JP2023545952A - 高電圧ブッシングと高圧送電システム - Google Patents

Abstract

高電圧ブッシングは、導電ロッドと空冷装置とを備える。前記導電ロッドは、内部に風路を有し、前記風路は給気口及び排気口を含む。前記空冷装置は、空気流を出力し、前記空気流を前記給気口を介して前記風路内に吹き込むように構成される少なくとも１つのファンを含む。【選択図】図１

Description

この出願は、２０２１年５月７日に出願された出願番号が２０２１１０４９７３３６．３である中国特許出願を基礎出願とする優先権を主張し、その内容の全てが参照によって本出願に取り込まれる。

本開示は、送電の技術分野に関し、特に、高電圧ブッシング及び高圧送電システムに関する。

高圧送電とは、発電機から出力された電圧を発電所用変圧器で昇圧して送電する方式である。高圧送電の過程で、高圧送電用の高圧機器は、高電圧と、大電流と、強い機械的負荷との重畳作用に長時間耐える必要があり、内部には高い電気的応力、熱的応力及び機械的応力が存在する。

一態様では、導電ロッドと空冷装置を備える高電圧ブッシングが提供される。前記導電ロッドは、内部に風路を有し、前記風路は給気口及び排気口を含む。前記空冷装置は、空気流を出力することにより、前記空気流を前記給気口を介して前記風路内に吹き込むように構成される少なくとも１つのファンを含む。

幾つかの実施例において、前記空冷装置は、少なくとも１つのセンサとコントローラをさらに含む。前記少なくとも１つのセンサは、前記ファンによって出力された空気流の圧力、前記ファンの軸受温度、前記導電ロッドの温度、及び前記空気流の温度のうちの少なくとも１つを検出するように構成される。前記コントローラは、前記ファンによって出力された空気流の圧力、前記ファンの軸受温度、前記導電ロッドの温度、及び前記空気流の温度のうちの少なくとも１つに応じて、前記ファンの動作状態を制御するように構成される。

幾つかの実施例において、前記少なくとも１つのセンサは、第１温度センサ、第２温度センサ、少なくとも１つの第３温度センサ、及び第４温度センサのうちの少なくとも１つを含む。前記第１温度センサは、前記給気口に位置し、前記第１温度センサは、前記風路に吹き込む前の空気流の温度を検出するように構成される。前記第２温度センサは、前記排気口に位置し、前記第２温度センサは、前記風路内から流出した空気流の温度を検出するように構成される。前記少なくとも１つの第３温度センサは、前記導電ロッドの外壁に位置し、各々の前記第３温度センサは、前記導電ロッドの温度を検出するように構成される。前記第４温度センサは、前記ファンの軸受位置に位置し、前記第４温度センサは、前記ファンの軸受温度を検出するように構成される。

幾つかの実施例において、前記少なくとも１つの第３温度センサは、１つの第３温度センサを含み、且つ前記１つの第３温度センサは、前記導電ロッドの外壁の軸方向に沿う中央部に設けられる。又は、前記少なくとも１つの第３温度センサは、複数の第３温度センサを含み、且つ前記複数の第３温度センサは、前記導電ロッドの外壁に設けられ、且つ前記導電ロッドの軸方向に沿って間隔をあけて配置される。又は、前記空冷装置は、給気管路を有する通気管路をさらに含み、前記給気管路の入口が前記ファンの吹出口に連通し、前記給気管路の出口が前記風路の前記給気口に連通する給気管路；前記少なくとも１つのセンサは、前記給気管路内の空気流圧力を検出するように構成される風圧センサをさらに含む。

幾つかの実施例において、前記空冷装置は、給気管路を有する通気管路をさらに含み、前記給気管路の入口が前記ファンの吹出口に連通し、前記給気管路の出口が前記風路の前記給気口に連通する給気管路。

幾つかの実施例において、前記空冷装置は、前記給気管路の入口に設けられる逆止弁をさらに含み、前記逆止弁は、前記ファンによって生成される空気流が前記給気管路内に吹き込むことを許容し、且つ、前記給気管路内の空気流が前記ファンに逆流することを阻止するように構成される。及び／又は、前記通気管路は、前記排気口に連通する排気管路をさらに有する。

幾つかの実施例において、前記少なくとも１つのファンは、複数のファンを含む。及び／又は、前記空冷装置は、少なくとも１つの集風カバーをさらに含み、各々のファンは、対応する１つの集風カバー内に設けられ、前記集風カバーは、開口を有し、且つ前記開口の方向は、前記集風カバーの重力方向に向っている。及び／又は、前記空冷装置は、前記給気口に設けられ、前記風路内に流入する空気流を濾過するように構成されるフィルタをさらに含む。

幾つかの実施例において、前記風路は給気風路及び排気風路を含み、前記給気風路の第１端及び前記排気風路の第１端が前記導電ロッドの第１端に位置し；前記給気口は、前記給気風路の第１端に位置し、前記排気口は、前記排気風路の第１端に位置し、前記給気風路の第２端及び前記排気風路の第２端は、前記導電ロッドのうちの前記導電ロッドの第２端に隣接する位置で連通する。

幾つかの実施例において、前記導電ロッドは、前記給気風路と前記排気風路とを連通させるように構成される複数の分岐通路をさらに有する。

幾つかの実施例において、前記導電ロッドは、中空の導電ロッド本体と、前記導電ロッド本体内に設けられ且つ前記導電ロッド本体の軸方向に沿って延びる空冷管とを含み；前記空冷管の内部空間は前記給気風路を形成し、前記空冷管の外壁と前記導電ロッド本体の内壁との間の空間は前記排気風路を形成する。

幾つかの実施例において、前記導電ロッドは、前記排気風路内に設けられる少なくとも１つの支持部をさらに含み、前記少なくとも１つの支持部は、前記空冷管の外壁と前記導電ロッド本体の内壁との間に係止される。

幾つかの実施例において、前記支持部は、前記導電ロッド本体の軸方向に略沿って前記支持部を貫通する流通口を有する。

幾つかの実施例において、前記導電ロッドは、前記空冷管の外壁に設けられるガイドフィンをさらに含み、前記ガイドフィンは、前記排気風路に吹き込まれた空気流を前記排気口の方向に向かってガイドするように構成される。又は、前記空冷管の軸方向に沿って、前記空冷管の外径の寸法は完全に同一でない。

幾つかの実施例において、前記導電ロッドは、中空の導電ロッド本体と、前記導電ロッド本体内に設けられ且つ前記導電ロッド本体の軸方向に沿って延びる仕切板とを含み；前記仕切板は、前記導電ロッド本体内の空間を、前記仕切板の厚さ方向に沿って前記給気風路と前記排気風路とに仕切る。

幾つかの実施例において、前記導電ロッド内に複数の貫通孔が設けられており、前記複数の貫通孔は、いずれも前記導電ロッドの軸方向に沿って延びており、且つ前記導電ロッドの第２端の内側で互いに連通しており；前記複数の貫通孔のうちの一部分は前記給気風路を形成し、且つ他部分は前記排気風路を形成する。

幾つかの実施例において、前記複数の貫通孔のうち、前記導電ロッドの中央位置に位置する貫通孔は前記給気風路を形成し、前記導電ロッドの辺縁位置に位置する貫通孔は前記排気風路を形成する。

別の態様では、高圧母線と高電圧ブッシングとを備える高圧送電システムが提供される。高電圧ブッシングは上記の前記高電圧ブッシングであり、前記高電圧ブッシング内の導電ロッドは前記高圧母線に接続される。

幾つかの実施例において、高圧送電システムは、金具、第１均圧ボール、及び第２均圧ボールをさらに備える。前記高圧母線の第１端は、前記第１均圧ボール内に位置する金具を介して前記高電圧ブッシング内の前記導電ロッドの第１端に接続され、前記高圧母線の第２端は、前記第２均圧ボール内に位置する。

幾つかの実施例において、前記ファンは、前記第１均圧ボール又は前記第２均圧ボール内に位置する。又は、前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端に位置する均圧カバーをさらに含み、前記ファンは、前記均圧カバー内に位置する。又は、前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端の一側に位置する複数の均圧リングをさらに含み、前記ファンは、隣接する２つの均圧リングの間に位置する。又は、前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端に位置するフランジをさらに含み、前記ファンは、前記フランジの前記導電ロッドから離れた側に設けられる。

幾つかの実施例において、高圧送電システムは、高電位用エネルギー取得装置をさらに備え、前記高電位用エネルギー取得装置の出力端は、前記空冷装置に接続され、前記高電位用エネルギー取得装置は、前記高圧母線から電気エネルギーを取得し、前記空冷装置に電力を供給するように構成される。

本開示における技術的解決手段をより明確的に説明するため、以下は本開示の幾つかの実施例に用いる必要がある図面について簡単に説明する。以下の説明における図面は、本開示の幾つかの実施例の図面に過ぎないことは明らかである。当業者であれば、これらの図面によって他の図面が取得することができる。さらに、以下の説明における図面は、概略図と見なすことができ、本開示の実施例に係る製品の実際の寸法、方法の実際のプロセス、信号の実際のタイミングなどを限定するものではない。

