CN112331452B - 一种高压电子式互感器温度调节装置 - Google Patents

一种高压电子式互感器温度调节装置 Download PDF

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Abstract

一种高压电子式互感器温度调节装置，及一种电子式互感器温度调节技术；为了解决现有的高压电子式互感器温度适应性差问题。本发明的换热干燥器设置在绝缘护套内部，一号导气管与换热干燥器相连通，一号导气管延伸至电子式互感器本体内部；二号导气管与底部第一接口相连通，二号导气管与双向气泵的一个气口连通，双向气泵的另一个气口与空气调节器的一个气口连通；空气调节器的另一个气口与干燥器的底部第二接口连通；所述空气调节器用于对空气进行制冷或制热；双向气泵用于控制气流方向，并且在双向气泵正向旋转时，换热干燥器处于换热状态，在双向气泵反向旋转时，换热干燥器处于除湿状态。有益效果为提高电子式互感器的温度适应性。

Description

一种高压电子式互感器温度调节装置
技术领域
本发明涉及一种电子式互感器温度调节技术。
背景技术
电子式互感器具有响应速度快，智能化水平高的优势，但是相对于电磁式互感器，电子式互感器的关键元器件受温度的影响较大，特别是高压电子互感器；如果高压电子互感器应用在低温地区或在温度较低的季节时，高压电子式互感器的准确度和可靠性都会降低，极大限制了高压电子式互感器的应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的高压电子式互感器温度适应性差问题；提出了一种高压电子式互感器温度调节装置。
本发明所述的一种高压电子式互感器温度调节装置包括一号导气管、换热干燥器、二号导气管、双向气泵和空气调节器；
所述换热干燥器设置在电子式互感器本体下部的绝缘护套的内部，并且换热干燥器设有顶部接口、底部第一接口和底部第二接口；所述一号导气管的底端与换热干燥器顶部接口相连通，一号导气管的顶端由绝缘护套的上部穿出，并延伸至电子式互感器本体内部；
所述双向气泵设有两个气口，空气调节器设有两个气口；二号导气管的顶端与换热干燥器底部第一接口相连通，二号导气管的底端由绝缘护套的下部穿出，并与双向气泵的一个气口连通，双向气泵的另一个气口与空气调节器的一个气口连通；空气调节器的另一个气口与干燥器的底部第二接口连通；所述空气调节器用于对空气进行制冷或制热；
所述双向气泵用于控制气流方向，并且在双向气泵正向旋转时，换热干燥器处于换热状态，此时，空气调节器输出的冷气或热气通入换热干燥器，利用换热干燥器内的冷气或热气实现与一号导气管中的气体进行热交换；在双向气泵反向旋转时，换热干燥器处于除湿状态，用于对其内部在升温和降温转换过程中生成的凝露进行去除。
本发明的工作原理为：利用双向气泵控制气流方向，当双向气泵正向旋转时，换热干燥器处于换热状态，此时空气调节器如果对空气进行制热，则制热后的空气通过双向气泵进入到换热干燥器，并与换热干燥器上部的空气完成热交换，使得进入电子式互感器本体的空气温度升高，进而提高电子式互感器本体的温度；如果双向气泵正向旋转时，换热干燥器处于换热状态，此时空气调节器如果对空气进行制冷，则制冷后的空气通过双向气泵进入到换热干燥器，并与换热干燥器上部的空气完成热交换，使得进入电子式互感器本体的空气温度降低，进而完成降低电子式互感器本体的温度。
当双向气泵反向旋转时，换热干燥器处于除湿状态，此时换热干燥器内部在升温和降温转换过程中生成的凝露转换为水滴，该水滴由换热干燥器底部排出。
