高压电载流管及具有其的高压套管的制作方法

1.本实用新型涉及高压电传输设备技术领域，具体涉及一种高压电载流管及具有其的高压套管。


背景技术：

2.高压套管是高压电力行业中常用的重要设备，高压套管一般要有一个铜制的载流管承载较大的电流，同时，为保证必要的对地净距和爬电距离，载流管的外部由绝缘护套包裹，整体长度达到几米甚至十几米。
3.通常来说，高压套管由外部带伞裙的绝缘套筒与内部的铜制的载流管构成，二者之间浇注环氧树脂，载流管负责传导电流。当电流流经载流管的时候，载流管会不可避免地发热，如果热量不能有效地传递出去，那么必将导致设备持续升温、发热，严重时将造成套管或相关设备的损坏。但是，由于载流管被浇注在绝缘套筒内部，散热条件非常差，为了避免温升过高，现有技术中一般都是采用较大直径和较厚的铜管制造，以减小导体的电阻、降低发热。但是上述载流管的设置方式会导致器件及设备的尺寸过大、同时带来设备造价的提高。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的载流管通电后发出的热量难以排出的缺陷，从而提供一种高压电载流管及具有其的高压套管。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高压电载流管，包括：管体；冷却管，设置在管体的外表面上，冷却管的两端形成冷却介质进口和冷却介质出口。
6.可选地，冷却管嵌入至管体的外表面内。
7.可选地，冷却管包括：多个第一管段，第一管段沿管体的轴向延伸，并且多个第一管段在沿管体的周向间隔设置；多个第二管段，相邻的第一管段的端部通过第二管段连接。
8.可选地，每个第一管段的两端的第二管段的弯折方向相反。
9.可选地，管体的外表面上设置有多个第一安装槽，第一安装槽沿管体的轴向延伸，多个第一管段一一对应地嵌入至多个第一安装槽内。
10.可选地，管体的外表面上还设置有两个第二安装槽，第二安装槽沿管体的周向延伸，两个第二安装槽位于分别位于第一安装槽的两侧，且第一安装槽的两端分别与两个第二安装槽连通，第二管段设置在第二安装槽内。
11.可选地，第二管段呈u型结构。
12.可选地，第一管段与第一安装槽之间填充有导热结构。
13.可选地，冷却管由金属材质制成。
14.本实用新型还提供了一种高压套管，包括高压电载流管以及套设在高压电载流管外的绝缘套，高压电载流管为上述的高压电载流管。
15.可选地，高压套管被配置为至少穿过一个接地平面，且高压套管的至少一端与换
流阀连接。
16.可选地，高压套管的一端与换流阀连接，另一端与变压器连接，以使高压套管适于传输高电压和高电流。
17.本实用新型技术方案，具有如下优点：
18.利用本实用新型的技术方案，在管体的外表面设置冷却管，在高压电载流管通电时，冷却介质进口通入冷却介质，冷却介质沿着冷却管流动时将管体散发的热量进行交换并带走，并从冷却介质出口排出。上述结构实现了对高压电载流管的冷却散热，同时，由于冷却管设置在载流管的外表面上，因此不会对高压电载流管外侧的绝缘套筒和灌注树脂造成影响，便于控制高压套管的整体体积和重量，降低高压套管的制造成本。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的载流管通电后发出的热量难以排出的缺陷。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
20.图1示出了本实用新型的高压电载流管的结构示意图；
21.图2示出了图1中a
‑
a向剖视示意图；以及
22.图3示出了图1中高压电载流管的第一安装槽处的剖视示意图。
23.附图标记说明：
24.10、管体；11、第一安装槽；12、第二安装槽；20、冷却管；21、第一管段；22、第二管段；30、冷却介质进口；40、冷却介质出口；50、导热结构。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.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，也可以是电连接；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。
