一种分压器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种分压器，包括：绝缘外筒；套设在绝缘外筒内的隔离筒；安装在绝缘外筒的内部，且其底端与隔离筒的顶部连接在一起的交换散热器，交换散热器上开有第一热气流通道通孔和第一冷气流通道通孔，第一热气流通道通孔的入口与隔离筒的内部形成的热气流通道导通，第一冷气流通道通孔的出口与绝缘外筒与内筒之间形成的冷气流通道导通，第一热气流通道通孔的出口和第一冷气流通道通孔的入口导通，且热气流通道的底部与冷气流通道的底部导通；电容器及与电容器电连接的电阻器，电容器与电阻器均安装在隔离筒的内部。使用时，气流经过热气流通道、经过交换散热器、冷气流通道实现散热，避免分压器内部温度过高引起的元件损坏、局部击穿等故障。
【专利说明】
一种分压器
技术领域
[0001]本发明涉及电力系统技术领域，尤其是涉及一种分压器。
【背景技术】
[0002]高压分压器是交直流输电系统及高精度取样装置中的关键装置。目前，我国交直流电压测量装置是“全密闭腔体”内安装电阻器和电容器后充SF6结构形式，这样容易导致“全密闭腔体”内部温度过高，超过阻容器件允许的运行温度，造成关键器件、绝缘材料的性能降低，甚至导致系统内外绝缘击穿而引发的事故。
[0003]例如:目前±800kV和± IlOOkV直流电子式电压互感器用高压高精密无感电阻单元，就是采用传统的“全密闭腔体”，工作电流2mA ο当施加额定功率通电1.5h，断电0.5h，持续24周期时，施加额定功率通电1.5h时“全密闭腔体”内外的温差At = 700C，而环境温度高端有500C，最终“全密闭腔体”温度会升到120°C左右，远高出使用的电容上限温度95°C。
[0004]因此，如何避免因高压分压器内部温度的不均匀和过高而引起的元件损坏、局部击穿等故障成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的是提供一种分压器，以避免因高压分压器内部温度的不均勾和过高而引起的元件损坏、局部击穿等故障。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了如下方案:
[0007]—种分压器，包括:
[0008]绝缘外筒；
[0009]套设在所述绝缘外筒内的隔离筒；
[0010]安装在所述绝缘外筒的内部，且其底端与所述隔离筒的顶部连接在一起的交换散热器，所述交换散热器上开有第一热气流通道通孔和第一冷气流通道通孔，所述第一热气流通道通孔的入口与所述隔离筒的内部形成的热气流通道导通，所述第一冷气流通道通孔的出口与所述绝缘外筒与所述内筒之间形成的冷气流通道导通，所述第一热气流通道通孔的出口和所述第一冷气流通道通孔的入口导通，且所述热气流通道的底部与所述冷气流通道的底部导通；
[0011]电容器及与所述电容器电连接的电阻器，所述电容器与所述电阻器均安装在所述隔呙筒的内部。
[0012]优选地，在上述分压器中，所述交换散热器的顶端设置有多个散热块。
[0013]优选地，在上述分压器中，还包括安装在所述交换散热器的顶端且能够导出所述交换散热器的热量的均压环。
[0014]优选地，在上述分压器中，还包括绝缘外筒上法兰；
[0015]所述绝缘外筒上法兰设置在所述交换散热器与所述均压环之间。
[0016]优选地，在上述分压器中，还包括内法兰；
[0017]所述内法兰连接所述电容器及所述电阻器；
[0018]所述内法兰处于所述冷气流通道内的部分上开有第二冷气流通道通孔，所述内法兰处于所述热气流通道内的部分上开有第二热气流通道通孔。
[0019]优选地，在上述分压器中，还包括下法兰；
[0020]所述下法兰与设置在底端的所述电容器或所述电阻器连接；
[0021]所述下法兰上开有与所述冷气流通道导通的第三冷气流通道通孔，所述下法兰上还开有与所述热气流通道导通的第三热气流通道通孔。
[0022]优选地，在上述分压器中，还包括用于支撑所述绝缘外筒的绝缘外筒下法兰；
[0023]所述绝缘外筒下法兰设置在所述绝缘外筒的底端。
[0024]优选地，在上述分压器中，还包括用于支撑所述下法兰的支撑体；
[0025]所述支撑体设置在所述下法兰与所述绝缘外筒下法兰之间。
[0026]优选地，在上述分压器中，还包括安装在所述绝缘外筒下法兰的底端且用于支撑所述绝缘外筒下法兰的底座。
[0027]优选地，在上述分压器中，所述交换散热器、所述绝缘外筒上法兰及所述均压环均为铝材制成。
[0028]从上述的技术方案可以看出，本发明提供的分压器，使用时，电容器及与电容器电连接的电阻器发热，热气流沿着隔离筒的内部形成的热气流通道上升，经过交换散热器散热后，热气流冷却为冷气流，冷气流随着绝缘外筒与内筒之间形成的冷气流通道下沉，由于热气流通道的底部与冷气流通道的底部导通，因此，下沉到冷气流通道的底端的冷气流会进入到冷气流通道，如此完成一次循环，实现了将分压器内的热量散出，避免了分压器内部温度的不均匀和过高而引起的元件损坏、局部击穿等故障。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本发明提供的分压器的主视结构示意图；
