CN107170634A - 一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，包括陶瓷外壳、屏蔽罩、上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板分别设于陶瓷外壳的两端，且分别固定安装静触头和动触头，所述屏蔽罩设于陶瓷外壳内部，所述陶瓷外壳为中空圆筒状且沿轴向半径呈渐变状，半径从圆筒的中间向两端逐渐减小，其中中间部分的圆筒的厚度小于两端的圆筒的厚度。本发明一方面可以减少内部的电场强度减少发热量，另一方面还可以通过真空超导散热管导热，加快真空灭弧室的散热。

Description

一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置
技术领域
本发明涉及一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置。
背景技术
真空灭弧室在其壳体内触头断开时不仅产生电弧，也伴随着大量热量的放出，如何使得这些热量迅速发散，不仅关系到触头使用寿命，也关系到真空灭弧室的安全可靠性。目前熟知的散热方式包括：辐射散热、传导散热、对流散热等。由于真空灭弧室的真空环境，室内基本不存在对流的空气，在壳体内进行对流散热并不可行，仅能在室外进行散热，例如，2015年陕西宇光电气有限公司的中国专利申请号为2015102535354，设计了带菱形翅的真空断路器的支架装置，通过外壳外的支架上设置特殊形状的散热片，加速空气流动散热。但该种方式由于设置壳体外，不能从根本上解决散热问题。
目前在真空灭弧室内的散热中应用较普遍的就是辐射散热和传导散热。例如，2008年中国科学院电工研究所的中国专利申请号为200810116544的一种热导管真空开关，包括一个用于冷却的热管系统，利用位于触头的侧端设置填充有冷却液的热管系统，将触头产生的热量带出，并在真空开关外侧利用散热器将热量排出。该带热导管的真空开关即是利用传导散热的方式进行散热。又如，2016年许昌永新电气股份有限公司的申请号为2016101687941的一种新型灭弧室，其壳体内填充有纳米绝缘材料，该种材料为球状颗粒，可通过互相的传递，提高辐射速率，降低室内温度。
但是以上几种散热，效果不明显，而且并不能从根本上降低灭弧产生的热量。
屏蔽组件作为真空灭弧室的关键零件之一，主要作用是当触头之间产生电弧时有大量金属蒸气和液滴向真空灭弧室四周喷溅，这些电弧生成物如果沉积在真空灭弧室的内表面，将使真空灭弧室的绝缘强度降低，为了防止这一点，主屏蔽罩要挡住电弧生成物的去路，防止绝缘外壳被电弧生成物所污染。主屏蔽罩的固定方式选择直接影响了真空灭弧室外形尺寸大小和内部电场分布。现有技术还没有文献论述过针对屏蔽罩的改进后不影响灭弧室的外形，又能快速散热提高寿命的方式。
发明内容
本发明提出了一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，一方面可以减少内部的电场强度减少发热量，另一方面还可以通过真空超导散热管导热，加快真空灭弧室的散热。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，包括陶瓷外壳1、屏蔽罩2、上盖板3和下盖板4，所述上盖板3和下盖板4分别设于陶瓷外壳1的两端，且分别固定安装静触头和动触头，所述屏蔽罩2设于陶瓷外壳1内部，所述陶瓷外壳1为中空圆筒状且沿轴向半径呈渐变状，半径从圆筒的中间向两端逐渐减小，其中中间部分的圆筒的厚度小于两端的圆筒的厚度。
优选地，所述屏蔽2罩的两端分别延伸至陶瓷外壳1端部的上盖板3和下盖板4。
优选地，所述屏蔽罩2的外表面设有一圈沿圆周方向的凸棱6，所述陶瓷外壳1内壁设有一圈沿圆周方向的凹槽，所述屏蔽罩2贴合陶瓷外壳1内壁且屏蔽罩2通过凸棱6配合凹槽嵌设于陶瓷外壳1内部。
优选地，所述屏蔽罩2置于陶瓷外壳1内的中间位置。
优选地，所述屏蔽罩2上设有真空超导散热管5。
优选地，所述真空超导散热管5从屏蔽罩2的中部延伸至端部。
优选地，所述屏蔽罩2的内表面设置沿轴向延伸的V形槽7。
优选地，所述屏蔽罩2的内表面涂覆一层防电弧材料层。
本发明产生的有益效果为：一方面，本发明中改进了现有屏蔽罩的设计形状，增大了曲率半径降低了电场强度，减少了发热量；另一方面，防止波纹管中的过饱和碳在高温中以铬的碳化物形式析出，导致波纹管发生慢性漏气的问题，设计外露结构的屏蔽罩，屏蔽罩上设置真空超导散热管且不会影响导电杆的导电性，从而加快真空灭弧室的散热。屏蔽罩内表面的V形槽可以加大热接触面积，进一步降低电场强度，减少热量产生，同时尽快将内部的热量传入进而通过真空超导散热管散热，而且屏蔽罩处于动静触头的接触部位即中心位置，不会影响内部电场的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中屏蔽罩的结构示意图。
