[1] Настоящая заявка испрашивает приоритет по патентной заявке Китая №202110497336.3, поданной 7 мая 2021 года, которая во всей полноте включена в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[2] Настоящее раскрытие относится к области технологий электропередачи, а в частности, к высоковольтному вводу и высоковольтной системе электропередачи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[3] Высоковольтная электропередача - это способ повышения напряжения, которое выдается генератором, с помощью трансформатора на электростанции, с последующей передачей этого напряжения. В процессе выполнения высоковольтной электропередачи высоковольтное оборудование, используемое для выполнения высоковольтной электропередачи, должно выдерживать комбинированное воздействие высокого напряжения, большого тока и сильной механической нагрузки в течение длительного времени, так что внутри него создаются высокие электрические, тепловые и механические напряжения.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[4] В аспекте предложен высоковольтный ввод. Высоковольтный ввод включает в себя: проводящий стержень и устройство воздушного охлаждения. Проводящий стержень имеет расположенный в нем канал для воздуха, и указанный канал для воздуха включает в себя впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха. Устройство воздушного охлаждения включает в себя по меньшей мере один вентилятор, и указанный по меньшей мере один вентилятор выполнен с возможностью выдачи потока воздуха таким образом, чтобы вдувать указанный поток воздуха в указанный канал для воздуха через указанное впускное отверстие для воздуха.
[5] В некоторых вариантах осуществления устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя: по меньшей мере один датчик и контроллер. Указанный по меньшей мере один датчик выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного из давления потока воздуха, выдаваемого вентилятором, температуры подшипника вентилятора, температуры проводящего стержня или температуры потока воздуха. Контроллер выполнен с возможностью управления рабочим состоянием вентилятора согласно по меньшей мере одному из определенного давления потока воздуха, выдаваемого вентилятором, определенной температуры подшипника вентилятора, определенной температуры проводящего стержня или определенной температуры потока воздуха.
[6] В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один датчик включает в себя по меньшей мере одно из: первого датчика температуры, второго датчика температуры, по меньшей мере одного третьего датчика температуры или четвертого датчика температуры. Первый датчик температуры расположен во впускном отверстии для воздуха и выполнен с возможностью определения температуры потока воздуха перед поступлением в канал для воздуха. Второй датчик температуры расположен в выходном отверстии для воздуха и выполнен с возможностью определения температуры потока воздуха, вытекающего из канала для воздуха. Указанный по меньшей мере один третий датчик температуры расположен на внешней стенке проводящего стержня, и каждый третий датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры проводящего стержня. Четвертый датчик температуры расположен на подшипнике вентилятора, и выполнен с возможностью определения температуры подшипника вентилятора.
[7] В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один третий датчик температуры включает в себя один третий датчик температуры, причем указанный один третий датчик температуры расположен посередине внешней стенки проводящего стержня в осевом направлении проводящего стержня. Или же указанный по меньшей мере один третий датчик температуры включает в себя множество третьих датчиков температуры, и это множество третьих датчиков температуры расположены на внешней стенке проводящего стержня через промежутки в осевом направлении проводящего стержня. Или устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя вентиляционный воздуховод. Вентиляционный воздуховод включает в себя впускной воздуховод, и впускное отверстие указанного впускного воздуховода сообщается с соплом вентилятора, а выпускное отверстие указанного впускного воздуховода сообщается с впускным отверстием для воздуха указанного канала для воздуха. Указанный по меньшей мере один датчик дополнительно включает в себя датчик давления воздуха, причем датчик давления воздуха выполнен с возможностью определения давления потока воздуха в указанном впускном воздуховоде.
[8] В некоторых вариантах осуществления устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя вентиляционный воздуховод. Вентиляционный воздуховод включает в себя впускной воздуховод, и впускное отверстие указанного впускного воздуховода сообщается с соплом вентилятора, а выпускное отверстие указанного впускного воздуховода сообщается с впускным отверстием для воздуха указанного канала для воздуха.
[9] В некоторых вариантах осуществления устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя обратный клапан, расположенный во впускном отверстии впускного воздуховода, причем обратный клапан выполнен с возможностью допущения вдувания потока воздуха, создаваемого вентилятором, во впускной воздуховод, и с возможностью предотвращения протекания потока воздуха во впускном воздуховоде обратно в вентилятор. И/или вентиляционный воздуховод дополнительно включает в себя выпускной воздуховод, причем выпускной воздуховод сообщается с указанным выпускным отверстием для воздуха.
[10] В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один вентилятор включает в себя множество вентиляторов. И/или устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя по меньшей мере один колпак для сбора воздуха, и каждый вентилятор расположен в соответствующем колпаке для сбора воздуха. Колпак для сбора воздуха имеет отверстие, и указанное отверстие перпендикулярно направлению силы тяжести колпака для сбора воздуха. И/или устройство воздушного охлаждения дополнительно содержит фильтр, причем фильтр расположен во впускном отверстии для воздуха и выполнен с возможностью фильтрации потока воздуха, поступающего в указанный канал для воздуха.
[11] В некоторых вариантах осуществления указанный канал для воздуха дополнительно включает в себя впускной канал для воздуха и выпускной канал для воздуха, причем первый конец впускного канала для воздуха и первый конец выпускного канала для воздуха расположены на первом конце проводящего стержня. Впускное отверстие для воздуха расположено на первом конце впускного канала для воздуха, а выпускное отверстие для воздуха расположено на первом конце выпускного канала для воздуха; и второй конец впускного канала для воздуха и второй конец выпускного канала для воздуха сообщаются друг с другом в месте, которое находится в проводящем стержне вблизи второго конца проводящего стержня.
[12] В некоторых вариантах осуществления проводящий стержень дополнительно имеет множество ответвляющихся каналов, и это множество ответвляющихся каналов обеспечивают сообщение впускного канала для воздуха с выпускным каналом для воздуха.
[13] В некоторых вариантах осуществления проводящий стержень включает в себя тело проводящего стержня в виде полой конструкции и трубу воздушного охлаждения, расположенную в теле проводящего стержня и проходящую в осевом направлении тела проводящего стержня. Пространство внутри трубы воздушного охлаждения образует впускной канал для воздуха, а пространство между внешней стенкой трубы воздушного охлаждения и внутренней стенкой тела проводящего стержня образует выпускной канал для воздуха.
[14] В некоторых вариантах осуществления проводящий стержень дополнительно включает в себя по меньшей мере один опорный участок, расположенный в выпускном канале для воздуха, и указанный по меньшей мере один опорный участок зажат между внешней стенкой трубы воздушного охлаждения и внутренней стенкой тела проводящего стержня.
[15] В некоторых вариантах осуществления опорный участок имеет отверстие для потока, причем отверстие для потока проходит через опорный участок по существу в осевом направлении тела проводящего стержня.
[16] В некоторых вариантах осуществления проводящий стержень дополнительно включает в себя направляющую лопатку, расположенную на внешней стенке трубы воздушного охлаждения, причем направляющая лопатка выполнена с возможностью направления потока воздуха, вдуваемого в выпускной канал для воздуха, в направлении к выпускному отверстию для воздуха. Или же в осевом направлении трубы воздушного охлаждения внешние диаметры трубы воздушного охлаждения неодинаковы.
[17] В некоторых вариантах осуществления проводящий стержень включает в себя тело проводящего стержня в виде полой конструкции и перегородку, расположенную в теле проводящего стержня и проходящую в осевом направлении тела проводящего стержня. Перегородка разделяет пространство внутри тела проводящего стержня на впускной канал для воздуха и выпускной канал для воздуха в направлении толщины перегородки.
[18] В некоторых вариантах осуществления в проводящем стержне обеспечено множество сквозных отверстий, причем каждое из указанного множества сквозных отверстий проходит в осевом направлении проводящего стержня, и они сообщаются друг с другом на внутренней стороне второго конца проводящего стержня. Часть указанного множества сквозных отверстий образует впускной канал для воздуха, а другая часть образует выпускной канал для воздуха.
[19] В некоторых вариантах осуществления то сквозное отверстие из указанного множества сквозных отверстий, которое расположено посередине проводящего стержня, образует впускной канал для воздуха, и те сквозные отверстия, которые расположены на краю проводящего стержня, образуют выпускной канал для воздуха.
[20] В еще одном аспекте предложена высоковольтная система электропередачи. Высоковольтная система электропередачи включает в себя: высоковольтную шину и высоковольтный ввод. Высоковольтный ввод представляет собой вышеуказанный высоковольтный ввод, и проводящий стержень в высоковольтном вводе соединен с высоковольтной шиной.
[21] В некоторых вариантах осуществления высоковольтная система электропередачи дополнительно включает в себя: соединитель, первый шар для выравнивания напряжения и второй шар для выравнивания напряжения. Первый конец высоковольтной шины соединен с первым концом проводящего стержня в высоковольтном вводе через соединитель, расположенный в первом шаре для выравнивания напряжения, а второй конец высоковольтной шины расположен во втором шаре для выравнивания напряжения.
[22] В некоторых вариантах осуществления высоковольтная система электропередачи дополнительно включает в себя первый шар для выравнивания напряжения и второй шар для выравнивания напряжения, и вентилятор расположен в первом шаре для выравнивания напряжения или во втором шаре для выравнивания напряжения. Или же высоковольтная система электропередачи дополнительно включает в себя колпак для выравнивания напряжения, причем колпак для выравнивания напряжения расположен на первом конце высоковольтного ввода, и вентилятор расположен в указанном колпаке для выравнивания напряжения. Или же высоковольтная система электропередачи дополнительно включает в себя множество колец для выравнивания напряжения, и указанное множество колец для выравнивания напряжения расположены на стороне первого конца высоковольтного ввода, а вентилятор расположен между двумя соседними кольцами для выравнивания напряжения. Или же высоковольтная система электропередачи дополнительно включает в себя фланец, причем фланец расположен на первом конце высоковольтного ввода, и вентилятор расположен на стороне фланца, удаленной от проводящего стержня.