本发明的有益效果是通过空气调节器的制冷或制热的转换，辅助换热干燥器实现调节电子式互感器本体内部的温度，同时利用双向气泵改变通入换热干燥器气流的方向，使得换热干燥器具有降低湿度的作用，提高电子式互感器内部的温度稳定性和避免由于温度变化造成的内部凝露，提高电子式互感器在低温环境下的准确度和可靠性，以及提高电子式互感器的温度适应性。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的一种高压电子式互感器温度调节装置的整体安装结构示意图；
图2为具体实施方式二中的换热干燥器处于除湿状态的剖面结构示意图；
图3为具体实施方式二中的换热干燥器处于换热状态的剖面结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种高压电子式互感器温度调节装置包括一号导气管3、换热干燥器4、二号导气管5、双向气泵6和空气调节器7；
所述换热干燥器4设置在电子式互感器本体1下部的绝缘护套2的内部，并且换热干燥器4设有顶部接口、底部第一接口和底部第二接口；所述一号导气管3的底端与换热干燥器4顶部接口相连通，一号导气管3的顶端由绝缘护套2的上部穿出，并延伸至电子式互感器本体1内部；
所述双向气泵6设有两个气口，空气调节器7设有两个气口；二号导气管5的顶端与换热干燥器4底部第一接口相连通，二号导气管5的底端由绝缘护套2的下部穿出，并与双向气泵6的一个气口连通，双向气泵6的另一个气口与空气调节器7的一个气口连通；空气调节器7的另一个气口与干燥器4的底部第二接口连通；所述空气调节器7用于对空气进行制冷或制热；
所述双向气泵6用于控制气流方向，并且在双向气泵6正向旋转时，换热干燥器4处于换热状态，此时，空气调节器7输出的冷气或热气通入换热干燥器4，利用换热干燥器4内的冷气或热气实现与一号导气管3中的气体进行热交换；在双向气泵6反向旋转时，换热干燥器4处于除湿状态，用于对其内部在升温和降温转换过程中生成的凝露进行去除。
在本实施方式中，换热干燥器4具有换热功能以及除湿功能；双向气泵6用于提供双向气流；换热干燥器4用于将空气调节器7提供的冷气体或热气体的热量与一号导气管3中的气体交换热量，并通过一号导气管3提供给电子式互感器本体1，进而实现调节电子式互感器本体1的温度。
具体实施方式二：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种高压电子式互感器温度调节装置进一步限定，在本实施方式中，所述换热干燥器4包括气罩8、一号气壳9、铝壳10、铝壳气密环11、二号气壳12、一号定位环13、滑块17、环状橡胶盖19和档环21；
所述一号气壳9为桶状结构，并且其底端为密封端，顶端为开口端；一号气壳9的外壁与绝缘护套2的内部紧密接触；
所述二号气壳12为筒状结构，其两端均为开口端；二号气壳12的顶端穿过并固定在一号气壳9的底端；档环21设置在二号气壳12的内部，且位于二号气壳12顶端；
所述气罩8设置在一号气壳9内部，并且气罩8与一号气壳9的底端形成密封结构；气罩8的顶端设有连接接口，该连接接口为换热干燥器4的顶部接口，用于与一号导气管3相连通；气罩8的侧壁上开有气罩导气孔22；
所述铝壳10为圆筒状结构，并且其底端为开口端，顶端为密封端；铝壳10设置在二号气壳12内部，并且铝壳10可沿二号气壳12的轴向上下滑动，其由下至上的滑动路径穿过设置在二号气壳12内的档环21后，延伸至气罩8内部；所述铝壳气密环11以嵌套的方式固定在铝壳10顶端的外壁上，并且铝壳气密环11位于气罩8与一号气壳9的底端所形成密封结构内；铝壳气密环11用于限位，防止铝壳10竖直向下运动时，脱离二号气壳12，从而影响气罩8的气密性以及防止破坏铝壳10的运动轨迹；
所述一号定位环13以嵌套的方式固定在铝壳10中部的外壁上；一号定位环13的外壁与二号气壳12的内壁紧密接触，在位于一号定位环13下方的铝壳10侧壁上，沿径向开有铝壳导气孔23；