幾つかの実施例の高電圧ブッシングの接続概略図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシング中の導電ロッドと通気管路との接続を示す図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシング中の導電ロッドと別の通気管路との接続を示す図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシング中の導電ロッドとさらに別の通気管路との接続を示す図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシング中の導電ロッドの内部構造図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシング中の導電ロッドに空冷管が内設される構造図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシング中の導電ロッドに別の空冷管が内設される構造図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシング中の別の導電ロッドの内部構造図である。

図８のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシング中のさらに別の導電ロッドの内部構造図である。

幾つかの実施例の高圧送電システムにおいてファンが第２均圧ボールに設られる時の構造図である。

図１１の部分拡大図である。

幾つかの実施例の高圧送電システムにおいて高電圧ブッシングの端部にファンが設けられる構造図である。

幾つかの実施例の高圧送電システムにおいて高電圧ブッシングの端部の隣接する均圧リングの間にファンが設けられる構造図である。

幾つかの実施例の高電圧ブッシングシステムにおいて高電圧ブッシングの端部の均圧カバー内にファンが設けられる構造図である。

幾つかの実施例の高圧送電システムにおける誘導式エネルギー取得装置の構造図である。

幾つかの実施例の高圧送電システムにおける誘導式エネルギー取得装置の原理図である。

以下は、図面を参照し、本開示の幾つかの実施例における技術案を明確かつ完全に説明する。しかし、ここに記載された実施例はあくまで本開示の実施例の一部のみであり、全ての実施例ではないと理解されるべきである。本開示における実施例に基づき、当業者が取得できる他のすべての実施例は、本開示の保護範囲に含まれるものとする。

文脈上別段の解釈がない限り、本明細書及び特許請求の範囲全体において、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及びその他の形式、例えば、第三人称の単数形である「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び現在分詞の形式である「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、開放、包括的な意味、即ち「含むが、これらに限定されない」と解釈されるべきである。明細書の記載において、用語「１つの実施例（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「幾つかの実施例（ｓｏｍｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」、「例示的な実施例（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」、「特定例（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｅｘａｍｐｌｅ）」、又は「幾つかの例（ｓｏｍｅ ｅｘａｍｐｌｅｓ）」などは、この実施例又は例に関連する特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを示すことを意図している。上記の用語の概略的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例を指すわけではない。さらに、記載された特定の特徴、構造、材料、又は特性は、任意の適切な態様で、任意の１つ又は複数の実施例又は例に含まれ得る。

以下、用語「第１」、「第２」は単に説明の目的に用いられるものであり、相対的な重要性を明示又は暗示するものとして、又は技術的特徴の数を明示又は暗示するものとして理解されるべきではない。従って、「第１」、「第２」で限定される特徴は、１つ又は複数の該特徴を明示的又は暗黙的に含むことができる。本開示の実施例の説明では、特に説明がない限り、「複数」は２つ又は２つ以上を意味する。

幾つかの実施例を説明する時、「結合」と「接続」及びそれらに由来する表現を使用する場合がある。例えば、幾つかの実施例を説明する時、２つ又は２つ以上の構成要素がお互いに直接的な物理的又は電気的接触を有することを示すように、「接続」という用語を使用する場合がある。又は、幾つかの実施例を説明する時、２つ又は２つ以上の構成要素が直接的な物理的又は電気的接触を有することを示すように、「結合」という用語を使用する場合がある。しかしながら、「結合」又は「通信可能に結合された（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、２つ又は２つ以上の構成要素が互いに直接接触していないが、依然として互いに協働又は相互作用することも意味し得る。ここに開示された実施例は、必ずしも本明細書の内容に限定されるものではない。

「Ａ、Ｂ及びＣのうちの少なくとも１つ」は、「Ａ、Ｂ又はＣのうちの少なくとも１つ」と同じ意味であり、いずれも以下のＡ、Ｂ及びＣの組合せ：Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢの組合せ、Ａ及びＣの組合せ、Ｂ及びＣの組合せ、並びにＡ、Ｂ及びＣの組合せを含む。

「Ａ及び／又はＢ」は、Ａのみ、Ｂのみ、及びＡとＢの組合せの３つの組合せを含む。
本明細書において、「…に適用する」又は「…ように構成される」は、追加のタスク又はステップを実行するように適用又は構成される装置を排除しない開放的且つ包括的な言語を意味する。

また、「…に基づいて」の使用は、１つ又は複数の前記条件又は値に「…基づいて」行われるプロセス、ステップ、計算、又は他の動作が、実際には、追加の条件又は前記値を超えることに基づき得るため、開放的且つ包括的であることを意味する。

本明細書で使用される場合、「約」、「おおよそ」、又は「近似」は、記載された値、及び特定値の許容可能な偏差範囲内の平均値を含み、ここで、前記許容可能な偏差範囲は、当業者によって検討されている測定及び特定量の測定に関連する誤差（即ち、測定システムの制限）を考慮して決定される。

本明細書で使用される場合、「平行」、「垂直」、「等しい」は、記載されている状況、及び記載されている状況に類似した状況を含み、その類似した状況の範囲は、許容可能な偏差範囲内にあり、前記許容可能な偏差範囲は、当業者によって検討されている測定及び特定量の測定に関連する誤差（即ち、測定システムの制限性）を考慮して決定される。例えば、「平行」は、絶対平行と近似平行を含み、近似平行の許容可能な偏差範囲は、例えば、５°以内の偏差であってもよく；「垂直」は、絶対垂直と近似垂直を含み、近似垂直の許容可能な偏差範囲は、例えば、５°以内の偏差であってもよい。「等しい」は、絶対的に等しいこと及びほぼ等しいことを含み、ほぼ等しい許容可能な偏差範囲内は、例えば、等しい両者の間の差が、それらのいずれかの５％以下であってもよい。

交直変換所は、高圧送電中に交流から直流への変換、あるいは直流から交流への変換を完成するために構築されたステーションである。交直変換所の要は、バルブホールであり、バルブホール内には交直変換バルブが設置され、交直変換バルブは、送電工事の要となる設備である。交直変換変圧器は送電工事における電力変圧器であり、交直変換変圧器は高電圧ブッシングと高圧母線を介して交直変換バルブとの接続を実現し、共同で送電工事を完成する。

本開示の幾つかの実施例は高圧送電システム１００を提供する。高圧送電システム１００は、図１１に示すように、高圧母線０２と高電圧ブッシング０１を備える。高電圧ブッシング０１は、導電ロッドと、導電ロッドの外部を覆う絶縁スリーブ０１１とを含む。高電圧ブッシング０１中の導電ロッドは高圧母線０２に接続される。

幾つかの実施例において、図１１に示すように、高圧送電システム１００は、金具０５、第１均圧ボール０３１、及び第２均圧ボール０３２をさらに含む。高圧母線０２の第１端０２１は、第１均圧ボール０３１内に位置する金具０５を介して高電圧ブッシング０１の導電ロッドの第１端に接続され、高圧母線０２の第２端０２２は第２均圧ボール０３２内に位置する。金具（ａｒｍｏｕｒ ｃｌａｍｐ）は、送電線に広く用いられている鉄製又はアルミニウム製の金属アクセサリーである。図１１に示すように、高電圧ブッシング０１は金具０５に接続され、金具０５を介して、高電圧ブッシング０１と高圧母線０２の第１端０２１とは接続される。

高圧機器は、長期運転中に高電圧と、大電流と、強い機械的負荷との重畳作用に耐え、内部には高い電気的応力、熱的応力及び機械的応力が存在する。図１１に示すように、高電圧ブッシング０１の内部の導電ロッドは電流を通過させる役割を果たすため、ある程度の熱が発生しやすく、その熱が適時に放熱できないと、高電圧ブッシング０１の内部の熱が蓄積され続け、高電圧ブッシング０１の温度が絶えず上昇し、高電圧ブッシング０１の絶縁破壊を招くおそれがある。

高電圧ブッシング０１の内部温度が高すぎるという問題を解決するために、従来の解決方法は２つある。

一つの解決方法は、従来の自然冷却に基づいて高電圧ブッシング０１の体積及び寸法を変更することである。導電ロッドの寸法（例えば直径）を大きくすることによって、その比熱容量及び放熱面積を大きくし、発熱量を低減する。しかしながら、この方法では高電圧ブッシング０１の寸法と重量が増加し、製造コストが上昇する。

もう一つの解決方法は、例えば、交直変換バルブの冷却システムを用い、交直変換バルブの冷却システムにおける冷却媒体（例えば冷却液体）を高電圧ブッシング０１の導電ロッド内に導入し、導電ロッドを十分に冷却し、そして冷却液体は、導電ロッド内から交直変換バルブの冷却システム中に流す液体冷却方式を採用することである。しかしながら、冷却液体は交直変換バルブの冷却システムと導電ロッドとの間を流れる必要があるため、流れる間に冷却液体が高電圧ブッシング０１の内部及び交直変換バルブのバルブホールに漏れるリスクがあり、安全上の懸念が大きい。

