一种展翼式隔水散热式户外变压器的制作方法

    专利2022-07-08  139


    本发明涉及一种展翼式隔水散热式户外变压器,属于电器设备技术领域。



    背景技术:

    电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。变压器是用来变换交流电压、电流而传输交流电能的一种静止的电器设备。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的;变压器就其用途可分为电力变压器、试验变压器、仪用变压器及特殊用途的变压器。

    现有户外设置的变压器,多架设于高处,或者设置于一块独立且与外部环境分割的区域,不仅起到对变压器的保护,同时也是对行人的保护,变压器作为一款电力供电设备,其工作过程中必然会产生热量,因此散热操作是应用中需要考虑的,同时由于大多变压器工作于露天环境,若具有一定的隔水性,将是对变压器的一种保护。



    技术实现要素:

    本发明所要解决的技术问题是提供一种展翼式隔水散热式户外变压器,基于现有变压器外围的栅栏式防护结构进行改进设计,加入全新设计的电控管路散热结构,兼具防水与高效散热的作用。

    本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本发明设计了一种展翼式隔水散热式户外变压器,包括户外变压器、顶板、控制模块、四组电控排水装置,以及与控制模块相连接的水浸传感器;户外变压器包括变压器本体、以及包裹于变压器本体外部的防护结构;防护结构包括对应于变压器本体顶面与底面的防护杆、以及对应于变压器本体各侧面的竖直栅栏式防护杆;

    顶板的形状与变压器本体顶面的形状相同,且顶板的外径大于变压器本体顶面的外径,顶板以其与变压器本体顶面形状相对应的姿态、水平固定设置于变压器本体顶面正上方的防护杆上表面,且沿垂直于顶板所在面的投影方向,变压器本体侧面一周竖直栅栏式防护杆的投影位于顶板投影边缘一周的外侧;

    水浸传感器设置于顶板的上表面,控制模块设置于顶板的下表面,控制模块由供电网络进行取电,为水浸传感器进行供电;

    四组电控排水装置分别对应顶板的四条边,各组电控排水装置分别均包括电控转轴、以及各根硬质导水直管,其中,各电控排水装置中电控转轴的长度与分别与顶板上对应边的长度相等,各电控排水装置中的电控转轴分别以水平姿态设置于顶板上相对应的边,且各电控转轴分别与其所设顶板上的边相平行,以及各电控转轴侧面上的最高位置低于顶板的上表面;各组电控排水装置中硬质导水直管的数量分别等于顶板相应边所对应变压器本体侧面的竖直栅栏式防护杆中杆的数量减,各组电控排水装置中各硬质导水直管的两端敞开、且相互贯通,各硬质导水直管的截面直径与变压器本体各侧面竖直栅栏式防护杆中相邻杆之间的间距相适应;各组电控排水装置中各硬质导水直管的设置结构:各硬质导水直管上其中一端的相同侧面分别固定连接于对应电控转轴上相对顶板的外侧面,且各硬质导水直管彼此平行,以及各硬质导水直管与对应电控转轴侧面相连位置的连线与电控转轴中轴线相平行,伴随各硬质导水直管随所连电控转轴的同步转动,各硬质导水直管的位置分别对应于变压器本体相应侧面竖直栅栏式防护杆中相邻杆之间的位置,各硬质导水直管在所连电控转轴的转动控制下,同步移入或移出变压器本体相应侧面竖直栅栏式防护杆中相邻杆之间的位置,并且基于各硬质导水直管分别移入相应竖直栅栏式防护杆中相邻杆之间位置,各硬质导水直管上对接对应电控转轴的敞开端位置均低于顶板的上表面;

    四组电控排水装置中的电控转轴分别对接控制模块,由控制模块针对四个电控转轴进行供电、以及同步控制,四组电控排水装置中的各硬质导水直管在控制模块针对各电控转轴的同步控制下实现彼此的同步移动。

    作为本发明的一种优选技术方案:还包括挡水条、各个导水软管,其中,挡水条的长度与所述顶板上表面边缘的周长相等,挡水条首尾相接沿顶板上表面边缘一周固定设置,且挡水条与顶板上表面密封对接;导水软管的数量与各硬质导水直管的数量相等,各导水软管分别与各硬质导水直管彼此一一对应,各导水软管上的其中一端分别对接对应硬质导水直管上对接电控转轴的敞开端,挡水条上对应各硬质导水直管上对接电控转轴的敞开端的各个位置分别设置缺口,各个缺口分别对接对应硬质导水直管所连导水软管的另一端。

