CN107424800A - 散热式均压环 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种散热式均压环，该散热式均压环包括：设置在待散热绝缘套管内部的导电杆；设置在所述待散热绝缘套管的引出端，调整所述待散热绝缘套管端部的电压以使电压均匀分布的均压环组件；设置在所述导电杆上，与所述均压环组件相连接的导热装置，其用以扩散所述导电杆产生的热量。本发明提供的散热式均压环通过导热装置将导电杆的热量进行扩散，提高了导电杆对外散热的效率；同时，导热装置将导电杆的热量传导至均压环组件，使得均压环组件不仅可以对绝缘套管端部电压的调整以防止电晕的发生，而且可以将导电杆的热量扩散，以便进一步提高导电杆对外散热的散热效率，从而提高了绝缘套管的散热，防止了绝缘套管发热故障的发生。

Description

散热式均压环

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体而言，涉及一种散热式均压环。

背景技术

随着特高压直流输电工程输送容量的不断提升，直流设备的额定电流也随之大幅度增加。特别是特高压直流套管额定电流已超过5000A并且受到谐波的影响，其发热机理更为复杂，发热更加严重，这使得导电杆伸缩变形、腔体密封、绝缘强度等均面临着前所未有的威胁。实际工程中，由于套管发热而引起的故障越发频繁，造成损失数亿元。

目前，主要通过改变套管结构型式和材料热导系数两种方式来解决套管发热问题，但对套管整体温度的调节能力非常有限，不能满足现有的工程需求。

中国专利公开号：CN 106783049 A，公开了一种新型电力变压器绝缘套管，该绝缘套管包括伞形外绝缘和导电杆，所述的导电杆为内部具有密闭空腔的金属管壳体，导电杆的一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，导电杆内部密闭空腔有液状工质，导电杆的蒸发端和连接板固定连接，连接板用以连接变压器线圈的引出线，导电杆的冷凝端的上段部分外表面上设置有螺纹，使用螺母固定连接导线；导电杆的冷凝端下段部分套固定有伞形外绝缘，所述的伞形外绝缘其伞形为若干大小伞相互重叠组合，且伞的底面做成波纹的形状，以增大散热面积。

上述技术方案中的新型电力变压器绝缘套管通过导电杆空腔内设置的液状工质提高套管的散热效率，由于液状工质的对套管整体温度的调节能力非常有限，致使绝缘套管的散热有限，未解决绝缘套管的频繁发生发热故障的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种散热式均压环，旨在解决现有绝缘套管频发发生发热故障的问题。

一个方面，本发明提出了一种散热式均压环，该散热式均压环包括：设置在待散热绝缘套管内部的导电杆；设置在所述待散热绝缘套管的端部，调整所述待散热绝缘套管端部的电压以使电压均匀分布的均压环组件；设置在所述导电杆上，与所述均压环组件相连接的导热装置，其用以扩散所述导电杆产生的热量。

进一步地，上述散热式均压环，所述导热装置包括：设置在所述导电杆上与所述均压环组件相连接，将所述导电杆的热量传导至所述均压环组件上的导热管；设置在所述导热管上，对所述导热管进行散热的导热片。

进一步地，上述散热式均压环，所述导热管包括：第一热管，其一端置于所述导电杆内，另一端与所述导热片相连接；设置在所述导热片上，与所述均压环组件相连接的第二热管；设置在所述均压环组件内，沿所述均压环组件的内壁绕设若干圈的第三热管。

进一步地，上述散热式均压环，所述均压环组件包括：若干个均压环；其中，所述若干个均压环并列设置且均通过所述第二热管与所述导热片（32）相连接。

进一步地，上述散热式均压环，所述导热片上设置有多个翅片孔，用于扩散热量；所述第二热管的数量大于或等于所述均压环的数量；所述第二热管分为若干组，并且，每组所述第二热管与所述均压环一一对应设置；每组所述第二热管的一端均与其相对应的所述均压环相连接，另一端套设于所述导热片的翅片孔内与所述导热片相连接。

进一步地，上述散热式均压环，每组所述第二热管为至少两根；每组所述第二热管沿其对应的所述均压环的周向并列均匀设置。

进一步地，上述散热式均压环，所述第三热管与所述均压环一一对应设置且沿其对应的所述均压环的内壁绕设若干圈。

进一步地，上述散热式均压环，所述第一热管置于所述导电杆内的端部设置有翅片。

进一步地，上述散热式均压环，所述翅片和/或所述导热片为铝翅片或铜翅片。

进一步地，上述散热式均压环，所述导热管为有芯热管、重力热管或脉动热管。

本发明提供的散热式均压环，通过设置在待散热绝缘套管端部的均压环组件，调整绝缘套管端部的电压分布；通过设置在导电杆和均压环组件之间的导热装置，提高导电杆对外散热的散热效率。