本開示の幾つかの実施例は、図１に示すように、導電ロッド１と空冷装置０１０を含む高電圧ブッシング０１を提供し、導電ロッド１内には、風路１００１が設けられ、風路１００１は、給気口１１１及び排気口１２１を含む。空冷装置０１０は、空気流を出力することにより、前記空気流を給気口１１１を介して風路１００１内に吹き込むように構成される少なくとも１つのファン４２を含む。

ファン４２の吹出口から吹き出された空気流は、給気口１１１を介して風路１００１内に吹き込むことができ、空気流が導電ロッド１内で対流現象を起こし、導電ロッド１内部の熱を外に持ち出すことができ、これにより、高電圧ブッシング０１の温度を下げることができ、高電圧ブッシング０１の過高温による絶縁破壊の状況を防止することができる。

本開示の幾つかの実施例の高電圧ブッシング０１によれば、ファン４２を介して外部の空気流を導電ロッド１内部の風路１００１に吹き込むことができ、空気対流原理を利用して高電圧ブッシング０１の温度を下げ、高電圧ブッシング０１の本来の寸法を維持し、及び冷媒の漏れを回避することを前提に、高電圧ブッシング０１の効率的な放熱を実現する。

空冷装置０１０の正常な動作を保証するために、幾つかの実施例では、空冷装置０１０は複数のファン４２を含む。ファン４２は、誘引式でもよいし、送風式でもよい。

空冷装置０１０は、例えば、図１に示すように、２つのファン４２を含む。

例えば、２つのファン４２を同時に動作させてもよい。これにより、給気量を増大させて導電ロッド１の冷却効率を向上させることができる。また例えば、２つのファン４２のうち、一方が動作し、他方が予備ファンとして機能してもよい。動作状態中のファン４２が故障した場合、他方のファン４２が動作し始める。２つのファン４２の動作方法は、実際の必要に応じて適宜選択することができる。

無論、空冷装置０１０は、１つのファン４２を含んでもよい。

高圧送電システム１００は、各ファン４２に電力を供給するために、給電装置をさらに含んでもよい。上記給電装置は複数の種類があってもよい。例えば、家庭用の１１０Ｖ～２２０Ｖの交流電力の給電装置を用いて各ファン４２に電力を供給してもよく、あるいは、各ファン４２内に設けられた蓄電池を用いてファン４２に電力を供給してもよい。各ファン４２への長期的な給電をより便利で効率的に行うために、上記給電装置は高電位用エネルギー取得装置を含む。高電位用エネルギー取得装置は、高圧母線０２から電気エネルギーを取得し、電気エネルギーを信頼性の高い低電圧電気に変換し、ファン４２に電力を供給するように構成されている。

例えば、高電位用エネルギー取得装置は、電磁コイルによるエネルギー取得、又は、キャパシタによる電力取得で、ファン４２に電力を供給してもよい。

なお、上記高電位用エネルギー取得装置で得られる電気エネルギーは、ファン４２の異なる電力消費需要を満たすように、交流電力でもよいし、直流電力でもよい。

図１６には、電磁誘導原理を利用してエネルギーを取得する高電位用エネルギー取得装置（即ち、誘導式エネルギー取得装置）１０を示す。誘導式エネルギー取得装置１０は、変流器８と給電回路９を含む。変流器８は、高圧母線０２の外周に設けられ、電磁誘導により低圧の交流電力を発生させる。給電回路９は、変流器８によって生成された電気エネルギーを一定の低圧直流電力に変換するように構成されている。こうして、高圧母線０２において電磁誘導原理を利用してその場でエネルギーを取得し、ファン４２に電力を供給することができる。

変流器８は、電磁誘導原理により、高圧母線０２の外周に電圧を誘起する。変流器８によって誘起された電圧は、ファン４２等の負荷に直接供給することができないため、誘導式エネルギー取得装置１０は給電回路９をさらに備える。変流器８によって取得された電気エネルギーは給電回路９を介して処理され、最終的にファン４２に適した、安定した直流電力を得て、ファン４２に電力を供給する。

幾つかの実施例において、図１６に示すように、変流器８は、磁気コア８１と、１つ以上の金属コイル８２を含む。磁気コア８１は、略筒状構造で高圧母線０２の外壁を取り囲んでおり、金属コイル８２が磁気コア８１の表面に巻回されている。これにより、高圧母線０２の位置に電磁誘導原理で電圧を誘起することができる。

例示的には、磁気コア８１は１つ以上のエアギャップ８１１を有する。エアギャップ８１１は、磁気コア８１の軸に略平行な方向に延びてよく、長さは磁気コア８１の軸方向の長さに略等しい。磁気コア８１の材料は、軟磁性材料であってよい。

幾つかの実施例において、図１６に示すように、誘導式エネルギー取得装置１０はシールドケース０８をさらに含み、電流変成器８及び給電回路９はシールドケース０８の内部に配置される。シールドケース０８により電磁放射をシールドすることができ、これにより、外部環境が変流器８や給電回路９の動作に影響を与えることを防止することができる。

幾つかの実施例において、図１７に示すように、給電回路９は、１次交流母線９１、２次直流母線９２、電気エネルギー変換回路９０を含む。電気エネルギー変換回路９０は、１次交流母線９１及び２次直流母線９２に並列に接続されている。

変流器８の金属コイル８２は、給電回路９の１次交流母線９１に並列に接続されている。変流器８により高圧母線０２の電気エネルギーを取得し、そして電気エネルギーは１次交流母線９１に集められ、後続の電気エネルギー変換回路９０は１次交流母線９１から電力を取得する。変流器８で得られた電気エネルギーを、電気エネルギー変換回路９０により変換した後、電圧が安定した低圧直流電力を取得し、その低圧直流電力を２次直流母線９２に集めて、ファン４２に電力を供給する。

図１７に示すように、電気エネルギー変換回路９０は、整流平滑回路９５と直流電圧安定化回路９６を含み、整流平滑回路９５により低電圧直流電力を取得し、直流電圧安定化回路９６により低電圧直流電力を安定で調整可能な低電圧直流電力に変換することができる。

整流平滑回路９５は、トランス、主流主回路、フィルタ等を含む回路を用いてもよい。直流電圧安定化回路９６は、非制御整流回路を用いて、交流電力を直流電力に変換し、そして、直流降圧回路を介して直流電圧安定を行い、直流電力を安定で調節可能な直流電力にしてよい。その調節範囲は、２０Ｖ～５８Ｖ（例えば、２０Ｖ、３０Ｖ、４０Ｖ、５０Ｖ、５８Ｖ）である。その後、直流電力は２次直流母線９２に集められてファン４２に電力を供給する。

幾つかの実施例において、図１７に示すように、電気エネルギー変換回路９０は、後続の電源回路及びチップを保護するように構成されたフロントエンドサージ保護用分岐回路９３をさらに含む。例えば、フロントエンドサージ保護用分岐回路９３は、バイポーラ過渡電圧抑制ダイオードを採用し得る。

幾つかの実施例において、図１７に示すように、フロントエンドサージ保護用分岐回路９３と整流平滑回路９５との間には、共振回路９４が並列に接続されており、共振回路９４により、金属コイル８２の自己インダクタンスの影響を低減し、二次側の出力電圧を向上させることができる。例えば、共振回路９４は、共振キャパシタを含んでもよい。

誘導式エネルギー取得装置１０の正常な動作を保証するために、図１７に示すように、給電回路９は、２つの電気エネルギー変換回路９０を含む。１次交流母線９１及び２次直流母線９２には、いずれもスイッチ９７が設けられている。

この場合、給電回路９は、２つの動作モードを含む。

第１の動作モードでは、１次交流母線９１と２次直流母線９２上のスイッチ９７がすべてオンされ、一方の電気エネルギー変換回路９０が故障した場合、対応する金属コイル８２で得られたエネルギーが他方の電気エネルギー変換回路９０に分配される。

第２の動作モードでは、１次交流母線９１と２次直流母線９２上のスイッチ９７がすべてオフされ、各々の金属コイル８２は１つの電気エネルギー変換回路９０に接続し、１つのファン４２に対応し、２つの独立した動作回路を形成する。２つの独立した動作回路のうち、一方が正常に動作している時は、他方が予備回路として機能し、動作している回路に故障が発生した場合、他方の回路を起動して動作を継続させ、回路の正常な動作を保証する。

以上の給電装置に基づいて、ファン４２の制御方法は、以下の例示のように行うことができる。

第１の制御方法では、給電装置は、予め設定された電力で電気エネルギーを出力する。ファン４２は給電装置の制御下で動作し、高電圧ブッシング０１がセンサ５及びコントローラ６を含まない場合、給電装置は、３つの異なる電力で電気エネルギーを出力する。例えば、給電装置は、０電力、Ａ電力、Ｂ電力で電気エネルギーをそれぞれ出力してもよく、Ａ及びＢは、ある電力の数値を示し、実際の状況に応じて設定することができる。異なる供給電力は、異なるファンの転数に対応する。