[23] В некоторых вариантах осуществления высоковольтная система электропередачи дополнительно включает в себя устройство отвода энергии высокого напряжения. Выходной зажим устройства отвода энергии высокого напряжения соединен с устройством воздушного охлаждения, причем устройство отвода энергии высокого напряжения выполнено с возможностью отвода электроэнергии из высоковольтной шины и подачи электропитания на устройство воздушного охлаждения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[24] С целью более понятного описания технических решений в настоящем раскрытии, ниже вкратце будут представлены сопроводительные чертежи, которые будут использоваться при описании некоторых вариантов осуществления настоящего раскрытия. Очевидно, что сопроводительные чертежи, которые будут описаны ниже, представляют собой лишь сопроводительные чертежи некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники смогут создать другие чертежи в соответствии с этими чертежами. В дополнение, сопроводительные чертежи, которые будут описаны ниже, могут рассматриваться как схематические изображения, и они не накладывают ограничений на фактический размер изделия, фактический способ осуществления и фактическую синхронизацию сигналов в вариантах осуществления настоящего изобретения.
[25] На ФИГ. 1 представлена схема соединений, показывающая высоковольтный ввод согласно некоторым вариантам осуществления;
[26] на ФИГ. 2 представлен схематический чертеж, показывающий соединение между проводящим стержнем и вентиляционным воздуховодом в высоковольтном вводе согласно некоторым вариантам осуществления;
[27] на ФИГ. 3 представлен схематический чертеж соединения между проводящим стержнем и другим вентиляционным воздуховодом в высоковольтном вводе согласно некоторым вариантам осуществления;
[28] на ФИГ. 4 представлен схематический чертеж соединения между проводящим стержнем и еще одним вентиляционным воздуховодом в высоковольтном вводе согласно некоторым вариантам осуществления;
[29] на ФИГ. 5 представлен чертеж, показывающий внутреннюю конструкцию проводящего стержня в высоковольтном вводе согласно некоторым вариантам осуществления;
[30] на ФИГ. 6 представлен конструктивный чертеж трубы воздушного охлаждения, обеспеченной в проводящем стержне в высоковольтном вводе согласно некоторым вариантам осуществления;
[31] на ФИГ. 7 представлен конструктивный чертеж еще одной трубы воздушного охлаждения, обеспеченной в проводящем стержне в высоковольтном вводе согласно некоторым вариантам осуществления;
[32] на ФИГ. 8 представлен чертеж, показывающий внутреннюю конструкцию еще одного проводящего стержня в высоковольтном вводе согласно некоторым вариантам осуществления;
[33] на ФИГ. 9 представлен вид в разрезе, выполненном по линии А-А на ФИГ. 8;
[34] на ФИГ. 10 представлен чертеж, показывающий внутреннюю конструкцию еще одного проводящего стержня в высоковольтном вводе согласно некоторым вариантам осуществления;
[35] на ФИГ. 11 представлен конструктивный чертеж, показывающий высоковольтную систему электропередачи, в которой вентиляторы расположены во втором шаре для выравнивания напряжения, согласно некоторым вариантам осуществления;
[36] на ФИГ. 12 представлен частично увеличенный вид по ФИГ. 11;
[37] на ФИГ. 13 представлен конструктивный чертеж высоковольтной системы электропередачи, в которой конец высоковольтного ввода снабжен вентилятором, согласно некоторым вариантам осуществления;
[38] на ФИГ. 14 представлен конструктивный чертеж, показывающий высоковольтную систему электропередачи, в которой соседние кольца для выравнивания напряжения на конце высоковольтного ввода снабжены расположенным между ними вентилятором, согласно некоторым вариантам осуществления;
[39] на ФИГ. 15 представлен конструктивный чертеж системы высоковольтного ввода, в которой колпак для выравнивания напряжения на конце высоковольтного ввода снабжен вентилятором, согласно некоторым вариантам осуществления;
[40] на ФИГ. 16 представлен конструктивный чертеж, показывающий индуктивное устройство отвода энергии в высоковольтной системе электропередачи согласно некоторым вариантам осуществления; и
[41] на ФИГ. 17 представлена принципиальная схема, показывающая индуктивное устройство отвода энергии в высоковольтной системе электропередачи согласно некоторым вариантам осуществления.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[42] Технические решения в некоторых вариантах осуществления настоящего раскрытия будут описаны ниже понятным и исчерпывающим образом со ссылкой на сопроводительные чертежи. Однако описанные варианты осуществления представляют собой лишь некоторые, но не все, варианты осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, получаемые специалистом в данной области техники на основе вышеуказанных вариантов осуществления настоящего изобретения, должны быть включены в объем защиты настоящего изобретения.
[43] Если контекст не требует иного, то по всему настоящему описанию и формуле изобретения термин «содержать» и другие его формы, такие как форма единственного числа третьего лица «содержит» и форма причастия настоящего времени «содержащий», понимаются как открытые и инклюзивные, то есть в значении «включающий без ограничения». В описании настоящего изобретения такие выражения, как «один вариант осуществления», «некоторые варианты осуществления», «приведенные в качестве примера варианты осуществления», «пример», «конкретный пример» или «некоторые примеры», предназначены для указания на то, что конкретные конструктивные признаки, материалы или характеристики, относящиеся к варианту (вариантам) осуществления или примеру (примерам), включены в по меньшей мере один вариант осуществления или пример настоящего раскрытия. Схематические представления вышеуказанных выражений не обязательно относятся к одному и тому же варианту (вариантам) осуществления или примеру (примерам). В дополнение, конкретные признаки, конструкции, материалы или характеристики, описанные в настоящем документе, могут быть включены в любые один или более вариантов осуществления или примеров любым подходящим способом.
[44] В дальнейшем такие порядковые числительные, как «первый» и «второй», используются лишь в описательных целях, они и не должны быть истолкованы как указание на относительную важность или ее допущение, или неявное указание на количество обозначенных технических признаков. Таким образом, признаки, определенные словами «первый» или «второй», могут явно или неявно включать в себя один или более признаков. В описании вариантов осуществления настоящего изобретения термин «несколько» или «множество» означает «два или более», если не указано иное.
[45] В описании некоторых вариантов осуществления могут быть использованы слова «соединенный», «подключенный» и их производные. Например, слово «соединенный» может быть использовано в описании некоторых вариантов осуществления, чтобы указать на то, что два или более компонентов находятся в непосредственном физическом или электрическом контакте друг с другом. В еще одном примере слово «подключенный» может быть использовано в описании некоторых вариантов осуществления для указания на то, что два или более компонентов находятся в непосредственном физическом или электрическом контакте. Однако термин «соединенный» или «соединенный с возможностью связи» может также означать, что два или более компонентов не находятся в непосредственном контакте друг с другом, но все же взаимодействуют или осуществляют связь друг с другом. Варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, не обязательно ограничены содержанием настоящего документа.
[46] Выражение «по меньшей мере один из А, В и С» имеет то же значение, что и выражение «по меньшей мере один из А, В или С», и оба они включают в себя следующие комбинации А, В и С: только А, только В, только С, комбинация А и В, комбинация А и С, комбинация В и С и комбинация А, В и С.
[47] Выражение «А и/или В» включает следующие три комбинации: только А, только В и комбинацию А и В.
[48] Использование выражения «применимый для» или «выполненный с возможностью» в настоящем документе подразумевает открытую и инклюзивную формулировку, которая не исключает устройств, применимых для осуществления или выполненных с возможностью осуществления дополнительных задач или этапов.
[49] В дополнение, подразумевается, что использование выражения «на основе» является открытым и инклюзивным, поскольку процесс, этап, вычисление или другое действие, которое «основано» на одном или более из заявленных условий или значений, может на практике быть основано на дополнительных условиях или значениях, выходящих за рамки заявленных условий или значений.
[50] При использовании в настоящем документе таких слов, как «приблизительно», «по существу» или «примерно», включают в себя заявленное значение и среднее значение в пределах допустимого диапазона отклонения конкретного значения. Допустимый диапазон отклонения определяется специалистами в данной области техники с учетом конкретного измерения и ошибок, связанных с измерением конкретной величины (т.е. ограничений системы измерения).
[51] Такие слова, как «параллельный», «перпендикулярный» или «равный» при использовании в настоящем документе включают в себя заявленное условие и условие, схожее с заявленным условием. Диапазон схожих условий находится в пределах допустимого диапазона отклонения. Допустимый диапазон отклонения определяется специалистами в данной области техники с учетом конкретного измерения и ошибок, связанных с измерением конкретной величины (т.е. ограничений системы измерения). Например, слово «параллельный» включает в себя абсолютную параллельность и приблизительную параллельность, и допустимый диапазон отклонения приблизительной параллельности может представлять собой, например, отклонение в пределах 5 градусов; термин «перпендикулярность» включает в себя абсолютную перпендикулярность и приблизительную перпендикулярность, и приемлемый диапазон отклонения приблизительной перпендикулярности также может представлять собой, например, отклонение в пределах 5 градусов. Слово «равный» включает в себя абсолютное равенство и приблизительное равенство, и допустимый диапазон отклонения приблизительного равенства может представлять собой, например, разность между двумя равными значениями, меньшую или равную приблизительно 5% от любого из двух равных значений.
[52] Преобразовательная подстанция представляет собой подстанцию, построенную для осуществления преобразования переменного тока в постоянный ток или преобразования постоянного тока в переменный ток в процессе высоковольтной электропередачи. Сердцевиной преобразовательной подстанции является вентильный зал. Вентильный зал снабжен находящимся в нем преобразовательным вентилем. Преобразовательный вентиль представляет собой сердцевинное оборудование проекта по электропередаче. Преобразовательный трансформатор представляет собой силовой трансформатор в проекте по электропередаче. Преобразовательный трансформатор соединен с преобразовательным вентилем через высоковольтный ввод и высоковольтную шину для совместного осуществления проекта электропередачи.
[53] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предложена высоковольтная система 100 электропередачи. Как показано на ФИГ. 11, высоковольтная система 100 электропередачи включает в себя высоковольтную шину 02 и высоковольтный ввод 01. Высоковольтный ввод 01 включает в себя проводящий стержень и изоляционную гильзу 011, обернутую вокруг проводящего стержня. Проводящий стержень в высоковольтном вводе 01 соединен с высоковольтной шиной 02.
[54] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 11, высоковольтная система 100 электропередачи дополнительно включает в себя соединитель 05, первый шар 031 для выравнивания напряжения и второй шар 032 для выравнивания напряжения. Первый конец 021 высоковольтной шины 02 и первый конец проводящего стержня высоковольтного ввода 01 соединены через соединитель 05, расположенный в первом шаре 031 для выравнивания напряжения, а второй конец 022 высоковольтной шины 02 расположен во втором шаре 032 для выравнивания напряжения. Соединитель (также известный как кабельный зажим) представляет собой железный или алюминиевый металлический аксессуар, широко используемый в линиях электропередачи. Как показано на ФИГ. 11, высоковольтный ввод 01 соединен с соединителем 05, причем высоковольтный ввод 01 соединен с первым концом 021 высоковольтной шины 02 через соединитель 05.
