一种变压器

摘要

本发明公开了一种变压器，包括调节散热单元，包括循环管道、与循环管道一侧连接的调节架组件、与循环管道另一侧连接的散热组件、设置于散热组件一侧的触发组件，以及对称设置于调节架组件内的调节块；调节块采用负热膨胀材料。本发明的有益效果为通过在现有的变压器上加装调节散热单元，在保证整体散热的基础上对温度较高区域进行自动调节，提高该区域的水冷管路行程，增强局部的散热效率，并且在提高散热能力的同时自动触发散热风扇对过热后的循环管道进行风冷散热，风扇待机时节约能源，提高整体装置的使用寿命。

权利要求

1.一种变压器，其特征在于：包括，

调节散热单元（100），包括循环管道（101）、与所述循环管道（101）一侧连接的调节架组件（102）、与所述循环管道（101）另一侧连接的散热组件（103）、设置于所述散热组件（103）一侧的触发组件（104），以及对称设置于所述调节架组件（102）内的调节块（105）；

还包括变压器（200），所述变压器（200）侧面设置有四组散热片（201）；所述调节散热单元（100）设置于所述散热片（201）内；

所述散热组件（103）包括设置于所述循环管道（101）侧面的风冷筒（103a）、与所述循环管道（101）连接的储水箱（103b），以及与所述循环管道（101）连接的循环泵（103c）；循环泵（103c）用于水流循环，风冷筒（103a）一侧设置有多组出风口并与循环管道（101）其中一段连接；

所述循环管道（101）包括流动管（101a）、与所述流动管（101a）连接的矩形管（101b）、与所述矩形管（101b）连接的活动管（101c）、与所述活动管（101c）连接的卡扣移动管（101d），以及与所述卡扣移动管（101d）连接的余量管（101e）；矩形管（101b）设置在绕组上中部3/4处，并且底部留有一定余量向下伸出绕组区域；

所述调节架组件（102）包括T型架体（102a）、设置于所述T型架体（102a）外侧的T型限位封板（102b）、设置于所述T型架体（102a）中部的容腔（102c），以及设置于所述容腔（102c）中部的弹性件（102d）；T型限位封板（102b）设置于调节架组件（102）外侧，对循环管道（101）一侧进行防护，循环管道（101）另一侧与变压器（200）外侧贴合，通过水的流动带走热量进行散热；

所述容腔（102c）包括横向矩形腔（102c‑1）、与所述横向矩形腔（102c‑1）连通的弧形承托腔（102c‑2）、与所述弧形承托腔（102c‑2）连通的竖向矩形腔（102c‑3）；所述横向矩形腔（102c‑1）顶部设置有固定套筒（102a‑1），所述固定套筒（102a‑1）与所述流动管（101a）固定连接，所述弧形承托腔（102c‑2）与所述竖向矩形腔（102c‑3）连通处设置有活动套筒（102a‑

2）；竖向矩形腔（102c‑3）对卡扣移动管（101d）限位，使卡扣移动管（101d）沿直线上下移动；

设置弧形承托腔（102c‑2）对矩形管（101b）的余量部分起到承托作用，并且在矩形管（101b）被推压时进行导向，便于矩形管（101b）在横向矩形腔（102c‑1）内扩大行程，提高散热效率；

所述矩形管（101b）设置于所述横向矩形腔（102c‑1）和所述弧形承托腔（102c‑2）内，所述活动管（101c）顶部与所述矩形管（101b）底部连接，并一端伸出所述活动套筒（102a‑2）；

所述卡扣移动管（101d）中部设置有卡接扣（101d‑1），所述卡扣移动管（101d）设置于所述竖向矩形腔（102c‑3）内；

所述调节块（105）设置于所述横向矩形腔（102c‑1）内并对称设置于所述矩形管（101b）两侧；

所述调节块（105）采用负热膨胀材料。

2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于：所述T型限位封板（102b）包括对称设置于其底部的垂直移动限位槽（102b‑1）；所述T型架体（102a）包括设置于其底部的弧形导向块（102a‑3），以及设置于所述弧形导向块（102a‑3）一侧的水平限位块（102a‑4）。

