电井电缆散热装置以及电井设备

1娱乐游戏涉及机电设备技术领域，特别涉及一种电井电缆散热装置以及电井设备。


背景技术：

2.近年来，随着社会经济的快速发展，电力技术作为经济发展的主要动力之一，也同步得到了快速的发展，其中，电力电缆作为电能传输的重要媒介，在各行各业领域得到了广泛的应用。
3.重离子加速器作为重大科学研究装置，其用电设备功率普遍较大，需要用到大量的电力电缆，在设备的安装结构中，电缆需要采用多回路敷设，这样才能有效地利用电缆预留通道。但是，目前使用的设备当中，因缺乏散热部件，预留在通道内敷设的电缆过多时，所有设备在满功率运行的过程中，集中敷设的电缆将会产生大量的热，特别是在电缆井这种封闭通道内，热量无法及时散出，使得电缆绝缘层的温度超过允许工作的最高温度，轻则电缆寿命降低，重则发生电缆烧毁的严重安全事故。故亟需一种能够对电缆进行散热的电井电缆散热装置。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本实用新型提供一种电井电缆散热装置、电井设备以及散热测试方法，具有能够对电缆进行高效散热的优点。
5.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
6.一种电井电缆散热装置，包括：
7.箱体，所述箱体的内部供电缆铺设，所述箱体上设置有进风口以及排风口；
8.理线夹，所述理线夹与所述箱体连接，所述理线夹用于固定所述电缆，并隔开相邻的所述电缆；以及
9.风冷组件，所述风冷组件通过所述进风口与所述箱体连通。
10.在其中一个实施例中，所述风冷组件包括风源部件以及通风部件；
11.所述通风部件连通所述风源部件与所述进风口，所述风源部件产生冷风并通过所述通风部件吹入所述箱体。
12.在其中一个实施例中，所述理线夹与所述箱体可拆卸连接。
13.在其中一个实施例中，所述箱体内间隔设置有多个加强筋。
14.在其中一个实施例中，所述箱体的侧部开设有多个透气孔。
15.在其中一个实施例中，所述进风口设置在所述箱体的底部，所述排风口设置在所述箱体的顶部。
16娱乐游戏还提供了一种电井设备，包括电井，所述电井设备还包括上述方案所述的电井电缆散热装置。
17娱乐游戏由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
18.散热装置能够形成一个供电缆进行散热的安装设备。具体的是，在电缆的前期安装中，电缆通过理线夹夹持固定在箱体上，在排布电缆的同时，通过控制理线夹的安装位置，将相邻的电缆隔离开。在使用的过程中，集中安装在箱体内部的电缆将逐渐产生大量的热，此时即可启动风冷组件，风冷组件产生的冷风通过进风口进入到箱体的内部，箱体内部实现冷热气流的流动，最终对电缆实现冷风降热的作用，具有能够对电缆进行高效散热的优点。
附图说明
19.图1是本实用新型一实施例中箱体的具体结构示意图；
20.图2是本实用新型一实施例中理线夹的具体结构示意图；
21.图3是本实用新型一实施例中散热装置的具体结构示意图；
22.图中各标记如下：
23.1、箱体；2、盖板；3、加强筋；4、理线夹；5、螺栓；6、电缆；7、排风口；8、第一风管法兰；9、第二风管法兰；10、电井；11、防火泥；12、封板。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
25.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
26.重离子加速器作为重大科学研究装置，目前使用的设备当中，因缺乏散热部件，预留通道内敷设的电缆过多时，所有设备在满功率运行的过程中，集中敷设的电缆将会产生大量的热，特别是在电缆井这种封闭通道内，热量无法及时散出，使得电缆绝缘层的温度超过允许工作的最高温度，轻则电缆寿命降低，重则发生电缆烧毁的严重安全事故。针对现有的技术问题，本实用新型提供一种电井电缆散热装置、电井设备以及散热测试方法，具有能够对电缆进行高效散热的优点，下面结合具体实例对本实用新型的技术方案进行详细说明。
