CN103903934B - 一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，包括侧壁(1)、盖板(2)、进油口(3)、出油口(4)、元件管座(5)、金属弹簧卡扣(6)和底板(9)；侧壁(1)为空心圆柱结构，底板(9)、盖板(2)为圆形盘状，侧壁(1)与底板(9)配合粘接密封形成外筒，侧壁(1)与盖板(2)密封连接；盖板(2)槽上放置橡胶衬垫；盖板(2)槽和橡胶衬垫上有孔，底板(9)、盖板(2)的中心分别设有设置进油口(3)、出油口(4)的孔，元件管座(5)固定在管座槽上，元件管座(5)上表面设有金属弹簧卡扣(6)；油冷却器上设有若干进出线端子。本发明具有更好的冷却效率，也便于对温升进行控制。

Description

一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器

技术领域

本发明属于电源冷却技术领域，具体涉及一种用于大功率高电压电真空器件的油冷却器。

背景技术

中国环流器2号A(HL-2A)托克马克装置辅助加热的电源***需对脉冲大功率高压输出进行调制。对需要对该电源***输出调制器所采用的大功率高压四极管(电真空元件)进行冷却，该元件仅阳极耗散功率就达到了4kw以上。传统大功率电真空器件的冷却一般采用风冷形式，风冷***虽然结构较简单，但空气导热效率较低，与油冷相比较，其导热系数较低。另外，空气洁净度、温度、湿度和气压对高压电真空器件的绝缘和散热影响较大，绝缘距离使结构难以紧凑。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，利用冷却后的变压器油流动循环对大功率高压电真空器件进行冷却，使器件稳定可靠工作，结构紧凑。

为实现上述目的，本发明的技术方案为，一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，包括侧壁、盖板、进油口、出油口、元件管座、金属弹簧卡扣和底板；其中，侧壁为空心圆柱结构，底板、盖板为圆形盘状，上有与侧壁端面重合并比侧壁厚度略宽的槽，侧壁与底板配合粘接密封形成外筒，外筒状外壳使冷却油流动均匀，也使冷油器结构紧凑、易于加工；侧壁与盖板密封连接，构成一个有进出口的容器；盖板槽上放置橡胶衬垫，底板和盖板的中心分别设有设置进油口、出油口的孔，以便安装密封进油口、出油口；底板上还设有和元件管座匹配的管座槽，元件管座固定在管座槽上，元件管座上表面设有用于固定大功率高压四极管的金属弹簧卡扣，在检修维护时便于大功率高压四极管的装卸；同时，元件管座同时作为电真空器件的一极电接触器件，与元件引出线端子接线柱相连接，目的是减少冷油器内部电连接器件；油冷却器上设有若干进出线端子；散热片、电真空器件外壁为电真空元件组成部分。变压器油依次经过经过进油口、元件管座、散热片、电真空器件外壁，经出油口流出；在油冷却器内部，进油口经过元件管座和电真空器件散热片的变压器油有较高的流速，并冲刷器件体外壁带走热量，提高散热效率。

所述侧壁与底板用树脂材料粘接密封，侧壁与盖板通过盖板衬垫连接密封。

所述侧壁、盖板、底板选用有机玻璃或环氧树脂。

所述4个进出线端子采用接线柱形式，分别开设在盖板和侧壁上。

所述接线柱通过挤压密封方式或者螺杆紧固粘接密封方式固定。

所述接线柱设在侧壁上时，须在侧壁内侧粘接一块于侧壁材料相同的板作为平台。

所述进油口上设有带突耳的端子垫片，通过旋紧进油口上的螺帽将固定，突耳上设置固定孔，进油口位于容器内的端面焊接连接片或转孔攻丝用铜软线连接元件管座并与电真空器件的一极相连，

所述进油口、端子垫片、元件管座均由导电良好的金属材料制成，表面镀锡,以上零件连成一个导体，作为大功率高压电真空器件的阳极或其他大电流线路引出端使用。

所述元件管座和接线柱及桶内金属部件加工边缘倒圆角，尽量避免尖端放电可能。

所述进油口、出油口上有螺纹，可安装压力、流量、温度传感器，可对冷却***进行控制，出油口上接金属波纹管活接头，便于检修维护。

本发明的有益效果在于：经过测试的变压器油具有比空气更高更稳定的绝缘强度，变压器油导热系数比空气高5倍，采用变压器油循环流动对大功率高压电真空器件进行冷却，有更好的冷却效率，也便于对温升进行控制，可克服风冷方式的不足，使器件工作稳定可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图2的a处局部放大图。

图中，1.侧壁，2.盖板，3.进油口，4.出油口，5.元件管座，6.金属弹簧卡扣，7.散热片，8.电真空器件外壁，9.底板，10.11.12.接线柱，13-端子垫片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。

