一種分壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種分壓器，包括：絕緣外筒；套設(shè)在絕緣外筒內(nèi)的隔離筒；安裝在絕緣外筒的內(nèi)部，且其底端與隔離筒的頂部連接在一起的交換散熱器，交換散熱器上開(kāi)有第一熱氣流通道通孔和第一冷氣流通道通孔，第一熱氣流通道通孔的入口與隔離筒的內(nèi)部形成的熱氣流通道導(dǎo)通，第一冷氣流通道通孔的出口與絕緣外筒與內(nèi)筒之間形成的冷氣流通道導(dǎo)通，第一熱氣流通道通孔的出口和第一冷氣流通道通孔的入口導(dǎo)通，且熱氣流通道的底部與冷氣流通道的底部導(dǎo)通；電容器及與電容器電連接的電阻器，電容器與電阻器均安裝在隔離筒的內(nèi)部。使用時(shí)，氣流經(jīng)過(guò)熱氣流通道、經(jīng)過(guò)交換散熱器、冷氣流通道實(shí)現(xiàn)散熱，避免分壓器內(nèi)部溫度過(guò)高引起的元件損壞、局部擊穿等故障。
【專利說(shuō)明】
一種分壓器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種分壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓分壓器是交直流輸電系統(tǒng)及高精度取樣裝置中的關(guān)鍵裝置。目前，我國(guó)交直流電壓測(cè)量裝置是“全密閉腔體”內(nèi)安裝電阻器和電容器后充SF6結(jié)構(gòu)形式，這樣容易導(dǎo)致“全密閉腔體”內(nèi)部溫度過(guò)高，超過(guò)阻容器件允許的運(yùn)行溫度，造成關(guān)鍵器件、絕緣材料的性能降低，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)外絕緣擊穿而引發(fā)的事故。
[0003]例如:目前±800kV和± IlOOkV直流電子式電壓互感器用高壓高精密無(wú)感電阻單元，就是采用傳統(tǒng)的“全密閉腔體”，工作電流2mA ο當(dāng)施加額定功率通電1.5h，斷電0.5h，持續(xù)24周期時(shí)，施加額定功率通電1.5h時(shí)“全密閉腔體”內(nèi)外的溫差A(yù)t = 700C，而環(huán)境溫度高端有500C，最終“全密閉腔體”溫度會(huì)升到120°C左右，遠(yuǎn)高出使用的電容上限溫度95°C。
[0004]因此，如何避免因高壓分壓器內(nèi)部溫度的不均勻和過(guò)高而引起的元件損壞、局部擊穿等故障成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種分壓器，以避免因高壓分壓器內(nèi)部溫度的不均勾和過(guò)高而引起的元件損壞、局部擊穿等故障。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案:
[0007]—種分壓器，包括:
[0008]絕緣外筒；
[0009]套設(shè)在所述絕緣外筒內(nèi)的隔離筒；
[0010]安裝在所述絕緣外筒的內(nèi)部，且其底端與所述隔離筒的頂部連接在一起的交換散熱器，所述交換散熱器上開(kāi)有第一熱氣流通道通孔和第一冷氣流通道通孔，所述第一熱氣流通道通孔的入口與所述隔離筒的內(nèi)部形成的熱氣流通道導(dǎo)通，所述第一冷氣流通道通孔的出口與所述絕緣外筒與所述內(nèi)筒之間形成的冷氣流通道導(dǎo)通，所述第一熱氣流通道通孔的出口和所述第一冷氣流通道通孔的入口導(dǎo)通，且所述熱氣流通道的底部與所述冷氣流通道的底部導(dǎo)通；
[0011]電容器及與所述電容器電連接的電阻器，所述電容器與所述電阻器均安裝在所述隔咼筒的內(nèi)部。
[0012]優(yōu)選地，在上述分壓器中，所述交換散熱器的頂端設(shè)置有多個(gè)散熱塊。