27.参照图1、图2以及图3所示，本实用新型所涉及的一种电井电缆散热装置，包括箱体1、理线夹4以及风冷组件，其中，箱体1具有盖板2，箱体1的内部供电缆6铺设，箱体1设置有进风口以及排风口7。理线夹4与箱体1连接，理线夹4用于固定电缆6，并隔开相邻的电缆6。其中，风冷组件通过进风口与箱体1连通。
28.示例性的是，本散热装置能够形成一个供电缆6进行散热的安装设备。具体的是，
在电缆6的前期安装中，电缆6通过理线夹4夹持固定在箱体1上，在排布电缆6的同时，通过控制理线夹4的安装位置，将相邻的电缆6隔离开。在使用的过程中，集中安装在箱体1内部的电缆6将逐渐产生大量的热，此时即可启动风冷组件，风冷组件产生的冷风通过进风口进入到箱体1的内部，箱体1内部实现冷热气流的流动，最终对电缆6实现冷风降热的作用，具有能够对电缆6进行高效散热的优点。
29.在一实施例中，对风冷组件作出进一步的细化，风冷组件包括风源部件以及通风部件，其中，通风部件连通风源部件与进风口，风源部件产生冷风并通过通风部件吹入箱体1。具体的是，在该实施例中，风源部件为风扇组件，启动时，扇叶旋转产生冷风，通过通风部件吹入到箱体1的内部。
30.在一实施例中，更优的是，为了便于对电缆6进行排布，理线夹4与箱体1可拆卸连接，具体为通过螺栓5与箱体1实现可拆卸连接。需要说明的是，参照图2所示，在该实施例中，理线夹4整体包括压线杆，压线杆的一侧开设有多个压槽，对电缆6进行安装时，先行对电缆6进行排布，随后将压线杆上的压槽与电缆6对应，利用压线杆将电缆6紧压在电箱上，最后在压线杆的两端连接上螺栓5，压线杆通过螺栓5与箱体1进行紧固，如此实现压线固定的作用。
31.在该实施例中，更优的是，箱体1间隔设置有多个加强筋3，因电缆6本身具有一定的重量，加强筋3的设置能够提高箱体1的整体结构刚度，以增强箱体1的承重能力，提高箱体1的结构稳定性。
32.在一实施例中，对箱体1的透气性能作出进一步的优化，其中，箱体1的侧部开设有多个透气孔。故电缆6在运行的过程中所产生的热量，能够通过箱体1侧部的透气孔进行散热。
33.在该实施例中，更优的是，进风口设置在箱体1的底部，排风口7设置在箱体1的顶部。
34.需要说明的是，本装置在正常运行时，因进风口设置在底部，排风口7设置在顶部，故箱体1的内部能够产生稳定的气流路径，风源部件所产生的冷风能够通过进风口进入到箱体1的内部，对箱体1内部的电缆6进行散热后，其携带热量的气流在气压的作用下通过顶部的排风口7排出，通过简单的结构设置，以优化箱体1内部的散热效率。
35.在一些扩展实施例中，为了进一步提高箱体1内部的安全性能，在箱体1的内部还填充有防火泥11。
36娱乐游戏还提供了一种电井设备，包括电井10，电井设备还包括上述方案中的电井电缆散热装置。
37.具体的是，参照图3所示，图3同样为电井10的俯视图，为了便于展示，隐藏电井10顶部的封板12，箱体1竖向设置在电井10的内部，其中，通风部件为风管法兰，进风口通过风管法兰与风源部件连通，在该实施例中，排风口7亦另外连接有风管法兰，排风口7通过风管法兰与外部连通，为便于分别，与进风口连通的为第一风管法兰8，与排风口7连通的为第二风管法兰9。
38.在本电井设备中，用于实现电连接的电缆6集中安装在散热装置上。具体的是，在电缆6的前期安装中，电缆6通过理线夹4夹持固定在箱体1上，在排布电缆6的同时，通过控制理线夹4的安装位置，将相邻的电缆6隔离开。在使用的过程中，集中安装在箱体1内部的
电缆6将逐渐产生大量的热，此时即可启动风冷组件，风冷组件产生的冷风通过进风口进入到箱体1的内部，箱体1内部实现冷热气流的流动，最终对电缆6实现冷风降热的作用，具有能够对电缆6进行高效散热的优点。
39娱乐游戏还提供了一种散热测试方法，包括以下步骤：
40.根据工程电缆表，得到电井10内需要敷设的电缆6的数量，查阅供配电手册得到电缆6的导体材质电阻率，计算出每根电缆6满载流时的发热功率，排布电缆6的敷设顺序；
41.将电缆6铺设在箱体1内部，并通过理线夹4隔开并紧固电缆6，安装通风部件，风源部件通过通风部件与箱体1连通；
42.电缆6工作过程中对箱体1内部进行实时温度监测；
43.若电缆6的发热满足长期工作的温度条件，则电缆6敷设方案可行，无需风冷；
44.若电缆6的发热温度过高，不能满足长期工作的条件，则启动风源部件，风源部件通过通风部件对箱体1的内部进行主动通风散热。
