专利名称：液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电力工程以及铁心结构的电力工程组件的液体冷却，比如变压器和电抗器的液体冷却，特别是涉及一种液冷型的铁心结构的电力工程组件的歧管的制造方法，以及涉及一种液冷型的铁心结构的电力工程组件的歧管。
背景技术：
电力工程组件用于电能的生产、传输和分配的多种应用中，以及各种不同的工业应用中。例如，在工业中，电力工程组件用于加工和制造技术的各种应用中、运输设备驱动中、以及能源产业的应用中。例如，铁心结构的电力工程组件包括变压器和电抗器。变压器是一种用于电力工程中的装置，其能够将交流电压或电流转换成另一种等频率电压或电流。简单地说，变压器具有两组线圈，即彼此间隔并围绕同一铁心结构缠绕的主线圈和从线圈。变压器中的主线圈中的交流电流在铁心结构中产生交变磁通量，交变磁通量进而感应从线圈中的磁极，其电压对应于线圈的转数。电抗器是另一种用于电力工程中的装置，其能够补偿应用中的电流波动并消除干扰。简单地说，电抗器具有围绕在铁心结构周围的线圈。该铁心结构可以具有空隙。供应至线圈的交流电流为铁心结构带来了交变磁通量，交变磁通量进而产生相反于作用在线圈上的电压·的电动势。产生的电动势能够对抗电流中的波动。因此，电抗器补偿了线圈电流中的波动，同时消除了干扰。通常电抗器用于消除干扰和各种滤波方案中。电力工程组件的铁心结构通常包括其上设置有线圈的支柱结构以及将支柱结构连接起来的轭结构(yoke structures)ο当使用铁心结构的电力工程组件时，会产生热损耗，因此该组件的铁心结构的温度升高。液体冷却是用于冷却铁心结构的电力工程组件的最常用方法。铁心结构的电力工程组件的液体冷却是基于将液体冷却元件放置在铁心结构的紧邻处。液体冷却元件具有冷却液循环，其中冷却液被引入液体冷却元件。冷却液在靠近铁心结构的液体冷却元件中加热，加热后的冷却液从液体冷却元件中排出以用于重复冷却。由于冷却液的循环，额外的热量从电力工程组件的铁心结构中去掉。当冷却后的冷却液被引入铁心结构的电力工程组件时，还需要将冷却液分配至几个液体冷却元件中。相应地，从铁心结构的电力工程组件中流出的要被冷却的冷却液不得不从几个液体冷却元件中收集。在电力工程组件的铁心结构中冷却液的重复循环中，歧管通常用于分配和收集冷却液。参阅随附的附图，现有技术将会得以更加详细地描述，其中图1是液体冷却铁心结构的电力工程组件的现有歧管的俯视图；图2是液体冷却铁心结构的电力工程组件的现有歧管的斜前视图；图3示出液体冷却铁心结构的电力工程组件的现有歧管的横截面。图1是液冷型铁心结构的电力工程组件的现有歧管的俯视图。现有电力工程组件的歧管I包括两个冷却液通道孔2、3，冷却后的冷却液可以通过这两个孔进入歧管I或者要被冷却的冷却液可以通过这两个孔离开歧管。冷却液通道孔2、3可以设置有螺纹，可以将要连接到歧管I上的冷却液软管的连接件固定到却液通道孔2、3上。如必要，可以用螺纹插塞封闭冷却液通道孔2、3。图2是现有的液体冷却铁心结构的电力工程组件的歧管结构的斜前视图。现有的电力工程组件的歧管I包括两个冷却液通道孔2、3。现有的歧管I还包括分配通道孔4至7，冷却后的冷却液可以通过孔4至7从歧管I带出到铁心结构的电力工程组件的液体冷却元件，或者相应地，要被冷却的冷却液可以从铁心结构的电力工程组件带入到歧管I。分配通道孔4至7也可以设置有螺纹，可以将通向液体冷却元件并可连接到歧管I的冷却液软管的连接件固定到分配通道孔4至7上。数字8、9代表了现有技术的歧管的安装孔，其中安装有安装孔8、9的螺钉以将该歧管紧固到铁心结构的电力工程组件的绑定结构。图3示出了液体冷却铁心结构的电力工程组件的现有歧管的横截面。