[55] Высоковольтное оборудование подвергается комбинированному воздействию высокого напряжения, высокого тока и сильной механической нагрузки при длительной эксплуатации, поэтому внутри него создаются высокие электрические, тепловые и механические напряжения. Как показано на ФИГ. 1, проводящий стержень 1 внутри высоковольтного ввода 01 легко выделяет некоторое количество тепла, поскольку он выполняет функцию проведения тока. В случае невозможности своевременного рассеяния указанного тепла будет продолжаться накопление тепла внутри высоковольтного ввода 01, так что температура высоковольтного ввода 01 будет продолжать расти, что может вызвать повреждение изоляции высоковольтного ввода 01.
[56] Для решения проблемы слишком высокой внутренней температуры высоковольтного ввода 01 существуют два общих решения.
[57] Одно решение состоит в изменении объема и размера высоковольтного ввода 01 исходя из традиционного естественного охлаждения. Путем увеличения размера (например, диаметра) проводящего стержня увеличивают его удельную теплоемкость и площадь рассеяния тепла, что уменьшает выделение тепла проводящим стержнем. Однако стоимость изготовления в этом решении увеличится из-за увеличения размера и веса высоковольтного ввода 01.
[58] Другое решение состоит в применении жидкостного способа охлаждения, например, с использованием системы охлаждения преобразовательного вентиля для направления охлаждающей среды (например, охлаждающей жидкости) в системе охлаждения преобразовательного вентиля внутрь проводящего стержня высоковольтного ввода 01. В результате проводящий стержень полностью охлаждается, и затем охлаждающая жидкость вытекает из проводящего стержня в систему охлаждения преобразовательного вентиля. Однако, поскольку охлаждающая жидкость должна протекать между системой охлаждения преобразовательного вентиля и проводящим стержнем, может возникать риск того, что охлаждающая жидкость будет просачиваться в высоковольтный ввод 01 и в вентильный зал преобразовательного вентиля в процессе протекания, что создает серьезную угрозу для безопасности.
[59] В свете этого, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предложен высоковольтный ввод 01. Как показано на ФИГ. 1, высоковольтный ввод 01 включает в себя проводящий стержень 1 и устройство 010 воздушного охлаждения. Проводящий стержень 1 снабжен каналом 1001 для воздуха, причем указанный канал 1001 для воздуха включает в себя впускное отверстие 111 для воздуха и выпускное отверстие 121 для воздуха. Устройство 010 воздушного охлаждения включает в себя по меньшей мере один вентилятор 42, причем вентилятор 42 выполнен с возможностью выдачи потока воздуха таким образом, чтобы вдувать указанный поток воздуха в канал 1001 для воздуха через впускное отверстие 111 для воздуха.
[60] Поток воздуха, выдуваемый из сопла вентилятора 42, может вдуваться в канал 1001 для воздуха через впускное отверстие 111 для воздуха, так что имеет место явление конвекции воздуха внутри проводящего стержня 1 с отводом наружу тепла изнутри проводящего стержня 1. В результате обеспечивается возможность снижения температуры высоковольтного ввода 01 и возможность предотвращения повреждения изоляции высоковольтного ввода 01 из-за чрезмерной температуры.
[61] В высоковольтном вводе 01 в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внешний поток воздуха может вдуваться в канал 1001 для воздуха внутри проводящего стержня 1 посредством вентилятора 42, и высоковольтный ввод 01 охлаждается согласно принципу конвекции воздуха. Таким образом, при сохранении первоначального размера высоковольтного ввода 01 и исключении утечки охлаждающей среды обеспечивается возможность эффективного рассеяния тепла высоковольтным вводом 01.
[62] Для обеспечения нормальной работы устройства 010 воздушного охлаждения, в некоторых вариантах осуществления устройство 010 воздушного охлаждения включает в себя множество вентиляторов 42. Вентилятор 42 может представлять собой вентилятор воздуховсасывающего типа или вентилятор воздухонагнетательного типа.
[63] Например, как показано на ФИГ. 1, устройство 010 воздушного охлаждения включает в себя два вентилятора 42.
[64] Например, два вентилятора 42 могут работать одновременно, что обеспечивает возможность увеличения объема впуска воздуха и улучшения эффективности охлаждения проводящего стержня 1. В еще одном примере с двумя вентиляторами 42, когда один вентилятор 42 работает, другой вентилятор 42 находится в резерве. При отказе работающего вентилятора 42 начинает работать другой вентилятор 42. Режимы работы двух вентиляторов 42 могут адаптивным образом выбираться в зависимости от реальных нужд.
[65] Разумеется, устройство 010 воздушного охлаждения может включать в себя один вентилятор 42.
[66] С целью подачи электропитания на каждый вентилятор 42, высоковольтная система 100 электропередачи может дополнительно включать в себя устройство электропитания. Устройство электропитания может относиться к различным типам. Например, для подачи электропитания на каждый вентилятор 42 может использоваться бытовое устройство электропитания переменным током с напряжением от 110 В до 220 В; в качестве альтернативы, каждый вентилятор 42 получает электропитание от обеспеченной в нем батареи. С целью удобного и эффективного обеспечения длительной подачи электропитания на каждый вентилятор 42, устройство электропитания включает в себя устройство отвода энергии высокого напряжения. Устройство отвода энергии высокого напряжения выполнено с возможностью отвода электроэнергии из высоковольтной шины 02, преобразования этой электроэнергии в надежную низковольтную электроэнергию и подачи электропитания на вентилятор 42.
[67] Например, устройство отвода энергии высокого напряжения может использовать электромагнитные катушки для получения энергии или использовать конденсаторы для получения электричества с тем, чтобы подавать электропитание на вентилятор 42.
[68] Следует отметить, что электроэнергия, получаемая устройством отвода энергии высокого напряжения, может представлять собой электроэнергию переменного тока или постоянного тока с тем, чтобы удовлетворять различным требованиям к энергопотреблению вентилятора 42.
[69] На ФИГ. 16 показано устройство 10 отвода энергии высокого напряжения (то есть индуктивное устройство отвода оэнергии), которое может получать энергию согласно принципу электромагнитной индукции. Индуктивное устройство 10 отвода энергии включает в себя трансформатор 8 тока и схему 9 источника электропитания. Трансформатор 8 тока расположен на периферии высоковольтной шины 02 и может генерировать переменный ток низкого напряжения за счет электромагнитной индукции. Схема 9 электропитания выполнена с возможностью преобразования электроэнергии, вырабатываемой трансформатором 8 тока, в постоянный ток низкого напряжения. Таким образом, обеспечивается возможность локального получения энергии на высоковольтной шине 02 согласно принципу электромагнитной индукции для подачи электропитания на вентилятор 42.
[70] Трансформатор 8 тока индуцирует напряжение на периферии высоковольтной шины 02 по принципу электромагнитной индукции. Поскольку напряжение, индуцируемое трансформатором 8 тока, не может подаваться непосредственно на нагрузки, такие как вентилятор 42, индуктивное устройство 10 отвода электроэнергии дополнительно включает в себя схему 9 электропитания. Электроэнергия, получаемая трансформатором 8 тока, может обрабатываться посредством схемы 9 электропитания, и в завершение получают подходящую для вентилятора 42 стабильную мощность постоянного тока для подачи электропитания на вентилятор 42.
[71] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 16, трансформатор 8 тока включает в себя магнитный сердечник 81 и одну или более металлических катушек 82. Магнитный сердечник 81 имеет по существу цилиндрическую конструкцию и окружает внешнюю стенку высоковольтной шины 02, а металлическая катушка 82 намотана на поверхность магнитного сердечника 81. Таким образом, обеспечивается возможность индуцирования напряжения в месте, где находится высоковольтная шина 02, согласно принципу электромагнитной индукции.
[72] Например, магнитный сердечник 81 имеет один или более воздушных зазоров 811, причем указанные воздушные зазоры 811 могут проходить по существу в направлении, параллельном оси магнитного сердечника 81, и длина воздушного зазора 811 по существу равна осевой длине магнитного сердечника 81. Магнитный сердечник 81 может быть изготовлен из магнитомягкого материала.
[73] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 16, индуктивное устройство 10 отвода электроэнергии дополнительно включает в себя экранирующую оболочку 08, и в указанной экранирующей оболочке 08 расположены трансформатор 8 тока и схема 9 электропитания. Благодаря экранирующей оболочке 08 обеспечивается возможность экранирования электромагнитного излучения, и таким образом предотвращается воздействие внешней среды на работу трансформатора 8 тока и схемы 9 электропитания.
[74] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 17, схема 9 электропитания включает в себя шину 91 первичного переменного тока, шину 92 вторичного постоянного тока и схему (схемы) 90 преобразования электроэнергии. Схема 90 преобразования электроэнергии включена параллельно между шиной 91 первичного переменного тока и шиной 92 вторичного постоянного тока (выходной зажим устройства отвода энергии высокого напряжения).
[75] Металлическая катушка 82 трансформатора 8 тока подключена параллельно шине 91 первичного переменного тока схемы 9 электропитания. Электроэнергия высоковольтной шины 02 принимается через трансформатор 8 тока, затем электроэнергия поступает на шину 91 первичного переменного тока, и последующая схема 90 преобразования мощности принимает электроэнергию от шины 91 первичного переменного тока. В результате преобразования электроэнергии, полученной трансформатором 8 тока, посредством схемы 90 преобразования электроэнергии получают низковольтный постоянный ток со стабильным напряжением, и указанный низковольтный постоянный ток подают на шину 92 вторичного постоянного тока для подачи электропитания на вентилятор 42.
[76] Как показано на ФИГ. 17, схема 90 преобразования электроэнергии включает в себя схему 95 выпрямительного фильтра и схему 96 стабилизатора напряжения постоянного тока. Низковольтный постоянный ток поступает через схему 95 выпрямительного фильтра, причем указанный низковольтный постоянный ток может быть преобразован в низковольтный постоянный ток со стабильным и регулируемым напряжением посредством схемы 96 стабилизатора напряжения постоянного тока.
