CN111952005B - 一种可快速散热的大功率设备用电力电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，包括电缆本体、填充层和通电线芯，所述电缆本体的内部设置有填充层，所述连接管的顶端和动力盒的边侧相连通，所述动力盒的顶端和底端分别为弧形和平面结构，且动力盒的内部设置有第一阀板，所述第一阀板水平滑动连接在电缆本体外壁和动力盒内壁之间。该可快速散热的大功率设备用电力电缆，在线缆的内部区域使用输油管结构，利用输油管中的多个空腔结构，能够同步实现电缆的油冷和空气冷却，冷却方式更加多样化，同时由于冷却结构位于内部，所以对于电缆中线芯的冷却效果更好，并且气冷的动力来源来自于油冷结构中冷却油自身的流动，结构设计更加合理。

Description

一种可快速散热的大功率设备用电力电缆

技术领域

本发明涉及电力电缆技术领域，具体为一种可快速散热的大功率设备用电力电缆。

背景技术

电缆是用于传输电力的重要基础设施，根据使用场景的不同，电缆的规格也不相同，在大型大功率设备的运行使用过程中，其通电线缆无论是功率还是外径都较大，因此该类线缆在实际使用时，发热量也十分巨大，现有技术中为了给线缆进行散热操作，一般会使用空气冷却或油冷的方式对电缆进行降温冷却，但是现有的同类电力电缆在实际使用时存在以下问题：

传统冷却结构设计不合理，导致电缆本体中线芯降低温度的效率较低，只会单方面采用油冷或空气冷却的方式，并且，由于电缆本体的发热区域集中在电缆中的线芯区域，电缆中的填充区域导热性不好，导致电缆本体的外部区域温度要明显小于内部温度，而现有的冷却结构大多设置在电缆的表面，导致线芯部分无法被有效降温。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，以解决上述背景技术中提出传统冷却结构设计不合理，导致电缆本体中线芯降低温度的效率较低，只会单方面采用油冷或空气冷却的方式，并且，由于电缆本体的发热区域集中在电缆中的线芯区域，电缆中的填充区域导热性不好，导致电缆本体的外部区域温度要明显小于内部温度，而现有的冷却结构大多设置在电缆的表面，导致线芯部分无法被有效降温的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，包括电缆本体、填充层和通电线芯，所述电缆本体的内部设置有填充层，且填充层的中心区域设置有通电线芯，并且通电线芯的边侧设置有输油管，所述输油管中固定有隔板，且隔板的两侧分别是位于输油管内部的第一空腔和第二空腔，所述第一空腔和油腔相连通，且油腔位于分流板的内部，所述分流板和电缆本体的轴线为相互垂直分布，且分流板为弧形结构，两者为固定连接，并且分流板的顶端和连接管的底端相连通，所述连接管的顶端和动力盒的边侧相连通，所述动力盒的顶端和底端分别为弧形和平面结构，且动力盒的内部设置有第一阀板，所述第一阀板水平滑动连接在电缆本体外壁和动力盒内壁之间，且第一阀板的右侧和伸缩杆的输出端相连，并且伸缩杆固定在动力盒的右侧壁上。

优选的，所述第一阀板的边侧设置有第二阀板，且第二阀板为水平分布，两者呈90°夹角分布，并且第二阀板的下端面和滑杆的顶端固定连接。

优选的，所述滑杆为垂直分布，且滑杆通过弹簧垂直滑动连接在动力盒的底壁上，并且滑杆的底端设置有接触开关。

优选的，所述接触开关在动力盒的底壁以及滑杆的底端均有分布，且接触开关和伸缩杆为电性连接。

优选的，所述第二空腔和第一空腔之间设置有密封片，且密封片密封固定在隔板和输油管的内壁之间，并且第二空腔和输气管的底端相连通。

优选的，所述密封片为弹性材料，且其两侧分别为第一空腔和第二空腔，所述输气管的顶端与气腔相连通。

优选的，所述气腔开设在凸起条的内部，且凸起条的右侧开设有与气腔相连通的气孔，并且气孔的内部设置有滤网，气孔的尾端为朝向电缆本体表面倾斜分布。

优选的，所述凸起条的左侧为弧形结构，且凸起条和电缆本体的外表面为固定连接，并且凸起条呈螺旋状分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可快速散热的大功率设备用电力电缆，在线缆的内部区域使用输油管结构，利用输油管中的多个空腔结构，能够同步实现电缆的油冷和空气冷却，冷却方式更加多样化，同时由于冷却结构位于内部，所以对于电缆中线芯的冷却效果更好，并且气冷的动力来源来自于油冷结构中冷却油自身的流动，结构设计更加合理；

1.输油管以及第一空腔的结构设计，能够利用分流板以及油腔的结构使用，使冷却油能够进入到电缆的内部、通电线芯附近的内部空间中，从而使电缆本体的内部高温能够更加高效的透过输油管和内部流动的冷却油接触，从而实现提高冷却效率的目的；