现有技术的电力工程组件的歧管I包括冷却液通道孔2、3，和相应地位于冷却液通道的相对端处的孔IOUlo通过冷却液通道的孔2、3中任一个冷却后的冷却液可以进入歧管I或者要被冷却的冷却液可以离开歧管I。例如，当使用冷却液通道孔2和11时，位于冷却液通道的相对端处的孔3、10通常由插塞封闭。数字8、9代表了现有技术的歧管的安装孔。图3中示出的现有的歧管I还包括分配通道孔4至7和12至15，通过这些分配通道，冷却后的冷却液可以从歧管I带出到铁心结构的电力工程组件的液体冷却元件，或者相应地要被冷却的冷却液可以从铁心结构的电力工程组件带入到歧管I。分配通道孔4至7和12至15也可以设置有螺纹，可以将通向液体冷却元件并可连接到歧管I上的冷却液软管的连接件固定到分配通道孔4至7和12至15上。另外，分配通道孔4至7和12至15不使用时可以由插塞封闭。
用于分配和收集铁心结构的电力工程组件中的冷却液的现有技术方案、以及现有的歧管和歧管制造方法具有一些重大缺陷和弊端。即使铁心结构的电力工程组件的现有歧管可以制造得小巧和紧凑，但仍然很难以紧凑的方式安装到铁心结构的电力工程组件的绑定结构。另外，铁心结构的电力工程组件的现有歧管的制造是昂贵的并且需要大量材料。安装在铁心结构的电力工程组件的绑定结构中的现有歧管中，该歧管中进入和出去的冷却液软管占用了组件中相当大的空间。通常冷却液软管难以安装，并且软管的紧固方向难以确定，长度不合理的冷却液软管增加了电力工程组件的尺寸和制造成本。由于该组件的输出设备，这样就使得铁心结构的电力工程组件从组件的输出角度看变得不必要的大。另外，过于长的冷却液软管不仅会增加制造成本，还增加了组件的故障风险因素。并且，在现有的制造方法中在歧管I上加工冷却液通道和冷却液通道孔2至3、10至11增加了额外的工作步骤而且浪费了大量材料。另外，歧管I的额外的螺丝紧固件也增加了该组件中所需的接头和部件的数量。因此，在电力工程组件的各种应用和使用中，需要一种新型歧管使液体冷却的铁心结构的电力工程组件获得更紧凑的结构，以及使得液体冷却的铁心结构的电力工程组件的制造中所使用的材料减少。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造液冷型的铁心结构的电力工程组件的歧管的新型方法，以及液冷型的铁心结构的电力工程组件的新型歧管，例如用于变压器和电抗器的液体冷却。铁心结构的电力工程组件中由断面挤塑轨制成的歧管的制造方法，其特征在于，所述轨的断面包括紧固支架、冷却液通道和以相对于紧固方向呈合适的角度Θ(θ=-30° 300° )布置的至少两个连接支架，以这种方式延伸至冷却液通道的分配通道孔被加工到所述由型材轨制成的所述歧管的连接支架上，用于电力工程组件的液体冷却的入口 /出口连接。优选的是，所述歧管被制造成通过所述紧固支架布置至电力工程组件的绑定杆的边缘处。优选的是，所述歧管的冷却液通道的横截面为圆形。优选的是，所述歧管的冷却液通道的至少一些端部和/或分配通道的孔设置有螺纹。液冷型的铁心结构的电力工程组件中根据本发明所述由剖面挤塑轨制成的歧管，其特征在于，所述断面轨的挤塑断面包括紧固支架、冷却液通道和以相对于紧固方向呈合适的角度Θ (即θ=-30° 300° )布置的至少两个连接支架，以这种方式延伸至冷却液通道的分配通道孔被加工到歧管的连接支架上，用于电力工程组件的液体冷却的入口 /出口连接。优选的是，该歧管被布置成通过所述紧固支架固定至电力工程组件的绑定杆的边缘处。优选的是，所述歧管的冷却液通道的横截面为圆形。优选的是，该歧管的冷却液通道的至少一些端部和/或分配通道的至少一些孔设置有螺纹。优选的是，该歧管的冷却液通道的至少一些端部和/或分配通道的至少一些孔布置为连接有冷却液体软管。优选的是，该歧管的冷却液通道的至少一些端部和/或分配通道的至少一些孔能够用插塞封闭。本发明已经提出了一种改进的方案，用于制造液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管，以及液冷型铁心结构的电力工程组件的新型歧管，例如用于变压器和电抗器的液体冷却。该方案的特征在独立权利要求中陈述。本发明的一些优选实施例在从属权利要求中陈述。本发明提供了几个优势，`其将通过详细描述而变得明显。
