CN108054006B - 便于电容器散热的方法 - Google Patents

Abstract

本发明便于电容器散热的方法，属于电容器安装领域，针对现有技术的电力补偿电容器散热结构，存在电容器散热面积小和自然冷却降温速度慢的问题，提出以下方案：S1，在包裹电容器的绝缘纸外再套设导热管；S2，在导热管侧壁的凹槽内安置外套有导热膜的气囊，气囊的热胀冷缩控制导热膜的褶皱和撑开；S3，第一导热柱和第二导热柱与导热管接触增大散热面积，设置在第二导热柱的支撑板上设置电动风扇；S4，风扇与电源、第一导热柱上的第一导电块，设在支撑板上的第二导电块和设在导热膜上的导电板构成串联回路，当导电板被膨胀的气囊顶到与第一导电块和第二导电块均接触时，电路接通，风扇旋转。

Description

便于电容器散热的方法

技术领域

本发明属于电容器安装领域，具体涉及便于电容器散热的方法。

背景技术

补偿电容器是一种大功率元件，常用与补偿电路中，而补偿电容器品质的好坏直接影响到补偿电路的工作状态。补偿电容器受到高温后，容易被热击穿无法使用，而使用该补偿电容器的电路也会处于开路状态，所以，如何提高补偿电容器的散热性能一个重要的改进方向。

现有方法的电力补偿电容器的散热结构，包括电容器桶状外壳，在外壳内部中央纵向安置有多个并联的电容器，电容器外部包裹有一层绝缘纸，电容器通过电极连接导线与电极连接片连接，电极连接片通过铆钉固接在插针盘的底面上，在插针盘的上表面对应铆钉上开口处焊接有电极插针，在绝缘纸中部外侧套装一个由导热高分子聚合物材料制成的导热圆筒，在导热圆筒的中部外侧，沿四周等分角度方向一体只有四根导热横梁，在每根导热横梁的外端均一体制有紧贴壳体的弧状导热片；其中导热高分子聚合物制成的导热圆筒，具体采用聚酰胺材料或尼龙材料制成的导热圆筒，而弧状导热片为纵向长轴是横向短轴长度一倍的椭圆形导热片，导热片纵向长轴的高度与导热圆筒的高度相同，导热圆筒的高度为绝缘纸高度的四分之三处。因此西安哟的电力补偿电容器的原理大致为，电容器内部的高温通过导热高分子聚合物的导热圆筒传输到部分暴露在空气中的导热横梁，从而进行散热。

由于现有就技术的电力补偿电容器，存在以下问题：1)电容器的温度均通过导热横梁散发，导热横梁与外界空气接触面积小，即散热面积小；2)高温的导热横梁安置在空气中自然冷却，自然冷却的降温速度慢。

发明内容

本发明的便于电容器散热的方法，解决了现有技术的电力补偿电容器散热结构，存在电容器散热面积小和自然冷却降温速度慢的问题。

本方案的便于电容器散热的方法，包括以下内容：

S1，绝缘纸保证电容器与散热装置之间是绝缘的，导热管包围电容器，充分感应电容器的热量，并且导热管与外界空气相接触，将电容器的热能传输到空气中；

S2，由于导热管与设置在导热管侧壁凹槽中的导热膜接触，导热管将电容器散发出的热能传输给导热膜，导热膜内的气囊感受到高温后膨胀，将导热膜从褶皱状态进一步撑开；导热膜内的气囊感受到低温时缩小，将导热膜从撑开状态重新变为褶皱状态；

S3，设置在导热管的两端的第一导热柱和第二导热柱，将导热管传输的热能，扩散到第一导热柱和第二导热柱与中，通过与外界空气接触部分，进行散热；

S4，当电容器的温度提高时，导热膜接收的热能增加，导热膜中的气囊更加膨胀，膨胀的气囊通过导热膜将导电板向上顶，上移的导电板与第一导电块和第二导电块接触，将“第一导电块-导电板-第二导电块”这样一条线路导通，从而将风扇的供电接通，风扇进行工作吹风；