3.如权利要求2所述的变压器，其特征在于：所述触发组件（104）包括与所述垂直移动限位槽（102b‑1）连接的垂直移动块（104a）、与所述卡接扣（101d‑1）插接的从动插接块（104b）、与所述垂直移动块（104a）和所述从动插接块（104b）顶部连接的从动板（104c）、与所述从动板（104c）连接的缓坡板（104d）、与所述缓坡板（104d）坡体处接触的接通复原件（104e）、设置于所述接通复原件（104e）一侧的第一通电片（104f）和第二通电片（104g）、与所述第一通电片（104f）线路连接的供电电源（104h），以及与所述第二通电片（104g）线路连接的风扇（104i）；所述风扇（104i）与所述风冷筒（103a）连接。

4.如权利要求3所述的变压器，其特征在于：所述缓坡板（104d）一侧设置有弧形配合坡（104d‑1），所述弧形配合坡（104d‑1）宽度自下至上逐渐缩小；所述接通复原件（104e）包括导电块（104e‑1）、与所述变压器（200）侧面连接的固定板（104e‑2）、设置于所述导电块（104e‑1）侧面的延长板（104e‑3），以及两端分别与所述固定板（104e‑2）和所述延长板（104e‑3）连接的复原弹簧（104e‑4）；所述固定板（104e‑2）与所述导电块（104e‑1）插接；所述导电块（104e‑1）与所述弧形配合坡（104d‑1）接触的一端设置为弧形。

5.如权利要求4所述的变压器，其特征在于：所述弹性件（102d）包括双槽容纳箱（102d‑

1）、多组对称设置于所述双槽容纳箱（102d‑1）两侧的挤压弹簧（102d‑2）、与所述挤压弹簧（102d‑2）末端连接的斜向挤压块（102d‑3），以及与所述斜向挤压块（102d‑3）连接的半弧形推块（102d‑4）。

说明书

一种变压器

技术领域

[0001] 本发明涉及变压器技术领域，特别是一种变压器。

背景技术

[0002] 变压器是一种成套的变压设备，可用于终端供电和环网供电，转换十分方便，保证了供电的可靠性和灵活性，但是变压器在运行过程中会产生很多热量，传统的变压器散热
主要是通过在器身内设置风道或油道，通过气体或油的循环流动带走热量进行散热，其结
构复杂，制造维修难度高，且对于变压器的类型针对性强，不具有普遍适用性，传统的也有
用散热片散热的方式的，但是散热片通常是设置在内部，通过通风孔将热量散发出去，但是
这样的散热效率不高。变压器在运行过程中温度最高的地方位于绕组上中部3/4处，此处温
度最高，散热压力最大，现有的散热方法无法针对重点防护区域自动调节散热，并且散热效
率较低，降低变压器的使用寿命。

发明内容

[0003] 鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

[0004] 因此，本发明的目的是提供一种变压器，其能够自动调节散热区域，增加对高温区域的水冷面积，适应性提高局部的散热效率，并且节约能源，提高装置使用寿命。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种变压器，其包括调节散热单元，包括循环管道、与循环管道一侧连接的调节架组件、与循环管道另一侧连接的散热组
件、设置于散热组件一侧的触发组件，以及对称设置于调节架组件内的调节块；调节块采用
负热膨胀材料。

[0006] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：还包括变压器，变压器侧面设置有四组散热片；调节散热单元设置于散热片内。

[0007] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：散热组件包括设置于循环管道侧面的风冷筒、与循环管道连接的储水箱，以及与循环管道连接的循环泵。

[0008] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：循环管道包括流动管、与流动管连接的矩形管、与矩形管连接的活动管、与活动管连接的卡扣移动管，以及与卡扣移动管连接的余
量管。

[0009] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：调节架组件包括T型架体、设置于T型架体外侧的T型限位封板、设置于T型架体中部的容腔，以及设置于容腔中部的弹性件。

[0010] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：容腔包括横向矩形腔、与矩形腔连通的弧形承托腔、与弧形承托腔连通的竖向矩形腔；横向矩形腔顶部设置有固定套筒，固定套筒
与流动管固定连接，弧形承托腔与竖向矩形腔连通处设置有活动套筒；矩形管设置于横向
矩形腔和弧形承托腔内，活动管顶部与矩形管底部连接，并一端伸出活动套筒；卡扣移动管
中部设置有卡接扣，卡扣移动管设置于竖向矩形腔内；调节块设置于横向矩形腔内并对称
设置于矩形管两侧。