[0013]優(yōu)選地，在上述分壓器中，還包括安裝在所述交換散熱器的頂端且能夠?qū)С鏊鼋粨Q散熱器的熱量的均壓環(huán)。
[0014]優(yōu)選地，在上述分壓器中，還包括絕緣外筒上法蘭；
[0015]所述絕緣外筒上法蘭設(shè)置在所述交換散熱器與所述均壓環(huán)之間。
[0016]優(yōu)選地，在上述分壓器中，還包括內(nèi)法蘭；
[0017]所述內(nèi)法蘭連接所述電容器及所述電阻器；
[0018]所述內(nèi)法蘭處于所述冷氣流通道內(nèi)的部分上開(kāi)有第二冷氣流通道通孔，所述內(nèi)法蘭處于所述熱氣流通道內(nèi)的部分上開(kāi)有第二熱氣流通道通孔。
[0019]優(yōu)選地，在上述分壓器中，還包括下法蘭；
[0020]所述下法蘭與設(shè)置在底端的所述電容器或所述電阻器連接；
[0021]所述下法蘭上開(kāi)有與所述冷氣流通道導(dǎo)通的第三冷氣流通道通孔，所述下法蘭上還開(kāi)有與所述熱氣流通道導(dǎo)通的第三熱氣流通道通孔。
[0022]優(yōu)選地，在上述分壓器中，還包括用于支撐所述絕緣外筒的絕緣外筒下法蘭；
[0023]所述絕緣外筒下法蘭設(shè)置在所述絕緣外筒的底端。
[0024]優(yōu)選地，在上述分壓器中，還包括用于支撐所述下法蘭的支撐體；
[0025]所述支撐體設(shè)置在所述下法蘭與所述絕緣外筒下法蘭之間。
[0026]優(yōu)選地，在上述分壓器中，還包括安裝在所述絕緣外筒下法蘭的底端且用于支撐所述絕緣外筒下法蘭的底座。
[0027]優(yōu)選地，在上述分壓器中，所述交換散熱器、所述絕緣外筒上法蘭及所述均壓環(huán)均為鋁材制成。
[0028]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的分壓器，使用時(shí)，電容器及與電容器電連接的電阻器發(fā)熱，熱氣流沿著隔離筒的內(nèi)部形成的熱氣流通道上升，經(jīng)過(guò)交換散熱器散熱后，熱氣流冷卻為冷氣流，冷氣流隨著絕緣外筒與內(nèi)筒之間形成的冷氣流通道下沉，由于熱氣流通道的底部與冷氣流通道的底部導(dǎo)通，因此，下沉到冷氣流通道的底端的冷氣流會(huì)進(jìn)入到冷氣流通道，如此完成一次循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了將分壓器內(nèi)的熱量散出，避免了分壓器內(nèi)部溫度的不均勻和過(guò)高而引起的元件損壞、局部擊穿等故障。
【附圖說(shuō)明】
[0029]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明提供的分壓器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]其中，圖1-3中:
[0034]絕緣外筒1、隔離筒2、交換散熱器3、第一熱氣流通道通孔301、第一冷氣流通道通孔302、熱氣流通道201、冷氣流通道101、電容器4、電阻器5、散熱塊303、均壓環(huán)6、絕緣外筒上法蘭7、內(nèi)法蘭8、第二冷氣流通道通孔801、第二熱氣流通道通孔802、下法蘭9、第三冷氣流通道通孔901、第三熱氣流通道通孔902、絕緣外筒下法蘭10、支撐體11、底座12、低壓臂13、二次端引出線14。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]請(qǐng)參閱圖1-3，為本發(fā)明提供的分壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]本發(fā)明公開(kāi)了一種分壓器，包括:
[0038]絕緣外筒I;
[0039]套設(shè)在絕緣外筒I內(nèi)的隔離筒2;
