一种变压器散热装置的制作方法

1.本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种变压器散热装置。


背景技术：

2.变压器运行时，自己要产生一些电力损失，如导线损耗、铁心损耗和附加损耗等等。这些损耗都以热量的形式向周围的散出，并且使变压器各部分的温度升高。
3.目前自冷式的液体绝缘变压器依靠油箱壁(或散热器管壁)的辐射，和变压器周围空气的自然对流，把热量从油箱表面带走。因而，散热效果就取决于这种变压器箱体的金属面积。这种变压器为了增加散热表面，有的箱壁做成波状，有的焊上管子，有的装散热器，以促进油的对流。而且由于采用的绝缘油的方式来进行散热，因此，变压器散发出来的大量的热量会因为贝纳德对流而导致变压器内的热量大部分都会堆积在变压器内顶部。
4.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。
5.因此，在对变压器容量进行增加时，需要设计更大容量的变压器来完成匹配，但是更大容量的变压器需要更大的散热面积，所以需要增加变压器箱体的体积来获得更大的散热面积，同时需要更大的散热片来进行散热，而更大容量的变压器会使得箱体体积的增加而限制箱体内部绝缘液体的流动，远端部分散热效果会大幅下降，因此，变压器体积增大的情况下怎么实现高效的散热是目前急需解决的问题。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种变压器散热装置，解决了现有的变压器在体积增大的情况下散热效率低的问题。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种变压器散热装置，包括变压器本体、导热杆、若干散热条和散热器，所述导热杆安装于变压器本体的内顶面，其一端位于变压器本体外，若干所述散热条周向排列于导热杆管的外表面，所述散热器安装于导热杆的顶面并位于变压器本体外。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述导热杆的顶面开设有若干安装孔，所述散热器的底部安装于安装孔内。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述散热器包括散热片和导热管，所述导热管安装于导热杆的顶面，所述导热管为两端封闭的中空导管，所述导热管内为密封室，所述密封室塞内填充有制冷剂，所述散热片安装于导热管的顶部，所述密封室内的制冷剂吸收热量后由液体转化为气态。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述散热片为星形翅片管，所述散热片的中部开设有通孔，所述通孔位于导热杆的上方。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述散热器至少设置有三个，各所述散热器均匀的安装于导热杆的顶面。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述散热片由铝型材构成，所述导热管由铜构成。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述散热器与导热杆的连接处设置有连接块，所述连接块的侧壁为瓦螺纹，所述连接块与导热杆螺纹连接。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述散热器与导热杆的连接处设置有密封块，所述连接块与导热杆密封连接。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述导热管位于导热杆内的一端外侧壁周向开设有若干凹槽。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述导热杆位于变压器本体内的一端位于变压器本体内的铁芯绕组上方且浸没于绝缘液体中。
17.本发明的有益效果为：
18.1.通过在变压器本体的顶面设置导热杆和多个散热片，通过将散热片设置于变压器的顶面来减少变压器本体的占地面积，同时通过导热杆的底部与变压器内的绝缘油进行接触来完成散热，再在导热杆的顶面设置散热器来加强散热效果；
