JP2010051169A - 冷却を備えた高電圧スイッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】小型で大きな定格電流の伝送能力を有する密閉型高電圧スイッチを提供する。
【解決手段】密閉型高電圧スイッチは、熱を発生する導電体と、この導電体の周りを取り囲む金属製密閉容器と、冷却要素と、有している。冷却要素のクーラーKは、取り付けプレート22として構成された前記密閉容器の一部の上に固定され、密閉容器の外側に配置されたクーリング・リブ41を有している。クーリング・リブ41の少なくとも一部が、前記取り付けプレート22に対して平行に配置され、且つ、熱分配器42の両側に、それぞれ、冷却チャネル43の二つのグループの一方が現れるように、前記取り付けプレート22に固定された熱分配器42の上に保持されている。ここで、それらの冷却チャネル43は、それぞれ、サンドイッチ状に配置され、且つ水平方向に対して傾斜した状態に向けられている。
【選択図】図2

Description

本発明は、高電圧技術の分野に係り、そして、請求項1の前文部分に基づく高電圧スイッチに係る。そのようなスイッチは、一般的に、サーキット・ブレーカ、負荷切り離しスイッチ、または断路スイッチとして構成され、多相の交番電流の一つまたは複数の導電体、単数または複数の導電体を収容する金属製密閉容器、及び少なくとも一つの冷却要素、を有している。この冷却要素により、単数または複数の導電体の中での電流損失に起因して高電圧設備の中のスイッチの動作の間に発生する熱が、密閉容器から取り除かれる。
もし、このスイッチが、例えば、発電機の出力ラインなどの、大電流が負荷される設備のために計画されている場合には、1kVから70kVまでの間の定格電圧で、このスイッチは、典型的には、6kAから40kAまでの間の定格電流を運ぶ。もし、このスイッチが、高電圧システムのガス絶縁式密閉型スイッチ・ギア設備の中で使用される場合には、70kVから800kVまでの間の定格電圧で、このスイッチは、典型的には、2kAから6kAまでの間の定格電流を運ぶ。
前記電流で、通常は管状の導電体は、抵抗損失のために強い加熱を受ける。導電体は、一般的に、高電圧スイッチの定格電流経路の周りを取り囲んでいる。その理由は、接触位置のために、導電体の材料の中と比べてより大きい電流損失、そしてそれ故にまた、より大きい熱の発生が生ずるからである。定格電流動作の間に、標準により規定された最大温度(例えば105°C)、従って、結果として生ずる最大温度上昇(例えば65°C)が超えられることがあってはならず、それによって、スイッチの最大定格電流が制限される。導電体の動作温度を許容可能な最大温度よりも低く維持するため、導電体を冷却することにより、熱損失が設備から取り除かれる。
3ポール発電機スイッチのスイッチ・ポールとして構成された、導入部において挙げられタイプの高電圧スイッチが、EP 1 496 534 B1 及び EP 1 657 731 A1 の中に記載されている。このスイッチは、相導体を有していて、この相導体は、金属製密閉容器の中に配置され、且つ、抵抗電流損失のために、発電機の出力ラインの中で、スイッチの動作の間に加熱される。それ故に、高電圧スイッチは、金属製密閉容器の上に保持されたクーラーを備えた冷却要素を有している。このクーラーは、取り付けプレートとして構成された密閉容器の一部の上に固定され、且つ密閉容器の外側に配置されたクーリング・リブを有している。相導体の中で形成された熱は、密閉容器の中に存在する空気により(EP 1 496 534 B1)、あるいは、相導体で気化されたより(EP 1 657 731 A1)、クーラーに導かれる。空気の冷却により、あるいは、蒸気の凝縮により放出された熱は、クーラーにより吸収されて、クーリング・リブを介して周囲の空気に放散される。スイッチの増大された電流伝送能力は、かくして、実際に寸法を変えることなく実現される。
欧州特許第 EP 1 496 534 B1 号明細書 欧州特許出願公開第 EP 1 657 731 A1 号明細書
本発明の目的は、導入部において挙げられタイプの高電圧スイッチを提供することにあり、このスイッチは、単純な構造にも拘わらず大きな定格電流伝送能力、及び変わることなく維持される金属製密閉容器の寸法により識別される。
本発明に基づく高電圧スイッチにおいて、クーリング・ブロックとして構成されたクーラーのセクションの中で、クーリング・リブの少なくとも一部が、金属製密閉容器の取り付けプレートに対して平行に配置され、且つ、熱分配器の両側に、それぞれ、冷却チャネルの二つのグループの一方が現れるように、取り付けプレートに固定された熱分配器の上に保持され、その場合において、これらの冷却チャネルは、それぞれ、サンドイッチ状に配置され、且つ水平方向に対して傾斜した状態に向けられている。
