阅读说明：本技术 一种能够控制温升的船用大容量配电系统 (Marine high-capacity power distribution system capable of controlling temperature rise ) 是由 王功明 赵克威 陈冬华 徐敏 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种能够控制温升的船用大容量配电系统,该配电系统包括配电柜,所述配电柜内顶部一侧设置有控制元器件安装区域；所述配电柜内顶部另一侧设置有主汇流排安装区域；所述控制元器件安装区域下方设置有断路器安装区域；所述主汇流排安装区域下方设置有电缆进线安装区域；所述控制元器件安装区域的高度高于主汇流排安装区域的高度；所述控制元器件安装区域、主汇流排安装区域、断路器安装区域和电缆进线安装区域之间通过隔板隔开。经过温升试验验证,在环境温度为55℃的情况下,配电系统内最高温升达到船用大容量配电系统对于温升的规范要求。(The invention discloses a high-capacity power distribution system for a ship, which can control temperature rise and comprises a power distribution cabinet, wherein a control component installation area is arranged on one side of the inner top of the power distribution cabinet; a main bus bar mounting area is arranged on the other side of the inner top of the power distribution cabinet; a circuit breaker mounting area is arranged below the control component mounting area; a cable inlet wire mounting area is arranged below the main busbar mounting area; the height of the control component mounting area is higher than that of the main bus bar mounting area; the control component mounting area, the main busbar mounting area, the breaker mounting area and the cable inlet wire mounting area are separated by partition plates. The temperature rise test proves that the highest temperature rise in the power distribution system reaches the standard requirement of the high-capacity power distribution system for the ship on the temperature rise under the condition that the environmental temperature is 55 ℃.)

一种能够控制温升的船用大容量配电系统

技术领域

本发明涉及船用大容量配电系统领域，具体涉及一种能够控制温升的船用大容量配电系统。

背景技术

随着船舶自动化水平的提高，电力需求的增长十分迅速。对于大容量配电系统的主配电设备，在环境温度为55℃严苛的条件下，控制整个配电系统的温升在35K以下，达到规范要求的配电系统汇流排温度不高于90℃是一项难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够控制温升的船用大容量配电系统，以实现在环境温度为55℃情况时，配电系统内最高温升在35K以下。

为达到上述目的，本发明提供了一种能够控制温升的船用大容量配电系统，其包括配电柜，所述配电柜内顶部一侧设置有控制元器件安装区域；所述配电柜内顶部另一侧设置有主汇流排安装区域；所述控制元器件安装区域下方设置有断路器安装区域；所述主汇流排安装区域下方设置有电缆进线安装区域；所述控制元器件安装区域的高度高于主汇流排安装区域的高度；所述控制元器件安装区域、主汇流排安装区域、断路器安装区域和电缆进线安装区域之间通过隔板隔开。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，所述断路器安装区域所安装的断路器的出线端与所述主汇流排安装区域所安装的主汇流排连接。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，所述电缆进线安装区域设置有电缆接线端子；所述电缆接线端子与所述断路器的进线端连接。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，所述断路器的下方设置有对温度敏感的元器件。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，所述主汇流排安装区域所安装的主汇流排包括四组A、B、C三相汇流排，分为上下两层排列，其中每层为两组A、B、C三相汇流排并排排列。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，每组A、B、C三相汇流排的相间距为130mm，每相汇流排的宽度为160mm，每相汇流排的厚度为10mm。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，所述主汇流排安装区域还设置有绝缘支架，用于支撑所述主汇流排。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，所述控制元器件安装区域与所述断路器安装区域对齐；所述主汇流排安装区域与所述电缆进线安装区域对齐。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，所述配电柜的顶部和底部分别设置有百叶窗。

上述的能够控制温升的船用大容量配电系统，其中，配电柜顶部的防护等级为IP23，配电柜侧面的防护等级为IP21。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明主要根据主汇流排的排布方式进行电磁场分析。选择该布置方案时，电磁场效应最佳，电流的集肤效应最优，流过主汇流排表面的电流平衡度最优，降低主汇流排因集肤效应而产生的热量，直接降低了主汇流排的温升数值。