所述滑块17为圆柱形实体结构，其设置在铝壳10内部，其外壁与铝壳10的内壁紧密接触，并且滑块17能够沿着铝壳10的内壁滑动；滑块17在竖直方向开有轴向接口和第一轴向通孔18，所述轴向接口为换热干燥器4的底部第一接口，二号导气管5插入轴向接口，实现二号导气管5与换热干燥器4的底部第一接口的连通；
所述环状橡胶盖19为环状结构，该环状结构的中轴线与轴向接口的中轴线重合，并且环状橡胶盖19的内径与轴向接口的半径相同；环状橡胶盖19设置在滑块17顶部，并且覆盖在第一轴向通孔18上；所述二号气壳12的底端为换热干燥器4的底部第二接口，底部第二接口用于与空气调节器7相连通。
在本实施方式中，一号导气管3插入到气罩8的顶端设有的连接接口处，实现一号导气管3与换热干燥器4顶部接口的连通；二号导气管5插入到滑块17的轴向接口内，实现二号导气管5与底部第一接口的连通，二号气壳12的底端与空气调节器7的另一个气口相连通，实现空气调节器7的另一个气口与底部第二接口的连通。
在本实施方式中，换热干燥器4的换热状态分为两种换热方式，一种是升温循环换热方式，另一种是降温循环换热方式；
所述升温循环换热方式的工作原理为：空气调节器7将其内部的空气加热，依次通过双向气泵6和二号导气管5将热空气通入铝壳10内部；在气流的进入铝壳10后，由于滑块17的气密作用和环状橡胶盖19挡住了第一轴向通孔18，导致铝壳10内部压力增加，此时滑块17位于铝壳导气孔23上方，因此铝壳导气孔23无法排气，并由于滑块17处于固定状态，因此推动铝壳10抬升；当一号定位环13与档环21接触时，阻挡铝壳10进一步抬升，同时，滑块17位于铝壳导气孔23下方，此时铝壳10内的高压气体经由铝壳导气孔23排出，再经过二号气壳12的底端最终回到空气调节器7，形成下部热空气循环；由于该循环的存在，因此10铝壳能够保持较高的位置；同时由于铝壳10的导热性，其内部的热空气将热量传递给气罩8内的空气；气罩8内的空气被加热后，沿着一号导气管3流出供给电子式互感器本体1内部加热；同时电子式互感器本体1内的空气依次通过气罩8和一号气壳9之间的空隙以及气罩导气孔22回流到气罩8内部，形成上部制热循环。
所述降温循环换热方式的工作原理为：空气调节器7将其内部的空气降温，依次通过双向气泵6和二号导气管5将冷空气通入铝壳10内部；在气流的进入铝壳10后，由于滑块17的气密作用和环状橡胶盖19挡住了第一轴向通孔18，导致铝壳10内部压力增加，此时滑块17位于铝壳导气孔23上方，因此铝壳导气孔23无法排气，并由于滑块17处于固定状态，因此推动铝壳10抬升；当一号定位环13与档环21接触时，阻挡铝壳10进一步抬升，同时，滑块17位于铝壳导气孔23下方，此时铝壳10内的高压气体经由铝壳导气孔23排出，再经过二号气壳12的底端最终回到空气调节器7，形成下部冷空气循环；由于该循环的存在，因此10铝壳能够保持较高的位置；同时由于铝壳10的导热性，其内部的冷空气吸收气罩8内空气的热量；气罩8内的空气被降温后，使电子式互感器本体1内空气的热量沿着一号导气管3流入；同时气罩8内的空气依次通过气罩导气孔22以及气罩8和一号气壳9之间的空隙回流到电子式互感器本体1内部，形成上部制冷循环。
或者在一号定位环13保持与档环21接触状态时，直接将空气调节器7的加热变为制冷即可实现降温循环换热方式。
所述换热干燥器4的除湿状态工作原理为：一号定位环13保持与档环21接触状态时，通过双向气泵6的反向旋转调节气流方向，将从二号导气管5吹气，变为从二号导气管5吸气；由于吸气在铝壳10内部产生负压，并且滑块17处于固定状态，使得铝壳10向下运动；在铝壳10向下运动后仍然保持二号导气管5吸气并且空气调节器7处于加热状态；由于二号导气管5内部为负压，并在壳气密环11卡在档环21处时，环状橡胶盖19被抬起，解除密闭效果，热空气能够沿铝壳10内部向上经过第一轴向通孔18进入铝壳10内部，并经由二号导气管5返回，形成下部除湿循环；在这个过程中热空气加热铝壳10，将铝壳10外的凝霜加热变为水滴；水滴在重力的作用下由换热干燥器4底部排出。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种高压电子式互感器温度调节装置进一步限定，在本实施方式中，所述换热干燥器4还包括二号定位环14；