[0040]安裝在絕緣外筒I的內(nèi)部，且其底端與隔離筒2的頂部連接在一起的交換散熱器3，交換散熱器3上開(kāi)有第一熱氣流通道通孔301和第一冷氣流通道通孔302，第一熱氣流通道通孔301的入口與隔離筒2的內(nèi)部形成的熱氣流通道201導(dǎo)通，第一冷氣流通道通孔302的出口與絕緣外筒I與內(nèi)筒之間形成的冷氣流通道101導(dǎo)通，第一熱氣流通道通孔301的出口和第一冷氣流通道通孔302的入口導(dǎo)通，且熱氣流通道201的底部與冷氣流通道101的底部導(dǎo)通；
[0041]電容器4及與電容器4電連接的電阻器5，電容器4與電阻器5均安裝在隔離筒2的內(nèi)部。
[0042]需要說(shuō)明的是，隔離筒2和絕緣筒均具有很好的氣密性。
[0043]本發(fā)明提供的分壓器，使用時(shí)，電容器4及與電容器4電連接的電阻器5發(fā)熱，熱氣流沿著隔離筒2的內(nèi)部形成的熱氣流通道201上升，經(jīng)過(guò)交換散熱器3散熱后，熱氣流冷卻為冷氣流，冷氣流隨著絕緣外筒I與內(nèi)筒之間形成的冷氣流通道101下沉，由于熱氣流通道201的底部與冷氣流通道101的底部導(dǎo)通，因此，下沉到冷氣流通道101的底端的冷氣流會(huì)進(jìn)入到冷氣流通道101，如此完成一次循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了將分壓器內(nèi)的熱量散出，避免了分壓器內(nèi)部溫度的不均勻和過(guò)高而引起的元件損壞、局部擊穿等故障。
[0044]以分壓器為高壓分壓器為例。電阻單元產(chǎn)生的熱量(Q=I2RT)隨時(shí)間T的延長(zhǎng)會(huì)不斷增加，在理想狀態(tài)下，高壓分壓器溫度上升量可以表示為At=(I2RT)/Cm(Cm是高壓分壓器的熱容)。隨工作時(shí)間T的增加，高壓分壓器的體溫會(huì)不斷升高。由于高壓分壓器絕緣外筒I是絕緣絕熱材料制成，達(dá)到熱平衡的時(shí)間較長(zhǎng)、溫度較高且高壓分壓器上部與下部有較大的溫度梯度。而本發(fā)明公開(kāi)的分壓器中包括了內(nèi)部循環(huán)散熱系統(tǒng)，高壓分壓器中的循環(huán)散熱系統(tǒng)是指高壓分壓器內(nèi)部以隔離筒2將高壓分壓器內(nèi)腔分為“焦耳熱一熱區(qū)”和“無(wú)熱源一冷區(qū)”。熱區(qū)和冷區(qū)通過(guò)交換散熱器3和第一熱氣流通道通孔301、第一冷氣流通道通孔302連通，構(gòu)成熱氣自然上升一交換散熱器3交換降溫一冷氣自然下降一完成整個(gè)循環(huán)。循環(huán)系統(tǒng)不僅是將熱量帶走而且會(huì)使高壓分壓器隔離筒2內(nèi)部溫度梯度減小。本發(fā)明利用嚴(yán)格隔離和連接“熱” “冷”區(qū)實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)，避免了高壓分壓器內(nèi)部溫度的不均勻和過(guò)高而引起的元件損壞、局部擊穿等故障。
[0045]在本發(fā)明提供又一實(shí)施例中，本實(shí)施例中的分壓器和實(shí)施例一中的分壓器的結(jié)構(gòu)類似，對(duì)相同之處就不再贅述了，僅介紹不同之處。
[0046]為了增大交換散熱器3的熱交換面積，提高熱交換效率，本發(fā)明公開(kāi)了交換散熱器3的頂端設(shè)置有多個(gè)散熱塊303。多個(gè)散熱塊303使得交換散熱器3的頂端形成凹凸齒狀，提高了熱交換效率。本發(fā)明進(jìn)一步地，優(yōu)選散熱塊303與交換散熱器3為一體式連接，S卩:將交換散熱器3加工成凹凸“槽” “島”的形式以增加交換散熱面積。一般500kV交直流高壓分壓器的均壓環(huán)6的表面積大于5m2，是很理想的散熱器。