本发明所提供的能够控制温升的船用大容量配电系统经过温升试验验证，在环境温度为55℃的情况下，配电系统内最高温升达到船用大容量配电系统对于温升的规范要求。

附图说明

图1为本发明能够控制温升的船用大容量配电系统的结构示意图；

图2为本发明中主汇流排的排列示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明提供了一种能够控制温升的船用大容量配电系统，该配电系统包括配电柜1，进而将该配电柜1内部空间划分为4个安装区域：

(1)所述配电柜1内顶部一侧设置有控制元器件安装区域11，主要用于安装控制元器件；

(2)所述配电柜1内顶部另一侧设置有主汇流排安装区域12，主要用于安装主汇流排121；

(3)所述控制元器件安装区域11下方设置有断路器安装区域13，主要用于安装断路器；

(4)所述主汇流排安装区域12下方设置有电缆进线安装区域14，主要用于电缆进线。

更进一步地，所述控制元器件安装区域11的高度高于主汇流排安装区域12的高度，以使主汇流排安装区域12位于配电柜1内部的右上方(图1所示)，断路器安装区域13位于配电柜1内部的左下方(图1所示)；所述控制元器件安装区域11、主汇流排安装区域12、断路器安装区域13和电缆进线安装区域14之间通过金属隔板隔开，其中，控制元器件安装区域11、主汇流排安装区域12、断路器安装区域13和电缆进线安装区域14各自可以分别由金属隔板围成，均为矩形结构。断路器安装区域13和电缆进线安装区域14距离配电柜1底部可以留有一定距离。较佳地，所述控制元器件安装区域11与所述断路器安装区域13对齐；所述主汇流排安装区域12与所述电缆进线安装区域14对齐。

所述断路器安装区域13所安装的断路器的出线端131直接向上与所述主汇流排安装区域12所安装的主汇流排121连接。所述电缆进线安装区域14设置有电缆接线端子141；所述电缆接线端子141与所述断路器的进线端132连接。电流互感器可以设置在断路器的进线端132或出线端131处。断路器为配电柜1内一主要发热源，由于空间热量的辐射传导，热量主要向上部汇集，从而下部空间受到热辐射小，总体温升低。故而所述断路器的下方可以进一步设置对温度敏感的元器件。该对温度敏感的元器件为电源模块，数据采集单元等，此区域温升低，确保电源模块以及数据采集单元不受热辐射影响，提升系统运行可靠性。

如图2所示，所述主汇流排安装区域12所安装的主汇流排121包括四组A、B、C三相汇流排，分为上下两层排列，其中每层为两组A、B、C三相汇流排并排排列。每组A、B、C三相汇流排的相间距为130mm，每相汇流排的宽度为160mm，每相汇流排的厚度为10mm。所述主汇流排安装区域12还设置有绝缘支架122，用于支撑所述主汇流排121。

本实施例所采用的配电柜1可以采用如下设计：配电柜1顶部的防护等级为IP23，配电柜1侧面的防护等级为IP21。所述配电柜1的顶部和底部分别设置有百叶窗，不需要强制通风措施，仅靠上下百叶窗孔形成自然对流散热。

配电系统内主要散热源为主汇流排121，另一主要发热源为断路器，如何合理布置断路器位置，以及汇流排和断路器的连接都关系到配电系统内部的温升情况，在此基础上可进一步通过汇流排的选型、走向、布置实现更优的温升控制效果。

本发明主要根据主汇流排的排布方式进行电磁场分析。选择该布置方案时，电磁场效应最佳，电流的集肤效应最优，流过主汇流排表面的电流平衡度最优，降低主汇流排因集肤效应而产生的热量，直接降低了主汇流排的温升数值。

本发明所提供的能够控制温升的船用大容量配电系统经过温升试验验证，在环境温度为55℃的情况下，配电系统内最高温升达到船用大容量配电系统对于温升的规范要求。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。