第２の制御方法では、需要に応じて給電装置の出力電力を調整する。例えば、高電圧ブッシング０１がセンサ５（例えば、導電ロッド１の給気口１１１、排気口１２１、及び典型的な位置（例えば、中央位置）に設けられた複数の第３温度センサ５３、並びに、通気管路３に設けられた風圧センサ５５）及びコントローラ６を含む場合、コントローラ６は、センサ５からフィードバックされた情報を受信した後、ファン４２が適切な速度で動作できるように、給電装置を制御して適切な電力で電気エネルギーを出力する。

第３の制御方法では、給電装置から一定の電圧を出力し、コントローラ６によってファン４２の速度を直接制御する。この制御方法では、給電装置から一定の電圧を出力し、コントローラ６は、センサ５からフィードバックされた情報に基づいてファン４２の速度を直接制御し、リアルタイムで調節を行う。この制御方法では、センサ５の設置方式は、上述した第２の制御方法の設置方式と同じであるため、ここではその説明を省略する。

幾つかの実施例において、高電圧ブッシング０１が高圧送電システム１００に適用される場合、図１１に示すように、高電圧ブッシング０１は、導電ロッド１の外側に配置された絶縁スリーブ０１１をさらに含み、絶縁スリーブ０１１は、絶縁効果を奏することができる。

高圧送電システム１００の動作中に、導電ロッド１の内部では熱が発生し続け、また、導電ロッド１の外側に位置する絶縁スリーブ０１１は、放熱が効果的に行われないことを招く。高電圧ブッシング０１が効果的に放熱できないと、高電圧ブッシング０１の温度が上昇し、高電圧ブッシング０１の絶縁破壊を引き起こす場合がある。本開示の実施例において、空冷装置０１０のファン４２は、ファン４２の吹出口から吹き出された空気流を導電ロッド１内部の風路１００１内に吹き込むことができるので、空気の対流により高電圧ブッシング０１を冷却することができる。こうして、高電圧ブッシング０１の本来の寸法を維持し、冷媒媒体の漏れを回避することを前提に、高電圧ブッシング０１の効率的な放熱を実現し得る。

また、導電ロッド１は、導電性に優れた金属材料、例えば銅やアルミニウムを用いてもよい。アルミニウムを用いて導電ロッド１を製作することは、高電圧ブッシング０１の全体重量を大幅に軽減することができる。

また、絶縁スリーブ０１１と導電ロッド１との間には隙間があるため、放電現象が発生するおそれがある。良好な絶縁性能を維持するために、導電ロッド１と絶縁スリーブ０１１との間に絶縁体を設けてもよい。

例えば、前記絶縁体はキャパシタ芯体であってもよく、前記キャパシタ芯体は、主に金属ライナーと、該金属ライナーの外周に被覆されたエポキシ樹脂含浸紙絶縁構造とを含む。

空冷装置０１０におけるファン４２は、第２均圧ボール０３２内に設けられてもよいし、導電ロッド１の第１端側に設けられてもよい（例えば、ファン４２は第１均圧ボール０３１内に設けられ、又は第１均圧ボール０３１の導電ロッド１の第１端に近接する側に設けられる）。

ファン４２が第２均圧ボール０３２内に設けられる場合、第２均圧ボール０３２の寸法は比較的大きい。例えば、第２均圧ボール０３２の寸法は、第１均圧ボール０３１の寸法よりも大きくてもよい。

幾つかの実施例において、図１及び図２、又は図１１及び図１２に示すように、空冷装置０１０は、給気管路３１を含み得る通気管路３をさらに備える。ファン４２の吹出口は給気管路３１の入口に連通し、給気管路３１の出口は給気口１１１に連通する。給気管路３１は、ファン４２から吹き出された空気流を導電ロッド１の風路１００１内に導くように構成される。

ファン４２が第２均圧ボール０３２内に設けられる場合、例示的には、図１１及び図１２に示すように、給気管路３１は、主通路３１１と、主通路３１１に連通する少なくとも１つの分岐３１２とを含む。主通路３１１は、高圧母線０２内に位置し、高圧母線０２の軸方向に沿って延びる。高圧母線０２が第２均圧ボール０３２内に位置する部分は貫通孔０２３を有し、通気管路３の各分岐３１２は、いずれも対応する一つの貫通孔０２３を貫通して高圧母線０２の外側まで延び、第２均圧ボール０３２内に位置する一つのファン４２に接続される。こうして、ファンによる外部への電磁界の影響を防止することができる。

なお、空冷装置０１０が複数のファン４２を含む場合、高圧母線０２上の貫通孔０２３がずれるように複数の貫通孔０２３を高圧母線０２の異なる位置に設けてもよく、こうして貫通孔０２３の高圧母線０２の電流通過に対する影響を低減することができる。

例示的には、図１及び図２に示すように、通気管路３は、給気管路３１と排気管路３２を含む。ファン４２の吹出口は給気管路３１の入口に連通し、給気管路３１の出口は給気口１１１に連通し、排気管路３２は、排気口１２１に連通する。

空冷装置０１０が複数のファン４２を含む場合、複数のファン４２の吹出口は、同一の通気管路３に対応してもよい。

なお、給気管路３１と給気口１１１との間、排気管路３２と排気口１２１との間は、溶接又は螺合により連結されてもよい。通気管路３は、軽金属部品又はプラスチック部品であってもよい。

通気管路３は、導電ロッド１内に流入する空気流（例えば、冷気流）及び導電ロッド１内から吹き出された空気流（例えば、熱気流）を導くことができる。給気管路３１は給気口１１１に接続され、ファン４２の吹出口から吹き出された空気流は、給気管路３１を通って給気口１１１に吹き込むことができ、風路１００１内で導電ロッド１の内部を冷却して温度を下げた後、排気口１２１を経て排気管路３２から吹き出される。

幾つかの実施例において、図２に示すように、給気管路３１の第１端は給気口１１１に接続され、排気管路３２の第１端は排気口１２１に接続される。給気管路３１の第２端は、導電ロッド１の第１端から所定の距離（例えば、図２の距離Ｌ１）に位置し、排気管路３２の第２端は、導電ロッド１の第１端に位置する。例示的には、給気管路３１の第２端は導電ロッド１の第１端から一定の距離Ｌ１を有し、排気管路３２の第２端は排気口１２１の付近に位置する。

幾つかの実施例において、図３に示すように、給気管路３１の第１端は給気口１１１に接続され、給気管路３１の第２端は、導電ロッド１の第１端に位置する。例えば、給気管路３１の第２端は導電ロッド１の第１端と略面一である。排気管路３２の第１端は排気口１２１に接続される。排気管路３２の第２端は、導電ロッド１の第１端から所定の距離（例えば、図３の距離Ｌ２）に位置する。図３の給気管路３１の長さは、図２の給気管路３１の長さよりも短く、図３の排気管路３２の長さは図２の排気管路３２の長さよりも長い。

幾つかの実施例において、図４に示すように、給気管路３１の第１端は給気口１１１に接続され、排気管路３２の第１端は排気口１２１に接続される。給気管路３１の第２端と排気管路３２の第２端は、いずれも導電ロッド１の第１端から所定の距離離れた位置に位置し、且つ給気管路３１の第２端は、排気管路３２の第２端から所定の距離離れた位置に位置する。図４の給気管路３１の長さは、図２の給気管路３１の長さと略同じ、かつ図３の給気管路３１の長さよりも長く、図４の排気管路３２の長さは、図３の排気管路３２の長さと略同じ、かつ図２の排気管路３２の長さよりも長い。

なお、上記の所定の距離及び予め設定された距離は、通常１ｍ以上である。例えば、給気管路３１の第２端と排気管路３２の第２端との間の予め設定された距離は、１ｍ以上（例えば、１ｍ、１．５ｍ、２ｍ、２．５ｍ、３ｍなど）である。こうして、熱気流の逆流を回避することができる。

ファン４２の吹出口から吹き出された空気流は、給気管路３１の第２端及び第１端を順に通過して給気口１１１に吹き込まれ、そして排気管路３２の第１端と第２端とから順に吹き出される。こうして、実際の必要に応じてファン４２の取付位置（例えば、ファン４２を給気管路３１内に取り付ける等）を選択するのに便利であり、これにより、高電圧ブッシング０１の放熱を行う。また、給気管路３１の第２端と排気管路３２の第２端とが異なる位置に設けられているので、排気管路３２から吹き出された空気流が再度給気管路３１から導電ロッド１内に吹き込まれることがなく、熱気流の逆流を有効的に防止することができる。

幾つかの実施例において、空冷装置０１０は、通気管路３を備えなくてもよい。この場合、ファン４２を給気口１１１に設けてもよく、ファン４２の吹出口から吹き出される空気流が給気口１１１を通って風路１００１内に直接吹き込まれる。

ファン４２を適切な位置に取り付けるのを容易にするために、通気管路３の給気管路３１を利用して給気口１１１に接続することを選択することができる。

空気流を濾過するために、幾つかの実施例において、図１に示すように、空冷装置０１０は、給気口１１１に設けられ、風路１００１内に流入する空気流を濾過するフィルタ０１０１をさらに含む。例えば、フィルタ０１０１は、給気管路３１に設けられる。フィルタ０１０１は、空気流中の不純物を濾過するように構成され、空気流中の不純物が導電ロッド１の内部に堆積することによって、空気流の対流効果が影響を受けることを防止する。