これは、クーラーの効率を増大させる。その理由は、水平方向に対して傾斜した冷却チャネル配置のために、煙突効果が実現されるからである。この場合、冷却チャネルの上端で流れ出る加熱された空気は、冷却チャネルの下端で吸い込まれる冷たい周囲の空気により連続的に置き換えられ、その過程において、クーリング・リブから熱を吸収する。
この冷却プロセスは、主として、例えばクーリング・リブの温度と外部空気の温度の間の相違などのような、設備の熱的なパラメータによって決定されるので、このプロセスは、例えば風及び日射などのような、考慮に入れることが困難な外部の擾乱の影響から事実上独立している。その結果として、風が弱いときであっても、あるいは、強い日射があるときであっても、クーラーの中を通る良く発達した冷却空気の流れが実現される。それ故に、本発明に基づく高電圧スイッチの場合、従来技術に基づく高電圧スイッチの場合と比べて、即ち、クーリング・リブが金属製密閉容器の外側の上に直接配置され、そして、一般的に、金属製密閉容器の外側に対して直角を形成しているクーラーを備えた高電圧スイッチと比べて、より多くの熱が放散される。
更にまた、サンドイッチ・デザインのために、クーリング・リブは、周囲の影響に直接曝されることなく、それ故に、従来技術に基づく高電圧スイッチの場合のクーリング・リブと比べて、汚染の程度が大幅に少なく抑えられる。更にまた、サンドイッチ・デザインは、非常にコンパクトな状態で構成されたクーラーをもたらし、且つ、このクーラーは、同じ体積に対してより広い表面積を有し、かくして、従来技術に基づくスイッチに組み込まれたクーラーと比べてより高い効率をも有している。本発明に基づくスイッチのこれらの優れた効果は、もし、ヒート・パイプが冷却要素として使用された場合には、特に有利である、その理由は、例えば、弱過ぎる風または過大に強い日射などのような、好ましくない周囲の影響に起因する、そのクーラーの過度に低い能力のためのヒート・パイプの故障が、その場合に避けられるからである。
本発明に基づくスイッチにおいて、もし、熱分配器が、プレートとして構成され、且つクーリング・リブから突出するエッジにより取り付けプレートに固定されている場合には、導電体に中で発生された熱が、割り当てられたクーリング・ブロックの中に特に均一に分配されることになる。その理由は、金属製密閉容器に対して径方向には、プレートにとって十分なスペースがあり、大量の熱が周囲の空気に放散され、かくして、より広い定格電流が運ばれることが可能であるからである。
もし、例えば、チップ除去加工(chip-removing machining)(特にフライス加工など)により、取り付けプレートを通って伸ばされた固定要素がエッジの中に形成されている場合には、クーリング・ブロックが、クーラーの製造の際に、製造技術上、好ましいやり方で(好ましくは溶接により)、取り付けプレートに固定されることが可能である。
導電体の中で形成された熱は、導電体からクーラーへ、典型的には、放射により、特に、金属製密閉容器の中の絶縁ガス(例えば空気など)の対流により、金属製密閉容器の中の絶縁ガスの強制循環により、あるいは、導電体で気化された液体の蒸気の凝縮により、送られることが可能である。もし、熱が、導電体で気化された液体の蒸気の凝縮により、例えばヒート・パイプにより、クーラーへ送られる場合には、熱分配器が、金属製密閉容器からクーラーの中へ熱を移送する蒸気の凝縮のためのキャビティを有していることが推奨される。
製造技術上の理由のために、取り付けプレートを貫通して伸ばされ、且つ取り付けプレートにリジッドに接続され中空ラグが、エッジの中に形成されているならば、有利であり、このラグは、冷却要素の蒸発器へキャビティを接続し、前記蒸発器は、密閉容器の内側に配置される。
その場合、最初に、熱分配器が、従って、前記ラグを備えた割り当てられたクーリング・ブロックが、取り付けプレートの中の開口の中に取り付けられることが可能であり、そして、例えば溶接により、真空タイトな状態で取り付けプレートに取り付けられる。しかしながら、その場合、次に、熱分配器のキャビティと蒸発器の間での蒸気及び液体のための真空タイトな接続もまた、同時に実現される。
クーリング・ブロックを作り出すための、大量生産のために適切なそれ故に特にコスト効率が良い方法において、熱分配器、及び熱分配器に固定されたクーリング・リブの部分は、押出し中空形材として構成されるべきである。もし、前記クーリング・ブロックが、所定の長さに切断され、且つ両端で真空タイトな状態で閉鎖プレートに溶接された前記形材のセクションを有している場合、このクーリング・ブロックは、その場合、特にシンプルなやり方で前記中空形材から作られることが可能である。
