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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanlage, die mit einer elektrischen Hochspannungsvorrichtung ausgestattet ist, wie zum Beispiel eine gasisolierte Schaltanlage, die zusammen mit elektrischen Vorrichtungen und Hochspannungsleitern in einem mit Isoliergas, wie zum Beispiel SF6-Gas, gefüllten Behälter platziert ist, und betrifft insbesondere eine Wärmeabführungskonstruktion für einen Bereich, in dem große Wärme erzeugt wird.
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EINSCHLÄGIGER STAND DER TECHNIK
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Die Offenlegungsschrift
DE 199 35 658 A1 betrifft eine Schaltanlage, bei der Wärme zur Außenseite eines Behälters abgeführt wird, wobei die Wärme von der in dem Behälter angeordneten elektrischen Schaltanlage erzeugt wird, wobei die Schaltanlage einen ersten Wärmeleiter aufweist, der in dem Behälter angeordnet ist, und bei dem die eine Seite mit einem Wärmeerzeugungsbereich des Behälters verbunden ist, und bei dem die andere Seite zu einer Wand des Behälters hin weitergeführt ist. Die Schaltanlage weist ferner einen zweiten Wärmeleiter auf, bei dem die eine Seite in der Nähe der anderen Seite des ersten Wärmeleiters angeordnet ist, und die andere Seite bis auf die Außenseite des Behälters angeordnet ist. Dabei ist zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeleiter ein Isolierelement vorgesehen, das zwischen der anderen Seite des ersten Wärmeleiters und der einen Seite des zweiten Wärmeleiters angeordnet ist. Ferner ist ein Umfangsbereich-Isolierelement bereichsweise auf dem Umfang des ersten und des zweiten Wärmeleiters angeordnet und mit dem zwischen den Wärmeleitern vorgesehenen Isolierelement verbunden.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2005 029 600 A1 betrifft eine gasisolierte Mittelspannungs-Schaltanlage mit Leistungsschaltern, Trennern und Erdern, bei der sowohl die Leistungsschalter als auch die abgangsseitigen Trenner und Erder in einem Leistungsschalterraum angeordnet sind.
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Die Offenlegungsschrift
DE 20 38 684 A betrifft einen aus Gießharz bestehenden Hochspannungsisolator mit einer Metalleinlage zur Versteifung des Gießharzkörpers.
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Eine herkömmliche Schaltanlage, die mit einer elektrischen Hochspannungsvorrichtung ausgestattet ist, wie zum Beispiel eine gasisolierte Schaltanlage, die zusammen mit elektrischen Vorrichtungen und Hochspannungsleitern in einem mit Isoliergas, beispielsweise SF6-Gas, gefüllten Behälter platziert ist, ist in 49 veranschaulicht.
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In 49 sind eine Sammelschiene 4, ein Gas-Leistungsschalter 5, Hauptschaltungsleiter 6, 7 mit hoher Spannung in Behältern 1, 2, 3 angeordnet, wobei Isoliergas, beispielsweise SF6-Gas, in die Gehälter eingefüllt ist. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 8 ein Bedienfeld, und das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Befestigungsbereich der Sammelschiene zur Verbindung mit einer benachbarten Einheit.
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Weiterhin sind die Behälter 1, 2 mit Öffnungsbereichen versehen, die zur Ausführung von Montagearbeiten, internen Inspektionsarbeiten oder dergleichen dienen, wobei die Behälter 1, 2 mit Abdeckplatten 11, 13 versehen sind, die die Öffnungsbereiche überdecken. Während der Montagearbeiten oder Inspektionsarbeiten werden diese Abdeckplatten 11, 13 entfernt, und die Montagearbeiten oder Inspektionsarbeiten im Inneren der Behälter 1, 2, 3 werden durch die Öffnungen hindurch von einem Arbeiter ausgeführt.
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Weiterhin sind Wärmeabführungsrippen 21, 22 an beiden Oberflächen der äußeren Oberflächenseite und der inneren Oberflächenseite der Abdeckplatte 11 vorgesehen. Die jeweiligen Wärmeabführungsrippen 21, 22 sind derart angeordnet, dass ihre Längsrichtungen senkrecht sind, wenn die Abdeckplatte 11 an dem Behälter 2 angebracht ist. Die Wärmeabführungsrippen 22 an der inneren Oberflächenseite der Abdeckplatte 11 sind Ladungsbereichen, wie zum Beispiel dem in dem Behälter 2 angeordneten Hauptschaltungsleiter 6, zugewandt gegenüberliegend angeordnet.
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Wenn bei der Schaltanlage mit dieser Ausbildung ein Strom durch stromleitende Bereiche fließt, wie zum Beispiel die Sammelschiene 4, den Gas-Leistungsschalter 5 und die in den Behältern 1, 2, 3 platzierten Hauptschaltungsleiter 6, 7, wird Joulesche Wärme erzeugt, so dass die Temperatur der stromleitenden Bereiche ansteigt. Ferner wird in den Behältern 1, 2, 3 durch den durch die stromleitenden Bereiche fließenden Strom ein induzierter Strom erzeugt; außerdem wird auch in den Behältern 1, 2, 3 Joulesche Wärme erzeugt, so dass deren Temperatur ansteigt.
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Wie vorstehend beschrieben, wird die in den stromleitenden Bereichen erzeugte Wärme, beispielsweise die große Wärme, die durch den als Hochtemperaturbereich des Behälters 2 dienenden Hauptschaltungsleiter 6 erzeugt wird, durch das Isoliergas in erster Linie auf den Behälter 2 übertragen, der die Abdeckplatte 11 aufweist. Ferner wird die auf den Behälter 2 übertragene Wärme und die in dem Behälter 2 selbst erzeugte Wärme zur Außenseite des Behälters 2 abgeführt, wobei diese Wärme gleichzeitig auch über den Behälter 2 auf die Abdeckplatte 11 übertragen wird.
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In diesem Fall übertragen die an der inneren Oberflächenseite der Abdeckplatte 11 vorgesehenen Wärmeabführungsrippen 22 die Wärme des Isoliergases auf die Abdeckplatte 11. Ferner führen die Abdeckplatte 11 selbst und die Wärmeabführungsrippen 21 an der äußeren Oberflächenseite der Abdeckplatte 11 die auf die Abdeckplatte 11 übertragene Wärme zur Außenseite des Behälters 2 ab.
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Patentdokument 1:
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Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
JP H08-223 719 A -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Schaltanlage wird zum Abführen der in den stromleitenden Bereichen erzeugten Wärme zur Außenseite des Behälters 2, wobei die Wärme beispielsweise durch den Hauptschaltungsleiter 6 erzeugt wird, der als Hochtemperaturbereich des Behälters 2 dient, die Wärme auf die Wärmeabführungsrippen 22 durch Wärmeaustausch durch indirekten Wärmetransfer durch natürliche Konvektion zwischen den jeweiligen stromleitenden Bereichen und den entsprechenden Wärmeabführungsrippen 22, die an der inneren Oberflächenseite des Behälters 2 vorgesehen sind, durch das Isoliergas in dem Behälter 2 übertragen.
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Die auf die Wärmeabführungsrippen 22 übertragene Wärme wird zu der Abdeckplatte 11 geleitet, und die geleitete Wärme bzw. Leitungswärme wird über die Abdeckplatte 11 zu den an der äußeren Oberflächenseite der Abdeckplatte 11 vorgesehenen Wärmeabführungsrippen 21 geleitet und durch natürliche Konvektion von den Wärmeabführungsrippen 21 zur Außenseite des Behälters 2 abgeführt.
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Bei der vorstehend beschriebenen Schaltanlage wird jedoch die in dem stromleitenden Bereich erzeugte Wärme, beispielsweise die Wärme, die durch den als Hochtemperaturbereich des Behälters 2 dienenden Hauptschaltungsleiter 6 erzeugt wird, auf eine Vielzahl von Wärmeabführungsrippen 22 an der inneren Oberflächenseite der Abdeckplatte 11 durch Wärmeaustausch durch indirekten Wärmetransfer durch natürliche Konvektion durch das Isoliergas in dem Behälter 2 übertragen, wobei die übertragene Wärme weiter auf die Wärmeabführungsrippen 21 an der äußeren Oberflächenseite der Abdeckplatte 11 übertragen wird; somit ist die Effizienz des Wärmetransfers extrem niedrig.
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Zum effizienten Abführen der Wärme, die zum Beispiel durch den als Hochtemperaturbereich des Behälters 2 dienenden Hauptschaltungsleiter 6 erzeugt wird, müssen daher die Wärmeabführungsrippen 21, 22 vergrößert werden, oder die Querschnittsfläche des Hauptschaltungsleiters 6 muss vergrößert werden, um den inneren elektrischen Widerstand zu vermindern; somit besteht ein Problem dahingehend, dass höhere Kosten verursacht werden und der Behälter 2 größer ausgebildet werden muss.
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Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen der vorstehend geschilderten Problematik erfolgt, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe einer Schaltanlage, bei der sich die Wärmeabführungseffizienz verbessern lässt.
