CN112367810A - 一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路 - Google Patents

一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，包括散热器管路，还包括汇流金属进水管、汇流金属出水管和散热器管路金属接头，该散热器管路一端通过该散热器管路金属接头与该汇流金属进水管连通，该散热器管路另一端通过该散热器管路金属接头与该汇流金属出水管连通；该散热器管路金属接头用于均衡该散热器管路两端的电压。本发明能够能避免对散热器产生腐蚀，无需更换均压电极。

Description

一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路
技术领域
本发明涉及冷却技术领域，具体而言，涉及一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路。
背景技术
高压直流输电系统以其远距离大容量输电和电网互联等优势已经在世界范围内得到了广泛地应用。在高压直流输电系统中，换流阀冷却系统用于给晶闸管散热使其维持在正常工作温度，可以说是整个系统中最重要的辅助系统，其散热能力是保障换流阀安全稳定运行的重要因素。
现有已公开的专利名称为“一种换流阀冷却水路”、公开号为CN108495529A的中国发明专利，该专利包括换流阀模块冷却水路，该换流阀模块冷却水路的进水主管通过水流管路和冷却元件与出水主管连接，进水主管和出水主管为PVDF型同程式进出水主管，第一均压电极作为进水主管的进水口；第二均压电极与进水主管的另一端连接，使进水主管的另一端形成盲端；第三均压电极与出水主管的一端连接，使出水主管的一端形成盲端；第四均压电极作为出水主管的出水口；其中第一均压电极与第三均压电极等电位连接，第二均压电极与第四均压电极等电位连接。该专利中的均压电极既能够实现进出水管之间的电压均衡，也能够作为进水口和堵头，避免了安装针状铂电极容易结垢腐蚀还需专门打孔的问题。
但是，上述专利中的水流管路仍可能存在泄漏电流，仍会对均压电极和散热器产生腐蚀，而且需要定期更换均压电极。
发明内容
本发明的目的包括提供一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，针对电动汽车而设计，其能避免对散热器产生腐蚀，无需更换均压电极。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，包括散热器管路，还包括汇流金属进水管、汇流金属出水管和散热器管路金属接头，该散热器管路一端通过该散热器管路金属接头与该汇流金属进水管连通，该散热器管路另一端通过该散热器管路金属接头与该汇流金属出水管连通；该散热器管路金属接头用于均衡该散热器管路两端的电压。
在本发明的一实施例中，所述散热器管路金属接头配置有接线柱和与该接线柱连接的导线，该导线的一端与所述散热器管路的该散热器管路金属接头连接，该导线的另一端与该散热器管路中的散热器连接。
在本发明的一实施例中，所述散热器管路金属接头配置有O型密封圈，该O型密封圈用于密封该散热器管路金属接头与该汇流金属进水管、该散热器管路金属接头与该汇流金属出水管。
在本发明的一实施例中，所述散热器管路金属接头配置为不锈钢接头。
在本发明的一实施例中，所述散热器管路金属接头内壁配置有耐腐蚀的金属涂层。
在本发明的一实施例中，所述金属涂层配置为铂涂层。
在本发明的一实施例中，所述金属涂层配置为银涂层。
在本发明的一实施例中，所述散热器管路金属接头螺纹连接于该汇流金属进水管，该散热器管路金属接头螺纹连接于该汇流金属出水管。
在本发明的一实施例中，所述散热器管路金属接头配置有环形凹槽，所述O型密封圈容置于该环形凹槽内。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
(1)基本消除了管路水路中的泄漏电流，避免散热器发生电化学腐蚀，从源头上抑制均压电极结垢问题。
(2)阀组件内汇流金属进水管与汇流金属出水管上无需安装均压电极，避免了因均压电极底座密封圈腐蚀而发生漏水的事故，且节约了大量安装铂针电极所耗费的成本。
(3)散热器管路金属接头代替了均压电极起到水路均压作用，即使仍有少量因散热器腐蚀流入内冷水中的铝离子在接头附近的电场作用下沉积至接头表面，由于接头表面积大，沉积物不会轻易脱落，可避免水路堵塞问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的冷却水路示意图，