幾つかの実施例において、図１２に示すように、空冷装置０１０は、集風カバー４１をさらに備え、各々のファン４２は、対応する１つの集風カバー４１内に設けられ、集風カバー４１は、開口４１１を有し、開口４１１の方向は、集風カバー４１の重力方向に向っている。例えば、集風カバー４１は、頂部が閉じ、底部が開いた形状に構成され、開口４１１は、集風カバー４１の底部に位置する。

集風カバー４１の開口４１１は、外部空気流が開口４１１から集風カバー４１に入るように外部空気流を集めることができる。集風カバー４１内のファン４２は、外部の空気流を給気管路３１内に吹き込んで、空気流で導電ロッド１を冷却し、これにより高電圧ブッシング０１の過高温による絶縁破壊を防止する。

ファン４２が第２均圧ボール０３２内に設けられている場合、高圧母線０２の第２端０２２は第２均圧ボール０３２内で交直変換バルブ等の設備に接続されているため、接続点で接触抵抗の存在により若干の熱が生じ、第２均圧ボール０３２の上部の空気流温度が環境温度よりも高くなる。集風カバー４１を設け、かつ集風カバー４１の開口４１１の方向を下向きにすることにより、第２均圧ボール０３２の上部の空気流が開口４１１を介して集風カバー４１内に入りにくくなり、集風カバー４１内の温度が外界環境の温度に近くなり、高電圧ブッシング０１の冷却効果を向上させるのに有利である。

勿論、幾つかの実施例において、空冷装置０１０は集風カバー４１を備えなく、空冷装置０１０のファン４２が外部空気流を給気管路３１に直接吹き込んでもよい。

幾つかの実施例において、図１２に示すように、空冷装置０１０は、給気管路３１の入口に設けられる逆止弁４３をさらに含み、逆止弁４３は、ファン４２から吹き出された空気流が給気管路３１内に吹き込むことを許容し、且つ、給気管路３１内の空気流がファン４２に逆流することを阻止するように構成される。こうして、給気管路３１の入口では、空気流が給気管路３１内に吹き込むことのみを許容し、給気管路３１内の空気流がファン４２に逆流することができず、これにより、空気流の逆流を効果的に防止することができる。幾つかの実施例において、図１２に示すように、ファン４２は、ファンケース４２１と、ファンケース４２１の内部に位置するファンブレード４２２とを含む。空冷装置０１０が集風カバー４１を含む場合、ファンケース４２１は、集風カバー４１に固定接続される。例えば、ファンケース４２１と集風カバー４１とは、固定部４２３を介して固定される。固定部４２３は、係止構造であってもよい。又は、固定部４２３は、集風カバー４１と、ファンケース４２１とにそれぞれ溶接によって接続される。ここで、固定部４２３は、ファンケース４２１と集風カバー４１とを固定できるものであれば、特に限定されない。

幾つかの実施例において、図１３に示すように、高圧送電システム１００はフランジ０１２をさらに備え、フランジ０１２は高電圧ブッシング０１の導電ロッド１の第１端に配置され、空冷装置０１０のファン４２は、フランジ０１２の導電ロッド１から離れた側に配置される。ファン４２が接続された給気管路３１は、導電ロッド１の風路１００１の給気口１１１に直接接続されている。これにより、給気管路３１の接続や設置は比較的簡単になり、比較的便利に取り付けることができる。

幾つかの実施例において、図１４に示すように、高圧送電システム１００は、高電圧ブッシング０１の導電ロッド１の第１端側に配置された複数の均圧リング０７をさらに含む。この場合、空冷装置０１０中のファン４２は、隣接する２つの均圧リング０７の間に配置されてもよい。複数の均圧リング０７を設けることにより、高電圧ブッシング０１の端部を均圧することができ、高電圧ブッシング０１の端部の各位置間を等電圧にすることができる。

幾つかの実施例において、図１５に示すように、高圧送電システム１００は、高電圧ブッシング０１の導電ロッド１の第１端側に配置された均圧カバー０９をさらに含む。均圧カバー０９は電界を均一化する役割を果たすことができる。空冷装置０１０のファン４２は、均圧カバー０９内に位置し、この場合、均圧カバー０９は高電圧ブッシング０１と金具０５（又は第１均圧ボール０３１）との間に位置する。

幾つかの実施例において、図１に示すように、空冷装置０１０は、少なくとも１つのセンサ５とコントローラ６をさらに含む。少なくとも１つのセンサ５は、ファン４２によって出力された空気流の圧力、ファン４２の軸受温度、導電ロッド１の温度、及び前記空気流の温度のうちの少なくとも１つを検出するように構成される。コントローラ６は、検出されたファン４２が出力する空気流の圧力、ファン４２の軸受温度、導電ロッド１の温度、及び前記空気流の温度の少なくとも１つに応じて、ファン４２の動作状態を制御するように構成される。

図１に示すように、センサ５によって検出された情報は、コントローラ６に送信され、コントローラ６は、関連情報を受信した後、異なる速度で動作するようにファン４２を制御し得る。これにより、コントローラ６は、センサ５によって送信された情報に従って、適切な速度でファン４２を動作させることができる。こうして、ファン４２の速度が高過ぎることによるエネルギーの浪費が生じにくくなり、高電圧ブッシング０１の温度も高くなり過ぎることがなくなり、高電圧ブッシング０１の温度を適切な範囲に保持するのに有利である。

ファン４２を用いて導電ロッド１を冷却する場合、導電ロッド１の温度の変化状況を把握する必要がある。図２に示すように、センサ５を用いて導電ロッド１の温度を検出してもよい。導電ロッド１の温度及び冷却効果をより十分に理解するために、導電ロッド１の異なる位置の温度を検出することによって実現してもよい。例えば、導電ロッド１に流入する前の空気流の給気温度と、導電ロッド１から流出した空気流の排気温度を検出し、前記給気温度と前記排気温度との間の温度差を算出することで導電ロッド１の冷却効果を把握してもよい。

幾つかの実施例において、図１～４に示すように、センサ５は、第１温度センサ５１、第２温度センサ５２、及び少なくとも１つの第３温度センサ５３を含み得る。

第１温度センサ５１は、給気口１１１に位置する。第１温度センサ５１は、風路１００１内に吹き込む空気流の温度を検出するように構成される。図２、図３及び図４に示すように、給気口１１１に給気管路３１が接続されているので、第１温度センサ５１は、給気管路３１中に設けられてもよい。

第２温度センサ５２は、排気口１２１に位置する。第２温度センサ５２は、風路１００１内から流出した空気流の温度を検出するように構成される。図２、図３及び図４に示すように、排気口１２１に排気管路３２が接続されているので、第２温度センサ５２は、排気口１２１に接続された排気管路３２に設けられてもよい。

勿論、空冷装置０１０が給気管路３１と排気管路３２を備えていない場合、風路１００１に流入・流出する空気流の温度を検出するために、第１温度センサ５１と第２温度センサ５２を他の位置に設けてもよい。

高電圧ブッシング０１中の導電ロッド１は絶縁スリーブ０１１の内側に位置し、導電ロッド１の軸方向の中央位置は絶縁スリーブ０１１の中心領域に位置し、当該中央位置付近の熱は放熱しにくいため、導電ロッド１の軸方向の中央位置付近の放熱効果は比較的低い。

これに基づいて、少なくとも１つの第３温度センサ５３が１つの第３温度センサ５３を含む場合、当該１つの第３温度センサ５３は、導電ロッド１の外壁の軸方向に沿う中央部に設けられてもよく、当該１つの第３温度センサ５３は、導電ロッド１の温度を検出するように構成される。

導電ロッド１の外壁の各位置の温度をより正確に検出するために、幾つかの実施例において、少なくとも１つの第３温度センサ５３は、複数の第３温度センサ５３を含む。

図１に示すように、複数の第３温度センサ５３は、導電ロッド１の外壁に設けられ、且つ導電ロッド１の軸方向に沿って間隔をあけて配置される。例えば、図１では、導電ロッド１に３つの第３温度センサ５３が設けられており、３つの第３温度センサ５３は、導電ロッド１の軸方向において間隔をあけて設けられる。こうして、導電ロッド１内の異なる位置での温度状況を容易に把握することができ、導電ロッド１の局所的な温度が高すぎる状況を適時に発見することができる。

なお、上記の第３温度センサ５３の設置位置及び設置数に対する記載は、例示的なものであって、本発明を限定するものではなく、実際の応用において、必要に応じて導電ロッド１の異なる位置に異なる数の第３温度センサ５３を設置してもよい。

また、ファン４２の軸受温度を検出するために、図１３に示すように、少なくとも１つのセンサ５は第４温度センサ５４をさらに含んでもよい。第４温度センサ５４は、ファン４２の軸受位置に位置し、ファン４２の軸受温度を検出してファン４２の動作状況を把握するように構成される。