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MIT DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels Schaltanlagen, wie sie in den Ansprüchen 1, 2, 7 und 9 angegeben sind, gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltanlagen sind in den entsprechenden Unteransprüchen 3 bis 6, 8, und 10 bis 15 angegeben.
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VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Eine Schaltanlage gemäß der vorliegenden Erfindung führt Wärme eines Wärmeerzeugungsbereichs zur Außenseite eines Vorrichtungsbehälters durch einen Wärmeleiter ab, der mit dem Wärmeerzeugungsbereich des Vorrichtungsbehälters verbunden ist; dadurch ist es möglich, eine Schaltanlage zu schaffen, die eine verbesserte Wärmabführungseffizienz aufweist.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine Seitenansicht zur Erläuterung einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1;
- 2 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1;
- 3 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1 aus der Richtung eines Pfeils C;
- 4 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 2;
- 5 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 2 aus der Richtung eines Pfeils D; und
- 6 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 2 von oben;
- 7 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 3;
- 8 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 3 aus der Richtung von Pfeilen E-E; und
- 9 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung;
- 10 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung;
- 11 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung aus der Richtung von Pfeilen F-F; und
- 12 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung;
- 13 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 7;
- 14 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 7 aus der Richtung eines Pfeils G;
- 15 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 8;
- 16 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 9;
- 17 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 10;
- 18 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 11; und
- 19 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 11 aus der Richtung eines Pfeils H;
- 20 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 12 der vorliegenden Erfindung;
- 21 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 12 der vorliegenden Erfindung aus der Richtung von Pfeilen J-J;
- 22 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 13 der vorliegenden Erfindung;
- 23 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 14 der vorliegenden Erfindung; und
- 24 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 15 der vorliegenden Erfindung;
- 25 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 16;
- 26 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 17; und
- 27 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 19 der vorliegenden Erfindung;
- 28 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wärmeleiters in einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 20 der vorliegenden Erfindung;
- 29 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Wärmeleiters in der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 20 der vorliegenden Erfindung;
- 30 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Wärmeleiters in der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 20 der vorliegenden Erfindung; und
- 31 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Wärmeleiters in der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 20 der vorliegenden Erfindung;
- 32 eine Seitenansicht zur Erläuterung einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung;
- 33 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung;
- 34 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung aus der Richtung von Pfeilen K-K;
- 35 eine Frontansicht zur Erläuterung eines Wärmeabführungselements der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung; und
- 36 eine Draufsicht zur Erläuterung des Wärmeabführungselements der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung;
- 37 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 22 der vorliegenden Erfindung;
- 38 eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 22 der vorliegenden Erfindung aus der Richtung von Pfeilen L-L;
- 39 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 23 der vorliegenden Erfindung;
- 40 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 24 der vorliegenden Erfindung; und
- 41 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 25 der vorliegenden Erfindung;
- 42 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 26 der vorliegenden Erfindung;
- 43 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 27 der vorliegenden Erfindung; und
- 44 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 28 der vorliegenden Erfindung;
- 45 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wärmeleiters in einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 29 der vorliegenden Erfindung;
- 46 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Wärmeleiters in der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 29 der vorliegenden Erfindung;
- 47 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Wärmeleiters in der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 29 der vorliegenden Erfindung;
- 48 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Wärmeleiters in der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 29 der vorliegenden Erfindung; und
- 49 eine Seitenansicht zur Erläuterung einer herkömmlichen Schaltanlage.
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BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 1
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Im Folgenden wird das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 1 unter Bezugnahme auf die vorliegenden 1 bis 3 beschrieben. Dabei zeigt 1 eine Seitenansicht zur Erläuterung einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1. 2 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1. 3 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1 aus der Richtung eines Pfeils C.
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In diesen jeweiligen Zeichnungen bezeichnet ein Bezugszeichen 31 ein Gehäuse der Schaltanlage, die mit einer elektrischen Hochspannungsvorrichtung ausgestattet ist, wie zum Beispiel eine gasisolierte Schaltanlage, die zusammen mit elektrischen Vorrichtungen und Hochspannungsleitern in einem mit Isoliergas, beispielsweise SF6-Gas, gefüllten Behälter angeordnet ist; ferner ist eine zu öffnende und zu schließende äußere Platte 32 an der Vorderseite des Gehäuses 31 vorgesehen. Das Bezugszeichen 33 bezeichnet eine Sammelschiene, die an einem Behälter 34 an der Oberseite in dem Gehäuse 31 angebracht ist.
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Die Bezugszeichen 35 und 36 bezeichnen einen Erdungsschalter und einen Trennschalter, die an dem Behälter 34 angebracht sind; ferner wird ein Schaltvorgang durch eine Betätigungsmechanismuseinheit 37 ausgeführt. Das Bezugszeichen 28 bezeichnet einen Verbindungsleiter, der durch eine Hülse 39 hindurchgeführt ist und in einen unter dem Behälter 34 angeordneten Vorrichtungsbehälter 40 eingeführt ist.
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Der Vorrichtungsbehälter 40 ist mit Isoliergas, wie zum Beispiel SF6-Gas, trockener Luft, Stickstoffgas, Luft oder dergleichen gefüllt und befindet sich in einer Isoliergas-Atmosphäre. Ein Leistungsschalter 41 ist in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet und mit dem Verbindungsleiter 38 durch einen Hauptschaltungsleiter 42 elektrisch verbunden, der als Hochspannungsleiter dient. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Betätigungsmechanismuseinheit des Leistungsschalters 41. Die Bezugszeichen 44 und 45 bezeichnen einen Erdungsschalter und einen Trennschalter, die beide unterhalb des Leistungsschalters 41 in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet sind und mit dem Leistungsschalter 41 durch Verbindungsleiter 46 verbunden sind; ein Schaltvorgang wird durch eine Betätigungsmechanismuseinheit 47 ausgeführt.
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Die Bezugszeichen 48 und 49 bezeichnen einen Erdungsschalter und einen Überspannungsableiter, die beide unterhalb des Erdungsschalters 44 und des Trennschalters 45 in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet sind und durch Verbindungsleiter 50 mit dem Trennschalter 45 verbunden sind; ein Schaltvorgang des Erdungsschalters 48 wird durch eine Betätigungsmechanismuseinheit 51 ausgeführt, um dadurch einen Verbindungsvorgang/Trennvorgang des Überspannungsableiters 49 vorzunehmen. Das Bezugszeichen 52 bezeichnet einen Kabelendverschluss eines Kabels 53, wobei der Kabelendverschluss 52 mit dem Trennschalter 45 verbunden ist.
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Das Bezugszeichen 54 bezeichnet einen ersten Wärmeleiter, der in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet ist, wie dies zum Beispiel durch einen Pfeil A veranschaulicht ist; die eine Seite 54a des ersten Wärmeleiters 54 steht mit einem Wärmeerzeugungsbereich des Vorrichtungsbehälters 40 in Verbindung und ist als Beispiel in der Zeichnung beispielsweise mit einem Hauptschaltungsleiter 42 verbunden, während die andere Seite 54b in Richtung auf die Seite des Vorrichtungsbehälters 40 weitergeführt ist; der erste Wärmeleiter 54 ist zum Beispiel aus Kupfer oder Aluminium hergestellt, die ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeitseigenschaften aufweisen.
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Ferner veranschaulicht die Zeichnung einen Fall, in dem der erste Wärmeleiter 54 beispielsweise in Form einer runden Stange ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 55 bezeichnet einen zweiten Wärmeleiter, bei dem die eine Seite 55a in der Nähe der anderen Seite 54b des ersten Leiters 54 angeordnet ist und die andere Seite 55b zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 weitergeführt ist, wie dies durch einen Pfeil B dargestellt ist; der zweite Wärmeleiter 55 ist zum Beispiel aus Kupfer oder Aluminium hergestellt, die ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Ferner veranschaulicht die Zeichnung einen Fall, in dem der zweite Wärmeleiter 55 beispielsweise in Form einer runden Stange ausgebildet ist.
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Weiterhin veranschaulicht die Zeichnung einen Fall, in dem der erste Wärmeleiter 54 und der zweite Wärmeleiter 55 beispielsweise koaxial angeordnet sind. Das heißt, die Endfläche der anderen Seite 54b des ersten Wärmeleiters 54 und die Endfläche an der einen Seite 55a des zweiten Wärmeleiters 55 sind einander in Axialrichtung zugewandt gegenüberliegend angeordnet.
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Das Bezugszeichen 56 bezeichnet ein Isolierelement zwischen den Leitern, das zwischen der anderen Seite 54b des ersten Wärmeleiters 54 und der einen Seite 55a des zweiten Wärmeleiters 55 angeordnet ist. Das Isolierelement 56 zwischen den Leitern ist aus Harzmaterial hergestellt, das eine ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist und für eine elektrische Isolierung zwischen dem ersten Wärmeleiter 54 und dem zweiten Wärmeleiter 55 sorgt und Wärme des ersten Wärmeleiters 54 in effizienter Weise zu dem zweiten Wärmeleiter 55 übertragen kann.
