一种提高内部气体流通的封闭式干式变压器壳体的制作方法

1.本实用新型属于变压器散热领域，尤其涉及一种提高内部气体流通的封闭式干式变压器壳体。


背景技术：

2.全密闭干式变压器是一种在煤矿、矿山等恶劣环境下工作的，以空气或惰性气体为核心散热媒介的电压转换设备，其外壳需要做到ip54以上的防护等级，以防止水、灰尘、以及腐蚀性气体进入箱体内。该变压器指的是壳体内采用惰性气体或空气，壳体外采用空气为散热媒介的，均以自然传热为途径的散热方案，因此该种变压器散热效率与壳体设计密切相关。现有的壳体设计主要采用侧边锯齿或波浪形设计，顶部拱形圆顶的方案，此种设计主要以热传导为主要散热原理，通过尽可能扩大散热面积来达成热传导效率的最大化。
3.在现有技术中的主要采用在侧边增大接触面积的设计，并利用热传导的方式进行散热，但是这种方式在散热效率的提升上的作用甚微，导致散热效率不足。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种提高内部气体流通的封闭式干式变压器壳体，旨在解决背景技术中提出的现有技术的主要采用在侧边增大接触面积的设计，并利用热传导的方式进行散热，但是这种方式在散热效率的提升上的作用甚微，导致散热效率不足问题。
5.第一方面，本技术提供了一种提高内部气体流通的封闭式干式变压器壳体，包括：
6.变压器外壳体，用于容纳变压器铁芯和变压器线圈；
7.安装底板，与所述变压器外壳体下方相连接，用于安装变压器铁芯和变压器线；
8.弧形上盖，与所述变压器外壳体上方相连接；
9.内壳体，活动套设于所述变压器外壳体内部，位于变压器铁芯和变压器线圈上方，用于将所述变压器外壳体内部分隔成内腔室和外腔室的两个腔室，所述内腔室靠近所述弧形上盖一侧设有数枚顶部散热孔，以实现冷热空气在内腔室和外腔室形成回流，从而降低内腔室温度。
10.可选的，所述内壳体两侧外围设有四根固定柱。
11.可选的，所述变压器外壳体内侧面纵向设有四条内壳体安装槽，所述固定柱与所述内壳体安装槽相配合，以实现所述内壳体与所述变压器外壳体的活动连接。
12.可选的，所述变压器外壳体还包括，设于所述变压器外壳体外侧面的数根散热槽，所述变压器外壳体一侧端面与所述散热槽下沿等高位置设有两枚线材通孔。
13.可选的，所述安装底板靠近所述变压器外壳体一侧端面设有四块内壳体升高柱，所述内壳体升高柱与所述内壳体安装槽相配合，以实现提高所述内壳体高度，使得所述内壳体与所述安装底板之间形成间隙。
14.可选的，所述内壳体升高柱与所述固定柱直径相同。
15.可选的，所述弧形上盖内部对称设有两个半弧仓，用于将从所述内壳体中流出的
热空气引导至所述内壳体与所述变压器外壳体之间的外腔室中。
16.可选的，所述弧形上盖两侧下沿位置设有数个液冷组件容纳腔，所述液冷组件容纳腔内设有液冷组件。
17.可选的，所述液冷组件包括u形液冷管，所述u形液冷管靠近开口设有液冷组件连接块。
18.第二方面，本技术提供了一种全密闭干式变压器，所述一种全密闭干式变压器包括第一方面所述的一种提高内部气体流通的封闭式干式变压器壳体。
19.关于实施本实用新型的有益技术效果为：由于本设备设有内壳体，将变压器外壳体内部分隔成内外两个腔室，已实现热空气在外腔室进行冷却，从而实现了降低变压器铁芯和变压器线圈周围温度的目的。
附图说明
20.图1是本实用新型的安装示意图；
21.图2是本实用新型的变压器外壳体和安装底板配合示意图；
22.图3是本实用新型的内壳体示意图；
23.图4是本实用新型的弧形上盖示意图；
24.图5是本实用新型的液冷组件示意图；
25.图6是本实用新型的内部空气回流示意图。
26.图中：1、变压器外壳体；101、内壳体安装槽；102、散热槽；103、线材通孔；2、安装底板；201、内壳体升高柱；3、内壳体；301、内腔室；302、顶部散热孔；303、固定柱；4、弧形上盖；401、半弧仓；402、液冷组件容纳腔；5、液冷组件；501、u形液冷管；502、液冷组件连接块。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
