CN220106268U - 一种箱式高电压电力电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种箱式高电压电力电容器，包括：外壳、支撑座和绝缘浸渍剂散热机构；外壳的内部水平固定设置有浸没在绝缘浸渍剂内且用于安装芯子的绝缘板，绝缘浸渍剂散热机构包括：散热机壳、半导体制冷器和冷却管；内部呈有冷却液的散热机壳固定设置在外壳的一旁，冷却管底端从散热机壳穿出并从外壳的底部伸入其内部，其顶端从散热机壳穿出并从位于绝缘浸渍剂上方的外壳的侧壁伸入其内部，该箱式高电压电力电容器克服现有技术中只是通过改变补偿绝缘浸渍剂的体积变化并使绝缘浸渍剂进行流动来实现自然散热，导致散热效果差，不能及时对外壳及外壳内的电器元件进行散热，从而会影响到电器元件的正常工作的问题。

Description

一种箱式高电压电力电容器

技术领域

本实用新型涉及高电压电力电容器领域，具体地，涉及一种箱式高电压电力电容器。

背景技术

在电力系统，变电站投入一套大容量电容器补偿装置就会过补，不投入电容器补偿装置则欠补过多，实施精准补偿显得十分重要，边远农村用电少而分散，维护管理不便，一台中小容量，结构紧凑，可靠性高、成本低电容器补偿装置在农网电力电容器补偿有着广泛市场需求。物质都会热胀冷缩，为提高电容器的电气性能，电容器内部都抽成高真空，再充满浸渍剂，浸渍剂体积会随温度的升高降低而增大和缩小，该类型电容器采用由薄钢板焊接成扩张器对电容器内部浸渍剂体积进行补偿，当温度升高时，浸渍剂体积增大，扩张器容积变大，当温度下降时，浸渍剂体积缩小，扩张器内部容积变小，达到补偿浸渍剂体积随温度变化。

经检索：中国专利申请号为“CN201821299044.9”，公开了一种箱式高电压电力电容器，包括外壳、芯子和补偿散热装置；所述外壳为不锈钢板制成的中空结构，其内部填满绝缘浸渍剂；所述芯子安装在所述外壳内并浸泡在所述绝缘浸渍剂中，并且所述芯子与所述外壳绝缘连接；在所述外壳的顶部设有与所述芯子连接的套管；所述补偿散热装置安装在所述外壳的外侧壁上，由薄不锈钢板、出液孔、入液孔及外壳的外侧壁共同构成，并根据所述外壳内的温度进行膨胀或收缩，进而补偿所述绝缘浸渍剂由温度变化引起热胀冷缩后的体积变化，并且所述补偿散热装置还与所述外壳内部连通以使所述绝缘浸渍剂循环流动以加快所述外壳内热量的散热速度。

发明人在实施本实用新型的过程中，发现现有技术存在以下问题：

在使用过程中，外壳内的绝缘浸渍剂在受热膨胀使通过绝缘浸渍剂受热膨胀，补偿散热装置会同步向外壳的外侧凸起以补偿绝缘浸渍剂的体积变化，这种只是通过改变补偿绝缘浸渍剂的体积变化并使绝缘浸渍剂进行流动来实现自然散热，导致散热效果差，不能及时对外壳及外壳内的电器元件进行散热，从而会影响到电器元件的正常工作。

因此，提供一种在使用过程中通过绝缘浸渍剂散热机构将受热膨胀后的绝缘浸渍剂进入快速冷和降温，降温后的绝缘浸渍剂重新回到外壳内，从而能够及时对外壳内绝缘浸渍剂进行冷却处理，来达到对的外壳的内部进行降温的操作，提高了散热效率和效果，避免影响到外壳内部的元器件正常工作的一种箱式高电压电力电容器是本实用新型亟需解决的问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的是克服现有技术中只是通过改变补偿绝缘浸渍剂的体积变化并使绝缘浸渍剂进行流动来实现散热，散热效果差，不能及时对外壳及外壳内的电器元件进行散热，从而会影响到电器元件的正常工作的问题，从而提供了一种在使用过程中通过绝缘浸渍剂散热机构将受热膨胀后的绝缘浸渍剂进入快速冷和降温，降温后的绝缘浸渍剂重新回到外壳内，从而能够及时对外壳内绝缘浸渍剂进行冷却处理，来达到对的外壳的内部进行降温的操作，提高了散热效率和效果，避免影响到外壳内部的元器件正常工作的一种箱式高电压电力电容器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种箱式高电压电力电容器，所述箱式高电压电力电容器包括：外壳、支撑座和绝缘浸渍剂散热机构；