图2是本发明中散热器管路金属接头第一视角下的结构示意图；
图3是本发明中散热器管路金属接头第二视角下的结构示意图。
图标：1-散热器管路金属接头，2-散热器，3-晶闸管，4-散热器水管，51-汇流金属进水管，52-汇流金属出水管，6-主冷却水路，71-接线柱，72-导线，81-第一螺纹，82-第二螺纹，91-第一凹槽，92-第二凹槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1至图3，一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，包括散热器管路，还包括汇流金属进水管51、汇流金属出水管52和散热器管路金属接头1，该散热器管路一端通过该散热器管路金属接头1与该汇流金属进水管51连通，该散热器管路另一端通过该散热器管路金属接头1与该汇流金属出水管52连通；该散热器管路金属接头1用于均衡该散热器管路两端的电压。
在换流阀内水冷却系统中，由于各晶闸管3之间电位分布不均，与之直接相连的散热器2之间也存在电位差，导致水路中存在泄漏电流，散热器2因该泄漏电流发生电化学腐蚀，且腐蚀产物铝离子会流入冷却水中。为抑制支流水路两端电位差，在汇流管上设置有均压电极，但并不能完全消除支流水路中的电解电流，并且在高电场的作用下，水中的腐蚀产物会以不溶性固体沉积在均压电极表面。现用均压电极一般为针状结构，一方面结垢至一定程度时其表面电场分布极不均匀，致使其底座密封圈被腐蚀，并造成水路漏水事故。另一方面，针状电极由于表面积小，垢层厚度增长速度很快，增至一定厚度时在水流冲击下易于脱落，造成水路阻塞导致散热能力下降，严重时危及换流阀的正常运行。
为了避免对散热器2产生腐蚀，无需更换均压电极，本技术方案设置金属材质的汇流金属进水管51、汇流金属出水管52和散热器管路金属接头1，在散热器管路连接于该汇流金属进水管51与该汇流金属出水管52之间，散热器管路包括散热器水管4和散热器2，该散热器水管4采用金属水管，分别连接于该散热器2的进水端与出水端。散热器管路金属接头1两端均设有螺纹，当散热器管路金属接头1连接散热器水管4与汇流金属进水管51时，散热器管路金属接头1一端与散热器水管4螺纹连接，散热器管路金属接头1另一端与该汇流金属进水管51螺纹连接；当散热器管路金属接头1连接散热器水管4与汇流金属进水管51时，散热器管路金属接头1一端与散热器水管4螺纹连接，该散热器管路金属接头1另一端与该汇流金属出水管52螺纹连接。所述散热器管路金属接头1配置有O型密封圈，该O型密封圈用于密封该散热器管路金属接头1与该汇流金属进水管51、该散热器管路金属接头1与该汇流金属出水管52，所述散热器管路金属接头1配置有环形凹槽，所述O型密封圈容置于该环形凹槽内，O型密封圈在螺纹挤压下实现紧固，起到密封防止漏水的作用。散热器管路金属接头1配置为不锈钢接头。所述散热器管路金属接头1内壁配置有耐腐蚀的金属涂层。所述金属涂层配置为铂涂层或者银涂层。散热器管路金属接头1由不锈钢材料做成基体，将其内表面用金属涂层技术进行处理，所用涂层材料可选铂、银等耐腐蚀性能优良的材料，避免在长时间加压下发生电解腐蚀。散热器管路金属接头1同时承担了联接散热器水管4与汇流金属出水管52和联接散热器水管4与汇流金属进水管51、以及使汇流金属进水管51、汇流金属出水管52中的电位分布与相邻散热器2的电位保持一致的作用，基本消除了管路水路中的泄漏电流，且所述用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路无需安装传统针状均压电极。
需要说明的是，本实施例中所述的使散热器管路不存在泄漏电流，并非绝对意义上的不存在泄漏电流，而是指基本不存在泄漏电流，即使水路中存在泄漏电流，也可忽略不计。
需要说明的是，散热器管路金属接头1两端配置的螺纹分别为第一螺纹81和第二螺纹82，第一螺纹81与汇流金属进水管51或汇流金属出水管52连接，第二螺纹82与散热器水管4连接。对应的，散热器管路金属接头1两端配置的环形凹槽包括第一凹槽91和第二凹槽92，该第一凹槽91位于第一螺纹81一端，该第二凹槽92位于第二螺纹82一端。