29.本技术实施例第一方面提供了一种提高内部气体流通的封闭式干式变压器壳体，包括：变压器外壳体1，用于容纳变压器铁芯和变压器线圈；安装底板2，与变压器外壳体1下方相连接，用于安装变压器铁芯和变压器线；弧形上盖4，与变压器外壳体1上方相连接；内壳体3，活动套设于变压器外壳体 1内部，位于变压器铁芯和变压器线圈上方，用于将变压器外壳体1内部分隔成内腔室301和外腔室的两个腔室，内腔室301靠近弧形上盖4一侧设有数枚顶部散热孔302，以实现冷热空气在内腔室301和外腔室形成回流，从而降低内腔室温度。
30.对于空气等流体来说，效率最高的散热方式为热传递，其原理为通过流动的粒子将热微粒由空间一处传播至另一处，在本设备中利用空气密度小向上运动，冷空气密度大向下运动的特性，当内壳体3内部的变压器铁芯和变压器线圈在工作使产生的热空气向上运动时，利用弧形上盖4内部对称设置的两个半弧仓401，将热空气引导至内壳体3与变压器外壳体1之间的外腔室中，待其冷却后从内壳体3底部重新回到内壳体3中，已实现降低变压
器铁芯和变压器线圈周围温度的目的。
31.变压器外壳体1为内部中空结构，便于容纳变压器铁芯和变压器线圈，内壳体3为缺少底板的“罩形”结构，便于安装在变压器铁芯和变压器线圈上方。
32.在一些实施例中，内壳体3两侧外围设有四根固定柱303。
33.在一些实施例中，变压器外壳体1内侧面纵向设有四条内壳体安装槽101，固定柱303与内壳体安装槽101相配合，以实现内壳体3与变压器外壳体1 的活动连接。
34.在一些实施例中，变压器外壳体1还包括，设于变压器外壳体1外侧面的数根散热槽102，变压器外壳体1一侧端面与散热槽102下沿等高位置设有两枚线材通孔103。
35.内壳体安装槽101在变压器外壳体1内侧面长度方面对向设置有四条，以保证内壳体3与变压器外壳体1的稳定连接。散热槽102可以沿竖直方向设置，也可以沿水平方向设置或斜向设置，优选的，散热槽102为沿竖直方向设置。
36.由于全密闭干式变压器是一种在煤矿、矿山等恶劣环境下工作的设备，往往需要进行搬运或挪动，而内壳体3与变压器外壳体1之间为活动连接，需要利用内壳体安装槽101来稳定内壳体3，以防在搬运或挪动时内壳体3出现偏移，同时圆弧形的内壳体安装槽101便于后期的拆卸与安装。
37.由于全密闭干式变压器需要将变压器铁芯和变压器线圈完全包围在变压器外壳体1内部，故需要使用线材通孔103来安装变压器铁芯和变压器线圈所需要的线材。
38.在一些实施例中，安装底板2靠近变压器外壳体1一侧端面设有四块内壳体升高柱201，内壳体升高柱201与内壳体安装槽101相配合，以实现提高内壳体3高度，使得内壳体3与安装底板2之间形成间隙。
39.在一些实施例中，内壳体升高柱201与固定柱303直径相同。
40.由于被冷却后的热空气需要回流至内壳体3内部，故需要使得内壳体3 与安装底板2之间存在一定间隙以便于冷却后的热空气回流至内壳体3内部，使用内壳体升高柱201将内壳体3的固定柱303抬起一定高度，使得内壳体3 与安装底板2之间能够产生一点间隙，便于冷空气回流。
41.在一些实施例中，弧形上盖4内部对称设有两个半弧仓401，用于将从内壳体3中流出的热空气引导至内壳体3与变压器外壳体1之间的外腔室中。
42.由于空气在正常情况下是竖直向上运动的，故利用弧形上盖4内部对称设有两个半弧仓401将向上运动的热空气引导至内壳体3与变压器外壳体1 之间的外腔室中进行冷却。
43.由于弧形上盖4与变压器外壳体1为活动连接，优选的在弧形上盖4与变压器外壳体1之间使用密封胶圈可以使得两者之间不产生缝隙，保持变压器封闭式环境。
44.在一些实施例中，弧形上盖4两侧下沿位置设有数个液冷组件容纳腔402，液冷组件容纳腔402内设有液冷组件5。
45.由于在本设备中对于从内壳体3中引导出来的热空气，利用热空气密度大于冷空气的特性将其引导至内壳体3与变压器外壳体1之间的外腔室中进行冷却，但是在外腔室中冷空气剂量较少，当变压器铁芯和变压器线圈高载荷运行的情况下，这种冷却方式难以有效的对大量热空气进行有效降温，故需要增设液冷组件5来提高降温能力。
46.在一些实施例中，液冷组件5包括u形液冷管501，u形液冷管501靠近开口设有液冷
组件连接块502。
47.利用u形液冷管501对内壳体3与变压器外壳体1之间的外腔室中空气进行液冷降温，以提高本设备的降温能力。