[77] В схеме 95 выпрямительного фильтра может быть применена схема, включающая в себя трансформатор, магистральную основную схему, фильтр и т.п. В схеме 95 выпрямительного фильтра может быть применена неуправляемая схема выпрямителя для преобразования переменного тока в постоянный ток, и затем схема 96 стабилизатора напряжения постоянного тока осуществляет стабилизацию напряжения постоянного тока посредством схемы понижения напряжения постоянного тока для преобразования постоянного тока в постоянный ток со стабильным и регулируемым напряжением, причем диапазон регулирования постоянного тока составляет от 20 В до 58 В включительно (например, 20 В, 30 В, 40 В, 50 В или 58 В). Затем постоянный ток поступает на шину 92 вторичного постоянного тока для подачи электропитания на вентилятор 42.
[78] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 17, схема 90 преобразования мощности дополнительно включает в себя переднее ответвление 93 для защиты от перенапряжения, которое выполнено с возможностью защиты последующих схем и чипов источника электропитания. Например, в переднем ответвлении 93 для защиты от перенапряжения могут быть применены двухполюсные диоды для подавления переходного напряжения.
[79] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 17, между передним ответвлением 93 для защиты от перенапряжения и схемой 95 фильтра выпрямителя параллельно включен резонансный контур 94. Посредством резонансного контура 94 обеспечивается возможность уменьшения самоиндукции металлической катушки 82 и увеличения вторичного выходного напряжения. Например, резонансный контур 94 может включать в себя резонансный конденсатор.
[80] С целью обеспечения нормальной работы индуктивного устройства 10 отвода электроэнергии, как показано на ФИГ. 17, схема 9 источника электропитания включает в себя две схемы 90 преобразования мощности. Каждая из шины 91 первичного переменного тока и шины 92 вторичного постоянного тока снабжена расположенными на ней переключателями 97.
[81] В этом случае схема 9 источника электропитания имеет два режима работы.
[82] В первом режиме работы все переключатели 97 на шине 91 первичного переменного тока и шине 92 вторичного постоянного тока замкнуты, и при размыкании одной схемы 90 преобразования мощности электроэнергия, получаемая металлической катушкой 82, соответствующей этой схеме, распределяется на другую схему 90 преобразования мощности.
[83] Во втором режиме работы все переключатели 97 на шине 91 первичного переменного тока и шине 92 вторичного постоянного тока разомкнуты, каждая металлическая катушка 82 подключена к одной схеме 90 преобразования мощности и соответствует одному вентилятору 42 для формирования двух независимых рабочих схем. В двух указанных независимых рабочих схемах, когда одна из них работает нормально, другая служит в качестве резервной схемы. При размыкании работающей схемы начинает работать другая схема для обеспечения нормальной работы схемы.
[84] На основе вышеуказанного устройства электропитания может быть выполнен способ управления вентилятором 42 согласно следующим примерам.
[85] Согласно первому способу управления, устройство электропитания выдает электроэнергию с установленной мощностью. Вентилятор 42 работает под управлением устройства электропитания. Если высоковольтный ввод 01 не включает в себя датчик 5 и контроллер 6, то устройство электропитания может выдавать электроэнергию с тремя различными мощностями. Например, устройство электропитания может раздельно выдавать электроэнергию с мощностью 0, мощностью А и мощностью В. Каждое из А и В относится к значению определенной мощности, которое может быть установлено в зависимости от конкретных ситуаций. Разные эксплуатационные мощности соответствуют разным скоростям вращения вентилятора.
[86] Согласно второму способу управления, выходную мощность устройства электропитания регулируют в зависимости от требований. Например, если высоковольтный ввод 01 включает в себя датчик (датчики) 5 (например, датчик (датчики) 5, включающие в себя: множество датчиков температуры, расположенных во впускном отверстии 111 для воздуха проводящего стержня 1, выпускном отверстии 121 для воздуха проводящего стержня 1 и в типовых местах (например, посередине) проводящего стержня 1, и датчик 55 давления воздуха, расположенный в вентиляционном канале 3) и контроллер 6, то после приема информации, подаваемой по цепи обратной связи датчиком 5, контроллер 6 управляет устройством электропитания для выдачи электроэнергии с подходящей мощностью, так что обеспечивается возможность работы вентилятора 42 с подходящей скоростью вращения.
[87] Согласно третьему способу управления, устройство электропитания выдает постоянную электроэнергию, и скорость вращения вентилятора 42 непосредственно регулируется контроллером 6. Согласно данному способу управления, устройство электропитания выдает постоянную электроэнергию, и контроллер 6 непосредственно регулирует скорость вращения вентилятора 42 с помощью информации, подаваемой по цепи обратной связи датчиком (датчиками) 5 для регулирования в реальном времени. Согласно данному способу управления, схема размещения датчика (датчиков) 5 является такой же, что и схема размещения по второму способу управления, и она не будет повторно описана в данном документе.
[88] В некоторых вариантах осуществления, если высоковольтный ввод 01 применен к высоковольтной системе 100 электропередачи, как показано на ФИГ. 11, то этот высоковольтный ввод 01 дополнительно включает в себя изоляционную гильзу 011, расположенную снаружи проводящего стержня 1, и эта изоляционная гильза 011 может выполнять изоляционную функцию.
[89] Во время работы высоковольтной системы 100 электропередачи происходит непрерывное выделение тепла внутри проводящего стержня 1, и изоляционная гильза 011, расположенная снаружи проводящего стержня 1, будет обеспечивать эффективное рассеяние тепла. Если высоковольтный ввод 01 неспособен эффективно рассеивать тепло, то температура высоковольтного ввода 01 будет повышаться, что будет приводить к повреждению изоляции высоковольтного ввода 01. В вариантах осуществления настоящего изобретения вентилятор 42 устройства 010 воздушного охлаждения может вдувать поток воздуха из сопла вентилятора 42 в канал 1001 для воздуха внутри проводящего стержня 1, так что высоковольтный ввод 01 охлаждается за счет конвекции воздуха. Таким образом, при сохранении первоначального размера высоковольтного ввода 01 и исключении утечки охлаждающей среды высоковольтный ввод 01 обеспечивает возможность реализации эффективного рассеяния тепла.
[90] В дополнение, проводящий стержень 1 может быть изготовлен из металлического материала с хорошей проводимостью. Например, этот материал может представлять собой медь или алюминий. При использовании алюминия для изготовления проводящего стержня 1 обеспечивается возможность значительного уменьшения общего веса высоковольтного ввода 01.
[91] В дополнение, поскольку изоляционная гильза 011 и проводящий стержень 1 имеют между собой зазор, может возникнуть явление разряда. Для поддержания хороших характеристик изоляции проводящий стержень 1 и изоляционная гильза 011 могут быть дополнительно снабжены изолятором, расположенным между ними.
[92] Например, изолятор может представлять собой конденсаторный сердечник, причем указанный конденсаторный сердечник включает в себя, главным образом, металлическую облицовочную трубу и изоляционную конструкцию из бумаги, пропитанной клеем на основе эпоксидной смолы, которая (конструкция) обернута вокруг внешней периферии металлической облицовочной трубы.
[93] Вентилятор 42 в устройстве 010 воздушного охлаждения может быть расположен во втором шаре 032 для выравнивания напряжения или на первом конце проводящего стержня 1 (например, вентилятор 42 может быть расположен в первом шаре 031 для выравнивания напряжения или на стороне первого шара 031 для выравнивания напряжения, ближней к первому концу проводящего стержня 1).
[94] Если вентилятор 42 расположен во втором шаре 032 для выравнивания напряжения, то этот второй шар 032 для выравнивания напряжения может иметь большой размер. Например, размер второго шара 032 для выравнивания напряжения может быть больше, чем размер первого шара 031 для выравнивания напряжения.
[95] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 1 и 2 или ФИГ. 11 и 12, устройство 010 воздушного охлаждения дополнительно включает в себя вентиляционный воздуховод 3, причем вентиляционный воздуховод 3 может включать в себя впускной воздуховод 31. Впускное отверстие впускного воздуховода 31 сообщается с соплом вентилятора 42, а выпускное отверстие впускного воздуховода 31 сообщается с впускным отверстием 111 для воздуха. Впускной воздуховод 31 выполнен с возможностью направления потока воздуха, выдуваемого вентилятором 42, в канал 1001 для воздуха проводящего стержня 1.
[96] Если вентилятор 42 расположен во втором шаре 032 для выравнивания напряжения, например, как показано на ФИГ. 11 и 12, то впускной воздуховод 31 включает в себя основной проход 311 и по меньшей мере одно ответвление 312, сообщающееся с основным проходом 311. Основной проход 311 расположен в высоковольтной шине 02 и проходит в осевом направлении высоковольтной шины 02. Участок, расположенный во втором шаре 032 для выравнивания напряжения высоковольтной шины 02, имеет сквозное отверстие (отверстия) 023, причем каждое ответвление 312 вентиляционного канала 3 проходит до области снаружи высоковольтной шины 02 через соответствующее сквозное отверстие 023 и соединено с вентилятором 42, расположенным во втором шаре 032 для выравнивания напряжения. Таким образом обеспечивается возможность предотвращения генерирования вентилятором электромагнитного поля во внешней среде, и, следовательно, обеспечивается возможность предотвращения влияния электромагнитного поля на внешнюю среду.
[97] Следует отметить, что если устройство 010 воздушного охлаждения включает в себя множество вентиляторов 42, то в различных местах в высоковольтной шине 02 может быть расположено множество сквозных отверстий 023 таким образом, чтобы это множество сквозных отверстий 023 в высоковольтной шине 02 располагались в шахматном порядке. Благодаря этому обеспечивается возможность уменьшения влияния указанного множества сквозных отверстий 023 на перенос тока в высоковольтной шине 02.
[98] Например, как показано в ФИГ. 1 и 2, вентиляционный воздуховод 3 включает в себя впускной воздуховод 31 и выпускной воздуховод 32. Впускное отверстие впускного воздуховода 31 сообщается с соплом вентилятора 42, а выпускное отверстие впускного воздуховода 31 сообщается с впускным отверстием 111 для воздуха. Выпускной воздуховод 32 сообщается с выпускным отверстием 121 для воздуха.
[99] Если устройство 010 воздушного охлаждения включает в себя множество вентиляторов 42, то сопла этого множества вентиляторов 42 могут соответствовать одному и тому же вентиляционному воздуховоду 3.
[100] Следует отметить, что впускной воздуховод 31 и впускное отверстие 111 для воздуха могут быть соединены посредством сварки или винтового соединения, и выпускной воздуховод 32 и выпускное отверстие 121 для воздуха также могут быть соединены посредством сварки или винтового соединения. Вентиляционный воздуховод 3 может представлять собой деталь из легкого металла или деталь из пластмассы.
[101] Вентиляционный воздуховод 3 может направлять поток воздуха (например, поток холодного воздуха), поступающий в проводящий стержень 1, и поток воздуха (например, поток горячего воздуха), выдуваемый из проводящего стержня 1. Впускной воздуховод 31 соединен с впускным отверстием 111 для воздуха, причем поток воздуха, выдуваемый из сопла вентилятора 42, может вдуваться во впускное отверстие 111 для воздуха через впускной воздуховод 31, и указанный поток воздуха охлаждает внутреннюю часть проводящего стержня 1 в канале 1001 для воздуха и затем выдувается из выпускного воздуховода 32 через выпускное отверстие 121 для воздуха.
[102] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 2, первый конец впускного воздуховода 31 соединен с впускным отверстием 111 для воздуха, а первый конец выпускного воздуховода 32 соединен с выпускным отверстием 121 для воздуха. Второй конец впускного воздуховода 31 расположен на определенном расстоянии (например, на расстоянии L1 по ФИГ. 2) от первого конца проводящего стержня 1, а второй конец выпускного воздуховода 32 расположен на первом конце проводящего стержня 1. Например, второй конец впускного воздуховода 31 и первый конец проводящего стержня 1 имеют определенное расстояние L1 между ними, а второй конец выпускного воздуховода 32 расположен вблизи выпускного отверстия 121 для воздуха.
[103] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 3, первый конец впускного воздуховода 31 соединен с впускным отверстием 111 для воздуха, а второй конец впускного воздуховода 31 расположен на первом конце проводящего стержня 1. Первый конец выпускного воздуховода 32 соединен с выпускным отверстием 121 для воздуха, а второй конец выпускного воздуховода 32 расположен на определенном расстоянии (например, на расстоянии L2 по ФИГ. 3) от первого конца проводящего стержня 1. Длина впускного воздуховода 31 по ФИГ. 3 меньше, чем длина впускного воздуховода 31 по ФИГ. 2, и длина выпускного воздуховода 32 по ФИГ. 3 больше, чем длина выпускного воздуховода 32 по ФИГ. 2.
[104] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 4, первый конец впускного воздуховода 31 соединен с впускным отверстием 111 для воздуха, а первый конец выпускного воздуховода 32 соединен с выпускным отверстием 121 для воздуха. Второй конец впускного воздуховода 31 и второй конец выпускного воздуховода 32 расположены на определенном расстоянии от первого конца проводящего стержня 1, и второй конец впускного воздуховода 31 отстоит от второго конца выпускного воздуховода 32 на заданное расстояние. Длина впускного воздуховода 31 по ФИГ. 4 по существу равна длине впускного воздуховода 31 по ФИГ. 2 и больше, чем длина впускного воздуховода 31 по ФИГ. 3, а длина выпускного воздуховода 32 по ФИГ. 4 по существу равна длине выпускного воздуховода 32 по ФИГ. 3 и больше, чем длина выпускного воздуховода 32 по ФИГ. 2.
[105] Следует отметить, что каждое из вышеуказанных конкретных расстояний и заданного расстояния в целом составляет не меньше 1 м. Например, заданное расстояние между вторым концом впускного воздуховода 31 и вторым концом выпускного воздуховода 32 составляет не меньше 1 м (например, оно может составлять 1 м, 1,5 м, 2 м, 2,5 м или 3 м). Таким образом обеспечивается возможность предотвращения обратного потока горячего воздуха.
[106] Поток воздуха, выдуваемый из сопла вентилятора 42, последовательно вдувается во впускное отверстие 111 для воздуха через второй конец и первый конец впускного воздуховода 31, а затем последовательно выдувается из первого конца и второго конца выпускного воздуховода 32. Таким образом, обеспечивается удобство выбора места установки вентилятора 42 в зависимости от конкретных нужд (например, вентилятор 42 может быть установлен в приемном воздуховоде 31) для рассеяния тепла высоковольтного ввода 01. В дополнение, поскольку второй конец впускного воздуховода 31 и второй конец выпускного воздуховода 32 расположены в разных местах, не будет возникать ситуация, когда поток воздуха, выдуваемый из выпускного воздуховода 32, снова вдувается в проводящий стержень 1 из впускного воздуховода 31, что обеспечивает возможность эффективного предотвращения обратного потока горячего воздуха.
[107] В некоторых вариантах осуществления устройство 010 воздушного охлаждения может не быть снабжено вентиляционным воздуховодом 3. В этом случае вентилятор 42 может быть расположен во впускном отверстии 111 для воздуха, и поток воздуха, выдуваемый соплом вентилятора 42, непосредственно вдувается в канал 1001 для воздуха через впускное отверстие 111 для воздуха.
[108] С целью облегчения установки вентилятора 42 в подходящем месте, впускной воздуховод 31 вентиляционного воздуховода 3 может быть соединен с впускным отверстием 111 для воздуха.
[109] С целью фильтрации потока воздуха, в некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 1, устройство 010 воздушного охлаждения дополнительно включает в себя фильтр 0101, причем фильтр 0101 расположен во впускном отверстии 111 для воздуха для фильтрации потока воздуха, поступающего в канал 1001 для воздуха. Например, фильтр 0101 расположен во впускном воздуховоде 31. Фильтр 0101 выполнен с возможностью фильтрации примесей в потоке воздуха для предотвращения влияния накопления примесей в потоке воздуха внутри проводящего стержня 1 на конвекционный эффект потока воздуха.
[110] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 12, устройство 010 воздушного охлаждения дополнительно включает в себя колпак (колпаки) 41 для сбора воздуха, и каждый вентилятор 42 расположен в соответствующем колпаке 41 для сбора воздуха. Колпак 41 для сбора воздуха имеет отверстие 411, и это отверстие 411 перпендикулярно направлению действия силы тяжести колпака 41 для сбора воздуха. Например, колпак 41 для сбора воздуха выполнен с закрытым верхом и открытым дном, и отверстие 411 расположено в дне колпака 41 для сбора воздуха.
[111] Отверстие 411 колпака 41 для сбора воздуха способно собирать внешний поток воздуха, так что обеспечивается возможность поступления внешнего потока воздуха в колпак 41 для сбора воздуха через отверстие 411. Вентилятор 42 в колпаке 41 для сбора воздуха способен вдувать внешний поток воздуха во впускной воздуховод 31 и затем охлаждать проводящий стержень 1 посредством этого потока воздуха таким образом, чтобы предотвращать повреждение изоляции высоковольтного ввода 01 из-за чрезмерной температуры.
[112] Если вентилятор 42 расположен во втором шаре 032 для выравнивания напряжения, то, поскольку второй конец 022 высоковольтной шины 02 соединен с оборудованием, таким как преобразовательный вентиль, во втором шаре 032 для выравнивания напряжения, в точке его соединения будет выделяться определенное количество тепла из-за наличия контактного сопротивления, приводя к тому, что температура потока воздуха в верхней части второго шара 032 для выравнивания напряжения будет выше температуры внешней среды. Благодаря размещению колпака 41 для сбора воздуха и обеспечению того, что отверстие 411 колпака 41 для сбора воздуха обращено вниз, обеспечена невозможность легкого поступления потока воздуха из верхней части второго шара 032 для выравнивания напряжения в колпак 41 для сбора воздуха через отверстие 411, так что температура в колпаке 41 для сбора воздуха близка к температуре внешней среды, что полезно для улучшения эффекта охлаждения высоковольтного ввода 01.
[113] Разумеется, в некоторых вариантах осуществления устройство 010 воздушного охлаждения может не быть снабжено колпаком 41 для сбора воздуха, и вентилятор 42 устройства 010 воздушного охлаждения непосредственно вдувает внешний поток воздуха во впускной воздуховод 31.
[114] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 12, устройство 010 воздушного охлаждения дополнительно содержит обратный клапан 43, расположенный во впускном отверстии впускного воздуховода 31. Обратный клапан 43 выполнен с возможностью допущения вдувания потока воздуха, выдуваемого вентилятором 42, во впускной воздуховод 31 и предотвращения протекания потока воздуха во впускном воздуховоде 31 обратно в вентилятор 42. Таким образом, впускное отверстие впускного воздуховода 31 допускает лишь вдувание потока воздуха во впускной воздуховод 31 и делает невозможным протекание потока воздуха во впускном воздуховоде 31 обратно в вентилятор 42, что обеспечивает возможность эффективного предотвращения обратного протекания потока воздуха. В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 12, вентилятор 42 включает в себя кожух 421 вентилятора и лопатки 422 вентилятора, расположенные внутри кожуха 421 вентилятора. Если устройство 010 воздушного охлаждения включает в себя колпак 41 для сбора воздуха, то кожух 421 вентилятора жестко соединен с колпаком 41 для сбора воздуха. Например, кожух 421 вентилятора и колпак 41 для сбора воздуха жестко скреплены посредством крепежной части 423. Крепежная часть 423 может иметь защелкивающуюся конструкцию. В качестве альтернативы, крепежная часть 423 соединена с колпаком 41 для сбора воздуха и кожухом 421 вентилятора посредством сварки. В настоящем документе крепежная часть 423 не ограничена при условии, что обеспечивается возможность жесткого скрепления кожуха 421 вентилятора и колпака 41 для сбора воздуха.
[115] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 13, высоковольтная система 100 электропередачи дополнительно включает в себя фланец 012, причем фланец 012 расположен на первом конце проводящего стержня 1 высоковольтного ввода 01, а вентилятор 42 в устройстве 010 воздушного охлаждения расположен на стороне фланца 012, удаленной от проводящего стержня 1. Впускной воздуховод 31, соединенный с вентилятором 42, непосредственно соединен с впускным отверстием 111 для воздуха канала 1001 для воздуха проводящего стержня 1. Таким образом обеспечивается простота соединения и размещения впускного воздуховода 31 и возможность удобного выполнения его установки.
[116] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 14, высоковольтная система 100 электропередачи дополнительно включает в себя множество колец 07 для выравнивания напряжения, и это множество колец 07 для выравнивания напряжения расположены на стороне первого конца проводящего стержня 1 высоковольтного ввода 01. В этом случае вентилятор 42 в устройстве 010 воздушного охлаждения может быть расположен между двумя соседними кольцами 07 для выравнивания напряжения. Благодаря размещению множества колец 07 для выравнивания напряжения обеспечивается возможность выравнивания напряжения на конце высоковольтного ввода 01, так что напряжение в каждом месте на конце высоковольтного ввода 01 будет одним и тем же.
[117] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 15, высоковольтная система 100 электропередачи дополнительно включает в себя колпак 09 для выравнивания напряжения, причем колпак 09 для выравнивания напряжения расположен на первом конце проводящего стержня 1 высоковольтного ввода 01. Колпак 09 для выравнивания напряжения может выполнять функцию обеспечения однородности электрического поля. Вентилятор 42 в устройстве 010 воздушного охлаждения расположен в кожухе 09 для выравнивания напряжения. В этом случае колпак 09 для выравнивания напряжения расположен между высоковольтным вводом 01 и соединителем 05 (или первым шаром 031 для выравнивания напряжения).
[118] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 1, устройство 010 воздушного охлаждения дополнительно включает в себя по меньшей мере один датчик 5 и контроллер 6. Указанный по меньшей мере один датчик 5 выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного из давления потока воздуха, выдаваемого вентилятором 42, температуры подшипника вентилятора 42, температуры проводящего стержня 1 или температуры потока воздуха. Контроллер 6 выполнен с возможностью управления рабочим состоянием вентилятора 42 согласно по меньшей мере одному из определенного давления потока воздуха, выдаваемого вентилятором 42, определенной температуры подшипника вентилятора 42, определенной температуры проводящего стержня 1 или определенной температуры потока воздуха.
[119] Как показано на ФИГ. 1, информация, определяемая датчиком 5, может передаваться на контроллер 6. После приема информации контроллер 6 может управлять вентилятором 42 для обеспечения его работы с разными скоростями вращения. Таким образом, контроллер 6 может управлять вентилятором 42 для обеспечения его работы с надлежащей скоростью вращения в соответствии с информацией, передаваемой датчиком 5. В результате снижается вероятность возникновения проблемы непроизводительного расхода электроэнергии вследствие чрезмерно высокой скорости вращения вентилятора 42, и температура высоковольтного ввода 01 не будет слишком высокой, что полезно для поддержания температуры высоковольтного ввода 01 в надлежащем диапазоне.
[120] При использовании вентилятора 42 для охлаждения проводящего стержня 1 необходимо обеспечить изменение температуры проводящего стержня 1. Как показано на ФИГ. 2, датчик 5 может использоваться для определения температуры проводящего стержня 1. С целью получения более полного представления о температуре и эффекте охлаждения проводящего стержня 1 могут быть определены температуры в разных местах проводящего стержня 1. Например, может быть определена температура потока воздуха перед его поступлением в проводящий стержень 1 и температура потока воздуха, вытекающего из проводящего стержня 1, и вычислена разность температур между температурой потока воздуха перед поступлением в проводящий стержень 1 и температурой потока воздуха, вытекающего из проводящего стержня 1, для понимания эффекта охлаждения проводящего стержня 1.
[121] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 1-4, указанный по меньшей мере один датчик 5 может включать в себя первый датчик 51 температуры, второй датчик (датчики) 52 температуры и по меньшей мере один третий датчик 53 температуры.
[122] Первый датчик 51 температуры расположен во впускном отверстии 111 для воздуха, и первый датчик 51 температуры выполнен с возможностью определения температуры потока воздуха, вдуваемого в канал 1001 для воздуха. Как показано на ФИГ. 2, 3 и 4, поскольку впускное отверстие 111 для воздуха соединено с впускным воздуховодом 31, первый датчик 51 температуры может быть расположен во впускном воздуховоде 31.
[123] Второй датчик 52 температуры расположен в выпускном отверстии 121 для воздуха, причем второй датчик 52 температуры выполнен с возможностью определения температуры потока воздуха, вытекающего из канала 1001 для воздуха. Как показано на ФИГ. 2, 3 и 4, поскольку выпускное отверстие 121 для воздуха соединено с выпускным воздуховодом 32, второй датчик 52 температуры может быть расположен в выпускном воздуховоде 32, который соединен с выпускным отверстием 121 для воздуха.
[124] Разумеется, если устройство 010 воздушного охлаждения не снабжено впускным воздуховодом 31 и выпускным воздуховодом 32, то первый датчик 51 температуры и второй датчик 52 температуры могут быть расположены в других местах для определения температуры потока воздуха, поступающего в канал 1001 для воздуха и вытекающего из него.
[125] Поскольку проводящий стержень 1 в высоковольтном вводе 01 расположен внутри изоляционной гильзы 011, серединное место проводящего стержня 1 в направлении его оси расположено в центральной области изоляционной гильзы 011, и рассеяние тепла вблизи указанного серединного места затруднено. Следовательно, эффект рассеяния тепла вблизи серединного места проводящего стержня 1 в направлении его оси является слабым.
[126] В свете этого, если указанный по меньшей мере один третий датчик 53 температуры включает в себя один третий датчик 53 температуры, то указанный третий датчик 53 температуры может быть расположен посередине внешней стенки OW1 (как показано на ФИГ. 1) проводящего стержня 1 в его осевом направлении, причем указанный третий датчик 53 температуры выполнен с возможностью определения температуры проводящего стержня 1.
[127] С целью более точного определения температуры в каждом месте внешней стенки проводящего стержня 1, в некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один третий датчик 53 температуры включает в себя множество третьих датчиков 53 температуры.
[128] Как показано на ФИГ. 1, указанное множество третьих датчиков 53 температуры расположены на внешней стенке OW1 проводящего стержня 1 через промежутки в осевом направлении проводящего стержня 1. Например, на ФИГ. 1 проводящий стержень 1 снабжен тремя третьими датчиками 53 температуры, причем указанные три третьих датчика 53 температуры расположены через промежутки в осевом направлении проводящего стержня 1. Таким образом обеспечивается простота определения температурных условий в разных местах проводящего стержня 1, и обеспечивается возможность своевременного обнаружения ситуации, когда локальная температура проводящего стержня 1 слишком высока.
[129] Следует отметить, что вышеприведенные описания местоположения и количества третьих датчиков 53 температуры приведены лишь в качестве примера, и они не должны рассматриваться как ограничивающие настоящее раскрытие. В вариантах практического применения третьи датчики 53 температуры могут быть установлены в других количествах и в других местах проводящего стержня 1, в зависимости от требований.
[130] В дополнение, для определения температуры подшипника вентилятора 42, как показано на ФИГ. 13, указанный по меньшей мере один датчик 5 может дополнительно включать в себя четвертый датчик 54 температуры, причем четвертый датчик 54 температуры расположен в месте, где находится подшипник вентилятора 42. Четвертый датчик 54 температуры выполнен с возможностью определения температуры подшипника вентилятора 42 для определения рабочего состояния вентилятора 42.
[131] Если высоковольтный ввод 01 применен к преобразовательному трансформатору, то высоковольтная система 100 электропередачи может дополнительно включать в себя пятый датчик температуры. Пятый датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры масла внутри стояка преобразовательного трансформатора. С помощью вышеуказанного по меньшей мере одного третьего датчика 53 температуры, расположенного на внешней стенке проводящего стержня 1, и пятого датчика температуры, обеспечивается возможность вычисления разности температур между проводящим стержнем 1 и стояком преобразовательного трансформатора.
[132] Таким образом обеспечивается возможность того, чтобы температура высоковольтного ввода 01 гарантированно находилась в диапазоне от 40°С до 100°С включительно (например, составляла 40°С, 50°С, 65°С, 80°С или 90°С), и разность температур между температурой проводящего стержня 1 высоковольтного ввода 01 и температурой масла внутри стояка преобразовательного трансформатора составляла не выше 40°С (например, 15°С, 20°С, 25°С, 30°С или 35°С).
[133] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 1, указанный по меньшей мере один датчик 5 дополнительно включает в себя датчик 55 давления воздуха, и указанный датчик 55 давления воздуха расположен во впускном воздуховоде 31. Если устройство 010 воздушного охлаждения включает в себя фильтр 0101, то датчик 55 давления воздуха может определять, закупорен ли фильтр 0101. Датчик 55 давления воздуха выполнен с возможностью определения давления потока воздуха во впускном воздуховоде 31. Если устройство 010 воздушного охлаждения включает в себя фильтр 0101, то обеспечивается возможность определения того, закупорен ли фильтр 0101, согласно информации, подаваемой по цепи обратной связи датчиком 55 давления воздуха.
[134] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 1-5, канал 1001 для воздуха включает в себя впускной канал 11 для воздуха и выпускной канал 12 для воздуха. Первый конец впускного канала 11 для воздуха и первый конец выпускного канала 12 для воздуха расположены на первом конце проводящего стержня 1, впускное отверстие 111 для воздуха расположено на первом конце впускного канала 11 для воздуха, и выпускное отверстие 121 для воздуха расположено на первом конце выпускного канала 12 для воздуха. Второй конец впускного канала 11 для воздуха и второй конец выпускного канала 12 для воздуха сообщаются друг с другом в месте, которое находится в проводящем стержне 1 вблизи второго конца проводящего стержня 1. Например, для описания первого конца и второго конца может быть сделана ссылка на левый конец и правый конец по ФИГ. 5 соответственно.
[135] С целью лучшего охлаждения внутренней части проводящего стержня 1, канал 1001 для воздуха включает в себя впускной канал 11 для воздуха и выпускной канал 12 для воздуха. После поступления во впускной канал 11 для воздуха через впускное отверстие 111 для воздуха, внешний поток воздуха поступает в выпускной канал 12 для воздуха в месте, находящемся вблизи второго конца проводящего стержня 1. После теплообмена поток воздуха (например, поток горячего воздуха) выдувается из выпускного отверстия 121 для воздуха через выпускной канал 12 для воздуха. Поскольку впускной канал 11 для воздуха и выпускной канал 12 для воздуха обеспечены раздельно, обеспечивается возможность осуществления полного теплообмена между потоком воздуха и каналом 1001 для воздуха, что полезно для повышения эффективности теплообмена.
[136] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 5, проводящий стержень 1 дополнительно имеет множество ответвляющихся каналов 21, и указанное множество ответвляющихся каналов 21 выполнены с возможностью сообщения впускного канала 11 для воздуха с выпускным каналом 12 для воздуха. Поток воздуха во впускном канале 11 для воздуха может непосредственно поступать в выпускной канал 12 для воздуха через множество ответвляющихся каналов 21. Таким образом обеспечивается возможность возмущения обратного потока воздуха посредством множества ответвляющихся каналов 21, что увеличивает турбулентность потока и улучшает теплообменный эффект.
[137] В дополнение обеспечивается также возможность непосредственного охлаждения некоторых участков проводящего стержня 1 по мере необходимости посредством указанного множества ответвляющихся каналов 21.
