CN111293723B - 一种电力变压器自动投切装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电力变压器自动投切装置，包括箱体，围绕所述箱体设置有外冷装置，所述外冷装置靠近所述箱体的一侧设置有补偿降温机构，所述外冷装置通过通风管道连接有若干并联设置的鼓风机；所述外冷装置包括围绕所述箱体设置的上环管和下环管，所述上环管和所述下环管之间插接有若干排管，所述排管靠近所述箱体的一侧端面上设置有通风孔，所述通风孔内安装有磁性摇摆喷头；所述上环管和所述下环管靠近所述箱体的一侧分别设置有导轨，所述补偿降温机构架设于两个所述导轨之间，通过围绕自动投切装置箱体设置的外冷装置以及配合外冷装置设置的补偿降温机构有效提高了降温效果。

Description

一种电力变压器自动投切装置

技术领域

本发明实施例涉及变压器技术领域，具体涉及一种电力变压器自动投切装置。

背景技术

由于企业各部门的用电是随机的，且昼夜负荷不均匀、季节不同变压器的运行方式也不尽相同，导致变压器在很多时候都处在轻载或空载运行状态。变压器的功率因数因此下降、电流增大，电流在流经变压器和线路时将产生较大的功率损耗，不仅使工厂电力系统总的功损耗增大，也加速了变压器的绝缘老化。传统的变压器的切换大多通过人工操作完成，安全系数低且当配电变压器内部发生故障、低压侧失压分闸或过流故障分闸后，不能实现快速故障隔离和用户供电恢复。

专利号为CN201110239878.7的一种电力输运系统的变压器自动投切装置，通过与变压器串联的断路器以及与断路器电性连接的采用32位DSP数字信号处理器TMSF2811为核心部件的CPU控制断路器的通断，可实现电力输运系统中的变压器基于负荷的自动投切功能，使变压器处于经济运行状态，降低电力系统运行成本，方便变压器的无人化管理，节约人力物力。

但是在自动投切装置在运行的过程中电气元件以及线路导线会产生大量的热量，热量容易造成电气元件的老化，不仅缩短自动投切装置的寿命，而且容易造成自动投切装置的运行故障，从而造成变压器的投切故障问题，现有技术常在自动投切装置的箱体外侧加装散热片，但是散热片不仅散热效果较差，而且散热片上容易滋长青苔，影响散热片的散热效果。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种电力变压器自动投切装置，通过围绕自动投切装置箱体设置的外冷装置以及配合外冷装置设置的补偿降温机构有效提高了降温效果，以解决现有技术中由于采用散热片对自动投切装置进行降温而导致的降温效果差、缩短装置使用寿命的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种电力变压器自动投切装置，包括箱体，围绕所述箱体设置有外冷装置，所述外冷装置靠近所述箱体的一侧设置有补偿降温机构，所述外冷装置通过通风管道连接有若干并联设置的鼓风机；

所述外冷装置包括围绕所述箱体设置的上环管和下环管，所述上环管和所述下环管之间插接有若干排管，所述排管靠近所述箱体的一侧端面上设置有通风孔，所述通风孔内安装有磁性摇摆喷头；

所述上环管和所述下环管靠近所述箱体的一侧分别设置有导轨，所述补偿降温机构架设于两个所述导轨之间。

本发明实施例的特征还在于，所述排管的两端分别与所述上环管和所述下环管转动连接；

所述补偿降温机构包括竖直设置于两个所述导轨之间的支撑杆，所述支撑杆的两端分别设置有沿所述导轨移动的滑辊，所述支撑杆上靠近所述上环管的一端设置有用于所述滑辊的驱动装置，所述支撑杆上靠近所述上环管的一端设置有排管磁吸单元，所述排管上设置有与所述排管磁吸单元相对应的衔铁块。

本发明实施例的特征还在于，所述支撑杆上安装有若干温控单元，所述温控单元上设置有与所述磁性摇摆喷头相对应的喷头磁吸单元，所述排管磁吸单元以及所述喷头磁吸单元分别与所述温控单元串接。

本发明实施例的特征还在于，所述排管磁吸单元包括安装在所述支撑杆上靠近所述上环管一端的基座块，所述基座块上绕卷有与所述衔铁块相对应的电磁线圈，所述电磁线圈通过吸引所述衔铁块带动所述排管转动。

