一种导电杆、高压套管及高压输电设备的制作方法

1.本实用新型涉及高压输电技术领域，尤其涉及一种导电杆、高压套管及高压输电设备。


背景技术：

2.在电力行业中，高压设备需要考虑与相邻设备或者建筑物之间的绝缘，高压套管就是高压设备中常用的一种连接导体，主要包括内部的导电杆，起到导电载流作用，外部则由具有一定厚度的绝缘套包裹，保证不被击穿，起到绝缘作用。如图1所示，导电杆01外设置有绝缘套02，导电杆01一端有开口，另一端封闭。
3.在实际应用中，导电杆需要承受高电压以及大电流，会在高压套管内部产生一定的热量。当采用自然冷却的方法降低导电杆温度的时候，需要利用导电杆自身内部空气的流动进行冷却。但是，由于现有的导电杆内的热空气和外部的冷空气从一个开口流入和流出，进入的空气和流出的空气会在开口处互相干扰，影响相互之间的气流流动。使得进入内部的冷空气减少。同时也使得内部的热量无法及时散出，散热效率低，导致热量在导电杆内积累，引起导电杆内部温度的升高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种导电杆、高压套管及高压输电设备，解决了现有技术中导电杆内部换热效率低，导电杆整体温度过高的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种导电杆，其特征在于，所述导电杆的第一端设有进风口和出风口；所述导电杆的内部形成有风道，所述风道包括进风风道和出风风道，所述进风风道的第一端与所述进风口连通，所述出风风道的第一端与所述出风口连通，所述进风风道的第二端与所述出风风道的第二端在所述导电杆的第二端处连通。
7.本实用新型实施例提供的导电杆，在导电杆的第一端设有进风口和出风口，导电杆内部形成有进风风道和出风风道，进风口和进风风道的第一端连通，外界的冷空气可以通过进风口进入进风风道内；进风风道的第二端和出风风道的第二端在导电杆的第二端连通，进风风道内的风在第二端进入出风风道内，然后经过出风风道从出风口排出。相比现有技术而言，本实用新型实施例提供的具有冷却结构的导电杆，通过在导电杆设置进风口和出风口，在内部形成进风风道和出风风道，外界的冷风有有进风口进入进风风道内，然后在进风风道的第二端与出风风道连通，在出风风道内与导电杆进行换热，进而将热量从导电杆内部从出风口带出。提高了导电杆内部的换热效率，保证导电杆内部温度不会过高。同时，将进风口和出风口设置在导电杆的第一端处，更加方便导电杆在高压设备中的布局，方便进行相关连接。
8.第二方面，本实用新型实施例提供了一种高压套管，包括第一方面中的导电杆、绝缘套以及送风装置，所述送风装置包括风机，所述风机用于将外部空气通过所述进风口送
入所述导电杆内的风道中。
9.本实用新型实施例提供的高压套管，因为包含第一方面中的导电杆，能够提高导电杆内部的换热效率，保证导电杆内部温度不会过高，而且还设置有风机，利用风机可以将外部的风吹入导电杆内，加快空气流动，进一步提升导电杆内部的散热效率。
10.第三方面，本实用新型实施例提供了一种高压输电设备，包括换流变压器、母线、换流阀以及第二方面中的高压套管。本实用新型实施例提供的高压输电设备的有益效果，与第二方面描述的有益效果相同，此处不再赘述。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为现有技术中高压套管的结构示意图；
13.图2为本实用新型实施例提供的一种高压套管的结构示意图；
14.图3为本实用新型实施例提供的一种导电杆的结构示意图；
15.图4为本实用新型实施例提供的一种导电杆的另一种结构示意图；
16.图5为本实用新型实施例提供的一种导电杆的又一种结构示意图；
17.图6为图5提供的一种导电杆的a向剖视图。
18.附图标记：
[0019]1‑
导电杆；2
‑
绝缘套；3
‑
均压环；4
‑
头部金具；11
‑
进风口；12
‑
出风口；21
‑
进风风道；22
‑
出风风道；30
‑
通风管；40
‑
固定封头；41
‑
浮动支撑部；51
‑
导流片；52
‑
凸起；53
‑
短路通道；60
‑
孔。
具体实施方式
[0020]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0022]
在本实用新型的描述中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0023]
在电力行业中，高压设备需要考虑与相邻设备或者建筑物之间的绝缘，高压套管就是高压设备中常用的一种连接导体，主要包括内部的导电杆，起到导电载流作用，外部则
由具有一定厚度的绝缘套包裹，保证不被击穿，起到绝缘作用。
