CN107069477B - 一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，其包括：安装于密封气箱外部的电机组件，电机组件包括电机；安装于密封气箱壁两侧且相互耦合转动的内、外转矩耦合单元：外转矩耦合单元与所述电机的输出轴驱动连接，电机输出轴带动外转矩耦合单元回转；风扇扇叶组件包括扇叶，扇叶与内转矩耦合单元驱动连接，由内转矩耦合单元驱动转动。本发明扇叶接受转矩耦合单元传递的电机转矩旋转后对密封气箱内的绝缘气体进行强制对流散热，达到对一次发热元件散热同时又保持密封气箱的气密性，并且密封气箱内仅保留扇叶等机械部分不需维修，电机等电器部分安装于密封气箱外方便维修更换的目的。
Description
技术领域
本发明涉及大电流气体绝缘开关柜技术领域，特别涉及一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，其通过强制气体绝缘开关柜密封气箱内的气体流动，有效的降低密封气箱内一次导体和元器件的发热。
背景技术
气体绝缘开关柜是将一次主回路密封安装在一个密闭的气箱内，气箱内充入适当的绝缘气体作为绝缘介质的一种中压输配电开关设备。由于密闭气箱的阻隔，一次主回路通电后产生的热量很难通过传导和辐射方式与外界进行交换，只能依靠气箱内有限的温度梯度进行有限的气体对流再通过气箱壁传导散出热量。通常的做法是在发热元件和起散热作用的气箱壁上增加散热器，但实际的散热效果并不理想，特别是在该型设备的额定电流大于2500A时即便增加了散热器后设备的一次回路温升也不能满足技术标准要求。如果在密闭气箱内安置散热风机对绝缘气体进行强迫对流可以有效地带走一次回路的发热并通过气箱壁与外界进行热量交换，但是安装传统散热风机必须将低压电源接入安装有一次高压回路的密封气箱，这样不但安全性难以保障而且二次线的密封和风扇电机的使用寿命等都存在问题，因为通常密封气箱内的一次高压元器件寿命期内是不需要维修的，其寿命期可达20～30年，显然作为散热用的风扇电机是没有这么长寿命期的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对大电流气体绝缘开关柜所存在的散热难等问题而提供一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，该散热风扇对大电流气体绝缘开关柜气箱内绝缘气体进行强制对流从而达到降低一次回路温升目的。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，包括：
安装于密封气箱外部的电机组件，所述电机组件包括电机；
安装于密封气箱壁两侧且相互耦合转动的内、外转矩耦合单元：所述外转矩耦合单元与所述电机的输出轴驱动连接，所述电机输出轴带动所述外转矩耦合单元回转；
风扇扇叶组件：所述风扇扇叶组件包括扇叶，所述扇叶与所述内转矩耦合单元驱动连接，由所述内转矩耦合单元驱动转动。
在本发明的一个优选实施例中，所述内转矩耦合单元包括：
一内转矩耦合单元转盘，所述内转矩耦合单元转盘的中心配置有一内转矩耦合单元转轴，所述内转矩耦合单元转轴与所述扇叶驱动连接；
若干配置在所述内转矩耦合单元转盘上的内耦合元件；
一内盖板，所述内盖板盖在所述内转矩耦合单元转盘上，将所述内耦合元件密封在所述内转矩耦合单元转盘上；
一内转矩耦合单元支座，所述内转矩耦合单元支座安装在密封气箱的气箱壁的内表面上，所述内转矩耦合单元转轴通过内轴承支撑在所述内转矩耦合单元支座上；
所述外转矩耦合单元包括：
一外转矩耦合单元转盘，所述外转矩耦合单元转盘的中心配置有一外转矩耦合单元转轴，外转矩耦合单元转轴与所述电机输出轴之间通过连接套驱动连接；
若干配置在所述外转矩耦合单元转盘上的外耦合元件；所述外耦合元件与所述内耦合元件发生耦合作用；
一外盖板，所述外盖板盖在所述外转矩耦合单元转盘上，将所述外耦合元件密封在所述外转矩耦合单元转盘上；
一外转矩耦合单元支座，所述外转矩耦合单元支座安装在密封气箱的气箱壁的外表面上，所述外转矩耦合单元转轴通过外轴承支撑在所述内转矩耦合单元支座上。
在本发明一个优选实施例中，所述内、外转矩耦合单元支座均还包括一内、外转矩耦合单元转盘外罩，所述内转矩耦合单元转盘外罩安装在密封气箱的气箱壁的内表面上，所述内转矩耦合单元转盘设置在内转矩耦合单元转盘外罩与所述密封气箱的气箱壁的内表面之间；所述内转矩耦合单元转盘外罩安装在密封气箱的气箱壁的外表面上，所述外转矩耦合单元转盘设置在外转矩耦合单元转盘外罩与所述密封气箱的气箱壁的外表面之间。
