CN111009864A - 一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置 - Google Patents

一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置 Download PDF

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缪银春
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Abstract

本发明公开了一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置，包括母线槽盖板、散热风扇，散热风扇设置在母线槽内侧顶部，母线槽盖板内部设置有连通母线槽外侧及散热风扇顶部进风口的进风通道；进风通道的进风口位于母线槽盖板侧壁外侧上部，进风通道设置有U型弯折部，U型弯折部设置在侧壁中，并且U型弯折部的下部延伸到侧壁下部；母线槽盖板内侧壁及进风通道侧壁均覆设有石墨烯薄膜，通过散热风扇抽吸，母线槽盖板外部的空气由进风通道输送到母线槽盖板内部对母线槽连接器和多段导体相互衔接处进行散热降温；母线槽盖板外部的空气外部的低温空气在流经进风通道时，可以对母线槽盖板侧壁、顶部进行有效的降温，从而提高母线槽盖板本身的降温效率。

Description

一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置
技术领域
本发明涉及电力传输设备技术领域，特别涉及一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置。
背景技术
母线槽，是由铜、铝母线柱构成的一种封闭的金属装置，用来为分散系统各个元件分配较大功率。在户内低压的电力输送干线工程项目中已越来越多地代替了电线电缆。
随着现代化建设的日益发展，母线槽的利用率越来越高，因而提高母线槽的质量刻不容缓。目前的母线槽在工作时会不同程度的发热，尤其是密集型母线槽，当温度升高后会产生一系列的不良现象。例如，温度升高直接影响到电能的损耗、绝缘材料老化快、母线槽的使用寿命缩短、金属导体受热后应力开始松弛从而降低了机械强度、使母线槽的机械强度也有所下降、致使周围的绝缘材料设备加快老化(如与母线槽在相邻搭或转接的电线电缆或电气绝缘支撑件等)，特别是母线槽连接器处，这个地方由于多段导体相互衔接电阻高导致发热严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置，提高母线槽连接器内、多段导体相互衔接处的散热降温效率，避免母线槽由于长时间工作或高荷载工作、内部形成热堆积，导致母线槽整体升温、影响母线槽性能，同步的避免母线槽长时间处于高温状态对母线槽使用寿命和可靠性的影响。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置，包括母线槽盖板、散热风扇，所述散热风扇通过紧固件可拆卸的设置在母线槽内侧顶部，所述母线槽盖板内部设置有连通母线槽外侧及散热风扇顶部进风口的进风通道，在散热风扇的抽吸作用下，母线槽盖板外部的空气由进风通道输送到散热风扇，并且经过散热风扇输送到母线槽盖板内部；
所述进风通道至少设置有两组，并且两两相互对称的设置在母线槽盖板两侧的侧壁，所述进风通道的进风口位于母线槽盖板侧壁外侧上部，所述进风通道设置有U型弯折部，所述U型弯折部设置在侧壁中，并且U型弯折部的下部延伸到侧壁下部；
所述母线槽盖板内侧壁及进风通道侧壁均覆设有石墨烯薄膜。
作为优选，所述U型弯折部的弯折圆弧的轴心线与母线槽盖板的轴心线相互平行设置在侧壁中，所述进风通道的U型弯折部的通道宽度不小于母线槽盖板侧壁厚度的三分之一。
作为优选，所述U型弯折部的弯折圆弧的轴心线与母线槽盖板的轴心线相互垂直设置在侧壁中，所述进风通道的U型弯折部的通道宽度不小于母线槽盖板侧壁厚度的四分之三。
作为优选，所述进风通道与散热风扇顶部进风口间设置有防尘隔网。
作为优选，所述进风通道的U型弯折部内部设置有膨化石墨烯泡沫，所述膨化石墨烯泡沫内部固定填充有粉剂干燥剂，所述膨化石墨烯泡沫内部成型有多个相互连通的空腔。