[0024]
因为高压套管在实际应用中承受的高电压以及大电流，会产生一定的热量。现有技术中的高压输电设备，其所使用的高压套管，其内部的散热性能不好，热量无法有效的散出，使得热量在高压套管内部的导电杆内积累，进而使得导电杆内部温度的升高。
[0025]
为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种高压输电设备，包括换流变压器、母线、换流阀以及本实用新型实施例提供的一种高压套管。
[0026]
本实用新型实施例提供的高压输电设备，因为包含有本实用新型提供的一种高压套管，能够提高导电杆内部的换热效率，保证导电杆内部的温度不会过高，进而保证高压输电设备的正常工作。
[0027]
接下来具体介绍实用新型实施例提供的一种高压套管。
[0028]
首先，关于现有的高压套管，如图1所示，包括导电杆1和绝缘套2，同时，为了保持高压套管端部具有均匀电场，设置有均压环3，以及为了进行套管的安装连接，在端部设有头部金具4。
[0029]
但是，可以看到，现有技术中的导电杆1一端封闭，一端开口，当采用自然冷却的方式冷却导电杆1时，因为导电杆1进出气流使用同一个开口，导电杆1内的热空气和外部的冷空气从同一个开口流入和流出，进入的空气和流出的空气会在开口处互相干扰，影响相互之间的气流流动，使得进入内部的冷空气减少，同时也使得内部的热量无法及时排出，散热效率低，导致热量在导电杆1内积累，引起导电杆1内部温度的升高。
[0030]
本实用新型实施例提供的高压套管，如图2所示，包括本实用新型提供的一种导电杆1、绝缘套2以及送风装置(图中未示出)，送风装置包括风机，用于将外部空气通过进风口11送入导电杆1内的风道中。
[0031]
本实用新型实施例提供的高压套管，由于采用本实用新型提供的一种导电杆1，可以使得外部冷空气和内部的热空气相互之间不干扰，如上述所示，可以使得导电杆1内部的换热效率提高，内部的热量可以有效散出，进而使得导电杆1整体温度不会过高。此外，为了加快空气流动速度，还设有送风装置，其中送风装置包括有风机，风机可以增加空气的流动，外部的空气可以借助风机进入到导电杆1内。
[0032]
具体的，可以将风机设置在导电杆1的第一端，通过一定的固定装置固定在进风口处，例如设置固定件等方式。也可以借助风管，设置在其它的位置，通过风管进行导风。
[0033]
接下来结合附图介绍本实用新型实施例提供的一种导电杆。
[0034]
如图2中所示的导电杆1，在导电杆1的一端设有进风口11和出风口12，在导电杆1内部形成有风道，风道包括进风风道21和出风风道22，可以看到，进风风道21的第一端和进风口11连通，出风风道22的第一端与出风口12连通，而且进风风道21的第二端与出风风道22的第二端在导电杆1的第二端处连通。
[0035]
这样，当使用外部冷风冷却导电杆1时，外部的冷风通过进风口11进入进风风道21内，在导电杆1的第二端处冷风转向，进入到出风风道22中，在出风风道22中与导电杆1进行充分的换热，带有热量的热空气最后经过出风口12吹出。相比现有技术中的导电杆1，本实用新型实施例提供的导电杆1，通过在导电杆1设置进风口11和出风口12，在内部形成进风风道21和出风风道22，外界的冷风由进风口11进入进风风道21内，然后在进风风道21的第二端与出风风道22连通，在出风风道22内与导电杆1进行换热，进而将热量从导电杆1内部
从出风口12带出。提高了导电杆1内部的换热效率，保证导电杆1内部温度不会过高。将进风口11和出风口12设置在导电杆1的第一端处，更加方便导电杆1在高压输电设备中的布局，如果需要连接管路，设置在导电杆1的一端，也可以更加方便进风口11和出风口12与管路连接，同时，也能够使得换热更加充分。
[0036]
在一些实施例中，如图2、图3和图4所示，在导电杆1的内部设有通风管30，通风管30的内部形成进风风道21，通风管30的外壁与导电杆1内部之间的间隙形成出风风道22。
[0037]
从图中可以看到，可以在导电杆1的内部设置一个通风管30，利用通风管30内部的空间形成进风风道21，而利用通风管30与导电杆1之间的间隙形成出风风道22。充分利用了导电杆1内部的空间，通过设置通风管30形成多个风道，优化了空气流动，提高了效率。
[0038]
因为铜的散热性相对铝来说更好，因此大多选择铜作为高压套管中导电杆1的制作材料。但是，由于本实用新型实施例提供的导电杆1优化了其内部的空间，提高了换热效率。所以，可以实现铝制导电杆1来替换铜制导电杆1，同时还不会降低散热效率。这使得设备的重量更轻，制造成本也更低，还能够提高抗震性能。
[0039]