[138] В некоторых вариантах осуществления, с целью разделения канала 1001 для воздуха внутри проводящего стержня 1, как показано на ФИГ. 5, 6 и 7, проводящий стержень 1 включает в себя тело 1002 проводящего стержня в виде полой конструкции и трубу 2 воздушного охлаждения, расположенную в теле 1002 проводящего стержня и проходящую в осевом направлении тела 1002 проводящего стержня. Пространство внутри трубы 2 воздушного охлаждения образует впускной канал 11 для воздуха, а пространство между наружной стенкой OW2 (как показано на ФИГ. 5) трубы 2 воздушного охлаждения и внутренней стенкой IW1002 (как показано на ФИГ. 5) тела 1002 проводящего стержня образует выпускной канал 12 для воздуха.
[139] Первый конец трубы 2 воздушного охлаждения является по существу копланарным с первым концом тела 1 проводящего стержня (см. ФИГ. 5), или первый конец трубы 2 воздушного охлаждения проходит наружу от первого конца тела 1 проводящего стержня (см. ФИГ. 6 и 7). Второй конец трубы 2 воздушного охлаждения отстоит от внутренней стороны второго конца проводящего стержня 1 на заданное расстояние (например, на расстояние L3 по ФИГ. 5), так что впускной канал 11 для воздуха сообщается с выпускным каналом 12 для воздуха. В результате поток воздуха, выдуваемый вентилятором 42 устройства 010 воздушного охлаждения, поступает внутрь трубы 2 воздушного охлаждения через впускной воздуховод 31 и вытекает из выпускного канала 12 для воздуха, расположенного между внешней стенкой трубы 2 воздушного охлаждения и внутренней стенкой проводящего стержня 1, что приводит к теплообмену потока воздуха с проводящим стержнем 1 во всех направлениях и является полезным для улучшения общего эффекта охлаждения проводящего стержня 1.
[140] Поскольку труба 2 воздушного охлаждения установлена внутри проводящего стержня 1, с целью фиксации трубы 2 воздушного охлаждения, как показано на ФИГ. 5, проводящий стержень 1 может дополнительно включать в себя по меньшей мере один опорный участок 72, расположенный в выпускном канале 12 для воздуха, причем указанный по меньшей мере один опорный участок 72 зажат между внешней стенкой трубы 2 воздушного охлаждения и внутренней стенкой тела 1002 проводящего стержня.
[141] Например, опорный участок 72 может быть выполнен из изоляционного материала, причем поверхность каждого опорного участка 72 упирается во внешнюю стенку трубы 2 воздушного охлаждения, а противоположная поверхность опорного участка 72 упирается во внутреннюю стенку тела 1002 проводящего стержня. Таким образом, опорный участок 72 сравнительно прочно зажат между внешней стенкой трубы 2 воздушного охлаждения и внутренней стенкой тела 1002 проводящего стержня, так что труба 2 воздушного охлаждения и тело 1002 проводящего стержня являются по существу соосными, что полезно для поддержания сравнительной стабильности пространства между ними. Кроме того, опорный участок 72 может дополнительно играть определенную роль в изоляции тока и ударной амортизации.
[142] Как показано на ФИГ. 5, с целью поддержания плавного потока воздуха, каждый опорный участок 72 имеет отверстие 721 для потока. Отверстие 721 для потока проходит через опорный участок 72 по существу в осевом направлении тела 1002 проводящего стержня, причем отверстие 721 для потока выполнено с возможностью обеспечения плавного прохождения через него потока воздуха.
[143] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 6, проводящий стержень 1 дополнительно включает в себя направляющую лопатку (лопатки) 22, расположенную на внешней стенке трубы 2 воздушного охлаждения, причем направляющая лопатка 22 выполнена с возможностью направления потока воздуха, вдуваемого в выпускной канал 12 для воздуха, в сторону выпускного отверстия 121 для воздуха. Таким образом, возможно направление потока воздуха, вдуваемого в выпускной канал 12 для воздуха, посредством направляющей лопатки 22, чтобы обеспечить возможность получения потока воздуха с разными скоростями и направлениями, что полезно для улучшения охлаждающего эффекта на разных участках проводящего стержня 1.
[144] Следует отметить, что направляющая лопатка 22 может быть установлена на внешней стенке трубы 2 воздушного охлаждения посредством сварки.
[145] В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 7, в осевом направлении трубы 2 воздушного охлаждения значения внешних диаметров трубы 2 воздушного охлаждения неодинаковы. Поскольку значения внешних диаметров трубы 2 воздушного охлаждения различны в осевом направлении трубы 2 воздушного охлаждения, размеры зазоров между внешней стенкой трубы 2 воздушного охлаждения и внутренней стенкой тела 1002 проводящего стержня также различны, и направление потока воздуха также изменяется в процессе протекания в направлении выпускного отверстия 121 для воздуха. Таким образом, обеспечивается также возможность получения потока воздуха с разными скоростями и направлениями для достижения разного охлаждения на разных участках проводящего стержня 1.
[146] В некоторых вариантах осуществления, с целью разделения канала 1001 для воздуха в проводящем стержне 1, как показано на ФИГ. 10, проводящий стержень 1 включает в себя тело 1002 проводящего стержня в виде полой конструкции и перегородку 04, расположенную в теле 1002 проводящего стержня и проходящую в осевом направлении тела 1002 проводящего стержня. Перегородка 04 разделяет пространство внутри тела 1002 проводящего стержня на впускной канал 11 для воздуха и выпускной канал 12 для воздуха в направлении толщины перегородки 04. На ФИГ. 10 впускной канал 11 для воздуха образован внутренней стенкой верхней части тела проводящего стержня и верхней поверхностью перегородки 04, а выпускной канал 12 для воздуха образован внутренней стенкой нижней части тела проводящего стержня и нижней поверхностью перегородки 04.
[147] Первый конец перегородки 04 является по существу копланарным с первым концом проводящего стержня 1, или же первый конец перегородки 04 проходит наружу от первого конца проводящего стержня 1. Второй конец перегородки 04 отстоит от внутренней стороны второго конца проводящего стержня 1 на заданное расстояние (например, на расстояние L4 по ФИГ. 10), так что впускной канал 11 для воздуха сообщается с выпускным каналом 12 для воздуха.
[148] Например, как показано на ФИГ. 10, перегородка 04 расположена посередине тела 1002 проводящего стержня. Поток воздуха поступает из впускного канала 11 для воздуха в верхней части тела проводящего стержня и затем вытекает из выпускного канала 12 для воздуха в нижней части тела проводящего стержня после теплообмена с проводящим стержнем 1. Направления стрелок на ФИГ. 10 показывают направления потока воздуха.
[149] Следует отметить, что с целью фиксации перегородки 04, показанной на ФИГ. 10, на теле 1002 проводящего стержня может быть обеспечена фиксирующая конструкция в соответствующем месте внутри тела 1002 проводящего стержня. Например, в теле 1002 проводящего стержня может быть обеспечена канавка, и в соответствующей канавке может быть обеспечена перегородка 04.
[150] В некоторых вариантах осуществления, для разделения канала 1001 для воздуха в проводящем стержне 1, как показано на ФИГ. 8 и 9, проводящий стержень 1 снабжен множеством сквозных отверстий 101, причем указанное множество сквозных отверстий 101 проходят по существу в осевом направлении проводящего стержня 1, и указанное множество сквозных отверстий 101 сообщаются друг с другом на внутренней стороне второго конца проводящего стержня 1. Часть указанного множества сквозных отверстий 101 образуют впускной канал 11 для воздуха, а другая часть указанного множества сквозных отверстий 101 образуют выпускной канал 12 для воздуха.
[151] Диаметры указанного множества сквозных отверстий 101 могут быть одинаковыми или разными. Например, диаметр сквозного отверстия 101 в серединном месте может быть больше, чем диаметр каждого из сквозных отверстий 101 в периферийном месте (см. ФИГ. 9).
[152] Как показано на ФИГ. 8 и 9, проводящий стержень 1, который изготовлен за одно целое, имеет сотовую конструкцию. Например, то сквозное отверстие 101 из указанного множества сквозных отверстий 101, которое расположено в серединном месте, образует впускной канал 11 для воздуха, а те сквозные отверстия 101, которые расположены на краю проводящего стержня 1, образуют выпускной канал 12 для воздуха.
[153] Как показано на ФИГ. 8, впускной канал 11 для воздуха сообщается с впускным отверстием 111 для воздуха на первом конце проводящего стержня 1. В направлении, перпендикулярном осевому направлению проводящего стержня 1, выпускное отверстие 121 для воздуха расположено во внешней стенке проводящего стержня 1, причем указанное выпускное отверстие 121 для воздуха расположено вблизи первого конца проводящего стержня 1. Устройство 010 воздушного охлаждения дополнительно содержит уплотнительные головки 71, причем указанные уплотнительные головки 71 расположены на первом конце проводящего стержня 1, и указанные уплотнительные головки 71 выполнены с возможностью уплотнения тех сквозных отверстий 101 из указанного множества сквозных отверстий 101, которые служат в качестве выпускного канала 12 для воздуха, так что обеспечивается возможность вытекания потока воздуха из выпускного отверстия 121 для воздуха.
[154] Вышеприведенные описания представляют собой лишь конкретные варианты осуществления настоящего раскрытия, однако объем защиты настоящего раскрытия этим не ограничивается. Любые изменения или замены, которые легко могут быть предложены специалистом в данной области техники в рамках технического объема настоящего раскрытия, должны быть включены в объем защиты настоящего раскрытия. Следовательно, объем защиты настоящего раскрытия должен определяться объемом защиты формулы изобретения.
[155] Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что объем раскрытия, вовлеченный в настоящее раскрытие, не ограничен техническими решениями, основанными на конкретных комбинациях вышеупомянутых технических признаков, и что он также должен охватывать другие технические решения, основанные на любой комбинации вышеуказанных технических признаков или их эквивалентов, без отклонения от идеи настоящего раскрытия. Например, возможны технические решения, созданные путем замены вышеупомянутых признаков на технические признаки с аналогичными функциями, раскрытыми в некоторых вариантах осуществления (но без ограничения ими).