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Das Bezugszeichen 57 bezeichnet ein Umfangsbereich-Isolierelement, das zum Beispiel in einer zylindrischen Form gebildet ist und den Umfang des ersten Wärmeleiters 54 sowie den Umfang des zweiten Wärmeleiters 55 übergreifend angeordnet ist. Das Umfangsbereich-Isolierelement 57 kann die elektrische Isolierungsleistung zwischen dem ersten Wärmeleiter 54 und dem zweiten Wärmeleiter 55 weiter verbessern und besitzt eine elektrische Isolierungseigenschaft zwischen dem ersten Wärmeleiter 54 und dem zweiten Wärmeleiter 55 sowie zwischen dem zweiten Wärmeleiter 55 und dem Vorrichtungsbehälter 40.
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Ferner ist die eine Seite 57a des Peripheriebereich-Isolierelements 57 bis in die Nähe des Hauptschaltungsleiters 42 weitergeführt, und die andere Seite 57b ist bis auf die Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 weitergeführt, um auch für eine elektrische Isolierung gegenüber dem Vorrichtungsbehälter 40 zu sorgen. Die andere Seite 57b des Umfangsbereich-Isolierelements 57 ist zum Beispiel mit einem kreisförmig ausgebildeten Flanschbereich 57c versehen; der Flanschbereich 57c ist an dem Vorrichtungsbehälter 40 unter Zwischenanordnung eines O-Rings (in der Zeichnung nicht dargestellt) angebracht.
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Dabei ist das Umfangsbereich-Isolierelement 57 aus einem Harzmaterial gebildet, das eine ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Das Umfangsbereich-Isolierelement 57 absorbiert Wärme beispielsweise des Isoliergases in dem Vorrichtungsbehälter 40, um die Wärme zu dem ersten Wärmeleiter 54 zu leiten, und kann somit Wärme des zweiten Wärmeleiters 55 zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abführen.
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Im Folgenden wird die Arbeitsweise erläutert. Bei der Schaltanlage des nicht beanspruchten Ausführungsbeispiels 1 wird zum Beispiel in dem stromleitenden Bereich erzeugte Wärme, beispielsweise die große Wärme, die von dem als Hochtemperaturbereich in dem Vorrichtungsbehälter 40 dienenden Hauptschaltungsleiter 42 erzeugt wird, direkt zu der einen Seite 54a des ersten Wärmeleiters 54 geleitet sowie zu der anderen Seite 54b des ersten Wärmeleiters 54 geleitet.
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Die große Wärme, die von dem Hauptschaltungsleiter 42 erzeugt wird und zu der anderen Seite 54b des ersten Wärmeleiters 54 geleitet wird, wird durch das zwischen den Leitern angeordnete Isolierelement 56 aus Harzmaterial mit ausgezeichneter hoher Wärmeleitfähigkeit zu der einen Seite 55a des zweiten Wärmeleiters 55 geleitet sowie zu der anderen Seite 55b des zweiten Wärmeleiters 55 geleitet; die geleitete Wärme bzw. Leitungswärme wird von einem die andere Seite 55b des zweiten Wärmeleiters 55 umgebenden Endflächenbereich zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt.
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Bei dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1 wird die in dem stromleitenden Bereich erzeugte Wärme, beispielsweise die große Wärme, die von dem als Hochtemperaturbereich des Vorrichtungsbehälters 50 dienenden Hauptschaltungsleiter 42 erzeugt wird, nicht durch Wärmeaustausch durch indirekten Wärmetransfer aufgrund natürlicher Konvektion durch das Isoliergas in dem Vorrichtungsbehälter 40 übertragen, wie dies bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Schaltanlage der Fall ist; vielmehr wird die große Wärme durch direkte Wärmeleitung durch den ersten Wärmeleiter 54 und den zweiten Wärmeleiter 55 zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt.
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Somit ist es möglich, eine Schaltanlage zu schaffen, bei der sich die Konstruktion vereinfachen lässt, eine gute Wärmeübertragungseffizienz erzielt werden kann und die Wärmeabführungsleistung in bemerkenswerter Weise verbessert werden kann, ohne dass die Vielzahl der Wärmeabführungsrippen 21, 22 wie bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Schaltanlage vorgesehen ist. Ferner kann das Innere des Vorrichtungsbehälters 40 in effizienter Weise gekühlt werden, und es ist möglich, eine Reduzierung der Wärmeabführungsrippen oder dergleichen, eine Verkleinerung der Querschnittsfläche des Hauptschaltungsleiters 42 sowie eine Reduzierung der Größe des Vorrichtungsbehälters 40 zu erzielen.
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Weiterhin wird bei dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung die Wärme durch direkte Wärmeleitung durch den ersten Wärmeleiter 54 und den zweiten Wärmeleiter 55 abgeführt; aus diesem Grund sind eine Antriebseinheit für einen Lüfter oder dergleichen sowie ein Kältemittel zur Verwendung in einem Wärmerohr oder dergleichen nicht notwendig, und es kann somit eine Wärmeabführungsleistung mit hoher Zuverlässigkeit erzielt werden.
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Darüber hinaus sind der erste Wärmeleiter 54 und der zweite Wärmeleiter 55 von dem Vorrichtungsbehälter 40 durch das zwischen den Leitern vorhandene Isolierelement 56 sowie das Umfangsbereich-Isolierelement 57 isoliert; somit können der erste Wärmeleiter 54 und der zweite Wärmeleiter 55 als Antenne eines Elektroskops oder einer Teilentladungs-Detektionseinrichtung verwendet werden.
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Dabei wird das Umfangsbereich-Isolierelement 57 den Umfang des ersten Wärmeleiters 54 und den Umfang des zweiten Wärmeleiters 55 übergreifend angeordnet; somit kann die elektrische Isoliereigenschaft zwischen dem ersten Wärmeleiter 54 und dem zweiten Wärmeleiter 55 sowie die elektrische Isoliereigenschaft zwischen dem zweiten Wärmeleiter 55 und dem Vorrichtungsbehälter 40 weiter erhöht werden, wobei eine elektrische Isoliereigenschaft zwischen dem ersten Wärmeleiter 54 und dem zweiten Wärmeleiter 55 sowie eine elektrische Isoliereigenschaft zwischen dem zweiten Wärmeleiter 55 und dem Vorrichtungsbehälter 40 vorhanden sind.
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Darüber hinaus ist das Umfangsbereich-Isolierelement 57 aus Harzmaterial hergestellt, das eine ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist; somit wird zum Beispiel die Wärme des Isoliergases in dem Vorrichtungsbehälter 40 absorbiert und zu dem ersten Wärmeleiter 54 geleitet, und ein Teil der Wärme des zweiten Wärmeleiters 55 kann zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt werden. Die Wärmeabführungseigenschaft der Schaltanlage insgesamt kann noch weiter verbessert werden.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 2
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 2 wird nun unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 beschrieben. 4 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 2. 5 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 2 aus der Richtung eines Pfeils D. 6 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 2 von oben.
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In dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 2 ist ein Wärmeabführungselement 58 an einem Endflächenbereich der anderen Seite 55b eines zweiten Wärmeleiters 55 vorgesehen, und das Wärmeabführungselement 58 ist mit einer Vielzahl von Rippenkörpern 58a ausgebildet, die sich in Vertikalrichtung erstrecken.
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Wie vorstehend beschrieben, ist das Wärmeabführungselement 58 an dem Endflächenbereich an der anderen Seite 55b des zweiten Wärmeleiters 55 vorgesehen; auf diese Weise kann ein außerhalb eines Vorrichtungsbehälters 40 vorgesehener Wärmeabführungs-Oberflächenbereich in bemerkenswerter Weise vergrößert werden. Dadurch ist es möglich, eine Schaltanlage zu schaffen, bei der die Wärmeabführungseigenschaft im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 1 noch stärker verbessert werden kann.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 3
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 3 wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 erläutert. Dabei zeigt 7 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 3. 8 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 3 aus der Richtung von Pfeilen E-E.
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In dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 3 ist die Formgebung eines mit einem Wärmeabführungselement 58 versehenen Endflächenbereichs an der anderen Seite 55b eines zweiten Wärmeleiters 55 größer als die Formgebung an der einen Seite 55a des zweiten Wärmeleiters 55, d.h. der Endflächenbereich an der anderen Seite 55b weist einen größeren Durchmesser auf, auf diese Weise ist eine Berührungsfläche mit dem Wärmeabführungselement 58 vergrößert.