特に効果的な冷却能力を実現するために、好ましくは、実質的に同一に構成された少なくとも二つのクーリング・ブロックが取り付けプレートに固定され、中空収集チャネルが、取り付けプレートの、クーリング・ブロックに対して反対方向に向いた側の上に保持され、前記収集チャネルは、蒸発器に、且つ二つのクーリング・ブロックのそれぞれのキャビティに、真空タイトな状態で接続される。
クーラーの信頼性の高い動作を確保するために、従って、本発明に基づく高電圧スイッチの信頼性の高い動作を確保するために、収集チャネルは、蒸発器に真空タイトな状態で接続されたチューブ・コネクタを有し、また、中空状態で構成され、補助デバイス(例えば、サービス装置および/またはフィルタ)の真空タイトな接続のために使用される、少なくとも一つの接続ピースを有している。
密閉容器の外側に配置された接続チャネルが、クーリング・ブロックの内の一方の、収集チャネルに対して反対方向に向いた端部に取付けられ、熱分配器のキャビティが前記接続チャネルを互いに対して接続すると言うことのおかげで、クーラーの中での蒸気及び液体の循環が容易になり、クーラーの冷却能力が従って増大される。それ故に、このように、熱が更に金属製密閉容器から放出され、従って、本発明に基づく高電圧スイッチは、より高い定格電流により負荷されることが可能である。
図1は、3ポール発電機スイッチのスイッチ・ポールとして構成された、本発明に基づく高電圧スイッチの概略的に示された実施形態の断面の平面図を示している。 図2は、取り付けプレートの上に固定され、且つ図1に基づくスイッチ・ポールに対して、分割ラインTの左側に組み込まれたクーラーの斜視図を示している。 図3は、図2に基づくクーラーの平面図を示している。 図4は、図2及び3に基づくクーラーの中に含まれるクーリング・ブロックの平面図を拡大図で示している。 図5は、図3に基づくクーラーの、V−Vの線に沿って見た断面の、矢印の方向に見た平面図を示している。
本発明の実施形態の例が、以下において、図面を参照しながら、より詳細に説明される。
図面の中で使用されている参照符号及びそれらの意味は、参照符号のリストの中にまとめられている。これらの図において、原則として、同一のまたは同一に動作する部分に対して同一の参照符号が付与されている。本発明の理解のために本質的でない部分は、一部の例において示されていない。ここで説明される実施形態の例は、本発明の主題の代表的な例であって、本発明を限定する効果を有していない。
図1に示されたスイッチ・ポールは、空気が満たされた金属製密閉容器2の中に密閉された管状の導電体10を有しており、この金属容器は、好ましくは、アルミニウムに基づくものである。
出力発電機ラインにおける動作の間に、典型的に10kVから40kVまでの高電圧が、所定の電位(例えばアース電位)で保持された、導電性の密閉容器20と、導電体10との間に存在し、この導電体は、典型的には、6kVから40kVまでの高い動作電流を運ぶ。導電体10の材料の中での、及び定格電流接点などのような、スイッチ・ポールの接触位置での、抵抗損失のために、導電体10は、典型的には、その温度が100℃以上に上昇する。
熱損失を放散するために、導電体10は、二つの冷却要素30,30’により冷却される。それらの内、分割ラインTの左側に示された冷却要素30は、ヒート・パイプとして構成され、他方、分割ラインの右側に示された冷却要素30’は、熱を移送する目的のために、金属製密閉容器の中で加熱された空気の熱(矢印Lで示されている)を使用する。各冷却要素30,30’は、クーラーK,K’を有し、このクーラーは、密閉容器20の上に保持され、且つ、周囲の空気に熱Wを放出する。
ヒート・パイプとして構成された冷却要素30は、液体の作業媒体を有し、この作業媒体は、その液体の相において、ヒート・パイプの蒸発器31として構成されたセクションの中で気化し、導電体の中で形成された熱損失を吸収する。そして、このようにして形成された作業媒体の蒸気は、ヒート・パイプのクーラーKを有するセクションの中で凝縮されて、凝縮熱を放出する。ヒート・パイプは、更に、中空のインシュレータ32を有していて、このインシュレータは、蒸発器31とクーラーKの間の電気的な絶縁のために使用され、または、クーラーの中のキャビティに接続されたフレキシブル・ホース33の電気的な絶縁のために使用され、且つ、作業媒体が液体及び気体の相の中に導かれることを可能にする。
クーラーK及びK’は、それぞれ、金属製密閉容器20のルーフ・スロープ21の上に配置され、且つ、それぞれ、周囲の空気と熱的な接触状態にあり、その結果として、熱の効果的な放散が可能である。
