一种配电变压器绕组加热头的快速散热装置及方法与流程

1.本发明涉及配电变压器检测领域，尤其是涉及一种配电变压器绕组加热头的快速散热装置及方法。


背景技术：

2.变压器在运行过程中，绕组承受高电压、大电流、高场强和机械负荷、热负荷的作用，因此要求变压器绕组材质具备良好的导电性能、机械强度以及耐热能力，并能承受一定的过载和短路冲击。变压器绕组主要有铜和铝这2种材质。铜的电气、机械等性能均优于铝。铜材价格约为铝材价格的3倍，铜材绕组变压器（铜变）的整体成本约为铝材绕组变压器（铝变）的1.5倍。因此，绕组材质是影响变压器技术经济性的重要因素，铜变比铝变性能更好，铝变则比铜变更经济。变压器国标规定绕组材质在型号中以字母代号区别，铜材质不标注字母代号，铝材质必须标注字母代号“l”。电网公司已经发现有厂家在未标注字母代号的情况下以铝绕组代替铜绕组，一方面使电网公司蒙受了经济损失，另一方面给电力系统带来了安全隐患。电力系统设备管理部门一般通过吊罩解体后破坏绕组绝缘来检测导线类型。这种检测方法操作繁琐，成本也较高，工程实用性差。因此，研究一种方便有效的无损检测方法具有较高的工程应用价值。
3.基于热电效应的变压器内部绕组材质无损鉴别方法，其基本原理是不同导体间存在热电效应，产生一个微小的热电势，该热电势只与导体材质和温度有关，与导体长度、形状结构等无关，避免了变压器复杂结构的影响。建立基于热电势判别变压器铜铝绕组材质的试验平台，通过提升变压器绕组接线端温度、建立绕组两端温度差、测量绕组两端热电势的大小来判断绕组材质，实现封闭变压器内部铜铝绕组材质的鉴别。
4.目前，采用ptc加热片对绕组一个接线端进行加热，当检测完成后，加热装置的加热头具有较高的温度，需要将其温度降到一定值后才能再次使用，然而，现在通常做法是通过自然散热的方式将加热头温度降下来，散热时间长，降低了检测效率，同时所述加热头取放都是人工手动操作，由于温度较高，容易引起烫伤等事故。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种配电变压器绕组加热头的快速散热装置及方法，用于解决干式配电变压器绕组检测后，加热头降温慢，再次利用等待时间长，检测效率低，同时人工手动操作存在安全隐患的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供的一种配电变压器绕组加热头的快速散热装置及方法，包括：散热机构、行走装置、活动杆、夹持机构和控制系统，所述散热机构包括散热风扇、导热板、翅片和热管组件；所述热管组件包括第一热管和第二热管，所述第一热管和所述第二热管的蒸发段从所述导热板的侧面伸入到所述导热板的内部，所述第一热管和所述第二热管绕所述导热板并行弯折，若干所述第一热管和所述第二热管层叠式布置，所述第一热管和所述第二热
管通过所述翅片固定，所述散热风扇固定在所述翅片上。
7.所述行走装置上设有升降机构、第一伸缩元件和第一直线导轨，所述散热机构与所述第一直线导轨滑动配合，所述第一伸缩元件的活动端与所述散热机构固定连接。
8.所述升降机构上设有悬挑杆，所述活动杆的第一端与所述悬挑杆的悬挑端铰接，所述悬挑杆和所述活动杆之间设置有第二伸缩元件，通过所述第二伸缩元件控制所述活动杆绕所述悬挑杆的悬挑端转动。
9.所述夹持机构设置在所述活动杆的第二端，所述夹持机构包括第一夹持组件、第二夹持组件、第二直线导轨，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件平行对立设置，所述第一夹持组件固设在所述第二直线导轨的端头，所述第二夹持组件与所述第二直线导轨滑动配合，所述活动杆上设有第三伸缩元件，所述第三伸缩元件的活动端与所述第二夹持组件固定连接。
10.所述控制系统分别电性连接所述散热机构、所述夹持机构、所述行走装置和所述升降机构。
11.可选地，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件均包括安装板、第一夹板、第二夹板、第一横向滑块、第二横向滑块、纵向滑块、第一连杆、第二连杆和第四伸缩元件；所述安装板上设有第一横向滑槽、第二横向滑槽和纵向滑槽，所述第一横向滑槽和所述第二横向滑槽分布在所述纵向滑槽两侧，所述第一横向滑块与第一横向滑槽滑动配合，所述第二横向滑块与所述第二横向滑槽滑动配合，所述纵向滑块与所述纵向滑槽滑动配合，所述第一夹板与所述第一横向滑块固定连接，所述第二夹板与所述第二横向滑块固定连接；所述第一连杆的两端分别与所述第一横向滑块和纵向滑块铰接，所述第二连杆的两端分别与所述第二横向滑块和纵向滑块铰接，所述第四伸缩元件固定安装在所述安装板上，所述第四伸缩元件的伸缩端与所述纵向滑块固定连接。