本发明实施例的特征还在于，所述排管的两端分别套装有轴承环，所述上环管上设置有用于所述轴承环安装的上嵌装块，所述下环管上设置有用于所述轴承环安装的下嵌装块，所述上嵌装块内设置有用于所述轴承环安装的嵌装槽，所述上嵌装块上设置有开口端靠近所述排管设置的滑动腔，所述排管上设置有嵌装在所述滑动腔内的滑块，所述滑动腔内设置有与所述滑块相连接的弹簧单元。

本发明实施例的特征还在于，所述衔铁块设置在所述排管靠近所述箱体的一侧端面上，且所述衔铁块设置在所述排管靠近所述上嵌装块一端的中心位置。

本发明实施例的特征还在于，所述温控单元包括设置在所述支撑杆上的元件基座，所述元件基座内设置有空腔，所述空腔内通过导电隔板分隔有热膨胀腔以及导电腔，所述热膨胀腔内设置有热膨胀元件，所述导电腔内远离所述导电隔板的一侧端面设置有固定导电卡，所述导电隔板在所述空腔内沿远离或靠近所述固定导电卡的方向移动，所述导电隔板靠近所述导电腔的一侧端面上设置有与所述固定导电卡相对应的插接导电片，在所述导电腔内所述固定导电卡向所述插接导电片方向安装有弹簧件。

本发明实施例的特征还在于，所述喷头磁吸单元包括在所述元件基座靠近所述排管的一侧端面设置有绕卷线圈。

本发明实施例的特征还在于，所述磁性摇摆喷头包括在所述排管上所述通风孔内设置的喷头基座，所述喷头基座与所述通风孔旋合连接，所述喷头基座上球铰接有球型喷头，所述球型喷头靠近所述箱体的一侧设置有与所述绕卷线圈相对应的衔铁环，所述衔铁环与所述喷头基座之间设置有弹性部件，所述绕卷线圈通过吸引所述衔铁环带动所述球型喷头转动。

弹性部件本发明的实施方式具有如下优点：

（1）本发明在自动投切装置的箱体外侧加装有外冷装置以及配合外冷装置使用的补偿降温机构，有效提高了自动投切装置运行过程中降温效果，减缓线路老化问题，延长装置使用寿命；

（2）本发明的外冷装置通过通风管道连接有若干并联设置的鼓风机，鼓风机之间可采用继电器进行切换，在外冷装置的运行过程中，不仅能够同时启动多台鼓风机提高风量，提高外冷装置的散热效果，而且能够在鼓风机损坏的情况下替换损坏的鼓风机继续工作，从而保证对自动投切装置的有效散热，避免鼓风机损坏影响自动投切装置散热造成变压器自动投切故障的问题；

（3）本发明外冷装置靠近箱体的一侧设置有补偿降温机构，补偿降温机构通过驱动装置带动其围绕箱体往复运动，并通过温控单元对箱体周围温度进行检测，当箱体温度过高使得温控单元导通时，切断驱动装置的供电电路，打开排管磁吸单元以及喷头磁吸单元，外冷装置的排管以及排管上安装的磁性摇摆喷头分别向排管磁吸单元和喷头磁吸单元方向摆动，从而增大箱体局部区域的风量，提高箱体的局部降温效果，保证箱体的有效散热，保证箱体内电气元件的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例的整体结构俯视结构示意图；

图2为本发明实施例的主视结构示意图；

图3为本发明实施例的排管结构示意图；

图4为本发明实施例的图3中A的放大结构示意图；

图5为本发明实施例的图3中B的放大结构示意图；

图6为本发明实施例的上环管仰视结构示意图。

图中：

1-箱体；2-外冷装置；3-补偿降温机构；

21-上环管；22-下环管；23-排管；24-磁性摇摆喷头；25-通风孔；26-导轨；

211-上嵌装块；212-嵌装槽；213-滑动腔；214-弹簧单元；

221-下嵌装块；

231-轴承环；232-滑块；233-衔铁块；

241-喷头基座；242-球型喷头；243-衔铁环；244-弹性部件；

31-支撑杆；32-滑辊；33-驱动装置；34-排管磁吸单元；35-温控单元；36-喷头磁吸单元；

341-基座块；342-电磁线圈；

351-元件基座；352-空腔；353-导电隔板；354-热膨胀腔；355-导电腔；356-热膨胀元件；357-固定导电卡；358-插接导电片；359-弹簧件；

361-绕卷线圈。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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做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。

如图1所示，本发明提供了一种电力变压器自动投切装置，包括自动投切装置的箱体1，箱体1内设置有用于电力变压器自动投切的控制回路，在箱体1的外侧围绕箱体1设置有外冷装置2，外冷装置2靠近箱体1的一侧设置有补偿降温机构3，补偿降温机构3配合外冷装置2使用不仅有效提高了箱体1的散热效果，而且方便对箱体1进行局部降温散热处理，从而有效提高箱体1的局部散热功能。