クーラーKの構造は、図2から5までにより、理解されることが可能である。図2から4までにより、クーラーKが、取り付けプレート22として構成された密閉容器の一部20の上に固定されていることが分かる。これらから分かるように、取り付けプレート22は、スペーサ23を有しており、このスペーサにより、プレートが、従って、クーラーKもまた、ルーフ・スロープ21の領域の中で、実質的に気密なやり方で金属製密閉容器20にネジで固定され、そしてまた、境界24がプレートの平面の上方に突出し、前記境界は、更に、密閉容器の内側に突出している。
これらから分かるように、クーラーKは、実質的に同一に構成された五つのクーリング・ブロック40を有しており、取り付けプレート22に、互いに側面に沿って固定されている。当然ながら、五つの代わりに、より多いまたはより少ないクーリング・ブロック40が設けられても良い。各クーリング・ブロック40は、密閉容器の外側に配置されたクーリング・リブ41を有していて、これらのクーリング・リブは、取り付けプレート22に対して平行に配置されている。クーリング・リブ41は、熱分配器42の上に保持され、この熱分配器は、プレートとして構成され、且つクーリング・リブ41に対して直角に伸びている。
このように、冷却チャネル43の、サンドイッチ状に配置され且つ水平方向に対して傾斜した状態に向けられ二つのグループの一方が、それぞれ、熱分配器42の両側に現れる。取り付けプレート22が、金属製密閉容器2のルーフ・スロープ21に固定されるので、冷却チャネル43の傾斜の角度は、ルーフ・スロープ21の傾斜により決定される。熱分配器42のそれぞれは、クーリング・リブ41から突出するエッジ44を有しており、このエッジは、冷却チャネル43と同一の傾斜角度を有し、且つルーフ・スロープ21に対して平行に伸び、または、冷却チャネル43に対して平行に伸びている。
熱分配器42は、中空状態で構成され、そのそれぞれは、キャビティ45を有している。これらのキャビティは、図5から理解されることが可能である。五つの熱分配器42のキャビティ45は、熱分配器42の下端部で、またはクーリング・ブロック40の下端部で、主として水平に伸びる収集チャネル46に接続されている。図2において分かるように、収集チャネル46は、その下側にチューブ・コネクタ47を有していて、このチューブ・コネクタは、フレキシブル・ホース33に接続されている。このフレキシブル・ホースは、図1からから理解されることが可能である。接続ピース48,48’は、それぞれ、補助デバイスの真空タイトな接続のために、収集チャネル46の上面側の上に設けられている。
例を挙げると、冷却要素30の供給、監視及びメインテナンスのために使用されるサービス・デバイスが、接続ピース48に接続されることが可能であり、このサービス・デバイスにより、収集チャネル46、及びクーリング・ブロック40の中でそれに連絡するキャビティ、フレキシブル・ホース33、インシュレータ32、及び蒸発器31が、空にされることが可能であり、且つ、作業媒体が、冷却要素30の中に充填され、または冷却要素30から取り除かれることが可能である。
例を挙げると、作業媒体をクリーンに維持するために使用されるフィルタが、接続ピース48’の中に挿入されることが可能である。キャビティ45は、熱分配器42の上端で、またはクーリング・ブロック40の上端部で、主として水平方向に伸びる接続チャネル49に接続される。
図5から、取り付けプレート22を貫通して伸ばされ且つ取り付けプレートにリジッドに接続された固定要素50、及び、同様に、取り付けプレートを貫通して伸ばされ且つ取り付けプレートにリジッドに接続された中空ラグ51が、エッジ44の中に形成されることが、理解されることが可能である。このラグ51は、キャビティ45を収集チャネル46に接続し、従ってまた、冷却要素30の蒸発器31に接続し、前記蒸発器は、密閉容器20の内側に配置される。
クーラーKの製造の際、最初に、熱分配器42及びクーリング・リブ41を含む押出し中空形材が所定の長さに切断される。固定要素50及びラグ51がフライス加工され、収集チャネル46及び接続チャネル49をキャビティ45に接続する経路53,53’が、クーリング・リブ41を超えて突出するエッジ44の中に、ドリルで加工される。このようにして準備された形材の中のキャビティ45は、両端で二枚の閉鎖プレート52,52’に真空タイトな状態で溶接され、それによってクーリング・ブロック40が完成される。
固定要素50及び中空ラグ51は、取り付けプレート22の中に正確に嵌め込むやり方で作られた開口を貫通して挿入され、そして、クーリング・ブロック40が、挿入された部分50及び51の周囲を溶接することにより、取り付けプレート22に固定される。五つのクーリング・ブロック40の全てが固定された後、収集チャネル46が取り付けプレート22の内側に溶接される。
