空气冷却式空气到空气套管的制作方法

1.本公开涉及一种空气到空气穿壁套管。


背景技术：

2.目前使用的穿壁套管通常由周围空气的自然对流进行冷却。对套管的一个要求是一定的气流水平，而在套管接近气流极限时仅使用空气冷却可能很难满足这一要求。
3.us 1706810公开了一种带空心导体的穿壁套管，冷却空气在其加热时在该导体内循环。在套管的顶部布置有t形进气管，用于冷却空气的入口和出口两者。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种改进的对空气到空气穿壁电气套管(通常是例如，穿过阀厅的壁布置的高压(hv)套管)的冷却。
5.根据本发明的一个方面，提供了一种空气到空气穿壁套管，包括导体、包围导体的绝缘层、位于套管的第一端的通风入口、以及位于套管的第二端的通风出口。入口和出口允许冷却空气穿过套管内的通风通道。
6.根据本发明的另一方面，提供了一种厅布置，包括穿过厅布置的厅的壁布置的、本公开的套管的实施例。
7.根据本发明的另一方面，提供了一种提供穿过空气到空气穿壁套管内的通风通道的气流的方法。套管穿过壁布置。套管包括导体、包围导体的绝缘层、位于套管的第一端的通风入口、和位于套管的第二端的通风出口。该方法包括：提供壁的第一侧上的第一压力和壁的第二侧上的第二压力之间的压差，以及允许环境空气由所提供的压差驱动穿过套管内的通风通道从通风入口到通风出口，从而形成穿过通风通道的气流。
8.通过在套管两端均具有开口(分别为入口和出口)的通风通道，冷却空气可以由横跨套管的压差驱动流动穿过通道以冷却套管，而无需通过例如，风扇或压缩机等进行强制空气循环。由于套管被配置用于穿过壁布置，因此所述壁的不同侧面之间可能存在压力差。例如，建筑物的内部中可能存在轻微的有意的过压，以防止灰尘和其他污染物进入建筑物。通过具有在套管两端均带有开口的通风通道的套管，这种压差可以驱动冷却空气流动穿过通风通道。
9.应注意，在适当情况下，任何方面的任何特征可应用于任何其他方面。同样，任何方面的任何优点可应用于任何其他方面。所附实施例的其他目标、特征、和优点将从以下详细公开、所附从属权利要求、以及附图中显而易见。
10.一般来说，权利要求中使用的所有术语都应按照其在本技术领域中的一般含义进行解释，除非本文另有明确定义。除非另有明确说明，否则对“一/一个/该元件、装置、组件、部件、步骤等”的所有引用应开放地解释为指代该元件、装置、组件、部件、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必按照所公开的确切顺序执行。对本公开的不同特征/组件使用“第一”、“第二”等仅旨在将特征/组件与其他类似特征/组
件区分开来，而不是将任何顺序或层次赋予这些特征/组件。
附图说明
11.将参考附图以示例的方式描述实施例，在附图中：
12.图l是根据本发明一些实施例的具有穿过其壁布置的套管的阀厅的示意截面侧视图。
13.图2是根据本发明一些实施例的套管的纵截面示意图。
14.图3是根据本发明一些实施例的图2的套管的一端的纵截面示意图。
具体实施方式
15.下面将参考示出了某些实施例的附图更全面地描述实施例。然而，在本公开的范围内，许多不同形式的其他实施例是可行的。相反，以下实施例是通过示例的方式提供的，以使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。在整个说明书中，相似的数字指代相似的元素。
16.图1示出了厅布置10的实施例，该厅布置10包括穿过壁3布置的空气到空气穿壁套管1。套管为空气到空气套管，这意味着套管的两端被配置为布置在环境空气中，通风通道的入口和出口通向所述环境空气而不是浸入绝缘流体(例如，变压器油或sf6气体)中。套管为穿壁套管，这意味着其被配置为穿过例如，阀厅的壁安装。壁可以是包括在厅布置10中的厅2(例如，阀厅，诸如容纳例如、电源转换器的阀厅)的壁。套管1可被布置用于直流(dc)和交流(ac)中的一种或两种。套管1可以是hv套管，即被布置为穿过壁3传递/连接hv电流。因此，套管1将厅2的内部的空气传递到厅的外部的空气。在厅内的空气和厅外的空气之间存在压差。因此，厅中可能存在过压或欠压。通常，有意地在厅2中保持过压，以防止灰尘进入厅并污染其中可能的敏感设备。如图所示，厅2内存在第一压力p1，而厅外存在第二压力p2。如果厅中存在过压，则p1》p2。套管可连接至厅外的电气设备(未示出)，例如，电源变压器。