在本发明一个优选实施例中，所述内转矩耦合单元转盘与所述密封气箱的气箱壁的内表面之间留有1～2mm的气隙；所述外转矩耦合单元转盘与所述密封气箱的气箱壁的外表面之间留有1～2mm的气隙。
在本发明的一个优选实施例中，所述内耦合元件和外耦合元件均为强力磁铁。
在本发明的一个优选实施例中，所述密封气箱的气箱壁采用不导磁材料制成，优选为不锈钢材料。
在本发明的一个优选实施例中，所述电机为单相交流电机或直流电机。
由于采用了如上的技术方案，本发明扇叶接受转矩耦合单元传递的电机转矩旋转后对密封气箱内的绝缘气体进行强制对流散热，达到对一次发热元件散热同时又保持密封气箱的气密性，并且密封气箱内仅保留扇叶等机械部分不需维修，电机等电器部分安装于密封气箱外方便维修更换的目的。
附图说明
图1为一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇的结构及安装示意图。
图2为本发明的内转矩耦合单元结构示意图。
图3为本发明的内转矩耦合单元结构分解示意图。
图4为本发明的外转矩耦合单元结构示意图。
图5为本发明的外转矩耦合单元结构分解示意图。
具体实施方式
参见附图，图中给出的一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，包括电机组件、内、外转矩耦合单元和风扇扇叶组件。
电机组件包括电机100和电机安装支架(图中未示出)，电机100为由市场上可以直接采购到的合适的单相交流电机或直流电机和组成，电机100通过电机安装支架安装在开关柜内合适位置。电机100通电后输出转矩提供给外转矩耦合单元。
内、外转矩耦合单元安装于密封气箱的气箱壁200的内外两侧且相互耦合转动。
外转矩耦合单元包括一外转矩耦合单元转盘310、若干配置在外转矩耦合单元转盘310上的外耦合元件320、外盖板330和外转矩耦合单元支座340。
外转矩耦合单元转盘310的中心配置有一外转矩耦合单元转轴370，外转矩耦合单元转轴370与电机100的输出轴110之间通过联轴套120驱动连接；外盖板330盖在外转矩耦合单元转盘310上并通过螺栓350与外转矩耦合单元转盘310固定连接，将外耦合元件320密封在外转矩耦合单元转盘310上；
外转矩耦合单元支座340包括一外转矩耦合单元转盘外罩341和配置在外转矩耦合单元转盘外罩341中心的外转轴套342，外转矩耦合单元转盘外罩341安装在密封气箱的气箱壁200的外表面上，外转矩耦合单元转盘310设置在外转矩耦合单元转盘外罩341与密封气箱的气箱壁200的外表面之间；外转矩耦合单元转盘310与密封气箱的气箱壁200的外表面之间留有1～2mm的气隙。
外转矩耦合单元转轴370通过外轴承360支撑在的外转轴套342中并露出外转轴套342，以便与连接套120连接。
内转矩耦合单元包括一内转矩耦合单元转盘410、若干配置在内转矩耦合单元转盘410上的内耦合元件420、内盖板430和内转矩耦合单元支座440。
内转矩耦合单元转盘410的中心配置有一内转矩耦合单元转轴470；内盖板430盖在内转矩耦合单元转盘410上并通过螺栓450与内转矩耦合单元转盘410固定连接，将内耦合元件420密封在内转矩耦合单元转盘410上；
内转矩耦合单元支座340包括一内转矩耦合单元转盘外罩441和配置在内转矩耦合单元转盘外罩441中心的内转轴套442，内转矩耦合单元转盘外罩441安装在密封气箱的气箱壁200的内表面上，内转矩耦合单元转盘410设置在内转矩耦合单元转盘外罩441与密封气箱的气箱壁200的内表面之间；内转矩耦合单元转盘410与密封气箱的气箱壁200的内表面之间留有1～2mm的气隙。内转矩耦合单元转轴420通过内轴承460支撑在的内转轴套342中并露出内转轴套442，以便与连接风扇扇叶组件连接。
风扇扇叶组件由扇叶500和安装支架(图中未示出)及扇叶防护罩(图中未示出)组成，扇叶500与内转矩耦合单元转轴420驱动连接。
上述外耦合元件320和内耦合元件420为强力磁铁，密封气箱的气箱壁200采用不导磁材料制成，优选为不锈钢材料。
如附图所示，电机100接通电源后，电机上的输出轴110转动，联轴套120将电机100的输出轴100的输出转矩传递给安装于密封气箱的气箱壁200外部的外转矩耦合单元中的外转矩耦合单元转轴370并使其旋转，外转矩耦合单元转轴370带动外转矩耦合单元转盘310一起旋转，外转矩耦合单元转盘310内装有强力磁铁制成的外耦合元件320用外盖板330固定，外转矩耦合单元转盘310紧贴密封气箱的气箱壁200的外表面并留有1～2mm的气隙。