45.需要说明的是，在测试的过程中，若电缆6的发热满足长期工作的温度条件，则电缆6敷设方案可行，无需风冷。此时箱体1的自然散热即能够满足电缆6的正常工作，故不需要启动风源部件向箱体1内部提供风冷。
46.需要说明的是，在测试的过程中，若电缆6的发热温度过高，不能满足长期工作的条件，此时箱体1的自然散热无法满足电缆6的正常工作，则需要启动风源部件，风源部件通过通风部件对箱体1的内部进行主动通风散热。
47.散热测试方法能够根据实际情况对箱体1内部的实际运行情况进行测试，在该测试方法中，因电缆6的数量以及电缆6满载流时的发热功率均根据实际的工程电缆表而设置，故电缆6的整体情况为本测量方法中的定量，在测试的过程中，通过对箱体1内部进行实时的温度监测，能够测量出散热装置中通过自然散热能否达到电缆6的工作需求，若自然散热无法达到电缆6的工作需求时，测量方法还能够通过调节风源部件的输出风量，从而得到散热装置的最优散热状态。
48.在一实施例中，更优的是，若电缆6的发热温度过高，不能满足长期工作的条件，则启动风源部件，风源部件通过通风部件对箱体1的内部进行主动通风散热，同时重新排布电缆6，增加相邻电缆6之间的间距。
49.需要说明的是，增加相邻电缆6之间的间距，能够提高相邻电缆6之间气流的流通效率，此时配合上风源部件的散热通风，能够进一步提高箱体1内部的散热效率。
50.在一实施例中，更优的是，若电缆6的发热温度过高，不能满足长期工作的条件，则启动风源部件，风源部件通过通风部件对箱体1的内部进行主动通风散热。
51.启动风源部件时，监测箱体1内部的空气流动轨迹。根据空气流动轨迹，将箱体1内部划分为旋涡区以及正常流动区。同时重新排布电缆6，将发热功率较大的电缆6铺设在正常流动区。
52.其中，旋涡区为气流紊乱区，该区域与正常流动区相对比，旋涡区的散热效率较低，重新排布电缆6时，通过将发热功率较大的电缆6铺设在正常流动区，能够进一步优化测试方法的测量准确性。
53.该散热测试方法还提供了一个具体实施例，具体如下：
54.电井10长宽分别为2.0米和1.5米，深度为8米，需要敷设52根电力电缆6，电缆6导
体材质为铜，绝缘层为交联聚乙烯，聚乙烯长期工作最高允许温度为90℃。
55.查资料得铜导体电阻率为ρ铜＝1.7
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10-8ω
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m，电井10内电缆6长度为8m，再根据电缆6承载最大电流和电缆6截面，计算出每根电缆6发热功率。
56.需要注意的是，在该实施例中，测试方式用到的散热装置为仿真模型，在仿真模型中测试出散热效果较好的方案后，后续再沿用到实际电井10当中。
57.创建仿真模型，桥架长宽为1600mm
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250mm，高度为8m，桥架中间位置创建加强筋3，桥架模型侧边底部和顶部分别切开200mm
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200mm进风口以及排风口7，电缆6模型简化，多芯导体创建为单芯导体，电缆6平均线径为45mm，等间距排布电缆6，电缆6周边均可保证空气流通。
58.按次序排布线缆并增加热源，考虑到电井10内密封环境，桥架各表面边界条件为绝热，通风孔风速为0m/s，监测结果电缆6温度迅速上升至170℃以上，远不能满足交联聚乙烯电缆6长期工作的最高温度。
59.在进风口增加冷风，启动风源组件，风源组件产生的气流温度为16℃，风速为10m/s，此时监测到箱体1内部的空气流动轨迹，箱体1右侧流速大为正常流动区，可以带走更多热量，箱体1左侧存在旋涡为旋涡区，散热效果不佳。重新排布电缆6，将发热功率大的电缆6往箱体1正常流动区排布，发热小和不发热电缆6往旋涡区排布。适当调整风源组件产生的风速，重新监测，电缆6发热最高温度为65℃，低于交联聚乙烯电缆6长期工作温度90℃，此时测试结束，得到散热效果较高的散热方案。
60.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。