CN106128839A - 具有冷却装置的隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种具有冷却装置的隔离开关，包括：壳体和设置在壳体内部的导电元件，所述壳体内设有对所述导电元件及壳体内部进行冷却的冷却装置。根据本发明提供的隔离开关，在隔离开关的壳体内设有冷却装置，可以对隔离开关内部的导电元件及壳体内其他部件行进冷却，避免了隔离开关内部及壳体的温度升高，影响隔离开关的性能。

Description

具有冷却装置的隔离开关

技术领域

本发明涉及高压防电装置技术领域，具体涉及一种具有冷却装置的隔离开关。

背景技术

隔离开关，即在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备，其一般指的是高压隔离开关，即额定电压在1kV及其以上的隔离开关，通常简称为隔离开关，是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。隔离开关是设计用于使电气系统的特定部件和所安装的负载能够正确操作的装置。但是目前的隔离开关在运行过程中，隔离开关中的导电元件将产生热量，导致隔离开关内部及壳体的温度升高，影响隔离开关的性能。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此本发明提供了一种具有冷却装置的隔离开关。其具体技术方案如下：一种具有冷却装置的隔离开关，包括：壳体和设置在壳体内部的导电元件，所述壳体内设有对所述导电元件及壳体内部进行冷却的冷却装置。

根据本发明提供的隔离开关，在隔离开关的壳体内设有冷却装置，可以对隔离开关内部的导电元件及壳体内其他部件行进冷却，避免了隔离开关内部及壳体的温度升高，影响隔离开关的性能。

根据本发明的一个示例，冷却装置包括冷却管路，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述导电元件并使得喷出的冷却气流正对导电元件；电动阀门的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板，阀板一端抵靠在弹簧上，另一端连接在电动阀门的开口上；所述弹簧套设在滑动轴上，滑动轴一端与阀板固定连接，另一端固定在弹簧支架上，该弹簧支架与冷却管路固定连接；所述阀板还固定连接有线圈安装体，该线圈安装体上设置有线圈，该线圈位于磁场中并串联于隔离开关的电路中；当电路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。申请人发现，在现有技术中，对隔离开关的冷却多是采用在隔离开关的壳体的侧壁开口，将外界的较冷空气引入或将电器壳体内较热空气排出的方式进行冷却，或者是将壳体整体进行冷却，使得从导电元件处受热的气体接触到壳体之后遇冷，将热量穿出，冷却后再回流到导电元件处。这种冷却方式中，需要对壳体内的气体流动进行整体布置，甚至导电元件的位置摆放也要受到冷却因素的制约。而且，关键是，采用这种方式，壳体内的温度无法降低得太低，冷却很多导电元件的气体就已经是进过其他导电元件加热过的气体了，例如，用七八十摄氏度的气体，去冷却那些温度为100摄氏度，是绝不可能将这些元件冷却到五六十摄氏度的，所以导电元件的工作温度也无法显著降低。因此申请人设计了上述的冷却装置，可以保证导电元件在工作时处于较低温度，进一步提高了冷却性能和冷却效率，当采用从外界引入的冷却用气体或冷却用气体发生装置所产生的气体，通过管路导入到发热的导电元件旁，可以利用温度更低的、并没有被其他的导电元件加热过的冷却用气体来对这些导电元件进行冷却，冷却效果更好，冷却速度更快，以利于实现将导电元件的温度维持在更低的水平上。而且，通过将线圈串联到电路板用以连接导电元件的线路中，当导电元件越需要散热，而其所产生的所有热功率，均来源于电功率，而电功率越大，其电流也就越大，所以线圈可以产生更大的作用力，以对抗弹簧所产生的弹力。当能够产生更大的弹力时，其弹性形变越大，使得电动阀门的开口越大，其所能通过的冷却用气体的流量也就越大，冷却能力越强。从而实现了对于不同工作温度的导电元件的不同冷却效果，或对于同一导电元件，在不同温度时的不同冷却效果，从而提高了冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置在导入相同数量冷却用气体时的工作效率，提高了冷却能力。

根据本发明的一个示例，所述冷却用气体发生装置中储存有液氮。采用液氮的方式进行冷却，不但气体温度很低，冷却能力强，而且不会产生空气冷却中的灰尘污染到导电元件表面，降低导电元件散热能力的问题。

根据本发明的一个示例，所述弹簧为螺旋压缩弹簧。

根据本发明的一个示例，所述壳体内部设有多个风道，所述风道与外部相连通，冷却气流对壳体和导电元件进行冷却处理后，经过所述风道排出壳体外。

根据本发明的一个示例，所述冷却装置包括温度检测装置、控制装置、冷却管路及冷却用气体发生装置，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述导电元件并使得喷出的冷却气流正对导电元件；所述控制装置根据所述温度检测装置检测到的温度信息控制所述电动阀门的开/闭。

根据本发明的一个示例，所述冷却用气体发生装置中储存有液氮。

本发明的一些附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例一的具有冷却装置的隔离开关的示意图；

图2为本发明实施例二的具有冷却装置的隔离开关的示意图。

图中：1、壳体；2、手动开关；3、冷却管路；4、冷却用气体发生装置；5、电动阀门；6、导电元件；7、阀板；8、弹簧；9、滑动轴；10、弹簧支架；11、线圈安装体；12、线圈；13、过滤装置、14、冷却风扇。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种具有冷却装置的隔离开关，包括：壳体1、设置在壳体内部的导电元件及与安装在壳体上的手动开关2，壳体1的内设有对导电元件及壳体内部进行冷却的冷却装置。本实施例提供的隔离开关，在隔离开关的壳体1内设有冷却装置，可以对隔离开关内部的导电元件及壳体内其他部件行进冷却，避免了隔离开关内部及壳体的温度升高，影响隔离开关的性能。

