CN211088042U - 用于牵引变压器的自循环冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种用于牵引变压器的自循环冷却系统。为了提升牵引变压器的散热效果，降低牵引变压器的体积和重量，本实用新型提出的自循环冷却系统包括：散热器，其设置于车辆的顶部；回液管，其设置于车辆第一侧的厢壁内，并且回液管的上端连通散热器的第一端，回液管的下端连通牵引变压器的第一端；出气管，其设置于车辆第二侧的厢壁内，并且出气管的上端连通散热器的第二端，出气管的下端连通牵引变压器的第二端；冷却介质，其能够在牵引变压器、出气管、散热器和回液管构成的循环回路中循环流动。本实用新型利用冷却介质的气液密度不同实现冷却介质的自循环，不需外部提供动力，节能环保，节约成本。
Description
技术领域
本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种用于牵引变压器的自循环冷却系统。
背景技术
目前，在铁道行业，轨道车辆用牵引变压器的冷却系统均采用非相变换热的油冷技术，该换热方式相对传热能力低，导致牵引变压器极其冷却系统体积重量大，整个牵引变压器及其冷却系统重量约占整个传动系统设备重量的1/3左右，对整车的设备布置和轴重指标制约严重。对于低速度等级的电力机车和电动车组来说，采用传统油冷技术的牵引变压器能够满足整车设计要求。但随着车辆速度的不断提升，当电力机车速度达到200km/h及以上，电动车组速度达到400km/h及以上时，牵引变压器容量大幅度的增加，采用传统油冷技术的牵引变压器体积和重量已不能满足整车设计指标要求。
因此，本实用新型提出了一种用于牵引变压器的自循环冷却系统。
实用新型内容
为了解决现有技术的上述问题，即为了提升牵引变压器的散热效果，降低牵引变压器的体积和重量，本实用新型提出了一种用于牵引变压器的自循环冷却系统，所述牵引变压器设置于车辆的底部，该自循环冷却系统包括：散热器，所述散热器设置于所述车辆的顶部；回液管，所述回液管设置于所述车辆第一侧的厢壁内，并且所述回液管的上端连通所述散热器的第一端，所述回液管的下端连通所述牵引变压器的第一端；出气管，所述出气管设置于所述车辆第二侧的厢壁内，并且所述出气管的上端连通所述散热器的第二端，所述出气管的下端连通所述牵引变压器的第二端；冷却介质，所述冷却介质能够在所述牵引变压器、所述出气管、所述散热器和所述回液管构成的循环回路中循环流动；在所述牵引变压器工作的过程中，液态冷却介质吸收所述牵引变压器产生的热量后气化为气态冷却介质，气态冷却介质经所述出气管进入所述散热器散热后冷凝为液态冷却介质，液态冷却介质再经所述回液管进入所述牵引变压器，循环往复地为所述牵引变压器散热。
在上述用于牵引变压器的自循环冷却系统的优选实施方式中，所述散热器上设置有出液口，所述出液口靠近所述车辆第一侧的厢壁；所述回液管的上端连接所述出液口，使得所述散热器内的液态冷却介质能够在重力作用下进入所述回液管。
在上述用于牵引变压器的自循环冷却系统的优选实施方式中，所述牵引变压器的第一端的下部位置设置有进液口，所述回液管的下端连接所述进液口；从所述散热器出液口流出的液态冷却介质沿所述回液管并经所述进液口进入所述牵引变压器。
在上述用于牵引变压器的自循环冷却系统的优选实施方式中，所述散热器上设置有进气口，所述进气口靠近所述车辆第二侧的厢壁，所述出气管的上端连接所述进气口。
在上述用于牵引变压器的自循环冷却系统的优选实施方式中，所述牵引变压器的第二端的上部位置设置有出气口，所述出气管的下端连接所述出气口；经所述牵引变压器出气口流出的气态冷却介质沿所述出气管并经所述进气口进入所述散热器。
在上述用于牵引变压器的自循环冷却系统的优选实施方式中，所述散热器采用风冷散热器。
在上述用于牵引变压器的自循环冷却系统的优选实施方式中，所述散热器采用水冷散热器。
在上述用于牵引变压器的自循环冷却系统的优选实施方式中，所述冷却介质采用熔点为60～80℃的高蒸发潜热的绝缘有机液体。
在上述用于牵引变压器的自循环冷却系统的优选实施方式中，所述车辆为轨道车辆。
本实用新型的自循环冷却系统利用冷却介质的气液密度不同实现冷却介质的自循环，不需外部提供动力，节能环保，冷却介质的多次利用，节约成本。另外，冷却介质的流通通路(即回液管和出液管)放置在车辆两侧的厢壁内部，既可以保证较好的散热效果，又不影响车辆内部的运行。本实用新型在提升牵引变压器的散热效果的基础上，还降低了牵引变压器的体积和重量。
附图说明
图1是本实用新型的用于牵引变压器的自循环冷却系统的结构示意图。
附图说明：10-牵引变压器；11-进液口；12-出气口；20-车辆；31-散热器；311出液口；312-进气口；32-回液管；33-出气管。
具体实施方式
为使本实用新型的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
首先参照图1，本实用新型的牵引变压器10设置于车辆20的底部，具体的，该车辆20可以是轨道车辆。本实用新型提供的用于牵引变压器的自循环冷却系统包括：散热器31、回液管32、出气管33和冷却介质。其中，散热器31设置于车辆20的顶部，该散热器31可以是风冷散热器也可以是水冷散热器。图1中示出的为风冷散热器，即利用风机使散热器与外界冷空气进行换热。该散热器21也可以是风冷+水冷散热，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的散热器。
回液管32设置于车辆20第一侧(图1中的左侧)的厢壁内，并且回液管32的上端连通散热器的第一端(图1中的左端)，回液管32的下端连通牵引变压器10的第一端(图1中的左端)。具体地，散热器31上设置有出液口311，该出液口311靠近车辆第一侧的厢壁；回液管32的上端连接出液口311；牵引变压器10的第一端的下部位置设置有进液口11，回液管32的下端连接进液口11。这样一来，由于出液口311靠近车辆第一侧的厢壁，散热器31内的液态冷却介质能够在重力作用下进入回液管32，进而经进液口11进入牵引变压器10。
