一种自膨胀式高散热油浸变压器的制作方法

一种自膨胀式高散热油浸变压器
1.技术领域
2.本发明涉及变压器技术领域，更具体地说，涉及一种自膨胀式高散热油浸变压器。


背景技术：

3.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。
4.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。
5.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。


技术实现要素：

6.1．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自膨胀式高散热油浸变压器，可以通过设置可以偏转的分割型散热翅片，并将其分割为多个单元，从而对油箱内不同区域的变压器油进行温度感知，在发生局部过热现象时，相应的散热部上的排斥磁囊由于温度较高的关系，自主触发膨胀现象，从而释放出磁场进行排斥，相邻的一对散热部发生相对偏转现象，从而增大散热部之间与外界空气的接触面积，并利用偏转动作同步拉动预先设置的外膨胀片向外界进一步延伸膨胀，该区域的变压器油可以随着外膨胀片的膨胀而被抽向外界进行短时间的高效散热，在温度恢复正常时上述部件均会恢复形状，从而实现油箱的温度均衡以及高散热性。
7.2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种自膨胀式高散热油浸变压器，包括油箱，所述油箱外端壁上开设有多个均匀分布的偏转槽，所述偏转槽内嵌设有相匹配的分割型散热翅片，所述分割型散热翅片包括多块散热部、多块隔离部以及一对防漏膜，所述隔离部镶嵌连接于多块散热部之间，且散热部和隔离部均连接于一对防漏膜之间，所述防漏膜与偏转槽侧壁相连接，所述散热部与偏转槽侧壁之间还连接有多根均匀分布的弹力丝，所述油箱外端壁上还开设有多个与偏转槽交错分布的膨胀孔，所述膨胀孔内镶嵌连接有多个与散热部相对应的外膨胀片，所述散热部前端与外膨胀片之间连接有多根均匀分布的拉线，所述散热部左右两端均镶嵌连接有排斥磁囊。
9.进一步的，所述排斥磁囊包括排斥磁铁、热膨胀层以及隔磁层，所述排斥磁铁嵌设于热膨胀层内侧，且热膨胀层与散热部外侧壁连接，所述隔磁层包覆于热膨胀层外表面上，在热膨胀层从散热部吸收到足够的热量后会发生膨胀现象，从而推动隔磁层同步膨胀而降低磁屏蔽效果，排斥磁铁的磁场得以透过发挥作用。
10.进一步的，所述隔磁层包括多片密集分布的隔磁鳞片。所述隔磁鳞片采用高磁导率材料制成，正常状态下隔磁鳞片相互密集分布实现良好的磁屏蔽效果，在热膨胀层发生膨胀后表面积增大，隔离鳞片难以实现有效的覆盖而出现缝隙，排斥磁铁的磁场可以通过缝隙穿过。
11.进一步的，相邻所述分割型散热翅片上的排斥磁铁之间磁性排斥设置，所述热膨胀层采用遇热膨胀材料制成，因此在高温区域内的散热部会发生相互排斥，进而实现偏转展开的动作来提升散热效果。
12.进一步的，所述偏转槽与散热部围成的空间内填充有导热流体，所述导热流体为质量比1:1的导热油和导热砂的混合物，导热流体充斥于偏转槽与散热部之间，可以实现良好的导热效果，避免散热部与油箱之间出现缝隙而造成散热通道中断或者效果不佳，同时导热流体的阻力较小，散热部可以顺利的进行偏转动作。
13.进一步的，所述散热部采用导热金属材料制成，所述隔离部采用柔性隔热材料制成，隔离部将散热部进行分隔实现对多个区域的热量感知，散热部则仍然具备高效的导热性来将油箱上的热量散发至外界环境中。