[0011] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：T型限位封板包括对称设置于其底部的垂直移动限位槽；T型架体包括设置于其底部的弧形导向块，以及设置于弧形导向块一侧的
水平限位块。

[0012] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：T型限位封板包括对称设置于其底部的垂直移动限位槽；T型架体包括设置于其底部的弧形导向块，以及设置于弧形导向块一侧的
水平限位块。

[0013] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：缓坡板一侧设置有弧形配合坡，弧形配合坡宽度自下至上逐渐缩小；接通复原件包括导电块、与变压器侧面连接的固定板、设置于
导电块侧面的延长板，以及两端分别与固定板和延长板连接的复原弹簧；固定板与导电块
插接。

[0014] 作为本发明变压器的一种优选方案，其中：弹性件包括双槽容纳箱、多组对称设置于双槽容纳箱两侧的挤压弹簧、与挤压弹簧末端连接的斜向挤压块，以及与斜向挤压块连
接的半弧形推块。

[0015] 本发明的有益效果：本发明通过在现有的变压器上加装调节散热单元，在保证整体散热的基础上对温度较高区域进行自动调节，提高该区域的水冷管路行程，增强局部的
散热效率，并且在提高散热能力的同时自动触发散热风扇对过热后的循环管道进行风冷散
热，风扇待机时节约能源，提高整体装置的使用寿命。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本
领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它
的附图。其中：

[0017] 图1为变压器的使用场景图。

[0018] 图2为变压器的调节散热单元整体结构图。

[0019] 图3为图2的局部放大图。

[0020] 图4为图2的部分省略图。

[0021] 图5为变压器的T型架体结构图。

[0022] 图6为变压器的弹性件结构图。

[0023] 附图标记：调节散热单元100、循环管道101、调节架组件102、散热组件103、触发组件104、调节块105、变压器200、散热片201、风冷筒103a、储水箱103b、循环泵103c、流动管
101a、矩形管101b、活动管101c、卡扣移动管101d、余量管101e、T型架体102a、T型限位封板
102b、容腔102c、弹性件102d、横向矩形腔102c‑1、弧形承托腔102c‑2、竖向矩形腔102c‑3、
固定套筒102a‑1、活动套筒102a‑2、卡接扣101d‑1、垂直移动限位槽102b‑1、弧形导向块
102a‑3、水平限位块102a‑4、垂直移动块104a、从动插接块104b、从动板104c、缓坡板104d、
接通复原件104e、第一通电片104f、第二通电片104g、供电电源104h、风扇104i、弧形配合坡
104d‑1、导电块104e‑1、固定板104e‑2、延长板104e‑3、复原弹簧104e‑4、双槽容纳箱102d‑
1、挤压弹簧102d‑2、斜向挤压块102d‑3，以及半弧形推块102d‑4。

具体实施方式

[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0025] 实施例1

[0026] 参照图1 图6，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种变压器，其包括调节~
散热单元100，该单元可拆卸安装在任意变压器200外侧，对变压器200进行水冷散热。

[0027] 具体的，调节散热单元100，包括循环管道101、与所述循环管道101一侧连接的调节架组件102、与所述循环管道101另一侧连接的散热组件103、设置于所述散热组件103一
侧的触发组件104，以及对称设置于所述调节架组件102内的调节块105。

[0028] 所述调节块105采用负热膨胀材料。应说明的是，负热膨胀是指在一定的温度范围内的平均线膨胀系数或体膨胀系数为负值的一类化合物，是材料科学中近年来新兴的学科
分支。负热膨胀(NTE)材料是指在一定温度范围内的平均线膨胀系数或体膨胀系数为负值
的一类材料，与通常的热胀冷缩的材料具有相反的热学性质。由于科学好奇心的驱动，更重
要的是能够应用于制备可控热膨胀及零膨胀材料，减少因温度较大或较快变化时产生的热
应力，NTE材料越来越受到科学工作者和工程技术人员的广泛关注。诸如航空航天方面(航
天器的天线和天线支架材料等)、光学器件方面(望远镜、激光通信、光纤通信系统等)、力学
器件方面(分析天平、精密时钟)等高新技术领域，利用低热膨胀系数材料或零膨胀系数材
料，可以大大的提高器件的抗热冲击性能。利用NTE材料制备可控膨胀及零膨胀材料，既可
以采用单一材料调节组分，又可采用复合材料的方式。本实施例中的负热膨胀材料可采用
现有技术。