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Wie vorstehend erläutert, ist der Durchmesser des Endflächenbereichs an der anderen Seite 55b des zweiten Wärmeleiters 55 größer als der Durchmesser an der einen Seite 55a des zweiten Wärmeleiters 55; auf diese Weise lässt sich eine Schaltanlage erzielen, bei der die Berührungsfläche zwischen dem Endflächenbereich an der anderen Seite 55b des zweiten Wärmeleiters 55 und dem Wärmeabführungselement 58 vergrößert ist, bei dem die Wärmeleitungseffizienz von der anderen Seite 55b des zweiten Wärmeleiters 55 zu dem Wärmeabführungselement 58 noch weiter verbessert werden kann und die Wärmeabführungseigenschaft gegen dem vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 2 noch ausgezeichneter ist.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 4
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 4 wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 4.
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Bei dem vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 3 ist ein Fall beschrieben worden, in dem der Endflächenbereich an der anderen Seite 55b des zweiten Wärmeleiters 55 kreisförmig ausgebildet ist; dagegen ist bei dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 4 ein Endflächenbereich an der anderen Seite 55b eines zweiten Wärmeleiters 55 mit einer in Vertikalrichtung verlaufenden rechteckigen Formgebung ausgebildet, wobei ähnliche Effekte wie bei dem vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 3 erzielt werden können. Ferner handelt es sich bei dem Endflächenbereich an der anderen Seite 55b um eine Formgebung, bei der Material in einem Bereich, der nicht mit einem Wärmeabführungselement 58 in Berührung tritt, eliminiert ist; somit lässt sich auch eine Reduzierung der Materialkosten erzielen.
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Ausführungsform 5
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Die Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben. Dabei zeigt 10 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung. 11 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung aus der Richtung von Pfeilen F-F.
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In Ausführungsform 5 ist die Formgebung eines Endflächenbereichs an der anderen Seite 59b eines zweiten Wärmeleiters 59 größer als die Formgebung an der einen Seite 59a des zweiten Wärmeleiters 59, d.h. der Endflächenbereich an der anderen Seite 59b besitzt einen größeren Durchmesser; somit ist die Berührungsfläche mit einem Wärmeabführungselement 58 vergrößert. Weiterhin ist die andere Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 unter Zwischenanordnung eines O-Rings (in der Zeichnung nicht dargestellt) direkt an einer äußeren Oberfläche eines Vorrichtungsbehälters 40 angebracht.
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Ein Umfangsbereich-Isolierelement 60, das zum Beispiel zylindrisch ausgebildet sein kann, ist ferner in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet, wobei das Umfangsbereich-Isolierelement 60 den Umfang eines ersten Wärmeleiters 54 sowie den Umfang eines zweiten Wärmeleiters 55 übergreifend angeordnet ist. Das heißt, die eine Seite 60a des Umfangsbereich-Isolierelements 60 erstreckt sich bis in die Nähe eines Hauptschaltungsleiters 42; und die andere Seite 60b erstreckt sich bis in die Nähe der inneren Oberfläche des Vorrichtungsbehälters 40, erstreckt sich jedoch nicht aus dem Vorrichtungsbehälter 40 heraus nach außen.
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Weiterhin sind eine elektrische Isolierung zwischen dem ersten Wärmeleiter 54 und dem zweiten Wärmeleiter 59 sowie eine elektrische Isolierung zwischen dem zweiten Wärmeleiter 59 und dem Vorrichtungsbehälter 40 durch das Umfangsbereich-Isolierelement 60, das den Umfang des ersten Wärmeleiters 54 sowie den Umfang an der einen Seite 59a des zweiten Wärmeleiters 55 übergreifend angeordnet ist, sowie durch ein zwischen den Leitern vorhandenes Isolierelement 56 gebildet; selbst wenn die andere Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 an der Außenfläche des Vorrichtungsbehälters 40 angebracht ist, besteht somit kein Problem.
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Wie vorstehend beschrieben, ist bei der Ausführungsform 5 die andere Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 direkt an der äußeren Oberfläche des Vorrichtungsbehälters 40 angebracht; somit kann die Konfiguration an der anderen Seite 60b des Umfangsbereich-Isolierelements 60 vereinfacht werden. Das heißt, die andere Seite 60b des Umfangsbereich-Isolierelements 60 braucht nicht zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 vorstehend ausgebildet zu sein; auf diese Weise wird eine einfache Konfiguration erzielt, und es besteht keine Notwendigkeit zum Vorsehen eines Flanschbereichs.
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Darüber hinaus ist der Durchmesser an der anderen Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 größer als der Durchmesser an der einen Seite 59a des zweiten Wärmeleiters 59; somit kann eine Berührungsfläche zwischen der anderen Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 und dem Wärmabführungselement 58 vergrößert werden, und die Wärmeleitungseffizienz von der anderen Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 zu dem Wärmeabführungselement 58 kann weiter verbessert werden.
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Außerdem ist die andere Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 an der äußeren Oberfläche des Vorrichtungsbehälters 40 direkt angebracht; somit kann eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung von der anderen Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 zu dem Vorrichtungsbehälter 40 geschaffen werden. Das heißt, die äußere Oberfläche des Vorrichtungsbehälters 40 kann als Wärmeabführungsfläche genutzt werden; dadurch kann eine Schaltanlage erzielt werden, bei der die Effizienz der Wärmeabführungsleistung noch weiter verbessert werden kann.
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Ausführungsform 6
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Die Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. 12 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung.
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 5 ist ein Fall beschrieben worden, in dem die andere Seite 59b des zweiten Wärmeleiters 59 kreisförmig ausgebildet ist; in 6 ist die andere Seite 59b eines zweiten Wärmeleiters 59 jedoch quadratisch ausgebildet, wobei ähnliche Effekte wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 5 erzielt werden können.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 7
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 7 wird unter Bezugnahme auf die 13 und 14 beschrieben. 13 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 7. 14 zeigt eine Seitenansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 7 aus der Richtung eines Pfeils G.
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In dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 7 sind die Endfläche an der anderen Seite 54b eines ersten Wärmeleiters 54 sowie die Endfläche an der einen Seite 61a eines zweiten Wärmeleiters 61 in Axialrichtung einander zugewandt gegenüberliegend angeordnet. Die andere Seite 61b des zweiten Wärmeleiters 61 ist bis auf die Außenseite eines Vorrichtungsbehälters 40 weitergeführt. Ferner sind Rippenkörper 61c an der sich außerhalb des Vorrichtungsbehälters 40 erstreckenden Endfläche an der anderen Seite 61b des zweiten Wärmeleiters 61 gebildet. Die Zeichnung veranschaulicht einen Fall, in dem zum Beispiel in Vertikalrichtung eine Vielzahl von horizontal ausgebildeten Rippenkörpern 61c vorgesehen ist.
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Wie vorstehend beschrieben, weist das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 7 eine Konfiguration auf, bei der Wärme durch die an der Endfläche an der anderen Seite 61b des zweiten Wärmeleiters 61 ausgebildeten Rippenkörper 61c abgeführt wird; somit braucht kein großes Bauteil, wie zum Beispiel ein Wärmeabführungselement 58 vorgesehen zu werden, und es kann eine Schaltanlage mit einer geringen Anzahl von Komponenten und guten Arbeitseigenschaften erzielt werden.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 8
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 8 wird unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. 15 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 8.
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In dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 8 sind Durchgangsöffnungen 62 rechtwinklig zu den Rippenkörpern 61c gebildet, die an der Endfläche an der anderen Seite 61b eines zweiten Wärmeleiters 61 gebildet sind, auf diese Weise kann eine Oberfläche durch diese Durchgangsöffnungen 62 vergrößert werden, und die Wärmeabführungseffizienz kann im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 7 noch weiter verbessert werden.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 9
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 9 wird unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. 16 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 9.
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Bei dem vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 7 ist ein Fall beschrieben worden, in dem die Rippenkörper 61c an der Endfläche an der anderen Seite 61b des zweiten Wärmeleiters 61 in der horizontalen Richtung ausgebildet sind; dagegen sind bei dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 9 mehrere Rippenkörper 61d in horizontaler Richtung vorgesehen, die an der Endfläche an der anderen Seite 61b eines zweiten Wärmeleiters 61 in Vertikalrichtung ausgebildet sind.
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Wie vorstehend beschrieben, liegt bei dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 9 eine derartige Konfiguration vor, dass die Wärme durch die in Vertikalrichtung an der Endfläche an der anderen Seite 61b des zweiten Wärmeleiters 61 ausgebildeten Rippenkörper 61d abgeführt wird; somit ist der verstärkte Effekt einer natürlichen Konvektion außerhalb eines Vorrichtungsbehälters 40 besser als bei den horizontal ausgebildeten Rippenkörpern 61c des vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiels 7, und die Wärmeabführungseffizienz kann im Vergleich zu dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 7 weiter verbessert werden.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 10
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 10 wird unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. 17 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 10.
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In dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 10 sind Durchgangsöffnungen 63, die horizontal zu den Rippenkörpern 61c sind, an der Endfläche an der anderen Seite 61b eines zweiten Wärmeleiters 61 gebildet; somit kann die Oberfläche durch diese Durchgangsöffnungen 63 vergrößert werden, und die Wärmeabführungseffizienz kann im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 9 weiter verbessert werden.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 11
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 11 wird unter Bezugnahme auf die 18 und 19 beschrieben. Dabei zeigt 18 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 11. 19 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 11 aus der Richtung eines Pfeils H.