2.第二空腔的结构设计以及输气管等结构的使用，能够在保证线芯附近空间完全密封的前提下，利用外界的自然空气在空腔中的自然流动、实现电缆本体内部通电线芯的散热，配合第一空腔中冷却油的使用，实现多方式散热降温的目的，避免高温情况下电缆本体内部结构的损毁；

进一步的第一阀板以及第二阀板的结构使用，使正常流入动力盒中的冷却油，能够在第二阀板和第一阀板的综合作用下、使进入到油腔中的冷却油能够循环间歇的处于高压状态，从而增加冷却油在增压情况下对第二空腔附近的密封片对外扩张作用力，从而利用密封片的弹性形变使第二空腔中的气体被瞬间压缩，从而产生气流并从气孔处吹出，实现高效气流散热的同时，使电缆本体的表面能够被便捷清理。

附图说明

图1为本发明正剖面结构示意图；

图2为本发明分流板正视结构示意图；

图3为本发明侧视结构示意图；

图4为本发明第一阀板正视结构示意图；

图5为本发明输油管结构示意图；

图6为本发明密封片上弹后正视结构示意图。

图中：1、电缆本体；2、填充层；3、通电线芯；4、输油管；5、第一空腔；6、第二空腔；7、隔板；8、油腔；9、分流板；10、连接管；11、动力盒；12、第一阀板；13、伸缩杆；14、第二阀板；15、滑杆；16、弹簧；17、接触开关；18、密封片；19、输气管；20、气腔；21、气孔；22、凸起条。

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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，包括电缆本体1、填充层2、通电线芯3、输油管4、第一空腔5、第二空腔6、隔板7、油腔8、分流板9、连接管10、动力盒11、第一阀板12、伸缩杆13、第二阀板14、滑杆15、弹簧16、接触开关17、密封片18、输气管19、气腔20、气孔21和凸起条22，电缆本体1的内部设置有填充层2，且填充层2的中心区域设置有通电线芯3，并且通电线芯3的边侧设置有输油管4，输油管4中固定有隔板7，且隔板7的两侧分别是位于输油管4内部的第一空腔5和第二空腔6，第一空腔5和油腔8相连通，且油腔8位于分流板9的内部，分流板9和电缆本体1的轴线为相互垂直分布，且分流板9为弧形结构，两者为固定连接，并且分流板9的顶端和连接管10的底端相连通，连接管10的顶端和动力盒11的边侧相连通，动力盒11的顶端和底端分别为弧形和平面结构，且动力盒11的内部设置有第一阀板12，第一阀板12水平滑动连接在电缆本体1外壁和动力盒11内壁之间，且第一阀板12的右侧和伸缩杆13的输出端相连，并且伸缩杆13固定在动力盒11的右侧壁上。

第一阀板12的边侧设置有第二阀板14，且第二阀板14为水平分布，两者呈90°夹角分布，并且第二阀板14的下端面和滑杆15的顶端固定连接，滑杆15为垂直分布，且滑杆15通过弹簧16垂直滑动连接在动力盒11的底壁上，并且滑杆15的底端设置有接触开关17，接触开关17在动力盒11的底壁以及滑杆15的底端均有分布，且接触开关17和伸缩杆13为电性连接，冷却油在动力盒11中堆积时，第二阀板14会相应的缓慢下移，并带动滑杆15在动力盒11的底端相应垂直移动，当第二阀板14向下移动至最大程度时，此时第二阀板14会脱离对第一阀板12的遮挡，此时滑杆15的底端也会移动至最下方，此时两个接触开关17便会处于相互贴合的状态，伸缩杆13便会通电运行，将第一阀板12向左侧推出。

第二空腔6和第一空腔5之间设置有密封片18，且密封片18密封固定在隔板7和输油管4的内壁之间，并且第二空腔6和输气管19的底端相连通，密封片18为弹性材料，且其两侧分别为第一空腔5和第二空腔6，输气管19的顶端与气腔20相连通，气腔20开设在凸起条22的内部，且凸起条22的右侧开设有与气腔20相连通的气孔21，并且气孔21的内部设置有滤网，气孔21的尾端为朝向电缆本体1表面倾斜分布，原本在动力盒11中堆积的冷却液便会瞬间通过连接管10进入到油腔8以及第一空腔5中，此时第一空腔5中的压强会骤然增加，此时图5中的密封片18便会急速向外侧膨胀并如图6所示，因此第二空腔6中的体积会瞬间大幅度减小，产生高速流动的气流经由输气管19进入到气腔20中、并最终从气孔21处喷出，如图6中箭头所示，在气孔21的倾斜方向引导作用下，电缆本体1的表面便会被相应的清理。

凸起条22的左侧为弧形结构，且凸起条22和电缆本体1的外表面为固定连接，并且凸起条22呈螺旋状分布，同时凸起条22螺旋状设置的目的是避免线缆在放置在安装面上时，存在气孔21喷出气流的死角，同时减小电缆本体1和安装面或其他线缆的接触面积，提升散热效率。