所述二号定位环14以嵌套的方式固定在铝壳10底部的外壁上，并且二号定位环14的外壁与二号气壳12的内壁紧密接触；二号定位环14沿轴向开设有第二轴向通孔。
在本实施方式中，二号定位环14位于铝壳10与二号气壳12之间；二号定位环14用于辅助铝壳10沿二号气壳12的轴向上下滑动，防止铝壳10脱离预设的远动轨迹。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种高压电子式互感器温度调节装置进一步限定，在本实施方式中，所述换热干燥器4还包括集水环15；
所述集水环15嵌套在二号导气管5上，并且位于铝壳10的正下方；集水环15用于收集有铝壳10侧壁流下的水滴。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种高压电子式互感器温度调节装置进一步限定，在本实施方式中，所述换热干燥器4还包括铝壳橡胶圈16；
所述铝壳橡胶圈16与铝壳气密环11同轴设置，并固定在铝壳气密环11正下方。
在本实施方式中，铝壳橡胶圈16用于在换热干燥器处于除湿状态时，增加铝壳气密环11的气密性。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种高压电子式互感器温度调节装置进一步限定，在本实施方式中，所述换热干燥器4还包括档环橡胶圈20；
所述档环橡胶圈20与档环21同轴设置，并固定在档环21正下方。
在本实施方式中，档环橡胶圈20用于在换热干燥器处于换热状态时，阻挡一号定位环13与档环21直接接触，缓解档环21所受的冲击力。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种高压电子式互感器温度调节装置进一步限定，在本实施方式中，所述铝壳10采用良好的导热材料制成，并且铝壳10的封闭端为半球形结构。
在本实施方式中，铝壳10可由铝或铜制成；铝壳10的封闭端为半球形结构能够避免电场集聚。

Claims (6)

1.一种高压电子式互感器温度调节装置，其特征在于，该温度调节装置包括一号导气管(3)、换热干燥器(4)、二号导气管(5)、双向气泵(6)和空气调节器(7)；
所述换热干燥器(4)设置在电子式互感器本体(1)下部的绝缘护套(2)的内部，并且换热干燥器(4)设有顶部接口、底部第一接口和底部第二接口；所述一号导气管(3)的底端与换热干燥器(4)顶部接口相连通，一号导气管(3)的顶端由绝缘护套(2)的上部穿出，并延伸至电子式互感器本体(1)内部；
所述双向气泵(6)设有两个气口，空气调节器(7)设有两个气口；二号导气管(5)的顶端与换热干燥器(4)底部第一接口相连通，二号导气管(5)的底端由绝缘护套(2)的下部穿出，并与双向气泵(6)的一个气口连通，双向气泵(6)的另一个气口与空气调节器(7)的一个气口连通；空气调节器(7)的另一个气口与干燥器(4)的底部第二接口连通；所述空气调节器(7)用于对空气进行制冷或制热；
所述双向气泵(6)用于控制气流方向，并且在双向气泵(6)正向旋转时，换热干燥器(4)处于换热状态，此时，空气调节器(7)输出的冷气或热气通入换热干燥器(4)，利用换热干燥器(4)内的冷气或热气实现与一号导气管(3)中的气体进行热交换；在双向气泵(6)反向旋转时，换热干燥器(4)处于除湿状态，用于对其内部在升温和降温转换过程中生成的凝露进行去除；
