CN104934390B - 一种用于110kV晶闸管阀体的水冷散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于110kV晶闸管阀体的水冷散热装置，所述晶闸管为设有半导体元件的开关器件，所述水冷散热装置包括进水管和回水管；所述进水管和回水管之间依次设有与所述进水管相连的进水支管、设有散热组件的配水管和与所述回水管相连的回水支管；所述散热组件为由散热元件串联组成且两侧与所述晶闸管连接的长方体。本发明提供的一种用于110kV晶闸管阀体的水冷散热装置具有结构简单、布局合理、不易出现气泡死区和生锈腐蚀的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热设备，具体讲涉及一种用于110kV晶闸管阀体的水冷散热装置。
背景技术
目前广泛应用的晶闸管阀组电压等级均在66kV以下，直挂110kV母线SVC为新研发技术，该技术可大幅提高供电系统无功补偿精度、有效提升对电网谐波治理的速度，同时高电压等级的设备可以减少大量建设费用。110kV等级SVC装置晶闸管阀由于电压等级高，串联层数多，所以需要配备高性能的水冷散热装置。
本发明人经长期观察、分析发现有水冷散热装置一般存在以下问题：1.采用普通水管自然会增加管路长度，导致阀组体积增加，结构复杂；2.水冷散热器和水冷均压电阻采用水路并联的方式，这种布局导致配水管较细，流量需求大、器件水路连接复杂、连结点数量多、加工量大且成本高容易出现渗漏问题。3.晶闸管层数多，与之匹配的散热器数量多，原有散热器为焊接铸造型，散热效率低，内部不易清洗，容易出现生锈腐蚀等现象，影响水质电阻率，另外与晶闸管安装不方便。4.结构形式容易产生气泡形成气堵死区，在高电压情况下影响局部放电水平。
为此，需要提供一种结构简单、布局合理、不易出现气堵死区和生锈腐蚀并且具有制备成本低，便于维护与安装的晶闸管的水冷散热装置。
发明内容
要解决现有技术的不足，本发明提供了下述技术方案来实现的：一种用于110kV晶闸管阀体的水冷散热装置，所述晶闸管为设有半导体元件的开关器件，所述水冷散热装置包括进水管和回水管；
所述进水管和回水管之间依次设有与所述进水管相连的进水支管、设有散热组件的配水管和与所述回水管相连的回水支管；
所述散热组件为由散热元件串联组成且两侧与所述晶闸管连接的长方体。
所述进水管为竖直方向为伞裙状的L型管道；所述进水管与两端分别设有管帽和连接组件的所述进水支管通过管道接口活动连接；
与所述进水管结构相同的所述回水管上设有连接所述回水支管的管道接口。
所述进水管和回水管上分别设有两根以上与其活动连接的进水支管或回水支管；
所述进水支管和回水支管之间设有两根以上与它们垂直设置的配水管组成目字形输水管道。
所述连接组件一端与所述进水支管相连，另一端通过变径接口与管道接口相连；所述变径接口的长颈端与管道接口相连，短颈端与连接组件相连；
所述连接组件由两组梯形管和设置在所述梯形管两端的中空圆环组成；两组所述梯形管的宽颈端连接处设有O型密封圈。
所述进水支管的轴向方向设有连接所述配水管的接头；所述轴向方向的两端设有与所述进水支管的轴向垂直设置的等电位连接件；
所述等电位连接件为与所述进水支管活动连接的不锈钢圆柱。
所述散热元件包括散热板和设置在所述散热板两侧的盖板；
所述散热板为中心设有圆盘形水道的长方形板；所述圆盘形水道由交错设置的进水管道和出水管道组成；
所述进水管道和出水管道一端与所述管道接口相连，另一端在所述圆盘形水道中心水流交汇，所述水流交汇处设有由两根与所述散热板表面垂直设置的圆柱形立柱组成均流柱。
所述进水管道和出水管道的轴向中心设有与所述散热板表面垂直设置的分流板。
所述散热组件与回水支管之间还设有均压电阻。
所述盖板正反面分别设有固定所述散热板和晶闸管的固定销，所述晶闸管穿过垂直于所述盖板表面的圆孔与所述圆盘形水道相连。
所述进水支管和回水支管分别与所述进水管或回水管向下倾斜设置；
