[发明专利]用于电气设备的具有盖的壳体以及具有壳体的电气设备

说明书

一种用于转换电功率的电气设备(10)的壳体(11)具有基体(12)和盖(13)，其中，盖(13)封闭基体(12)，从而产生闭合的内部空间，其中，电气设备(10)的电气部件和电子部件布置在壳体(11)的内部空间中。盖(13)通过能松开的固定件(14)与基体(12)连接，其中，固定件(14)布置在盖(13)的几何中心。电气设备(10)具有这种壳体(11)。

技术领域

本发明涉及一种用于转换电功率的电气设备的壳体，以及一种具有相应的壳体的电气设备。

背景技术

电气设备在所述公开文件的意义中处理电功率，特别是其方式是将电流从一个形式转换成另外的形式，例如将直流电流转换成交流电流或者反之亦然，或者其方式是有针对性地改变电功率的主要的特性、例如电压或频率。所述电气设备可以特别是功率电子设备、即功率转换器，在所述功率转换器中功率开关布置在转换器拓扑中并且与电容和电感相互作用。

在所述电气设备的运行中，通过使功率开关适合地有节律地工作而有针对性地影响施加给功率转换器的接口的电压和电流。大的电功率在此可以流过电气设备并且在与所述电气设备连接的装置之间被变换。能量源、特别是供电网络、发电机或电池例如可以通过根据本发明的壳体中的功率转换器与能量阱连接，特别是与负载、电池连接或者又与(另外的)供电网络连接。

在可再生能源的范围内，用于电网供电的逆变器、例如光伏逆变器通常针对从大约一千瓦起的功率设计。这也适用于电池变流器，所述电池变流器与蓄电器连接并且例如给独立供电网络供电。通常大于十千瓦的功率也在具有壳体的电气设备中被转换。对于更大的能量产生设备，各个功率电子设备的额定功率可以处于兆瓦范围内，其中，产生千伏范围内的电压和千安培范围内的电流。额定功率原则上向上不被限制并且基本上与关于可供使用的功率开关、适合的拓扑、能实现的功率密度、材料和诸如此类的技术进步相关。原则上，相应的壳体的体积随着电气设备的额定功率增大，从而在非常大的功率下可以使用另外的机械方案，特别是替代壳体的开关柜。

所述电气设备的壳体必须根据应用领域满足不同的标准要求。壳体特别是可以使设备的内部空间与周围环境隔离并且例如防尘地并且防水地密封，从而壳体具有根据DINEN 60529的IP防护等级和/或相应于根据NEMA Standard 250-2003的NEMA防护等级。此外，壳体必须必要时能例如关于压缩、冲击试验、外部影响例如鸟类影响和/或特定的水发射通过根据DIN标准和/或UL标准的另外的机械测试。

通过电气设备使用高的电功率随之发生，在最短的时间内最高的能量聚集会在所述设备的壳体中积累。这会期望的是，例如在从电流形式动态地转换成另外的形式的框架内使用电容或电感用于中间存储电能。然而也可能特别是在故障情况中、在错误操作中或者在不可预见的老化过程之后产生不期望的能量聚集。在此可以在很大程度上将电能转换成热能和/或机械能，例如其方式是，构件强烈地发热并且爆炸，或者其方式是，聚集在壳体中的易燃材料例如由于(电)化学转换过程并且通过自身无害的放电火花被点燃。

因此，显著的超压可能在电气设备的自身封闭的壳体中产生。在例如具有通常的防护等级IP44或IP65的功率电子变流器的情况中，超压此外可能在不利的情况下非常快地、例如在几毫秒内产生。然而这不允许导致，壳体以不可预见的方式被损坏，例如其方式是，所述壳体不可控地破裂并且部件可能从内部空间被抛出。

只要壳体不以显著的材料耗费这样构造，即所述壳体承受任何可预料的超压，壳体的内部空间中的超压就可以通过提供卸压开口被减小。然而同时为了遵循重要的标准而需要的是，所述壳体构造为使得其在正常运行中足够地保护内部空间、提供抵抗外部影响的机械稳定性并且必要时防水地或者甚至气密地并且防尘地被密封。

这两个目的(一方面在正常运行中相对于周围环境足够地保护内部空间和由此布置在所述内部空间中的功率电子部件以及另一方面在超压的情况中受控地提供足够大的卸压开口)是在功能上首先是彼此对立的并且极大地限制了可供使用的解决方案空间。