[发明专利]一种集装箱式超大功率负载箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种集装箱式超大功率负载箱。

背景技术

超大功率负载箱在大型发电机、大功率UPS、逆变电源、大型蓄电池系统中作为模拟负载，可完成系统参数及功能的检测。

超大功率负载箱中的大功率负载元件是负载箱的重要器件，是使设备能够实现小型化，多功能化，机动灵活等功能的重大关键所在。目前常用的负载元件主要有：

1，水电阻：

在注满纯水的大型水池中，放入电极形成电阻作为负载元件。

缺点：1)体积大，且装置固定无法移动。

2)运行时大量水被蒸发，须随时补充，水的纯度直接影响电阻的阻值。纯水系统较为复杂、繁琐。

3)使用不便。

2，铬镍合金或铁铬铝合金电阻作为负载元件：

以铬镍合金或铁铬铝合金电阻为负载体，置于不锈钢或其他金属管内，填充氧化镁粉等绝缘介质而制成。

缺点：器件体表温度高，工作时会发热烧红，产生明火，在特定体积条件下要实现大功率集成时，各个元件之间在热辐射的作用下，使整体温度急升，故对冷却系统要求特别高，如冷却系统发生故障，未能及时散热，极易产生烧毁以至于爆炸等严重安全事故。

总之，现有的超大功率负载箱由于负载元件的限制，体积庞大、运行复杂、对冷却系统要求特别高，而且安全可靠性不够高。而使用集装箱制成≥4000KVA超大功率负载箱，达到体积小、功率大便于运输的要求，同时又要及时散热，使用普通的铬镍合金或铁铬铝合金电阻作为负载元件制成如此大功率的负载箱，无论是国内还是国外都没有成功的先例。而通常PTC在应用中，功率只有几十W～几个(1～2)KW，无法应用于超大功率负载箱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种标准集装箱式，功率≥4000KVA超大功率负载箱，体积小、功率大、散热快，安全可靠性高，适应户外场地及经常移动作业之需要。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种集装箱式超大功率负载箱，其特征在于：包括集装箱及设于集装箱内上部的电阻箱，所述电阻箱内安装有PTC集成电阻，所述PTC集成电阻与配电系统和控制系统电连接，电阻箱下部设有若干个冷却负载电阻的风机，风机与PTC集成电阻间设有风道，集装箱在电阻箱的下方设有进风室，进风室的侧壁或者底部设有进风口，集装箱壁体在电阻箱的上方设有出风口。

作为优选，所述集装箱为20英尺标准集装箱，超大功率负载箱的负载功率≥4000KVA。整套设备安装于20英尺标准集装箱内，尺寸小、功率大，方便车载，移动灵活。

作为优选，所述集装箱内设有8个独立的电阻箱，每个电阻箱内设有两个250KW的PTC集成电阻。所述PTC集成电阻的长为660mm，高为126mm，宽为450mm。所述PTC集成电阻的电阻片间均匀设有竖直的通风间隙。实现在不到0.08立方体积内用PTC器件集成了约500KW的大功率负载单元，而且可保证有效散热冷却。

作为优选，所述风机是进风端为圆形，出风端为方形的轴流式风机。所轴流式风机的进风端圆形内径为415mm，出风端方形边长为440x440mm，轴向尺寸小于200mm。所述叶轮的直径为410mm。满足了流量大、压力高、体积小之要求。

作为优选，所述配电系统和控制系统分别设于单独的配电室和控制室内，所述标准集装箱的左右两侧分别设4个电阻箱，配电室和控制室设于标准集装箱的中部。使大功率负载区与设备操控区完全隔离，保障了操作人员的安全。

作为优选，所述出风口上设有顶门，所述顶门由控制系统控制启闭，且顶门在启闭位置都设有与控制系统连接的限位开关。自动控制顶门开闭，安全可靠。

本发明由于采用了上述技术方案，每个电阻箱可实现在不到0.08立方体积内用PTC器件集成了约500KW的大功率负载单元。在集装箱内安装8个电阻箱，整个负载箱有功功率可达3000KW以上；无功功率可达1680KVAR以上。而且针对如此大的功率集成度，设计了特制的轴流式风机，保障了PTC器件在负载箱运行时所需的温度条件。侧向(或垂直)进风，垂直出风，既保证了冷却系统的可靠，又使大功率负载区与设备操控区完全隔离，保障了操作人员的安全。整台设备由PTC集成电阻和强制风冷组成的独立电阻箱模块及控制、配电模块构成，便于组装和控制。一旦冷却系统发生故障，大功率负载元件的体表温度不大于250℃，无可见光亮，在极端情况下，系统能自动阻断电流，不会产生燃烧等恶性事故。并且由于集成功率大适应户外场地及经常移动作业之需要。

附图说明