權利要求2所述的接觸器模塊，其特徵在於，所述進線銅排和出線銅排採用U型銅排或母排，所述多組接觸器基本單元中的多個進線端子採用銅排、電纜或軟銅排並聯連接以形成該接觸器模塊的進線埠，所述多個出線端子採用銅排、電纜或軟銅排並聯連接以形成該接觸器模塊的出線埠。
4.根據權利要求1-3之一所述的接觸器模塊，其特徵在於，所述支撐板為方形面板，支撐板的高度和長度分別與單個接觸器的高度和長度相適，單組接觸器基本單元中的兩個接觸器的背面通過螺栓或螺釘分別固定連接在支撐板相對設置的兩個板面上。
5.根據權利要求1-3之一所述的接觸器模塊，其特徵在於，該接觸器模塊包括多組接觸器基本單元，所述多組接觸器基本單元並排排列為一行或多行。
6.一種逆變器櫃，包括櫃體，櫃體內設有接觸器模塊，其特徵在於，所述接觸器模塊採用權利要求1-5之一所述的接觸器模塊。
7.根據權利要求6所述的逆變器櫃，其特徵在於，所述櫃體內還設有支撐單元，所述接觸器模塊中還包括有導向單元，所述單組接觸器基本單元中的支撐板固定在所述導向單元上，所述導向單元支撐在所述支撐單元上。
8.根據權利要求7所述的逆變器櫃，其特徵在於，所述導向單元包括導軌，所述導軌採用兩組，所述兩組導軌相對設置於一組或多組接觸器基本單元的兩側；所述支撐單元包括固定在櫃體內的滑軌，所述滑軌採用兩組，所述兩組滑軌分別設置在所述兩組導軌的下方以用於分別支撐兩組導軌，所述導軌能夠在滑軌上滑動；所述接觸器模塊中還包括有支架，所述支架設於支撐板的頂部，且支架的兩端從支撐板的頂部兩端分別伸出，以使支架的兩端能夠分別支撐在兩組導軌上。
9.根據權利要求8所述的逆變器櫃，其特徵在於，所述每組導軌中包括有兩根導軌條，所述兩根導軌條沿單個接觸器的高度方向平行排列，所述接觸器模塊中還包括有限位單元，所述限位單元包括限位塊，所述限位塊設置在每組導軌中兩根平行的導軌條之間，限位塊的兩端分別與兩根導軌條連接，以用於限定接觸器模塊在支撐單元上的位置。
10.一種光伏併網逆變裝置，包括逆變器櫃，其特徵在於，所述逆變器櫃採用權利要求6-9之一所述的逆變器櫃。
專利摘要本實用新型提供一種接觸器模塊，其包括一組或多組接觸器基本單元，每組接觸器基本單元包括支撐板和兩個接觸器，所述兩個接觸器分別安裝在所述支撐板相對設置的兩個面上，所述兩個接觸器的接線端連接後引出形成接線端子，所述多組接觸器基本單元中的多個接線端子並聯後引出。該接觸器模塊成本低，結構緊湊，運行可靠，且搬運、安裝和維護方便。
文檔編號H02B1/04GK202602088SQ201220123220
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者陳若奇, 陳長安, 梁歡迎 申請人:特變電工新疆新能源股份有限公司, 特變電工西安電氣科技有限公司