CN112927890A - 一种防尘降噪干式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防尘降噪干式变压器，包括外壳，外壳内设置有变压器主体，变压器主体包括绕组，绕组的上下两端分别而通过上框架与下框架固定，下框架的底部设置有连接脚与外壳固定连接，外壳的两侧分别设置有进气口与出气口，进气口与出气口处均设置有散热风机，进气口散热风机的前端设置有多层滤网，滤网处设置有依靠风力驱动的清洁轮，本发明的清洁轮内设置有根据气流速度自动偏转的扇叶，在气流速度慢速时即滤网堵塞时能通过气流带动清洁轮转动对滤网进行清洁，在气流速度快即滤网处空气流动畅通时对清洁轮进行固定，防止影响气流流速，实现对滤网的自动清洁，且外壳内部设置消音泡棉，优化内部风道的同时吸收噪音，具有良好的发展前景。

Description

一种防尘降噪干式变压器

技术领域

本发明涉及电力设备领域，具体为一种防尘降噪干式变压器。

背景技术

干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，区别于油浸式变压器干式变压器不使用油液进行散热，所以也避免了燃爆的可能，被广泛用于对安全性能要求更高的局部照明、高层建筑、机场、码头机械设备等场所，近20年来，随着世界经济的发展，干式变压器在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中，干式变压器所占的比例愈来愈大。

目前，干式变压器散热主要是通过自然空气冷却和强迫空气冷却的方式进行。其中强迫空气制冷主要通过加装热交换机构通过强迫与外界进行热交换的方式来对变压器内空气进行降温。不但增大了变压器整体体积，也增大了变压器的运行负荷，对负载损耗和阻抗电压增幅较大，能耗较大，且不能从根本上解决变压器的散热问题，而自然空气冷却是通过风机吹送空气加速空气流通的方式进行冷热空气的交换，由于变压器周围的磁场周期变化，空气中的灰尘毛絮十分随着散热气流进入内部后吸附在绕组上，使得绕组的温度难以散发，虽然可以通过增设滤网对空气中的灰尘毛絮进过滤，但是随着使用时间的增长，灰尘毛絮在滤网表面堆积又会导致风道的堵塞，再次使得变压器的散热效率的降低，需要经常进行日常维护，十分不便，往往需要配备较大功率风机防止散热效率的降低，而风机在运行的噪声也与风机功率呈正比关系，会导致变压器运行时的噪音的变大。

发明内容

本发明的目的旨在于提供一种在高效防尘的同时降低整体运行噪音的干式变压器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防尘降噪干式变压器，包括外壳，外壳内设置有变压器主体，变压器主体包括绕组，绕组的上下两端分别而通过上框架与下框架固定，下框架的底部设置有连接脚与外壳固定连接，外壳的两侧分别设置有进气口与出气口，进气口与出气口处均设置有散热风机，进气口散热风机的前端设置有多层滤网，滤网处设置有依靠风力驱动的清洁轮，滤网底部的进气口结构上设置有落灰槽。

作为本发明进一步的方案：连接脚包括U型板、气垫支撑块、连接螺栓与压力弹簧，U型板倒置焊接固定在下框架的底部，U型板内侧设置有气垫支撑块，气垫支撑块内侧中空，设置有气腔，一侧连接有用于充放气的气芯，下框架上设置有贯穿下框架与气垫支撑块的连接螺栓，连接螺栓的尾端与外壳结构螺纹连接，连接螺栓与下框架之间套设有压力弹簧。

作为本发明进一步的方案：进气口设置在外壳一侧表面与绕组底端对应的位置，出气口设置在进气口相反一侧与绕组顶端对应的位置，进气口尾端探出外壳内壁，斜向上翘起朝向出气口处。