在一些实施例中，如图2、图3和图4所示，在导电杆1的第一端的内壁与通风管30的第一端的外壁之间的间隙处设有固定封头40。
[0040]
由于通风管30设置在导电杆1内部，可以通过设置上述固定封头40对通风管30进行支撑和固定，同时也能起到封堵导电杆1和通风管30之间的间隙的作用，使得热空气只能从指定的出风口12吹出。
[0041]
当然，也可以选择不设置固定封头40，利用导电杆1第一端和通风管30第一端之间的间隙作为出风口12。此时，可以在导电杆1内部设置固定结构对通风管30进行固定。
[0042]
在一些实施例中，当设有通风管30时，如图2、图3和图4所示，在出风风道22内设有浮动支撑部41。
[0043]
由于导电杆1有一定的长度，设置在内部的通风管30也具有一定的长度，具有一定的重量，在出风风道22内(即在两者之间的间隙处)设置浮动支撑部41，可以支撑通风管30，使得通风管30和导电杆1同轴设置。
[0044]
需要说明的是，浮动支撑部41的数量可以根据情况而定。因为导电杆1内部具有较高的温度，如果导电杆1的长度较长，通风管30的长度也对应比较长；而且选用塑料管道作为通风管30的话，塑料管的刚性必然较差，则需要设置比较多的浮动支撑部41；如果选用铝合金管道当作通风管30的话，因为铝合金管道的刚性比较好，可以设置数量较少的浮动支撑部41。
[0045]
在一些实施例中，如图3所示，在通风管30的外壁上设有导流片51。
[0046]
当冷空气在出风风道22内进行换热的时候，如果在通风管30的外壁上设有导流片51，可以改变空气的流向和流速，这样就可以控制不同位置的冷却效果，提高对导电杆1特定位置的冷却效果。
[0047]
可以使用焊接的方式或者在通风管30上设置安装结构的方式进行导流片51的设置。
[0048]
在另一些实施例中，图4所示，可以沿通风管30的轴向方向，设置通风管30的外管径大小不同。
[0049]
从图4中可以看到，因为设置通风管30的外管径大小不同，在出风风道22内存在多
个如图中所示的凸起52部分。这样同样可以改变空气的流速和流向，进而控制导电杆1不同位置的冷却。
[0050]
在另一些实施例中，如图5和图6所示，导电杆1为实心杆，在导电杆1的第一端设有多个孔60，多个孔60沿导电杆1的轴向方向延伸，在导电杆1的第二端处连通，设有的多个孔60形成进风风道21和出风风道22。
[0051]
如上述所说，本技术实施例采用了一种一体成型的导电杆结构，如图6中所示的剖视图所示，形状如同莲藕形状一样。可以将其中的一个孔60作为进风风道21和进风口11，然后其它的孔60在导电杆1的第二端处连通后，作为出风风道22，再通过设置的出风口12排出。
[0052]
采用上述方式，除了可以提高导电杆1的换热效率外，还可以省去设置通风管30时另外设置的用于固定和支撑的部件。同时还能增大导电面积，提高导电杆1的导流效果。
[0053]
在一些实施例中，如图2和图5所示，在进风风道21的风道壁上设有短路通道53，短路通道53将进风风道21和出风风道22连通。
[0054]
为了提高对导电杆1特殊部位的冷却，可以在进风风道21的风道壁上设有短路通道53，通过短路通道53可以直接连通进风风道21和出风风道22，冷风直接通过短路通道53从进风风道21进入到出风风道22中，进而可以对特殊部位进行直接冷却。同时，短路通道53的设置，可以起到打乱回流风，增加紊乱、提高热交换的效果。
[0055]
在实际应用中，当套管安装到换流变压器上时，通过采用上述导电杆1，可以控制导电杆1中部的最高温度与换流变压器端(导电杆1的第二端)的温度的差值控制在20～40℃。
[0056]
在一些实施例中，如图2、图3、图4和图5所示，出风口12设置在导电杆1的第一端的管壁上。
[0057]
可以选择利用通风管30与导电杆1在第一端的间隙或者一体成型时所具有的多个孔60中的一些孔60在导电杆1的第一端的开口作为出风口12，也可以如上述所说，在导电杆1的第一端的侧壁上单独设置出风口12，这样的话，如果需要在出风口12处连接管路，可以方便的进行安装。
[0058]
具体的，如图2、图3、图4和图5所示，可以设置多个出风口12，这样，可以从多个位置出风进行散热，散出的热量会比较分散，不会集中在一处。
[0059]
进一步地，如图2所示，出风口12可以设置在头部金具4的外侧(图2中头部金具4的左侧)，这样不会影响到导电杆1的载流量，当然也可以选择在头部金具4的内侧(图2中头部金具4的右侧)设置出风口12。图2选择在头部金具4的左右两侧均设有出风口12。
[0060]
以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。