S5，当风扇吹风一定时间后，电容器温度下降，从而导热膜中的气囊缩小，导热膜从张开逐渐褶皱，气囊的缩小带动导电板远离第一导电块和第二导电块，“第一导电块-导电板-第二导电块”这样一条导电线路断开，风扇供电断开，风扇停止工作，期间气囊一直为导电板提供支持力，并对导电板的下降提供了缓冲作用；

S6，当温度下降时，导热膜中原本鼓起的气囊逐渐变瘪，气囊上方的导电板在重力的作用下，对气囊施加向下的压力，导电板位置下降，气囊变小，导电板下方的气体被压缩后向第一导热柱和第二导热柱的方向流动，而随着导电板的下降，导电板上方的空间增大，因此，被压缩的气体再次从第一导热柱和第二导热柱流向导电板上方，在导电板两侧形成半回旋气流，从而将导热膜、导热管、第一导热柱和第二导热柱上的热能带出。

本方案的有益效果为：1)考虑到现有方法电容器仅仅通过导热横梁来散热，散热面积不足的问题，本方案在内容S1中，采用导热管包围电容器，充分感应电容器的热量，并且导热管直接与外界空气相接触，散热面积增大，更加有利于电容器的散热；

2)为进一步增大导热面积，本方案在内容S2中，采用的导热膜在默认状态下处于褶皱状态，当导热膜接受到导热管传来的高温时，导热膜内的气囊受热膨胀，膨胀的气囊撑开导热膜，使得导热膜的褶皱消失，此时导热膜处于张开状态，导热膜与外界空气接触面积增大，进一步加大了散热部分的散热面积，有利于电容器的散热；

3)为进一步增大导热面积，本方案在内容S3中，导热管的两端分别设有第一导热柱和第二导热柱，扩大热量的散发面积，提高散热效率；

4)考虑到散热方式过于单一的问题，本方案在内容S3中，在第二导热柱的顶端固设有用来支撑风扇的支撑板，而风扇是用来吹风，加强气体流动速度的，风扇面向电容器增强了“第一导热柱—导热管-第二导热柱”这样一个U形结构内部与外界空气的气流交换，提高了散热效率；

5)考虑到风扇一直工作的耗能问题，本方案在内容S4中，风扇工作的开关由固设在导热膜上的导电板决定的，风扇仅仅为温度达到一定程度上是才能够打开；随着电容器温度的升高，导热膜接收到的导热管传来的温度增加，导热膜内的气囊受热逐渐膨胀，当温度到达一定程度的时候，鼓起的气囊通过导热膜推动导热膜上的导电板向上移动，使得导电板与第一导电块和第二导电块接触，从而接通风扇的使用电路，完成风扇的打开；而温度没有到达这种程度时，气囊鼓起的高度并不能带动导电板与第一导电块和第二导电块接触，因此风扇的电路还是断开的；所以，本方案中的风扇，是当温度达到一定数值时，才会打开；

6)在内容S4中，当温度下降时，导热膜中原本鼓起的气囊逐渐变瘪，气囊上方的导电板在重力的作用下，对气囊施加向下的压力，导电板位置下降，气囊变小，导电板下方的气体被压缩后向第一导热柱和第二导热柱的方向流动，而随着导电板的下降，导电板上方的空间增大，因此，被压缩的气体再次从第一导热柱和第二导热柱流向导电板上方，在导电板两侧形成半回旋气流，从而将导热膜、导热管、第一导热柱和第二导热柱上的热能带出。

