本發(fā)明屬于變壓器技術(shù)領域,尤其是涉及一種能減小損耗的變壓器。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)使用的變壓器,其內(nèi)部繞組通常采用銅線或鋁線制成,隨著變壓器發(fā)電量的增加,銅線上傳遞的電流增大,銅線的溫度鑄件升高,其電阻也不斷增大,使得大部分的電能都損耗在了銅線上,電損耗率非常高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種電能損耗低、節(jié)能環(huán)保的能減小損耗的變壓器。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種能減小損耗的變壓器,包括箱體和設于箱體內(nèi)的繞組;所述繞組包括鐵芯和繞設于鐵芯上的鉍系超導線;所述箱體內(nèi)設有液氮,所述繞組至少部分浸于所述液氮中;所述箱體包括外層和內(nèi)層,所述內(nèi)、外層之間形成一腔室,所述腔室為真空室,該腔室內(nèi)設有保溫件;所述內(nèi)層連接一用于將箱體內(nèi)的氣體排出的排氣管,所述排氣管連接一回收裝置。本發(fā)明利用了鉍系超導線在液氮溫度(約為-197℃)下可到達無電阻狀態(tài)的特性,在箱體內(nèi)設置了液氮,以將箱體內(nèi)溫度維持在約-197℃,使得鉍系超導線處于無電阻狀態(tài),極大程度的減小了鉍系超導線上的電能損耗,基本達到無損耗的狀態(tài),實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保;同時由于鉍系超導線處于無電阻狀態(tài),使得其對于電流的輸出非常大,可達到高于90%的電流輸出,極大程度的提高發(fā)電效率;通過將腔室抽真空,并在其內(nèi)設置保溫棉,使得外界的溫度不會傳遞至箱體內(nèi),有效防止箱體內(nèi)的液氮受到溫度影響而發(fā)生揮發(fā);設置了排氣管,可對箱體內(nèi)受熱揮發(fā)的氮氣進行排出,有效防止氮氣在封閉的箱體內(nèi)堆積而使得箱體發(fā)生爆炸,保證設備的安全性。
進一步的,所述回收裝置包括殼體、與所述排氣管相連的壓縮器、用于驅(qū)動壓縮器動作的驅(qū)動件及一端與所述壓縮器相連的回流管,該回流管另一端連通至所述箱體;通過壓縮器對氮氣進行壓縮行程液氮,再通過回流管重新回流至箱體內(nèi),實現(xiàn)氮氣的回收利用,節(jié)約資源,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
進一步的,所述回流管為彎曲狀設置,所述殼體上設有多個散熱窗口,所述回流管靠近于所述散熱窗口的一側(cè)上間隔的設有多個散熱片;由于壓縮過程中需要大量放熱,通過將回流管設置成彎曲狀,增大液氮的回流長度,從而對壓縮后的液氮進行有效降溫;同時,設置了散熱片和散熱窗口,回流管上的熱量可快速傳遞至散熱片上,并通過散熱窗口將熱量散發(fā)出去,實現(xiàn)液氮的快速散熱,保證回流至箱體內(nèi)的液氮始終為正常溫度下的液氮。
優(yōu)選的,所述驅(qū)動件與所述壓縮器通過一連接器相連;通過連接器的設置,極大程度的減小電機工作時的抖動對壓縮器造成影響,壓縮器不易損壞,使用壽命長。
進一步的,所述箱體上設有一接線柱,所述繞組通過一引出部件與該接線柱電連;通過接線柱將繞組的電流向外引出,通過引出部件與接線柱相連,防止鉍系超導線處于非液氮溫度環(huán)境,實現(xiàn)電流的高輸出。
優(yōu)選的,所述引出部件包括由所述鉍系超導線延伸出的引線和與所述接線柱相連的導電銅;所述導電銅設于所述腔室內(nèi),并埋設于所述保溫件內(nèi);由于鉍系超導線的阻值是隨著溫度的增加而增大,從而鉍系超導線在腔室位置時阻值會急劇上升,使得輸出的電流非常小;從而經(jīng)過腔室的部分采用導電銅來代替鉍系超導線進行電流輸出,保證設備的正常運行,電流輸出率高;且導電銅埋設在保溫棉中,通過保溫棉對導電銅進行隔熱處理,防止導電銅發(fā)熱產(chǎn)生的熱量向液氮進行熱傳遞,減小液氮的氣化情況。
優(yōu)選的,所述引線與導電銅的連接處設有一隔離板,該隔離板設于所述腔室內(nèi),并埋設于所述保溫件內(nèi);通過隔離板的設置,進一步的防止導電銅的熱度向下傳遞至液氮中,有效降低箱體內(nèi)液氮的氣化情況。
綜上所述,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:通過液氮的設置,使得鉍系超導線保持在無電阻狀態(tài),減小了鉍系超導線上的電能損耗,基本達到無損耗的狀態(tài),實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保;且通過回收裝置對氮氣進行回收利用,節(jié)約資源,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖。