进一步地，导热装置可以将导电杆上产生的热量进行传导和扩散，不仅可以传导至导热装置，还可以通过导热装置传导至均压环组件上。

尤其是，本发明中提供的散热式均压环通过导热装置将导电杆的热量进行扩散，提高了导电杆对外散热的效率；同时，导热装置将导电杆的热量传导至均压环组件，使得均压环组件不仅可以对绝缘套管端部电压的调整以防止电晕的发生，而且可以将导电杆的热量扩散，以便进一步提高导电杆对外散热的散热效率，从而提高了绝缘套管的散热，防止了绝缘套管发热故障的发生。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的散热式均压环的使用状态示意图；

图2为本发明实施例提供的散热式均压环中，均压环组件和导热装置的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的散热式均压环中，均压环组件和导热装置的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，其为本发明实施例提供的散热式均压环的使用状态示意图，散热式均压环包括：导电杆1、均压环组件2和导热装置3，其中，导电杆1设置在待散热绝缘套管4的内部，均压环组件2设置在待散热绝缘套管4的端部，用于调整待散热绝缘套管4端部（如图1所示的上端）的电压使得待散热绝缘套管4端部的电压均匀分布；导热装置3设置在导电杆1上，同时与均压环组件2相连接，用于扩散导电杆1产生的热量。

具体而言，待散热绝缘套管4内发热部件主要为设置在待散热绝缘套管4内的导电杆1；为便于调整电压在待散热绝缘套管4端部上设置的导电杆1及其他零部件的电压均匀分布以防止电晕的发生，待散热绝缘套管4的端部设置有均压环组件2；均压环组件2相当于在待散热绝缘套管4端部加装并联电容，以便加大待散热绝缘套管4对导线的电容，使电压的分布得到改善；均压环组件2可以通过导热装置3与导电杆1相连接，以便扩散导电杆1产生的热量；其中，导热装置3与均压环组件2和导电杆1之间的连接关系可以为焊接，当然也可以为其他连接方式；导热装置3可以为导热片，当然也可以为导热管或者是两者的组合结构。

显然可以得到的是，本实施例中提供的散热式均压环，通过设置在待散热绝缘套管4端部的均压环组件2，调整待散热绝缘套管4端部的电压分布；通过设置在导电杆1和均压环组件2之间的导热装置3，提高导电杆1对外散热的散热效率。

具体而言，导热装置3可以将导电杆1上产生的热量进行传导和扩散，不仅可以传导至导热装置3，还可以通过导热装置3传导至均压环组件2上。

具体而言，本实施例中提供的散热式均压环通过导热装置3将导电杆1的热量进行扩散，提高了导电杆1对外散热的效率；同时，导热装置3将导电杆1的热量传导至均压环组件2，使得均压环组件2不仅可以对待散热绝缘套管4端部电压的调整以防止电晕的发生，而且可以将导电杆1的热量扩散，以便进一步提高导电杆1对外散热的散热效率，从而提高了绝缘套管的散热，防止了绝缘套管发热故障的发生。

参见图2，其为本发明实施例提供的散热式均压环，均压环组件和导热装置的主视结构示意图，导热装置3可以包括：导热管31和导热片32，其中，导热管31设置在导电杆1上，同时与均压环组件2相连接，用于将导电杆1的热量传导至均压环组件2上；导热片32设置在导热管31上，用于对导热管31进行散热。

具体而言，导热管31可以为有芯热管、重力热管或脉动热管，导热片32为开设有多个翅片孔的翅片；为提高导热片的散热效率，优选地，导热片32为铜片；为提高导热片32的防腐能力，优选地，导热片32外壁可以涂刷防腐层；导热片32可以设置在导热管31的端部或中间位置，当然也可以沿导热管31的外壁整周绕设。

显然可以理解的是，本实施例中提供的导热装置，通过设置的导热管31将导电杆1的热量传导至其他位置尤其是均压环组件2上，通过导热管31上设置的导热片32增大导热管31的散热面积以便将导热管31上的热量进行散热，从而进一步提高导电杆1对外散热的散热效率。

参见图2和图3，导热管31可以包括：第一热管311、第二热管312和第三热管（图中未示出），其中，第一热管311的一端（如图2所示的底端）可以置于导电杆1内，另一端（如图2所示的顶端）可以与导热片32相连接，用于将导电杆1内的热量传导至外包括导热片32上；第二热管312可以设置在导热片32上，同时端部可以与均压环组件2相连接，用于将导电杆1传导至导热片32上的热量传导至均压环组件2上；第三热管可以设置在均压环组件2内，同时沿均压环组件2的内壁绕设若干圈，第三热管具体绕设的数量可以根据实际情况确定。