作为本发明进一步的方案：外壳的内壁上粘贴有消音泡棉，分为环绕在上框架与下框架外侧的矩形泡棉与贴合在外壳内壁顶部的泡棉板。

作为本发明进一步的方案：清洁轮包括转轴、外框、扇叶与清刮片，转轴设置在多层滤网的中心点所在轴线上，通过轴承件与滤网、外壳转动连接，转轴的外侧套有环形的外框，转轴与外框之间通过环形分布的扇叶连接支撑，扇叶与转轴、外框之间均为转动连接，转轴与滤网接触的位置设置有清刮片。

作为本发明进一步的方案：扇叶包括叶杆与叶板，叶杆的两端与转轴、外框之间均为转动连接，叶板为叶杆位于转轴、外框之间段表面延伸出的板状结构。

作为本发明进一步的方案：叶杆中有1/3叶杆靠近外框的一侧的尾端表面设置有外螺纹，通过外螺纹与外框螺纹连接，尾端探出外框外，当扇叶转动至叶板朝向滤网时，叶杆尾端探出长度最长，与进气口内壁抵触。

作为本发明进一步的方案：叶杆与转轴连接的一端设置有传动齿轮结构，转轴轴体与扇叶连接段的内部中空，内侧设置有与叶杆上传动齿轮对应的齿圈，齿圈与传动齿轮啮合传动，齿圈可沿轴体做轴向转动。

作为本发明进一步的方案：齿圈与轴体之间设置有限位扭簧，限位扭簧的两端分别固定在齿圈与轴体结构上，限制齿圈初始角度为清洁轮上扇叶的叶板处于同一平面时齿圈对应的角度。

作为本发明进一步的方案：清刮片为外侧包裹有软胶层的板状结构，数量与滤网数量对应，清刮片与滤板所在平面之间呈1-5°的角度设置，清刮片上倾斜的一侧贴合滤板靠近进气口与外界连通一侧的表面，清刮片沿转轴周向设置的角度为同一角度。

有益效果

1.本发明的外壳的内壁上粘贴有消音泡棉，分为环绕在上框架与下框架外侧的矩形泡棉与贴合在外壳内壁顶部的泡棉板，通过上框架与下框架外侧包裹的环形消音泡棉，能吸收变压器运行时因交变磁场对铁芯及线圈产生周期性交变作用力引起的震动产生的噪音，同时封闭上框架与外框架外侧与外壳间的间隙，形成进气口至绕组至出气口的封闭气流通道，提高空气流通效率，从而提高变压器的散热效率，而外壳内壁顶部的泡棉板能在变压器设置在居住区时有效的吸收向上传播的噪声，将噪声限制在底面水平，即居民楼对应的地下室高度，只通过在指定位置设置少量消音泡棉，在保证消音效果的前提下，减少消音泡棉覆盖面积，保证外壳壳体的导热、散热效果，防止外壳整体成为“焖罐”。

2.本发明的滤网处设置有依靠风力驱动的清洁轮，滤网底部的进气口结构上设置有落灰槽，清洁轮包括转轴、外框、扇叶与清刮片，转轴设置在多层滤网的中心点所在轴线上，通过轴承件与滤网、外壳转动连接，转轴的外侧套有环形的外框，转轴与外框之间通过环形分布的扇叶连接支撑，扇叶与转轴、外框之间均为转动连接，转轴与滤网接触的位置设置有清刮片，通过设置带有转动扇叶的转轴，转轴上设置有与滤网贴合的清刮片，当滤网表面堆积的灰尘毛絮少时，滤网处的通风量大，气流对扇叶的作用力克服转轴内结构对扇叶的作用力，使扇叶朝向滤网，这时，扇叶对气流的阻碍效果最小，而且气流对扇叶作用力也最小，清洁轮处于静止状态，当滤网表面堆积的灰尘毛絮多时，滤网处的通风量小，气流对扇叶的作用力无法克服转轴内结构对扇叶的作用力，扇叶在转轴内部结构的带动下偏转，与气流接触面增大，气流对扇叶的作用力带动清洁轮整体转动，从而利用清刮片对滤网的表面进行清洁，灰尘通过落灰槽掉落，恢复进气口通风量，保证变压器的散热能力。