高電圧ブッシング０１が交直変換変圧器に適用される場合、高圧送電システム１００は、第５温度センサをさらに含んでもよい。上記第５温度センサは、交直変換変圧器のフランジベースの内部油温を検出するように構成され、導電ロッド１の外壁に配置された上述の少なくとも1つの第３温度センサ５３と組み合わせることにより、導電ロッド１と交直変換変圧器のフランジベースとの間の温度差を算出することができる。

こうして、高電圧ブッシング０１の温度を４０℃～１００℃の範囲内（例えば、４０℃、５０℃、６５℃、８０℃、９０℃等）に、高電圧ブッシング０１の導電ロッド１の温度と交直変換変圧器のフランジベースの内部油温との間の温度差を４０℃以内（例えば、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃又は３５℃等）に保証することができる。

幾つかの実施例において、図１に示すように、少なくとも１つのセンサ５は、給気管路３１内に位置する風圧センサ５５をさらに含む。空冷装置０１０がフィルタ０１０１を含む場合、フィルタ０１０１に目詰まりが発生したか否かは風圧センサ５５によって検出され得る。風圧センサ５５は、給気管路３１内の空気流の圧力を検出するように構成される。空冷装置０１０がフィルタ０１０１を含む場合、フィルタ０１０１に目詰まりが発生したか否かは、風圧センサ５５からフィードバックされた情報に基づいて判断することができる。

幾つかの実施例において、図１－５に示すように、風路１００１は、給気風路１１及び排気風路１２を含む。給気風路１１の第１端及び排気風路１２の第１端は、いずれも導電ロッド１の第１端に位置し、給気口１１１は給気風路１１の第１端に位置し、排気口１２１は排気風路１２の第１端に位置し、給気風路１１の第２端と排気風路１２の第２端とは、導電ロッド１内の導電ロッド１の第２端に隣接する位置で連通する。例えば、上記第１端は図５の左端で図示され、上記第２端は図５の右端で図示される。

導電ロッド１の内部をより良好に冷却するために、風路１００１は、給気風路１１及び排気風路１２を含み、外部の空気流が給気口１１１から給気風路１１に流入した後、導電ロッド１の第２端に近い位置で排気風路１２に流入し；熱交換後の空気流（例えば熱気流）は、排気風路１２を介して排気口１２１から吹き出される。給気風路１１と排気風路１２とが別々に設けられているため、空気流と風路１００１との熱交換を十分に行うことができ、熱交換効率を向上させるのに有利である。

幾つかの実施例において、図５に示すように、導電ロッド１は、給気風路１１と排気風路とを連通させるように構成される複数の分岐通路２１をさらに有する。給気風路１１内の空気流は複数の分岐通路２１を通って排気風路１２に直接に流入することができる。こうして、複数の分岐通路２１により、空気流の逆流を乱し、乱流を増加させ、熱交換の効果を向上させることができる。

また、複数の分岐通路２１により、導電ロッド１の幾つかの部分を必要に応じて直接冷却することもできる。

幾つかの実施例において、導電ロッド１の内部の風路１００１を区画するために、図５、図６、図７に示すように、導電ロッド１は、中空の導電ロッド本体１００２と、導電ロッド本体１００２内に設けられ且つ導電ロッド本体１００２の軸方向に沿って延びる空冷管２とを含む。空冷管２の内部空間は給気風路１１を形成し、空冷管２の外壁と導電ロッド本体１００２の内壁との間の空間は排気風路１２を形成する。

空冷管２の第１端は、導電ロッド本体１の第１端と略面一であり（図５参照）、又は、空冷管２の第１端は、導電ロッド本体１の第１端の外側まで延びる（図６及び図７参照）。空冷管２の第２端は、給気風路１１と排気風路１２とを連通させるように、導電ロッド１の第２端の内側から所定の距離（例えば図５の距離Ｌ３）だけ離間する。これにより、空冷装置０１０のファン４２から吹き出された空気流は、給気管路３１を通って空冷管２内に流入し、空冷管２の外壁と導電ロッド１の内壁との間に位置する排気風路１２から流出し、空気流と導電ロッド１とが全方向に熱交換を行うことができ、導電ロッド１の全体の冷却効果を向上させるのに有利である。

空冷管２が導電ロッド１の内部に取り付けられるため、空冷管２の固定を実現するために、図５に示すように、導電ロッド１は、排気風路１２内に設けられる少なくとも１つの支持部７２をさらに含み、少なくとも一つの支持部７２は空冷管２の外壁と導電ロッド本体１００２の内壁との間に係止される。

例えば、支持部７２は絶縁材料で形成し、各々の支持部７２の一側の表面は空冷管２の外壁に突き当て、支持部７２の他側の対向する表面は導電ロッド本体１００２の内壁に突き当てるようにしてもよい。こうして、支持部７２は、空冷管２の外壁と導電ロッド本体１００２の内壁との間に比較的強固に係止され、空冷管２と導電ロッド本体１００２とを略同軸にし、両者の間の間隙を比較的安定に保持するのに有利である。また、支持部７２はさらに電流から絶縁・遮断し、衝撃を吸収するという一定の役割を果たすことができる。

図５に示すように、空気流をスムーズに通過させるために、各々の支持部７２は流通口７２１を有し、流通口７２１は、導電ロッド本体１００２の軸方向に略沿って支持部７２を貫通し、空気流をスムーズに流すように構成される。

幾つかの実施例において、図６に示すように、導電ロッド１は、空冷管２の外壁に設けられるガイドフィン２２をさらに含み、ガイドフィン２２は、排気風路１２に吹き込まれた空気流を排気口１２１の方向に向かってガイドするように構成される。このように、排気風路１２内に吹き込まれた空気流をガイドフィン２２によってガイドすることにより、異なる風速及び風向の空気流を得ることができ、導電ロッド１の異なる部分に対する冷却効果を向上させるのに有利である。

なお、ガイドフィン２２は、溶接によって空冷管２の外壁に取り付けることができる。

幾つかの実施例において、図７に示すように、空冷管２の軸方向に沿って、空冷管２の外径の寸法は完全に同一でない。空冷管２の外径の寸法の違いにより、空冷管２の軸方向に沿って、空冷管２の外壁と導電ロッド本体１００２の内壁との隙間の大きさも異なり、空気流が排気口１２１に向かって流れる過程で空気流の方向も変化することになる。こうして、異なる風速及び風向の空気流を得ることもでき、導電ロッド１の異なる部分に対する異なる冷却を実現する。

幾つかの実施例において、導電ロッド１の内部の風路１００１を区画するために、図１０に示すように、導電ロッド１は、中空の導電ロッド本体１００２と、導電ロッド本体１００２内に設けられ且つ導電ロッド本体１００２の軸方向に沿って延びる仕切板０４とを含む。仕切板０４は、導電ロッド本体１００２の内部空間を、仕切板０４の厚さ方向に沿って給気風路１１と排気風路１２とに仕切っている。図１０の導電ロッド本体の上半部の内壁と仕切板０４の上面との間に給気風路１１が画定され、導電ロッド本体の下半部の内壁と仕切板０４の下面との間に排気風路１２が画定される。

仕切板０４の第１端は、導電ロッド１の第１端と略面一であり、又は、仕切板０４の第１端は、導電ロッド１の第１端の外側まで延びる。仕切板０４の第２端は、給気風路１１と排気風路１２とを連通させるように、導電ロッド１の第２端の内側から所定の距離（例えば図１０のＬ４）だけ離間する。

例えば、図１０に示すように、仕切板０４は、導電ロッド本体１００２の中央位置に位置する。導電ロッド本体の上半部の給気風路１１から流入した空気流は、導電ロッド１と熱交換した後、導電ロッド本体の下半部の排気風路１２から流出する。図１０の矢印は、空気流の流れ方向を示す。

なお、図１０における仕切板０４を導電ロッド本体１００２に固定するために、導電ロッド本体１００２内部の対応する位置に固定構造を設けてもよい。例えば、導電ロッド本体１００２に凹溝を設け、対応する凹溝に仕切板０４を設けてもよい。

幾つかの実施例において、導電ロッド１内の風路１００１を区画するために、図８及び図９に示すように、導電ロッド１内に複数の貫通孔１０１が設けられており、複数の貫通孔１０１は、導電ロッド１の軸方向に略沿って延びており、且つ複数の貫通孔１０１は、導電ロッド１の第２端の内側で互いに連通しており；複数の貫通孔１０１のうちの一部分は給気風路１１を形成し、且つ複数の貫通孔１０１のうちの他部分は排気風路１２を形成する。

複数の貫通孔１０１の径は、同一であってもよいし、異なっていてもよく、例えば、中央位置に位置する貫通孔１０１の径が、周辺位置に位置する貫通孔１０１の径よりも大きくてもよい（図９参照）。

図８及び図９に示すように、一体的に形成された導電ロッド１はハニカム構造を有する。例示的には、複数の貫通孔１０１のうち、中央位置に位置する貫通孔１０１は給気風路１１を形成し、導電ロッド１の辺縁位置に位置する貫通孔１０１は排気風路１２を形成する。

