CN105374597B - 一种高压大电流真空断路器散热结构 - Google Patents
一种高压大电流真空断路器散热结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105374597B CN105374597B CN201510818740.0A CN201510818740A CN105374597B CN 105374597 B CN105374597 B CN 105374597B CN 201510818740 A CN201510818740 A CN 201510818740A CN 105374597 B CN105374597 B CN 105374597B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- guide rod
- fin
- radiator
- radiating guide
- lower flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/52—Cooling of switch parts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/52—Cooling of switch parts
- H01H2009/526—Cooling of switch parts of the high voltage switches
Landscapes
- Patch Boards (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高压大电流真空断路器散热结构，包括安装在静导电杆端部的散热导杆，安装在散热导杆另一端的与散热导杆一体化铸造的多层辐射式散热器，所述散热导杆与真空断路器的上端盖间通过轴密封件密封；还包括设置在下法兰外周圈且伸出下法兰外缘的翅片散热器，所述翅片散热器与下法兰一体化铸造；这样的设计能够有效增大断路器的散热面积，降低温升，显著提高高压真空断路器的额定电流，且制造工艺简单，造价低，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及高压断路器散热技术领域，特别涉及一种高压大电流真空断路器散热结构。
背景技术
当前在126kV及以上的高压和超高压断路器中SF6断路器为主流产品。SF6气体已被《京都议定书》指定为一种强的温室效应气体，并建议于2030年全面禁用SF6气体。真空断路器具有绿色环保，产品性能高等优点，目前在中压等级是主流产品。用高压真空断路器来代替SF6断路器是一种很好的选择。真空断路器在短路电流开断方面能力突出，但在额定电流参数方面不容易提高。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种高压大电流真空断路器散热结构，在不改变真空灭弧室结构的前提下提高高压真空断路器额定电流。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高压大电流真空断路器散热结构，包括安装在静导电杆13端部的散热导杆12，安装在散热导杆12另一端的与散热导杆12一体化铸造的多层辐射式散热器11，所述散热导杆12与真空断路器的上端盖19间通过轴密封件18密封；还包括设置在下法兰5外周圈且伸出下法兰5外缘的翅片散热器15，所述翅片散热器15与下法兰5一体化铸造。
所述散热导杆12与静导电杆13螺纹连接，螺纹连接处设置有高导热硅脂，以减小接触热阻。
所述散热导杆12四周的真空断路器的上端盖19外设置有防雨台17，散热导杆12上位于防雨台17上部处设置有遮雨罩16。
所述多层辐射式散热器11的翅片由内向外分为3层，且翅片数目由内层向外层逐渐增多，相邻层翅片间有筋连接，每一层的翅片根部翅片间隙都不小于10mm。
所述翅片散热器15的翅片呈辐射状分布。
本发明在不改变真空灭弧室的前提下用合理的散热结构来提高高压真空断路器的额定电流。这种方案在世界范围内126kV及以上等级的高压真空断路器中都没有采用过。本发明的优点详细说明如下：
1、通过安装在静导电杆13端部的散热导杆12，安装在散热导杆12另一端的与散热导杆12一体化铸造的多层辐射式散热器11，利用高导热性能的散热导杆将真空断路器灭弧室内的热量传导至多层辐射式散热器11，再散到环境中，降低温升，以提高高压真空断路器的额定电流；一体化铸造以消除接触热阻。
2、通过设置在下法兰5外周圈且伸出下法兰5外缘的翅片散热器15，进一步快速的将真空断路器灭弧室内的热量散到环境中；且翅片散热器15与下法兰5一体化铸造，减少了因接触面带来的接触热阻。延伸翅片结构有效增大了散热面积，同时提高了对流换热系数，强化了散热效果。
附图说明
图1为真空灭弧室极柱图；图中各符号为：1－上接线端子，2－下接线端子，3－陶瓷套管，4－上法兰，5－下法兰，6－上导电触指，7－下导电触指，8－真空灭弧室，9－绝缘油，10－下导电支撑，11－多层辐射式散热器，12－散热导杆，13－静导电杆，14－动导电杆，15-翅片散热器，16-遮雨罩，17-防雨台，18-轴密封件，19-上端盖。
图2为图1的局部放大图。
图3为多层辐射式翅片散热器11的立体图。