进一步，在内容S4中，导电板的长度和宽度保证导电板能够完全覆盖导热膜。

导电板的面积进一步增大，增加了降温时，导电板挤压的空气量，从而使得回旋的气流进一步增强，带走的热能也更多，进一步提高降温效果。

进一步，在内容S2中，通过设置在凹槽两端的引导架限制气囊横向扩张。

引导架限定导热膜中的气囊膨胀缩小的方向，提高气囊感受温度时，同等体积变化下，竖直方向的变化量，进一步增强导电板上下变化的灵敏度。

进一步，在内容S3中，通过设置在第一导热柱和第二导热柱之间的防尘网布，限制外界灰尘进入第一导热柱和第二导热柱之间的空间内。

防止灰尘落到导热膜上，降低导热膜的导热效率，从而使得散热效果下降。

进一步，在内容S4中，通过设置在第一导电块和第二导电块远离气囊一侧的绝缘板，避免用户手碰导电板，从而引发触电事故。

风扇转动时，即“电源-第一导电块-导电板-第二导电块-风扇”电路连通，用户手碰到第一导电块或第二导电块，从而用户触电，引发安全事故。

进一步，在内容S1中，通过在导热管远离电容器引线的端部设置的隔热手柄，便于用户调整电容器位置。手柄方便用户手持调整电容器，手柄采用隔热材料，防止用户调整电容器时烫伤，提高安全性。

附图说明

图1为本发明便于电容器散热的方法的散热电容器实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：电容器1、绝缘纸2、导热管3、第一导热柱4、第二导热柱5、第一导电块6、第二导电块7、支撑板8、风扇9、导电板10、气囊11、导热膜12。

便于电容器散热的方法，包括以下内容：

S1，绝缘纸保证电容器与散热装置之间是绝缘的，导热管包围电容器，充分感应电容器的热量，并且导热管与外界空气相接触，将电容器的热能传输到空气中；通过在导热管远离电容器引线的端部设置的隔热手柄，便于用户调整电容器位置；

S2，由于导热管与设置在导热管侧壁凹槽中的导热膜接触，导热管将电容器散发出的热能传输给导热膜，导热膜内的气囊感受到高温后膨胀，将导热膜从褶皱状态进一步撑开；导热膜内的气囊感受到低温时缩小，将导热膜从撑开状态重新变为褶皱状态；通过设置在凹槽两端的引导架限制气囊横向扩张；

S3，设置在导热管的两端的第一导热柱和第二导热柱，将导热管传输的热能，扩散到第一导热柱和第二导热柱与中，通过与外界空气接触部分，进行散热；通过设置在第一导热柱和第二导热柱之间的防尘网布，限制外界灰尘进入第一导热柱和第二导热柱之间的空间内；

S4，当电容器的温度提高时，导热膜接收的热能增加，导热膜中的气囊更加膨胀，膨胀的气囊通过导热膜将导电板向上顶，上移的导电板与第一导电块和第二导电块接触，从而形成“第一导电块-导电板-第二导电块”这样一条导电线路，从而将风扇的供电接通，风扇进行工作吹风；导电板能够完全覆盖导热膜；通过设置在第一导电块和第二导电块远离气囊一侧的绝缘板，避免用户手碰导电板，从而引发触电事故；

S5，当风扇吹风一定时间后，电容器温度下降，从而导热膜中的气囊缩小，导热膜从张开逐渐褶皱，气囊的缩小带动导电板远离第一导电块和第二导电块，“第一导电块-导电板-第二导电块”这样一条导电线路断开，风扇供电断开，风扇停止工作，期间气囊一直为导电板提供支持力，并对导电板的下降提供了缓冲作用；

S6，当温度下降时，导热膜中原本鼓起的气囊逐渐变瘪，气囊上方的导电板在重力的作用下，对气囊施加向下的压力，导电板位置下降，气囊变小，导电板下方的气体被压缩后向第一导热柱和第二导热柱的方向流动，而随着导电板的下降，导电板上方的空间增大，因此，被压缩的气体再次从第一导热柱和第二导热柱流向导电板上方，在导电板两侧形成半回旋气流，从而将导热膜、导热管、第一导热柱和第二导热柱上的热能带出。

