CN109841448B - 一种基于液体冷却的固封极柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于液体冷却的固封极柱，包括外壳、一上一下分别设置在外壳内部的上金属嵌件及下金属嵌件、设置在上金属嵌件与下金属嵌件之间的真空灭弧室以及设置在外壳、上金属嵌件、下金属嵌件中的散热通道，散热通道内设有液体冷却介质。与现有技术相比，本发明采用液体冷却的方式，使液体冷却介质从上下金属嵌件中穿过，与发热部位充分接触，并将热量带出固封极柱外，提高了散热效率，足以满足在开断大电流的情况时的散热要求。
Description
技术领域
本发明属于真空断路器技术领域，涉及一种基于液体冷却的固封极柱。
背景技术
将真空灭弧室和断路器相关的导电零件同时嵌入到环氧树脂或热塑性材料这类容易固化的固体绝缘材料中，形成极柱，使整个断路器极柱成为一个整体，这样的一种部件被称为固封极柱，具有可靠性高、免维护、体积小、环境污染小、绝缘强度高等优良特性，在中压领域得到了广泛应用。固封极柱的上下出线座之间安装有真空灭弧室，在动静触头接触时，会有较大的电流流经导电杆和触头系统，这一过程中会产生大量热量，使固封极柱内部温度升高，容易破坏环氧树脂的结构，进而对固封极柱的使用寿命造成很大影响。
公开号为CN207624612U的中国发明专利公开了一种真空断路器固封极柱，其为了避免温度过高损坏环氧树脂层，在上出线座底端和下出线座顶端开设散热孔。该方法虽然使固封极柱具有一定的散热能力，但由于其散热部分与发热部分接触面积较小，散热效率低，在开断大电流的场合很难满足实际散热要求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于液体冷却的固封极柱。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于液体冷却的固封极柱，该固封极柱包括外壳、一上一下分别设置在外壳内部的上金属嵌件及下金属嵌件、设置在上金属嵌件与下金属嵌件之间的真空灭弧室以及设置在外壳、上金属嵌件、下金属嵌件中的散热通道，所述的散热通道内设有液体冷却介质。真空灭弧室分别通过上金属嵌件、下金属嵌件与外部电路连接。
作为优选的技术方案，所述的外壳为环氧树脂外壳。
进一步地，所述的外壳内一上一下分别设有上出线座及下出线座，所述的上金属嵌件位于上出线座内，所述的下金属嵌件位于下出线座内。
进一步地，所述的真空灭弧室与上金属嵌件固定连接。真空灭弧室与上金属嵌件之间设有静触头组件，并通过静触头组件与上金属嵌件固定连接；真空灭弧室与下金属嵌件之间设有动触头组件。
进一步地，所述的散热通道包括上散热通道及下散热通道，所述的上散热通道设置在上金属嵌件及外壳侧壁的内部，所述的下散热通道设置在下金属嵌件及外壳侧壁的内部。上散热通道同时穿过上金属嵌件及外壳侧壁的内部，下散热通道同时穿过下金属嵌件及外壳侧壁的内部。同时，下金属嵌件中的下散热通道应避开下金属嵌件的中空部分。
进一步地，所述的上散热通道与下散热通道相互交错设置。为了避免上下金属嵌件中的液体冷却介质循环冷却时相互影响，将上散热通道及下散热通道设置在不同的平面上，两者相互独立设置且不存在相互干涉。
进一步地，所述的上金属嵌件及外壳侧壁的内部设有多个上散热通道，所述的下金属嵌件及外壳侧壁的内部设有多个下散热通道。为保证液体冷却介质与发热部分(上下金属嵌件)充分接触，提高热传导效率，满足开断大电流的散热要求，将上散热通道及下散热通道均设置为多个。
进一步地，所述的散热通道为导流管或导流槽。
进一步地，所述的液体冷却介质为冷却油或冷却水。液体冷却介质包括但不限于硅油等不导电的冷却液。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)设置在外壳侧壁、上金属嵌件、下金属嵌件中的散热通道分别从不同角度穿过上下金属导体中，能够与热源更充分地接触，并将热量带出固封极柱外部，散热效果好，避免了现有技术中固封极柱散热效率低的缺陷，适用于开断大电流的场合；
