CN113571300A - 一种仿振翅式外动散热型油浸变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，属于变压器设备领域，本发明可以实现创新性的引入散热板代替传统的散热片，利用集热芯丝将热量传导并集中至换热介球处，仿照蝴蝶振翅的方式，依靠感热触发球从变压器本体上吸收到足够的热量后，散热板展开时感热触发球开始内部放气动作，将气体挤出至疏孔气胀包内迫使其疏松膨胀，使得换热介球与疏孔气胀包分离并形成换热通道，气体从换热通道流动时充分带走换热介球上的热量，同时散热板的振翅动作可以加速变压器本体附近的空气流动，正好将换热后的气体吹走，远处的冷空气的进行补充，从而利用动态式的振翅散热，提高散热板的整体散热性，对变压器本体实现明显的降温。

Description

一种仿振翅式外动散热型油浸变压器

技术领域

本发明涉及变压器设备领域，更具体地说，涉及一种仿振翅式外动散热型油浸变压器。

背景技术

变压器是用来变换交流电压、电流而传输交流电能的一种静止的电器设备。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器就其用途可分为电力变压器、试验变压器、仪用变压器及特殊用途的变压器：电力变压器是电力输配电、电力用户配电的必要设备；试验变压器对电器设备进行耐压(升压)试验的设备；仪用变压器作为配电系统的电气测量、继电保护之用(PT、CT)；特殊用途的变压器有冶炼用电炉变压器、电焊变压器、电解用整流变压器、小型调压变压器等。

变压器冷却是指通过一定的方法将运行中的变压器所产生的热量散发出去，变压器运行时，绕组和铁心中的损耗所产生的热量必须及时散逸出去，以免过热而造成绝缘损坏。对小容量变压器，外表面积与变压器容积之比相对较大，可以采用自冷方式，通过辐射和自然对流即可将热量散去。自冷方式适用于室内小型变压器，为了预防火灾，一般采用干式，不用油浸。

由于变压器的损耗与其容积成比例，所以随着变压器容量的增大，其容积和损耗将以铁心尺寸三次方增加，而外表面积只依尺寸的二次方增加。因此，大容量变压器铁心及绕组应浸在油中，大多数配电变压器和许多电力变压器都采用这种油浸自冷的方式。容量较小的变压器，光滑油箱表面就足以将油冷却；中等容量变压器，油箱表面要做成皱纹形以增加散热面，或加装片式或扁管散热器，使油在散热器中循环流动；大容量变压器油箱表面应加设辐射散热器，但是现有的变压器油箱在散热时基本为静止和被动的，散热效果十分有限，导致热量无法及时散发至外界，从而造成油箱内部局部过热，进而造成变压器油分解产生气体，影响到变压器的正常使用。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，可以实现创新性的引入散热板代替传统的散热片，利用集热芯丝将热量传导并集中至换热介球处，仿照蝴蝶振翅的方式，依靠感热触发球从变压器本体上吸收到足够的热量后，感热触发球吸热膨胀并触发振翅动作，散热板展开时感热触发球开始内部放气动作，将气体挤出至疏孔气胀包内迫使其疏松膨胀，使得换热介球与疏孔气胀包分离并形成换热通道，气体从换热通道流动时充分带走换热介球上的热量，同时散热板的振翅动作可以加速变压器本体附近的空气流动，正好将换热后的气体吹走，远处的冷空气的进行补充并反向进入至感热触发球内留待下一次换热，从而利用动态式的振翅散热，提高散热板的整体散热性，对变压器本体实现明显的降温。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，包括变压器本体，所述变压器本体外端连接有多块均匀分布的散热板，所述散热板包括一对对称连接的散热翅片，所述散热翅片内侧连接处镶嵌连接有感热触发球，所述散热翅片相互靠近一端均连接有疏孔气胀包，且疏孔气胀包与感热触发球侧面连接，所述感热触发球包括遇热膨胀橡胶棒和一对侧储气囊，且侧储气囊连接于遇热膨胀橡胶棒内端对应疏孔气胀包的区域上，所述遇热膨胀橡胶棒侧面开设有多个均匀分布的气动孔，且气动孔与疏孔气胀包相对应，所述疏孔气胀包外表面镶嵌连接有多个均匀分布的换热介球，所述散热翅片靠近疏孔气胀包一端镶嵌连接有多个与换热介球相匹配的集热芯丝，所述换热介球上开设有与集热芯丝相匹配的密合缝。