12.可选地，所述升降机构包括支撑架、第五伸缩元件、第三直线导轨和升降梁，两条所述第三直线导轨平行设置在所述支撑架上，所述升降梁与所述第三直线导轨滑动配合，所述第五伸缩元件设置在所述行走装置上，所述第五伸缩元件的活动端与所述升降梁固定连接，所述悬挑杆与所述升降梁固定连接。
13.可选地，所述升降机构包括第五伸缩元件和悬挑杆，所述第五伸缩元件设置在所述行走装置上，所述悬挑杆固定安装在所述第五伸缩元件的活动端。
14.可选地，所述第一伸缩元件、所述第二伸缩元件、所述第三伸缩元件、所述第四伸缩元件和所述第五伸缩元件为电动推杆或气缸。
15.可选地， 所述导热板上设有温度传感器。
16.可选地， 所述导热板两侧面上均设置有所述第一热管和所述第二热管。
17.可选地，所述第一热管和所述第二热管上设有若干翅片。
18.可选地，所述导热板和所述翅片材质为铜或铝。
19.一种配电变压器绕组加热头的快速散热的方法，包括如下步骤：加热组件夹取步骤：所述夹持机构将刚完成检测的加热组件从所述配电变压器上取下，其中，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件分别夹持一组所述加热组件；装载步骤：所述第二伸缩元件控制所述活动杆向所述行走装置所在方向转动，直
到所述加热组件和所述导热板平行，通过所述第三伸缩元件和第五伸缩元件调整两块所述加热组件的位置，所述第一伸缩元件推动所述散热机构靠近所述加热组件，直到所述加热组件完全进入所述散热机构里面；夹紧步骤：通过所述第五伸缩元件和第三伸缩元件所述调整两块所述加热组件的位置，使得两组所述加热组件分别与所述导热板的两个散热面紧贴；散热步骤：打开所述散热风扇电源，所述散热风扇将风吹向所述散热机构。
20.如上所述，本发明的一种配电变压器绕组加热头的快速散热装置及方法，至少具有以下有益效果：1. 对已被加热的加热组件进行快速散热，以便同一套加热组件可再次用于基于热电效应原理的干式配电变压器绕组材质检测，提高检测效率。
21.2.通过所述夹持机构将被加热的所述加热组件从所述配电变压器上取下，通过活动转动带动所述加热组件靠近所述散热机构，通过所述第一伸缩元件驱动所述散热机构向所述加热组件运动，使得所述加热组件进入到所述散热机构内部，通过所述第一夹持组件和所述第二夹持组件调整两组所述加热组件的位置，使其紧贴在所述导热板的两个散热面，所述散热风扇向所述散热机构吹风，使得所述加热组件快速散热。
22.3.所述加热组件温度降低到设定值时，所述快速散热装置可以快速取出所述加热组件，直接控制所述加热组件进行下一组检测试验，极大提高了检测效率。
23.4.通过所述第三伸缩元件可以控制所述第一夹持组件和所述第二夹持组件之间的距离，从而实现调节所述第一夹持组件和所述第二夹持组件所夹持的两组加热组件之间的距离，方便所述加热组件的安装和拆卸。
24.5.通过所述第四伸缩的伸缩控制所述纵向滑块滑动，所述纵向滑块带动所述第一横向滑块和第二横向滑块滑动，所述第一横向滑块和第二横向滑块带动第一夹板和所述第二夹板相向运动或者相背运动，从而实现夹持的目的。
25.6.通过控制系统控制所述散热机构、所述夹持机构、所述行走装置和所述升降机构动作，对加热头散热可以实现自动化控制，避免人工手动操作带来失误，以及安全隐患。
附图说明
26.图1为本发明实施例的配电变压器绕组加热头的快速散热装置立体结构的示意图；图2为本发明实施例的是散热机构的立体结构示意图；图3为本发明实施例的散热机构的正视图；图4为本发明实施例的图1中局部a的放大图；图5为本发明实施例的图1中局部b的放大图；图6为本发明实施例的是第一夹持组件或第二夹持组件的内部结构示意图。
具体实施方式
27.下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发
明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。
28.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。