14.进一步的，所述外膨胀片包括导热网、弹性导热膜以及外导热片，所述导热网连接于膨胀孔内，所述弹性导热膜仅边缘处于导热网连接，所述外导热片连接于弹性导热膜外表面，导热网起到定形作用避免内凹的现象发生，同时不会干扰变压器油的流动，弹性导热膜和外导热片均具有高效的导热性，其中外导热片起到机械防护作用，避免弹性导热膜受到损伤而导致变压器油的泄漏，在外膨胀片受到拉扯而膨胀时，其中弹性导热膜主要发生膨胀变压器油而随之发生填充，并通过弹性导热膜直接与外界环境接触实现高效的散热。
15.进一步的，所述外导热片的数量可以为一个或者多个的组合，理论上外导热片的数量越多膨胀效果越好，弹性导热膜与外界的接触面积也随之增大，变压器油在单位时间内的散热效果越好，但是防护效果也随之下降，因此需要根据实际情况来进行合适的选择。
16.进一步的，所述弹性导热膜内端连接有多根均匀分布的弹性导杆，且弹性导杆延伸至油箱内，所述弹性导杆远离弹性导热膜一端连接有推油球，在弹性导热膜膨胀和恢复
形状时，弹性导杆均会拉动推油球进行迁移动作，推油球在迁移时会引起变压器油的流动，从而改善变压器油的温度均衡性，同时在外膨胀片膨胀后利用推油球的高震动性，可以迫使向外填充的变压器油进行实时的交互，从而提高散热效果以及范围。
17.进一步的，所述推油球包括外中空球、弧面分型片以及一对弹性震珠，所述弧面分型片镶嵌连接于外中空球内端，且弧面分型片相对于弹性导杆倾斜设置，一对所述弹性震珠分别填充于外中空球被弧面分型片分隔的两个空间内，在推油球迁移时利用弹性震珠的弹性作用，以及弧面分型片相对弹性导杆的不平衡特点，可以引起弹性导杆和推油球整体的高震动性，从而迫使变压器油进行内部交互，改善温度均衡性，提高散热效果。
18.3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本方案可以通过设置可以偏转的分割型散热翅片，并将其分割为多个单元，从而对油箱内不同区域的变压器油进行温度感知，在发生局部过热现象时，相应的散热部上的排斥磁囊由于温度较高的关系，自主触发膨胀现象，从而释放出磁场进行排斥，相邻的一对散热部发生相对偏转现象，从而增大散热部之间与外界空气的接触面积，并利用偏转动作同步拉动预先设置的外膨胀片向外界进一步延伸膨胀，该区域的变压器油可以随着外膨胀片的膨胀而被抽向外界进行短时间的高效散热，在温度恢复正常时上述部件均会恢复形状，从而实现油箱的温度均衡以及高散热性。
19.（2）排斥磁囊包括排斥磁铁、热膨胀层以及隔磁层，排斥磁铁嵌设于热膨胀层内侧，且热膨胀层与散热部外侧壁连接，隔磁层包覆于热膨胀层外表面上，在热膨胀层从散热部吸收到足够的热量后会发生膨胀现象，从而推动隔磁层同步膨胀而降低磁屏蔽效果，排斥磁铁的磁场得以透过发挥作用。
20.（3）隔磁层包括多片密集分布的隔磁鳞片。隔磁鳞片采用高磁导率材料制成，正常状态下隔磁鳞片相互密集分布实现良好的磁屏蔽效果，在热膨胀层发生膨胀后表面积增大，隔离鳞片难以实现有效的覆盖而出现缝隙，排斥磁铁的磁场可以通过缝隙穿过。
21.（4）相邻分割型散热翅片上的排斥磁铁之间磁性排斥设置，热膨胀层采用遇热膨胀材料制成，因此在高温区域内的散热部会发生相互排斥，进而实现偏转展开的动作来提升散热效果。
22.（5）偏转槽与散热部围成的空间内填充有导热流体，导热流体为质量比1:1的导热油和导热砂的混合物，导热流体充斥于偏转槽与散热部之间，可以实现良好的导热效果，避免散热部与油箱之间出现缝隙而造成散热通道中断或者效果不佳，同时导热流体的阻力较小，散热部可以顺利的进行偏转动作。
23.（6）散热部采用导热金属材料制成，隔离部采用柔性隔热材料制成，隔离部将散热部进行分隔实现对多个区域的热量感知，散热部则仍然具备高效的导热性来将油箱上的热量散发至外界环境中。