此外本发明的外冷装置2通过通风管道连接有若干并联设置的鼓风机，鼓风机之间可采用继电器进行切换，在外冷装置2的运行过程中，不仅能够同时启动多台鼓风机提高风量，提高外冷装置的散热效果，而且能够在鼓风机损坏的情况下替换损坏的鼓风机继续工作，从而保证对自动投切装置的有效散热，避免鼓风机损坏影响自动投切装置散热造成变压器自动投切故障的问题。

如图2所示，外冷装置2包括围绕箱体1设置的上环管21和下环管22，上环管21和下环管22之间插接有若干排管23，上环管21和下环管22分别与鼓风机导通连接，排管23的两端分别与上环管21和下环管22导通连接，在排管23靠近箱体1的一侧端面上设置有通风孔25，冷风通过上环管21和下环管22进入排管23内，沿排管23上的通风孔25吹向箱体1，从而达到箱体1的冷却效果。

在上环管21和下环管22靠近箱体1的一侧分别设置有导轨26，补偿降温机构3架设于两个导轨26之间，并沿导轨26围绕箱体1往返运动，从而对箱体1温度进行检测。

本发明实施例的排管23的两端分别与上环管21和下环管22转动连接，如图2所示，本发明的补偿降温机构3包括竖直设置于两个导轨26之间的支撑杆31，支撑杆31的两端分别设置有沿导轨26移动的滑辊32，支撑杆31上靠近上环管21的一端设置有用于滑辊32的驱动装置33，驱动装置33为与滑辊32传动连接的驱动电机，驱动电机的输出轴与滑辊32通过齿轮传输的方式连接，通过驱动装置33带动滑辊32转动，从而带动支撑杆31沿上环管21上设置的导轨26移动，便于补偿降温机构3围绕箱体1移动进行局部的散热功能。

在支撑杆31上靠近上环管21的一端设置有排管磁吸单元34，排管23上设置有与排管磁吸单元34相对应的衔铁块233，由于排管23的两端分别与上环管21和下环管22转动连接，为此通过排管磁吸单元34吸引衔铁块233，从而带动排管23向补偿降温机构3所在位置旋转，从而起到箱体1的局部散热功能。

此外，当补偿降温机构3通过驱动装置33带动其沿导轨26移动的过程中，排管磁吸单元34始终处于通电状态，从而补偿降温机构3边移动边吸引排管23向靠近补偿降温机构3方向旋转，从而实现排管23的来回摆动，增大了排管23的冷却范围，提高散热效率。

如图2和图4所示，排管磁吸单元34包括安装在支撑杆31上靠近上环管31一端的基座块341，基座块341上绕卷有与衔铁块233相对应的电磁线圈342，电磁线圈342通过吸引衔铁块233带动排管23转动。

此外，如图4和图6所示，排管23的两端分别套装有轴承环231，上环管21上设置有用于轴承环231安装的上嵌装块211，下环管22上设置有用于轴承环231安装的下嵌装块221，上嵌装块211内设置有用于轴承环231安装的嵌装槽212，上嵌装块211上设置有开口端靠近排管23设置的滑动腔213，排管23上设置有嵌装在滑动腔213内的滑块232，滑动腔213内设置有与滑块232相连接的弹簧单元214。

通过轴承环231减少排管23旋转过程中的摩擦力，当排管磁吸单元34的电磁线圈342通电时，电磁线圈342周围产生磁场，当磁场对衔铁块233的吸引力大于弹簧单元214对滑块232的阻力或者拉力时，衔铁块233在电磁线圈342磁力作用下向补偿降温机构3所在位置旋转，从而排管23上通风孔25的排放角度，从而实现箱体1的局部散热功能，当排管磁吸单元34的电磁线圈342断电后，在弹簧单元214的拉力或者弹力的作用下使得排管23恢复至原来的位置。

由于排管23上的滑块232与上嵌装块211之间设置有弹簧单元214，为此，在排管磁吸单元34的电磁线圈342断电后，在弹簧单元214的拉力或者弹力的作用下使得排管23沿滑动腔213来回摆动，直至恢复至原来的位置，有效扩大了排管23的冷却范围，减少了冷却死角。

本发明的衔铁块233设置在排管23靠近箱体1的一侧端面上，且衔铁块233设置在排管23靠近上嵌装块211一端的中心位置，方便通过排管磁吸单元34左右拉动排管23转动。