内部储存有绝缘浸渍剂的所述外壳的内部水平固定设置有浸没在绝缘浸渍剂内且用于安装芯子的绝缘板，所述绝缘板上均匀设置有若干个通孔，

所述绝缘浸渍剂散热机构包括：散热机壳、半导体制冷器和冷却管；其中，

内部呈有冷却液的所述散热机壳固定设置在所述外壳的一旁，其内部固定设置有对冷却液进行冷却的半导体制冷器，固定在所述散热机壳内部的所述冷却管底端从其部穿出并从所述外壳的底部伸入其内部，其顶端从散热机壳的底部穿出并从位于绝缘浸渍剂上方的所述外壳的侧壁伸入其内部，以使绝缘浸渍剂受热膨胀后能够从所述冷却管的部进去其内部并经过冷却液冷却后从其底端口重新进入到所述外壳内。

优选地，所述冷却管的底端固定设置有介质只能从其内部流向所述外壳内的单向阀。

优选地，位于所述绝缘板下方且靠近所述冷却管底端口的所述外壳的底端竖直且可转动地设置有可通过从所述冷却管流出的绝缘浸渍剂来带动其转动的搅拌器，所述搅拌器包括：转轴和均匀固定设置在其轴身上的螺旋叶片。

优选地，所述冷却管呈螺旋结构，且从所述外壳底端水平伸出入至所述搅拌器一旁的所述冷却管的端部的直径逐渐减小。

优选地，该箱式高电压电力电容器还包括：支撑座，所述外壳通过减震机构竖直固定设置在所述支撑座的上方，所述减震机构包括：减震支撑板、减震滑块和减震弹簧；其中，

所述支撑座的底端均匀且竖直固定设置有至少一排固定板，且每个固定板的两侧均分别倾斜且对称铰接设置有至少一组减震支撑板，且相对应的两块所述减震支撑板的底端分别铰接设置在可沿水平方向移动的两块减震滑块上，且该两块所述减震滑块之间通过至少一根呈水平状态的所述减震弹簧连接在一起。

优选地，所述减震机构还包括：导向杆；其中，

位于每组所述减震支撑板正下方的所述支撑座的上表面均部分向内凹陷形成装配滑槽，且每条装配滑槽内均水平固定设置有导向杆，每根所述导向杆上均间隔且可滑动式地设置有两块所述减震滑块，用于连接两块所述减震滑块的所述减震弹簧均水平套设在所述导向杆上。

优选地，所述支撑座的两端分别水平固定设置有安装板，且每块所述安装板均匀竖直贯穿开设有多个安装孔。

优选地，所述散热机壳的至少一侧壁均匀向内凹陷形成多个散热凹槽。

根据上述技术方案，本实用新型提供的箱式高电压电力电容器在使用时的有益效果为：当外壳内部的温度过高时，其内部储存的绝缘浸渍剂受热膨胀，导致其液面上升，并通过所述冷却管的上端口流入到其内部并经过储存在所述散热机壳内的冷却水，冷却水与进入到所述冷却管内的绝缘浸渍剂进行热交换，并快随对绝缘浸渍剂进行冷却和降温，经热交换的绝缘浸渍剂冷却后在自身的重力下从所述冷却管的底端口流入到所述外壳的内部中，使外壳的内部温度及时降温，相对于通过，提高了降温效果和降温速度。当外壳内的温度降低后，绝缘浸渍剂的液面下降并恢复至初始位置，绝缘浸渍剂不会从所述冷却管的顶端口进入到绝缘浸渍剂散热机构中进行散热，所述绝缘浸渍剂散热机构就会停止工作。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本实用新型中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的一种优选的实施方式中提供的箱式高电压电力电容器的结构示意图；