29.请参阅图1-图6，本发明提供一种配电变压器绕组加热头的快速散热装置的实施例，干式配电变压器绕组材质检测试验需要先将绕组一端加热到一定温度，通过加热头对所述干式配电变压器绕组的铜接线端进行加热，所述加热头包括两组加热组件7，所述加热组件7包括ptc加热片701、导热片702和热管，所述配电变压器绕组加热头的快速散热装置包括:散热机构3、行走装置1、活动杆6、夹持机构4和控制系统，所述散热机构3包括散热风扇301、导热板302、翅片304和热管组件303。
30.所述热管组件303包括第一热管3031和第二热管3032，所述第一热管3031和所述第二热管3032的蒸发段从所述导热板302的侧面伸入到所述导热板302的内部，所述第一热管3031和所述第二热管3032绕所述导热板302并行弯折，所述第一热管3031位于内侧，所述第二热管3032位于外侧，若干所述第一热管3031和所述第二热管3032层叠式布置，增强其散热能力，所述第一热管3031和所述第二热管3032通过所述翅片304固定，所述散热风扇301固定在所述翅片304上，所述散热风扇301向所述加热机构吹风。
31.所述行走装置1上设有升降机构2、第一伸缩元件102和第一直线导轨101，所述散热机构3与所述第一直线导轨101滑动配合，所述第一伸缩元件102的活动端与所述散热机构3固定连接，通过所述第一伸缩元件102驱动所述散热机构3在所述行走装置1上直线运动。
32.所述升降机构2上设有悬挑杆205，所述活动杆6的第一端与所述悬挑杆205的悬挑端铰接，所述悬挑杆205和所述活动杆6之间设置有第二伸缩元件5，通过所述第二伸缩元件5控制所述活动杆6绕所述悬挑杆205的悬挑端转动。所述第二伸缩元件5的固定端和所述悬挑杆205铰接，所述伸缩元件的活动端与所述活动杆6铰接。
33.所述夹持机构4设置在所述活动杆6的第二端，所述夹持机构4包括第一夹持组件401、第二夹持组件402、第二直线导轨403，所述第一夹持组件401和所述第二夹持组件402平行对立设置，所述第二直线导轨403固定安装在所述活动杆6的一端，所述第一夹持组件401固设在所述第二直线导轨403的端头，所述第二夹持组件402与所述第二直线导轨403滑动配合，所述活动杆6上设有第三伸缩元件404，所述第三伸缩元件404的活动端与所述第二夹持组件402固定连接。通过所述第三伸缩元件404可以控制所述第一夹持组件401和所述第二夹持组件402之间的距离，从而实现调节所述第一夹持组件401和所述第二夹持组件402所夹持的两组加热组件7之间的距离，方便所述加热组件7的安装和拆卸；所述控制系统分别电性连接所述散热机构301、所述夹持机构4、所述行走装置1和所述升降机构2。
34.通过所述夹持机构4将被加热的所述加热组件7从所述配电变压器上取下，通过活动杆6转动带动所述加热组件7靠近所述散热机构3，通过所述第一伸缩元件102驱动所述散热机构3向所述加热组件7运动，使得所述加热组件7进入到所述散热机构3内部，通过所述
第一夹持组件401和所述第二夹持组件402调整两组所述加热组件7的位置，使其紧贴在所述导热板302的两个散热面，所述散热风扇301向所述散热机构3吹风，使得所述加热组件7快速散热，以便同一套加热组件7可再次用于基于热电效应原理的干式配电变压器绕组材质检测，提高检测效率。
35.本实施例中，请参阅图4和图6，所述第一夹持组件401和所述第二夹持组件402均包括安装板4011、第一夹板4012、第二夹板4013、第一横向滑块4015、第二横向滑块4017、纵向滑块4018、第一连杆4014、第二连杆4016和第四伸缩元件4013；所述安装板4011上设有第一横向滑槽、第二横向滑槽和纵向滑槽，所述第一横向滑槽和所述第二横向滑槽分布在所述纵向滑槽两侧，所述第一横向滑块4015与第一横向滑槽滑动配合，所述第二横向滑块4017与所述第二横向滑槽滑动配合，所述纵向滑块4018与所述纵向滑槽滑动配合，所述第一夹板4012与所述第一横向滑块4015固定连接，所述第二夹板4013与所述第二横向滑块4017固定连接；所述第一连杆4014的两端分别与所述第一横向滑块4015和纵向滑块4018铰接，所述第二连杆4016的两端分别与所述第二横向滑块4017和纵向滑块4018铰接，所述第四伸缩元件4013固定安装在所述安装板4011上，所述第四伸缩元件4013的伸缩端与所述纵向滑块4018固定连接。