进一步的，所述侧储气囊之间连接有上下对称的限胀片，所述限胀片内填充有热膨胀体，限胀片用来限制热膨胀体在非必要方向上的膨胀，从而可以有效将膨胀引导至侧面，不仅可以有助于散热翅片的展开，同时可以更好的挤压侧储气囊释放出用来换热的气体。

进一步的，所述换热介球与遇热膨胀橡胶棒内表面之间固定连接有多根均匀分布的助通拉线，所述疏孔气胀包采用柔性多孔材料制成，在疏孔气胀包进气膨胀时，助通拉线会拉扯换热介球进行相应的形变，从而对密合缝进行扩展，有利于气体从密合缝中流动并进行高效换热。

进一步的，所述换热介球包括导热球体和镶嵌连接于密合缝内的吸热卷，所述吸热卷内填充有导热混合体，吸热卷可以与进入密合缝的集热芯丝建立高度接触换热，充分吸收集热芯丝从散热翅片上传导的热量。

进一步的，所述导热混合体包括质量比为1:2的导热油和导热砂，不仅自身具有良好的导热性，同时可以配合集热芯丝进行任意形变来进行贴合，提高换热效果。

进一步的，所述吸热卷外端覆盖有磁吸膜，所述集热芯丝靠近换热介球一端连接有磁引球，磁吸膜与磁引球之间的磁吸作用，不仅可以有助于集热芯丝和密合缝进行精准对接，同时磁吸膜可以压迫吸热卷与集热芯丝贴合更为紧密，换热效果更加卓越。

进一步的，所述导热球体上位于密合缝开口处开设有引导缺口，所述导热球体采用弹性材料制成，引导缺口有利于与磁引球进行配合，方便其挤压密合缝迫使扩张。

进一步的，所述侧储气囊采用隔热的气密性材料制成，且气动孔贯穿侧储气囊延伸至内侧并与其连接，侧储气囊内的气体可以始终保持较低的温度，不易被遇热膨胀橡胶棒上的热量进行干扰，从而在后续振翅动作触发进行流动换热时，侧储气囊内的空气较热空气具有更加优异的换热效果。

进一步的，所述散热翅片和集热芯丝均采用导热材料制成，且集热芯丝的导热性优于散热翅片，散热翅片用来吸附变压器本体上的热量，而集热芯丝则用来将散热翅片上的热量进行集中，并传导至换热介球上，方便感热触发球内气体在流动时进行交换并带到外界。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现创新性的引入散热板代替传统的散热片，利用集热芯丝将热量传导并集中至换热介球处，仿照蝴蝶振翅的方式，依靠感热触发球从变压器本体上吸收到足够的热量后，感热触发球吸热膨胀并触发振翅动作，散热板展开时感热触发球开始内部放气动作，将气体挤出至疏孔气胀包内迫使其疏松膨胀，使得换热介球与疏孔气胀包分离并形成换热通道，气体从换热通道流动时充分带走换热介球上的热量，同时散热板的振翅动作可以加速变压器本体附近的空气流动，正好将换热后的气体吹走，远处的冷空气的进行补充并反向进入至感热触发球内留待下一次换热，从而利用动态式的振翅散热，提高散热板的整体散热性，对变压器本体实现明显的降温。

(2)侧储气囊之间连接有上下对称的限胀片，限胀片内填充有热膨胀体，限胀片用来限制热膨胀体在非必要方向上的膨胀，从而可以有效将膨胀引导至侧面，不仅可以有助于散热翅片的展开，同时可以更好的挤压侧储气囊释放出用来换热的气体。

(3)换热介球与遇热膨胀橡胶棒内表面之间固定连接有多根均匀分布的助通拉线，疏孔气胀包采用柔性多孔材料制成，在疏孔气胀包进气膨胀时，助通拉线会拉扯换热介球进行相应的形变，从而对密合缝进行扩展，有利于气体从密合缝中流动并进行高效换热。

(4)换热介球包括导热球体和镶嵌连接于密合缝内的吸热卷，吸热卷内填充有导热混合体，吸热卷可以与进入密合缝的集热芯丝建立高度接触换热，充分吸收集热芯丝从散热翅片上传导的热量。

(5)导热混合体包括质量比为1:2的导热油和导热砂，不仅自身具有良好的导热性，同时可以配合集热芯丝进行任意形变来进行贴合，提高换热效果。

(6)吸热卷外端覆盖有磁吸膜，集热芯丝靠近换热介球一端连接有磁引球，磁吸膜与磁引球之间的磁吸作用，不仅可以有助于集热芯丝和密合缝进行精准对接，同时磁吸膜可以压迫吸热卷与集热芯丝贴合更为紧密，换热效果更加卓越。

