高压电载流管及具有其的高压套管制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高压电载流管及具有其的高压套管，其中，高压电载流管包括管体；第一流通通道和第二流通通道，设置在管体内并适于使冷却介质流动，并且第一流通通道和第二流通通道均沿管体的径向方向延伸；第一连通腔体和第二连通腔体，设置在管体内，第一流通通道的第一端和第二流通通道的第一端通过第一连通腔体连通，第一流通通道的第二端和第二流通通道的第二端通过第二连通腔体连通；冷却结构，设置在管体上，并位于第一连通腔体处；单向流通结构，设置在第二流通通道内。本实用新型专利技术的技术方案解决了现有技术中的载流管通电后发出的热量难以排出的缺陷。发出的热量难以排出的缺陷。发出的热量难以排出的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
高压电载流管及具有其的高压套管


[0001]本技术涉及高压电传输设备
，具体涉及一种高压电载流管及具有其的高压套管。

技术介绍

[0002]随着我国特高压输电技术的不断发展，输电容量需求不断增大，高压输电设备的电压电流等级要求不断提高，特高压直流输电电压已由
±
800kV 提升至
±
1100kV，输电电流已由5000A提升至6250A。高压设备在长期运行中承受着高电压、大电流以及强机械负荷的叠加作用，内部存在很高的电、热及机械应力。高压设备的电、热性能相互影响，实际运行中所发生的设备电气绝缘失效与其热性能有直接联系。为了输送更大功率的电能，需要加大输送电流与电压，造成高压电气设备运行过程中产生更高的电应力及热损耗，严重制约了电气设备在特高压工程的应用。例如超/特高压干式套管运行电压等级高，电能传输功率大，套管中心载流导体的载流量大、发热量高，套管内部均热问题突出，实际运行经验表明大部分干式套管的绝缘失效是由套管内部温度过高而导致其绝缘材料发生热膨胀所引起。
[0003]为了克服此问题，目前通常采用两种技术路线，一是增大电气设备的体积和重量，例如套管，通过将导电杆做粗从而降低发热量(芯体内径也将同步增大)、芯体厚度尺寸变大从而可以减小电应力的方式，确保套管绝缘材料的电应力和运行温度在安全运行范围内；二是在采取有效的热管理方式，例如换流阀，通过将给发热元件配备散热器的方式，由散热器中循环流动的去离子水不断将元件的热量带到室外散发的方式，保证元件维持在设计温度范围内。/>[0004]对于高压套管而言，目前采用增大组部件的体积、重量以及采用更优质的进口原材料来克服高电压、大电流下套管遇到电应力大和温升控制难的问题，但这样又导致套管出现环氧绝缘芯子尺寸过大、套管重量增加过多、制造成本高昂、良品率低和运行温度高、运行可靠性低的新问题，极大地影响了单条输电容量占北京近一半半用电量的特高压工程的推广和应用。