作为优选，所述粉剂干燥剂为无水硫酸钠或是无水硫酸镁。
作为优选，所述母线槽盖板侧壁底部设置有连通内外两侧的排风口。
采用上述技术方案，通过散热风扇抽吸，母线槽盖板外部的空气由进风通道输送到母线槽盖板内部对母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处进行散热降温；母线槽盖板外部的空气外部的低温空气在流经母线槽盖板侧壁内的进风通道的U型弯折部时，可以对母线槽盖板侧壁进行有效的降温，相应的在低温空气流经母线槽盖板顶部的进风通道时，也可以对母线槽盖板顶部进行降温，从而提高母线槽盖板本身的降温效率，由散热风扇带动低温空气对母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处进行冲刷降温，升温后的空气由母线槽盖板底部排出母线槽盖板外部。
相较于现有技术，通过散热风扇抽吸、带动低温空气流入进风通道，提高母线槽盖板与空气的换热效率，相应的也提高了换热面积，可以有效的降低母线槽盖板的温度，进而使得母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处与母线槽盖板间形成一个更大的温差，便于母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处堆积的热量通过热传导或者热辐射传导到母线槽盖板上，最终提高母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处的散热降温效率。
同时，通过导体自身的热传导也可以实现对母线槽整体的散热降温。
附图说明
图1为本发明实施例1的立体结构示意图一；
图2为本发明实施例1的立体结构示意图二；
图3为本发明实施例1的主视结构示意图；
图4为本发明实施例1的俯视结构示意图；
图5为图4中A处的剖面结构示意图；
图6为本发明实施例的仰视结构示意图；
图7为本发明实施例1中的侧视结构示意图；
图8为本发明实施例1在填充有膨化石墨烯泡沫状态下的横向剖面结构示意图；
图9为本发明实施例2的侧视结构示意图；
图10为本发明实施例2的轴向剖面结构示意图。
图中，10-母线槽盖板，11-进风通道，12-进风口，13-U型弯折部，14-膨化石墨烯泡沫，15-防尘隔网，16-排风口，20-散热风扇。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
如图，本发明提供的一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置，包括母线槽盖板10、散热风扇20，所述散热风扇20采用扁平状的微型散热风扇，并且可通过母线槽低压导体组取电驱动，所述散热风扇20通过紧固件可拆卸的设置在母线槽内侧顶部，所述母线槽盖板10内部设置有连通母线槽外侧及散热风扇20顶部进风口12的进风通道11，在散热风扇20的抽吸作用下，母线槽盖板10外部的空气由进风通道11输送到散热风扇20，并且经过散热风扇20输送到母线槽盖板10内部；
所述母线槽盖板10在安装状态下，罩设在母线槽连接器上，即母线槽连接器位于母线槽盖板10形成的凹槽内；
所述进风通道11至少设置有两组，并且两两相互对称的设置在母线槽盖板10两侧的侧壁，所述进风通道11的进风口12位于母线槽盖板10侧壁外侧上部，所述进风通道11设置有U型弯折部13，所述U型弯折部13设置在侧壁中，并且U型弯折部13的下部延伸到侧壁下部；
所述母线槽盖板10内侧壁及进风通道11侧壁均覆设有石墨烯薄膜，进一步的提高换热效率，其中为了可以在孔径小、结构复杂的进风通道11内覆设石墨烯薄膜，可以通过化学气相沉积法在进风通道11内沉淀覆设形成石墨烯薄膜。
具体的，通过散热风扇20抽吸，母线槽盖板10外部的空气由进风通道11输送到母线槽盖板10内部对母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处进行散热降温；母线槽盖板10外部的空气外部的低温空气在流经母线槽盖板10侧壁内的进风通道11的U型弯折部13时，可以对母线槽盖板10侧壁进行有效的降温，相应的在低温空气流经母线槽盖板10顶部的进风通道11时，也可以对母线槽盖板10顶部进行降温，从而提高母线槽盖板10本身的降温效率，由散热风扇20带动低温空气对母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处进行冲刷降温，升温后的空气由母线槽盖板10底部排出母线槽盖板10外部。