図８に示すように、給気風路１１は、導電ロッド１の第１端で給気口１１１と連通する。排気口１２１は、導電ロッド１の軸方向に垂直な方向に沿って、導電ロッド１の外壁と排気風路１２との間に位置し、排気口１２１は、導電ロッド１の第１端に隣接して設けられる。空冷装置０１０は、キャップ７１をさらに備え、キャップ７１は、導電ロッド１の第１端に位置し、キャップ７１は、排気口１２１から空気流が流出できるように、複数の貫通孔１０１のうちの排気風路１２として機能する貫通孔１０１を塞ぐように構成される。

上記は本開示の具体的な実施形態に過ぎないが、本開示の保護範囲はこれに限定されず、いかなる当業者であれば本開示の技術的範囲内で容易に想到できる変更又は置換は、すべて本開示の技術的範囲内に包含するものである。従って、本開示の保護範囲は、特許請求の範囲の権利範囲を準拠するものとする。

本開示に係る開示の範囲は、上記の技術的特徴の特定の組み合わせによるものに限定されず、開示の趣旨を逸脱しない範囲で上記の技術的特徴又はその均等物の任意の組み合わせによる他の技術的特徴も包含することは、当業者に理解されべきである。例えば、上記の特徴は、幾つかの実施例に開示される（ただし、これらに限定されない）のと同様の機能を有する技術的特徴と互いに置き換えることによって形成される技術案である。

幾つかの実施例において、前記空冷装置は、少なくとも１つのセンサとコントローラをさらに含む。前記少なくとも１つのセンサは、前記ファンによって出力された空気流の圧力、前記ファンの軸受温度、前記導電ロッドの温度、及び前記空気流の温度のうちの少なくとも１つを検出するように構成される。前記コントローラは、検出された前記ファンによって出力された空気流の圧力、検出された前記ファンの軸受温度、検出された前記導電ロッドの温度、及び検出された前記空気流の温度のうちの少なくとも１つに応じて、前記ファンの動作状態を制御するように構成される。

幾つかの実施例において、前記少なくとも１つのセンサは、第１温度センサ、第２温度センサ、少なくとも１つの第３温度センサ、及び第４温度センサのうちの少なくとも１つを含む。前記第１温度センサは、前記給気口に位置し、前記第１温度センサは、前記風路に吹き込む前の空気流の温度を検出するように構成される。前記第２温度センサは、前記排気口に位置し、前記第２温度センサは、前記風路内から流出した空気流の温度を検出するように構成される。前記少なくとも１つの第３温度センサは、前記導電ロッドの外壁に位置し、各々の前記第３温度センサは、前記導電ロッドの温度を検出するように構成される。前記第４温度センサは、前記ファンの軸受上に位置し、前記第４温度センサは、前記ファンの軸受温度を検出するように構成される。

幾つかの実施例において、前記少なくとも１つの第３温度センサは、１つの第３温度センサを含み、且つ前記１つの第３温度センサは、前記導電ロッドの外壁の前記導電ロッドの軸方向に沿う中央部に設けられる。又は、前記少なくとも１つの第３温度センサは、複数の第３温度センサを含み、且つ前記複数の第３温度センサは、前記導電ロッドの外壁に設けられ、且つ前記導電ロッドの軸方向に沿って間隔をあけて配置される。又は、前記空冷装置は、給気管路を有する通気管路をさらに含み、前記給気管路の入口が前記ファンの吹出口に連通し、前記給気管路の出口が前記風路の前記給気口に連通する給気管路；前記少なくとも１つのセンサは、前記給気管路内の空気流圧力を検出するように構成される風圧センサをさらに含む。

幾つかの実施例において、前記少なくとも１つのファンは、複数のファンを含む。及び／又は、前記空冷装置は、少なくとも１つの集風カバーをさらに含み、各々のファンは、対応する１つの集風カバー内に設けられ、前記集風カバーは、開口を有し、且つ前記開口は、前記集風カバーの重力方向に対して垂直である。及び／又は、前記空冷装置は、前記給気口に設けられ、前記風路内に流入する空気流を濾過するように構成されるフィルタをさらに含む。

幾つかの実施例において、前記風路は給気風路及び排気風路をさらに含み、前記給気風路の第１端及び前記排気風路の第１端が前記導電ロッドの第１端に位置し；前記給気口は、前記給気風路の第１端に位置し、前記排気口は、前記排気風路の第１端に位置し、前記給気風路の第２端及び前記排気風路の第２端は、前記導電ロッドのうちの前記導電ロッドの第２端に隣接する位置で連通する。

幾つかの実施例において、前記導電ロッドは、前記給気風路と前記排気風路とを連通させる複数の分岐通路をさらに有する。

幾つかの実施例において、前記導電ロッドは、前記空冷管の外壁に設けられるガイドフィンをさらに含み、前記ガイドフィンは、前記排気風路に吹き込まれた空気流を前記排気口の方向に向かってガイドするように構成される。又は、前記空冷管の軸方向に沿って、前記空冷管の外径は完全に同一でない。

幾つかの実施例において、前記高圧送電システムは第１均圧ボール及び第２均圧ボールをさらに備え、前記ファンは、前記第１均圧ボール又は前記第２均圧ボール内に位置する。又は、前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端に位置する均圧カバーをさらに含み、前記ファンは、前記均圧カバー内に位置する。又は、前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端の一側に位置する複数の均圧リングをさらに含み、前記ファンは、隣接する２つの均圧リングの間に位置する。又は、前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端に位置するフランジをさらに含み、前記ファンは、前記フランジの前記導電ロッドから離れた側に設けられる。

高圧機器は、長期運転中に高電圧と、大電流と、強い機械的負荷との重畳作用に耐え、内部には高い電気的応力、熱的応力及び機械的応力が存在する。図１に示すように、高電圧ブッシング０１の内部の導電ロッド１は電流を通過させる役割を果たすため、ある程度の熱が発生しやすく、その熱が適時に放熱できないと、高電圧ブッシング０１の内部の熱が蓄積され続け、高電圧ブッシング０１の温度が絶えず上昇し、高電圧ブッシング０１の絶縁破壊を招くおそれがある。

幾つかの実施例において、図１７に示すように、給電回路９は、１次交流母線９１、２次直流母線９２、電気エネルギー変換回路９０を含む。電気エネルギー変換回路９０は、１次交流母線９１及び２次直流母線９２（高電位用エネルギー取得装置の出力端）に並列に接続されている。

整流平滑回路９５は、トランス、主流主回路、フィルタ等を含む回路を用いてもよい。整流平滑回路９５は、非制御整流回路を用いて、交流電力を直流電力に変換し、そして、直流電圧安定化回路９６は、直流降圧回路を介して直流電圧安定を行い、直流電力を安定で調節可能な直流電力にしてよい。その調節範囲は、２０Ｖ～５８Ｖ（例えば、２０Ｖ、３０Ｖ、４０Ｖ、５０Ｖ、５８Ｖ）である。その後、直流電力は２次直流母線９２に集められてファン４２に電力を供給する。

第２の制御方法では、需要に応じて給電装置の出力電力を調整する。例えば、高電圧ブッシング０１がセンサ５（例えば、導電ロッド１の給気口１１１、排気口１２１、及び典型的な位置（例えば、中央位置）に設けられた複数の温度センサ、並びに、通気管路３に設けられた風圧センサ５５）及びコントローラ６を含む場合、コントローラ６は、センサ５からフィードバックされた情報を受信した後、ファン４２が適切な速度で動作できるように、給電装置を制御して適切な電力で電気エネルギーを出力する。

第３の制御方法では、給電装置から一定の電気エネルギーを出力し、コントローラ６によってファン４２の速度を直接制御する。この制御方法では、給電装置から一定の電気エネルギーを出力し、コントローラ６は、センサ５からフィードバックされた情報に基づいてファン４２の速度を直接制御し、リアルタイムで調節を行う。この制御方法では、センサ５の設置方式は、上述した第２の制御方法の設置方式と同じであるため、ここではその説明を省略する。

幾つかの実施例において、図３に示すように、給気管路３１の第１端は給気口１１１に接続され、給気管路３１の第２端は、導電ロッド１の第１端に位置する。排気管路３２の第１端は排気口１２１に接続される。排気管路３２の第２端は、導電ロッド１の第１端から所定の距離（例えば、図３の距離Ｌ２）に位置する。図３の給気管路３１の長さは、図２の給気管路３１の長さよりも短く、図３の排気管路３２の長さは図２の排気管路３２の長さよりも長い。

幾つかの実施例において、図１２に示すように、空冷装置０１０は、集風カバー４１をさらに備え、各々のファン４２は、対応する１つの集風カバー４１内に設けられ、集風カバー４１は、開口４１１を有し、開口４１１は、集風カバー４１の重力方向に対して垂直である。例えば、集風カバー４１は、頂部が閉じ、底部が開いた形状に構成され、開口４１１は、集風カバー４１の底部に位置する。