图1是液冷型铁心结构电力工程组件的现有歧管结构的俯视图；图2是液冷型铁心结构的电力工程组件的现有歧管的斜前视图；图3示出液冷型铁心结构的电力工程组件的现有歧管的横截面；图4是根据本发明一个实施例所述的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管结构的断面侧视图；图5为根据本发明一个替换实施例所述的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管结构的斜前视图；图6为根据本发明另一个替换实施例所述的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管结构的斜前视图；图7为根据本发明一个替换实施例所述的歧管安装在液冷型铁心结构的电力工程组件中的斜前视图；图8为根据本发明另一个替换实施例所述的歧管安装在液冷型铁心结构的电力工程组件中的斜前视图。
图1-3已经如上所述。现在将参阅图4-8通过一些优选的实施例更详细地描述本发明的一些实施例。
具体实施例方式图4是根据本发明的一个实施例所述的液冷型的铁心结构的电力工程组件中的歧管结构的断面侧视图。根据本发明所述的液冷型的铁心结构的电力工程组件中的歧管16由断面挤塑轨制成。根据本发明所述的歧管16的挤塑断面包括紧固支架17-18，通过该紧固支架，歧管可以容易地固定到电力工程组件的绑定杆的边缘处。本发明的歧管16还包括穿过歧管16的冷却液体通道19,从该通道的端部冷却后的冷却液可以进入歧管16或者将要被冷却的冷却液可以离开歧管16。例如歧管16的冷却液通道19可以制成例如圆形的横截面。本发明的歧管16还包括以适合液体冷却的角度布置的连接支架20-21。分配通道孔适当地机加工到歧管16的连接支架20-21上，连接支架20-21用于铁心结构的电力工程组件中的液体冷却入口 /出口连接。歧管16仅具有一个冷却液通道19，因此其可以作为用于液体冷却的入口歧管或者出口歧管。歧管16中至少具有两个连接支架20-21，连接支架20-21的方向被选择为相对于紧固方向呈一合适的角度θ，θ=-30° 300°。在图4中，歧管16的紧固方向在左边，在这种情况下歧管16的第一连接支架20的方向Θ为相对于紧固方向呈近似0°，即θ=0°，相应地，第二连接支架21的方向Θ为相对于紧固方向呈近似 250。，即 θ=250。。 图5是根据本发明的一个替换实施例所述的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管结构的斜前视图。根据本发明所述的液冷型铁心结构的电力工程组件中的歧管22由断面挤塑轨而制成，并包括紧固支架23-24、穿过歧管22的冷却液通道25和连接支架26-27、以及分配通道孔28-30，这些分配通道孔适当地机加工到所述连接支架26-27上并延伸至冷却液通道25，用于铁心结构的电力工程组件中的液体冷却入口 /出口连接。歧管22仅具有一个冷却液通道25,因此其或者用作液体冷却的入口歧管或者用作液体冷却的出口歧管。通过本发明的替换实施例中的穿过歧管22的冷却液通道25的端部，冷却后的冷却液可以进入歧管22或将要被冷却的冷却液可以离开歧管22。歧管22的紧固支架23-24被适当设计，以便通过紧固支架23-24，利用例如合适的工具敲打歧管22，歧管22可以容易地固定到电力工程组件的绑定杆的边缘处。根据本发明的替换实施例所述的歧管22的连接支架26-27的方向被选地为处于一适合液体冷却的角度Θ。