Устройство для отвода тепла

Устройство для отвода тепла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ЗПТ

«>@4 Мцуд (51)PA. Кл.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 230775 (21) 2158847/24-07

Н Ol F 27/18

Н 01 F 27/22 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР ло делам наооретеннй н открытий (23) Приоритет -

Опубликовано 0502.80. Бюллетень ¹ 5 (5Ç) УДК 536.24:

:621.314.?13. .5(088.8) Дата опубликования описания 070280

A. И. Кубрак, A. И. Плетнев, М. !I. Степанищев, В. н. Колчак, Э, П. Михайленко, И. С. Десюкевич, A. Д. Шнырев, В. В. Сенин, Ф. Ф. Молодкин и H. В. Трофимов (72) Авторы

- изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ТЕПЛА

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

Известны взрывозащитные шахтные сухие трансформаторы, содержащие обмотки и магнитопровод, расположенные в кожухе с развитой поверхностью охлаждения. Теплоотвод от обмоток к кожуху. осуществляется путем естественной конвекции воздуха, заполняющего оболочку, что создает большой перепад температур между обмотками и кожухом (1). Эти трансформаторы отличаются низкой эффективностью

I теплоотдачи и, следовательно, боль- шими габаритами и весом. Такая конструкция. непригодна для создания трансформаторов больших мощностей.

Голее эффективно охлаждаются трансформаторы, в которых тепло от обмоток к гофрированному кожуху отводится с помощью теплоотводящих элементов в виде двух параллельных пластин, одни концы которых расположены между обмотками, а другие входят в гофры кожуха (2). Между теплоот«

30 водящими пластинами размещены рнфленные биметаллические пластины которые-, выгибаясь под воздействием тепла, плотно прижимают теплоотводящие пластины к гофрам, улучшая таким образом условия теплоотдачи.

Однако недостатком данного теплоотводящего устройства является все еще значительное термическое сопро-, тивление между обмоткой и кожухом, определяемое в основном значительйым термическим сопротивлением теппоотводящих пластин, которое прямо пропорционально.длине пластины и обратно пропорционально коэффициенту теплопроводности материала и геометрической поверхности пластины.

По этой причине в качестве материала теплоотводящих пластин выбирают дефицитнйе материалы со сравнительно высокой теплопроводностью, например алюминий °

Наличие значительного термического сопротивления теплоотводящей пластины привсдит к тому обстоятельству, что температурное поле по длине пластины распределяется крайне не-. равномерно. Концы пластин, расположенные между обмотками, имеют максимальную температуру, а концы пластин, 714521

Кроме того, тепловые трубы могут

1 быть уетановлены под углом к горизонтальной плоскости.

На фиг. 1 изображена часть трансформатора с теплоотводящими элементами; на фиг. 2 — теплоотводящий элемент; на. фиг. 3 — разрез A-A фиг.2.

Теплоотводящие элементы 1 установлены между частями обмотки 2 и входят в гофры кожуха 3, который заполнен кварцевым заполнителем 4, служащим целям взрывоэащиты и одновременно улучшающим теплоотвод от теплоотводящих элементов 1 к гофрам кожуха 3. Каждый теплоотводящий эле«лент 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 тейлоносителя, например дистиллирован ной водой.

60 входящие в гофры кожуха, имеют температуру порядка 50% от начальной.

Соответственно, падает и теплоотда» ча по длине пластины от ее поверхности к внутренней поверхности гофр кожуха. 5

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

Таким образом;- наличие термического сопротивления пластин приводит к неравномерному распределению температурного поля по длине пластин и гофр кожуха и, как следствие, к неполному использованию геометрической теплоотдающей поверхности пластин и гофр. низкая эффективность теплоотдачи . описанного теплоотводящего устройства не позволяет применять его для трансформаторов повышенных мощностей.

Целью изобретения является повышение эффективности теплоотдачи устрОйства для отвода тепла за счет бо- 25 лее равномерного распределения тем пературы по всей поверхности теплоотводящих элементов.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве для отвода теп- 30 ла в трансформаторах., содержащем гофрированный кожух и теплоотводящие элементы, выполненные в виде двух параллельных пластин, одни концы которых размещены между охлаждаемыми 35 элементами трансформатора, а другие в гофрах кожуха, теплоотводящие элементы .снабжены тепловыми трубами, которые установлены между параллельными пластинами и жестко скреплены 40 с ними. .

Тепловые потери в обмотках 2, выделяемые при работе трансформатора, отводятся посредством теплопроводнос« ти через слой главной изоляции на концы пластин 6 и тепловых трубок 5, которые размещены между обмотками 2.

Так как термическое сопротивление тепловых трубок 5 в десятки раз меньше, чем термическое сопротивление пластик 6, то тепловой поток обмоток

2 посредством испарительно-конденсационного процесса теплопередачи, имеющего место в тепловой трубе, Передается 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 теплоотводящие пластины 6, встречая при этом на своем пути лишь незначительное термическое сопротивление, обусловленное толщиной пластин 6, и далее на гофры кожуха 3. Соответственно, равномерно распределяется температурное поле по всей поверхности теплоотводящих элементов 1 и гофр кожуха

3, что приводит к увеличению эффективной теплоотдающей поверхности теплортводящих элементов 1 и гофр кожуха 3 и в конечном итоге к повышению эффективности теплоотдачи трансформатора.

Формула изобретения

1. Устройство для отвода тепла, например, во взрывозащищенных тарнсформаторах, содержащее гофрированный кожуY. и теплоотводящне элементы, выполненные в виде двух параллельных пластин, одни концы которых размещены между охлаждаемыми элементами трансформатора, а другие — в гофрах кожуха, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности теплоотдачи за счет более равномерного распределения температуры по всей поверхности теплоотводящих элементов, теплоотводящие элементы снабжены тепловыми трубами, которые установлены между параллельными пластинами и жестко скреплены с ними.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что тепловые трубы установлены под углом к горизонтальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зайцев И. И. и др. Кварценаполнеыные взрывобезопасные Шахтные трансформаторы и подстанции. М., Энергия, с. 9-19, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 515170, кл. н 01 Г 27/08. 1973.

714521 л-л фнг. 3 !!!ПП!П !!:3 ак а з 9 30 4/5 Э Тираж 84 4 Подписное

Филиап ППП Патент, r. Ужгород, ул ° Проектная,4