相较于现有技术，通过散热风扇20抽吸、带动低温空气流入进风通道11，提高母线槽盖板10与空气的换热效率，相应的也提高了换热面积，可以有效的降低母线槽盖板10的温度，进而使得母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处与母线槽盖板10间形成一个更大的温差，便于母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处堆积的热量通过热传导或者热辐射传导到母线槽盖板10上，最终提高母线槽连接器和母线槽连接器内多段导体相互衔接处的散热降温效率。
同时，通过导体自身的热传导也可以实现对母线槽整体的散热降温。
进一步的，所述U型弯折部13的弯折圆弧的轴心线与母线槽盖板10的轴心线相互平行设置在侧壁中，所述进风通道11的U型弯折部13的通道宽度不小于母线槽盖板10侧壁厚度的三分之一。
进一步的，所述进风通道11与散热风扇20顶部进风口12间设置有防尘隔网15，通过防尘隔网15进一步的对空气进行过滤，避免大颗粒灰尘进入母线槽盖板10内部、影响导体间的绝缘性。
进一步的，所述进风通道11的U型弯折部13内部设置有膨化石墨烯泡沫14，所述膨化石墨烯泡沫14内部固定填充有粉剂干燥剂，所述膨化石墨烯泡沫14内部成型有多个相互连通的空腔，空气通过相互连通的空腔在膨化石墨烯泡沫14内部流动。在膨化石墨烯泡沫14内部流动时，通过与粉剂干燥剂接触，对空气进行干燥，避免空气中的水分与导体接触后，侵蚀导体或者是影响导体间的绝缘性。
进一步的，所述粉剂干燥剂为无水硫酸钠或是无水硫酸镁，在达到干燥期限后，可以将膨化石墨烯泡沫14从进风通道11内抽离更换掉。
进一步的，所述母线槽盖板10侧壁底部设置有连通内外两侧的排风口16，升温后的空气由母线槽盖板10底部排风口16排出母线槽盖板10外部。
实施例2
本实施例与上述实施例的不同之处在于，所述U型弯折部13的弯折圆弧的轴心线与母线槽盖板10的轴心线相互垂直设置在侧壁中，所述进风通道11的U型弯折部13的通道宽度不小于母线槽盖板10侧壁厚度的四分之三。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种母线槽连接盖板石墨烯散热装置，其特征在于：包括母线槽盖板(10)、散热风扇(20)，所述散热风扇(20)设置在母线槽内侧顶部，所述母线槽盖板(10)内部设置有连通母线槽外侧及散热风扇(20)顶部进风口(12)的进风通道(11)；
所述进风通道(11)的进风口(12)位于母线槽盖板(10)侧壁外侧上部，所述进风通道(11)设置有U型弯折部(13)，所述U型弯折部(13)设置在侧壁中，并且U型弯折部(13)的下部延伸到侧壁下部；
所述母线槽盖板(10)内侧壁及进风通道(11)侧壁均覆设有石墨烯薄膜。
2.根据权利要求1所述的母线槽连接盖板石墨烯散热装置，其特征在于：所述U型弯折部(13)的弯折圆弧的轴心线与母线槽盖板(10)的轴心线相互平行设置在侧壁中。
3.根据权利要求1所述的母线槽连接盖板石墨烯散热装置，其特征在于：所述U型弯折部(13)的弯折圆弧的轴心线与母线槽盖板(10)的轴心线相互垂直设置在侧壁中。
4.根据权利要求2或3所述的母线槽连接盖板石墨烯散热装置，其特征在于：所述进风通道(11)与散热风扇(20)顶部进风口(12)间设置有防尘隔网(15)。
5.根据权利要求1所述的母线槽连接盖板石墨烯散热装置，其特征在于：所述进风通道(11)的U型弯折部(13)内部设置有膨化石墨烯泡沫(14)，所述膨化石墨烯泡沫(14)内部固定填充有粉剂干燥剂，所述膨化石墨烯泡沫(14)内部成型有多个相互连通的空腔。
6.根据权利要求5所述的母线槽连接盖板石墨烯散热装置，其特征在于：所述粉剂干燥剂为无水硫酸钠或是无水硫酸镁。
7.根据权利要求1所述的母线槽连接盖板石墨烯散热装置，其特征在于：所述母线槽盖板(10)侧壁底部设置有连通内外两侧的排风口(16)。
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