28.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间
未构成冲突就可以相互结合。
29.如图1和图2所示，本实施例的高压电载流管包括管体10和冷却管20。其中，冷却管20设置在管体10的外表面上，冷却管20的两端形成冷却介质进口30和冷却介质出口40。
30.利用本实施例的技术方案，在管体10的外表面设置冷却管20，在高压电载流管通电时，冷却介质进口30通入冷却介质，冷却介质沿着冷却管20流动时将管体10散发的热量进行交换并带走，并从冷却介质出口40排出。上述结构实现了对高压电载流管的冷却散热，同时，由于冷却管20设置在管体10的外表面上，因此不会对高压电载流管外侧的绝缘套筒和灌注树脂造成影响，便于控制高压套管的整体体积和重量，降低高压套管的制造成本。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的载流管通电后发出的热量难以排出的缺陷。
31.如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，冷却管20嵌入至管体10的外表面内。具体而言，可以在管体10的外表面上开设槽体，然后将冷却管20装入至槽体内，从而实现将冷却管20嵌入至管体10的外表面内。上述结构一方面使得管体10和冷却管20之间结构紧凑，不会增加管体10所占用的体积。另一方面增加冷却管20和管体10之间的接触面积，进而使得冷却管20的换热效果更好。当然，在一些未示出的实施方式中，冷却管20也可以是直接设置在管体10的外表面上，而非嵌入至管体10的外表面内。例如可以直接将冷却管20焊接在管体10的外表面，其也是可行的实施方式。
32.进一步地，如上述背景技术中所说，现有技术中通过增大管体10的直径来达到降低发热的效果，但是如此设置会导致高压套管的整体直径因管体10的直径的增大而增大，且重量也将增大，这不仅增加了制造成本，也导致设备承受的静、动载荷大大增加，尤其影响抗震能力。而本实施例中，通过将冷却管20嵌入管体10的外表面，通过冷却管20中的循环液将管体10的热量带走，确保管体10的温升在合理范围内。同时通过上述的嵌入式设置，使得绝缘套筒装置、以及灌注树脂等不会收到影响。由此，可实现用较小的载流管(管体10)来制作套管，使高压套管的体积和重量大幅减小、降低成本的同时，提高高压套管的承载能力和抗震能力。
33.需要说明的是,本实施例中的冷却介质可以为液体、气体或者其他的相变材料。进一步地，冷却介质体一般可选取水、醇、油及氟化物等液体，其中以水为优选实施方式。
34.如图1所示，在本实施例的技术方案中，冷却管20包括多个第一管段21和多个第二管段22。其中，第一管段21沿管体10的轴向延伸，并且多个第一管段21在沿管体10的周向间隔设置，且相邻的第一管段21的端部通过第二管段22连接。具体而言，上述结构使得冷却管20形成盘绕结构，进而大大增加冷却管20与管体10之间的换热面积。优选地，第一管段21的两端大致延伸至管体10的两端，进而使得管体10在轴向上的整个结构都能够得到有效的散热。多个第一管段21沿周向间隔地布置，进而使得管体10在周向上的各个位置都能得到有效的散热。相邻的第一管段21的端部通过第二管段22连接，进而增大冷却介质的流道长度，提高冷却效果。
35.当然，上述的冷却管20并不限于上述的设置方式，在一些未示出的实施方式中，冷却管20也可以是以螺旋缠绕的方式布置在管体10上，或者冷却管20是以不规则的形式设置在管体10上。
36.如图1所示，在本实施例的技术方案中，每个第一管段21的两端的第二管段22的弯折方向相反。具体而言，上述结构使得多个第一管段21之间首尾连接，形成了一个没有支路