出气管33设置于车辆20第二侧(图1中的右侧)的厢壁内，并且出气管33的上端连通散热器31的第二端(图1中的右侧)，出气管33的下端连通牵引变压器10的第二端(图1中的右侧)。具体地，散热器31上设置有进气口312，进气口312靠近车辆20第二侧的厢壁，出气管33的上端连接进气口312；牵引变压器10的第二端的上部位置设置有出气口12，出气管33的下端连接出气口12。这样一来，液态冷却介质吸收牵引变压器10产生的热量气化为气态冷却介质，气态冷却介质经牵引变压器10的出气口11进入出气管33，高温的气态冷却介质沿沿出气管33上升并经进气口312进入散热器31。
上述冷却介质可以采用熔点为60～80℃的高蒸发潜热的绝缘有机液体。使得冷却介质能够以气液两相状态在牵引变压器10、出气管33、散热器31和回液管32构成的循环回路中循环流动。
本实用新型的工作原理如下：在牵引变压器工作的过程中，变压器线圈会产生大量热量。冷却介质开始为液态冷却介质，液态冷却介质吸收牵引变压器的热量后气化气态冷却介质，气态冷却介质经出气口进入出气管，沿出气管经进气口进入到散热器，气态冷却介质在散热器内散发热量后冷凝为液态冷却介质，液态冷却介质在重力作用下经过出液口流入回液管，再经过进液口进入到牵引变压器内，如此循环往复地对牵引变压器进行冷却。为了便于液态冷却介质进入回液管，本发明的散热器倾斜设置，如图1中左侧的散热器按照左边低右边高的方式设置，以便于液态冷却介质流入到回液管中。
如上所述，本实用新型的自循环冷却系统利用冷却介质的气液密度不同实现冷却介质的自循环，不需外部提供动力，节能环保，冷却介质的多次利用，节约成本。另外，冷却介质的流通通路(即回液管和出液管)放置在车辆两侧的厢壁内部，既可以保证较好的散热效果，又不影响车辆内部的运行。本实用新型在提升牵引变压器的散热效果的基础上，还降低了牵引变压器的体积和重量。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于牵引变压器的自循环冷却系统，所述牵引变压器设置于车辆的底部，其特征在于，该自循环冷却系统包括：
散热器，所述散热器设置于所述车辆的顶部；
回液管，所述回液管设置于所述车辆第一侧的厢壁内，并且所述回液管的上端连通所述散热器的第一端，所述回液管的下端连通所述牵引变压器的第一端；
出气管，所述出气管设置于所述车辆第二侧的厢壁内，并且所述出气管的上端连通所述散热器的第二端，所述出气管的下端连通所述牵引变压器的第二端；
冷却介质，所述冷却介质能够在所述牵引变压器、所述出气管、所述散热器和所述回液管构成的循环回路中循环流动；
在所述牵引变压器工作的过程中，液态冷却介质吸收所述牵引变压器产生的热量后气化为气态冷却介质，气态冷却介质经所述出气管进入所述散热器散热后冷凝为液态冷却介质，液态冷却介质再经所述回液管进入所述牵引变压器，循环往复地为所述牵引变压器散热。
2.根据权利要求1所述用于牵引变压器的自循环冷却系统，其特征在于，所述散热器上设置有出液口，所述出液口靠近所述车辆第一侧的厢壁；
所述回液管的上端连接所述出液口，使得所述散热器内的液态冷却介质能够在重力作用下进入所述回液管。
3.根据权利要求2所述的用于牵引变压器的自循环冷却系统，其特征在于，所述牵引变压器的第一端的下部位置设置有进液口，所述回液管的下端连接所述进液口；
从所述散热器出液口流出的液态冷却介质沿所述回液管并经所述进液口进入所述牵引变压器。
4.根据权利要求3所述用于牵引变压器的自循环冷却系统，其特征在于，所述散热器上设置有进气口，所述进气口靠近所述车辆第二侧的厢壁，所述出气管的上端连接所述进气口。
5.根据权利要求4所述的用于牵引变压器的自循环冷却系统，其特征在于，所述牵引变压器的第二端的上部位置设置有出气口，所述出气管的下端连接所述出气口；
经所述牵引变压器出气口流出的气态冷却介质沿所述出气管并经所述进气口进入所述散热器。
6.根据权利要求1所述的用于牵引变压器的自循环冷却系统，其特征在于，所述散热器采用风冷散热器。
7.根据权利要求1所述的用于牵引变压器的自循环冷却系统，其特征在于，所述散热器采用水冷散热器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于牵引变压器的自循环冷却系统，其特征在于，所述冷却介质采用熔点为60～80℃的高蒸发潜热的绝缘有机液体。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于牵引变压器的自循环冷却系统，其特征在于，所述车辆为轨道车辆。
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| CN201921678368.8U CN211088042U (zh) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | 用于牵引变压器的自循环冷却系统 |
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| CN (1) | CN211088042U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112885574A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 深圳市奥电高压电气有限公司 | 蒸发冷却地下式变压器 |
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2019
- 2019-10-09 CN CN201921678368.8U patent/CN211088042U/zh active Active
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