实施例二

在上述实施例的基础上，结合附图1和2所示，冷却装置包括安装在壳体上的冷却管路3，该冷却管路3与冷却用气体发生装置4连通，电动阀门5设置在冷却管路3上，电动阀门5的开口朝向导电元件6并使得喷出的冷却气流正对导电元件6；电动阀门5的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板7，阀板7一端抵靠在弹簧8上，另一端连接在电动阀门5的开口上；弹簧8套设在滑动轴9上，滑动轴9一端与阀板7固定连接，另一端固定在弹簧支架10上，该弹簧支架10与冷却管路3固定连接；阀板7还固定连接有线圈安装体11，该线圈安装体11上设置有线圈12，该线圈12位于磁场中并串联于隔离开关的电路中，磁场的方向在图中由⊙表示，磁场可以由U形磁铁产生，磁场用于控制阀芯运动以改变电动阀门的开口大小，磁场中的磁感线垂直于线圈轴向；当电路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。

具体的，在本实施例中，弹簧8是螺旋压缩弹簧，该弹簧用于推动阀板，以使得出气口关闭，还可以替换为螺旋拉伸弹簧和扭转弹簧。

具体的，在本实施例中，可以利用液氮来产生冷却用的氮气，实现冷却，采用液氮的方式进行冷却，不但气体温度很低，冷却能力强，而且不会产生空气冷却中的灰尘污染到导电元件表面，降低导电元件散热能力的问题。

具体的，在本实施例中，壳体内部可以设有多个风道，风道与外部相连通，冷却气流对壳体和导电元件进行冷却处理后，经过所述风道排出壳体外。

其中冷却管路3的进气采用从壳体外进气的方式，具体说来，由冷却用气体进气装置进气，经过过滤装置13，再有冷却风扇14吹入到冷却管路3中。

当采用从外界引入的冷却用气体或冷却用气体发生装置所产生的气体，通过管路导入到发热的导电元件6旁，可以利用温度更低的、并没有被其他的导电元件6加热过的冷却用气体来对这些导电元件6进行冷却，冷却效果更好，冷却速度更快，以利于实现将导电元件6的温度维持在更低的水平上。而且，通过将线圈12串联到电路板用以连接导电元件6的线路中，当导电元件6越需要散热，而其所产生的所有热功率，均来源于电功率，而电功率越大，其电流也就越大，所以线圈12可以产生更大的作用力，带动线圈安装体和阀板7向图中的右侧移动，以对抗弹簧8所产生的弹力。当能够产生更大的弹力时，其弹性形变越大，使得电动阀门的开口越大，其所能通过的冷却用气体的流量也就越大，冷却能力越强。从而实现了对于不同工作温度的导电元件6的不同冷却效果，或对于同一导电元件6，在不同温度时的不同冷却效果，从而提高了冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置在导入相同数量冷却用气体时的工作效率，提高了冷却能力。

当然，冷却装置还可以包括温度检测装置、控制装置、冷却管路及冷却用气体发生装置，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述导电元件并使得喷出的冷却气流正对导电元件；所述控制装置根据所述温度检测装置检测到的温度信息控制所述电动阀门的开/闭。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种具有冷却装置的隔离开关，其特征在于，包括：壳体和设置在壳体内部的导电元件，所述壳体内设有对所述导电元件及壳体内部进行冷却的冷却装置。

2.根据权利要求1所述的具有冷却装置的隔离开关，其特征在于，冷却装置包括冷却管路，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述导电元件并使得喷出的冷却气流正对导电元件；电动阀门的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板，阀板一端抵靠在弹簧上，另一端连接在电动阀门的开口上；所述弹簧套设在滑动轴上，滑动轴一端与阀板固定连接，另一端固定在弹簧支架上，该弹簧支架与冷却管路固定连接；所述阀板还固定连接有线圈安装体，该线圈安装体上设置有线圈，该线圈位于磁场中并串联于隔离开关的电路中；当电路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。

3.根据权利要求2所述的具有冷却装置的隔离开关，其特征在于，所述冷却用气体发生装置中储存有液氮。

4.根据权利要求2所述的具有冷却装置的隔离开关，其特征在于，所述弹簧为螺旋压缩弹簧。

5.根据权利要求2所述的具有冷却装置的隔离开关，其特征在于，所述壳体内部设有多个风道，所述风道与外部相连通，冷却气流对壳体和导电元件进行冷却处理后，经过所述风道排出壳体外。

6.根据权利要求1所述的具有冷却装置的隔离开关，其特征在于，所述冷却装置包括温度检测装置、控制装置、冷却管路及冷却用气体发生装置，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述导电元件并使得喷出的冷却气流正对导电元件；所述控制装置根据所述温度检测装置检测到的温度信息控制所述电动阀门的开/闭。

7.根据权利要求6所述的具有冷却装置的隔离开关，其特征在于，所述冷却用气体发生装置中储存有液氮。