2)采用液体冷却的方式，使液体冷却介质从上下金属嵌件中穿过，与发热部位充分接触，提高了散热效率，足以满足在开断大电流的情况时的散热要求；
3)上散热通道与下散热通道相互独立设置，两冷却回路互不影响。
附图说明
图1为本发明的整体截面结构示意图；
图2为本发明中以上散热通道为中心的截面结构示意图；
图3为本发明中以外壳侧壁中的下散热通道为中心的截面结构示意图；
图4为本发明中以下金属嵌件中的下散热通道为中心的截面结构示意图；
图中标记说明：
1—外壳、2—上金属嵌件、3—真空灭弧室、4—下金属嵌件、5—上散热通道、6—下散热通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1所示的一种基于液体冷却的固封极柱，包括外壳1、一上一下分别设置在外壳1内部的上金属嵌件2及下金属嵌件4、设置在上金属嵌件2与下金属嵌件4之间的真空灭弧室3以及设置在外壳1、上金属嵌件2、下金属嵌件4中的散热通道，散热通道内设有液体冷却介质。
其中，外壳1内一上一下分别设有上出线座及下出线座，上金属嵌件2位于上出线座内，下金属嵌件4位于下出线座内。真空灭弧室3与上金属嵌件2固定连接。
如图2、图3所示，散热通道包括上散热通道5及下散热通道6，上散热通道5设置在上金属嵌件2及外壳1侧壁的内部，下散热通道6设置在下金属嵌件4及外壳1侧壁的内部。如图4所示，下金属嵌件中的下散热通道避开嵌件下金属嵌件的中空部分。上散热通道5与下散热通道6相互交错设置。
上金属嵌件2及外壳1侧壁的内部设有多个上散热通道5，下金属嵌件4及外壳1侧壁的内部设有多个下散热通道6。散热通道为导流管或导流槽。液体冷却介质为冷却油或冷却水。
在真空断路器工作时，上散热通道5与下散热通道6作为两个相互独立的液体冷却循环回路，将固封极柱内部的热量带出。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于液体冷却的固封极柱，其特征在于，该固封极柱包括外壳(1)、一上一下分别设置在外壳(1)内部的上金属嵌件(2)及下金属嵌件(4)、设置在上金属嵌件(2)与下金属嵌件(4)之间的真空灭弧室(3)以及设置在外壳(1)、上金属嵌件(2)、下金属嵌件(4)中的散热通道，所述的散热通道内设有液体冷却介质；
所述的散热通道包括上散热通道(5)及下散热通道(6)，所述的上散热通道(5)设置在上金属嵌件(2)及外壳(1)侧壁的内部，所述的下散热通道(6)设置在下金属嵌件(4)及外壳(1)侧壁的内部。
2.根据权利要求1所述的一种基于液体冷却的固封极柱，其特征在于，所述的外壳(1)内一上一下分别设有上出线座及下出线座，所述的上金属嵌件(2)位于上出线座内，所述的下金属嵌件(4)位于下出线座内。
3.根据权利要求1所述的一种基于液体冷却的固封极柱，其特征在于，所述的真空灭弧室(3)与上金属嵌件(2)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于液体冷却的固封极柱，其特征在于，所述的上散热通道(5)与下散热通道(6)相互交错设置。
5.根据权利要求1所述的一种基于液体冷却的固封极柱，其特征在于，所述的上金属嵌件(2)及外壳(1)侧壁的内部设有多个上散热通道(5)，所述的下金属嵌件(4)及外壳(1)侧壁的内部设有多个下散热通道(6)。
6.根据权利要求1所述的一种基于液体冷却的固封极柱，其特征在于，所述的散热通道为导流管或导流槽。
7.根据权利要求1所述的一种基于液体冷却的固封极柱，其特征在于，所述的液体冷却介质为冷却油或冷却水。
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