图4为翅片散热器15的立体图。
图5为不安装多层辐射式散热器11和翅片散热器15的真空断路器模型一与安装多层辐射式散热器11和翅片散热器15的真空断路器模型二的温度分布对比图。
具体实施方式
以下结合附图给出的具有高额定电流等级的高压真空断路器实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明的高压真空断路器的真空灭弧室极柱结构如图1和图2所示。
上接线端子1与上法兰4通过螺栓连接，上法兰4通过上导电触指6与静导电杆13软连接，静导电杆13伸入真空灭弧室8中与动、静触头对连接，动触头与动导电杆14连接，经过下导电触指7连接到下导电支撑10，再连接到下法兰5，下法兰5上铸有翅片散热器15，与下接线端子2螺栓连接。静导电杆13的上端通过螺栓与散热导杆12连接，散热导杆顶端铸有多层辐射式散热器11.在上端盖19的上端面铸有防雨台17，防雨台17上面的散热导杆铸有遮雨罩16。真空灭弧室8与陶瓷瓷壳之间充满了绝缘油9。
多层辐射式散热器11与散热导杆12铸造成一体，靠螺纹紧固于静导电杆13的顶端，这里温度较高，通常在100℃以上，翅片安装在温度高的部位会取得更好的散热效果。
静导电杆13顶部打Φ18mm的螺孔，散热导杆12与静导电杆13通过螺纹连接，且连接处涂有高导热硅脂，减小了接触面的接触热阻，增强导热效果；散热导杆12与上端盖19之间采用轴密封，实现与外界的隔绝；上端盖19上有防雨台17与遮雨罩16，防止降水飞溅或者虹吸渗入到断路器内部。
下法兰5与其翅片散热器15通过铸造工艺成为一体，减少了因接触面带来的接触热阻。延伸翅片结构有效增大了散热面积，同时提高了对流换热系数，强化了散热效果。
如图3所示，多层辐射式翅片散热器11的翅片由内向外分为3层，且翅片数目由内层向外层逐渐增多。这样的布置可以得到以下效果：
1)在有限的空间内布置更多的翅片散热面，每一层的翅片根部翅片间隙都不小于10mm，从而减小翅片壁面之间换热的干扰，提高自然对流换热系数；
2)翅片围成的小空腔可以产生抽吸的效果，增加了空气流过空腔的速度，强化对流换热效果；
3)翅片的分层布置，两层之间有筋连接，增加了翅片散热器的结构强度。
如图4所示，翅片散热器15在原有的结构基础上，翅片沿径向延伸2倍长度，延伸出下法兰的外缘，该结构的散热面积增大1倍多，且对流换热条件得到改善，强化了散热效果。
温度场分析：针对126kV/2500A真空断路器分别进行两组温度场仿真计算，模型一没有加装多层辐射式散热器11和翅片散热器15；模型二加装了多层辐射式散热器11和翅片散热器15。如图5结果显示，模型一的各个关键测温点的温度都比模型二高，可见，使用本发明可以显著提高高压真空断路器的额定电流性能。
Claims (3)
1.一种高压大电流真空断路器散热结构，其特征在于：包括安装在静导电杆(13)端部的散热导杆(12)，安装在散热导杆(12)另一端的与散热导杆(12)一体化铸造的多层辐射式散热器(11)，所述散热导杆(12)与真空断路器的上端盖(19)间通过轴密封件(18)密封；还包括设置在下法兰(5)外周圈且伸出下法兰(5)外缘的翅片散热器(15)，所述翅片散热器(15)与下法兰(5)一体化铸造；
所述散热导杆(12)与静导电杆(13)螺纹连接，螺纹连接处设置有高导热硅脂，以减小接触热阻；
所述散热导杆(12)四周的真空断路器的上端盖(19)外设置有防雨台(17)，散热导杆(12)上位于防雨台(17)上部处设置有遮雨罩(16)。
2.根据权利要求1所述的一种高压大电流真空断路器散热结构，其特征在于：所述多层辐射式散热器(11)的翅片由内向外分为3层，且翅片数目由内层向外层逐渐增多，相邻层翅片间有筋连接，每一层的翅片根部的间隙都不小于10mm。
3.根据权利要求1所述的一种高压大电流真空断路器散热结构，其特征在于：所述翅片散热器(15)翅片呈辐射状分布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510818740.0A CN105374597B (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种高压大电流真空断路器散热结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510818740.0A CN105374597B (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种高压大电流真空断路器散热结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105374597A CN105374597A (zh) | 2016-03-02 |
| CN105374597B true CN105374597B (zh) | 2017-12-26 |
Family
