CN104701778A - 一种自冷式高压交流金属封闭开关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，柜体分四个单独的隔室：断路器室、主母线室、电缆室和仪表室。在不改变开关柜结构的前提下，在项1～项6部分加以改进，即项1安装顶部热管散热器；项2在断路器静导电杆安装断路器热管散热器；项3在前后柜之间的上隔板上，即断路器室与主母线室之间的隔板焊接隔板热管散热器；项4在触头盒安装板上焊接触头盒安装板热管散热器；项5在断路器的触臂上安装触臂热管散热器；项6在静触头引出的母线上安装静触头母线散热器。本发明利用热管的高效热传导性能，可迅速将大电流真空灭弧室中动静触头接触产生的热传导到空气中，使其温升值控制在国家标准规定的范围内。

Description

一种自冷式高压交流金属封闭开关设备
技术领域
本发明涉及输配电技术领域，具体是一种自冷式高压交流金属封闭开关设备。
背景技术
在12～40.5kV中压开关领域,小电流交流金属封闭开关设备由于其电流小，相对产生的热量也较少，其散热主要采用自冷式，即依靠开关柜内的空气自然流通来达到散热的目的，自冷式对于一般电流容量的产品尚可，但对于额定电流超过4000A以上的产品，就会使导电部分的温升超过国家标准。而大电流交流金属封闭开关设备由于其通过较大的额定电流，从而产生大量的热，现有的散热方式主要采用在开关柜内加装风机,通过空气对流的方式来实现。但在实际使用中，由于风机工作故障将造成导电回路的温升过高，温升过高除对导电材料的机械强度影响很大外，还易使导体金属表面氧化，生成的氧化物又使接触电阻增加而影响回路电阻以及电气性能，同时温升过热会使绝缘间介质损耗增加，加速了绝缘间的老化，由于风机的可靠性问题，使得整个开关设备的可靠性降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，包括断路器室、主母线室、电缆室和仪表室。在不改变开关柜结构的前提下，在项1～项6部分加以改进。在项1断路器顶部的泄压通道盖板上加装顶部热管散热器，顶部热管散热器的热管形状为I形，焊接于泄压板上。
作为本发明进一步的方案：在项2断路器静出线端安装断路器热管散热器，断路器热管散热器为一体式设计，其结构为平板翅片式结构。
作为本发明再进一步的方案：在项3断路器的触臂上加装触臂热管散热器。
作为本发明再进一步的方案：在断路器室与主母线室之间的金属隔板项4上安装隔板热管散热器。
作为本发明再进一步的方案：在项5触头盒安装板纵向安装触头盒安装板热管散热器。
作为本发明再进一步的方案：在项6静触头引出的母线上安装静触头母线散热器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用热管这种高导热性能的传热元件，通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发和凝结来传递热量，具有极高的导热性和良好的等温性，冷热两侧的传热面积可任意改变，可远距离传热、可控制温度。在不改变开关柜的整体结构的基础上,仅仅在于通过在开关柜的热量集中部分进行改造，提高导热性能，显著提高高压真空断路器额定电流的参数水平，很好的解决温升问题。本发明利用热管的高效热传导性能，可迅速将大电流真空灭弧室中动静触头接触产生的热传导到空气中，使其温升值控制在国家标准规定的范围内。本发明对原有的设备改动不大，成本较低，实施方便，可行性好。
附图说明
图1为本发明的金属封闭开关设备结构图。
图2为本发明的顶部热管散热器结构图。
图3为本发明的断路器热管散热器结构图。
图4为本发明的隔板热管散热器结构图。
图5为本发明的触头盒安装板热管散热器结构图。
图6为本发明的触臂热管散热器结构图。
图7为本发明的静触头母线散热器方案一的结构图。
图8为图7的俯视图。
图9为图7的A-A剖视图。
图10为本发明的静触头母线散热器方案二。
图11为图10的俯视图。
图12为图10的A-A剖视图。
图中：1-顶部热管散热器，2-断路器热管散热器，3-隔板热管散热器，4-触头盒安装板热管散热器，5-触臂热管散热器，6-静触头母线散热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～12，本发明实施例中，一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，包括断路器室、主母线室、电缆室和仪表室。在不改变开关柜结构的前提下，在项1～项6部分加以改进。
实施例一：通过在项1断路器顶部的泄压通道盖板上加装顶部热管散热器1，顶部热管散热器1的热管形状为I形，焊接于泄压板上，数量可依据所需的散热量来确定。由于断路器是产生热量的根源，故断路器室温度相对较高，断路器室内的热量通过热空气上升传播到顶盖板，再通过顶盖板上加装的热管，由于热管的快速热传导性，可将断路器室内的热量带到开关柜外的大气中，从而降低柜内温度。
实施例二：在项2断路器静出线端安装断路器热管散热器2，断路器热管散热器2为一体式设计，其结构为平板翅片式结构，在断路器在工作时，真空灭弧室中的动静触头之间会产生大量的热，该热量主要由真空灭弧室静触头传递到静导电杆上，再通过与静导电杆连接的断路器热管散热器2散发到断路器室内的空气中。
实施例三：在项3断路器的触臂上加装触臂热管散热器5，便于将断路器产生的热量通过触臂热管散热器5迅速传递到出线母排上。
实施例四：在断路器室与主母线室之间的金属隔板项4上安装隔板热管散热器3。
实施例五：在项5触头盒安装板纵向安装触头盒安装板热管散热器4。
实施例六：在项6静触头引出的母线上安装静触头母线散热器6。
本发明所述热管管材的材质可选择铜或铝，热管的底部装有液态工质，工质选用去离子水或根据周围环境温度要求选用氨、甲醇、丙酮等，热管形状数量可以根据带电部件的形状进行选择。
本发明利用热管的高效热传导性能，可迅速将大电流真空灭弧室中动静触头接触产生的热传导到空气中，使其温升值控制在国家标准规定的范围内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，包括断路器室、主母线室、电缆室和仪表室；在不改变开关柜结构的前提下，在项1～项6部分加以改进；其特征在于：在项1断路器顶部的泄压通道盖板上加装顶部热管散热器(1)，顶部热管散热器(1)的热管形状为I形，焊接于泄压板上。
2.根据权利要求1所述的一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，其特征在于：在项2断路器静出线端安装断路器热管散热器(2)，断路器热管散热器(2)为一体式设计，其结构为平板翅片式结构。
3.根据权利要求1所述的一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，其特征在于：在项3断路器的触臂上加装触臂热管散热器(5)。
4.根据权利要求1所述的一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，其特征在于：在断路器室与主母线室之间的金属隔板项4上安装隔板热管散热器(3)。
5.根据权利要求1所述的一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，其特征在于：在项5触头盒安装板纵向安装触头盒安装板热管散热器(4)。
6.根据权利要求1所述的一种自冷式高压交流金属封闭开关设备，其特征在于：在项6静触头引出的母线上安装静触头母线散热器(6)。
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