螺旋型结构的阀饱和电抗器的制作方法

本实用新型涉及阀饱和电抗器的结构。

背景技术：

阀饱和电抗器是高压直流输电换流阀装置中用于保护的关键部件，其目的是为半导体器件晶闸管在开关过程中，对电气回路中产生较高的电流上升率di/dt、电压上升率du/dt起限制作用。从而为晶闸管的换流运行提供了一种可靠而高效的保护部件。阀饱和电抗器在使用过程中由于损耗等原因会产生较大的热量，传统的阀饱和电抗器的顶部与底部设计成平面结构，安装时阀饱和电抗器底部平放在防火板上； 阀饱和电抗器底部的温度散发受到了一定的限制，使得阀饱和电抗器运行时的中心孔部位温度较高，严重的影响了阀饱和电抗器的稳定运行和使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构合理、散热性能好、使用寿命长、稳定性能高的螺旋型结构的阀饱和电抗器。

为了达到上述要求，本实用新型是通过以下方案实现的：由内向外包括螺旋形的线圈，线圈的首尾两端伸出在外，上面连接有导电连接排和水路连接口，在线圈外面安装有以圆周形排列的铁芯，线圈及铁芯被固定在外壳内，在线圈及铁芯之间，以及铁芯与外壳之间通过浇注聚氨酯弹性体被灌封固定在一起，形成一个整体，为阀饱和电抗器，所述的外壳由上面的顶壳和下面的底壳上下对合而成，顶壳和底壳的周边分别设置了四个对应的立柱，每个立柱的中心设有供绝缘螺杆穿过的通孔，并通过绝缘螺杆将阀饱和电抗器的顶壳和底壳以及底壳下面的防火板固定在一起，四个立柱的端面与防火板连接在一起，其特征在于所述外壳的底面和顶面为螺旋形的结构，使得阀饱和电抗器底面与防火板之间形成不等间距的螺旋形间隙，即不等间距的散热气道。

所述外壳的底面和顶面为螺旋形，其螺旋升角与线圈的螺旋升角相同。

根据上述方案设计的螺旋型结构的阀饱和电抗器，相当于阀饱和电抗器被四个立柱支撑在空气中。阀饱和电抗器与防火板之间有不等间距的间隙，增加了散热气道。另外阀饱和电抗器螺旋形设计的表面有效地增加了散热面积，同时，还更加有利于表面空气的流动，从而使得阀饱和电抗器得到更好的散热，为阀饱和电抗器的长期稳定运行提供了保障。当阀饱和电抗器运行时，阀饱和电抗器内部产生的热量会传递到阀饱和电抗器的外壳，使外壳表面温度升高，所述的温度又会使阀饱和电抗器周围的空气受热形成气流。根据“孔明灯”原理，当阀饱和电抗器表面温度升高时，中心孔区域的空气温度也会升高，由于温度的升高，会使该区域的空气密度降低，热空气就会上升，周边的冷空气从阀饱和电抗器防火板向上穿过中心区域，同时阀饱和电抗器与防火板之间的间隙也会因中心热空气的上升形成流动的气道。而螺旋形表面的设计，使流过的空气量大小不一致，各个方向空气的密度也不相同，由于空气会从密度高的地方向密度低的地方流动，从而使得阀饱和电抗器中心孔位置的空气会沿着阀饱和电抗器表面螺旋上升，加速内部空气的流动，达到降低阀饱和电抗器内表面温度的目的。该设计使阀饱和电抗器散热表面积有效的得到增加，阀饱和电抗器表面的温度可以通过全方位的空气流动达到快速散热的目的，因此这种螺旋形外壳设计的阀饱和电抗器具有结构合理、温度低、使用寿命长、稳定性能高等优点。

附图说明

图1是螺旋型结构的阀饱和电抗器的主视图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的A-A剖面图；

图4是螺旋型结构的阀饱和电抗器的立体图；

图5是图1表示空气流动散热的俯视图；

图6是表示图3中空气流动散热的示意图。

图中：1、线圈；2、导电连接排；3、水路连接口；4、铁芯；5、外壳；5.1、顶壳；5.2、底壳；5.3、底面；5.4、顶面；6、聚氨酯弹性体；7、立柱；8、绝缘螺杆；9、通孔；10、防火板；11、螺旋形间隙。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步的描述。

图1至图5是螺旋型结构的阀饱和电抗器的结构示意图，从图中看出，它由内向外包括中间空心螺旋形的线圈1，线圈1的首尾两端伸出在外，上面连接有导电连接排2和水路连接口3，在线圈1外面安装有以圆周形排列的铁芯4，线圈1及铁芯4被固定在外壳5内，在线圈1及铁芯4之间，以及铁芯4与外壳5之间通过浇注聚氨酯弹性体6被灌封固定在一起，形成一个整体为阀饱和电抗器，所述的外壳5由上面的顶壳5.1和下面的底壳5.2上下对合而成，顶壳5.1和底壳5.2的周边分别设置了四个对应的立柱7，每个立柱7的中心设有供绝缘螺杆8穿过的通孔9，并通过绝缘螺杆8将阀饱和电抗器的顶壳5.1和底壳5.2以及底壳5.2下面的防火板10固定在一起，四个立柱7的端面与防火板10连接在一起，并使防火板10的下底面悬空。所述外壳5的底面5.3和顶面5.4为螺旋形的结构，其螺旋升角与线圈1的螺旋升角相同。使得阀饱和电抗器底面与防火板10之间形成不等间距的螺旋形间隙11，也即不等间距的散热气道。

当螺旋型结构的阀饱和电抗器运行时，由于硅钢片产生的涡流损耗和磁滞损耗引起铁芯4发热，铁芯4的热量通过聚氨酯弹性体6传导到阀饱和电抗器的线圈1和阀饱和电抗器的外壳5表面。一部分的热量由水冷的线圈1带走，另一部分的热量通过外壳5表面周围空气的对流散热到空气中。螺旋形外壳5较普通外壳多了一个与防火板10之间的散热气道，且散热气道呈螺旋形上升如图6所示，可以看到从阀饱和电抗器与防火板10之间的散热气道，即螺旋形间隙11流入到阀饱和电抗器内表面的空气流量a随着螺旋的上升而增大。当阀饱和电抗器中心孔区域表面温度升高时带动热气流上升b，空气除了从原来的防火板10中心孔流入c到内表面外，同时增加了从阀饱和电抗器与防火板10之间的散热气道也流入到阀饱和电抗器的内表面。由于各个位置进入气流量的不同加之热空气的对流，在阀饱和电抗器内表面形成了旋转的气流，旋转的气流加速了冷热空气的交换，起到加强对电抗内表面的散热效果，从而达到降低电抗温升的目的。