圖3為本發(fā)明的鉍系超導線的截面示意圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領域的人員更好的理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。
如圖1-3所示,一種低損耗變壓器,包括箱體1和設于箱體內(nèi)的繞組;所述繞組包括鐵芯和繞設于鐵芯上的鉍系超導線2;所述箱體內(nèi)填滿了液氮3,所述繞組繞設有鉍系超導線2的部分完全浸于所述液氮中,從而通過液氮將箱體內(nèi)部的溫度維持在-197℃左右,進而使得鉍系超導線基本處于無電阻狀態(tài),在傳遞電流時基本不會產(chǎn)生熱量,電能損耗極少,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
為了防止外界溫度向箱體1內(nèi)傳遞,我們將所述箱體設置為外層11和內(nèi)層12,在所述內(nèi)層和外層之間形成一腔室4;具體的,所述腔室4為真空室,通過對腔室進行抽真空操作,以使得腔室4成為真空室,該技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù),不再贅述;所述箱體1包括所述該腔室內(nèi)設有保溫件5,該保溫件5采用市面上直接可以采購到的保溫棉;通過真空室和保溫棉的設置,有效防止外部環(huán)境的熱傳遞到箱體中,箱體內(nèi)的液氮不易受熱氣化。
如圖2所示,由于繞組在導電的過程中會產(chǎn)生極少的熱,從而會造成箱體2內(nèi)的液氮小部分發(fā)生汽化產(chǎn)生氮氣;為了將這些氮氣排出,我們在內(nèi)層12上連接了一排氣管6,該排氣管6的外端伸出至外層,從而可將箱體1內(nèi)的氣體排出;為了實現(xiàn)資源的再利用,我們在所述排氣管6連接了一回收裝置,所述回收裝置包括殼體51、壓縮器52、驅(qū)動件53以及回流管54,所述壓縮器52采用市面上直接購買到的壓縮機,所述驅(qū)動件53為電機;所述排氣管6伸出外層的一端與該壓縮器52相連,所述回流管54一端與該壓縮器52相連,另一端連通至所述箱體1,并連通至內(nèi)層;箱體內(nèi)的氮氣通過排氣管6排至壓縮器52內(nèi),經(jīng)過壓縮器52壓縮成液氮后再通過回流管54回流至箱體內(nèi),實現(xiàn)液氮的回收利用。
進一步的,所述驅(qū)動件53用于驅(qū)動所述壓縮器52動作,為壓縮器52提供動力;作為優(yōu)選,該驅(qū)動件53與壓縮器52通過一連接器7相連,該連接器7為現(xiàn)有技術(shù),可直接市場采購取得;通過連接器7的設置,有效避免了電機的抖動對壓縮機造成影響,壓縮機不易損壞。
如圖2所示,所述殼體51上沿長度方向間隔的設有多個散熱窗口55,所述回流管54靠近于所述散熱窗口55的一側(cè)上間隔的設有多個散熱片56;回流管上的熱量傳遞至散熱片上,再通過散熱穿口向外散出,實現(xiàn)回流管中液氮的快速散熱;進一步的,所述回流管54為彎曲狀設置,增加了液氮的回流長度,散熱冷卻的效果更好。
如圖1所示,所述箱體1上設有一接線柱11,所述繞組通過一引出部件與該接線柱11電連;具體的,所述引出部件包括由所述鉍系超導線9延伸出的引線81和與所述接線柱相連的導電銅82,所述引線與導電銅82相連;進一步的,所述導電銅埋設在保溫棉中,進一步對導電銅進行隔熱處理,防止其向液氮進行熱傳遞;優(yōu)選的,所述引線與導電銅82的連接處設有一隔離板83,該隔離板83該隔離板83可采用陶瓷纖維制成,設于所述腔室內(nèi),并埋設于所述保溫件5內(nèi),通過隔離板的設置有效防止導電銅上的熱量向下傳遞至液氮中。
如圖3所示,所述鉍系超導線2包括銅載體21和鉍系超導線本體22,所述銅載體21為市面上直接采購的銅線,所述鉍系超導線本體22為兩根,分別埋設或者嵌設在銅載體21內(nèi),鉍系超導線本體采用現(xiàn)有的鉍系列的超導材料制成,故不再贅述;由于外界電器開關關閉的瞬間,變壓器會產(chǎn)生瞬間的大電流,使得導電銅82的溫度急劇上升時,鉍系超導線2與導電銅82連接處的溫度也會急劇上升,鉍系超導線本體22的電阻急劇增大,從而輸出的電流急劇減小,甚至基本無法輸出電流;此時,電流即可通過銅線輸出,保證變壓器電流的正常輸出;同時,由于銅線的電流輸出率小于鉍系超導線本體22的電流輸出率,從而可以對變壓器瞬間輸出大電流的情況進行遏制,防止瞬間大電流對外界電器造成傷害。
顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。