如图2和图3所示，在支撑杆31上安装有若干温控单元35，温控单元35与电源串接，在通风孔25内安装有磁性摇摆喷头24，温控单元35上设置有与磁性摇摆喷头24相对应的喷头磁吸单元36，排管磁吸单元34以及喷头磁吸单元36分别与温控单元35串接，当温控单元35闭合时，电流通过温控单元35流向排管磁吸单元34以及喷头磁吸单元36，通过温控单元35控制排管磁吸单元34和喷头磁吸单元36的开合。

此外本发明的驱动装置33通过继电器与补偿降温机构3的温控单元35电性连接，在温控单元35导通时，继电器控制驱动装置33断电在，在温控单元35不导通时，继电器控制驱动装置33得电。

如图2和图5所示，温控单元35包括设置在支撑杆31上的元件基座351，元件基座351内设置有空腔352，空腔352内通过导电隔板353分隔有热膨胀腔354以及导电腔355，热膨胀腔354内设置有热膨胀元件356，导电腔355内远离导电隔板353的一侧端面设置有固定导电卡357，导电隔板353在空腔352内沿远离或靠近固定导电卡357的方向移动，导电隔板353靠近导电腔355的一侧端面上设置有与固定导电卡357相对应的插接导电片358，在导电腔355内固定导电卡357向插接导电片358方向安装有弹簧件359，通过温控单元35提高对于箱体1温度变化感知的灵敏度，及时控制箱体1温度。

热膨胀元件356受热膨胀，当热膨胀元件356的膨胀体积大于热膨胀腔354的容纳体积时，热膨胀元件356向导电腔355方向挤压导电隔板353，当热膨胀元件356的膨胀对导电隔板353的推力大于弹簧件359的弹力作用时，导电隔板353上的插接导电片358向固定导电卡357方向移动并插接在固定导电卡357中，从而实现温控单元35的导通；在箱体1周围温度下降后，热膨胀元件356发生收缩，导电隔板353在弹簧件359弹力作用下向远离固定导电卡357方向移动，插接导电片358从固定导电卡357中脱离，从而实现温控单元35的断电。

如图4所示，喷头磁吸单元36包括在元件基座351靠近排管23的一侧端面设置有绕卷线圈361。

磁性摇摆喷头24包括在排管23上通风孔25内设置的喷头基座241，喷头基座241与通风孔25旋合连接，喷头基座241上球铰接有球型喷头242，球型喷头242靠近箱体1的一侧设置有与绕卷线圈361相对应的衔铁环243，衔铁环243与喷头基座241之间设置有弹性部件244，绕卷线圈361通过吸引衔铁环243带动球型喷头242转动。

弹性部件当喷头磁吸单元36的绕卷线圈361通电时，绕卷线圈361周围产生磁场，当磁场对衔铁环243的吸引力大于弹性部件244对衔铁环243的阻力或时，衔铁环243在绕卷线圈361磁力作用下向喷头磁吸单元36所在位置旋转从而风向，使得若干磁性摇摆喷头24指向同一位置，从而提高箱体1上局部位置的散热功能，通过温控单元35及时检测到箱体1的高温位置，并通过喷头磁吸单元36使得磁性摇摆喷头24喷向局部高温位置，以便及时降低箱体1的局部升温问题，有效减少箱体1的散热死角，提高散热效果。

当喷头磁吸单元36的绕卷线圈361断电后，在弹性部件244的拉力或者弹力的作用下使得弹性部件244恢复至原来的位置，使得球形喷头242恢复至原位。

本发明的补偿降温机构3通过驱动装置33带动其围绕箱体1往复运动，并通过温控单元35对箱体1周围温度进行检测，由于排管磁吸单元34以及喷头磁吸单元36分别与温控单元35串接，当箱体1温度过高使得温控单元35导通时，切断驱动装置33的供电电路，打开排管磁吸单元34以及喷头磁吸单元36，外冷装置2的排管23以及排管23上安装的磁性摇摆喷头24分别向排管磁吸单元34和喷头磁吸单元36方向摆动，从而增大箱体1局部区域的风量，提高箱体1的局部降温效果，保证箱体1的有效散热，保证箱体1内电气元件的稳定运行。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种电力变压器自动投切装置，其特征在于，包括箱体（1），围绕所述箱体（1）设置有外冷装置（2），所述外冷装置（2）靠近所述箱体（1）的一侧设置有补偿降温机构（3），所述外冷装置（2）通过通风管道连接有若干并联设置的鼓风机；

