CN102854872A - 变压器温控器校准用热管恒温槽 - Google Patents

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张小敏
秦睿
徐军
葛智平
马呈霞
张世才
郭涛
张忠元
陆文慧
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Taian Panran Measurement & Control Sci-Tech Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种专用热管恒温槽，该恒温槽包括热管，热管内在热管的内壁与传感器插管间设置有圆筒，圆筒的下端有可供液相工质流通的液体通道，圆筒的上端留有可供汽相工质顺利流通的汽体通道。该恒温槽主要用于校准变压器用油面温控器、变压器用绕组温控器等具有电气输出接点的温度控制器。在工作温度范围、温场均匀性、恒温性能等指标满足温控器校准的要求的基础上，该恒温槽具有快速升/降温功能，升/降温速率|r|可达1℃/min。

Description

变压器温控器校准用热管恒温槽
 
技术领域
本发明涉及一种热管恒温槽。该热管恒温槽作为温度源，主要用于“变压器用油面温控器”、“变压器用绕组温控器”等具有电气接点输出的温度控制器（温度指示、控制仪表）的校准、测试。
背景技术
“变压器用油面温控器“、”变压器用绕组温控器”（以下简称“变压器温控器”），是带有电气接点和远传信号的复合式温度测量、控制仪表，广泛应用于油浸式电力变压器的温升监测和控制、保护。
在对变压器温控器电气接点的调校过程中，要求恒温槽均匀升/降温以测得电气接点的上、下切换值，较理想的升/降温速率为±(0.6℃～0.9℃)/min。升/降温过快会因温包的滞后效应带来较大的测量误差，太慢则影响校准工作的效率。
目前，变压器温控器校准所面临的最大难题是缺乏适用或专用的恒温槽。通用型恒温水槽、恒温油槽的自然降温速率比要求的降温速率至少低一个数量级(约在-0.05℃/ min左右），严重制约校准工作的效率，特别是对于需要反复进行电气接点调整的情况，效率更低。使用制冷恒温槽，在工作温度较高的工况下，不得启动制冷压缩机，因此也不适用于快速制冷。
发明内容
本发明提出一种专用热管恒温槽，该恒温槽主要用于校准变压器用油面温控器、变压器用绕组温控器等具有电气输出接点的温度控制器。在工作温度范围、温场均匀性、恒温性能等指标满足温控器校准的要求的基础上，该恒温槽具有快速升/降温功能，升/降温速率|r|可达1℃/min。
其技术方案如下：
变压器温控器校准用热管恒温槽，包括热管，热管内在热管的内壁与传感器插管间设置有圆筒，圆筒的下端有可供液相工质流通的液体通道，圆筒的上端留有可供汽相工质顺利流通的汽体通道。
圆筒的嵌入，使热管内部形成了一个连通器。热管恒温槽工作于下限温度附近时，因位于圆筒内的有效工作区温度(槽温）高于环境温度，热管向外部环境散热。各部位温度由高到底的次序为：圆筒内的汽相工质→圆筒外壁与热管内壁之间的空间中的汽相工质→热管的内壁→热管的外壁→外界环境。圆筒内、外汽相工质的温差导致压力差，这一压力差加快了汽相工质的流动速度，提高了热管恒温槽的动力性能。圆筒的嵌入改变了热管的结构，使得整个热管壳1的外壁变成“散热器”，由于散热面积的增加、散热效果的改善，热管的动力性能提高，垂直温差减小，工作温度下限向下延伸，工作温度范围有所拓宽，且热管结构得以简化。
作为本发明的进一步改进，上述热管管壳外装有冷却换热器。当热管工作于下限温度附近时，冷却换热器有助于提高圆筒内外的温差，提高动力性能。此外，冷却换热器可实现热管恒温槽的快速降温。
上述液体通道和气体通道可以是圆筒上下两端与热管上下端面间的间隙，也可以是开设在圆筒筒壁上的孔或沟槽，总之只要能够实现液体和气体的顺利流通即可。
以下结合附图对本发明做进一步的说明。
附图说明
图为本发明一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，本发明包括热管1，热管1内在热管1的管壁与传感器插管间4设置有圆筒2，圆筒2的下端有可供液相工质流通的液体通道5，圆筒的上端留有可供汽相工质顺利流通的汽体通道7。
圆筒2的嵌入，使热管内部形成了一个连通器。热管恒温槽工作于下限温度附近时，因位于圆筒2内的有效工作区温度(槽温）高于环境温度，热管向外部环境散热。各部位温度由高到底的次序为：圆筒2内的汽相工质→圆筒2外壁与热管内壁之间的空间3中的汽相工质→热管1的内壁→热管1的外壁→外界环境。圆筒2内、外汽相工质的温差导致压力差，这一压力差加快了汽相工质的流动速度，提高了热管恒温槽的动力性能。圆筒2的嵌入改变了热管的结构，使得整个热管壳1的外壁变成“散热器”，由于散热面积的增加、散热效果的改善，热管的动力性能提高，垂直温差减小，工作温度下限向下延伸，工作温度范围有所拓宽，且热管结构得以简化。
作为本发明的进一步改进，上述热管管壳外装有冷却换热器6。
上述液体通道5和气体通道7可以是圆筒2上下两端与热管上下端面间的间隙，也可以是开设在圆筒2筒壁上的孔或沟槽，总之只要能够实现液体和气体的顺利流通即可。
热管中的被校传感器插管，其内径与被校准的温度探头外径具有良好的分段尺寸配合。良好的配合可提高插管与被校温度探头的热交换能力，降低测量误差。
本发明所描述的热管恒温槽的有效工作温度范围为40℃～160℃，在100℃附近无需换槽，大大方便了温控器的校准。相比之下，传统的恒温水槽及制冷恒温槽的上限工作温度一般不超过95℃，在高海拔地区，随大气压的降低，上限工作温度会相应降低；传统的恒温油槽的下限工作温度一般不得低于90℃。使用上述液体恒温槽校准变压器温控器的过程中，当校准温度点需跨越90℃～100℃时，必须将温控器温包从恒温水槽取出、擦干后，再换到恒温油槽中，或反之。

Claims (2)

1.变压器温控器校准用热管恒温槽，包括热管，其特征在于：热管内在热管管壁与传感器插管间设置有圆筒，圆筒的下端有可供液相工质流通的液体通道，圆筒的上端留有可供汽相工质顺利流通的汽体通道。
2.根据权利要求1所述的变压器温控器校准用热管恒温槽，其特征在于：上述热管管壳外装有冷却换热器。
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