36.通过所述第四伸缩的控制所述纵向滑块4018在所述纵向滑槽中滑动，所述纵向滑块4018带动所述第一横向滑块4015和第二横向滑块4017滑动，所述第一横向滑块4015和第二横向滑块4017带动第一夹板4012和所述第二夹板4013相向运动或者相背运动，从而实现夹持的目的本实施例中，请参阅图1，所述升降机构2包括支撑架201、第五伸缩元件202、第三直线导轨204和升降梁203，两条所述第三直线导轨204平行设置在所述支撑架201上，所述升降梁203与所述第三直线导轨204滑动配合，所述第五伸缩元件202设置在所述行走装置1上，所述第五伸缩元件202的活动端与所述升降梁203固定连接，所述悬挑杆205与所述升降梁203固定连接。
37.通过所述第五伸缩元件202控制所述升降梁203在两条所述第三直线导轨204上滑动，实现所述升降梁203带动与其连接的部件上下运动，运动平稳。
38.本实施例中，请参阅图1，所述升降机构2包括第五伸缩元件202和悬挑杆205，所述第五伸缩元件202设置在所述行走装置1上，所述悬挑杆205固定安装在所述第五伸缩元件202的活动端，通过所述第五伸缩元件202带动所述悬挑杆205运动，结构简单，设计合理。
39.本实施例中，请参阅图1、图5和图6，所述第一伸缩元件102、所述第二伸缩元件5、所述第三伸缩元件404、所述第四伸缩元件4013和所述第五伸缩元件202为电动推杆或气缸，安装方便，容易控制。
40.本实施例中，请参阅图1-图3，所述导热板302上设有温度传感器，实时监控所述导热板302的温度，间接了解所述加热组件7温度情况。
41.本实施例中，请参阅图1-图4，所述导热板302两侧面上均设置有所述第一热管3031和所述第二热管3032，增强散热能力。
42.本实施例中，请参阅图1-图4，所述第一热管3031和所述第二热管3032上设有若干翅片304，增强散热能力。
43.本实施例中，请参阅图2-图3，所述导热板302和所述翅片304材质为铜或铝，通或者铝具有良好的导热性，散热效果好。
44.一种配电变压器绕组加热头的快速散热的方法，包括如下步骤：加热组件7夹取步骤：所述夹持机构4将刚完成检测的加热组件7从所述配电变压器上取下，其中，所述第一夹持组件401和所述第二夹持组件402分别夹持一组所述加热组件7；此时，所述加热组件7具有较高的温度，通过所述第一夹持组件401和所述第二夹持组件402可以控制两组所述加热组件7之间的距离，同时可以防止人工操作导致烫伤。
45.装载步骤：所述第二伸缩元件5控制所述活动杆6向所述行走装置1所在方向转动，直到所述加热组件7和所述导热板302平行，通过所述第三伸缩元件404和第五伸缩元件202调整两块所述加热组件7的位置，所述第一伸缩元件102推动所述散热机构3靠近所述加热组件7，直到所述加热组件7完全进入所述散热机构3里面；夹紧步骤：通过所述第五伸缩元件202和第三伸缩元件404所述调整两块所述加热组件7的位置，使得两组所述加热组件7分别与所述导热板302的两个散热面紧贴；散热步骤：打开所述散热风扇301电源，所述散热风扇301将风吹向所述散热机构3。
46.散热完成后，所述第一夹持组件401和所述第二夹持组件402相背运动，所述散热机构3在所述第一伸缩元件102控制下远离所述加热组件7。所述活动杆6和所述升降机构2控制所述夹持机构4将所述加热组件7用到下一组所述配电变压器绕组的材质检测试验。
47.综上所述，通过所述夹持机构4将被加热的加热组件7从所述配电变压器上取下，所述活动杆6带动所述加热组件7靠近所述散热机构3，所述第一伸缩元件102驱动所述散热机构3向所述加热组件7运动，使得所述加热组件7进入到所述散热机构3内部，所述第一夹持组件401和所述第二夹持组件402调整两组所述加热组件7的位置，使其紧贴在所述导热板302的两个散热面，所述散热风扇301向所述散热机构3吹风，使得所述加热组件7快速散热，以便同一套加热组件7可再次用于基于热电效应原理的干式配电变压器绕组材质检测，提高检测效率，整个过程可以实现自动化操作，节省了人工，避免人工操作导致烫伤，提高了效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
48.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。