[发明专利]一种适用于等离子体高压高频电源的防爆装置和方法

说明书

本发明提出了一种适用于等离子体高压高频电源的防爆装置和方法，包括主腔体，所述主腔体内设置有电源组件和高热器件油箱组件；设置在所述主腔体的前端的前散热盖板，所述前散热盖板的内侧连接所述电源组件；设置在所述主腔体的后端的后散热盖板，所述后散热盖板的内侧连接所述高热器件油箱组件；其中，所述主腔体为所述电源组件和所述高热器件油箱组件提供符合防爆要求的空间。本发明能够广泛应用于包括石油化工厂区在内多种高标准防爆区域，同时满足高频高压等离子体电源散热及隔爆要求。

技术领域

本发明涉及一种适用于等离子体高压高频电源的防爆装置和方法，属于等离子体及电气防爆技术领域。

背景技术

等离子体是气、液、固之外的第四种物质形态，由英国物理学家和化学家W.Crookes在1879年首次提出。等离子体的产生需要驱动能量，驱动能量可以是电、磁、光、热等形式，而高频高电压下的气体放电是最常用的等离子体产生方法，对负载施加电压波形可以是直流、交流、脉冲或耦合等形式。

在复杂电磁场下，等离子体电气相关装置部件也会产生电导损耗、极化损耗、感应损耗等，导致装置绝缘劣化或损坏，而且等离子体发生装置可能需要长期、不间断工作，工作环境可能是高温、高湿等复杂且恶劣环境。当等离子体装置应用于石油化工厂区时，由于一般情况下石化厂区属于防爆区域，因此需要对等离子体电源进行高等级防爆处理，而在恶劣环境中，如高温高湿条件下，设备周边温度通常情况会高于一般环境温度，同时由于电气设备置于防爆壳体内，极易出现部分部件绝缘性能下降等问题。电源设备内部过高的温升将会导致对温度敏感的半导体器件、电解电容等元器件的失效；当温度超过一定值时，失效率呈指数规律增加。有统计资料表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％；温升50℃时的寿命只有温升为25℃时的1/6。等离子体电源组由于具有高压高频高功率等特点，因此在运行过程中极易出现因设备温度过高导致绝缘劣化情况，温度更是影响其可靠性的最重要的因素，为此等离子体电源对整体的热设计有严格要求。现有等离子体装置电源箱通常不具有防爆性能，当于化工厂区发生故障时易引起重大事故；同时由于防爆外壳较为厚重，在密封环境下等离子体高频高压电源大功率器件(包括mosfet管、大功率电感等)易出现温升过高，从而导致绝缘劣化，存在安全隐患；在防爆外壳内引入风冷、循环油冷或水冷等设备需要较大空间，受场地制约，同时技术要求高，运行成本成倍增加，经济适用性价较差。综上所述，开发一种可用于石油化工工作条件下的新型等离子体电源防爆设计方法及装置，具有很高的经济技术价值。

目前国内并没有一种等离子体高频高压电源防爆设计方法及装置可以满足等离子技术在石油化工领域长周期稳定运行要求，因此继续开展该方面装置研发及设计方法研究。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种适用于等离子体高压高频电源的防爆装置和方法，能够广泛应用于包括石油化工厂区在内多种高标准防爆区域，同时满足高频高压等离子体电源散热及隔爆要求。

本发明提出了一种适用于等离子体高压高频电源的防爆装置，包括：

主腔体，所述主腔体内设置有电源组件和高热器件油箱组件；

设置在所述主腔体的前端的前散热盖板，所述前散热盖板的内侧连接所述电源组件；

设置在所述主腔体的后端的后散热盖板，所述后散热盖板的内侧连接所述高热器件油箱组件；

其中，所述主腔体为所述电源组件和所述高热器件油箱组件提供符合防爆要求的空间。

本发明的进一步改进在于，所述主腔体为不锈钢材质的方形筒状的结构，所述前散热盖板和所述后散热盖板为表面进行氧化处理的铝合金板。

本发明的进一步改进在于，所述前散热盖板上设置有若干前散热翅片，所述后散热盖板上设置有若干后散热翅片，所述前散热翅片和所述后散热翅片的排布方向与风道的方向保持一致。

本发明的进一步改进在于，所述后散热翅片长于所述前散热翅片。