依照上述方案制造出来的散热电容器，基本如附图1所示，

本发明的电容器散热装置，包括导热管3和电源(图中未示出)，导热管3内安置有包裹绝缘纸2的电容器1元件，导热管3远离电容器1引线的端部设有隔热手柄；导热管3的两端分别设有第一导热柱4和第二导热柱5；第一导热柱4和第二导热柱5之间设有防尘网布；第二导热柱5顶端固设有支撑板8，支撑板8固设有面向电容器1元件的风扇9；第一导热柱4顶端固设有第一导电块6，支撑板8边缘固设有第二导电块7，导热管3的侧壁开设有凹槽，凹槽内设有气囊11，气囊11外套有导热膜12，凹槽两端设有引导架；导热膜12顶部固设有导电板10，导电板10能够同时与第一导电块6、第二导电块7接触；导电板10能够完全覆盖导热膜12；第一导电块6和第二导电块7远离气囊11一侧设有绝缘板；“风扇9-电源-第一导电块6-导电板10-第二导电块7”依次串联，构成一个独立电路。

绝缘纸2保证电容器1元件与散热装置之间是绝缘的，导热管3包围电容器1元件，充分感应电容器1元件的热量，并且导热管3与外界空气相接触，相比现有技术中仅仅通过导热横梁来散热，本方案中的散热面积增大，更加有力与电容器1元件的散热；导热管3远离电容器1引线的端部设置的隔热手柄，作用是手柄方便用户手持调整电容器1，手柄采用隔热材料，防止用户调整电容器1时烫伤，提高安全性；

导热管3侧壁开设有凹槽，凹槽时用来安置气囊11的，导气囊11上套接导热膜12，导热膜12与导热管3在凹槽中固接，保证导热膜12能够接受到导热管3传来的热量；凹槽两端的引导架限定导热膜12中的气囊11膨胀缩小的方向，提高气囊11感受温度时，同等体积变化下，竖直方向的变化量，进一步增强导电板10上下变化的灵敏度；导热膜12在默认状态下处于褶皱状态，当导热膜12接受到导热管3传来的高温时，导热膜12内的气囊11受热膨胀，膨胀的气囊11撑开导热膜12，使得导热膜12的褶皱消失，此时导热膜12处于张开状态，导热膜12与外界空气接触面积增大，进一步加大了散热部分的散热面积，有利于电容器1元件的散热；

导热管3的两端分别设有第一导热柱4和第二导热柱5，扩大热量的散发面积；在第二导热柱5的顶端固设有用来支撑风扇9的支撑板8，而风扇9是用来吹风，加强气体流动速度的，风扇9面向电容器1元件增强了“第一导热柱4—导热管3-第二导热柱5”这样一个U形结构内部与外界空气的气流交换，提高了散热效率；设在导热柱之间的防尘网布防止灰尘落到导热膜12上，降低导热膜12的导热效率，从而使得散热效果下降；

而上面的风扇9并不是一直工作的，风扇9工作的开关由固设在导热膜12上的导电板10决定的，在第一导热柱4顶端固设有第一导电块6，支撑板8边缘固设有第二导电块7，当电容器1元件的温度提高时，导热膜12接收的热能增加，导热膜12中的气囊11更加膨胀，膨胀的气囊11通过导热膜12将导电板10向上顶，上移的导电板10与第一导电块6和第二导电块7接触，从而形成“第一导电块6-导电板10-第二导电块7”这样一条导电线路，从而将风扇9的供电接通，风扇9进行工作吹风；当风扇9吹风道一定时间后，电容器1元件温度下降，从而导热膜12中的气囊11缩小，导热膜12从张开逐渐褶皱，气囊11的缩小带动导电板10远离第一导电块6和第二导电块7，“第一导电块6-导电板10-第二导电块7”这样一条导电线路断开，风扇9供电断开，风扇9停止工作，期间气囊11一直为导电板10提供支持力，并对导电板10的下降提供了缓冲作用；