的单向流通的通道。进一步地，上述结构使得在多个第一管段21之间的同一侧中，第二管段22是间隔设置的；对于多个第一管段21的两侧，第二管段22是错位设置的。当然，在一些未示出的实施方式中，对于多个第一管段21，每个相邻的第一管段21之间都可以通过第二管段22连接在一起，但会增加管路的复杂程度。
37.进一步地，本实施例中的冷却管20为一根，因此具有一个冷却介质进口30和一个冷却介质出口40。当然，根据实际散热需要，冷却管20也可以为多根，并适应性地增加冷却介质进口30和冷却介质出口40的数量即可。
38.如图1所示，在本实施例的技术方案中，管体10的外表面上设置有多个第一安装槽11，第一安装槽11沿管体10的轴向延伸，多个第一管段21一一对应地嵌入至多个第一安装槽11内。具体而言，如上述所述，通过将第一管段21嵌入至第一安装槽11内，一方面使得管体10和冷却管20之间结构紧凑，另一方面，也能够增加冷却管20的散热效果。进一步地，本实施例中第一管段21和第一安装槽11的数量相同，进而使得多个第一管段21一一对应地嵌入至多个第一安装槽11内。
39.如图2所示，在本实施例的技术方案中，管体10的外表面上还设置有两个第二安装槽12，第二安装槽12沿管体10的周向延伸，两个第二安装槽12位于分别位于第一安装槽11的两侧，且第一安装槽11的两端分别与两个第二安装槽12连通，第二管段22设置在第二安装槽12内。具体而言，第二安装槽12便于布置上述的第二管段22，第二安装槽12呈环形，并且第一安装槽11的两侧均设置有第二安装槽12，且第一安装槽11的端部与第二安装槽12连通。由于第二管段22为弯折结构，因此设置了环形的第二安装槽12，并且多个第二管段22均位于第二安装槽12内。同时，结合图1可以看到，第一安装槽11和第二安装槽分别为横向和周向延伸的槽结构，也即通过车削和铣削工艺即可实现加工，工艺步骤简单。当然，在一些未示出的实施方式中，第二安装槽12也可以加工成与第二管段22适配的形状，但是会增加加工难度。
40.如图1所示，在本实施例的技术方案中，第二管段22呈u型结构。上述结构设置可以使冷却介质平稳流动。当然，第二管段22也可以为其他结构，例如呈v型或者其他不规则形状。
41.如图3所示，在本实施例的技术方案中，第一管段21与第一安装槽11之间填充有导热结构50。具体而言，本实施例中，导热结构50为敷设在第一管段21和第一安装槽11之间的钎料，通过焊接的方式能够增加第一管段21和第一安装槽之间的传热面积，同时也能够对第一管段21起到很好的固定作用。
42.进一步地，除上述将第一管段21焊接在第一安装槽11内的方式之外，也可以将第一安装槽11设置的较小，进而将第一管段21压在第一安装槽11内。当冷却管20通入冷却介质后，液压使得第一管段21产生一定的变形，进而使得第一管段21和第一安装槽11之间紧紧密接触。
43.优选地，本实施例中冷却管20由金属材质制成。进一步优选地，冷却管20采用与管体10相同的铜制材料，不但有较好的传热效果，还具有线膨胀系数相同、易于压制、易于焊接等优点。当然，也可以选择其他导热效果较好的材料作为制作冷却管20的材质。
44.本实施例还提供了一种高压套管，高压套管包括高压电载流管以及套设在高压电载流管外的绝缘套，二者之间浇筑有环氧树脂，高压电载流管为上述的高压电载流管。
45.优选地，本实例中的为了保证高压套管的绝缘性，因此在绝缘套和高压电载流管之间填充了绝缘材料，绝缘材料可以为环氧树脂等等。
46.本实施例中，高压套管用于连接在变压器和换流阀之间，并用于传输高电压和高电流。高压套管穿过墙壁，也即穿过一个接地平面，进而使得具有较高电位的载流管能够穿过接地电位的墙壁。进一步地，上述的变压器为换流变压器，上述连接在换流变压器和换流阀之间的高压套管也被称作换流变压器阀侧套管。
47.进一步地，现有技术中还有将高压套管的两端均与换流阀连接的使用方式，此种方式下，高压套管被称作为穿墙套管，本领域技术人员可以理解，穿墙套管也可以采用上述实施例中的高压电载流管以及高压套管的结构。
48.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。