    作为本发明的一种优选技术方案:还包括电机驱动电路,所述各组电控排水装置中的电控转轴相并联,构成电控转轴并联组,电机驱动电路分别包括第一npn型三极管q、第二npn型三极管q、第三pnp型三极管q、第四pnp型三极管q、第一电阻r、第二电阻r、第三电阻r和第四电阻r;其中,第一电阻r的一端连接控制模块的正级供电端,第一电阻r的另一端分别连接第一npn型三极管q的集电极、第二npn型三极管q的集电极;第一npn型三极管q的发射极和第二npn型三极管q的发射极分别连接在电控转轴并联组的两端上,同时,第一npn型三极管q的发射极与第三pnp型三极管q的发射极相连接,第二npn型三极管q的发射极与第四pnp型三极管q的发射极相连接;第三pnp型三极管q的集电极与第四pnp型三极管q的集电极相连接,并接地;第一npn型三极管q的基极与第三pnp型三极管q的基极相连接,并经第二电阻r与控制模块相连接;第二npn型三极管q的基极经第三电阻r与控制模块相连接;第四pnp型三极管q的基极经第四电阻r与控制模块相连接。

    作为本发明的一种优选技术方案:所述控制模块为单片机。

    本发明所述一种展翼式隔水散热式户外变压器,采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:

    本发明所设计展翼式隔水散热式户外变压器,基于现有变压器外围的栅栏式防护结构进行改进设计,增设由顶板、控制模块、水浸传感器、以及四组电控排水装置所组成的电控管路散热结构,应用置于变压器本体顶面的顶板实现顶部挡雨,并结合顶板上表面所设的水浸传感器,实现是否降雨的检测;由此应用中,在无降雨情况下,控制各组电控排水装置中的各根硬质导水直管向上展开,让出变压器外围的栅栏式防护结构,实现基础散热;并在降雨情况下,控制各组电控排水装置中的各根硬质导水直管向下转动,移入变压器本体相应侧面竖直栅栏式防护杆中相邻杆之间的位置,由各硬质导水直管与栅栏式防护杆共同实现对变压器本体的包围,获得对变压器本体的隔水保护,同时结合顶板上表面积水沿各根硬质导水直管的排放,降低硬质导水直管表面温度,实现对变压器本体的散热;如此整个设计方案,能够通过智能电控切换,针对降雨与非降雨情况,获得针对变压器本体的不同防护方案,兼具了兼具防水与高效散热的作用。

    附图说明

    图1是本发明所设计展翼式隔水散热式户外变压器的结构示意图;

    图2是本发明所设计展翼式隔水散热式户外变压器中电机驱动电路的示意图。

    其中,1.顶板,2.水浸传感器,3.变压器本体,4.竖直栅栏式防护杆,5.电控转轴,6.硬质导水直管,7.挡水条。

    具体实施方式

    下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

    本发明设计了一种展翼式隔水散热式户外变压器,如图1所示,包括户外变压器、顶板1、控制模块、四组电控排水装置,以及与控制模块相连接的水浸传感器2;户外变压器包括变压器本体3、以及包裹于变压器本体3外部的防护结构;防护结构包括对应于变压器本体3顶面与底面的防护杆、以及对应于变压器本体3各侧面的竖直栅栏式防护杆4。

    顶板1的形状与变压器本体3顶面的形状相同,且顶板1的外径大于变压器本体3顶面的外径,顶板1以其与变压器本体3顶面形状相对应的姿态、水平固定设置于变压器本体3顶面正上方的防护杆上表面,且沿垂直于顶板1所在面的投影方向,变压器本体3侧面一周竖直栅栏式防护杆4的投影位于顶板1投影边缘一周的外侧。