19.2.让散热器中的导热管内的制冷剂将变压器内的热量通过散热片来散热，而且由于导热管的中部开设通孔可以形成烟通效应来进一步的加强散热效果，同时由于散热器的安装可以在加强散热效果的同时并不会增加变压器的占地面积。
附图说明
20.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为本发明的正视剖视图；
23.图3为本发明散热器结构示意图；
24.图4为图3的a处放大图；
25.图5为本发明散热条结构示意图；
26.主要元件符号说明
27.图中：1、变压器本体；2、导热杆；21、安装孔；3、散热条；4、散热器；41、散热片；411、通孔；42、导热管；421、凹槽；5、连接块。
具体实施方式
28.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
29.请参阅图1-5，本实施例提供了一种变压器散热装置，包括变压器本体1、导热杆2、若干散热条3和散热器4，导热杆2安装于变压器本体1的顶面，其一端位于位于变压器本体1外，若干散热条3周向排列于导热杆2管的外表面，散热器4安装于导热杆2的顶面，在变压器运转的过程中，所产生的热量会被绝缘油带到变压器本体1的内顶部时通过导热杆2将热量传递到散热条3，散热条3再与变压器本体1的顶面抵接来进行散热，同时散热器4也将导热杆2中的热量进行散热，以此来提高散热效果，完成对变压器的散热。
30.变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应的原理，将一种电压等级的交流
电能转化成另一种电压等级的交流电能。变压器运行时，自己要产生一些电力损失，如导线损耗、铁心损耗和附加损耗等等。这些损耗都以热量的形式向周围的散出，并且使变压器各部分的温度升高。铁芯和绕组把热量首先传给在其附近的绝缘液体，使绝缘液体的温度升高。温度高的绝缘液体体积增加，比重减小，就向油箱的上部运动。冷绝缘液体将自然运动补充到热绝缘液体原来的位置。而热绝缘液体沿箱壁或散热器4管将热量放出，经箱壁或管壁被周围的空气带走，温度降低后又回到变压器箱体下部参加循环。这样，因绝缘液体温度的差别，产生了油的自然循环流动，即：热绝缘液体从变压器油箱的上部，沿散热器4(无散热器4的沿箱壁)的内表面向下流，在向下流的过程中把热经管壁或箱壁传给空气(风)，被冷却的绝缘液体从散热器4下部进入变压器箱体，然后经各通道上升，在上升过程中把线圈和铁芯的热量带走，热绝缘液体又汇于变压器箱上部，这样，周而复始不断循环。而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，在变压器进行增容的同时就需要增加更多的散热面积来完成散热，而散热面积的增加会使得整个变压器的外形会变得异常的庞大，重量也会大大的增加，而会造成变压器的运输和安装的困扰，而且由于散热面积增加了，会导致散热片的体积和重量都增加，这就需要在将散热片安装在变压器油箱上时需要更加稳固的进行安装，防止散热片出现漏油的情况发生，同时由于散热片的散热面积增加了，就会导致整个散热片最外端的距离离油箱表面的距离增加，风无法吹到散热片的根部，导致散热片的根部容易堆积热量，而且根部的热量要比外部的热量要高的多，而在长时间的堆积下，容易对散热片的散热造成较大的影响。
31.为了解决上述问题，将散热条3安装在变压器本体1的内顶面上，并通过导热杆2来将变压器所产生的热量传递到散热条3上来完成散热，而因为变压器所产生的热量大多数都是聚集在变压器本体1的内顶部，所以安装在变压器本体1内顶面的导热杆2可以将热量更好的传递到散热条3上来完成散热，同时在导热管42顶面安装的散热器4可以加强散热，通过将变压器的散热结构放置在内顶面既可以完成对变压器散热的同时也并不会增加变压器的占地面积，也不会因为变压器的体积增加后导致变压器产生的热量堆积在变压器箱体的外测，避免了长时间的热量堆积而引起变压器的散热效率低下的情况发生，因此将散热结构放置在变压器的内顶面上进行散热时不会影响变压器的散热效果，使得变压器的整体结构大幅缩小，重量减轻，避免了由于变压器体积过大而导致运输和安装等一系列的问题。
