一种无水冷却节能环保大功率整流系统的制作方法

本发明属于变压器设备冷却技术领域，特别涉及一种无水冷却节能环保大功率整流系统。

背景技术：

整流柜中的电子元器件在工作过程中会产生大量热源，因此在整流柜生产中，电子元器件中有许多毛细管路，内部有水道流通，外部加散热器。当前整流器常用的冷却方式有自然冷却、风扇冷却、水冷却三种。自然冷却散热：环境空气温度不高于40℃、空气自然对流的风速不大于0.5m/s；自然冷却散热效果差，器件的结温难降低至允许范围内,需选择的散热器可能体积太大，在环境无法满足的条件下稳定性不高，适用于小功率整流柜，无空气流动时温升大，灰尘大，不利于散热。风冷散热器：进口空气温度不高于40℃、进口端风速为6m/s；1.5，环境温度≥40℃时冷却效果会下降变差，风扇强迫风冷条附属用电功耗大,设备重量和体积大，耗材大，占地大,噪音大，空气中的尘埃会在冷却部位及整机各部位沉积灰尘，受环境污染大，稳定性不高。水冷却：用水流量：4L/MIn，进水温度要≤35-40℃,水冷却用水量大，所有管路和冷却器都会出现水垢，造成对管路、器件等腐蚀、冻裂、堵塞、漏水等风险。由于整流器中电子原件工作的特殊性，冷却管路，空洞都极精密。因此采用普通传统的冷却方式对整流柜冷却存在巨大危害，晶闸管在长期高温下，容易适成老化、不均流、缩短使用寿命等。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供了一种无水、双重循环交替冷却的无水冷却节能环保大功率整流系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无水冷却节能环保大功率整流系统，包括变压器强油循环冷却主系统和整流内循环冷却子系统；

所述变压器强油循环冷却主系统包括变压器本体、强油循环冷却器、强油冷却循环泵、强油进液管和强油出液管；所述变压器本体上设有与所述强油进液管匹配的强油循环冷却器进油口以及与所述强油出液管相匹配的强油循环冷却器出油口；所述强油进液管一端与强油循环冷却器连接，另一端与所述强油循环冷却器进油口连接，所述强油出液管一端与所述强油冷却循环泵连接，另一端与所述强油循环冷却器出油口连接，所述强油循环冷却器与所述强油冷却循环泵连接；

所述整流内循环冷却子系统包括冷却散热器、冷却液循环泵、进液总管、出液总管、有孔铜排以及孔汇流铜母排；所述进液总管和所述出液总管上均设有两个以上的通液管接头；所述有孔铜排和有孔汇流铜母排并排安装于所述变压器本体低压出线端的侧壁上；所述有孔铜排上安装有整流元件固定夹,所述整流元件固定夹固定有整流元件，所述整流元件一侧设有冷却腔；所述进液总管、冷却腔、出液总管通过连通管依次连接形成冷却循环回路a；所述有孔铜排上还设有冷却管，所述有孔汇流铜母排安装有快速熔断器，所述快速熔断器与所述整流元件连接，所述冷却散热器设于所述变压器本体内低压端一侧；所述进液总管、冷却管、有孔汇流铜母排、出液总管之间通过连通管依次连接形成冷却循环回路b；所述冷却循环回路a与所述冷却循环回路b汇集到所述出液总管中，然后通过连通管从出液总管连接到所述冷却散热器中，所述冷却散热器连接所述冷却液循环泵，所述冷却液循环泵再通过连通管连接到进液总管形成整流内循环冷却子系统。