具体而言，第一热管311的底端可以插设在导电杆1内，以便将导电杆1内热量传导至外部；导电杆1可以为两端开口的中空筒体，第一热管311可以设置在中空筒体的空腔内，也可以沿中空筒体的内壁通过焊接与其内壁接触相连接；当然，中空筒体的实体处可以开设有连接孔，第一热管311插设于该连接孔内；导电杆1也可以为开设有插设孔的柱状杆体，第一热管311插设于该插设孔内。为进一步提高第一热管311的散热，第一热管311置于导电杆1内的底端可以设置有翅片（图中未示出）；第一热管311的顶端可以穿设于导热片32的翅片孔内与导热片32相焊接或相接触，以便将导电杆1的热量传导至导热片32上。

继续参阅图2和图3，导热片32可以通过第二热管312将导电杆1的热量传导至均压环组件2上，第二热管312可以穿设于导热片32的翅片孔与均压环组件2通过焊接相连接；为便于均压环组件2的散热，均压环组件2的内壁上可以设置有第三热管；为进一步均化均压环组件2上热量的分布，第三热管沿均压环组件2的内壁绕设若干圈。

具体而言，为便于导电杆1和导热管31上热量的传导，第一热管311可以为重力热管，第三热管可以为有芯热管。

显然可以得到的是，本实施例中提供的导热管，通过第一热管311将导电杆1内的热量传导至导热片32上，通过第二热管312将导热片32上的热量传导至均压环组件2上，也就是说第一热管311和第二热管312通过导热片32进行热量交换，通过第三热管调节均压环组件2上的热量分布使得均压环组件2上的热量均匀分布，以便达到提高导电杆1对外散热效率的目的；尤其是，第三热管沿均压环组件2内壁绕设可以将均压环组件2上的热量均匀分布，进一步提高了均压环组件2对外散热的散热效率，从而提高导电杆1的散热效率。

继续参阅图2，该均压环组件2包括：若干个均压环21，其中，若干个均压环21并列设置，同时，若干个均压环21均通过第二热管312与导热片32相连接。

具体而言，均压环21的数量可以为一个、两个或两个以上，本实施例中对其不做任何限定，同时，本实施例中对均压环21的形状也不做任何限定；若干个均压环21沿导电杆1的长度方向并列设置，同时，若干个均压环21通过第二热管312与导热片32相连接。

下面以两个均压环为例对其做详细的说明：

均压环组件包括两个均压环21即上均压环211和下均压环212；上均压环211在下均压环212的上方（相对于图1所示的位置而言），同时与下均压环212可以并列设置；导电杆1的上端穿设于上均压环211和下均压环212，同时与上均压环211和下均压环212同轴设置；上均压环211和下均压环212均相当于通过在导电杆1上加装并联电容，进而调节导电杆1周围的电压；导热片32通过第二热管312与上均压环211和下均压环212相连接，以便将导热片32的热量传导至上均压环211和下均压环212上；为节约材料和成本，导热片32可以设置在上均压环211和下均压环212之间；优选地，导热片32可以设置在上均压环211和下均压环212之间的中间位置。

显然可以理解的是，本实施例中提供的均压环组件2，通过设置的若干个均压环21，不仅可以进一步提高导电杆1周围电压的均匀化，而且进一步提高了导电杆1对外散热的散热效率。

在一种实施方式，第二热管312穿设于导热片32开设的翅片孔，同时，第二热管的两端（如图2所示的上下两端）分别与上均压环211和下均压环212相连接，以便将导热片32的热量传导至上均压环211和下均压环212上。

参见图2和图3，在另一种实施方式，导热片32上设置有多个翅片孔，其用于扩散热量；第二热管312的数量大于或等于均压环21的数量；第二热管312分为若干组，并且，每组第二热管312与均压环21一一对应设置；每组第二热管312的一端均与该组第二热管312相对应的均压环21相连接，另一端套设于导热片32的翅片孔内且与导热片32相连接。

具体而言，若均压环本体2包括上均压环211和下均压环212时，第二热管312为至少两根可以平均分为两组，分别为第一组第二热管3121和第二组第二热管3122；第一组第二热管3121可以置于导热片32和上均压环211之间，端部分别与导热片32和上均压环211相连接；第二组第二热管3122可以置于导热片32和下均压环212之间，端部分别与导热片32和下均压环212相连接；第二热管312的端部穿设于导热片32的翅片孔内，可以通过焊接与导热片32相连接；为便于导热管31热量的传导，第一组第二热管3121可以为有芯热管，第二组第二热管3122可以为脉动热管。

显然可以理解的是，本实施例中提供的第二热管，通过若干组第二热管分别连接导热片32和若干个均压环21，可以将导热片32的热量均匀地传导至若干个均压环21上，从而进一步提高导热片32的散热效率。