3.本发明清洁轮的叶杆中有1/3叶杆靠近外框的一侧的尾端表面设置有外螺纹，通过外螺纹与外框螺纹连接，尾端探出外框外，当扇叶转动至叶板朝向滤网时，叶杆尾端探出长度最长，与进气口内壁抵触，通过在部分叶杆的尾端设置外螺纹与外框螺纹连接，在进气口处通风量大时，扇叶在气流作用下转动朝向滤网，扇叶的叶杆在外螺纹作用下探出，与进风口的内壁抵触，增加摩擦力，对清洁轮的角度起到固定作用，防止扇叶存在角度偏差受气流作用带动清洁轮转动影响气流流动，在进气口处通风量小时，扇叶在转轴内限位扭簧作用下带动下偏转，尾端与进风口内壁抵触部分在外螺纹带动下收回，解除对清洁轮的固定，保证清洁轮的正常转动。

4.本发明的清刮片为外侧包裹有软胶层的板状结构，数量与滤网数量对应，清刮片与滤板所在平面之间呈1-5°的角度设置，清刮片上倾斜的一侧贴合滤板靠近进气口与外界连通一侧的表面，通过清刮片的设置与清刮片的设置角度，当清洁轮转动时，清刮片会贴合滤网表面作圆周运动，揉搓滤网表面，使滤网表面的毛絮收卷形成球形或条形结构，能有效防止毛絮灰尘被打散后再次扬起通过滤网进入变压器内部。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视图。

图2为本发明图1的A处结构放大剖视图。

图3为本发明图1的B处结构放大示意图。

图4为本发明的清洁轮结构示意图。

图5为本发明的叶杆结构示意图。

图6为本发明的转轴结构剖视图。

图1-6中：1-外壳，101-进气口，102-出气口，103-散热风机，104-落灰槽，2-变压器主体，201-绕组，202-上框架，203-下框架，3-连接脚，301-U型板，302-气垫支撑块，303-气腔，304-连接螺栓，305-压力弹簧，4-消音泡棉，5-滤网，6-清洁轮，7-转轴，701-轴体，702-齿圈，703-限位扭簧，8-外框，9-扇叶，901-叶杆，902-叶板，903-外螺纹，904-传动齿轮，10-清刮片。

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。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

请参阅图1-6，本发明实施例中，一种防尘降噪干式变压器，包括外壳1，进气口101，出气口102，散热风机103，落灰槽104，变压器主体2，绕组201，上框架202，下框架203，连接脚3，U型301板，气垫支撑块302，气腔303，连接螺栓304，压力弹簧305，消音泡棉4，滤网5，清洁轮6，转轴7，轴体701，齿圈702，限位扭簧703，外框8，扇叶9，叶杆901，叶板902，外螺纹903，传动齿轮904，清刮片10，外壳1内设置有变压器主体2，变压器2主体包括绕组201，绕组201的上下两端分别而通过上框架202与下框架203固定，下框架203的底部设置有连接脚3与外壳1固定连接，外壳1的两侧分别设置有进气口101与出气口102，进气口101与出气口102处均设置有散热风机103，进气口101散热风机103的前端设置有多层滤网5，滤网5处设置有依靠风力驱动的清洁轮6，滤网5底部的进气口103结构上设置有落灰槽104。

其中：连接脚3包括U型板301、气垫支撑块302、连接螺栓304与压力弹簧305，U型板301倒置焊接固定在下框架203的底部，U型板301内侧设置有气垫支撑块302，气垫支撑块302内侧中空，设置有气腔303，一侧连接有用于充放气的气芯，下框架203上设置有贯穿下框架203与气垫支撑块302的连接螺栓304，连接螺栓304的尾端与外壳1结构螺纹连接，连接螺栓304与下框架203之间套设有压力弹簧305，通过设置气垫支撑块302，能有效的减少变压器主体2因交变磁场对铁芯及线圈产生周期性交变作用力引起的震动传导至外壳1上，减少外壳1的谐振，降低噪音量，连接螺栓304与下框架203之间的压力弹簧305，使得连接螺栓304与变压器主体2之间也呈柔性连接，具备减震效果，防止震动通过连接螺栓304传导，从上下两侧同时对变压器主体2的震动进行吸收，减少谐振噪音。

其中：进气口101设置在外壳1一侧表面与绕组201底端对应的位置，出气口102设置在进气口相反一侧与绕组201顶端对应的位置，进气口101尾端探出外壳1内壁，斜向上翘起朝向出气口102处，通过设置进气口101位置与朝向，通过进气口101向上端位置的出气口102直接吹风，同时吹拂绕组201表面，将绕组201散发的热量直接吹出，提高变压器散热效率。

其中：外壳1的内壁上粘贴有消音泡棉4，分为环绕在上框架202与下框架203外侧的矩形泡棉与贴合在外壳1内壁顶部的泡棉板，通过上框架202与下框架203外侧包裹的环形消音泡棉4，能吸收变压器运行时因交变磁场对铁芯及线圈产生周期性交变作用力引起的震动产生的噪音，同时封闭上框架202与下框架203外侧与外壳1间的间隙，形成进气口101至绕组201至出气口102的封闭气流通道，提高空气流通效率，从而提高变压器的散热效率，而外壳1内壁顶部的消音泡棉4板能在变压器设置在居住区时有效的吸收向上传播的噪声，将噪声限制在地面水平，即居民楼对应的地下室高度，只通过在指定位置设置少量消音泡棉4，在保证消音效果的前提下，减少消音泡棉覆盖面积，保证外壳1壳体的导热、散热效果，防止外壳1整体成为“焖罐”影响散热。

其中：清洁轮6包括转轴7、外框8、扇叶9与清刮片10，转轴7设置在多层滤网5的中心点所在轴线上，通过轴承件与滤网5、外壳1转动连接，转轴7的外侧套有环形的外框8，转轴7与外框8之间通过环形分布的扇叶9连接支撑，扇叶9与转轴7、外框8之间均为转动连接，转轴7与滤网5接触的位置设置有清刮片10，通过设置带有转动扇叶9的转轴7，转轴7上设置有与滤网5贴合的清刮片10，当滤网5表面堆积的灰尘毛絮少时，滤网5处的通风量大，气流对扇叶9的作用力克服转轴7内结构对扇叶9的作用力，使扇叶9朝滤网5方向偏转，这时，扇叶9对气流的阻碍效果最小，而且气流对扇叶9作用力也最小，清洁轮6处于静止状态，当滤网5表面堆积的灰尘毛絮多时，滤网5处的通风量小，气流对扇叶9的作用力无法克服转轴7内结构对扇叶9的作用力，扇叶9在转轴7内部结构的带动下发生偏转，与气流的接触面增大，气流对扇叶9的作用力增大，带动清洁轮6整体转动，从而利用清刮片10对滤网5的表面进行清洁，恢复通风量，恢复变压器的散热能力。

其中：扇叶9包括叶杆901与叶板902，叶杆901的两端与转轴7、外框8之间均为转动连接，叶板902为叶杆901位于转轴7、外框8之间段表面延伸出的板状结构，通过在叶杆901的一侧设置延伸出的叶板902结构，使得叶板902受不同风力影响时带动扇叶9进行偏转发生角度变化，改变扇叶9与气流的接触面大小，从而实现清洁轮6静止与转动状态的切换。

其中：叶杆901中有1/3叶杆901靠近外框8的一侧的尾端表面设置有外螺纹903，通过外螺纹903与外框8螺纹连接，尾端探出外框8外，当扇叶9转动至叶板902朝向滤网5时，叶杆901尾端探出长度最长，与进气口101内壁抵触，通过在部分叶杆901的尾端设置外螺纹903与外框8螺纹连接，当进气口1处通风量大时，扇叶9在气流作用下朝向滤网5偏转，扇叶9的叶杆901在外螺纹903作用下探出，与进风口1的内壁抵触，增加摩擦力，对清洁轮6的角度起到固定作用，防止扇叶9存在角度偏差受气流作用带动清洁轮6转动影响气流流速。

其中：叶杆901与转轴7连接的一端设置有传动齿轮904结构，转轴7轴体701与扇叶9连接段的内部中空，内侧设置有与叶杆901上传动齿轮904对应的齿圈702，齿圈702与传动齿轮904啮合传动，齿圈702可沿轴体701做轴向转动，通过齿圈702与传动齿轮904的啮合传动联动所有扇叶9，保证扇叶9之间角度的一致性。

其中：齿圈702与轴体701之间设置有限位扭簧703，限位扭簧703的两端分别固定在齿圈702与轴体701结构上，限制齿圈702初始角度为清洁轮6上扇叶9的叶板902处于同一平面时齿圈702对应的角度，通过限位扭簧703给与扇叶9向保持叶板902水平的初始角度的运动的初始力，在气流速度减慢时，气流对扇叶9作用力低于初始力后，扇叶9在限位扭簧703与齿圈702作用下转动，增大与气流的接触面积，通过气流带动清洁轮6转动，实现对滤网5的清洁。

其中：清刮片10为外侧包裹有软胶层的板状结构，数量与滤网5数量对应，清刮片10与滤板5所在平面之间呈1-5°的角度设置，清刮片10上倾斜的一侧贴合滤板5靠近进气口101与外界连通一侧的表面，清刮片10沿转轴7周向设置的角度为同一角度，通过清刮片10的设置与清刮片0的设置角度，当清洁轮6转动时，清刮片10会贴合滤网5表面作圆周运动，揉搓滤网5表面，使滤网5表面的毛絮收卷形成球形或条形结构，能有效防止毛絮灰尘被打散后再次扬起通过滤网5进入变压器内部。

在使用本发明时，当滤网5表面堆积的灰尘毛絮少时，滤网5处的通风量大，气流对扇叶9的作用力克服转轴7内限位扭簧703对扇叶9的作用力，使扇叶9朝滤网5方向偏转，扇叶9的叶杆901在外螺纹903作用下探出，与进风口1的内壁抵触，增加摩擦力，对清洁轮6的角度起到固定作用，防止扇叶9存在角度偏差受气流作用带动清洁轮6转动影响气流流速，在这时，扇叶9对气流的阻碍效果最小，而且气流对扇叶9作用力也最小，清洁轮6处于静止状态，当滤网5表面堆积的灰尘毛絮对时间增长而增多时，滤网5处的通风量逐渐减小，当气流对扇叶9的作用力无法克服转轴7内结构对扇叶9的作用力时，扇叶9在限位扭簧703与齿圈702的带动下发生偏转，叶杆901探出与进气口101内壁抵触部分收回，扇叶9与气流的接触面增大，气流对扇叶9的作用力增大，带动清洁轮6整体转动，从而利用清刮片10对滤网5的表面进行清洁，清刮片10会贴合滤网5表面作圆周运动，揉搓滤网5表面，使滤网5表面的毛絮收卷形成球形或条形结构，能有效防止毛絮灰尘被打散后再次扬起通过滤网5进入变压器内部，恢复通风量，恢复变压器的散热能力。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。

Claims (10)

1.一种防尘降噪干式变压器，其特征在于，包括外壳(1)，外壳(1)内设置有变压器主体(2)，变压器(2)主体包括绕组(201)，绕组(201)的上下两端分别而通过上框架(202)与下框架(203)固定，下框架(203)的底部设置有连接脚(3)与外壳(1)固定连接，外壳(1)的两侧分别设置有进气口(101)与出气口(102)，进气口(101)与出气口(102)处均设置有散热风机(103)，进气口(101)散热风机(103)的前端设置有多层滤网(5)，滤网(5)处设置有依靠风力驱动的清洁轮(6)，滤网(5)底部的进气口(103)结构上设置有落灰槽(104)。

2.根据权利要求1所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：连接脚(3)包括U型板(301)、气垫支撑块(302)、连接螺栓(304)与压力弹簧(305)，U型板(301)倒置焊接固定在下框架(203)的底部，U型板(301)内侧设置有气垫支撑块(302)，气垫支撑块(302)内侧中空，设置有气腔(303)，一侧连接有用于充放气的气芯，下框架(203)上设置有贯穿下框架(203)与气垫支撑块(302)的连接螺栓(304)，连接螺栓(304)的尾端与外壳(1)结构螺纹连接，连接螺栓(304)与下框架(203)之间套设有压力弹簧(305)。

3.根据权利要求1所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：进气口(101)设置在外壳(1)一侧表面与绕组(201)底端对应的位置，出气口(102)设置在进气口相反一侧与绕组(201)顶端对应的位置，进气口(101)尾端探出外壳(1)内壁，斜向上翘起朝向出气口(102)处。

4.根据权利要求1所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：外壳(1)的内壁上粘贴有消音泡棉(4)，分为环绕在上框架(202)与下框架(203)外侧的矩形泡棉与贴合在外壳(1)内壁顶部的泡棉板。

5.根据权利要求1所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：清洁轮(6)包括转轴(7)、外框(8)、扇叶(9)与清刮片(10)，转轴(7)设置在多层滤网(5)的中心点所在轴线上，通过轴承件与滤网(5)、外壳(1)转动连接，转轴(7)的外侧套有环形的外框(8)，转轴(7)与外框(8)之间通过环形分布的扇叶(9)连接支撑，扇叶(9)与转轴(7)、外框(8)之间均为转动连接，转轴(7)与滤网(5)接触的位置设置有清刮片(10)。

6.根据权利要求5所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：扇叶(9)包括叶杆(901)与叶板(902)，叶杆(901)的两端与转轴(7)、外框(8)之间均为转动连接，叶板(902)为叶杆(901)位于转轴(7)、外框(8)之间段表面延伸出的板状结构。

7.根据权利要求6所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：叶杆(901)中有1/3叶杆(901)靠近外框(8)的一侧的尾端表面设置有外螺纹(903)，通过外螺纹(903)与外框(8)螺纹连接，尾端探出外框(8)外，当扇叶(9)转动至叶板(902)朝向滤网(5)时，叶杆(901)尾端探出长度最长，与进气口(101)内壁抵触。

8.根据权利要求6所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：叶杆(901)与转轴(7)连接的一端设置有传动齿轮(904)结构，转轴(7)轴体(701)与扇叶(9)连接段的内部中空，内侧设置有与叶杆(901)上传动齿轮(904)对应的齿圈(702)，齿圈(702)与传动齿轮(904)啮合传动，齿圈(702)可沿轴体(701)做轴向转动。

9.根据权利要求8所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：齿圈(702)与轴体(701)之间设置有限位扭簧(703)，限位扭簧(703)的两端分别固定在齿圈(702)与轴体(701)结构上，限制齿圈(702)初始角度为清洁轮(6)上扇叶(9)的叶板(902)处于同一平面时齿圈(702)对应的角度。

10.根据权利要求5所述的一种防尘降噪干式变压器，其特征在于：清刮片(10)为外侧包裹有软胶层的板状结构，数量与滤网(5)数量对应，清刮片(10)与滤板(5)所在平面之间呈1-5°的角度设置，清刮片(10)上倾斜的一侧贴合滤板(5)靠近进气口(101)与外界连通一侧的表面，清刮片(10)沿转轴(7)周向设置的角度为同一角度。

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