[0047]為了便于交換散熱器3的熱量散出，本發(fā)明還公開(kāi)了分壓器還包括安裝在交換散熱器3的頂端且能夠?qū)С鼋粨Q散熱器3的熱量的均壓環(huán)6，均壓環(huán)6將交換散熱器3的熱量散出。
[0048]為了便于交換散熱器3與均壓環(huán)6的連接，本發(fā)明公開(kāi)了分壓器還包括絕緣外筒上法蘭7;絕緣外筒上法蘭7設(shè)置在交換散熱器3與均壓環(huán)6之間。需要說(shuō)明的是，絕緣外筒上法蘭7與交換散熱器3及均壓環(huán)6的的連接均為可拆卸連接，具體地，可為螺釘連接。
[0049]為了進(jìn)一步增加散熱效率，本發(fā)明公開(kāi)了交換散熱器3、絕緣外筒上法蘭7及均壓環(huán)6均為鋁材制成。
[0050]在本實(shí)施例中，本發(fā)明還公開(kāi)了分壓器還包括內(nèi)法蘭8;內(nèi)法蘭8連接電容器4及電阻器5;內(nèi)法蘭8處于冷氣流通道101內(nèi)的部分上開(kāi)有第二冷氣流通道通孔801，內(nèi)法蘭8處于熱氣流通道201內(nèi)的部分上開(kāi)有第二熱氣流通道通孔802。需要說(shuō)明的是，電容器4和電阻器5也可以通過(guò)其他連接板連接，不僅僅限于本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)法蘭8連接。
[0051]本發(fā)明還公開(kāi)了分壓器還包括下法蘭9;下法蘭9與設(shè)置在底端的電容器4或電阻器5連接;下法蘭9上開(kāi)有與冷氣流通道101導(dǎo)通的第三冷氣流通道通孔901，下法蘭9上開(kāi)有與熱氣流通道201導(dǎo)通的第三熱氣流通道通孔902。
[0052]為了便于支撐電容器4和電阻器5，本發(fā)明還公開(kāi)了分壓器還包括用于支撐下法蘭9的支撐體11。
[0053]為了便于支撐絕緣外筒1，本發(fā)明公開(kāi)了分壓器還包括用于支撐絕緣外筒I的絕緣外筒下法蘭10;絕緣外筒下法蘭10設(shè)置在絕緣外筒I的底端，支撐體11設(shè)置在下法蘭9與絕緣外筒下法蘭10之間。
[0054]為了便于對(duì)絕緣外筒下法蘭10的支撐，本發(fā)明公開(kāi)了分壓器還包括安裝在絕緣外筒下法蘭10的底端且用于支撐絕緣外筒下法蘭10的底座12。在底座12的底部還設(shè)置有低壓臂13，低壓臂13上設(shè)置有二次端引出線14。
[0055]本發(fā)明公開(kāi)的分壓器的高壓端為由預(yù)設(shè)個(gè)電阻器5和電容器4串聯(lián)而成的，絕緣外筒I的內(nèi)部充入的氣體為SF6氣體，絕緣外筒I的外部還設(shè)置有傘裙以增加爬電距離。
[0056]本發(fā)明中，內(nèi)部循環(huán)散熱的分壓器中的散熱是將自然上升的熱氣流與交換散熱器3大面積接觸，交換散熱器3與絕緣外筒上法蘭7、均壓環(huán)6之間是導(dǎo)熱連接，將熱量傳導(dǎo)到均壓環(huán)6上，再輻射于外界，達(dá)到散熱的目的。
[0057]在本發(fā)明中的“第一”、“第二”等均為描述上進(jìn)行區(qū)別，沒(méi)有其他的特殊含義。
[0058]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和創(chuàng)造性特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分壓器，其特征在于，包括: 絕緣外筒(I); 套設(shè)在所述絕緣外筒(I)內(nèi)的隔離筒(2); 