通过机加工至歧管22的连接支架26-27上的分配通道孔28-30，冷却后的冷却液可以从歧管22中引出至铁心结构的电力工程组件中的液体冷却元件。相对应地,通过歧管22的分配通道28-30，要被冷却的冷却液可以从铁心结构的电力工程组件中的液体冷却元件引入至歧管22。所需数量的分配通道孔28-30可以机加工在必要的连接支架26-27上的合适位置处。冷却液通道25的端部处的孔可以设置有螺纹，其可以将欲连接的冷却液软管的连接件固定至歧管22。例如冷却液通道25的孔中的一个孔通常用例如螺纹插塞封闭。分配通道孔28-30也可以设置有螺纹，其可以将通向液体冷却元件并可连接至歧管22的冷却液软管的连接件固定至分配通道孔28-30。另外，分配通道孔28-30不使用时可以用插塞封闭。图6为根据本发明的另一个替换实施例所述的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管结构的斜前视图。根据本发明所述的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管31由断面挤塑轨制成，并包括紧固支架32-33、穿过歧管31的冷却液通道34和连接支架35-36、以及分配通道孔37-39，分配通道孔37-39适合机加工到所述连接支架35-36上并延伸至冷却液通道34，用于铁心结构的电力工程组件中的液体冷却入口 /出口连接。尽管该较长型的歧管22仅具有一个冷却液通道34,其或者用作液体冷却的入口歧管或者用作液体冷却的出口歧管。通过本发明的第二替换实施例的穿过歧管31的冷却液通道34的端部，冷却后的冷却液可以进入歧管31，或相应地，要被冷却的冷却液可以离开歧管31。歧管31的紧固支架32-33被适当设计，以便通过紧固支架32-33，例如利用合适的工具敲打歧管31，歧管31可以容易地固定到电力工程组件的绑定杆的边缘处。根据本发明的第二替换实施例所述的歧管31的连接支架35-36的方向被选择为一合适液体冷却的角度Θ。通过机加工到歧管31的连接支架36-39上的分配通道孔35-36，冷却后的冷却液可以从歧管31中引出至铁心结构的电力工程组件中液体冷却元件。相对应地,通过歧管31的分配通道37-39，要被冷却的冷却液会从铁心结构的电力工程组件中的液体冷却元件引入歧管31。 所需数量的分配通道孔37-39可以机加工在必要的连接支架35-36上的合适位置处。冷却液通道34的端部处的孔可以设置有螺纹，可以将欲连接至歧管31的冷却液软管的连接件固定到冷却液通道34的端部处的孔上。例如冷却液通道34的孔中的一个孔通常用例如螺纹插塞封闭。分配通道孔37-39也可以设置有螺纹，可以将通向液体冷却元件并可连接至歧管31的冷却液软管的连接件固定至分配通道孔37-39上。另外，分配通道孔37-39不使用时可以用插塞封闭。图7为根据本发明的一个替换实施例所述的歧管安装在液冷型铁心结构的电力工程组件中的斜前视图。该液冷型的铁心结构的电力工程组件包括铁心结构40、绑定杆41-42和液体冷却元件43-48。本发明的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管22包括位于冷却液通道的第一端部处的冷却液连接件49，用于将冷却液供应至歧管22中，或者相应地将冷却液从歧管22中排出。为了更清晰地显示，在该图中的冷却液连接件49未示出有冷却液软管。例如，歧管22的冷却液通道的第二相对端部用螺纹插塞封闭。根据本发明的替换实施例所述的歧管22通过适当设计的紧固支架固定到电力工程组件的绑定杆41的边缘处。通过连接到机加工在歧管22的连接支架上的分配通道孔52-53的分配连接件50-51和冷却液软管52-53，冷却后的冷却液可以从歧管22中引出至铁心结构的电力工程组件中的液体冷却元件43-48，或者相对应地，要被冷却的冷却液会从液体冷却元件43-48引入歧管22。