ファン４２が第２均圧ボール０３２内に設けられている場合、高圧母線０２の第２端０２２は第２均圧ボール０３２内で交直変換バルブ等の設備に接続されているため、接続点で接触抵抗の存在により若干の熱が生じ、第２均圧ボール０３２の上部の空気流温度が環境温度よりも高くなる。集風カバー４１を設け、かつ集風カバー４１の開口４１１を下向きにすることにより、第２均圧ボール０３２の上部の空気流が開口４１１を介して集風カバー４１内に入りにくくなり、集風カバー４１内の温度が外界環境の温度に近くなり、高電圧ブッシング０１の冷却効果を向上させるのに有利である。

図８に示すように、給気風路１１は、導電ロッド１の第１端で給気口１１１と連通する。排気口１２１は、導電ロッド１の軸方向に垂直な方向に沿って、導電ロッド１の外壁上に位置し、排気口１２１は、導電ロッド１の第１端に隣接して設けられる。空冷装置０１０は、キャップ７１をさらに備え、キャップ７１は、導電ロッド１の第１端に位置し、キャップ７１は、排気口１２１から空気流が流出できるように、複数の貫通孔１０１のうちの排気風路１２として機能する貫通孔１０１を塞ぐように構成される。

Claims (20)

1. 内部に風路を有する導電ロッドであって、前記風路は給気口及び排気口を含む、導電ロッドと、
   空気流を出力することにより、前記空気流を前記給気口を介して前記風路内に吹き込むように構成される少なくとも１つのファンを含む、空冷装置と、
   を備える、
   高電圧ブッシング。
2. 前記空冷装置は、さらに、
   前記ファンによって出力された空気流の圧力、前記ファンの軸受温度、前記導電ロッドの温度、及び前記空気流の温度のうちの少なくとも１つを検出するように構成される少なくとも１つのセンサと、
   前記ファンによって出力された空気流の圧力、前記ファンの軸受温度、前記導電ロッドの温度、及び前記空気流の温度のうちの少なくとも１つに応じて、前記ファンの動作状態を制御するように構成されるコントローラとを含む、
   請求項１に記載の高電圧ブッシング。
3. 前記少なくとも１つのセンサは、
   前記給気口に位置し、前記風路に吹き込む前の空気流の温度を検出するように構成される第１温度センサ、
   前記排気口に位置し、前記風路内から流出した空気流の温度を検出するように構成される第２温度センサ、
   前記導電ロッドの外壁に位置する少なくとも１つの第３温度センサであって、各々が前記導電ロッドの温度を検出するように構成される、少なくとも１つの第３温度センサ、及び
   前記ファンの軸受位置に位置し、前記ファンの軸受温度を検出するように構成される第４温度センサ、のうちの少なくとも1つを含む、
   請求項２に記載の高電圧ブッシング。
4. 前記少なくとも１つの第３温度センサは、１つの第３温度センサを含み、且つ前記１つの第３温度センサは、前記導電ロッドの外壁の軸方向に沿う中央部に設けられ、又は、
   前記少なくとも１つの第３温度センサは、複数の第３温度センサを含み、且つ前記複数の第３温度センサは、前記導電ロッドの外壁に設けられ、且つ前記導電ロッドの軸方向に沿って間隔をあけて配置され、又は、
   前記空冷装置は、給気管路を有する通気管路をさらに含み、前記給気管路の入口が前記ファンの吹出口に連通し、前記給気管路の出口が前記風路の前記給気口に連通し、前記少なくとも１つのセンサは、前記給気管路内の空気流圧力を検出するように配置される風圧センサをさらに含む、
   請求項３に記載の高電圧ブッシング。
5. 前記空冷装置は、給気管路を有する通気管路をさらに含み、前記給気管路の入口が前記ファンの吹出口に連通し、前記給気管路の出口が前記風路の前記給気口に連通する、
   請求項１に記載の高電圧ブッシング。
6. 前記空冷装置は、前記給気管路の入口に設けられる逆止弁をさらに含み、前記逆止弁は、前記ファンによって生成される空気流が前記給気管路内に吹き込むことを許容し、且つ、前記給気管路内の空気流が前記ファンに逆流することを阻止するように構成され、及び／又は、
   前記通気管路は、前記排気口に連通する排気管路をさらに有する、
   請求項５に記載の高電圧ブッシング。
7. 前記少なくとも１つのファンは、複数のファンを含み、及び／又は
   前記空冷装置は、少なくとも１つの集風カバーをさらに含み、各々のファンは、対応する１つの集風カバー内に設けられ、前記集風カバーは、開口を有し、且つ前記開口の方向は、前記集風カバーの重力方向に向っており、及び／又は
   前記空冷装置は、前記給気口に設けられ、前記風路内に流入する空気流を濾過するように構成されるフィルタをさらに含む、
   請求項１－６のいずれか一項に記載の高電圧ブッシング。
8. 前記風路は、給気風路及び排気風路を含み、前記給気風路の第１端及び前記排気風路の第１端が前記導電ロッドの第１端に位置し；前記給気口は、前記給気風路の第１端に位置し、前記排気口は、前記排気風路の第１端に位置し、前記給気風路の第２端と前記排気風路の第２端とは、前記導電ロッドのうちの前記導電ロッドの第２端に隣接する位置で連通する、
   請求項１－７のいずれか一項に記載の高電圧ブッシング。
9. 前記導電ロッドは、前記給気風路と前記排気風路とを連通させるように構成される複数の分岐通路をさらに有する、
   請求項８に記載の高電圧ブッシング。
10. 前記導電ロッドは、中空の導電ロッド本体と、前記導電ロッド本体内に設けられ且つ前記導電ロッド本体の軸方向に沿って延びる空冷管とを含み；前記空冷管の内部空間は前記給気風路を形成し、前記空冷管の外壁と前記導電ロッド本体の内壁との間の空間は前記排気風路を形成する、
    請求項８に記載の高電圧ブッシング。
11. 前記導電ロッドは、前記排気風路内に設けられる少なくとも１つの支持部をさらに含み、前記少なくとも１つの支持部は、前記空冷管の外壁と前記導電ロッド本体の内壁との間に係止される、
    請求項１０に記載の高電圧ブッシング。
12. 前記支持部は流通口を有し、前記流通口は、前記導電ロッド本体の軸方向に略沿って前記支持部を貫通する、
    請求項１１に記載の高電圧ブッシング。
13. 前記導電ロッドは、前記空冷管の外壁に設けられるガイドフィンをさらに含み、前記ガイドフィンは、前記排気風路に吹き込まれた空気流を前記排気口の方向に向かってガイドするように構成され、又は、
    前記空冷管の軸方向に沿って、前記空冷管の外径の寸法は完全に同一でない、
    請求項１０に記載の高電圧ブッシング。
14. 前記導電ロッドは、中空の導電ロッド本体と、前記導電ロッド本体内に設けられ且つ前記導電ロッド本体の軸方向に沿って延びる仕切板とを含み；前記仕切板は、前記導電ロッド本体内の空間を、前記仕切板の厚さ方向に沿って前記給気風路と前記排気風路とに仕切る、
    請求項８に記載の高電圧ブッシング。
15. 前記導電ロッド内に複数の貫通孔が設けられており、前記複数の貫通孔は、いずれも前記導電ロッドの軸方向に沿って延びており、且つ前記導電ロッドの第２端の内側で互いに連通しており；前記複数の貫通孔のうちの一部分は前記給気風路を形成し、且つ他部分は前記排気風路を形成する、
    請求項８に記載の高電圧ブッシング。
16. 前記複数の貫通孔のうち、前記導電ロッドの中央位置に位置する貫通孔は前記給気風路を形成し、前記導電ロッドの辺縁位置に位置する貫通孔は前記排気風路を形成する、
    請求項１５に記載の高電圧ブッシング。
17. 高圧母線と、
    請求項１－１６のいずれか一項に記載の高電圧ブッシングであって、前記高電圧ブッシング内の導電ロッドが前記高圧母線に接続される、高電圧ブッシングと、
    を備える、
    高圧送電システム。
18. 金具と、
    第１均圧ボール及び第２均圧ボールとをさらに備え、
    前記高圧母線の第１端は、前記第１均圧ボール内に位置する前記金具を介して前記高電圧ブッシング内の前記導電ロッドの第１端に接続され、前記高圧母線の第２端は、前記第２均圧ボール内に位置する、
    請求項１７に記載の高圧送電システム。
19. 前記ファンは、前記第１均圧ボール又は前記第２均圧ボール内に位置し、又は、
    前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端に位置する均圧カバーをさらに含み、前記ファンは、前記均圧カバー内に位置し、又は、
    前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端の一側に位置する複数の均圧リングをさらに含み、前記ファンは、隣接する２つの均圧リングの間に位置し、又は、
    前記高圧送電システムは、前記高電圧ブッシングの第１端に位置するフランジをさらに含み、前記ファンは、前記フランジの前記導電ロッドから離れた側に設けられる、
    請求項１７に記載の高圧送電システム。
20. 高電位用エネルギー取得装置をさらに備え、前記高電位用エネルギー取得装置の出力端は、前記空冷装置に接続され、前記高電位用エネルギー取得装置は、前記高圧母線から電気エネルギーを取得し、前記空冷装置に電力を供給するように構成される、
    請求項１７－１９のいずれか一項に記載の高圧送電システム。
    

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