所述回水管上端设有排气阀；
所述散热板边缘为镂空设计。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
1、本申请提供的水冷散热装置，具有耐压绝缘性高，结构简单紧凑、布局合理，便于拆卸维护的特点；
2、本申请提供的水冷散热装置，采用管路分层串并联相结合的布局方式，水流压力损失小，对水流量的要求低；
2、本申请提供的水冷散热装置，配水支路少，具有安装简单、渗漏几率低，可靠性高的优点；
3、本申请提供的水冷散热装置，回水支管高于进水支管且它们均倾斜安装，使内部气体更易排出，能起到避免放电和提高散热性能的作用；
4、本申请提供的水冷散热器，具有流阻热阻匹配特性优良，不易腐蚀，安装便捷，通用性好的优点；
5、本申请提供的水冷散热器采用等电位连接，使水冷系统电位分布均匀，安全可靠，且可兼做排水阀，便于维护和使用。
6、本申请提供的水冷散热器，具有生产成本低，便于维护与安装的优点。
7、本申请提供的进水干管为伞裙状设计，增加了高压爬距使水冷散热装置更加安全。
附图说明
图1为本发明提供的水冷散热装置结构示意图；
图2为本发明提供的进水干管与进水支管连接示意图；
图3为本发明提供的回水管与回水支管连接示意图；
图4为本发明提供的散热元件侧视图；
图5为本发明提供的散热元件主视图；
图6为本发明提供的散热元件剖视图；
图7为本发明提供的散热组件连接示意图；
其中，1—输水管组件、2—散热组件、3—均压电阻、4—晶闸管、5—进水管、6—进水支管、7—配水管、8—回水支管、9—回水管、10—管道接口、11—连接组件、12—等电位连接件、13—散热板、14—盖板、15—进水管道、16—出水管道、17—分流板、18—均流柱、19—散热元件、20—排气阀
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，提供一种用于110kV晶闸管阀体的水冷散热装置，所述晶闸管4为内部设有半导体器件的长方形的开关元件，所述水冷散热装置为由输水管组件1和在所述输水管组件1内多个并联设置的散热组件2组成的长方形散热管道；
所述散热组件2为由散热元件19串联组成且两侧与所述晶闸管4连接的长方体。
如图1所示，所述输水管组件1为由依次相连的进水管5、进水支管6、配水管7、回水支管8和回水管9组成的长方形输水管道；
如图2所示，所述进水管5为L型，其竖直方向的管为伞裙状且与所述进水支管6中心通过管道接口10活动连接；所述进水支管6两端分别设有管帽和连接组件11；
如图3所示，与所述进水管5结构相同的所述回水管9上设有连接所述回水支管8的管道接口10。
所述进水管5和回水管9上分别设有两根以上与其活动连接的进水支管6或回水支管8；
所述进水支管6和回水支管8之间设有两根以上与它们垂直设置的配水管7组成目字形输水管道。
如图2所示，所述连接组件11一端与所述进水支管6相连，另一端通过变径接口与管道接口10相连；所述变径接口的长颈端与管道接口10相连，短颈端与连接组件11相连；
所述连接组件11由两组梯形管和设置在所述梯形管两端的中空圆环组成；两组所述梯形管的宽颈端连接处设有O型密封圈。
所述进水支管6的轴向方向设有连接所述配水管7的接头；所述轴向方向的两端设有与所述进水支管6的轴向垂直设置的等电位连接件12；
所述等电位连接件12为与所述进水支管6活动连接的不锈钢圆柱。
如图4和图5所示，所述散热元件19包括散热板13和设置在所述散热板13两侧的盖板14；
如图6所示，所述散热板13为中心设有圆盘形水道的长方形板；所述圆盘形水道由交错设置的进水管道15和出水管道16组成；
如图7所示，所述进水管道15和出水管道16一端与所述管道接口10相连，另一端在所述圆盘形水道中心水流交汇，所述水流交汇处设有由两根与所述散热板13表面垂直设置的圆柱形立柱组成均流柱18。
所述进水管道15和出水管道16的轴向中心设有与所述散热板13表面垂直设置的分流板17。