工作原理：在电缆本体1使用过程中，通电线芯3用于传输电力，因此长时间的使用后会产生大量的热量，使用者可将冷却油通入到动力盒11中，首先冷却油在动力盒11的内部堆积，首先会直接经由连接管10进入到分流板9，此时在油腔8的连通作用下，冷却油进入到输油管4中，由于与图2中油腔8相连通的是输油管4中的第一空腔5，因此冷却油会进入到第一空腔5中而非第二空腔6内部，随后冷却油在第一空腔5中相对匀速流动，由于第一空腔5位于电缆本体1内部且更靠近发热源头的通电线芯3，因此通电线芯3运行产生的热量会在填充层2的绝缘作用下经由输油管4的侧壁被第一空腔5内部的冷却油所吸收，从而实现油冷的目的；

相应的，第二空腔6也会吸收一定的热量，由于第二空腔6、输气管19、气腔20和气孔21处于相互连通的状态，因此外界空气能够通过上述连通结构与第二空腔6处于连通状态，从而实现自然空气冷却的目的，提升冷却效率，相应的，当冷却油在动力盒11中堆积时，第二阀板14会相应的缓慢下移，并带动滑杆15在动力盒11的底端相应垂直移动，当第二阀板14向下移动至最大程度时，此时第二阀板14会脱离对第一阀板12的遮挡，此时滑杆15的底端也会移动至最下方，此时两个接触开关17便会处于相互贴合的状态，伸缩杆13便会通电运行，将第一阀板12向左侧推出，原本在动力盒11中堆积的冷却液便会瞬间通过连接管10进入到油腔8以及第一空腔5中，此时第一空腔5中的压强会骤然增加，此时图5中的密封片18便会急速向外侧膨胀并如图6所示，因此第二空腔6中的体积会瞬间大幅度减小，产生高速流动的气流经由输气管19进入到气腔20中、并最终从气孔21处喷出，如图6中箭头所示，在气孔21的倾斜方向引导作用下，电缆本体1的表面便会被相应的清理，同时凸起条22螺旋状设置的目的是避免线缆在放置在安装面上时，存在气孔21喷出气流的死角，同时减小电缆本体1和安装面或其他线缆的接触面积，提升散热效率。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，包括电缆本体（1）、填充层（2）和通电线芯（3），其特征在于：所述电缆本体（1）的内部设置有填充层（2），且填充层（2）的中心区域设置有通电线芯（3），并且通电线芯（3）的边侧设置有输油管（4），所述输油管（4）中固定有隔板（7），且隔板（7）的两侧分别是位于输油管（4）内部的第一空腔（5）和第二空腔（6），所述第一空腔（5）和油腔（8）相连通，且油腔（8）位于分流板（9）的内部，所述分流板（9）和电缆本体（1）的轴线为相互垂直分布，且分流板（9）为弧形结构，分流板（9）和电缆本体（1）为固定连接，并且分流板（9）的顶端和连接管（10）的底端相连通，所述连接管（10）的顶端和动力盒（11）的边侧相连通，所述动力盒（11）的顶端和底端分别为弧形和平面结构，且动力盒（11）的内部设置有第一阀板（12），所述第一阀板（12）水平滑动连接在电缆本体（1）外壁和动力盒（11）内壁之间，且第一阀板（12）的右侧和伸缩杆（13）的输出端相连，并且伸缩杆（13）固定在动力盒（11）的右侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，其特征在于：所述第一阀板（12）的边侧设置有第二阀板（14），且第二阀板（14）为水平分布，两者呈90°夹角分布，并且第二阀板（14）的下端面和滑杆（15）的顶端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，其特征在于：所述滑杆（15）为垂直分布，且滑杆（15）通过弹簧（16）垂直滑动连接在动力盒（11）的底壁上，并且滑杆（15）的底端设置有接触开关（17）。

4.根据权利要求3所述的一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，其特征在于：所述接触开关（17）在动力盒（11）的底壁以及滑杆（15）的底端均有分布，且接触开关（17）和伸缩杆（13）为电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，其特征在于：所述第二空腔（6）和第一空腔（5）之间设置有密封片（18），且密封片（18）密封固定在隔板（7）和输油管（4）的内壁之间，并且第二空腔（6）和输气管（19）的底端相连通。

6.根据权利要求5所述的一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，其特征在于：所述密封片（18）为弹性材料，且其两侧分别为第一空腔（5）和第二空腔（6），所述输气管（19）的顶端与气腔（20）相连通。

7.根据权利要求6所述的一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，其特征在于：所述气腔（20）开设在凸起条（22）的内部，且凸起条（22）的右侧开设有与气腔（20）相连通的气孔（21），并且气孔（21）的内部设置有滤网，气孔（21）的尾端为朝向电缆本体（1）表面倾斜分布。

8.根据权利要求7所述的一种可快速散热的大功率设备用电力电缆，其特征在于：所述凸起条（22）的左侧为弧形结构，且凸起条（22）和电缆本体（1）的外表面为固定连接，并且凸起条（22）呈螺旋状分布。

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