技术实现思路

[0005]因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的载流管通电后发出的热量难以排出的缺陷，从而提供一种高压电载流管及具有其的高压套管。通过设计一种新的套管结构降低套管电应力和热应力，降低套管整体的运行温度。
[0006]为了解决上述问题，本技术提供了一种高压电载流管，包括：管体；第一流通通道和第二流通通道，设置在管体内并适于使冷却介质流动，并且第一流通通道和第二流通通道均沿管体的径向方向延伸；第一连通腔体和第二连通腔体，设置在管体内，第一流通通道的第一端和第二流通通道的第一端通过第一连通腔体连通，第一流通通道的第二端和第二流通通道的第二端通过第二连通腔体连通；冷却结构，设置在管体上，并位于第一连通腔体处；单向流通结构，设置在第二流通通道内，单向流通结构配置为使冷却介质由第一连
通腔体至第二连通腔体的方向单向流动。
[0007]可选地，管体为中空结构，第一流通通道和第二流通通道设置在管体的侧壁上。
[0008]可选地，第一流通通道为多个，多个第一流通通道沿管体的周向间隔设置，第二流通通道设置在相邻的两个第一流通通道之间。
[0009]可选地，管体为中空结构，第一流通通道设置在管体的侧壁上，管体的中空部分形成第二流通通道。
[0010]可选地，第一流通通道为多个，多个第一流通通道沿管体的周向间隔设置。
[0011]可选地，冷却结构包括多个间隔设置的散热翅片。
[0012]可选地，高压电载流管还包括套设在管体外的均压环，散热翅片的两端分别与管体的外侧壁和均压环的内侧壁连接，多个散热翅片呈放射状设置。
[0013]可选地，管体上设置有与第一连通腔体连通的排气阀。
[0014]本技术还提供了一种高压套管，包括高压电载流管以及套设在高压电载流管外的绝缘套，高压电载流管为上述的高压电载流管。
[0015]可选地，高压套管被配置为至少穿过一个接地平面，且高压套管的至少一端与换流阀连接。
[0016]可选地，高压套管的一端与换流阀连接，另一端与变压器连接，以使高压套管适于传输高电压和高电流。
[0017]本技术具有以下优点：
[0018]利用本技术的技术方案，当高压套管工作时，高压电载流管的管体发出热量，由于管体的位于第一连通腔体的冷却介质通过冷却结构进行冷却，因此第二连通腔体内的冷却介质的温度大于第一连通腔体内的冷却介质的温度。通过温度差使得冷却介质产生压力差，冷却介质通过第一流通管道从第二连通腔体流动至第一连通腔体，并在第二连通腔体进行冷却。由于第二流通通道内设置有单向流通结构，因此冷却后的冷却介质在压力的推动下通过第二流通通道，从第一连通腔体流回至第二连通腔体，并重新吸收管体发出的热量。由此可见，当高压套管工作时，第一流通通道和第二流通通道内的冷却介质在温差的作用下形成自循环，从而持续不断的对管体进行冷却，保证高压套管始终处于一个合理的温度区间内。因此本技术的技术方案解决了现有技术中的载流管通电后发出的热量难以排出的缺陷。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1示出了本技术的高压电载流管的实施例一的结构示意图；
[0021]图2示出了图1中高压电载流管的剖视示意图；
[0022]图3示出了图1中高压电载流管的管体与均压环的配合示意图；
[0023]图4示出了图1中高压电载流管的均压环与散热翅片的结构示意图；以及
[0024]图5示出了本技术的高压电载流管的实施例二的结构示意图。
[0025]附图标记说明：
[0026]10、管体；20、第一流通通道；30、第二流通通道；40、第一连通腔体；50、第二连通腔体；60、冷却结构；61、散热翅片；70、单向流通结构；80、均压环；90、排气阀。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电载流管，其特征在于，包括：管体(10)；第一流通通道(20)和第二流通通道(30)，设置在所述管体(10)内并适于使冷却介质流动，并且所述第一流通通道(20)和所述第二流通通道(30)均沿所述管体(10)的径向方向延伸；第一连通腔体(40)和第二连通腔体(50)，设置在所述管体(10)内，所述第一流通通道(20)的第一端和所述第二流通通道(30)的第一端通过所述第一连通腔体(40)连通，所述第一流通通道(20)的第二端和所述第二流通通道(30)的第二端通过所述第二连通腔体(50)连通；冷却结构(60)，设置在所述管体(10)上，并位于所述第一连通腔体(40)处；单向流通结构(70)，设置在所述第二流通通道(30)内，所述单向流通结构(70)配置为使所述冷却介质由所述第一连通腔体(40)至所述第二连通腔体(50)的方向单向流动。2.根据权利要求1所述的高压电载流管，其特征在于，所述管体(10)为中空结构，所述第一流通通道(20)和所述第二流通通道(30)设置在所述管体(10)的侧壁上。3.根据权利要求2所述的高压电载流管，其特征在于，所述第一流通通道(20)为多个，多个所述第一流通通道(20)沿所述管体(10)的周向间隔设置，所述第二流通通道(30)设置在相邻的两个所述第一流通通道(20)之间。4.根据权利要求1所述的高压电载流管，其特征在于，所述管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杉，刘泽洪，王绍武，郭贤珊，黄勇，张进，宋胜利，李金忠，卢理成，周建辉，李云鹏，王航，侯俊义，朱毅，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：