蒸発器31からキャビティ45までの作業媒体のための接続経路が、真空タイトでなければならないので、中空ラグ51及び収集チャネル46は、取り付けプレート22に真空タイトな状態で溶接される。もし、それが適切である場合には、設けられた接続チャネル49が、経路53の領域の中で、クーリング・ブロック40の上端に真空タイトな状態で溶接される。クーラーKを支持する取り付けプレート22は、スペーサ23の中に係合する取り付けネジの助けにより、ハウジング20のルーフ・スロープ21に固定される。
ヒート・パイプとして構成された冷却要素30の代わりに、冷却要素30’が本発明に基づくスイッチの中に組み込まれることも可能である。しかしながら、この冷却要素の場合には、クーラーK’は、中空状態で構成されずに、その代わりにリブRを有している(これは、図1から理解されることが可能である)。これらのリブは、内側に伸びていて、対流により移送された熱を吸収して、その熱を外側のクーリング・リブに伝える。これらのクーリング・リブは、クーラーKに対応するやり方で構成され且つ配置されている。
本発明に基づく高電圧スイッチの動作の際、導電体10の中で発生された熱は、冷却要素30または30’の、クーラーKまたはK’に送られる。冷却要素30の場合に、蒸発器31の中で気化された作業媒体は、中空インシュレータ32、フレキシブル・ホース33、及びチューブ・コネクタ47を介して、収集チャネル46の中に送られ、そして、そこから、熱分配器42の中のキャビティの中に分配される。この蒸気は、クーラーKの中のキャビティの中で凝縮熱を放出して凝縮する。重力のために、凝縮液が再び蒸発器31へ流れて戻る。個々のキャビティ45の中の、流れ込む蒸気の特に均一な分布が、従って、特に良好な冷却能力が、接続チャネル49により実現される。冷却要素30’の場合には、熱は、金属製密閉容器20の中に密封された加熱された空気の熱対流LによりクーラーK’に送られる。
両方のクーラーK及びK’の中で、クーリング・リブ41が、取り付けプレート22に対して平行に配置され、従って、金属製密閉容器20のルーフ・スロープ21に対しても配置され、且つ、サンドイッチ状に配置され且つそれぞれ水平方向に対して傾斜した状態に向けられた冷却チャネル43が、熱分配器の両側に現れるように、取り付けプレート22に固定された熱分配器42の上に保持されている。このことにおかげで、クーラーの効率KまたはK’が効果的に増大される。
その場合、煙突効果が冷却チャネル43の中で実現される。この場合、冷却チャネル43の上端で流れ出る加熱された空気は、冷却チャネル43の下端部で吸い込まれた冷たい周囲の空気により連続的に置き換えられ、その過程において、クーリング・リブ41から熱Wを吸収する。この冷却プロセスは、例えばクーリング・リブの温度と外部空気の温度の間の相違などのような、主として設備の熱的なパラメータにより決定されるので、このプロセスは、風及び日射などのような、考慮に入れることが困難な外部の擾乱の影響から事実上独立している。その結果として、風が弱いときであっても、あるいは、強い日射があるときであっても、クーラーKまたはK’の中を流れるよく発達した冷却空気が実現される。それ故に、本発明に基づく高電圧スイッチの場合には、従来技術に基づく高電圧スイッチの場合と比べて、より多くの熱が放散される。
更にまた、サンドイッチ・デザインのために、クーリング・リブが周囲の影響に直接曝されることがなく、それ故に、従来技術に基づく高電圧スイッチの場合のクーリング・リブと比べて、汚染が大幅に少なく抑えられる。更にまた、サンドイッチ・デザインは、非常にコンパクトな状態で構成されたクーラーをもたらし、このクーラーは、同じ体積に対して、従来技術に基づくスイッチに組み込まれたクーラーと比べてより広い表面積を有し、従ってまた、より高い効率を有している。
10…導電体、20…金属製密閉容器、21…ルーフ・スロープ、22…取り付けプレート、23…スペーサ、24…境界、30,30’…冷却要素、31…蒸発器、32…インシュレータ、33…フレキシブル・ホース、40…クーリング・ブロック、41…クーリング・リブ、42…熱分配器、43…冷却チャネル、44…エッジ、45…キャビティ、46…収集チャネル、47…チューブ・コネクタ、48,48’…接続ピース、49…接続チャネル、50…固定要素、51…中空ラグ、52,52’…閉鎖プレート、53…経路、K,K’…クーラー、L…金属製密閉容器の中に密閉された空気の熱、R…リブ、T…分割ライン、W…クーラーにより放出される熱。

Claims (10)

  1. 密閉型高電圧スイッチであって、
    熱を発生する導電体(10)と;
    この導電体(10)の周りを取り囲む金属製密閉容器(20)と;
    クーラー(K,K’)を備えた冷却要素(30,30’)と;
    を有し、
    前記クーラーは、取り付けプレート(22)として構成された前記密閉容器の一部(20)の上に固定され、且つ、前記密閉容器の外側に配置されたクーリング・リブ(41)を有している、
    密閉型高電圧スイッチにおいて、