(7)导热球体上位于密合缝开口处开设有引导缺口，导热球体采用弹性材料制成，引导缺口有利于与磁引球进行配合，方便其挤压密合缝迫使扩张。

(8)侧储气囊采用隔热的气密性材料制成，且气动孔贯穿侧储气囊延伸至内侧并与其连接，侧储气囊内的气体可以始终保持较低的温度，不易被遇热膨胀橡胶棒上的热量进行干扰，从而在后续振翅动作触发进行流动换热时，侧储气囊内的空气较热空气具有更加优异的换热效果。

(9)散热翅片和集热芯丝均采用导热材料制成，且集热芯丝的导热性优于散热翅片，散热翅片用来吸附变压器本体上的热量，而集热芯丝则用来将散热翅片上的热量进行集中，并传导至换热介球上，方便感热触发球内气体在流动时进行交换并带到外界。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明散热板合并状态下的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明散热板展开状态下的结构示意图；

图5为图4中B处的结构示意图；

图6为本发明感热触发球的结构示意图；

图7为本发明换热介球的结构示意图。

图中标号说明：

1变压器本体、2散热板、21散热翅片、3感热触发球、31遇热膨胀橡胶棒、32侧储气囊、33气动孔、34限胀片、4疏孔气胀包、5集热芯丝、6换热介球、61导热球体、62吸热卷、63磁吸膜、64引导缺口、7助通拉线、8磁引球。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

实施例1：

请参阅图1-3，一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，包括变压器本体1，变压器本体1外端连接有多块均匀分布的散热板2，散热板2包括一对对称连接的散热翅片21，散热翅片21内侧连接处镶嵌连接有感热触发球3，散热翅片21相互靠近一端均连接有疏孔气胀包4，且疏孔气胀包4与感热触发球3侧面连接，感热触发球3包括遇热膨胀橡胶棒31和一对侧储气囊32，且侧储气囊32连接于遇热膨胀橡胶棒31内端对应疏孔气胀包4的区域上，遇热膨胀橡胶棒31侧面开设有多个均匀分布的气动孔33，且气动孔33与疏孔气胀包4相对应，疏孔气胀包4外表面镶嵌连接有多个均匀分布的换热介球6，散热翅片21靠近疏孔气胀包4一端镶嵌连接有多个与换热介球6相匹配的集热芯丝5，换热介球6上开设有与集热芯丝5相匹配的密合缝。

散热翅片21和集热芯丝5均采用导热材料制成，且集热芯丝5的导热性优于散热翅片21，散热翅片21用来吸附变压器本体1上的热量，而集热芯丝5则用来将散热翅片21上的热量进行集中，并传导至换热介球6上，方便感热触发球3内气体在流动时进行交换并带到外界。

换热介球6与遇热膨胀橡胶棒31内表面之间固定连接有多根均匀分布的助通拉线7，疏孔气胀包4采用柔性多孔材料制成，在疏孔气胀包4进气膨胀时，助通拉线7会拉扯换热介球6进行相应的形变，从而对密合缝进行扩展，有利于气体从密合缝中流动并进行高效换热。

请参阅图6，侧储气囊32之间连接有上下对称的限胀片34，限胀片34内填充有热膨胀体，热膨胀体可以为热膨胀系数较大的材料，不限固体、液体或者气体，优选采用热膨胀系数大于遇热膨胀橡胶棒31的材料，限胀片34用来限制热膨胀体在非必要方向上的膨胀，从而可以有效将膨胀引导至侧面，不仅可以有助于散热翅片21的展开，同时可以更好的挤压侧储气囊32释放出用来换热的气体。

侧储气囊32采用隔热的气密性材料制成，且气动孔33贯穿侧储气囊32延伸至内侧并与其连接，侧储气囊32内的气体可以始终保持较低的温度，不易被遇热膨胀橡胶棒31上的热量进行干扰，从而在后续振翅动作触发进行流动换热时，侧储气囊32内的空气较热空气具有更加优异的换热效果。

请参阅图7，换热介球6包括导热球体61和镶嵌连接于密合缝内的吸热卷62，吸热卷62内填充有导热混合体，吸热卷62可以与进入密合缝的集热芯丝5建立高度接触换热，充分吸收集热芯丝5从散热翅片21上传导的热量。