在该图中，冷却液通过分配连接件50和冷却液软管52从歧管22弓I至液体冷却元件47，或反之亦然。相应地，冷却液通过分配连接件51和冷却液软管53从歧管22引至液体冷却元件47，或反之亦然。为了更清晰地显示，在该图中未示出有另一个冷却液连接件的冷却液软管。分配通道孔不使用时可以用插塞封闭。图8为根据本发明的另一个替换实施例的歧管安装在液冷型铁心结构的电力工程组件中的斜前视图。该液冷型的铁心结构的电力工程组件包括铁心结构40、绑定杆41-42和液体冷却元件43-48。本发明的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管31包括位于冷却液通道的第一端部处的冷却液连接件54，用于将冷却液供应至歧管31中，或者相应地将冷却液从歧管31中排出。为了更清晰地显示，在该图中的冷却液连接件54未示出有冷却液软管。例如，歧管31的冷却液通道的第二相对端部用例如螺纹插塞封闭。根据本发明该替换实施例的歧管31通过适当设计的紧固支架固定到电力工程组件的绑定杆41的边缘处。通过连接到机加工在歧管31的连接支架上的分配通道孔的分配连接件和冷却液软管55-60，冷却后的冷却液可以从歧管31中引出至铁心结构的电力工程组件中的液体冷却元件43-48,或者相对应地,要被冷却的冷却液会从液体冷却元件43-48引入歧管31。为了更清晰地显示，在该图中仅示出有一个歧管31，因此不是冷却液软管55-60进入液体冷却元件43-48，就是冷却液软管55-60离开液体冷却元件43-48。分配通道孔不使用时可以用插塞封闭。由于歧管31和分配通道孔的适当设计，还可以使用更短和标准尺寸的冷却液软管55-60。通过使用真空压力浸溃工艺，本发明的液冷型铁心结构的电力工程组件的歧管可以涂覆有树脂。根据本发明所述的液冷型的铁心结构的电力工程组件的歧管，可以减少长的冷却液软管的数量，因此简化了液冷型的铁心结构的电力工程组件的结构。相比于现有技术，具有本发明的简化结构的电力工程组件具有较少的故障风险因素。根据本发明所述的电力工程组件的歧管，能够减少工作步骤以及制造材料的消耗。根据本发明所述的电力工程组件可以是一种三相的电抗器或变压器，在这种情况下，电力工程组件的液体冷却方案通常包括有至少三个液体冷却元件。例如，根据本发明所述的电力工程组件还可以是一种单相的电抗器或变压器。单相的电抗器或变压器通常具有两个支柱结构，由此本发明的电力工程组件的液体冷却方案包括有至少两个液体冷却元件。本发明的电力工程组件可用于电能的生产、传输和分配，以及各种不同的工业应用中，比如加工和制造技术中、运输设备驱动中和能源产业的应用中。对于本领域技术人员而言显而易见的 是，随着技术进步，本发明的基本理念可以以许多不同的方式实施。本发明和其实施方式并不局限于上述的实例，而是可以在权利要求书的范围之内进行改变。因此，不同的特征可以通过等效特征被忽视、修改或替换，本发明所述的特征还能够被组合以形成不同组合方式。
权利要求
1.一种制造液冷型的铁心结构的电力工程组件中由断面挤塑轨制成的歧管的方法，其特征在于，所述断面挤塑轨的断面包括紧固支架(17 - 18，23 - 24，32 - 33)、冷却液通道(19，25，34)和相对于紧固方向呈适合液体冷却的角度Θ即θ=-30° - 300°布置的至少两个连接支架(20 - 21,26 - 27，35 - 36)，以这种方式使得延伸至冷却液通道(19，25，34)的分配通道孔(28 - 30，37 - 39)被机加工到所述由断面挤塑轨制成的歧管(16，22，31)的连接支架(20 - 21，26 - 27，35 - 36)上，用于电力工程组件的液体冷却的入口 /出口连接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该歧管(16，22，31)被制成能够通过所述紧固支架(17 - 18，23 - 24，32 - 33)固定至电力工程组件的绑定杆的边缘处。