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In dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 11 ist eine Vielzahl stabförmiger Rippenkörper 61e mit kleinem Durchmesser in voneinander beabstandeter Weise an der sich außerhalb eines Vorrichtungsbehälters 40 erstreckenden Endfläche an der anderen Seite 61b eines zweiten Wärmeleiters 61 gebildet.
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Wie vorstehend beschrieben, liegt bei dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 11 eine derartige Konfiguration vor, dass Wärme durch die stabförmigen Rippenkörper 61e mit kleinem Durchmesser abgeführt wird, die an der Endfläche an der anderen Seite 61b des zweiten Wärmeleiters 61 ausgebildet sind, somit braucht kein großes Bauteil, wie zum Beispiel ein Wärmeabführungselement 58, vorgesehen zu werden, und dadurch kann wiederum eine Schaltanlage mit einer geringen Anzahl von Komponenten und guten Arbeitseigenschaften erzielt werden. Ferner sind zwischen den Rippenkörpern 61e Räume in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung vorhanden, der Verbesserungseffekt der natürlichen Konvektion des Vorrichtungsbehälters 40 ist gut, und die Wärmeabführungseffizienz lässt sich verbessern.
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Ausführungsform 12
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Die Ausführungsform 12 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 20 und 21 beschrieben. Dabei zeigt 20 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 12 der vorliegenden Erfindung. 21 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 12 der vorliegenden Erfindung aus der Richtung von Pfeilen J-J.
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Bei der Ausführungsform 12 ist ein rippenförmiges Isolierelement 64, das zum Beispiel in Form einer Anzahl mehrerer ringförmiger Rippen in Axialrichtung ausgebildet ist, auf einem Umfangsbereich an der einen Seite 57a eines Umfangsbereich-Isolierelements 57 angeordnet, wobei sich die rippenförmigen Isolierelemente 64 in einem Vorrichtungsbehälter 40 befinden.
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Wie vorstehend beschrieben, kann bei der Ausführungsform 12 aufgrund der rippenförmigen Isolierelemente 64, die zum Beispiel durch die an dem Umfangsbereich auf der einen Seite 57a des Umfangsbereich-Isolierelements 57 ausgebildeten ringförmigen Rippen gebildet sind, eine Wärmeabsorptionsfläche des Isoliergases in dem Vorrichtungsbehälter 40 vergrößert werden; somit wird die Wärme des Isoliergases effektiver absorbiert, und die Wärme kann über einen ersten Wärmeleiter 54, einen zweiten Wärmeleiter 55 sowie ein Wärmeabführungselement 58 zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt werden. Die Wärmeabführungsleistung der Schaltanlage insgesamt lässt sich damit weiter verbessern.
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Somit kann die in dem Isoliergas in dem Vorrichtungsbehälter 40 enthaltene Wärme noch effizienter abgeführt werden, und zwar zusammen mit der Wärmeabführung der durch einen Hauptschaltungsleiter 42 erzeugten großen Wärme, und die Wärmeabführungsleistung der Schaltanlage insgesamt lässt sich weiter verbessern.
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Ausführungsform 13
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Die Ausführungsform 13 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 22 beschrieben. 22 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 13 der vorliegenden Erfindung.
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In der Ausführungsform 13 sind konkave Bereiche 65, die zum Beispiel ringförmig ausgebildet sind, an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 64 gebildet, die zum Beispiel durch ringförmige Rippen auf einem Umfangsbereich an der einen Seite 57a eines Umfangsbereich-Isolierelement 57 gebildet sind; ferner sind konvexe Bereiche 66 mit beispielsweise ringförmiger Formgebung an der Peripherie eines ersten Wärmeleiters 54 ausgebildet, wobei die ringförmigen konvexen Bereiche 66 beispielsweise mit den ringförmigen konkaven Bereichen 65 zusammengepasst sind, die an der Innenseite der ringförmigen Isolierelemente 64 gebildet sind, die durch die ringförmigen Rippen gebildet sind.
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Wie vorstehend beschrieben, sind bei der Ausführungsform 13 beispielsweise die ringförmigen konkaven Bereiche 65, die an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 64 gebildet sind, welche durch die an dem Umfangsbereich an der einen Seite 57a des Umfangsbereich-Isolierelements 57 ausgebildeten Rippen gebildet sind, sowie zum Beispiel die ringförmigen konvexen Bereiche 66, die an der Peripherie des ersten Wärmeleiters 54 gebildet sind, zusammenpassend ausgebildet; auf diese Weise kann eine Berührungsfläche zwischen diesen vergrößert werden. Dadurch kann die Wärmeleitungseffizienz von den rippenförmigen Isolierelementen 64 zu dem ersten Wärmeleiter 54 noch weiter gesteigert werden, und der Wärmeabführungseffekt kann im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 12 noch weiter erhöht werden.
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Ausführungsform 14
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Die Ausführungsform 14 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 23 beschrieben. 23 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 14 der vorliegenden Erfindung.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform 12 ist ein Fall beschrieben worden, in dem die rippenförmigen Isolierelemente 64 vorgesehen sind, die durch die ringförmigen Rippen gebildet sind, die an dem Umfangsbereich an der einen Seite 57a des Umfangsbereich-Isolierelements 57 gebildet sind; bei der Ausführungsform 14 sind jedoch rippenförmige Isolierelemente 67, die durch sich in Axialrichtung erstreckende strahlenförmige Rippen gebildet sind, auf einem Umfangsbereich von einer Seite 57a eines Umfangsbereich-Isolierelements 57 ausgebildet.
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Auch bei der Ausführungsform 14 kann der Wärmeabsorptionseffekt von Isoliergas in einem Vorrichtungsbehälter 40 durch die rippenförmigen Isolierelemente 67 erzielt werden, die durch die strahlenförmigen Rippen gebildet sind, und es lassen sich ähnliche Effekte wie bei der Ausführungsform 12 erzielen.
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Ausführungsform 15
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Die Ausführungsform 15 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 24 beschrieben. 24 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 15 der vorliegenden Erfindung.
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Bei der Ausführungsform 15 sind zum Beispiel konkave Bereiche 68, die sich in Axialrichtung erstrecken, an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 67 gebildet, die durch die strahlenförmigen Rippen auf einem Umfangsbereich an der einen Seite 57a eines Umfangsbereich-Isolierelements 57 gebildet sind; ferner sind zum Beispiel in Axialrichtung verlaufende konvexe Bereiche 69 auf dem Umfang des ersten Wärmeleiters 54 gebildet, wobei die konvexen Bereiche 69 mit den konkaven Bereichen 68 zusammengepasst sind, die sich zum Beispiel in Axialrichtung erstrecken und an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 67 gebildet sind, die durch die strahlenförmigen Rippen gebildet sind.
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Wie vorstehend beschrieben, sind bei der Ausführungsform 15 die konkaven Bereiche 68, die sich zum Beispiel in Axialrichtung erstrecken und an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 67 gebildet sind, die durch die strahlenförmigen Rippen an dem Umfangsbereich an der einen Seite 57a des Umfangsbereich-Isolierelements 57 gebildet sind, sowie die konvexen Bereiche 69, die sich zum Beispiel in Axialrichtung erstrecken und auf dem Umfangsbereich des ersten Wärmeleiters 54 ausgebildet sind, in miteinander zusammenpassender Weise ausgebildet; somit kann die Berührungsfläche zwischen diesen vergrößert werden. Dadurch kann die Wärmeleitungseffizienz von dem rippenförmigen Isolierelement 67 zu dem ersten Wärmeleiter 54 noch weiter erhöht werden, und der Wärmeabführungseffekt kann im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 14 noch weiter erhöht werden.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 16
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 16 wird unter Bezugnahme auf 25 beschrieben. 25 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 16.
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In dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 16 ist die Dicke eines Bereichs 57d eines Umfangsbereich-Isolierelements 57, der um ein Isolierelement zwischen Leitern 56 angeordnet ist, dicker ausgebildet als der übrige Bereich. Das heißt, der Durchmesser des Bereichs 57d des Umfangsbereich-Isolierelements 57, der zwischen den Leitern 56 um das Isolierelement angeordnet wird, ist größer als der Durchmesser des übrigen Bereichs.
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Wie vorstehend erwähnt, ist bei dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 16 der Durchmesser des Bereichs 57d des Umfangsbereich-Isolierelements 57, der zwischen den Leitern 56 um das Isolierelement herum angeordnet ist, größer als der Durchmesser des übrigen Bereichs; somit kann eine Querschnittsfläche des Bereichs um das Isolierelement zwischen den Leitern 56 vergrößert werden, und die Wärmeleitungseffizienz lässt sich weiter verbessern.
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Nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel 17
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Das nicht beanspruchte Ausführungsbeispiel 17 wird unter Bezugnahme auf 26 beschrieben. 26 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 17.
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In dem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 17 ist nicht nur der Durchmesser eines um ein Isolierelement zwischen den Leitern 56 herum angeordneten Bereichs 57d eines Umfangsbereich-Isolierelements 57 größer als der Durchmesser des übrigen Bereichs, sondern ein in dem Vorrichtungsbehälter 49 befindlicher Bereich des Umfangsbereich-Isolierelements 57 ist ebenfalls größer ausgebildet; somit lassen sich ähnliche Effekte wie bei dem vorstehend beschriebenen, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel 16 erzielen.
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Ausführungsform 18
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Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist jeweils ein Fall beschrieben worden, in dem der erste Wärmeleiter und der zweite Wärmeleiter jeweils in Form einer runden Stange vorliegen, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist; zum Beispiel ist auch eine quadratische Stabform möglich, wobei ähnliche Effekte wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden können.
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Ausführungsform 19
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Die Ausführungsform 19 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 27 beschrieben. 27 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 19 der vorliegenden Erfindung.
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In der Ausführungsform 19 weist die Schaltanlage Folgendes auf: einen ersten Wärmeleiter 70, bei dem die eine Seite 70a beispielsweise mit einem Hauptschaltungsleiter 42 verbunden ist, der als Wärmeerzeugungsbereich eines Vorrichtungsbehälters 40 dient, und die andere Seite 70b in Richtung auf die Seite des Vorrichtungsbehälters 40 weitergeführt ist; einen zweiten Wärmeleiter 71, bei dem die eine Seite in der Nähe der anderen Seite 70b des ersten Wärmeleiters 70 angeordnet ist und der zum Beispiel an der Oberseite der anderen Seite 70b angeordnet ist und dessen andere Seite 71b bis auf Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 weitergeführt ist, sowie ein zwischen den Leitern vorgesehenes Isolierelement 72, das zwischen der anderen Seite 70b des ersten Wärmeleiters 70 und der einen Seite 71a des zweiten Wärmeleiters 71 angeordnet ist.
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Ferner ist die andere Seite 71b des zweiten Wärmeleiters 71 groß ausgebildet; auf diese Weise kann der Wärmeabführungseffekt zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 gesteigert werden. Weiterhin ist bei der Ausführungsform 19 ein Wärmeabführungselement 58 mit einem in Vertikalrichtung verlaufenden Rippenkörper 58a an der anderen Seite 71b des zweiten Wärmeleiters 71 vorgesehen.
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In den vorstehenden Ausführungsformen ist jeweils ein Fall beschrieben worden, in dem der erste Wärmeleiter und der zweite Wärmeleiter koaxial angeordnet sind; dagegen ist bei der Ausführungsform 19 die eine Seite 71a des zweiten Wärmeleiters 71 über der anderen Seite 70b des ersten Wärmeleiters 70 angeordnet, d.h. die eine Seite 71a des zweiten Wärmeleiters 71 sowie die andere Seite 70b des ersten Wärmeleiters 70 sind in Vertikalrichtung übereinander angeordnet; somit können ähnliche Effekte erzielt werden wie in dem Fall, in dem der erste Wärmeleiter und der zweite Wärmeleiter koaxial angeordnet sind.
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Ausführungsform 20
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Die Ausführungsform 20 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 28 bis 31 beschrieben. Die Zeichnungen zeigen jeweils eine Schnittdarstellung eines Wärmeleiters bei einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 20 der vorliegenden Erfindung.
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Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der Wärmeleiter jeweils in Form einer runden Stange oder einer quadratischen Stange ausgebildet, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Die 28 zeigt einen Wärmeleiter 73 mit im Querschnitt strahlenförmiger Form, die 29 zeigt einen Wärmeleiter 74 mit zylindrischer Formgebung, die 30 zeigt einen Wärmeleiter 75, der in Form eines quadratischen Rohrs ausgebildet ist, und 31 zeigt einen Wärmeleiter 76, der in Form eines sechseckigen Rohrs ausgebildet ist; dabei können wiederum ähnliche Effekte wie bei den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen erzielt werden.
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Ausführungsform 21
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Im Folgenden wird die Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 32 bis 36 beschrieben. Dabei zeigt 32 eine Seitenansicht zur Erläuterung einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung. 33 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung.
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34 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung aus der Richtung von Pfeilen K-K. 35 zeigt eine Frontansicht zur Erläuterung eines Wärmeabführungselements der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung. 36 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung des Wärmeabführungselements der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung.
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In diesen jeweiligen Zeichnungen bezeichnet ein Bezugszeichen 31 ein Gehäuse der Schaltanlage, die mit einer elektrischen Hochspannungsvorrichtung ausgestattet ist, wie zum Beispiel eine gasisolierte Schaltanlage, die zusammen mit elektrischen Vorrichtungen und Hochspannungsleitern in einem Behälter angeordnet ist, der mit Isoliergas, wie zum Beispiel SF6-Gas, gefüllt ist; ferner ist eine zu öffnende und zu schließende äußere Platte 32 an der Vorderseite des Gehäuses 31 vorgesehen.
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Das Bezugszeichen 33 bezeichnet eine Sammelschiene, die an einem Behälter 34 an der Oberseite in dem Gehäuse 31 angebracht ist. Die Bezugszeichen 35 und 36 bezeichnen einen Erdungsschalter und einen Trennschalter, die beide an dem Behälter 34 angebracht sind; ferner wird ein Schaltvorgang durch eine Betätigungsmechanismuseinheit 37 ausgeführt. Das Bezugzeichen 38 bezeichnet einen Verbindungsleiter, der durch eine Hülse 39 hindurchgeführt ist und in einen unter dem Behälter 34 angeordneten Vorrichtungsbehälter 40 hineingeführt ist.
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Der Vorrichtungsbehälter 40 ist mit Isoliergas, wie zum Beispiel SF6-Gas, trockener Luft, Stickstoffgas, Luft oder dergleichen gefüllt und befindet sich in einer Isoliergas-Atmosphäre. Ein Leistungsschalter 41 ist in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet und mit dem Verbindungsleiter 38 durch einen Hauptschaltungsleiter 42 elektrisch verbunden, der als Hochspannungsleiter dient. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Betätigungsmechanismuseinheit des Leistungsschalters 41.
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Die Bezugszeichen 44 und 45 bezeichnen einen Erdungsschalter und einen Trennschalter, die beide unterhalb des Leistungsschalters in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet sind und mit dem Leistungsschalter 41 durch Verbindungsleiter 46 verbunden sind; ferner wird ein Schaltvorgang durch eine Betätigungsmechanismuseinheit 47 ausgeführt.
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Die Bezugszeichen 48 und 49 bezeichnen einen Erdungsschalter und einen Überspannungsableiter, die beide unterhalb des Erdungsschalters 44 und des Trennschalters 45 in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet sind und mit dem Trennschalter 45 durch Verbindungsleiter 50 verbunden sind; ein Schaltvorgang des Erdungsschalters 48 wird durch eine Betätigungsmechanismuseinheit 51 ausgeführt, um einen Verbindungsvorgang/Trennvorgang des Überspannungsableiters 49 auszuführen. Das Bezugszeichen 52 bezeichnet einen Kabelendverschluss eines Kabels 53, wobei der Kabelendverschluss 52 mit dem Trennschalter 45 verbunden ist.
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Das Bezugszeichen 77 bezeichnet einen Wärmeleiter, der in dem Vorrichtungsbehälter 40 angeordnet ist, der zum Beispiel durch einen Pfeil A dargestellt ist; die eine Seite 77a des Wärmeleiters 77 ist mit einem Wärmeerzeugungsbereich des Vorrichtungsbehälters 40 verbunden, beispielsweise mit einem Hauptschaltungsleiter 42 als Beispiel in der Zeichnung, und die andere Seite 77b erstreckt sich in Richtung auf die Seite des Vorrichtungsbehälters 40; der Wärmeleiter 77 ist zum Beispiel aus Kupfer oder Aluminium hergestellt, der eine ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Weiterhin zeigt die Zeichnung einen Fall, in dem der Wärmeleiter 77 zum Beispiel in Form einer runden Stange ausgebildet ist.
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Das Bezugszeichen 78 bezeichnet ein Isolierelement, das zwischen der Endfläche an der anderen Seite 77b des Wärmeleiters 77 und einer Innenwand des Vorrichtungsbehälters 40 angeordnet ist und aus Harzmaterial hergestellt ist, das eine ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist und eine elektrische Isolierung zwischen dem Wärmeleiter 77 und dem Vorrichtungsbehälter 40 bildet und Wärme des Wärmeleiters 77 in effizienter Weise auf den Vorrichtungsbehälter 40 übertragen kann.
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Das Bezugszeichen 79 bezeichnet ein Umfangsbereich-Isolierelement, das zum Beispiel zylindrisch ausgebildet ist und den Umfang des Wärmeleiters 77 sowie den Umfang des Isolierelements 78 übergreifend angeordnet ist. Das Umfangsbereich-Isolierelement 79 kann die elektrische Isolierungseigenschaft zwischen dem Wärmeleiter 77 und dem Vorrichtungsbehälter 40 noch weiter verbessern und bildet die elektrische Isolierung zwischen dem Wärmeleiter 77 und dem Vorrichtungsbehälter 40.
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Weiterhin erstreckt sich die eine Seite 79a des Umfangsbereich-Isolierelements 79 bis in die Nähe des Hauptschaltungsleiters 42, und die andere Seite 79b ist in integraler Weise mit dem Isolierelement 78 ausgebildet. Das Umfangsbereich-Isolierelement 79 ist aus Harzmaterial hergestellt, das eine ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist; somit wird zum Beispiel Wärme des Isoliergases in dem Vorrichtungsbehälter 40 absorbiert und zu dem Wärmeleiter 77 geleitet, und die Wärme des Wärmeleiters 77 kann zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt werden.
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Das Bezugszeichen 80 bezeichnet ein Wärmabführungselement, das an einer Außenwand eines Vorrichtungsbehälters 40 gegenüber der Endfläche an der anderen Seite 77b des Wärmeleiters 77 angebracht ist und einen in Vertikalrichtung verlaufenden Rippenkörper 80a aufweist.
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Im Folgenden wird die Arbeitsweise erläutert. Bei der Schaltanlage der Ausführungsform 21 wird in dem stromleitenden Bereich erzeugte Wärme, beispielsweise die große Wärme, die von dem Hauptschaltungsleiter 42 erzeugt wird, der als Hochtemperaturbereich in dem Vorrichtungsbehälter 40 dient, direkt zu der einen Seite 77a des Wärmeleiters 77 geleitet sowie zu der anderen Seite 77b des Wärmeleiters 77 geleitet.
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Die große Wärme, die von dem Hauptschaltungsleiter 42 erzeugt wird und zu der anderen Seite 77b des Wärmeleiters 77 geleitet wird, wird durch das Isolierelement 78 aus Harzmaterial, das ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, zu dem Vorrichtungsbehälter 40 geleitet; weiterhin wird die Wärme durch das Wärmeabführungselement 80, das an der Außenwand des Vorrichtungsbehälters 40 gegenüber der Endfläche der anderen Seite 77b des Wärmeleiters 77 angebracht ist, zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt.
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Bei der Ausführungsform 21 wird die in dem stromleitenden Bereich erzeugte Wärme, beispielsweise die große Wärme, die durch den Hauptschaltungsleiter 42 erzeugt wird, der als Hochtemperaturbereich des Vorrichtungsbehälters 40 dient, nicht durch Wärmeaustausch aufgrund eines indirekten Wärmetransfers durch natürliche Konvektion durch das Isoliergas in dem Vorrichtungsbehälter 40 übertragen, wie dies bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Schaltanlage der Fall ist; vielmehr wird die große Wärme durch direkte Wärmeleitung durch den Wärmeleiter 77 zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt.
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Somit ist es möglich, eine Schaltanlage zu erzielen, bei der die Konstruktion vereinfacht werden kann, eine gute Wärmeübertragungseffizienz erzielt werden kann und die Wärmeabführungsleistung in bemerkenswerter Weise verbessert werden kann, ohne dass die Vielzahl der Wärmeabführungsrippen 21, 22 wie bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Schaltanlage vorgesehen ist. Ferner kann das Innere des Vorrichtungsbehälters 40 in effizienter Weise gekühlt werden; ferner können eine Reduzierung der Wärmeabführungsrippen oder dergleichen, eine Reduzierung der Querschnittsfläche des Hauptschaltungsleiters 42 sowie eine Reduzierung der Größe des Vorrichtungsbehälters 40 erzielt werden.
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Bei der Ausführungsform 21 der vorliegenden Erfindung wird die Wärme durch direkte Wärmeleitung durch den Wärmeleiter 77 abgeführt; aus diesem Grund sind keine Antriebseinheit für einen Lüfter oder dergleichen sowie ein Kältemittel zur Verwendung in einem Wärmerohr oder dergleichen erforderlich, so dass eine Wärmeabführungsleistung mit hoher Zuverlässigkeit erzielt werden kann. Außerdem ist der Wärmeleiter 77 gegenüber dem Vorrichtungsbehälter 40 durch das Isolierelement 78 und das Umfangsbereich-Isolierelement 79 isoliert; somit kann der Wärmeleiter 77 als Antenne eines Elektroskops oder einer Teilentladungs-Detektionseinrichtung verwendet werden.
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Es ist zu erwähnen, dass das Umfangsbereich-Isolierelement 79 von der anderen Seite 77b des Umfangsbereichs des Wärmeleiters 77 bis in die Nähe der einen Seite 77a angeordnet ist; somit kann die elektrische Isoliereigenschaft zwischen dem Wärmeleiter 77 und dem Vorrichtungsbehälter 40 weiter verbessert werden. Außerdem ist das Umfangsbereich-Isolierelement 79 aus Harzmaterial hergestellt, das eine ausgezeichnete hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt; somit wird zum Beispiel die Wärme des Isoliergases in dem Vorrichtungsbehälter 40 absorbiert und zu dem Wärmeleiter 77 geleitet, und die Leitungswärme des Wärmeleiters 77 kann zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt werden.
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Zusätzlich dazu kann die von dem Wärmeleiter 77 zu der Außenwand des Vorrichtungsbehälters 40 geleitete Wärme abgeführt werden, da die Außenwand des Vorrichtungsbehälters 40 ebenfalls als Wärmeabführungselement dient. Infolgedessen kann die Wärmeabführungsleistung der Schaltanlage insgesamt weiter verbessert werden.
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Ausführungsform 22
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Die Ausführungsform 22 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 37 und 38 beschrieben. 37 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 22 der vorliegenden Erfindung. 38 zeigt eine Ansicht bei Betrachtung des relevanten Bereichs der Schaltanlage gemäß Ausführungsform 22 der vorliegenden Erfindung aus der Richtung von Pfeilen L-L.
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In der Ausführungsform 22 sind mehrere rippenförmige Isolierelemente 81, die beispielsweise in Form von ringförmigen Rippen ausgebildet sind, in Axialrichtung auf einem Umfangsbereich eines Umfangsbereich-Isolierelements 79 angeordnet, wobei sich die rippenförmigen Isolierelemente 81 innerhalb eines Vorrichtungsbehälters 40 befinden.
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Wie vorstehend beschrieben, kann bei der Ausführungsform 22 aufgrund der rippenförmigen Isolierelemente 81, die zum Beispiel durch die ringförmigen Rippen auf dem Umfangsbereich des Umfangsbereich-Isolierelements 79 gebildet sind, eine Wärmeabsorptionsfläche des Isoliergases in dem Vorrichtungsbehälter 40 vergrößert werden; somit wird die Wärme des Isoliergases noch effektiver absorbiert, und die Wärme kann über einen Wärmeleiter 77, eine Außenwand des Vorrichtungsbehälters 40 sowie ein Wärmeabführungselement 80 zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt werden. Infolgedessen kann die Wärmeabführungsleistung der Schaltanlage insgesamt noch weiter verbessert werden.
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Die in dem Isoliergas in dem Vorrichtungsbehälter 40 enthaltene Wärme kann somit effizienter abgeführt werden, und zwar zusammen mit der Wärmeabführung der durch einen Hauptschaltungsleiter 42 erzeugten hohen Wärme, und die Wärmeabführungsleistung der Schaltanlage insgesamt lässt sich weiter verbessern.
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Ausführungsform 23
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Die Ausführungsform 23 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 39 beschrieben. 39 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 23 der vorliegenden Erfindung.
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In der Ausführungsform 23 sind zum Beispiel ringförmig ausgebildete konkave Bereiche 82 an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 81 gebildet, die zum Beispiel in Form von ringförmigen Rippen auf einem Umfangsbereich eines Umfangsbereich-Isolierelements 79 ausgebildet sind; ferner sind konvexe Bereiche 83 beispielsweise mit ringförmiger Gestalt auf dem Umfang eines Wärmeleiters 77 gebildet, wobei die ringförmigen konvexen Bereiche 83 mit den zum Beispiel ringförmig ausgebildeten konkaven Bereichen 82 zusammengepasst sind, die an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 81 ausgebildet sind, die durch die ringförmigen Rippen gebildet sind.
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Wie vorstehend beschrieben, sind bei der Ausführungsform 23 beispielsweise die ringförmigen konkaven Bereiche 82, die an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 81 ausgebildet sind, welche durch die ringförmigen Rippen auf dem Umfangsbereich des Umfangsbereich-Isolierelements 79 gebildet sind, beispielsweise mit den ringförmigen konvexen Bereichen 83 zusammengepasst, die auf dem Umfang des Wärmeleiters 77 ausgebildet sind; somit kann eine Berührungsfläche zwischen diesen vergrößert werden. Auf diese Weise kann die Wärmeleitungseffizienz von den rippenförmigen Isolierelementen 81 auf den Wärmeleiter 77 weiter verbessert werden, und der Wärmeabführungseffekt lässt sich gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 22 noch weiter steigern.