所述散热组件2与回水支管8之间还设有均压电阻3。
所述盖板14正反面分别设有固定所述散热板13和晶闸管4的固定销，所述晶闸管4穿过垂直于所述盖板14表面的圆孔与所述圆盘形水道相连。
所述进水支管6和回水支管8分别与所述进水管5或回水管9向下倾斜设置；
所述回水管9上端设有排气阀20；
所述散热板13边缘为镂空设计。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范之内。
Claims (7)
1.一种用于110kV晶闸管阀体的水冷散热装置，所述晶闸管(4)为设有半导体元件的开关器件，所述水冷散热装置包括进水管(5)和回水管(9)；其特征在于，
所述进水管(5)和回水管(9)之间依次设有与所述进水管(5)相连的进水支管(6)、设有散热组件(2)的配水管(7)和与所述回水管(9)相连的回水支管(8)；
所述散热组件(2)为由散热元件(19)串联组成且两侧与所述晶闸管(4)连接的长方体；
所述进水管(5)为竖直方向为伞裙状的L型管道；所述进水管(5)与两端分别设有管帽和连接组件(11)的所述进水支管(6)通过管道接口(10)活动连接；
与所述进水管(5)结构相同的所述回水管(9)上设有连接所述回水支管(8)的管道接口(10)；
所述连接组件(11)一端与所述进水支管(6)相连，另一端通过变径接口与管道接口(10)相连；所述变径接口的长颈端与管道接口(10)相连，短颈端与连接组件(11)相连；
所述连接组件(11)由两组梯形管和设置在所述梯形管两端的中空圆环组成；两组所述梯形管的宽颈端连接处设有O型密封圈；
所述散热元件(19)包括散热板(13)和设置在所述散热板(13)两侧的盖板(14)；
所述散热板(13)为中心设有圆盘形水道的长方形板；所述圆盘形水道由交错设置的进水管道(15)和出水管道(16)组成；
所述进水管道(15)和出水管道(16)一端与所述管道接口(10)相连，另一端在所述圆盘形水道中心水流交汇，所述水流交汇处设有由两根与所述散热板(13)表面垂直设置的圆柱形立柱组成均流柱(18)。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述进水管(5)和回水管(9)上分别设有两根以上与其活动连接的进水支管(6)或回水支管(8)；
所述进水支管(6)和回水支管(8)之间设有两根以上与它们垂直设置的配水管(7)组成目字形输水管道。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进水支管(6)的轴向方向设有连接所述配水管(7)的接头；所述轴向方向的两端设有与所述进水支管(6)的轴向垂直设置的等电位连接件(12)；
所述等电位连接件(12)为与所述进水支管(6)活动连接的不锈钢圆柱。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进水管道(15)和出水管道(16)的轴向中心设有与所述散热板(13)表面垂直设置的分流板(17)。
5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热组件(2)与回水支管(8)之间还设有均压电阻(3)。
6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述盖板(14)正反面分别设有固定所述散热板(13)和晶闸管(4)的固定销，所述晶闸管(4)穿过垂直于所述盖板(14)表面的圆孔与所述圆盘形水道相连。
7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进水支管(6)和回水支管(8)分别与所述进水管(5)或回水管(9)向下倾斜设置；
所述回水管(9)上端设有排气阀(20)；
散热板(13)边缘为镂空设计。
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