所述换热干燥器(4)包括气罩(8)、一号气壳(9)、铝壳(10)、铝壳气密环(11)、二号气壳(12)、一号定位环(13)、滑块(17)、环状橡胶盖(19)和档环(21)；
所述一号气壳(9)为桶状结构，并且其底端为密封端，顶端为开口端；一号气壳(9)的外壁与绝缘护套(2)的内部紧密接触；
所述二号气壳(12)为筒状结构，其两端均为开口端；二号气壳(12)的顶端穿过并固定在一号气壳(9)的底端；档环(21)设置在二号气壳(12)的内部，且位于二号气壳(12)顶端；
所述气罩(8)设置在一号气壳(9)内部，并且气罩(8)与一号气壳(9)的底端形成密封结构；气罩(8)的顶端设有连接接口，该连接接口为换热干燥器(4)的顶部接口，用于与一号导气管(3)相连通；气罩(8)的侧壁上开有气罩导气孔(22)；
所述铝壳(10)为圆筒状结构，并且其底端为开口端，顶端为密封端；铝壳(10)设置在二号气壳(12)内部，并且铝壳(10)可沿二号气壳(12)的轴向上下滑动，其由下至上的滑动路径穿过设置在二号气壳(12)内的档环(21)后，延伸至气罩(8)内部；
所述铝壳气密环(11)以嵌套的方式固定在铝壳(10)顶端的外壁上，并且铝壳气密环(11)位于气罩(8)与一号气壳(9)的底端所形成密封结构内；
所述一号定位环(13)以嵌套的方式固定在铝壳(10)中部的外壁上；一号定位环(13)的外壁与二号气壳(12)的内壁紧密接触，在位于一号定位环(13)下方的铝壳(10)侧壁上，沿径向开有铝壳导气孔(23)；
所述滑块(17)为圆柱形实体结构，其设置在铝壳(10)内部，其外壁与铝壳(10)的内壁紧密接触，并且滑块(17)能够沿着铝壳(10)的内壁滑动；滑块(17)在竖直方向开有轴向接口和第一轴向通孔(18)，所述轴向接口为换热干燥器(4)的底部第一接口，二号导气管(5)插入轴向接口，实现二号导气管(5)与换热干燥器(4)的底部第一接口的连通；
所述环状橡胶盖(19)为环状结构，该环状结构的中轴线与轴向接口的中轴线重合，并且环状橡胶盖(19)的内径与轴向接口的半径相同；环状橡胶盖(19)设置在滑块(17)顶部，并且覆盖在第一轴向通孔(18)上；
所述二号气壳(12)的底端为换热干燥器(4)的底部第二接口，底部第二接口用于与空气调节器(7)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种高压电子式互感器温度调节装置，其特征在于，所述换热干燥器(4)还包括二号定位环(14)；
所述二号定位环(14)以嵌套的方式固定在铝壳(10)底部的外壁上，并且二号定位环(14)的外壁与二号气壳(12)的内壁紧密接触；二号定位环(14)沿轴向开设有第二轴向通孔。
3.根据权利要求1所述的一种高压电子式互感器温度调节装置，其特征在于，所述换热干燥器(4)还包括集水环(15)；
所述集水环(15)嵌套在二号导气管(5)上，并且位于铝壳(10)的正下方；集水环(15)用于收集有铝壳(10)侧壁流下的水滴。
4.根据权利要求1所述的一种高压电子式互感器温度调节装置，其特征在于，所述换热干燥器(4)还包括铝壳橡胶圈(16)；
所述铝壳橡胶圈(16)与铝壳气密环(11)同轴设置，并固定在铝壳气密环(11)正下方。
5.根据权利要求1所述的一种高压电子式互感器温度调节装置，其特征在于，所述换热干燥器(4)还包括档环橡胶圈(20)；
所述档环橡胶圈(20)与档环(21)同轴设置，并固定在档环(21)正下方。
6.根据权利要求1所述的一种高压电子式互感器温度调节装置，其特征在于，所述铝壳(10)采用良好的导热材料制成，并且铝壳(10)的封闭端为半球形结构。
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