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该歧管(16，22，31)的所述冷却液通道(19，25，34)的横截面为圆形。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,该歧管(16,22,31)的冷却液通道(19，25，34)的至少一些端部和/或分配通道的至少一些孔(28 - 30，37 - 39)设置有螺纹。
5.一种液冷型的铁心结构的电力工程组件中由断面挤塑轨制成的歧管，其特征在于，所述断面挤塑轨的挤塑断面包括紧固支架(17 - 18，23 - 24，32 - 33)、冷却液通道(19，25，34)和相对于紧固方向呈适合液体冷却的角度Θ即θ=-30° - 300°布置的至少两个连接支架(20 - 21，26 - 27，35 - 36)，以这种方式使得延伸至冷却液通道(19，25，34)的分配通道孔(28 - 30，37 - 39)被机加工到所述由断面挤塑轨制成的歧管(16，22，31)的连接支架(20 - 21，26 - 27，35 - 36)上，用于电力工程组件的液体冷却的入口 /出口连接。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该歧管(16，22，31)被制成能够通过所述紧固支架(17 - 18，23 - 24，32 - 33)固定至电力工程组件的绑定杆的边缘处。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，该歧管(16，22，31)的所述冷却液通道(19，25，34)的横截面为圆形。
8.如权利要求5-7中任一项所述的歧管,其特征在于,该歧管(16,22,31)的冷却液通道(19，25，34)的至少一些端部和/或分配通道的至少一些孔(28 - 30，37 - 39)设置有螺纹。
9.如权利要求5-8中任一项所述的歧管,其特征在于,该歧管(16,22,31)的冷却液通道(19，25，34)的至少一些端部和/或分配通道的至少一些孔(28 - 30，37 - 39)可连接有冷却液体软管(52，53，55 - 60)。
10.如权利要求5-9中任一项所述的歧管,其特征在于,该歧管(16，22,31)的冷却液通道(19，25，34)的至少一些端部和/或分配通道的至少一些孔(28 - 30，37 - 39)用插塞封闭。
全文摘要
本发明涉及电力工程领域以及铁心结构的电力工程组件的液体冷却，比如变压器和电抗器的液体冷却。本发明的铁心结构的电力工程组件中的歧管(16,22,31)由断面挤塑轨制成，其挤塑断面包括紧固支架(17–18,23–24,32–33)、冷却液通道(19,25,34)和相对于紧固方向呈适合液体冷却的角度θ,即θ=-30°～300°布置的至少两个连接支架(20–21,26–27,35–36)，以这种方式使得延伸至冷却液通道(19),(25),(34)的分配通道孔(28–30,37–39)被机加工至该歧管(16,22,31)的连接支架(20–21,26–27,35–36)上，用于电力工程组件的液体冷却的入口/出口连接。本发明的方案能够简化组件的结构同时减少制造材料的消耗。
文档编号F25B41/00GK103053000SQ201180038353
公开日2013年4月17日 申请日期2011年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者亚历克西·纳图拉 申请人:特莱福公司