所述冷却散热器设置于所述变压器本体低压侧中，将整流内循环冷却子系统中产生的热量散到所述变压器本体的油中，变压器本体中的油再通过变压器强油循环冷却主系统冷却。

进一步的，所述进液总管上还连接有冷却液高位箱。冷却液高位箱能及时排出内循环冷却子系统管路工作中产生的气体，内循环冷却子系统的冷却效果更佳。

进一步的，所述冷却液高位箱还设有液位观察窗。液位观察窗有利于观察冷却液的液量。

进一步的，所述冷却液高位箱的上端设有百叶窗孔或者圆孔。百叶窗孔有利于冷却液的散热。

进一步的，所述连通管为pvc管。

进一步的，所述变压器本体上方还连接有油枕。

进一步的，所述快速熔断器与所述整流元件串联。快速熔断器与所述整流元件串联有利于缩小整流部分体积及整流元件的散热。

进一步的，所述冷却管呈U形结构平铺设于所述有孔铜排内部。U形结构的冷却管加大与有孔铜排的接触面积，具有更好的散热效果。

进一步的，所述冷却腔上焊接有联接端子，所述冷却腔为空心圆柱体结构。空心圆柱体结构的冷却腔能容更大的冷却液，具有更好的冷却效果；联接端子用于与快速熔断器连接。

进一步的，所述进液总设有四个通液管接头、所述出液总管设有三个通液管接头、所述冷却腔上设有两个通液管接头，所述冷却管的两端、有孔汇流铜母排的两端均设有通液管接头，所述通液管接头用于与所述的连通管连接。

本发明的工作原理为：

强油进液管一端与强油循环冷却器连接，另一端与强油循环冷却器进油口连接，强油出液管一端与强油冷却循环泵连接，另一端与强油循环冷却器出油口连接，强油循环冷却器与强油冷却循环泵连接，形成变压器强油循环冷却主系统；

同时，进液总管、冷却腔、出液总管通过连通管依次连接形成冷却循环回路 a；进液总管、冷却管、有孔汇流铜母排、出液总管之间通过连通管依次连接形成冷却循环回路b；所述冷却循环回路a与所述冷却循环回路b通过连通管从出液总管连接到所述冷却散热器中，所述冷却散热器连接所述冷却液循环泵，所述冷却液循环泵再通过连通管连接到进液总管形成整流内循环冷却子系统；

在整流内循环冷却子系统中，冷却油流经由进液总管、冷却腔、出液总管构成冷却循环回路a；冷却腔上安装有整流元件，冷却油将整流元件上的热量带走，然后在进入到出液总管中；进液总管、冷却管、有孔汇流铜母排、出液总管形成冷却循环回路b；由于有孔汇流铜母排设有冷却油流通的管道，将安装在有孔汇流铜母排上的快速熔断器热量带走，然后冷却油继续进入到冷却管内，冷却管设置在有孔铜排上，将有孔铜排上的热量带走，再进入到出液总管；然后再由出液总管统一发送到冷却散热器，然后再由冷却散热器发送给冷却液循环泵，然后在发送给进液总管，形成冷却循环回路。

由于冷却散热器安装在变压器本体低压一侧的油内，冷却散热器将整流器室内产生的热量全部排放到变压器本体内的油里，此时，强油循环冷却子系统中变压器油通过强油冷却循环泵将变压器内高度热量的变压器油通过强油冷却循环泵通过强油出液管抽出进入到强油循环冷却器，然后再通过强油进液管将冷却后的变压器油放入到变压器本体中，起到双重、交替冷却的效果。

本发明的有益效果为：

1、本发明中，在有孔铜排安装有呈U形结构的冷却管，加大与有孔铜排的接触面积，对整流元件具有更好的散热效果。

2、本发明中，在整流内循环冷却子系统中，进液总管连接有冷却液高位箱，冷却液高位箱能及时排出整流内循环冷却子系统工作中产生的气体，使得整流内循环冷却子系统的冷却效果更佳。

3、本发明中，采用整流内循环冷却子系统和变压器强油循环冷却主系统双重冷却的效果，具有更好的冷却效果。

4、本发明中，占用空间体积小，节能环保，不受环境因数影响，使油冷却器长期工作在洁净的油室中，可降低故障率，增加机械的美观,占用空间体积小，节能环保，杜绝无水垢影响，减少附属电耗,整流器部分杜绝用水冷却,可降低故障率，使整机工作运行时更安全可靠,使整机工作运行时更加安全可靠。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明中整流内循环冷却子系统内部结构示意图。

图3为有孔铜排结构示意图。

图4为进液总管结构示意图。

图5为出液总管结构示意图。

图中，1-有孔铜排，2-冷却管，3-整流元件固定夹，4-冷却腔，5-出液总管， 6-通液管接头，7-冷却液高位箱，8-百叶窗孔，9-液位观察窗，10-进液总管， 11-连通管，12-冷却液循环泵，13-冷却散热器，14-强油循环冷却器进油口，15- 快速熔断器，16-变压器本体，17-强油循环冷却器出油口，18-油枕，19-有孔汇流铜母排，20-整流元件，21-强油循环冷却器，22-强油进液管，23-强油出液管， 24-强油冷却循环泵，25-联接端子。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1、2、3所示，一种无水冷却节能环保大功率整流系统，包括变压器强油循环冷却主系统和整流内循环冷却子系统；

变压器强油循环冷却主系统包括变压器本体16、强油循环冷却器21、强油冷却循环泵24、强油进液管22和强油出液管23；变压器本体16上设有与强油进液管22匹配的强油循环冷却器进油口14以及与强油出液管23相匹配的强油循环冷却器出油口17；强油进液管22一端与强油循环冷却器21连接，另一端与强油循环冷却器进油口14连接，强油出液管23一端与强油冷却循环泵24连接，另一端与强油循环冷却器出油口17连接，强油循环冷却器21与强油冷却循环泵24连接；

整流内循环冷却子系统包括冷却散热器13、冷却液循环泵12、进液总管10、出液总管5、有孔铜排1以及孔汇流铜母排25；进液总管10和出液总管5上均设有两个以上的通液管接头6；有孔铜排1和有孔汇流铜母排19并排安装于变压器本体16低压出线端的侧壁上；有孔铜排1上安装有整流元件固定夹3,整流元件固定夹3固定有整流元件20，整流元件2一侧设有冷却腔4；进液总管10、冷却腔4、出液总管5通过连通管11依次连接形成冷却循环回路a；有孔铜排1 上还设有冷却管2，有孔汇流铜母排19安装有快速熔断器15，快速熔断器15 与整流元件20连接，冷却散热器13设于变压器本体16内低压端一侧；进液总管10、冷却管2、有孔汇流铜母排19、出液总管5之间通过连通管11依次连接形成冷却循环回路b；冷却循环回路a与冷却循环回路b汇集到所述出液总管5 中，然后通过连通管11从出液总管5连接到冷却散热器13中，冷却散热器13 连接冷却液循环泵12，冷却液循环泵12再通过连通管11连接到进液总管10形成整流内循环冷却子系统。

本实施例的工作原理为：

强油进液管22一端与强油循环冷却器21连接，另一端与强油循环冷却器进油口14连接，强油出液管23一端与强油冷却循环泵24连接，另一端与强油循环冷却器出油口17连接，强油循环冷却器21与强油冷却循环泵24连接，形成变压器强油循环冷却主系统；

同时，进液总管10、冷却腔4、出液总管5通过连通管11依次连接形成冷却循环回路a；进液总管10、冷却管2、有孔汇流铜母排19、出液总管5之间通过连通管11依次连接形成冷却循环回路b；所述冷却循环回路a与所述冷却循环回路b通过连通管从出液总管5连接到所述冷却散热器13中，所述冷却散热器13连接所述冷却液循环泵12，所述冷却液循环泵12再通过连通管11连接到进液总管10形成整流内循环冷却子系统；

在整流内循环冷却子系统中，冷却油流经由进液总管10、冷却腔4、出液总管5构成冷却循环回路a；冷却腔4上安装有整流元件20，冷却油将整流元件 20上的热量带走，然后在进入到出液总管5中；进液总管10、冷却管2、有孔汇流铜母排19、出液总管5形成冷却循环回路b；由于有孔汇流铜母排1设有冷却油流通的管道，将安装在有孔汇流铜母排1上的快速熔断器15热量带走，然后冷却油继续进入到冷却管2内，冷却管2设置在有孔铜排1上，将有孔铜排1 上的热量带走，再进入到出液总管5；然后再由出液总管5统一发送到冷却散热器13，然后再由冷却液循环泵12从冷却散热器13抽出冷却油，然后在发送给进液总管10，形成冷却循环回路。