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Ausführungsform 24
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Die Ausführungsform 24 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 40 beschrieben. 40 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 24 der vorliegenden Erfindung.
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 22 ist ein Fall beschrieben worden, in dem die rippenförmigen Isolierelemente 81 vorhanden sind, die durch die ringförmigen Rippen auf dem Umfangsbereich des Umfangsbereich-Isolierelements 79 gebildet sind; bei der Ausführungsform 24 sind jedoch rippenförmige Isolierelemente 84 in Form von in Axialrichtung verlaufenden, strahlenförmigen Rippen auf einem Umfangsbereich eines Umfangsbereich-Isolierelements 79 gebildet.
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Auch bei der Ausführungsform 24 kann der Wärmeabsorptionseffekt in Bezug auf Isoliergas in einem Vorrichtungsbehälter 40 durch die rippenförmigen Isolierelemente 84 erzielt werden, die durch die strahlenförmigen Rippen gebildet sind, und es lassen sich ähnliche Effekte wie bei Ausführungsform 22 erzielen.
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Ausführungsform 25
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Die Ausführungsform 25 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 41 beschrieben. 41 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 25 der vorliegenden Erfindung.
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Bei der Ausführungsform 25 sind zum Beispiel in Axialrichtung verlaufende konkave Bereiche 85 an der Innenseite von rippenförmigen Isolierelementen 84 ausgebildet, die durch strahlenförmige Rippen auf einem Umfangsbereich eines Umfangsbereich-Isolierelements 79 gebildet sind; und beispielsweise in Axialrichtung verlaufende konvexe Bereiche 86 sind auf dem Umfang des Wärmeleiters 77 gebildet, wobei die konvexen Bereiche 86 mit den beispielweise in Axialrichtung verlaufenden konkaven Bereichen 85 zusammenzupassen sind, die an der Innenseite der als strahlenförmige Rippen ausgebildeten Isolierelemente 84 gebildet sind.
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Wie vorstehend beschrieben, sind bei der Ausführungsform 25 die zum Beispiel in Axialrichtung verlaufenden konkaven Bereiche 85, die an der Innenseite der rippenförmigen Isolierelemente 84 gebildet sind, welche durch die strahlenförmigen Rippen auf dem Umfangsbereich des Umfangsbereich-Isolierelements 79 gebildet sind, sowie die beispielsweise in Axialrichtung verlaufenden konvexen Bereiche 86, die auf dem Umfang des Wärmeleiters 77 gebildet sind, in zusammenpassender Weise ausgebildet. Auf diese Weise kann eine Berührungsfläche zwischen diesen vergrößert werden. Dadurch kann die Wärmeleitungseffizienz von den rippenförmigen Isolierelementen 84 zu dem Wärmeleiter 77 weiter erhöht werden, und der Wärmeabführungseffekt kann im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 24 noch weiter verbessert werden.
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Ausführungsform 26
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Die Ausführungsform 26 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 42 beschrieben. 42 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 26 der vorliegenden Erfindung.
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In der Ausführungsform 26 ist ein Umfangsbereich-Isolierelement 79 derart ausgebildet, dass die Dicke eines auf der Seite des Vorrichtungsbehälters 40 anzubringenden Bereichs 79c größer ist als die Dicke auf der Seite des Wärmeleiters 77. Das heißt, in dem zeichnerisch dargestellten Beispiel ist das Umfangsbereich-Isolierelement 77 derart ausgebildet, dass der auf der Seite des Vorrichtungsbehälters 40 angeordnete Durchmesser des Bereichs 79c größer ist als der Durchmesser auf der Seite des Wärmeleiters 77.
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Wie vorstehend beschrieben, ist bei der Ausführungsform 26 das Umfangsbereich-Isolierelement 79 derart ausgebildet, dass der Durchmesser des auf der Seite des Vorrichtungsbehälters 40 anzubringenden Bereichs 79c größer ist als der Durchmesser auf der Seite des Wärmeleiters 77; somit kann eine Querschnittsfläche des Umfangsbereich-Isolierelements 79 vergrößert werden, und die Wärmeleitungseffizienz kann noch weiter verbessert werden.
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Das Umfangsbereich-Isolierelement ist ferner derart ausgebildet, dass der Durchmesser des auf der Seite des Vorrichtungsbehälters 40 angeordneten Bereichs 79c größer ist als der Durchmesser auf der Seite des Wärmeleiters 77; dadurch ist auch das Anbringen des Umfangsbereich-Isolierelements 79 an dem Vorrichtungsbehälter 40 einfach.
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Ausführungsform 27
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Die Ausführungsform 27 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 43 beschrieben. 43 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 27 der vorliegenden Erfindung.
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Die eine Seite 87a eines Umfangsbereich-Isolierelements 87 ist in der Ausführungsform 27 mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet, wobei diese eine Seite 87a in der Nähe eines Hauptschaltungsleiters 42 angeordnet ist; die andere Seite 87b des Umfangsbereich-Isolierelements 87 ist mit einem großen Durchmesser ausgebildet, so dass das Umfangsbereich-Isolierelement abgeschrägt ausgebildet ist, wobei die andere Seite 87b an der Seite des Vorrichtungsbehälters 40 anzubringen ist.
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Das Umfangsbereich-Isolierelement 87 bei der Ausführungsform 27 ist abgeschrägt ausgebildet und besitzt einen zunehmend größeren Durchmesser von der einen Seite 87a zu der andere Seite 87b; somit kann eine Querschnittsfläche im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 26 noch weiter vergrößert werden, so dass der Wärmeabsorptionseffekt für Isoliergas in dem Vorrichtungsbehälter 40 gesteigert ist und sich die Wärmeleitungseffizienz noch weiter verbessern lässt.
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Ausführungsform 28
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Die Ausführungsform 28 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 44 beschrieben. 44 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines relevanten Bereichs einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 28 der vorliegenden Erfindung.
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In der Ausführungsform 28 sind zum Beispiel mehrere rippenförmige Isolierelemente 88 beispielsweise in Form von ringförmigen Rippen in Axialrichtung auf einem Umfangsbereich eines Umfangsbereich-Isolierelements 79 angeordnet, wobei sich die rippenförmigen Isolierelemente 88 in einem Vorrichtungsbehälter 40 befinden; die rippenförmigen Isolierelemente 88 sind derart ausgebildet, dass sie von der einen Seite 79a zu der anderen Seite 79b des Umfangsbereich-Isolierelements 79 einen zunehmend größeren Durchmesser aufweisen.
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Wie vorstehend beschrieben, kann bei der Ausführungsform 28 durch die rippenförmigen Isolierelemente 88, die zum Beispiel durch die ringförmigen Rippen gebildet sind, die einen zunehmend größeren Durchmesser von der einen Seite 79a zu der anderen Seite 79b des Umfangsbereich-Isolierelements 79 auf dem Umfangsbereich des Umfangsbereich-Isolierelements 79 aufweisen, eine Wärmeabsorptionsfläche für Isoliergas in dem Vorrichtungsbehälter 40 vergrößert werden; somit wird die Wärme des Isoliergases in noch effektiverer Weise absorbiert, und die Wärme kann über einen Wärmeleiter 77, eine Außenwand des Vorrichtungsbehälters 40 sowie ein Wärmeabführungselement 80 zur Außenseite des Vorrichtungsbehälters 40 abgeführt werden. Infolgedessen kann die Wärmeabführungsleistung der Schaltanlage insgesamt noch weiter verbessert werden und es lassen sich ähnliche Effekte wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 27 erzielen.
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Ausführungsform 29
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Die Ausführungsform 29 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 45 bis 48 beschrieben. Diese Zeichnungen zeigen jeweils eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wärmeleiters bei einer Schaltanlage gemäß Ausführungsform 29 der vorliegenden Erfindung.
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Es sei erwähnt, dass bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 21 bis 28 der Wärmeleiter in Form einer runden Stange oder einer quadratischen Stange ausgebildet ist, wobei dies jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist. 45 zeigt einen Wärmeleiter 89, der im Querschnitt strahlenförmig ausgebildet ist, 46 zeigt einen Wärmeleiter 90 mit einer zylindrischen Formgebung, 47 zeigt einen Wärmeleiter 91 in Form eines quadratischen Rohrs, und 48 zeigt einen Wärmeleiter 92 in Form eines sechseckigen Rohrs; damit lassen sich ähnliche Effekte wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 21 bis 28 erzielen.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanlage, die mit einer elektrischen Hochspannungsvorrichtung ausgestattet ist, wie zum Beispiel eine gasisolierte Schaltanlage, die zusammen mit elektrischen Vorrichtungen in einem mit Isoliergas, beispielsweise SF6-Gas, gefüllten Behälter platziert ist und zum Erzielen einer Schaltanlage mit ausgezeichneter Wärmeabführungsleistung und hoher Zuverlässigkeit geeignet ist.