    水浸传感器2设置于顶板1的上表面,控制模块设置于顶板1的下表面,控制模块由供电网络进行取电,为水浸传感器2进行供电。

    四组电控排水装置分别对应顶板1的四条边,各组电控排水装置分别均包括电控转轴5、以及各根硬质导水直管6,其中,各电控排水装置中电控转轴5的长度与分别与顶板1上对应边的长度相等,各电控排水装置中的电控转轴5分别以水平姿态设置于顶板1上相对应的边,且各电控转轴5分别与其所设顶板1上的边相平行,以及各电控转轴5侧面上的最高位置低于顶板1的上表面;各组电控排水装置中硬质导水直管6的数量分别等于顶板1相应边所对应变压器本体3侧面的竖直栅栏式防护杆4中杆的数量减1,各组电控排水装置中各硬质导水直管6的两端敞开、且相互贯通,各硬质导水直管6的截面直径与变压器本体3各侧面竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间的间距相适应;各组电控排水装置中各硬质导水直管6的设置结构:各硬质导水直管6上其中一端的相同侧面分别固定连接于对应电控转轴5上相对顶板1的外侧面,且各硬质导水直管6彼此平行,以及各硬质导水直管6与对应电控转轴5侧面相连位置的连线与电控转轴5中轴线相平行,伴随各硬质导水直管6随所连电控转轴5的同步转动,各硬质导水直管6的位置分别对应于变压器本体3相应侧面竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间的位置,各硬质导水直管6在所连电控转轴5的转动控制下,同步移入或移出变压器本体3相应侧面竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间的位置,并且基于各硬质导水直管6分别移入相应竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间位置,各硬质导水直管6上对接对应电控转轴5的敞开端位置均低于顶板1的上表面。

    四组电控排水装置中的电控转轴5分别对接控制模块,由控制模块针对四个电控转轴5进行供电、以及同步控制,四组电控排水装置中的各硬质导水直管6在控制模块针对各电控转轴5的同步控制下实现彼此的同步移动。

    基于上述所设计展翼式隔水散热式户外变压器的基础方案,本发明进一步设计还包括挡水条7、各个导水软管,其中,挡水条7的长度与所述顶板1上表面边缘的周长相等,挡水条7首尾相接沿顶板1上表面边缘一周固定设置,且挡水条7与顶板1上表面密封对接;导水软管的数量与各硬质导水直管6的数量相等,各导水软管分别与各硬质导水直管6彼此一一对应,各导水软管上的其中一端分别对接对应硬质导水直管6上对接电控转轴5的敞开端,挡水条7上对应各硬质导水直管6上对接电控转轴5的敞开端的各个位置分别设置缺口,各个缺口分别对接对应硬质导水直管6所连导水软管的另一端。

    进一步还设计包括电机驱动电路,如图2所示,所述各组电控排水装置中的电控转轴5相并联,构成电控转轴并联组,电机驱动电路分别包括第一npn型三极管q1、第二npn型三极管q2、第三pnp型三极管q3、第四pnp型三极管q4、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4;其中,第一电阻r1的一端连接控制模块的正级供电端,第一电阻r1的另一端分别连接第一npn型三极管q1的集电极、第二npn型三极管q2的集电极;第一npn型三极管q1的发射极和第二npn型三极管q2的发射极分别连接在电控转轴并联组的两端上,同时,第一npn型三极管q1的发射极与第三pnp型三极管q3的发射极相连接,第二npn型三极管q2的发射极与第四pnp型三极管q4的发射极相连接;第三pnp型三极管q3的集电极与第四pnp型三极管q4的集电极相连接,并接地;第一npn型三极管q1的基极与第三pnp型三极管q3的基极相连接,并经第二电阻r2与控制模块相连接;第二npn型三极管q2的基极经第三电阻r3与控制模块相连接;第四pnp型三极管q4的基极经第四电阻r4与控制模块相连接。

    将上述技术方案所设计展翼式隔水散热式户外变压器应用于实际当中,针对控制模块,具体设计采用单片机,实际应用当中,变压器本体3顶面所设置的顶板1,能够针对变压器本体3实现来自上方的保护,诸如能够直接避免降雨落在变压器本体1顶面上,同时顶板1上表面设置了水浸传感器2能够实时工作,并结合水浸传感器2向单片机的数据上传,实现降雨检测,并针是否降雨的不同场景进行智能控制,其中,当单片机通过水浸传感器2侦测到未降雨时,单片机针对各组电控排水装置中的电控转轴5进行同步转动控制,使得各电控转轴5上所连的各硬质导水直管6同步向上转动,即使得各硬质导水直管6未置于相应侧面竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间的位置,此时变压器本体3侧面一周竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间的位置,即可用于变压器本体3工作过程中的散热;当单片机通过水浸传感器2侦测降雨时,单片机针对各组电控排水装置中的电控转轴5进行同步转动控制,使得各电控转轴5上所连的各硬质导水直管6同步向下转动,即使得各硬质导水直管6移入相应侧面竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间的位置,此时由各硬质导水直管6与栅栏式防护杆4共同实现对变压器本体3的包围,避免了雨水落至变压器本体3上,由于各硬质导水直管6的截面直径与变压器本体3各侧面竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间的间距相适应,则此时各硬质导水直管6分别与其所移入相应侧面竖直栅栏式防护杆4中相邻杆实现接触,降雨场景下顶板1表面的积水会流向挡水条7边上的各个缺口,并沿缺口所连导水软管流入对应硬质导水直管6中,并顺着硬质导水直管6的另一端流出,在流水通过硬质导水直管6的过程中,硬质导水直管6表面温度降低,即可针对变压器本体3实现包围式降温,如此针对变压器本体3实现了隔水与降温散热;针对降雨场景与未降雨场景下的控制,均是基于水浸传感器2实时检测下的智能触发控制,实现了智能检测、自动控制。