此外，当温度下降时，导热膜12中原本鼓起的气囊11逐渐变瘪，气囊11上方的导电板10在重力的作用下，对气囊11施加向下的压力，导电板10位置下降，气囊11变小，导电板10下方的气体被压缩后向第一导热柱4和第二导热柱5的方向流动，而随着导电板10的下降，导电板10上方的空间增大，因此，被压缩的气体再次从第一导热柱4和第二导热柱5流向导电板10上方，在导电板10两侧形成半回旋气流，从而将导热膜12、导热管3、第一导热柱4以及第二导热柱5上的热能带出；导电板10能够完全覆盖导热膜12，导电板10的面积进一步增大，增加了降温时，导电板10挤压的空气量，从而使得回旋的气流进一步增强，带走的热能也更多，进一步提高降温效果；第一导电块6和第二导电块7远离气囊11一侧的绝缘板作用是避免用户触碰电容器1时，手碰到第一导电块6或第二导电块7，从而用户触电，引发安全事故。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述(如将导电板、气囊、导热膜、导热柱和风扇沿电容器轴向对称设置)，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.便于电容器散热的方法，其特征在于，包括以下内容：

S1，绝缘纸保证电容器与散热装置之间是绝缘的，导热管包围电容器，充分感应电容器的热量，并且导热管与外界空气相接触，将电容器的热能传输到空气中；

S2，由于导热管与设置在导热管侧壁凹槽中的导热膜接触，导热管将电容器散发出的热能传输给导热膜，导热膜内的气囊感受到高温后膨胀，将导热膜从褶皱状态进一步撑开；导热膜内的气囊感受到低温时缩小，将导热膜从撑开状态重新变为褶皱状态；

S3，设置在导热管的两端的第一导热柱和第二导热柱，将导热管传输的热能，扩散到第一导热柱和第二导热柱与中，通过与外界空气接触部分，进行散热；

S4，当电容器的温度提高时，导热膜接收的热能增加，导热膜中的气囊更加膨胀，膨胀的气囊通过导热膜将导电板向上顶，上移的导电板与第一导电块和第二导电块接触，将“第一导电块-导电板-第二导电块”这样一条线路导通，从而将风扇的供电接通，风扇进行工作吹风；

S5，当风扇吹风一定时间后，电容器温度下降，从而导热膜中的气囊缩小，导热膜从张开逐渐褶皱，气囊的缩小带动导电板远离第一导电块和第二导电块，“第一导电块-导电板-第二导电块”这样一条导电线路断开，风扇供电断开，风扇停止工作，期间气囊一直为导电板提供支持力，并对导电板的下降提供了缓冲作用；

S6，当温度下降时，导热膜中原本鼓起的气囊逐渐变瘪，气囊上方的导电板在重力的作用下，对气囊施加向下的压力，导电板位置下降，气囊变小，导电板下方的气体被压缩后向第一导热柱和第二导热柱的方向流动，而随着导电板的下降，导电板上方的空间增大，因此，被压缩的气体再次从第一导热柱和第二导热柱流向导电板上方，在导电板两侧形成半回旋气流，从而将导热膜、导热管、第一导热柱和第二导热柱上的热能带出。

2.根据权利要求1所述的便于电容器散热的方法，其特征在于：在内容S4中，导电板的长度和宽度保证导电板能够完全覆盖导热膜。

3.根据权利要求1所述的便于电容器散热的方法，其特征在于：在内容S2中，通过设置在凹槽两端的引导架限制气囊横向扩张。

4.根据权利要求1所述的便于电容器散热的方法，其特征在于：在内容S3中，通过设置在第一导热柱和第二导热柱之间的防尘网布，限制外界灰尘进入第一导热柱和第二导热柱之间的空间内。

5.根据权利要求1所述的便于电容器散热的方法，其特征在于：在内容S4中，通过设置在第一导电块和第二导电块远离气囊一侧的绝缘板，避免用户手碰导电板，从而引发触电事故。

6.根据权利要求1所述的便于电容器散热的方法，其特征在于：在内容S1中，通过在导热管远离电容器引线的端部设置的隔热手柄，便于用户调整电容器位置。