由于冷却散热器13安装在变压器本体16低压一侧的油内，冷却散热器13 将整流器室内产生的热量全部排放到变压器本体16内的油里，此时，强油循环冷却子系统中变压器油通过强油冷却循环泵将变压器内高度热量的变压器油通过强油冷却循环泵通过强油出液管23抽出进入到强油循环冷却器21，然后再通过强油进液管22将冷却后的变压器油放入到变压器本体16中，起到双重、交替冷却的效果。

实施例2：

如图1、2、3所示，一种无水冷却节能环保大功率整流系统，包括变压器强油循环冷却主系统和整流内循环冷却子系统；

变压器强油循环冷却主系统包括变压器本体16、强油循环冷却器21、强油冷却循环泵24、强油进液管22和强油出液管23；变压器本体16上设有与强油进液管22匹配的强油循环冷却器进油口14以及与强油出液管23相匹配的强油循环冷却器出油口17；强油进液管22一端与强油循环冷却器21连接，另一端与强油循环冷却器进油口14连接，强油出液管23一端与强油冷却循环泵24连接，另一端与强油循环冷却器出油口17连接，强油循环冷却器21与强油冷却循环泵24连接；

整流内循环冷却子系统包括冷却散热器13、冷却液循环泵12、进液总管10、出液总管5、有孔铜排1以及孔汇流铜母排25；进液总管10和出液总管5上均设有两个以上的通液管接头6；有孔铜排1和有孔汇流铜母排19并排安装于变压器本体16低压出线端的侧壁上；有孔铜排1上安装有整流元件固定夹3,整流元件固定夹3固定有整流元件20，整流元件20底部设有冷却腔4；进液总管 10、冷却腔4、出液总管5通过连通管11依次连接形成冷却循环回路a；有孔铜排1上还设有冷却管2，有孔汇流铜母排19安装有快速熔断器15，快速熔断器15与整流元件20连接，冷却散热器13设于变压器本体16内低压端一侧；进液总管10、冷却管2、有孔汇流铜母排19、出液总管5之间通过连通管11 依次连接形成冷却循环回路b；冷却循环回路a与冷却循环回路b汇集到所述出液总管5中，然后通过连通管11从出液总管5连接到冷却散热器13中，冷却散热器13连接冷却液循环泵12，冷却液循环泵12再通过连通管11连接到进液总管10形成整流内循环冷却子系统。

所述冷却液高位箱7还设有液位观察窗9。液位观察窗9有利于观察冷却液的液量。

所述冷却液高位箱7的上端设有百叶窗孔8。百叶窗孔8有利于冷却液的散热。

所述连通管11为pvc管。

所述变压器本体16上方还连接有油枕18。

所述快速熔断器15与所述整流元件20串联。快速熔断器与所述整流元件串联有利于缩小整流部分体积及整流元件的散热。

所述冷却管2呈U形结构平铺设于所述有孔铜排1上。U形结构的冷却管2 加大与有孔铜排1的接触面积，具有更好的散热效果。

所述冷却腔4上焊接有联接端子25，所述冷却腔4为空心圆柱体结构。空心圆柱体结构的冷却腔4能容更大的冷却液，具有更好的冷却效果；联接端子 25用于与快速熔断器连接。

所述进液总管10设有四个通液管接头6、所述出液总管5设有三个通液管接头6、所述冷却腔4上设有两个通液管接头6，所述冷却管2的两端、有孔汇流铜母排19的两端均设有通液管接头6，所述通液管接头6用于与所述的连通管11连接。

实施例3：

如图4、5所示，本实施例与实施例2的不同之处在于：

进液总管上设置有一个相对比较大的通液管接头作为总的进液通液管主接头，进液总管连接着从冷却液循环泵送出的冷却液，其余的通液管接头分别设置排列在进液总管的管壁上，作为通液管分支接头，相对应的连接到出液总管的通液管接头上，同样的，出液总管上设置有一个相对大的总通液管接头和设置在出液总管管壁上的通液管分支接头，将进液总管上通液管分支接头上的汇集，然后将带有热量的冷却液送入到冷却散热器中循环冷却。

本实施例的工作原理与实施例1的工作原理相同。

实施例4：

本实施例与所述实施例2不同之处在于：所述冷却液高位箱7的上端设有圆孔窗。本实施例的工作原理与实施例1的工作原理相同。