继续参阅图2和图3，每组第二热管312可以为至少两根；每组第二热管312沿其对应的均压环21的周向并列均匀设置。

具体而言，现以两组第二热管为例对其进行详细说明：第一组第二热管3121可以沿上均压环211的周向并列均匀设置，第二组第二热管3122可以沿下均压环212的周向并列均匀设置。当然，第二热管3122的组数也可以为其他组数。

显然可以得到的是，若干组第二热管312的设置可以分别将导电杆1的热量均匀地传导至若干组均压环21的不同位置，使得均压环21的热量均匀分布，从而进一步提供了均压环21的散热效率。

参见图2和图3，第三热管与均压环21一一对应设置且沿其对应的均压环21的内壁绕设若干圈。

具体而言，本实施例以两个均压环21为例对其做详细说明：第三热管为两根，其中一根第三热管可以沿上均压环211的内壁绕设若干圈；另外一根第三热管可以沿下均压环212的内壁绕设若干圈。

显然可以理解的是，本实施例中提供的第三热管，通过若干根第三热管的设置，可以将若干个均压环21的热量均匀扩散，以便进一步提高均压环21热量的扩散和散热效率。

显然可以得到的是，本实施例中提供的散热式均压环，通过设置在待散热绝缘套管4端部的均压环组件2，调整待散热绝缘套管2端部的电压分布；通过设置在导电杆1和均压环组件2之间的导热装置3，提高导电杆1对外散热的散热效率。

具体而言，导热装置3可以将导电杆1上产生的热量进行传导和扩散，不仅可以传导至导热装置3，还可以通过导热装置3传导至均压环组件2上。

具体而言，本实施例中提供的散热式均压环通过导热装置3将导电杆1的热量进行扩散，提高了导电杆1对外散热的效率；同时，导热装置3将导电杆1的热量传导至均压环组件2，使得均压环组件2不仅可以对待散热绝缘套管4端部电压的调整以防止电晕的发生，而且可以将导电杆1的热量扩散，以便进一步提高导电杆1对外散热的散热效率，从而提高了绝缘套管的散热，防止了绝缘套管发热故障的发生。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种散热式均压环，其特征在于，包括：

设置在待散热绝缘套管（4）内部的导电杆（1）；

设置在所述待散热绝缘套管（4）的端部，调整所述待散热绝缘套管（4）端部的电压以使电压均匀分布的均压环组件（2）；

设置在所述导电杆（1）上，与所述均压环组件（2）相连接的导热装置（3），其用以扩散所述导电杆（1）产生的热量。

2.根据权利要求1所述的散热式均压环，其特征在于，所述导热装置（3）包括：

设置在所述导电杆（1）上与所述均压环组件（2）相连接，将所述导电杆（1）的热量传导至所述均压环组件（2）上的导热管（31）；

设置在所述导热管（31）上，对所述导热管（31）进行散热的导热片（32）。

3.根据权利要求2所述的散热式均压环，其特征在于，所述导热管（31）包括：

第一热管（311），其一端置于所述导电杆（1）内，另一端与所述导热片（32）相连接；

设置在所述导热片（32）上，与所述均压环组件（2）相连接的第二热管（312）；

设置在所述均压环组件（2）内，沿所述均压环组件（2）的内壁绕设若干周的第三热管。

4.根据权利要求3所述的散热式均压环，其特征在于，所述均压环组件（2）包括：若干个均压环（21）；其中，

所述若干个均压环（21）并列设置且均通过所述第二热管（312）与所述导热片（32）相连接。

5.根据权利要求4所述的散热式均压环，其特征在于，

所述导热片（32）上设置有多个翅片孔，用于扩散热量；

所述第二热管（312）的数量大于或等于所述均压环（21）的数量；

所述第二热管（312）分为若干组，并且，每组所述第二热管（312）均与所述均压环（21）一一对应设置；

每组所述第二热管（312）的一端均与其相对应的所述均压环（21）相连接，另一端套设于所述导热片（32）的翅片孔内与所述导热片（32）相连接。

6.根据权利要求5所述的散热式均压环，其特征在于，

每组所述第二热管（312）为至少两根；

每组所述第二热管（312）沿其对应的所述均压环（21）的周向并列均匀设置。

7.根据权利要求4所述的散热式均压环，其特征在于，

所述第三热管与所述均压环（21）一一对应设置且沿其对应的所述均压环（21）的内壁绕设若干圈。

8.根据权利要求3所述的散热式均压环，其特征在于，所述第一热管（311）置于所述导电杆（1）内的端部设置有翅片。

9.根据权利要求8所述的散热式均压环，其特征在于，所述翅片和/或所述导热片（32）为铝翅片或铜翅片。

10.根据权利要求2至9任一项所述的散热式均压环，其特征在于，所述导热管（31）为有芯热管、重力热管或脉动热管。