所述外冷装置（2）包括围绕所述箱体（1）设置的上环管（21）和下环管（22），所述上环管（21）和所述下环管（22）之间插接有若干排管（23），所述排管（23）靠近所述箱体（1）的一侧端面上设置有通风孔（25），所述通风孔（25）内安装有磁性摇摆喷头（24）；

所述上环管（21）和所述下环管（22）靠近所述箱体（1）的一侧分别设置有导轨（26），所述补偿降温机构（3）架设于两个所述导轨（26）之间；

所述排管（23）的两端分别与所述上环管（21）和所述下环管（22）转动连接；

所述补偿降温机构（3）包括竖直设置于两个所述导轨（26）之间的支撑杆（31），所述支撑杆（31）的两端分别设置有沿所述导轨（26）移动的滑辊（32），所述支撑杆（31）上靠近所述上环管（21）的一端设置有用于所述滑辊（32）的驱动装置（33），所述支撑杆（31）上靠近所述上环管（21）的一端设置有排管磁吸单元（34），所述排管（23）上设置有与所述排管磁吸单元（34）相对应的衔铁块（233）；

所述支撑杆（31）上安装有若干温控单元（35），所述温控单元（35）上设置有与所述磁性摇摆喷头（24）相对应的喷头磁吸单元（36），所述排管磁吸单元（34）以及所述喷头磁吸单元（36）分别与所述温控单元（35）串接。

2.根据权利要求1所述的一种电力变压器自动投切装置，其特征在于，所述排管磁吸单元（34）包括安装在所述支撑杆（31）上靠近所述上环管（31）一端的基座块（341），所述基座块（341）上绕卷有与所述衔铁块（233）相对应的电磁线圈（342），所述电磁线圈（342）通过吸引所述衔铁块（233）带动所述排管（23）转动。

3.根据权利要求2所述的一种电力变压器自动投切装置，其特征在于，所述排管（23）的两端分别套装有轴承环（231），所述上环管（21）上设置有用于所述轴承环（231）安装的上嵌装块（211），所述下环管（22）上设置有用于所述轴承环（231）安装的下嵌装块（221），所述上嵌装块（211）内设置有用于所述轴承环（231）安装的嵌装槽（212），所述上嵌装块（211）上设置有开口端靠近所述排管（23）设置的滑动腔（213），所述排管（23）上设置有嵌装在所述滑动腔（213）内的滑块（232），所述滑动腔（213）内设置有与所述滑块（232）相连接的弹簧单元（214）。

4.根据权利要求3所述的一种电力变压器自动投切装置，其特征在于，所述衔铁块（233）设置在所述排管（23）靠近所述箱体（1）的一侧端面上，且所述衔铁块（233）设置在所述排管（23）靠近所述上嵌装块（211）一端的中心位置。

5.根据权利要求1所述的一种电力变压器自动投切装置，其特征在于，所述温控单元（35）包括设置在所述支撑杆（31）上的元件基座（351），所述元件基座（351）内设置有空腔（352），所述空腔（352）内通过导电隔板（353）分隔有热膨胀腔（354）以及导电腔（355），所述热膨胀腔（354）内设置有热膨胀元件（356），所述导电腔（355）内远离所述导电隔板（353）的一侧端面设置有固定导电卡（357），所述导电隔板（353）在所述空腔（352）内沿远离或靠近所述固定导电卡（357）的方向移动，所述导电隔板（353）靠近所述导电腔（355）的一侧端面上设置有与所述固定导电卡（357）相对应的插接导电片（358），在所述导电腔（355）内所述固定导电卡（357）向所述插接导电片（358）方向安装有弹簧件（359）。

6.根据权利要求5所述的一种电力变压器自动投切装置，其特征在于，所述喷头磁吸单元（36）包括在所述元件基座（351）靠近所述排管（23）的一侧端面设置有绕卷线圈（361）。

7.根据权利要求6所述的一种电力变压器自动投切装置，其特征在于，所述磁性摇摆喷头（24）包括在所述排管（23）上所述通风孔（25）内设置的喷头基座（241），所述喷头基座（241）与所述通风孔（25）旋合连接，所述喷头基座（241）上球铰接有球型喷头（242），所述球型喷头（242）靠近所述箱体（1）的一侧设置有与所述绕卷线圈（361）相对应的衔铁环（243），所述衔铁环（243）与所述喷头基座（241）之间设置有弹性部件（244），所述绕卷线圈（361）通过吸引所述衔铁环（243）带动所述球型喷头（242）转动。

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