安裝在所述絕緣外筒(I)的內(nèi)部，且其底端與所述隔離筒(2)的頂部連接在一起的交換散熱器(3)，所述交換散熱器(3)上開(kāi)有第一熱氣流通道通孔(301)和第一冷氣流通道通孔(302)，所述第一熱氣流通道通孔(301)的入口與所述隔離筒(2)的內(nèi)部形成的熱氣流通道(201)導(dǎo)通，所述第一冷氣流通道通孔(302)的出口與所述絕緣外筒(I)與所述內(nèi)筒之間形成的冷氣流通道(101)導(dǎo)通，所述第一熱氣流通道通孔(301)的出口和所述第一冷氣流通道通孔(302)的入口導(dǎo)通，且所述熱氣流通道(201)的底部與所述冷氣流通道(101)的底部導(dǎo)通； 電容器(4)及與所述電容器(4)電連接的電阻器(5)，所述電容器(4)與所述電阻器(5)均安裝在所述隔離筒(2)的內(nèi)部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分壓器，其特征在于，所述交換散熱器(3)的頂端設(shè)置有多個(gè)散熱塊(303)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分壓器，其特征在于，還包括安裝在所述交換散熱器(3)的頂端且能夠?qū)С鏊鼋粨Q散熱器(3)的熱量的均壓環(huán)(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分壓器，其特征在于，還包括絕緣外筒上法蘭(7); 所述絕緣外筒上法蘭(7)設(shè)置在所述交換散熱器(3)與所述均壓環(huán)(6)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的分壓器，其特征在于，還包括內(nèi)法蘭(8); 所述內(nèi)法蘭(8)連接所述電容器(4)及所述電阻器(5); 所述內(nèi)法蘭(8)處于所述冷氣流通道(101)內(nèi)的部分上開(kāi)有第二冷氣流通道通孔(801)，所述內(nèi)法蘭(8)處于所述熱氣流通道(201)內(nèi)的部分上開(kāi)有第二熱氣流通道通孔(802)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分壓器，其特征在于，還包括下法蘭(9); 所述下法蘭(9)與設(shè)置在底端的所述電容器(4)或所述電阻器(5)連接； 所述下法蘭(9)上開(kāi)有與所述冷氣流通道(101)導(dǎo)通的第三冷氣流通道通孔(901)，所述下法蘭(9)上還開(kāi)有與所述熱氣流通道(201)導(dǎo)通的第三熱氣流通道通孔(902)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分壓器，其特征在于，還包括用于支撐所述絕緣外筒(I)的絕緣外筒下法蘭(10); 所述絕緣外筒下法蘭(10)設(shè)置在所述絕緣外筒(I)的底端。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分壓器，其特征在于，還包括用于支撐所述下法蘭(9)的支撐體(11); 所述支撐體(11)設(shè)置在所述絕緣外筒下法蘭(10)與所述下法蘭(9)之間。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分壓器，其特征在于，還包括安裝在所述絕緣外筒下法蘭(10)的底端且用于支撐所述絕緣外筒下法蘭(10)的底座(12)。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分壓器，其特征在于，所述交換散熱器(3)、所述絕緣外筒上法蘭(7)及所述均壓環(huán)(6)均為鋁材制成。
【文檔編號(hào)】G01R15/06GK105891575SQ201610415122
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】潘峰, 林國(guó)營(yíng), 宋強(qiáng), 張鼎衢, 柯佳汝, 吳國(guó)亮, 趙效龍, 任穩(wěn)柱
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院