Изобретение относится к области технологий электропередачи. Технический результат - предотвращение создания высоких электрических, тепловых и механических напряжений внутри высоковольтного оборудования, используемого для выполнения высоковольтной электропередачи, при его длительной эксплуатации под воздействием высокого напряжения, высокого тока и сильной механической нагрузки. Технический результат достигается тем, что высоковольтный ввод включает в себя проводящий стержень и устройство воздушного охлаждения. Проводящий стержень имеет внутри канал для воздуха, причем канал для воздуха включает в себя впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха. Устройство воздушного охлаждения включает в себя по меньшей мере один вентилятор, причем вентилятор выполнен с возможностью выдачи потока воздуха таким образом, чтобы вдувать указанный поток воздуха в указанный канал для воздуха через указанное впускное отверстие для воздуха. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 17 ил.
1. Высоковольтный ввод, содержащий:
проводящий стержень, вокруг которого обернута изоляционная гильза и который имеет расположенный в нем канал для воздуха, причем указанный канал для воздуха включает в себя впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха, также указанный канал для воздуха включает в себя впускной канал для воздуха и выпускной канал для воздуха, при этом первый конец впускного канала для воздуха и первый конец выпускного канала для воздуха расположены на первом конце проводящего стержня, впускное отверстие для воздуха расположено на первом конце впускного канала для воздуха, а выпускное отверстие для воздуха расположено на первом конце выпускного канала для воздуха, и второй конец впускного канала для воздуха и второй конец выпускного канала для воздуха сообщаются друг с другом в месте, которое находится в проводящем стержне вблизи второго конца проводящего стержня, и
устройство воздушного охлаждения, включающее в себя по меньшей мере один вентилятор, причем вентилятор выполнен с возможностью выдачи потока воздуха таким образом, чтобы вдувать указанный поток воздуха в указанный канал для воздуха через указанное впускное отверстие для воздуха и выдувать указанный поток из канала для воздуха через выпускное отверстие.
2. Высоковольтный ввод по п. 1, в котором устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя:
по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью определения по меньшей мере одного из давления потока воздуха, выдаваемого вентилятором, температуры подшипника вентилятора, температуры проводящего стержня или температуры потока воздуха, и
контроллер, выполненный с возможностью управления рабочим состоянием вентилятора согласно по меньшей мере одному из определенного давления потока воздуха, выдаваемого вентилятором, определенной температуры подшипника вентилятора, определенной температуры проводящего стержня или определенной температуры потока воздуха.
3. Высоковольтный ввод по п. 2, в котором указанный по меньшей мере один датчик включает в себя по меньшей мере одно из:
первого датчика температуры, расположенного во впускном отверстии для воздуха, причем первый датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры потока воздуха перед вдуванием в указанный канал для воздуха,
второго датчика температуры, расположенного в выпускном отверстии для воздуха, причем второй датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры потока воздуха, вытекающего из канала для воздуха,
по меньшей мере одного третьего датчика температуры, расположенного на внешней стенке проводящего стержня, причем каждый третий датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры проводящего стержня, или
четвертого датчика температуры, расположенного на подшипнике вентилятора, причем указанный четвертый датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры подшипника вентилятора.
4. Высоковольтный ввод по п. 3, в котором указанный по меньшей мере один третий датчик температуры включает в себя один третий датчик температуры, и указанный один третий датчик температуры расположен посередине внешней стенки проводящего стержня в осевом направлении проводящего стержня, или
указанный по меньшей мере один третий датчик температуры включает в себя множество третьих датчиков температуры, и указанное множество третьих датчиков температуры расположены на внешней стенке проводящего стержня через промежутки в осевом направлении проводящего стержня, или
устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя вентиляционный воздуховод, причем вентиляционный воздуховод включает в себя впускной воздуховод, впускное отверстие указанного впускного воздуховода сообщается с соплом вентилятора, и выпускное отверстие указанного впускного воздуховода сообщается с указанным впускным отверстием для воздуха канала для воздуха, указанный по меньшей мере один датчик дополнительно включает в себя датчик давления воздуха, и датчик давления воздуха выполнен с возможностью определения давления потока воздуха в указанном впускном воздуховоде.
5. Высоковольтный ввод по п. 1, в котором устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя:
вентиляционный воздуховод, причем вентиляционный воздуховод включает в себя впускной воздуховод, впускное отверстие указанного впускного воздуховода сообщается с соплом вентилятора, и выпускное отверстие указанного впускного воздуховода сообщается с впускным отверстием для воздуха канала для воздуха.
6. Высоковольтный ввод по п. 5, в котором устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя обратный клапан, расположенный во впускном отверстии впускного воздуховода, причем обратный клапан выполнен с возможностью допущения вдувания потока воздуха, создаваемого вентилятором, во впускной воздуховод и предотвращения протекания потока воздуха во впускном воздуховоде обратно в вентилятор, и/или
вентиляционный воздуховод дополнительно включает в себя выпускной воздуховод, причем выпускной воздуховод сообщается с выпускным отверстием для воздуха.
7. Высоковольтный ввод по любому из пп. 1-6, в котором указанный по меньшей мере один вентилятор включает в себя множество вентиляторов, и/или
устройство воздушного охлаждения дополнительно включает в себя по меньшей мере один колпак для сбора воздуха, и каждый вентилятор расположен в соответствующем колпаке для сбора воздуха, указанный колпак для сбора воздуха имеет отверстие, и указанное отверстие перпендикулярно направлению силы тяжести колпака для сбора воздуха, и/или
устройство воздушного охлаждения дополнительно содержит фильтр, причем фильтр расположен во впускном отверстии для воздуха и выполнен с возможностью фильтрации потока воздуха, поступающего в указанный канал для воздуха.
8. Высоковольтный ввод по п. 1, в котором проводящий стержень дополнительно имеет множество ответвляющихся каналов, и указанное множество ответвляющихся каналов обеспечивают сообщение впускного канала для воздуха с выпускным каналом для воздуха.
9. Высоковольтный ввод по п. 1, в котором проводящий стержень включает в себя тело проводящего стержня в виде полой конструкции и трубу воздушного охлаждения, расположенную в теле проводящего стержня и проходящую в осевом направлении тела проводящего стержня, и пространство внутри трубы воздушного охлаждения образует впускной канал для воздуха, а пространство между наружной стенкой трубы воздушного охлаждения и внутренней стенкой тела проводящего стержня образует выпускной канал для воздуха.
10. Высоковольтный ввод по п. 9, в котором проводящий стержень дополнительно включает в себя по меньшей мере один опорный участок, расположенный в выпускном канале для воздуха, и указанный по меньшей мере один опорный участок зажат между внешней стенкой трубы воздушного охлаждения и внутренней стенкой тела проводящего стержня.
11. Высоковольтный ввод по п. 10, в котором опорный участок имеет отверстие для потока, причем отверстие для потока проходит через указанный опорный участок по существу в осевом направлении тела проводящего стержня.
12. Высоковольтный ввод по п. 9, в котором проводящий стержень дополнительно включает в себя направляющую лопатку, расположенную на внешней стенке трубы воздушного охлаждения, причем направляющая лопатка выполнена с возможностью направления потока воздуха, вдуваемого в выпускной канал для воздуха, в направлении к выпускному отверстию для воздуха, или
в осевом направлении трубы воздушного охлаждения наружные диаметры трубы воздушного охлаждения неодинаковы.
13. Высоковольтный ввод по п. 1, в котором проводящий стержень содержит тело проводящего стержня в виде полой конструкции и перегородку, расположенную в теле проводящего стержня и проходящую в осевом направлении тела проводящего стержня, причем перегородка делит пространство внутри тела проводящего стержня на впускной канал для воздуха и выпускной канал для воздуха в направлении толщины перегородки.
14. Высоковольтный ввод по п. 1, в котором проводящий стержень снабжен множеством сквозных отверстий, каждое из которых проходит в осевом направлении проводящего стержня и которые сообщаются друг с другом на внутренней стороне второго конца проводящего стержня, часть указанного множества сквозных отверстий образует впускной канал для воздуха, а другая часть образует выпускной канал для воздуха.
15. Высоковольтный ввод по п. 14, в котором то сквозное отверстие из указанного множества сквозных отверстий, которое расположено посередине проводящего стержня, образует впускной канал для воздуха, а те сквозные отверстия, которые расположены на краю проводящего стержня, образуют выпускной канал для воздуха.
16. Высоковольтная система электропередачи, содержащая: высоковольтную шину,
высоковольтный ввод, причем высоковольтный ввод представляет собой высоковольтный ввод по п. 1, и проводящий стержень в высоковольтном вводе соединен с указанной высоковольтной шиной, и
устройство отвода энергии высокого напряжения, причем выходной зажим устройства отвода энергии высокого напряжения соединен с устройством воздушного охлаждения, и устройство отвода энергии высокого напряжения выполнено с возможностью отвода электроэнергии из высоковольтной шины и подачи электропитания на устройство воздушного охлаждения.
17. Высоковольтная система электропередачи по п. 16, дополнительно содержащая:
соединитель и
первый шар для выравнивания напряжения и второй шар для выравнивания напряжения, причем
первый конец высоковольтной шины соединен с первым концом проводящего стержня в высоковольтном вводе через соединитель, расположенный в первом шаре для выравнивания напряжения, а второй конец высоковольтной шины расположен во втором шаре для выравнивания напряжения.
18. Высоковольтная система электропередачи по п. 16, в которой высоковольтная система электропередачи дополнительно включает в себя первый шар для выравнивания напряжения и второй шар для выравнивания напряжения, и вентилятор расположен в первом шаре для выравнивания напряжения или во втором шаре для выравнивания напряжения, или
высоковольтная система электропередачи дополнительно содержит колпак для выравнивания напряжения, причем колпак для выравнивания напряжения расположен на первом конце высоковольтного ввода, и вентилятор расположен в указанном колпаке для выравнивания напряжения, или
высоковольтная система электропередачи дополнительно содержит множество колец для выравнивания напряжения, причем указанное множество колец для выравнивания напряжения расположены на стороне первого конца высоковольтного ввода, и вентилятор расположен между двумя соседними кольцами для выравнивания напряжения, или
высоковольтная система электропередачи дополнительно содержит фланец, причем фланец расположен на первом конце высоковольтного ввода, и вентилятор расположен на стороне фланца, удаленной от проводящего стержня.
| EP 3065147 A1, 07.09.2016 | |||
| ОХЛАЖДЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ УСТРОЙСТВ | 2008 |
|
RU2465668C2 |
| ОХЛАЖДЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ УСТРОЙСТВ | 2006 |
|
RU2399108C2 |
| CN 104332248 A, 04.02.2015 | |||
| CN 209880289 U, 31.12.2019 | |||
| СПОСОБ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ МНОГОКОРПУСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО МНОГОКОРПУСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 1996 |
|
RU2131371C1 |