图2是本实用新型的一种优选的实施方式中提供的箱式高电压电力电容器的结构正视图；

图3是本实用新型的一种优选的实施方式中提供的箱式高电压电力电容器的内部结构示意图；

图4是本实用新型的一种优选的实施方式中提供的箱式高电压电力电容器的绝缘浸渍剂散热机构的结构示意图。

附图标记说明

1、外壳；2、绝缘板；3、芯子；4、套管；5、支撑座；6、绝缘浸渍剂散热机构；601、散热机壳；602、半导体制冷器；603、冷却管；7、搅拌器；8、单向阀；9、减震机构；901、减震支撑板；902、导向杆；903、减震滑块；904、减震弹簧；10、安装板；11、散热凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1-4所示，本实用新型提供的一种箱式高电压电力电容器，所述箱式高电压电力电容器包括：外壳1、支撑座5和绝缘浸渍剂散热机构6；

内部储存有绝缘浸渍剂的所述外壳1的内部水平固定设置有浸没在绝缘浸渍剂内且用于安装芯子3的绝缘板2，所述绝缘板2上均匀设置有若干个通孔，

所述绝缘浸渍剂散热机构6包括：散热机壳601、半导体制冷器602和冷却管603；其中，

内部呈有冷却液的所述散热机壳601固定设置在所述外壳1的一旁，其内部固定设置有对冷却液进行冷却的半导体制冷器602，固定在所述散热机壳601内部的所述冷却管603底端从其部穿出并从所述外壳1的底部伸入其内部，其顶端从散热机壳601的底部穿出并从位于绝缘浸渍剂上方的所述外壳1的侧壁伸入其内部，以使绝缘浸渍剂受热膨胀后能够从所述冷却管603的部进去其内部并经过冷却液冷却后从其底端口重新进入到所述外壳1内。

在上述方案中，使用时，当外壳1内部的温度过高时，其内部储存的绝缘浸渍剂受热膨胀，导致其液面上升，并通过所述冷却管603的上端口流入到其内部并经过储存在所述散热机壳601内的冷却水，冷却水与进入到所述冷却管603内的绝缘浸渍剂进行热交换，并快随对绝缘浸渍剂进行冷却和降温，经热交换的绝缘浸渍剂冷却后在自身的重力下从所述冷却管603的底端口流入到所述外壳1的内部中，使外壳1的内部温度及时降温，相对于通过，提高了降温效果和降温速度。当外壳1内的温度降低后，绝缘浸渍剂的液面下降并恢复至初始位置，绝缘浸渍剂不会从所述冷却管603的顶端口进入到绝缘浸渍剂散热机构6中进行散热，所述绝缘浸渍剂散热机构6就会停止工作。

在对外壳1内的绝缘浸渍剂进行热交换的过程中，所述散热机壳601内的冷却液的温度会逐渐上升，此时，可以启动所述半导体制冷器602对冷却液进行降温，从而使得冷却液的温度始终比绝缘浸渍剂的温度低，以便对绝缘浸渍剂进行冷却。

在上述方案中，所述半导体制冷器602为现有公知的技术手段，因此，其具体结构和使用原理在此不会在赘述。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，所述冷却管603的底端固定设置有介质只能从其内部流向所述外壳1内的单向阀8。

在上述方案中，通过单向阀8可以保证所述外壳1内的绝缘浸渍剂不会从所述冷却管603的底端口进入到其内部中，从而保证在绝缘浸渍剂在受热膨胀的过程中只能从所述冷却管603的顶端口进入到其内部并由其底端口重新进入到所述外壳1的内部中。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，位于所述绝缘板2下方且靠近所述冷却管603底端口的所述外壳1的底端竖直且可转动地设置有可通过从所述冷却管603流出的绝缘浸渍剂来带动其转动的搅拌器7，所述搅拌器7包括：转轴和均匀固定设置在其轴身上的螺旋叶片。

在上述方案中，当绝缘浸渍剂从所述冷却管603的顶端口进入到其内部并由其底端口排出的过程中产生的冲击力冲击到所述搅拌器7的螺旋叶片上，来带动所述搅拌器7的转轴转动，通过所述搅拌器7对所述外壳1内的绝缘浸渍剂进行搅拌，以使从所述冷却管603底端口进入到外壳1内的温度较低的绝缘浸渍剂与原储存在所述外壳1内部的温度较高的绝缘浸渍剂进行处充分混合，来提高冷却的均匀性。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，所述冷却管603呈螺旋结构，且从所述外壳1底端水平伸出入至所述搅拌器7一旁的所述冷却管603的端部的直径逐渐减小。