[0031]图2为图1的A-A剖视结构示意图；
[0032]图3为图1的B-B剖视结构示意图。
[0033]其中，图1-3中:
[0034]绝缘外筒1、隔离筒2、交换散热器3、第一热气流通道通孔301、第一冷气流通道通孔302、热气流通道201、冷气流通道101、电容器4、电阻器5、散热块303、均压环6、绝缘外筒上法兰7、内法兰8、第二冷气流通道通孔801、第二热气流通道通孔802、下法兰9、第三冷气流通道通孔901、第三热气流通道通孔902、绝缘外筒下法兰10、支撑体11、底座12、低压臂13、二次端引出线14。
【具体实施方式】
[0035]为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0036]请参阅图1-3，为本发明提供的分压器的结构示意图。
[0037]本发明公开了一种分压器，包括:
[0038]绝缘外筒I;
[0039]套设在绝缘外筒I内的隔离筒2;
[0040]安装在绝缘外筒I的内部，且其底端与隔离筒2的顶部连接在一起的交换散热器3，交换散热器3上开有第一热气流通道通孔301和第一冷气流通道通孔302，第一热气流通道通孔301的入口与隔离筒2的内部形成的热气流通道201导通，第一冷气流通道通孔302的出口与绝缘外筒I与内筒之间形成的冷气流通道101导通，第一热气流通道通孔301的出口和第一冷气流通道通孔302的入口导通，且热气流通道201的底部与冷气流通道101的底部导通；
[0041]电容器4及与电容器4电连接的电阻器5，电容器4与电阻器5均安装在隔离筒2的内部。
[0042]需要说明的是，隔离筒2和绝缘筒均具有很好的气密性。
[0043]本发明提供的分压器，使用时，电容器4及与电容器4电连接的电阻器5发热，热气流沿着隔离筒2的内部形成的热气流通道201上升，经过交换散热器3散热后，热气流冷却为冷气流，冷气流随着绝缘外筒I与内筒之间形成的冷气流通道101下沉，由于热气流通道201的底部与冷气流通道101的底部导通，因此，下沉到冷气流通道101的底端的冷气流会进入到冷气流通道101，如此完成一次循环，实现了将分压器内的热量散出，避免了分压器内部温度的不均匀和过高而引起的元件损坏、局部击穿等故障。
[0044]以分压器为高压分压器为例。电阻单元产生的热量(Q=I2RT)随时间T的延长会不断增加，在理想状态下，高压分压器温度上升量可以表示为At=(I2RT)/Cm(Cm是高压分压器的热容)。随工作时间T的增加，高压分压器的体温会不断升高。由于高压分压器绝缘外筒I是绝缘绝热材料制成，达到热平衡的时间较长、温度较高且高压分压器上部与下部有较大的温度梯度。而本发明公开的分压器中包括了内部循环散热系统，高压分压器中的循环散热系统是指高压分压器内部以隔离筒2将高压分压器内腔分为“焦耳热一热区”和“无热源一冷区”。热区和冷区通过交换散热器3和第一热气流通道通孔301、第一冷气流通道通孔302连通，构成热气自然上升一交换散热器3交换降温一冷气自然下降一完成整个循环。循环系统不仅是将热量带走而且会使高压分压器隔离筒2内部温度梯度减小。本发明利用严格隔离和连接“热” “冷”区实现自然循环，避免了高压分压器内部温度的不均匀和过高而引起的元件损坏、局部击穿等故障。
[0045]在本发明提供又一实施例中，本实施例中的分压器和实施例一中的分压器的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。
[0046]为了增大交换散热器3的热交换面积，提高热交换效率，本发明公开了交换散热器3的顶端设置有多个散热块303。多个散热块303使得交换散热器3的顶端形成凹凸齿状，提高了热交换效率。本发明进一步地，优选散热块303与交换散热器3为一体式连接，S卩:将交换散热器3加工成凹凸“槽” “岛”的形式以增加交换散热面积。一般500kV交直流高压分压器的均压环6的表面积大于5m2，是很理想的散热器。
[0047]为了便于交换散热器3的热量散出，本发明还公开了分压器还包括安装在交换散热器3的顶端且能够导出交换散热器3的热量的均压环6，均压环6将交换散热器3的热量散出。
[0048]为了便于交换散热器3与均压环6的连接，本发明公开了分压器还包括绝缘外筒上法兰7;绝缘外筒上法兰7设置在交换散热器3与均压环6之间。需要说明的是，绝缘外筒上法兰7与交换散热器3及均压环6的的连接均为可拆卸连接，具体地，可为螺钉连接。
[0049]为了进一步增加散热效率，本发明公开了交换散热器3、绝缘外筒上法兰7及均压环6均为铝材制成。
[0050]在本实施例中，本发明还公开了分压器还包括内法兰8;内法兰8连接电容器4及电阻器5;内法兰8处于冷气流通道101内的部分上开有第二冷气流通道通孔801，内法兰8处于热气流通道201内的部分上开有第二热气流通道通孔802。需要说明的是，电容器4和电阻器5也可以通过其他连接板连接，不仅仅限于本发明公开的内法兰8连接。