与传统换流阀内冷却水路的区别是，本发明提供的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路无需安装均压电极，散热器水管4接头由金属材料制成，同时承担了联接散热器水管4与汇流金属出水管52和联接散热器水管4与汇流金属进水管51、以及使汇流金属进水管51、汇流金属出水管52中的电位分布与相邻散热器2的电位保持一致的作用。传统内冷却水路中由于均压电极附近电场附近分布极不均匀，导致散热器管路水路两端存在高电位差，管路水路中存在电解电流因而散热器2产生腐蚀。而本发明通过将传统聚全氟乙丙烯共聚物塑料接头改成金属材质并与同一散热器管路中的散热器2连接，使两者保持等电位，可几乎完全消除该散热器管路两端的电位差，避免了该散热器管路中散热器2因电解电流发生的腐蚀，可从源头上整治换流阀内冷却系统的均压电极结垢问题。
在某些实施例中，所述散热器管路金属接头1配置有接线柱71和与该接线柱71连接的导线72，该导线72的一端与所述散热器管路的该散热器管路金属接头1连接，该导线72的另一端与该散热器管路中的散热器2连接。本实施例中，利用一根导线72连接同一散热器管路的两个散热器管路金属接头1，再用第二根导线72连接散热器2与第一根导线72连接，即该第一根导线72一端与一个散热器管路金属接头1的接线柱71连接，该第一根导线72另一端与另一个散热器管路金属接头1的接线柱71连接，再用第二根导线72连接第一根导线72与散热器2，散热器管路金属接头1均通过导线72与其所在管路的散热器2连接，使散热器管路金属接头1与其所在管路的散热器2保持等电位，管路水路中没有电解电流，对所在管路的散热器2进起到保护作用。
本发明提供的冷却水路，散热器管路水路中从进水端到散热器2再到出水端各处电位几乎完全一致，水路中不存在电解电流，即没有电解电流流过散热器2并对其造成腐蚀。而传统水路中即使安装了四支均压电极，在散热器管路中进、出水口和散热器2之间依旧存在较大电位差，即存在电解电流对散热器2造成电化学腐蚀。
需要说明的是，现有技术安装均压电极时需要进行打孔作业，而且针状均压电极容易结垢，本发明采用散热器管路金属接头1代替均压电极，避免了打孔作业，而且散热器管路金属接头1内壁表面积大于针状均压电极，散热器管路金属接头1结垢速度慢，再加上设置导线72、汇流金属出水管52和汇流金属进水管51，使散热器管路处于等电位状态，使散热器管路金属接头1不易结垢。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，包括散热器管路，其特征在于还包括，
汇流金属进水管、汇流金属出水管和散热器管路金属接头，该散热器管路一端通过该散热器管路金属接头与该汇流金属进水管连通，该散热器管路另一端通过该散热器管路金属接头与该汇流金属出水管连通；
该散热器管路金属接头用于均衡该散热器管路两端的电压。
2.根据权利要求1所述的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，其特征在于，
所述散热器管路金属接头配置有接线柱和与该接线柱连接的导线，
该导线的一端与所述散热器管路的该散热器管路金属接头连接，
该导线的另一端与该散热器管路中的散热器连接。
3.根据权利要求1所述的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，其特征在于，
所述散热器管路金属接头配置有O型密封圈，
该O型密封圈用于密封该散热器管路金属接头与该汇流金属进水管、该散热器管路金属接头与该汇流金属出水管。
4.根据权利要求1所述的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，其特征在于，
所述散热器管路金属接头配置为不锈钢接头。
5.根据权利要求1或4所述的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，其特征在于，
所述散热器管路金属接头内壁配置有耐腐蚀的金属涂层。
6.根据权利要求5所述的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，其特征在于，
所述金属涂层配置为铂涂层。
7.根据权利要求5所述的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，其特征在于，
所述金属涂层配置为银涂层。
8.根据权利要求1所述的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，其特征在于，
所述散热器管路金属接头螺纹连接于该汇流金属进水管，
该散热器管路金属接头螺纹连接于该汇流金属出水管。
9.根据权利要求3所述的用于换流阀冷却系统的散热器冷却水路，其特征在于，
所述散热器管路金属接头配置有环形凹槽，
所述O型密封圈容置于该环形凹槽内。
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