32.为了进一步的增强散热器4的散热效果，本实施例中，导热杆2的顶面开设有若干安装孔21，散热器4的底部安装于安装孔21内，若是现有的散热器4在进行散热时并不满足变压器高频运转时所产生的热量，可以在导热杆2的顶面上安装多个散热器4来进行散热，以满足变压器的散热需求，而在正常的使用过程中，通常变压器的工作是在可以持续工作在额定负载下，但是在一些电力出现峰值的负荷时，这时变压器需要承受更高的负荷运转。在这些情况下，变压器将会在超过额定负荷的条件下运行，这被称为高负荷运转。高负荷运转可能会导致变压器的温度升高，增加其热负担，因此，在一些偏远地区正常运转的变压器就可以满足用电需求时可以不用加装多个散热器4来进行散热，这样可以减少变压器的使用成本，而在一些大型的城市或者工厂的用电需求往往会出现电力系统出现峰值负荷时段，因此，在该地区的变压器可以增加多个散热器4来进行散热，避免散热效率低而影响变
压器的长时间使用。
33.而且将散热条3和导热杆2设置在变压器本体1内时，散热条3和导热杆2的设置可以更加的方便，只需要将变压器本体1内顶部的热量进行散热即可，可以根据实际的使用要求来进行设计，并不一定要按照本方案中的散热条3和导热杆2的设置方式来进行，只要满足将变压器本体1内顶部的热量进行散热和将散热器4安装在导热杆上即可。
34.为了可以将导热杆2传递的热量进行尽快的散热，加强变压器的散热效率，在一实施例中，散热器4包括散热片41和导热管42，导热管42安装于导热杆2的顶面，导热管42为两端封闭的中空导管，导热管42内为密封室，密封室塞内填充有制冷剂，散热片41安装于导热管42的顶部，密封室内的制冷剂吸收热量后由液体转化为气态，在散热器4进行散热时，导热管42的密封室内的制冷剂将导热杆2中的热量进行吸收，此时制冷剂在不断的吸收热量，由液态逐渐转化为气态，在转化为气态时从导热管42的底部上升到顶部，通过顶部的散热片41与空气进行不断的接触来完成散热，当制冷剂中的热量散发出去后又从气态转化液体从新流回导热管42的底部来进行再次的散热，通过不断的循环往复的来进行散热，以此来提高变压器的散热效率。
35.为了加强散热片41的散热效果，在一实施例中，散热片41为星形翅片管，散热片41的中部开设有通孔411，通孔411位于导热杆2的上方，星形翅片管让散热片41即可以拥有更多的接触面积来完成散热，同时可以减少散热片41所占据的空间，而在散热片41的中部开设有通孔411，在进行散热的过程中，热量沿着导热管42不断的向上散发，因此导热管42的顶面热量聚集的最多，因此形成了导热管42顶面的温度从顶部逐渐向下逐步减低，空气中的冷空气会从通孔411处进入到凹槽22中，并沿着凹槽22上升，形成烟通效应，加强散热片41中的空气流通，加快散热效率，提升散热效果。
36.为了满足散热器4的正常散热需求，散热器4至少设置有三个，各散热器4均匀的安装于导热杆2的顶面。
37.为了更好的将变压器内部的热量进行散热，在一实施例中，散热片41由铝型材构成，导热管42由铜构成，由于铜具有高导热系数和良好的耐腐蚀性，铝型材的快速传热特性和自身的结构轻量化，因此导热管42可以将变压器本体1内绝缘液体中的热量进行传递，再通过散热片41将热量散热到空气，即完成了对热量快速散热的同时减少了散热器4的重量，避免了由于重量过重而导致变压器的重量增加。
38.为了保证散热器4的安装效果，在一实施例中，散热器4与导热杆2的连接处设置有连接块5，连接块5的侧壁为瓦螺纹，连接块5与导热杆2螺纹连接，同时由于连接块5的侧壁为瓦螺纹，瓦螺纹的外螺旋呈锥形、内螺旋呈倒锥形，斜度比普通螺纹要小，这种结构可以让螺纹在受到抗压力时更加紧密，从而保证连接的牢固性。
39.为了可以减少散热器4在进行维修和进行增添时的安装难度，散热器4与导热杆2的连接处设置有密封块，连接块5与导热杆2密封连接，因为变压器上安装的散热器4数量并不一致，所以，为了更加的方便的对散热器4进行安装，在散热器4与导热杆2的连接处设置有密封块，通过密封的方式来提高安装的效率，在进行安装时，直接将散热器4放置在安装孔21在通过密封块进行密封即可完成安装，大大的提高了散热器4的安装效率。
40.为了提高导热管42传递热量的效率，以此来提高散热效果，在在一实施例中，导热管42位于变压器杯体内的一端外侧壁周向开设有若干凹槽421，在导热管42的底部开设凹