在上述方案中，所述冷却管603呈螺旋结构，是为了增加绝缘浸渍剂进入到所述散热机壳601内部的时间，以使进入到所述冷却管603内的绝缘浸渍剂能够充分与所述散热机壳601内的冷却液进行热交换，从而提高了散热效果。

如图3所示，所述冷却管603的端部的直径逐渐减小，为了提高了绝缘浸渍剂从其端口流出时的冲击力，从而保证从所述冷却管603底端口流出的绝缘浸渍剂带来的冲击力足够带动所述搅拌器7进行转动，来实现所述搅拌器7对外壳1内部的绝缘浸渍剂进行搅拌。

另外，所述冷却器7也可以为两组，且两组所述冷却器7的两根转轴分别装配有链轮，两个链轮之间通过一条链条传动连接在一起。当绝缘浸渍剂从所述冷却管603的顶端口进入到其内部并由其底端口排出的过程中产生的冲击力冲击到与其对应的所述搅拌器7的螺旋叶片上，并带动该搅拌器7转动，该搅拌器7在转动的过程中通过链条带动另一个搅拌器7转动，从而同步对外壳1内部的绝缘浸渍剂进行充分搅拌，提高了搅拌面积，进而提高了搅拌效果，以使从所述冷却管603底端口进入到外壳1内的温度较低的绝缘浸渍剂与原储存在所述外壳1内部的温度较高的绝缘浸渍剂进行处充分混合，来提高冷却的均匀性。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，该箱式高电压电力电容器还包括：支撑座5，所述外壳1通过减震机构9竖直固定设置在所述支撑座5的上方，所述减震机构9包括：减震支撑板901、减震滑块903和减震弹簧904；其中，

所述支撑座5的底端均匀且竖直固定设置有至少一排固定板，且每个固定板的两侧均分别倾斜且对称铰接设置有至少一组减震支撑板901，且相对应的两块所述减震支撑板901的底端分别铰接设置在可沿水平方向移动的两块减震滑块903上，且该两块所述减震滑块903之间通过至少一根呈水平状态的所述减震弹簧904连接在一起。

在上述方案中，当电力电容器在工作过程中会产生振动，而通过减震机构9能够将其工作过程中产生的振动进行吸收，从而提高了整个装置的使用寿命。

其中，当外壳1收到在纵向方向的作用力时，所述外壳1沿竖直方向下降，在下降的过程中，每组所述减震支撑板901分别带动与各自对应的两块所述减震滑块903反向分离，而两块所述减震滑块903在反向移动的过程中拉伸所述减震弹簧904，从而使得所述外壳1在纵向方向受到的作用力被转移到所述支撑座5上并最终被所述减震弹簧904吸收，从而提高了所述外壳1的使用寿命。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，所述减震机构9还包括：导向杆902；其中，

位于每组所述减震支撑板901正下方的所述支撑座5的上表面均部分向内凹陷形成装配滑槽，且每条装配滑槽内均水平固定设置有导向杆902，每根所述导向杆902上均间隔且可滑动式地设置有两块所述减震滑块903，用于连接两块所述减震滑块903的所述减震弹簧904均水平套设在所述导向杆902上。

在上述方案中，通过所述导向杆902的导向作用下，保证所述外壳1在受到纵向方向上的作用力时，所述外壳1在作用力的作用下沿竖直方向下降的过程中，每组所述减震支撑板901分别带动与各自对应的两块所述减震滑块903能够在所述导向杆902上沿着水平直线分离。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，所述支撑座5的两端分别水平固定设置有安装板10，且每块所述安装板10均匀竖直贯穿开设有多个安装孔。

在上述方案中，通过安装板10上的安装孔以便将整个装置装配在待安装面上。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，所述散热机壳601的至少一侧壁均匀向内凹陷形成多个散热凹槽11。

在上述方案中，通过多个所述散热凹槽11来增加所散热机壳601的比表面积，从而加快所述散热机壳601的散热。

所述芯子3与所述外壳1绝缘连接。所述芯子3组成容量为100kvar～2000kvar电容器，用于6kV～10kV的交流系统中。芯子3由多个元件并联或串联联接而成。元件由两张铝箔作为极板，中间夹多层电工聚丙烯薄膜卷绕后压扁而成。在所述外壳1的顶部设有与所述芯子3连接的套管4。