    クーリング・ブロック(40)として構成された前記クーラーのセクションの中で、前記クーリング・リブ(41)の少なくとも一部が、前記取り付けプレート(22)に対して平行に配置され、且つ、この熱分配器(42)の両側に、それぞれ、冷却チャネル(43)の二つのグループの一方が現れるように、前記取り付けプレートに固定された熱分配器(42)の上に保持され、その場合において、これらの冷却チャネル(43)は、それぞれ、サンドイッチ状に配置され、且つ、水平方向に対して傾斜した状態に向けられていること、
    を特徴とする密閉型高電圧スイッチ。
  2. 下記特徴を有する請求項1に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    前記熱分配器(42)は、プレートとして構成されていて、且つ、前記クーリング・リブ(43)から突出するエッジ(44)により、前記取り付けプレート(22)に固定されている。
  3. 下記特徴を有する請求項2に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    前記取り付けプレート(22)を貫通して伸ばされ、且つ前記取り付けプレートにリジッドに接続された固定要素(50)が、前記エッジ(42)の中に形成されている。
  4. 下記特徴を有する請求項2または3に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    前記熱分配器(42)は、前記密閉容器(20)から前記クーラー(K)へ熱を移送する蒸気を凝縮するためのキャビティ(45)を有している。
  5. 下記特徴を有する請求項4に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    前記取り付けプレート(22)を貫通して伸ばされ、且つ前記取り付けプレートにリジッドに接続された中空ラグ(51)が、前記エッジ(42)の中に形成され、
    このラグは、前記キャビティ(45)を前記冷却要素(30)の蒸発器(31)に接続し、
    この蒸発器は、前記密閉容器(20)の内側に配置されている。
  6. 下記特徴を有する請求項4または5に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    前記熱分配器(42)、及び前記熱分配器に固定された前記クーリング・リブ(41)の部分は、押出し中空形材として作られている。
  7. 下記特徴を有する請求項6に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    前記クーリング・ブロック(40)は、所定の長さに切断され、且つ両端で閉鎖プレート(52,52’)に真空タイトな状態で接続された、押出し形材のセクションを有している。
  8. 下記特徴を有する請求項4から7の何れか1項に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    実質的に同一に構成された少なくとも二つのクーリング・ブロック(40)が、前記取り付けプレート(20)に固定され、且つ、
    中空収集チャネル(46)が、前記取り付けプレート(22)の、前記クーリング・ブロック(40)に対して反対方向に向いた側の上に保持され、
    前記収集チャネルは、前記二つのクーリング・ブロック(40)のそれぞれのキャビティ(45)及び前記蒸発器(31)に、真空タイトな状態で接続されている。
  9. 下記特徴を有する請求項8に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    前記収集チャネル(46)は、
    前記蒸発器(31)に真空タイトな状態で接続されたチューブ・コネクタ(47)と;
    中空状態で構成され、且つ補助デバイスの真空タイトな接続のために使用される、少なくとも一つの接続ピース(48,48’)と;
    を有している。
  10. 下記特徴を有する請求項8または9に記載の密閉型高電圧スイッチ:
    前記密閉容器(20)の外側に配置された接続チャネル(49)が、前記クーリング・ブロック(40)の内の一方の、前記収集チャネル(46)に対して反対方向に向いた端部に取り付けられ、前記接続チャネルは、前記熱分配器(42)のキャビティ(45)を互いに対して接続している。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11387631B2 (en) 2017-02-20 2022-07-12 Mitsubishi Electric Corporation Circuit breaker