24.（7）外膨胀片包括导热网、弹性导热膜以及外导热片，导热网连接于膨胀孔内，弹性导热膜仅边缘处于导热网连接，外导热片连接于弹性导热膜外表面，导热网起到定形作用避免内凹的现象发生，同时不会干扰变压器油的流动，弹性导热膜和外导热片均具有高效的导热性，其中外导热片起到机械防护作用，避免弹性导热膜受到损伤而导致变压器油的泄漏，在外膨胀片受到拉扯而膨胀时，其中弹性导热膜主要发生膨胀变压器油而随之发
生填充，并通过弹性导热膜直接与外界环境接触实现高效的散热。
25.（8）外导热片的数量可以为一个或者多个的组合，理论上外导热片的数量越多膨胀效果越好，弹性导热膜与外界的接触面积也随之增大，变压器油在单位时间内的散热效果越好，但是防护效果也随之下降，因此需要根据实际情况来进行合适的选择。
26.（9）弹性导热膜内端连接有多根均匀分布的弹性导杆，且弹性导杆延伸至油箱内，弹性导杆远离弹性导热膜一端连接有推油球，在弹性导热膜膨胀和恢复形状时，弹性导杆均会拉动推油球进行迁移动作，推油球在迁移时会引起变压器油的流动，从而改善变压器油的温度均衡性，同时在外膨胀片膨胀后利用推油球的高震动性，可以迫使向外填充的变压器油进行实时的交互，从而提高散热效果以及范围。
27.（10）推油球包括外中空球、弧面分型片以及一对弹性震珠，弧面分型片镶嵌连接于外中空球内端，且弧面分型片相对于弹性导杆倾斜设置，一对弹性震珠分别填充于外中空球被弧面分型片分隔的两个空间内，在推油球迁移时利用弹性震珠的弹性作用，以及弧面分型片相对弹性导杆的不平衡特点，可以引起弹性导杆和推油球整体的高震动性，从而迫使变压器油进行内部交互，改善温度均衡性，提高散热效果。
附图说明
28.图1为本发明的结构示意图；图2为现有技术的结构示意图；图3为本发明分割型散热翅片的结构示意图；图4为本发明外膨胀片部分的结构示意图；图5为图4中a处的结构示意图；图6为本发明排斥磁囊的结构示意图；图7为图6中b处的结构示意图；图8为本发明外膨胀片的结构示意图；图9为本发明推油球的结构示意图；图10为本发明外膨胀片部分膨胀前后的结构示意图。
29.图中标号说明：1油箱、2分割型散热翅片、21散热部、22隔离部、23防漏膜、3外膨胀片、31导热网、32弹性导热膜、33外导热片、4弹力丝、5拉线、6排斥磁囊、61排斥磁铁、62热膨胀层、63隔磁层、7弹性导杆、8推油球、81外中空球、82弧面分型片、83弹性震珠。
具体实施方式
30.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。
31.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。
32.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。
33.实施例1：请参阅图1
‑
5，一种自膨胀式高散热油浸变压器，包括油箱1，油箱1外端壁上开设有多个均匀分布的偏转槽，偏转槽内嵌设有相匹配的分割型散热翅片2，分割型散热翅片2包括多块散热部21、多块隔离部22以及一对防漏膜23，隔离部22镶嵌连接于多块散热部21之间，且散热部21和隔离部22均连接于一对防漏膜23之间，防漏膜23与偏转槽侧壁相连接，散热部21与偏转槽侧壁之间还连接有多根均匀分布的弹力丝4，油箱1外端壁上还开设有多个与偏转槽交错分布的膨胀孔，膨胀孔内镶嵌连接有多个与散热部21相对应的外膨胀片3，散热部21前端与外膨胀片3之间连接有多根均匀分布的拉线5，散热部21左右两端均镶嵌连接有排斥磁囊6。
34.散热部21采用导热金属材料制成，隔离部22采用柔性隔热材料制成，隔离部22将散热部21进行分隔实现对多个区域的热量感知，散热部21则仍然具备高效的导热性来将油箱1上的热量散发至外界环境中。
35.请参阅图6
‑