综上，本实用新型提供的箱式高电压电力电容器克服现有技术中只是通过改变补偿绝缘浸渍剂的体积变化并使绝缘浸渍剂进行流动来实现自然散热，导致散热效果差，不能及时对外壳及外壳内的电器元件进行散热，从而会影响到电器元件的正常工作的问题。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种箱式高电压电力电容器，其特征在于，所述箱式高电压电力电容器包括：外壳(1)、支撑座(5)和绝缘浸渍剂散热机构(6)；

内部储存有绝缘浸渍剂的所述外壳(1)的内部水平固定设置有浸没在绝缘浸渍剂内且用于安装芯子(3)的绝缘板(2)，所述绝缘板(2)上均匀设置有若干个通孔，

所述绝缘浸渍剂散热机构(6)包括：散热机壳(601)、半导体制冷器(602)和冷却管(603)；其中，

内部呈有冷却液的所述散热机壳(601)固定设置在所述外壳(1)的一旁，其内部固定设置有对冷却液进行冷却的半导体制冷器(602)，固定在所述散热机壳(601)内部的所述冷却管(603)底端从其部穿出并从所述外壳(1)的底部伸入其内部，其顶端从散热机壳(601)的底部穿出并从位于绝缘浸渍剂上方的所述外壳(1)的侧壁伸入其内部，以使绝缘浸渍剂受热膨胀后能够从所述冷却管(603)的部进去其内部并经过冷却液冷却后从其底端口重新进入到所述外壳(1)内。

2.根据权利要求1所述的箱式高电压电力电容器，其特征在于，所述冷却管(603)的底端固定设置有介质只能从其内部流向所述外壳(1)内的单向阀(8)。

3.根据权利要求1所述的箱式高电压电力电容器，其特征在于，位于所述绝缘板(2)下方且靠近所述冷却管(603)底端口的所述外壳(1)的底端竖直且可转动地设置有可通过从所述冷却管(603)流出的绝缘浸渍剂来带动其转动的搅拌器(7)，所述搅拌器(7)包括：转轴和均匀固定设置在其轴身上的螺旋叶片。

4.根据权利要求3所述的箱式高电压电力电容器，其特征在于，所述冷却管(603)呈螺旋结构，且从所述外壳(1)底端水平伸出入至所述搅拌器(7)一旁的所述冷却管(603)的端部的直径逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的箱式高电压电力电容器，其特征在于，该箱式高电压电力电容器还包括：支撑座(5)，所述外壳(1)通过减震机构(9)竖直固定设置在所述支撑座(5)的上方，所述减震机构(9)包括：减震支撑板(901)、减震滑块(903)和减震弹簧(904)；其中，

所述支撑座(5)的底端均匀且竖直固定设置有至少一排固定板，且每个固定板的两侧均分别倾斜且对称铰接设置有至少一组减震支撑板(901)，且相对应的两块所述减震支撑板(901)的底端分别铰接设置在可沿水平方向移动的两块减震滑块(903)上，且该两块所述减震滑块(903)之间通过至少一根呈水平状态的所述减震弹簧(904)连接在一起。

6.根据权利要求5所述的箱式高电压电力电容器，其特征在于，所述减震机构(9)还包括：导向杆(902)；其中，

位于每组所述减震支撑板(901)正下方的所述支撑座(5)的上表面均部分向内凹陷形成装配滑槽，且每条装配滑槽内均水平固定设置有导向杆(902)，每根所述导向杆(902)上均间隔且可滑动式地设置有两块所述减震滑块(903)，用于连接两块所述减震滑块(903)的所述减震弹簧(904)均水平套设在所述导向杆(902)上。

7.根据权利要求5或6所述的箱式高电压电力电容器，其特征在于，所述支撑座(5)的两端分别水平固定设置有安装板(10)，且每块所述安装板(10)均匀竖直贯穿开设有多个安装孔。

8.根据权利要求1所述的箱式高电压电力电容器，其特征在于，所述散热机壳(601)的至少一侧壁均匀向内凹陷形成多个散热凹槽(11)。