[0051]本发明还公开了分压器还包括下法兰9;下法兰9与设置在底端的电容器4或电阻器5连接;下法兰9上开有与冷气流通道101导通的第三冷气流通道通孔901，下法兰9上开有与热气流通道201导通的第三热气流通道通孔902。
[0052]为了便于支撑电容器4和电阻器5，本发明还公开了分压器还包括用于支撑下法兰9的支撑体11。
[0053]为了便于支撑绝缘外筒1，本发明公开了分压器还包括用于支撑绝缘外筒I的绝缘外筒下法兰10;绝缘外筒下法兰10设置在绝缘外筒I的底端，支撑体11设置在下法兰9与绝缘外筒下法兰10之间。
[0054]为了便于对绝缘外筒下法兰10的支撑，本发明公开了分压器还包括安装在绝缘外筒下法兰10的底端且用于支撑绝缘外筒下法兰10的底座12。在底座12的底部还设置有低压臂13，低压臂13上设置有二次端引出线14。
[0055]本发明公开的分压器的高压端为由预设个电阻器5和电容器4串联而成的，绝缘外筒I的内部充入的气体为SF6气体，绝缘外筒I的外部还设置有伞裙以增加爬电距离。
[0056]本发明中，内部循环散热的分压器中的散热是将自然上升的热气流与交换散热器3大面积接触，交换散热器3与绝缘外筒上法兰7、均压环6之间是导热连接，将热量传导到均压环6上，再辐射于外界，达到散热的目的。
[0057]在本发明中的“第一”、“第二”等均为描述上进行区别，没有其他的特殊含义。
[0058]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造性特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种分压器，其特征在于，包括: 绝缘外筒(I); 套设在所述绝缘外筒(I)内的隔离筒(2); 安装在所述绝缘外筒(I)的内部，且其底端与所述隔离筒(2)的顶部连接在一起的交换散热器(3)，所述交换散热器(3)上开有第一热气流通道通孔(301)和第一冷气流通道通孔(302)，所述第一热气流通道通孔(301)的入口与所述隔离筒(2)的内部形成的热气流通道(201)导通，所述第一冷气流通道通孔(302)的出口与所述绝缘外筒(I)与所述内筒之间形成的冷气流通道(101)导通，所述第一热气流通道通孔(301)的出口和所述第一冷气流通道通孔(302)的入口导通，且所述热气流通道(201)的底部与所述冷气流通道(101)的底部导通； 电容器(4)及与所述电容器(4)电连接的电阻器(5)，所述电容器(4)与所述电阻器(5)均安装在所述隔离筒(2)的内部。2.根据权利要求1所述的分压器，其特征在于，所述交换散热器(3)的顶端设置有多个散热块(303)。3.根据权利要求1或2所述的分压器，其特征在于，还包括安装在所述交换散热器(3)的顶端且能够导出所述交换散热器(3)的热量的均压环(6)。4.根据权利要求3所述的分压器，其特征在于，还包括绝缘外筒上法兰(7); 所述绝缘外筒上法兰(7)设置在所述交换散热器(3)与所述均压环(6)之间。5.根据权利要求1、2或4所述的分压器，其特征在于，还包括内法兰(8); 所述内法兰(8)连接所述电容器(4)及所述电阻器(5); 所述内法兰(8)处于所述冷气流通道(101)内的部分上开有第二冷气流通道通孔(801)，所述内法兰(8)处于所述热气流通道(201)内的部分上开有第二热气流通道通孔(802)。6.根据权利要求5所述的分压器，其特征在于，还包括下法兰(9); 所述下法兰(9)与设置在底端的所述电容器(4)或所述电阻器(5)连接； 所述下法兰(9)上开有与所述冷气流通道(101)导通的第三冷气流通道通孔(901)，所述下法兰(9)上还开有与所述热气流通道(201)导通的第三热气流通道通孔(902)。7.根据权利要求6所述的分压器，其特征在于，还包括用于支撑所述绝缘外筒(I)的绝缘外筒下法兰(10); 所述绝缘外筒下法兰(10)设置在所述绝缘外筒(I)的底端。8.根据权利要求7所述的分压器，其特征在于，还包括用于支撑所述下法兰(9)的支撑体(11); 所述支撑体(11)设置在所述绝缘外筒下法兰(10)与所述下法兰(9)之间。9.根据权利要求8所述的分压器，其特征在于，还包括安装在所述绝缘外筒下法兰(10)的底端且用于支撑所述绝缘外筒下法兰(10)的底座(12)。10.根据权利要求3所述的分压器，其特征在于，所述交换散热器(3)、所述绝缘外筒上法兰(7)及所述均压环(6)均为铝材制成。
【文档编号】G01R15/06GK105891575SQ201610415122
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】潘峰, 林国营, 宋强, 张鼎衢, 柯佳汝, 吴国亮, 赵效龙, 任稳柱
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院