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。
如图1-2所示一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，包括陶瓷外壳1、屏蔽罩2、上盖板3和下盖板4，所述上盖板3和下盖板4分别设于陶瓷外壳1的两端，且分别固定安装静触头和动触头，所述屏蔽罩2设于陶瓷外壳1内部，所述陶瓷外壳1为中空圆筒状且沿轴向半径呈渐变状，半径从圆筒的中间向两端逐渐减小，其中中间部分的圆筒的厚度小于两端的圆筒的厚度。
本实施例中，屏蔽罩2的外表面设有一圈沿圆周方向的凸棱6，所述陶瓷外壳1内壁设有一圈沿圆周方向的凹槽，所述屏蔽罩2贴合陶瓷外壳1内壁且屏蔽罩2通过凸棱6配合凹槽嵌设于陶瓷外壳1内部。改进的屏蔽罩的设计形状，增大了曲率半径降低了电场强度，减少了发热量。
本实施例中，屏蔽2罩的两端分别延伸至陶瓷外壳1端部的上盖板3和下盖板4，屏蔽罩2置于陶瓷外壳1内的中间位置，屏蔽罩2上设有真空超导散热管5，真空超导散热管5从屏蔽罩2的中部延伸至端部，屏蔽罩2的内表面涂覆一层防电弧材料层。为了防止现有技术波纹管中的过饱和碳在高温中以铬的碳化物形式析出，导致波纹管发生慢性漏气的问题，设计外露结构的屏蔽罩，屏蔽罩上设置真空超导散热管且不会影响导电杆的导电性，从而加快真空灭弧室的散热。从动、静触头分离的部位开始，设置真空超导散热管5，产生的热量可以迅速的通过散热管进行散热，达到快速降低灭弧室内热量的目的，延长产品的使用寿命。
屏蔽罩2的内表面设置沿轴向延伸的V形槽7，屏蔽罩内表面的V形槽可以加大热接触面积同时增加曲率半径降低了电场强度，减少热量产生，同时尽快将内部的热量传入进而通过真空超导散热管散热，而且屏蔽罩处于动静触头的接触部位即中心位置，不会影响内部电场的均匀性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，包括陶瓷外壳(1)、屏蔽罩(2)、上盖板(3)和下盖板(4)，所述上盖板(3)和下盖板(4)分别设于陶瓷外壳(1)的两端，且分别固定安装静触头和动触头，所述屏蔽罩(2)设于陶瓷外壳(1)内部，其特征在于，所述陶瓷外壳(1)为中空圆筒状且沿轴向半径呈渐变状，半径从圆筒的中间向两端逐渐减小，其中中间部分的圆筒的厚度小于两端的圆筒的厚度。
2.如权利要求1所述的一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，其特征在于，所述屏蔽(2)罩的两端分别延伸至陶瓷外壳(1)端部的上盖板(3)和下盖板(4)。
3.如权利要求1所述的一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，其特征在于，所述屏蔽罩(2)的外表面设有一圈沿圆周方向的凸棱(6)，所述陶瓷外壳(1)内壁设有一圈沿圆周方向的凹槽，所述屏蔽罩(2)贴合陶瓷外壳(1)内壁且屏蔽罩(2)通过凸棱(6)配合凹槽嵌设于陶瓷外壳(1)内部。
4.如权利要求1所述的一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，其特征在于，所述屏蔽罩(2)置于陶瓷外壳(1)内的中间位置。
5.如权利要求1所述的一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，其特征在于，所述屏蔽罩(2)上设有真空超导散热管(5)。
6.如权利要求5所述的一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，其特征在于，所述真空超导散热管(5)从屏蔽罩(2)的中部延伸至端部。
7.如权利要求1所述的一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，其特征在于，所述屏蔽罩(2)的内表面设置沿轴向延伸的V形槽(7)。
8.如权利要求1所述的一种加速真空灭弧室散热的外露屏蔽罩装置，其特征在于，所述屏蔽罩(2)的内表面涂覆一层防电弧材料层。
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