导热混合体包括质量比为1:2的导热油和导热砂，不仅自身具有良好的导热性，同时可以配合集热芯丝5进行任意形变来进行贴合，提高换热效果。

吸热卷62外端覆盖有磁吸膜63，集热芯丝5靠近换热介球6一端连接有磁引球8，磁吸膜63与磁引球8之间的磁吸作用，不仅可以有助于集热芯丝5和密合缝进行精准对接，同时磁吸膜63可以压迫吸热卷62与集热芯丝5贴合更为紧密，换热效果更加卓越。

导热球体61上位于密合缝开口处开设有引导缺口64，导热球体61采用弹性材料制成，引导缺口64有利于与磁引球8进行配合，方便其挤压密合缝迫使扩张。

本发明可以实现创新性的引入散热板2代替传统的散热片，利用集热芯丝5将热量传导并集中至换热介球6处，请参阅图2-5，仿照蝴蝶振翅的方式，依靠感热触发球3从变压器本体1上吸收到足够的热量后，感热触发球3吸热膨胀并触发振翅动作，散热板2展开时感热触发球3开始内部放气动作，将气体挤出至疏孔气胀包4内迫使其疏松膨胀，使得换热介球6与疏孔气胀包4分离并形成换热通道，气体从换热通道流动时充分带走换热介球6上的热量，同时散热板2的振翅动作可以加速变压器本体1附近的空气流动，正好将换热后的气体吹走，远处的冷空气的进行补充并反向进入至感热触发球3内留待下一次换热，从而利用动态式的振翅散热，提高散热板2的整体散热性，对变压器本体1实现明显的降温。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，包括变压器本体(1)，所述变压器本体(1)外端连接有多块均匀分布的散热板(2)，其特征在于：所述散热板(2)包括一对对称连接的散热翅片(21)，所述散热翅片(21)内侧连接处镶嵌连接有感热触发球(3)，所述散热翅片(21)相互靠近一端均连接有疏孔气胀包(4)，且疏孔气胀包(4)与感热触发球(3)侧面连接，所述感热触发球(3)包括遇热膨胀橡胶棒(31)和一对侧储气囊(32)，且侧储气囊(32)连接于遇热膨胀橡胶棒(31)内端对应疏孔气胀包(4)的区域上，所述遇热膨胀橡胶棒(31)侧面开设有多个均匀分布的气动孔(33)，且气动孔(33)与疏孔气胀包(4)相对应，所述疏孔气胀包(4)外表面镶嵌连接有多个均匀分布的换热介球(6)，所述散热翅片(21)靠近疏孔气胀包(4)一端镶嵌连接有多个与换热介球(6)相匹配的集热芯丝(5)，所述换热介球(6)上开设有与集热芯丝(5)相匹配的密合缝。

2.根据权利要求1所述的一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，其特征在于：所述侧储气囊(32)之间连接有上下对称的限胀片(34)，所述限胀片(34)内填充有热膨胀体。

3.根据权利要求1所述的一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，其特征在于：所述换热介球(6)与遇热膨胀橡胶棒(31)内表面之间固定连接有多根均匀分布的助通拉线(7)，所述疏孔气胀包(4)采用柔性多孔材料制成。

4.根据权利要求3所述的一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，其特征在于：所述换热介球(6)包括导热球体(61)和镶嵌连接于密合缝内的吸热卷(62)，所述吸热卷(62)内填充有导热混合体。

5.根据权利要求4所述的一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，其特征在于：所述导热混合体包括质量比为1:2的导热油和导热砂。

6.根据权利要求4所述的一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，其特征在于：所述吸热卷(62)外端覆盖有磁吸膜(63)，所述集热芯丝(5)靠近换热介球(6)一端连接有磁引球(8)。

7.根据权利要求4所述的一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，其特征在于：所述导热球体(61)上位于密合缝开口处开设有引导缺口(64)，所述导热球体(61)采用弹性材料制成。

8.根据权利要求1所述的一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，其特征在于：所述侧储气囊(32)采用隔热的气密性材料制成，且气动孔(33)贯穿侧储气囊(32)延伸至内侧并与其连接。

9.根据权利要求1所述的一种仿振翅式外动散热型油浸变压器，其特征在于：所述散热翅片(21)和集热芯丝(5)均采用导热材料制成，且集热芯丝(5)的导热性优于散热翅片(21)。

Images