[0029] 进一步的，还包括变压器200，所述变压器200侧面设置有四组散热片201；所述调节散热单元100设置于所述散热片201内。

[0030] 进一步的，所述散热组件103包括设置于所述循环管道101侧面的风冷筒103a、与所述循环管道101连接的储水箱103b，以及与所述循环管道101连接的循环泵103c。循环泵
103c用于水流循环，可采用现有的循环泵。风冷筒103a一侧设置有多组出风口并与循环管
道101其中一段连接，提高风扇104i的风冷效率。

[0031] 进一步的，所述循环管道101包括流动管101a、与所述流动管101a连接的矩形管101b、与所述矩形管101b连接的活动管101c、与所述活动管101c连接的卡扣移动管101d，以
及与所述卡扣移动管101d连接的余量管101e。矩形管101b设置在绕组上中部3/4处，并且底
部留有一定余量向下伸出绕组区域，便于温度变化时进行填充。

[0032] 进一步的，所述调节架组件102包括T型架体102a、设置于所述T型架体102a外侧的T型限位封板102b、设置于所述T型架体102a中部的容腔102c，以及设置于所述容腔102c中
部的弹性件102d。T型限位封板102b设置于调节架组件102外侧，对循环管道101一侧进行防
护，循环管道101另一侧与变压器200外侧贴合，通过水的流动带走热量进行散热。

[0033] 进一步的，所述容腔102c包括横向矩形腔102c‑1、与所述横向矩形腔102c‑1连通的弧形承托腔102c‑2、与所述弧形承托腔102c‑2连通的竖向矩形腔102c‑3；所述横向矩形
腔102c‑1顶部设置有固定套筒102a‑1，所述固定套筒102a‑1与所述流动管101a固定连接，
所述弧形承托腔102c‑2与所述竖向矩形腔102c‑3连通处设置有活动套筒102a‑2。竖向矩形
腔102c‑3对卡扣移动管101d限位，使卡扣移动管101d沿直线上下移动。设置弧形承托腔
102c‑2对矩形管101b的余量部分起到承托作用，并且在其被推压时进行导向，便于矩形管
101b在横向矩形腔102c‑1内扩大行程，提高散热效率。

[0034] 所述矩形管101b设置于所述横向矩形腔102c‑1和所述弧形承托腔102c‑2内，所述活动管101c顶部与所述矩形管101b底部连接，并一端伸出所述活动套筒102a‑2；所述卡扣
移动管101d中部设置有卡接扣101d‑1，所述卡扣移动管101d设置于所述竖向矩形腔102c‑3
内。

[0035] 应说明的是，采用横向矩形腔102c‑1和竖向矩形腔102c‑3的名称分别表示横向为其长度方向和竖向为其长度方向，横向矩形腔102c‑1为温度最高的绕组位置。参照图4，矩
形管101b在安装时为竖向矩形管。

[0036] 所述调节块105设置于所述横向矩形腔102c‑1内并对称设置于所述矩形管101b两侧。

[0037] 进一步的，所述T型限位封板102b包括对称设置于其底部的垂直移动限位槽102b‑1；所述T型架体102a包括设置于其底部的弧形导向块102a‑3，以及设置于所述弧形导向块
102a‑3一侧的水平限位块102a‑4。通过垂直移动限位槽102b‑1和垂直移动块104a插接对从
动板104c限位，使其在卡扣移动管101d拉动下保持直线运动。弧形导向块102a‑3在余量管
101e沿活动套筒102a‑2向上移动时起到导向作用，水平限位块102a‑4使余量管101e保持平
整。

