Устройство для отвода тепла Советский патент 1980 года по МПК H01F27/18 H01F27/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ТЕПЛА

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вэ ывозащищенному электрооборудованию, используемому преимущественно в шахтах.

Известны вэрывозащитные шахтные сухие трансформаторы, содержащие обмотки и магнитопровод, расположенные в кожухе с развитой поверхностью охлаждения. Теплоотвод от обмоток к кожуху ос пцествляется путем естественной конвекции воздуха, заполняющего оболочку, что создает большой перепад температур между обмотками и кожухом 1. Эти трансформаторы отличаются низкой эффективностью теплоотдачи и, следовательно, большими габаритами и весом. Такая конструкция непригодна для создания трансформаторов больших мощностей.

Более эффективно охлаждаются трансформаторы, в которых тепло от обмоток к гофрированному кожуху отводится с помощью теплоотводяй1Их элементов в виде двух параллельных пластин, одни концы которых расположены между обмотками, а другие входят Б гофры кожуха 2, Между теплоотВОДЯ1ДИМИ пластинами размещены

рифленные биметаллические пластины которые, выгибаясь под воздействием тепла, плотно прижимают теплоотвбдящие пластины к гофрам, улучшая таким образом условия теплоотдачи.

Однако недостатком данного теплоотводящего устройства являе ся все еще значительное термическое сопротивление между обм-рткой и кожухом, .

0 определяемое в основном значитель.ным термическим сопротивлением теппоотводящих пластин, которое прямо пропорционально, длине пластины и обратно пропорционально коэффициенту

5 теплопроводности материала и геометрической поверхности пластины. По этой причине в качестве материала теплоо;гводящих пластин выбирают дефицитные материалы со сравнительно

0 высокой теплопроводностью, например алюминий.

Наличие значительного термического сопротивления теплоотводящей пластины приводит к тому обстоятельст5ву, что температурное поле по длине пластины распределяется крайне неравномерно. Концы пластин, расположенные между обмотками,имеют максимальную температуру, а концы пластин.

0

входящие в гофры кожуха, имеют температуру порядка 50% от начальной. Соответствейнс, падает и теплоотдача по Йлин6 пластины От ее поверхности к внутренней поверхности гофр кожуха.

Нерйвномерное температурное поле пластин определяет неравномерность температурного поля гофр кожуха и соответственно, снижение теплоотдачи по длине от их поверхности в окружающую среду.

Таким образом, наличие термическогб сопротивления пластин приводит к неравномерному распределению температурного поля по длине пластин и гофр кожуха и, как следствие, к неполному использованию геометрической теплоотдающей поверхности пластин to гофр.

низкая эффективность теплоотдачи описанного теплоотйодящего устройства не позволяет применять егодля трансформаторов повьш $нных мощностей.

Целью изобретенМя является повышение эффективности теплоотдачи устройства для отвода теп.ла за счет более равномерного распределения темпёратуры по всей поверхябсти теплоотводящих элементов.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве для отвода тепла в трансформаторах, содержащем гофрированный кожух и теплоотводящие элементы, выполненные в виде двух параллельных пластин, одни концы которых размещены между охлаждае чыми элементами трансформатора, а другие в гофрах кожуха, теплоотводящие элементы .снабжены тепловыми трубами, которые установлены между параллельными пластинами и жестко, скреплены

с ними. - . : . - , . . .,

Кроме того, тепловые трубы могут быть установлены под углом к горизонтальной плоскости. На фиг. 1 изображена часть трансформатора с теплоотводящими элементами; на фиг. 2 - теплоотводящий элемент; на.фиг. 3 - разрез А-А фиг.2

Теплоотводящие элементы I установлена между частями обмотки 2 и входят в гофры кожуха 3, который заполнен кварцевым заполнителем 4, служащим целям взрьшозащиты и одновременно улучшающим теплоотвод от теплоотводящих элементов 1 к гофрам кожуха 3. Каждый теплоотводящий элемент 1 содержит вакуумированные тепловые трубы 5, установленные между двумя параллельными пластинами 6 и жестко скрепленные с ними. Тепловые трубы 5 расположены под небольшим углом (3-10°) к горизонтальной плоскости и заправлены порцией жидкого теплоносителя, наприме дистиллирован ной водой.

Тепловые потери в обмотках 2, выделяемые при работе трансформатора. Отводятся посредством теплопроводности через слой главной изоляции на концы пластин 6 и тепловых трубок 5, 5 которые размещены между обмотками 2. Так как термическое сопротивление тепловых трубок 5 в десятки раз меньше, чем термическое сопротивление пластин 6,° то тепловой поток обмоток

Q 2 посредством испарительно-конденсационного процесса теплопередачи, имеющегЬ место в тепловой трубе, перелается по тепловой трубе, вдоль всей длины теплоотводящих элементов 1.

При этом температурные потери по длине трубы 5 практически отсутствуют и температурное поле по длине трубы является равномерным. Тепловой поток от тепловых труб 5 посредством теплопроводности передается на тепло0 отводящие пластины 6, встречая при этом на своем пути лишь незначительное термическое сопротивление, обусловленное ТОЛЩИНОЙ пластин б, и далее на гофры кожуха 3. Соответственно,

Формула изобретения

j тем, что, с целью повышения эффективности теплоотдачи за счет более равномерно.го распределения температуры повсей поверхности теплоотводящих элементов, теплоотводящие элеQ менты снабжены тепловыми трубами, которые установлены между параллельными пластинами и жестко скреплены с ними.

5 трубы установлены под углом к горизонтальнбй плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

трансформаторы и подстанции. М., Энергия, с. 9-19, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 515170, кл. Н 01 F 27/08. 1973.