17.图2示出了包括电导体11的套管1。导体通常沿套管的中心纵轴同心布置在套管中。导体可以是管状(空心)或块状的，优选为导体管11形式的管状。导体通常被包括冷凝器芯13的电绝缘绝缘层同心地包围。绝缘层还可包括外壳或裙(shed)(未示出)，通常包括用于防止沿套管外部漏电的裙尖(shed tip)。在套管的每端15、此处为第一端15a和第二端15b，导体被布置为电连接到电气设备，例如，上述电源转换器和/或变压器。通常，第一端15a是被配置为布置在厅2的内部的内端，而第二端15b是被配置为布置在厅2的外部的外端。
18.冷凝器芯13可直接缠绕在导体11上。然而，通常优选将冷凝器芯13缠绕在缠绕管12上，例如，以允许移除导体11。根据本发明，如图中箭头所示，允许冷却空气流动穿过套管1内的通风通道14，通常沿套管纵向流动，优选与导体11接触，以移除来自导体和整个套管的热量。如果p1》p2，如在图2所示的示例中，空气将从套管的第一端15a流向第二端15b，而无需风扇、压缩机、或用于强制冷却空气流动的其他方式。通风通道14可形成在导体11的内部和/或外部。通常，缠绕管12围绕导体11同心布置，例如，使得在导体和缠绕管之间形成通常同心的气隙。在这种情况下，通风通道14(例如，也基本同心)可以形成在导体外部的所述气隙内。然而，如果导体11是中空的(例如为导体管的形式)，则通风通道14可以附加或替代
地形成在导体内。
19.图3示出了套管1的端部15，例如，图2的第一端15a和第二端15b中的任意一端。在该图的实施例中，一个或多个通风孔或一个或多个开口21被布置为允许空气在套管1的外部和管套内的通风通道14之间传递。如果端部15被布置在过压位置，则一个或多个通风孔21可以形成通风入口，从而允许冷却空气从套管的外部进入通风通道14，或者如果端部15被布置在欠压位置，则一个或多个通风孔21可以形成通风出口，从而允许冷却空气离开通风通道14到套管外部中。
20.在图3的实施例中，通风通道14形成在导体11的外部、在导体和缠绕管12之间。因此，一个或多个通风孔21形成在缠绕管中，例如穿过缠绕管的壁形成，或穿过缠绕管与导体之间的凸缘或其他端部连接形成、或形成在缠绕管与导体之间的凸缘或其他端部连接中，如图所示。然而，如果通风通道14的全部或部分形成在导体11内，则一个或多个通风孔21形成在导体管中，例如，穿过导体管的壁形成、或形成在导体管的端部布置中，以允许冷却空气进入或离开导体管。
21.在本发明的一些实施例中，通风通道14形成在导体11的外部。在一些实施例中，通风通道14形成在套管1的导体11和缠绕管12之间的气隙中。在一些实施例中，缠绕管12同心地布置在导体11的外部。在一些实施例中，通风入口21和通风出口21穿过套管每端15a和15b处、在缠绕管12和导体11之间的相应端部连接设置。
22.在本发明的一些实施例中，导体11是空心导体管的形式。在一些实施例中，附加地或作为形成在导体11的外部的通风通道14的替代，通风通道形成在导体管11的内部。在一些实施例中，通风入口21和通风出口21穿过导体管11的壁设置，从而便于在导体管内形成通风通道。
23.在本发明的一些实施例中，套管1穿过例如，阀厅2的壁3布置。
24.在本发明的一些实施例中，套管1被包括在厅布置10中，在该厅布置中，套管1是穿过厅布置10的厅2的壁3布置的。在一些实施例中，厅(2)是例如，容纳电源转换器(例如，模块化多电平转换器(mmc))的阀厅。在一些实施例中，厅2保持过压p1，该过压p1可使冷却空气穿过通风通道14从布置在厅内的通风入口21流动到布置在厅的外部的通风出口21。
25.以上主要参考几个实施例描述了本公开。然而，如本领域技术人员容易理解的，除了以上公开的实施例以外的其他实施例也同样可能在所附权利要求限定的本公开的范围内。