48.本技术第二方面的实施例提供了一种全密闭干式变压器，所述一种全密闭干式变压器包括第一方面所述的一种提高内部气体流通的封闭式干式变压器壳体。
49.实施例一
50.如图1-图4所示，本设备提供一种技术方案，一种提高内部气体流通的封闭式干式变压器壳体，其特征在于，包括：
51.变压器外壳体1、安装底板2以及弧形上盖4，变压器外壳体1用于保护变压器铁芯和变压器线圈，安装底板2与变压器外壳体1下方相连接，弧形上盖4与变压器外壳体1上方相连接，变压器外壳体1内部活动连接有内壳体3，用于将变压器外壳体1内部分隔成内外两个腔室，已实现热空气在外腔室进行冷却，从而降低内腔室温度；
52.内壳体3内部设有内腔室301，内腔室301靠近弧形上盖4一侧设有数枚顶部散热孔302，内壳体3两侧外围设有四根固定柱303。
53.变压器外壳体1内侧面纵向设有四条内壳体安装槽101，变压器外壳体1 外围设有数根散热槽102，变压器外壳体1一侧端面下沿位置设有两枚线材通孔103。
54.固定柱303与内壳体安装槽101相配合。
55.安装底板2靠近变压器外壳体1一侧端面设有四块内壳体升高柱201。
56.内壳体升高柱201与内壳体安装槽101相配合，内壳体升高柱201与固定柱303直径相同。
57.弧形上盖4内部对称设有两个半弧仓401，用于将从内壳体3中流出的热空气引导至内壳体3与变压器外壳体1之间的外腔室中。
58.弧形上盖4与变压器外壳体1接触面之间设有密封胶圈。
59.使用前，将变压器铁芯和变压器线圈安装至安装底板2上，然后将变压器外壳体1安装至安装底板2上方，然后将内壳体3安装至变压器外壳体1 内部，然后变压器铁芯和变压器线圈所用线材从线材通孔103充穿出，然后利用密封管道将线材通孔103密封好，以隔绝变压器壳体1内外部空气，最有将弧形上盖4安装至变压器外壳体1上端即可。
60.使用时，接通外部电源使得变压器铁芯和变压器线圈开始工作，此时变压器铁芯和变压器线圈开始产生热空气，然后热空气从内壳体3上端的散热孔302向上排出，然后在弧形上盖4内部对称设有两个半弧仓401的作用下被引导至内壳体3与变压器外壳体1之间的外腔室中，然后在外腔室中通过热扩散与外腔室中的冷空气接触，从而降低其温度，最后被冷却后的热空气在重力作用向下运动，并回到内壳体3内部，已实现降低变压器铁芯和变压器线圈周围温度的目的。
61.实施例二
62.如图4-图5所示，由于在本设备中对于从内壳体3中引导出来的热空气，利用热空气密度大于冷空气的特性将其引导至内壳体3与变压器外壳体1之间的外腔室中进行冷却，但是在外腔室中冷空气剂量较少，当变压器铁芯和变压器线圈高载荷运行的情况下，这种冷却方式难以有效的对大量热空气进行有效降温，故在上述实施例一的基础上，本设备提供第二种技术方案。
63.弧形上盖4两侧下沿位置设有数枚液冷组件容纳腔402，液冷组件容纳腔 402内设有液冷组件5。
64.液冷组件5包括u形液冷管501，u形液冷管501靠近开口设有液冷组件连接块502。
65.液冷组件连接块502与液冷组件容纳腔402的配合方式为过盈配合。
66.使用前，将变压器铁芯和变压器线圈安装至安装底板2上，然后将变压器外壳体1安装至安装底板2上方，然后将内壳体3安装至变压器外壳体1 内部，然后变压器铁芯和变压器线圈所用线材从线材通孔103充穿出，然后利用密封管道将线材通孔103密封好，以隔绝变压器壳体1内外部空气，然后将液冷组件5安装在弧形上盖4下方的液冷组件容纳腔402内，然后将弧形上盖4安装至变压器外壳体1上端，最后将外部水源与液冷组件5中的u 形液冷管501相连接即可开始使用。
67.使用时，接通外部电源使得变压器铁芯和变压器线圈开始工作，此时变压器铁芯和变压器线圈开始产生热空气，然后热空气从内壳体3上端的散热孔302向上排出，然后在弧形上盖4内部对称设有两个半弧仓401的作用下被引导至内壳体3与变压器外壳体1之间的外腔室中，然后在外腔室中通过热扩散与外腔室中的冷空气接触，同时打开外部水源，使得外部冷却水在u 形液冷管501中不断流动，从而对外腔室中的热量带出，最后被冷却后的热空气在重力作用向下运动，并回到内壳体3内部，已实现降低变压器铁芯和变压器线圈周围温度的目的
68.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。