一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器如图1、图2所示，通过以下步骤装配而成：

1.先将定制的有机玻璃或环氧树脂材料的管或板加工成毛坯料，上述两种材料都已在装置上应用；再分别机加工成油冷却器外桶的零件，包括侧壁1、底板9和盖板2，底板9、盖板2上均有与侧壁1相固定的侧壁槽，并分别设有设置进油口3、出油口4的孔，孔上密封设置有进油口3、出油口4；侧壁1端部转孔攻丝，以上孔中心线重合，可用螺杆连接压紧密封，类似法兰连接；底板9上还设有和元件管座5匹配的管座槽；进油口3、端子垫片13、元件管座5均由导电良好的金属材料机加工制成，表面镀锡，侧壁1、底板9和盖板2材质为采用耐压绝缘材料，优选有机玻璃或环氧树脂。

2.侧壁1与底板9用树脂材料粘接成为外桶，外桶上端钻孔攻丝，便与盖板2连接密封，外桶侧面开3个接线柱安装孔。

3.根据电真空元件引出线电气参数，接线柱可采用两种密封和固定形式:a.挤压密封固定，见图2的接线柱11，先在外桶的桶壁内侧涂抹树脂粘接一小块相同材料的板，在内壁形成一个小平台，如图3所示，然后钻孔，接线柱内端有台阶和O型圈，接线柱外端用螺栓紧固挤压密封，O型圈材料可根据油温来选择氟橡胶或硅橡胶；b.螺杆紧固粘接密封固定，先在在外桶侧壁钻孔攻丝，再将加工成螺杆状的接线柱涂抹粘接树脂，然后旋紧固定，如图2的接线柱10所示；

4.元件管座5固定于底板9的管座槽上，金属弹簧卡扣6和元件管座5可用点焊或铆接方式固定，内部金属零件，即元件管座5和接线柱10、11、12的桶内部分加工边缘倒圆角，尽量避免尖端放电可能。

5.进油口3、出油口4、盖板衬垫用耐油橡胶板加工，盖板衬垫、盖板2上周围均匀布置孔，用于和侧壁1密封固定。

6.将电真空元件安装在元件管座5上，用金属弹簧卡扣6固定位置后，分别用金属卡环、铜软线、线鼻子将元件引出端子与接线柱10、11、12连接，压上盖板衬垫，固定上端盖板2，压接密封。

7.进油口3、出油口4上安装压力、流量、温度传感器，可对冷却***进行控制，出油口上有软性活接头，便于检修维护。

上面对发明的实施对作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于包括侧壁(1)、盖板(2)、进油口(3)、出油口(4)、元件管座(5)、金属弹簧卡扣(6)和底板(9)；其中，侧壁(1)为空心圆柱结构，底板(9)、盖板(2)为圆形盘状，底板(9)、盖板(2)上有与侧壁端面重合并比侧壁(1)厚度宽的槽，侧壁(1)与底板(9)配合粘接密封形成外筒，侧壁(1)与盖板(2)密封连接，构成一个有进出口的容器；盖板(2)槽上放置橡胶衬垫；盖板(2)槽和橡胶衬垫上有孔，底板(9)、盖板(2)的中心分别设有设置进油口(3)、出油口(4)的孔，以便安装密封进油口(3)、出油口(4)；底板(9)上还设有和元件管座(5)匹配的管座槽，元件管座(5)固定在管座槽上，元件管座(5)上表面设有用于固定大功率高压四极管的金属弹簧卡扣(6)；油冷却器上设有若干进出线端子。

2.如权利要求1所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于侧壁(1)与底板(9)用树脂材料粘接密封，侧壁(1)与盖板(2)通过盖板衬垫连接密封。

3.如权利要求1所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于侧壁(1)、盖板(2)、底板(9)选用有机玻璃或环氧树脂。

4.如权利要求1所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于若干进出线端子采用接线柱(10、11、12)的形式，分别开设在盖板(2)和侧壁(1)上。

5.如权利要求4所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于接线柱(10、11、12)通过挤压密封方式或者螺杆紧固粘接密封方式固定。

6.如权利要求5所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于设在侧壁(1)上的接线柱(11)采用挤压密封固定时，须在侧壁(1)内侧粘接一块与侧壁材料相同的板作为平台。

7.如权利要求1所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于进油口(3)上设有带突耳的端子垫片(13)，通过旋紧进油口(3)上的螺帽将端子垫片(13)固定，突耳上设置固定孔，进油口(3)位于容器内的端面焊接连接片连接元件管座(5)并与电真空器件的一极相连。

8.如权利要求7所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于进油口(3)、端子垫片(13)、元件管座(5)均由导电良好的金属材料加工制成，表面镀锡。

9.如权利要求4所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，其特征在于元件管座(5)和接线柱(10、11、12)及外筒内金属部件加工边缘为倒圆角。

10.如权利要求1所述的一种用于大功率高压电真空器件的油冷却器，进油口(3)、出油口(4)上设有安装压力、流量、温度传感器的螺纹，出油口(4)上接金属波纹管活接头。