    上述技术方案所设计展翼式隔水散热式户外变压器,基于现有变压器外围的栅栏式防护结构进行改进设计,增设由顶板1、控制模块、水浸传感器2、以及四组电控排水装置所组成的电控管路散热结构,应用置于变压器本体3顶面的顶板1实现顶部挡雨,并结合顶板1上表面所设的水浸传感器2,实现是否降雨的检测;由此应用中,在无降雨情况下,控制各组电控排水装置中的各根硬质导水直管6向上展开,让出变压器外围的栅栏式防护结构,实现基础散热;并在降雨情况下,控制各组电控排水装置中的各根硬质导水直管6向下转动,移入变压器本体3相应侧面竖直栅栏式防护杆4中相邻杆之间的位置,由各硬质导水直管6与栅栏式防护杆4共同实现对变压器本体3的包围,获得对变压器本体3的隔水保护,同时结合顶板1上表面积水沿各根硬质导水直管6的排放,降低硬质导水直管6表面温度,实现对变压器本体3的散热;如此整个设计方案,能够通过智能电控切换,针对降雨与非降雨情况,获得针对变压器本体3的不同防护方案,兼具了兼具防水与高效散热的作用。

    上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,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做出各种变化。


    技术特征:

    1.一种展翼式隔水散热式户外变压器,其特征在于:包括户外变压器、顶板(1)、控制模块、四组电控排水装置,以及与控制模块相连接的水浸传感器(2);户外变压器包括变压器本体(3)、以及包裹于变压器本体(3)外部的防护结构;防护结构包括对应于变压器本体(3)顶面与底面的防护杆、以及对应于变压器本体(3)各侧面的竖直栅栏式防护杆(4);

    顶板(1)的形状与变压器本体(3)顶面的形状相同,且顶板(1)的外径大于变压器本体(3)顶面的外径,顶板(1)以其与变压器本体(3)顶面形状相对应的姿态、水平固定设置于变压器本体(3)顶面正上方的防护杆上表面,且沿垂直于顶板(1)所在面的投影方向,变压器本体(3)侧面一周竖直栅栏式防护杆(4)的投影位于顶板(1)投影边缘一周的外侧;

    水浸传感器(2)设置于顶板(1)的上表面,控制模块设置于顶板(1)的下表面,控制模块由供电网络进行取电,为水浸传感器(2)进行供电;

    四组电控排水装置分别对应顶板(1)的四条边,各组电控排水装置分别均包括电控转轴(5)、以及各根硬质导水直管(6),其中,各电控排水装置中电控转轴(5)的长度与分别与顶板(1)上对应边的长度相等,各电控排水装置中的电控转轴(5)分别以水平姿态设置于顶板(1)上相对应的边,且各电控转轴(5)分别与其所设顶板(1)上的边相平行,以及各电控转轴(5)侧面上的最高位置低于顶板(1)的上表面;各组电控排水装置中硬质导水直管(6)的数量分别等于顶板(1)相应边所对应变压器本体(3)侧面的竖直栅栏式防护杆(4)中杆的数量减1,各组电控排水装置中各硬质导水直管(6)的两端敞开、且相互贯通,各硬质导水直管(6)的截面直径与变压器本体(3)各侧面竖直栅栏式防护杆(4)中相邻杆之间的间距相适应;各组电控排水装置中各硬质导水直管(6)的设置结构:各硬质导水直管(6)上其中一端的相同侧面分别固定连接于对应电控转轴(5)上相对顶板(1)的外侧面,且各硬质导水直管(6)彼此平行,以及各硬质导水直管(6)与对应电控转轴(5)侧面相连位置的连线与电控转轴(5)中轴线相平行,伴随各硬质导水直管(6)随所连电控转轴(5)的同步转动,各硬质导水直管(6)的位置分别对应于变压器本体(3)相应侧面竖直栅栏式防护杆(4)中相邻杆之间的位置,各硬质导水直管(6)在所连电控转轴(5)的转动控制下,同步移入或移出变压器本体(3)相应侧面竖直栅栏式防护杆(4)中相邻杆之间的位置,并且基于各硬质导水直管(6)分别移入相应竖直栅栏式防护杆(4)中相邻杆之间位置,各硬质导水直管(6)上对接对应电控转轴(5)的敞开端位置均低于顶板(1)的上表面;