槽421，让导热管42进行散热的过程中，热量沿着导热管42不断的向上散发，而凹槽421的设置可以提高导热管42与导热杆2的接触面积，以此来提高热量的传递效率，加快散热效率，提升散热效果。
41.为了保证散热器4的散热效果，在一实施例中，导热杆2位于变压器本体1内的一端位于变压器本体1内的铁芯绕组上方且浸没于绝缘液体中，由于变压器中的热量主要由铁芯绕组产生的，而且热量会在产生后上升至顶部，所以铁芯绕组上方的位置为油浸式变压器的绝缘液体最高温位置，因此，将导热杆2位于变压器本体1内的一端位于铁芯绕组上方且浸没于绝缘液体中可以将变压器本体1内的热量进行更好的散热，并将热量传递到位于导热杆2上的导热管42来提高散热效率，通过导热杆2将变压器本体1内的热量进行吸收，让散热器4可以更好的进行散热，以此来提高散热效率。
42.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种变压器散热装置，其特征在于：包括变压器本体、导热杆、若干散热条和散热器，所述导热杆安装于变压器本体的内顶面，其一端位于变压器本体外，若干所述散热条周向排列于导热杆管的外表面，所述散热器安装于导热杆的顶面并位于变压器本体外。2.根据权利要求1所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述导热杆的顶面开设有若干安装孔，所述散热器的底部安装于安装孔内。3.根据权利要求1所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述散热器包括散热片和导热管，所述导热管安装于导热杆的顶面，所述导热管为两端封闭的中空导管，所述导热管内为密封室，所述密封室塞内填充有制冷剂，所述散热片安装于导热管的顶部，所述密封室内的制冷剂吸收热量后由液体转化为气态。4.根据权利要求3所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述散热片为星形翅片管，所述散热片的中部开设有通孔，所述通孔位于导热杆的上方。5.根据权利要求4所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述散热器至少设置有三个，各所述散热器均匀的安装于导热杆的顶面。6.根据权利要求4所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述散热片由铝型材构成，所述导热管由铜构成。7.根据权利要求3所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述散热器与导热杆的连接处设置有连接块，所述连接块的侧壁为瓦螺纹，所述连接块与导热杆螺纹连接。8.根据权利要求3所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述散热器与导热杆的连接处设置有密封块，所述连接块与导热杆密封连接。9.根据权利要求1所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述导热管位于导热杆内的一端外侧壁周向开设有若干凹槽。10.根据权利要求1所述的一种变压器散热装置，其特征在于：所述导热杆位于变压器本体内的一端位于变压器本体内的铁芯绕组上方且浸没于绝缘液体中。

技术总结
本发明涉及一种变压器散热装置，属于变压器技术领域。包括变压器本体、导热杆、若干散热条和散热器，所述导热杆安装于变压器本体的内顶面，其一端位于变压器本体外，若干所述散热条周向排列于导热杆管的外表面，所述散热器安装于导热杆的顶面并位于变压器本体外，本发明通过在变压器本体的顶面设置导热杆和多个散热片，通过将散热片设置于变压器的顶面来减少变压器本体的占地面积，同时通过导热杆的底部与变压器内的绝缘油进行接触来完成散热，再在导热杆的顶面设置散热器来加强散热效果，解决了现有的变压器在体积增大的情况下散热效率低的问题。低的问题。低的问题。


技术研发人员：许梦凌 李勇 冯骏明
受保护的技术使用者：广东佰昌能源科技有限公司
技术研发日：2023.08.01
技术公布日：2023/9/23