[0038] 进一步的，所述触发组件104包括与所述垂直移动限位槽102b‑1连接的垂直移动块104a、与所述卡接扣101d‑1插接的从动插接块104b、与所述垂直移动块104a和所述从动
插接块104b顶部连接的从动板104c、与所述从动板104c连接的缓坡板104d、与所述缓坡板
104d坡体处接触的接通复原件104e、设置于所述接通复原件104e一侧的第一通电片104f和
第二通电片104g、与所述第一通电片104f线路连接的供电电源104h，以及与所述第二通电
片104g线路连接的风扇104i；所述风扇104i与所述风冷筒103a连接。第一通电片104f、第二
通电片104g，以及导电块104e‑1均采用导电材料，第一通电片104f和第二通电片104g之间
设置有空隙，空隙的宽度与导电块104e‑1宽度相同，当导电块104e‑1进入空隙后，第一通电
片104f和第二通电片104g接通，使供电电源104h持续对风扇104i供电，风扇104i开始工作
并对循环管道101其中一端进行风冷散热，降低水流的温度，提高水冷散热效率。

[0039] 进一步的，所述缓坡板104d一侧设置有弧形配合坡104d‑1，所述弧形配合坡104d‑1宽度自下至上逐渐缩小；所述接通复原件104e包括导电块104e‑1、与所述变压器200侧面
连接的固定板104e‑2、设置于所述导电块104e‑1侧面的延长板104e‑3，以及两端分别与所
述固定板104e‑2和所述延长板104e‑3连接的复原弹簧104e‑4；所述固定板104e‑2与所述导
电块104e‑1插接；所述导电块104e‑1与所述弧形配合坡104d‑1接触的一端设置为弧形。

[0040] 进一步的，所述弹性件102d包括双槽容纳箱102d‑1、多组对称设置于所述双槽容纳箱102d‑1两侧的挤压弹簧102d‑2、与所述挤压弹簧102d‑2末端连接的斜向挤压块102d‑
3，以及与所述斜向挤压块102d‑3连接的半弧形推块102d‑4。斜向挤压块102d‑3和挤压弹簧
102d‑2设置为多组，便于挤压矩形管101b适应调节块105的变化。半弧形推块102d‑4与矩形
管101b外侧贴合，在不影响散热的基础上便于推动矩形管101b。

[0041] 本装置工作过程分为三种：初始状态、变化状态，以及负载状态。其中，初始状态为：将调节散热单元100加装至变压器200外侧，接通循环泵103c，在寒冷季节时，散热压力
较小，冷水通过循环管道101进行循环，通过水冷和散热片201风冷共同作用满足变压器200
的散热需求，此时风扇104i处于待机状态，节约能源。

[0042] 变化状态：横向矩形腔102c‑1处的温度较高，设置在矩形管101b两侧对其进行限位的调节块105吸热缩小，矩形管101b在弹性件102d的挤压下始终保持与调节块105的贴
合，由于矩形管101b顶部的流动管101a与固定套筒102a‑1固定连接，矩形管101b底部的活
动管101c可沿活动套筒102a‑2移动，因此在弹性件102d的挤压下设置在弧形承托腔102c‑2
内的矩形管101b余量将进入横向矩形腔102c‑1并向两侧挤压，即初始状态下的竖向矩形管
逐渐变化为横向矩形管，从而逐渐增大横向矩形腔102c‑1内的水流总行程，在此过程中的
水流总行程随着横向矩形腔102c‑1区域内的温度变化动态变化。设置在循环管道101外的
散热片201通过外界风自然散热，辅助循环管道101散热，风冷和水冷相结合满足装置的整
体散热需求，此时风扇104i仍处于待机状态。

[0043] 负载状态：此时依靠自然风冷已经无法满足装置的整体需求，在变化状态中的矩形管101b由初始状态下的竖向矩形管达到横向矩形管。由于矩形管101b的形态变化使底部
的余量管101e整体进入竖向矩形腔102c‑3内，从动板104c在卡扣移动管101d的拖动下从底
部到达最顶部，使导电块104e‑1在弧形配合坡104d‑1的挤压下的一端进入第一通电片104f
和第二通电片104g之间的空隙，使供电电源104h与风扇104i接通，风扇104i在风冷筒103a
内对循环管道101末端一段进行散热，保证水流循环时的低温，提高装置的使用寿命。

[0044] 综上，通过在现有的变压器上加装调节散热单元，在保证整体散热的基础上对温度较高区域进行自动调节，提高该区域的水冷管路行程，增强局部的散热效率，并且在提高
散热能力的同时自动触发散热风扇对过热后的循环管道进行风冷散热，风扇待机时节约能
源，提高整体装置的使用寿命。

[0045] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术
方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发
明的权利要求范围当中。