    四组电控排水装置中的电控转轴(5)分别对接控制模块,由控制模块针对四个电控转轴(5)进行供电、以及同步控制,四组电控排水装置中的各硬质导水直管(6)在控制模块针对各电控转轴(5)的同步控制下实现彼此的同步移动。

    2.根据权利要求1所述一种展翼式隔水散热式户外变压器,其特征在于:还包括挡水条(7)、各个导水软管,其中,挡水条(7)的长度与所述顶板(1)上表面边缘的周长相等,挡水条(7)首尾相接沿顶板(1)上表面边缘一周固定设置,且挡水条(7)与顶板(1)上表面密封对接;导水软管的数量与各硬质导水直管(6)的数量相等,各导水软管分别与各硬质导水直管(6)彼此一一对应,各导水软管上的其中一端分别对接对应硬质导水直管(6)上对接电控转轴(5)的敞开端,挡水条(7)上对应各硬质导水直管(6)上对接电控转轴(5)的敞开端的各个位置分别设置缺口,各个缺口分别对接对应硬质导水直管(6)所连导水软管的另一端。

    3.根据权利要求1所述一种展翼式隔水散热式户外变压器,其特征在于:还包括电机驱动电路,所述各组电控排水装置中的电控转轴(5)相并联,构成电控转轴并联组,电机驱动电路分别包括第一npn型三极管q1、第二npn型三极管q2、第三pnp型三极管q3、第四pnp型三极管q4、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4;其中,第一电阻r1的一端连接控制模块的正级供电端,第一电阻r1的另一端分别连接第一npn型三极管q1的集电极、第二npn型三极管q2的集电极;第一npn型三极管q1的发射极和第二npn型三极管q2的发射极分别连接在电控转轴并联组的两端上,同时,第一npn型三极管q1的发射极与第三pnp型三极管q3的发射极相连接,第二npn型三极管q2的发射极与第四pnp型三极管q4的发射极相连接;第三pnp型三极管q3的集电极与第四pnp型三极管q4的集电极相连接,并接地;第一npn型三极管q1的基极与第三pnp型三极管q3的基极相连接,并经第二电阻r2与控制模块相连接;第二npn型三极管q2的基极经第三电阻r3与控制模块相连接;第四pnp型三极管q4的基极经第四电阻r4与控制模块相连接。

    4.根据权利要求1至3中任意一项所述一种展翼式隔水散热式户外变压器,其特征在于:所述控制模块为单片机。

    技术总结
    本发明涉及一种展翼式隔水散热式户外变压器,应用置于变压器本体(3)顶面所设顶板(1),结合顶板(1)上表面所设的水浸传感器(2),实现是否降雨的检测;在无降雨情况下,控制各组电控排水装置中各根硬质导水直管(6)向上展开,实现基础散热;在降雨情况下,控制各组电控排水装置中各根硬质导水直管(6)向下转动,由各硬质导水直管(6)与栅栏式防护杆(4)共同实现对变压器本体(3)的包围,获得对变压器本体(3)的隔水保护,同时结合顶板(1)上表面积水沿各根硬质导水直管(6)的排放,降低硬质导水直管(6)表面温度,实现对变压器本体(3)的散热;整个设计方案兼具了兼具防水与高效散热的作用。

    技术研发人员:何柏群;沈雷;何俊;张明棋;孙晨;冯娟;赵士庆;姚建明
    受保护的技术使用者:江苏银佳企业集团有限公司;江苏银佳电气设备有限公司
    技术研发日:2020.11.30
    技术公布日:2021.03.12

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