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009140672A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Parker Hannifin Corporation Modular high-power drive stack cooled with vaporizable dielectric fluid
JP5469168B2 (ja) * 2008-07-25 2014-04-09 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 半導体ダイを冷却するための冷却装置
FR2951859B1 (fr) * 2009-10-26 2012-12-21 Areva T & D Sas Procede de refroidissement par caloducs integres d'un appareil electrique moyenne tension et systeme utilisant ce procede
FR2951856A1 (fr) * 2009-10-26 2011-04-29 Areva T & D Sas Procede et dispositif de refroidissement d'une installation electrique moyenne tension sous gaine
JP5473788B2 (ja) * 2010-06-04 2014-04-16 三菱電機株式会社 ガス絶縁開閉装置
PL2713383T3 (pl) * 2012-09-26 2015-04-30 Abb Technology Ag Komora gaszeniowa rozłącznika średniego napięcia
EP2784796A1 (en) 2013-03-25 2014-10-01 ABB Technology AG Gas cooler for a medium voltage switchgear assembly
CN104752093A (zh) * 2014-07-22 2015-07-01 施周平 一种安装在固封极柱上的散热架
CN104752094A (zh) * 2014-07-23 2015-07-01 施周平 一种用于固封极柱上的散热架
US9622374B2 (en) 2014-08-08 2017-04-11 General Electric Company Electrical equipment and a method of manufacturing
CN104577825A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 上海天灵开关厂有限公司 一种用于开关设备的散热装置
KR101636343B1 (ko) * 2015-12-07 2016-07-05 주식회사 광명전기 금속폐쇄형 스위치기어
CN106486904B (zh) * 2016-10-25 2018-07-20 精泰电气集团有限公司 散热型配电柜
US10270231B2 (en) * 2017-06-20 2019-04-23 Hamilton Sundstrand Corporation Integrated contactor mounting post
EP3686535B1 (en) 2019-01-22 2024-03-06 Hitachi Energy Ltd Condenser

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727818A (en) * 1980-07-28 1982-02-15 Shikoku Sooing Kk Conveyor for works
JPS60202917A (ja) * 1984-03-28 1985-10-14 Hitachi Ltd 油入電気機器用タンク
JPS6380372A (ja) * 1986-09-25 1988-04-11 Mitsubishi Electric Corp パタ−ン認識装置
JPH02155408A (ja) * 1988-12-05 1990-06-14 Toshiba Corp ガス絶縁キュービクルの冷却装置
JPH0330400A (ja) * 1989-06-27 1991-02-08 Toshiba Corp ガス絶縁キュービクルの冷却装置
JPH03150007A (ja) * 1989-11-07 1991-06-26 Toshiba Corp ガス絶縁閉鎖配電盤