安装于密封气箱的气箱壁200内部的内转矩耦合单元具有与安装于密封气箱的气箱壁200外部的外转矩耦合单元具有相同的结构。由于密封气箱的气箱壁200是使用不导磁的不锈钢材料制成，当安装于密封气箱的气箱壁200外部的外耦合元件320随外转矩耦合单元转盘310一起转动时，安装于密封气箱的气箱壁200内部的强力磁铁制成的内耦合元件420在磁力的作用随之旋转带动密封气箱的气箱壁200内部的内转矩耦合单元转盘410转动进而带动扇叶500转动，扇叶500的转动使密封气箱内的气体进行强制对流将一次元件的发热带走。整个过程中密封气箱的气箱壁200上不需要任何开孔，仅依靠磁力的耦合作用将电机的转矩传递到密封气箱内的扇叶，保证了密封气箱的气密性。
综上所述，本发明的大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，通过安装于密封气箱外的电机提供动力将电机输出轴转矩通过转矩耦合单元传递到密封气箱内供风扇扇叶旋转对密封气箱内绝缘气体进行强制对流，达到对一次发热元件散热同时又保持密封气箱的气密性，密封气箱内仅保留扇叶等机械部分不需维修，电机等电器部分安装于密封气箱外方便维修更换的目的。。
以上所述的仅是本发明的优选实例，尽管本发明的内容已经通过了上述优选实例进行了详细介绍，但是对于本领域的普通技术人员来说，在本发明提供的技术启示下，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，其特征在于，包括：
安装于密封气箱外部的电机组件，所述电机组件包括电机；
安装于密封气箱壁两侧且相互耦合转动的内、外转矩耦合单元：所述外转矩耦合单元与所述电机的输出轴驱动连接，所述电机输出轴带动所述外转矩耦合单元回转；
风扇扇叶组件：所述风扇扇叶组件包括扇叶，所述扇叶与所述内转矩耦合单元驱动连接，由所述内转矩耦合单元驱动转动；
所述内转矩耦合单元包括：
一内转矩耦合单元转盘，所述内转矩耦合单元转盘的中心配置有一内转矩耦合单元转轴，所述内转矩耦合单元转轴与所述扇叶驱动连接；
若干配置在所述内转矩耦合单元转盘上的内耦合元件；
一内盖板，所述内盖板盖在所述内转矩耦合单元转盘上，将所述内耦合元件密封在所述内转矩耦合单元转盘上；
一内转矩耦合单元支座，所述内转矩耦合单元支座安装在密封气箱的气箱壁的内表面上，所述内转矩耦合单元转轴通过内轴承支撑在所述内转矩耦合单元支座上；
所述外转矩耦合单元包括：
一外转矩耦合单元转盘，所述外转矩耦合单元转盘的中心配置有一外转矩耦合单元转轴，外转矩耦合单元转轴与所述电机输出轴之间通过连接套驱动连接；
若干配置在所述外转矩耦合单元转盘上的外耦合元件；所述外耦合元件与所述内耦合元件发生耦合作用；
一外盖板，所述外盖板盖在所述外转矩耦合单元转盘上，将所述外耦合元件密封在所述外转矩耦合单元转盘上；
一外转矩耦合单元支座，所述外转矩耦合单元支座安装在密封气箱的气箱壁的外表面上，所述外转矩耦合单元转轴通过外轴承支撑在所述内转矩耦合单元支座上。
2.如权利要求1所述的一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，其特征在于，所述内、外转矩耦合单元支座均还包括一内、外转矩耦合单元转盘外罩，所述内转矩耦合单元转盘外罩安装在密封气箱的气箱壁的内表面上，所述内转矩耦合单元转盘设置在内转矩耦合单元转盘外罩与所述密封气箱的气箱壁的内表面之间；所述内转矩耦合单元转盘外罩安装在密封气箱的气箱壁的外表面上，所述外转矩耦合单元转盘设置在外转矩耦合单元转盘外罩与所述密封气箱的气箱壁的外表面之间。
3.如权利要求1或2所述的一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，其特征在于，所述内转矩耦合单元转盘与所述密封气箱的气箱壁的内表面之间留有1～2mm的气隙；所述外转矩耦合单元转盘与所述密封气箱的气箱壁的外表面之间留有1～2mm的气隙。
4.如权利要求1或2所述的一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，其特征在于，所述内耦合元件和外耦合元件均为强力磁铁。
5.如权利要求4所述的一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，其特征在于，所述密封气箱的气箱壁采用不导磁材料制成。
6.如权利要求5所述的一种大电流气体绝缘开关柜用的散热风扇，其特征在于，所述不导磁材料为不锈钢材料。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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