7，排斥磁囊6包括排斥磁铁61、热膨胀层62以及隔磁层63，排斥磁铁61嵌设于热膨胀层62内侧，且热膨胀层62与散热部21外侧壁连接，隔磁层63包覆于热膨胀层62外表面上，在热膨胀层62从散热部21吸收到足够的热量后会发生膨胀现象，从而推动隔磁层63同步膨胀而降低磁屏蔽效果，排斥磁铁61的磁场得以透过发挥作用。
36.隔磁层63包括多片密集分布的隔磁鳞片。隔磁鳞片采用高磁导率材料制成，正常状态下隔磁鳞片相互密集分布实现良好的磁屏蔽效果，在热膨胀层62发生膨胀后表面积增大，隔离鳞片难以实现有效的覆盖而出现缝隙，排斥磁铁61的磁场可以通过缝隙穿过。
37.相邻分割型散热翅片2上的排斥磁铁61之间磁性排斥设置，热膨胀层62采用遇热膨胀材料制成，因此在高温区域内的散热部21会发生相互排斥，进而实现偏转展开的动作来提升散热效果。
38.偏转槽与散热部21围成的空间内填充有导热流体，导热流体为质量比1:1的导热油和导热砂的混合物，导热流体充斥于偏转槽与散热部21之间，可以实现良好的导热效果，避免散热部21与油箱1之间出现缝隙而造成散热通道中断或者效果不佳，同时导热流体的阻力较小，散热部21可以顺利的进行偏转动作。
39.请参阅图8，外膨胀片3包括导热网31、弹性导热膜32以及外导热片33，导热网31连接于膨胀孔内，弹性导热膜32仅边缘处于导热网31连接，外导热片33连接于弹性导热膜32外表面，导热网31起到定形作用避免内凹的现象发生，同时不会干扰变压器油的流动，弹性导热膜32和外导热片33均具有高效的导热性，其中外导热片33起到机械防护作用，避免弹性导热膜32受到损伤而导致变压器油的泄漏，在外膨胀片3受到拉扯而膨胀时，其中弹性导热膜32主要发生膨胀变压器油而随之发生填充，并通过弹性导热膜32直接与外界环境接触
实现高效的散热。
40.外导热片33的数量可以为一个或者多个的组合，理论上外导热片33的数量越多膨胀效果越好，弹性导热膜32与外界的接触面积也随之增大，变压器油在单位时间内的散热效果越好，但是防护效果也随之下降，因此需要根据实际情况来进行合适的选择。
41.弹性导热膜32内端连接有多根均匀分布的弹性导杆7，且弹性导杆7延伸至油箱1内，弹性导杆7远离弹性导热膜32一端连接有推油球8，在弹性导热膜32膨胀和恢复形状时，弹性导杆7均会拉动推油球8进行迁移动作，推油球8在迁移时会引起变压器油的流动，从而改善变压器油的温度均衡性，同时在外膨胀片3膨胀后利用推油球8的高震动性，可以迫使向外填充的变压器油进行实时的交互，从而提高散热效果以及范围。
42.请参阅图9，推油球8包括外中空球81、弧面分型片82以及一对弹性震珠83，弧面分型片82镶嵌连接于外中空球81内端，且弧面分型片82相对于弹性导杆7倾斜设置，一对弹性震珠83分别填充于外中空球81被弧面分型片82分隔的两个空间内，在推油球8迁移时利用弹性震珠83的弹性作用，以及弧面分型片82相对弹性导杆7的不平衡特点，可以引起弹性导杆7和推油球8整体的高震动性，从而迫使变压器油进行内部交互，改善温度均衡性，提高散热效果。
43.请参阅图10，本发明可以通过设置可以偏转的分割型散热翅片2，并将其分割为多个单元，从而对油箱1内不同区域的变压器油进行温度感知，在发生局部过热现象时，相应的散热部21上的排斥磁囊6由于温度较高的关系，自主触发膨胀现象，从而释放出磁场进行排斥，相邻的一对散热部21发生相对偏转现象，从而增大散热部21之间与外界空气的接触面积，并利用偏转动作同步拉动预先设置的外膨胀片3向外界进一步延伸膨胀，该区域的变压器油可以随着外膨胀片3的膨胀而被抽向外界进行短时间的高效散热，在温度恢复正常时上述部件均会恢复形状，从而实现油箱1的温度均衡以及高散热性性。
44.以上，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。