JP2008521372A (ja) * 2004-11-16 2008-06-19 アーベーベー・リサーチ・リミテッド 高電圧が加えられることが可能な冷却エレメントのための中空絶縁ボディ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3609206A (en) * 1970-01-30 1971-09-28 Ite Imperial Corp Evaporative cooling system for insulated bus
US3769551A (en) 1972-08-14 1973-10-30 Gen Electric Circuit breaker with heat pipe cooling means
US4005297A (en) 1972-10-18 1977-01-25 Westinghouse Electric Corporation Vacuum-type circuit interrupters having heat-dissipating devices associated with the contact structures thereof
US4650939A (en) * 1986-01-24 1987-03-17 Westinghouse Electric Corp. Vacuum circuit interrupter having heat exchanger for temperature control
US6762389B1 (en) * 2003-04-17 2004-07-13 Eaton Corporation Gas discharge filter for electrical switching apparatus
DE50304860D1 (de) * 2003-07-11 2006-10-12 Abb Research Ltd Hochleistungsschalter mit Kühlrippenanordnung
EP1507323B1 (de) * 2003-08-13 2012-10-03 ABB Research Ltd. Gekapselte Schaltgeräte mit wärmeabführenden Elementen
TWI336832B (en) * 2007-12-07 2011-02-01 Coretronic Corp Heat dissipation module
WO2009079871A1 (en) * 2007-12-07 2009-07-02 Abb (China) Limited Circuit breaker with a heat dissipating means
KR100996791B1 (ko) * 2008-04-10 2010-11-25 엘에스산전 주식회사 진공차단기의 주회로 단자 어셈블리

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727818A (en) * 1980-07-28 1982-02-15 Shikoku Sooing Kk Conveyor for works
JPS60202917A (ja) * 1984-03-28 1985-10-14 Hitachi Ltd 油入電気機器用タンク
JPS6380372A (ja) * 1986-09-25 1988-04-11 Mitsubishi Electric Corp パタ−ン認識装置
JPH02155408A (ja) * 1988-12-05 1990-06-14 Toshiba Corp ガス絶縁キュービクルの冷却装置
JPH0330400A (ja) * 1989-06-27 1991-02-08 Toshiba Corp ガス絶縁キュービクルの冷却装置
JPH03150007A (ja) * 1989-11-07 1991-06-26 Toshiba Corp ガス絶縁閉鎖配電盤
JP2008521372A (ja) * 2004-11-16 2008-06-19 アーベーベー・リサーチ・リミテッド 高電圧が加えられることが可能な冷却エレメントのための中空絶縁ボディ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11387631B2 (en) 2017-02-20 2022-07-12 Mitsubishi Electric Corporation Circuit breaker

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Publication number Publication date
US20100044346A1 (en) 2010-02-25
JP4886011B2 (ja) 2012-02-29
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