ID=55376695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510818740.0A Expired - Fee Related CN105374597B (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种高压大电流真空断路器散热结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105374597B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107478083B (zh) * | 2017-07-14 | 2019-06-18 | 合肥耀世同辉科技有限公司 | 一种清洁能源设备散热器 |
| CN113745045A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 西安交通大学 | 一种导热增强型真空灭弧室 |
| CN114131023A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-04 | 西安交通大学 | 大容量断路器散热结构的制造方法 |
| CN114664574B (zh) * | 2022-01-11 | 2024-05-31 | 河南平高通用电气有限公司 | 一种隔离开关及隔离开关的静触头组件 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1963972A (zh) * | 2006-11-14 | 2007-05-16 | 西安交通大学 | 一种高额定电流值的高压真空断路器 |
| US9006600B2 (en) * | 2013-06-14 | 2015-04-14 | Eaton Corporation | High current vacuum interrupter with sectional electrode and multi heat pipes |
| CN204441170U (zh) * | 2015-01-16 | 2015-07-01 | 代文章 | 新型隔离开关支撑绝缘子底座传动轴 |
| CN205159154U (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-13 | 西安交通大学 | 一种提升高压真空断路器额定电流的散热结构 |
-
2015
- 2015-11-23 CN CN201510818740.0A patent/CN105374597B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105374597A (zh) | 2016-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105374597B (zh) | 一种高压大电流真空断路器散热结构 | |
| CN105023800B (zh) | 双动灭弧室、断路器和气体绝缘金属封闭开关设备 | |
| CN102360987B (zh) | 一种罐式高压真空断路器 | |
| CN204102794U (zh) | 屏蔽筒上设有伞裙的固封极柱 | |
| CN103594950B (zh) | 固体绝缘开关的极柱动端屏蔽结构 | |
| CN204130435U (zh) | 大电流自冷式真空断路器固封极柱 | |
| CN205159154U (zh) | 一种提升高压真空断路器额定电流的散热结构 | |
| CN2935452Y (zh) | 一种户内高压真空断路器固封极柱的散热结构 | |
| CN102315607A (zh) | 高载流能力高压开关设备用充气套管 | |
| KR101034878B1 (ko) | 전계완화 및 절연성능이 개선된 고전압 부싱 | |
| CN202905584U (zh) | 防击穿陶瓷真空开关管 | |
| CN103474896A (zh) | 大电流超高压套管 | |
| CN207637560U (zh) | 一种真空断路器绝缘子及真空断路器 | |
| CN201549438U (zh) | 环氧包封触臂套 | |
| CN207217259U (zh) | 一种变压器进出双线套管 | |
| CN206672851U (zh) | 大电流固封极柱 | |
| CN206574642U (zh) | 硅橡胶固封极柱的柱式高压真空断路器 | |
| CN203562686U (zh) | 固体绝缘开关的极柱动端屏蔽结构 | |
| CN104269317B (zh) | 带屏蔽筒的固封极柱 | |
| CN102017039B (zh) | 断路器及其散热装置 | |
| CN104319162B (zh) | 真空断路器固封极柱 | |
| CN104319167B (zh) | 环氧树脂固封双真空灭弧室 | |
| CN206098263U (zh) | 一种用于高海拔地区的电容器组投切真空断路器 | |
| CN202110994U (zh) | 一种快速接地开关 | |
| CN204067166U (zh) | 一种新型126kV自能式SF6高压断路器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171226 Termination date: 20211123 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |