RU2650183C2 - Охлаждающее устройство для электрического устройства и электрическое устройство, в частности автоматический выключатель, содержащий такое охлаждающее устройство - Google Patents

Охлаждающее устройство для электрического устройства и электрическое устройство, в частности автоматический выключатель, содержащий такое охлаждающее устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2650183C2
RU2650183C2 RU2016107879A RU2016107879A RU2650183C2 RU 2650183 C2 RU2650183 C2 RU 2650183C2 RU 2016107879 A RU2016107879 A RU 2016107879A RU 2016107879 A RU2016107879 A RU 2016107879A RU 2650183 C2 RU2650183 C2 RU 2650183C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling device
sections
electrical
electrically conductive
conductive sections
Prior art date
Application number
RU2016107879A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016107879A (ru
Inventor
Франсуаз МОЛИТОР
Патрик КАУФМАНН
Тило БЮЛЕР
Франческо АГОСТИНИ
Томас ГРАДИНГЕР
Федерико ГАМБА
Original Assignee
АББ С.п.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by АББ С.п.А. filed Critical АББ С.п.А.
Publication of RU2016107879A publication Critical patent/RU2016107879A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2650183C2 publication Critical patent/RU2650183C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20536Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
    • H05K7/20663Liquid coolant with phase change, e.g. heat pipes
    • H05K7/20681Liquid coolant with phase change, e.g. heat pipes within cabinets for removing heat from sub-racks
    • GPHYSICS
    • G12INSTRUMENT DETAILS
    • G12BCONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B15/00Cooling
    • G12B15/06Cooling by contact with heat-absorbing or radiating masses, e.g. heat-sink
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/52Cooling of switch parts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/56Cooling; Ventilation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20336Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Structure Of Telephone Exchanges (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Abstract

Изобретение относится к охлаждающему устройству для электрического устройства и к электрическому устройству, в частности автоматическому выключателю, содержащему такое охлаждающее устройство. Технический результат – обеспечение эффективного охлаждения многочисленных источников тепла при разных потенциалах с помощью единственной системы термосифонного охлаждения, поддерживая при этом электрическую изоляцию между разными потенциалами. Достигается тем, что охлаждающее устройство для охлаждения электрического устройства содержит, по меньшей мере, частично полый корпус, содержащий хладагент и имеющий множество электропроводных секций. Каждая электропроводная секция имеет соответствующий соединительный участок, выполненный с возможностью функционального соединения с соответствующей электропроводной частью электрического устройства, при этом упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус дополнительно содержит одну или более электроизолирующих секций. Каждая электроизолирующая секция расположена между каждыми двумя соседними электропроводными секциями и электрически изолирует их друг от друга. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Данное изобретение относится к охлаждающему устройству для электрического или электронного устройства и к электрическому или электронному устройству, в частности автоматическому выключателю, содержащему такое охлаждающее устройство.
Охлаждающее устройство в соответствии с данным изобретением подходит, в частности, для применений, связанных с автоматическими выключателями, и в дальнейшем будет описано с конкретной ссылкой на такое применение, никак не имея в виду ограничение его возможных областей применения.
Применение решений, касающихся охлаждения, хорошо известно в области электрических/электронных приложений.
Фактически, электрические/электронные устройства во время работы подвергаются нагреву и должны охлаждаться во избежание избыточных температур, которые могут привести к ухудшению рабочих характеристик и надежности устройства, если не к полному выходу его из строя.
Например, известно применение автоматических выключателей, которые устанавливают, например, в распределительные щиты, и входные и выходные клеммы которых соединяют с соответствующей распределительной линией энергоснабжения посредством одного или более проводящих компонентов или частей.
Рассматривая сборку автоматического выключателя и связанных с ним частей или компонентов, можно схематически представить каждый из полюсов или каждую из ветвей автоматического выключателя в виде электрической цепи, образованной элементами, размещенными последовательно друг с другом. В такой электрической цепи каждый элемент вносит вклад в увеличение электрического сопротивления (или - аналогичным образом - в ухудшение полной проводимости) и, поэтому, представляет собой потенциальный источник тепла благодаря эффекту Джоуля.
Нежелательное тепло генерируется как в различных проводящих секциях (например, выполненных из меди), так и главным образом в каждом из присутствующих электрических соединений. Различные переходы вносят другие микроразрывы, в которых можно обнаружить значительные локализованные приросты электрического сопротивления.
Очевидно, что тепло, генерируемое из-за этих рассеяний, вносит вклад в увеличение температуры, а поскольку температуру автоматического выключателя и температуру распределительного щита, внутри которого тот установлен, нужно поддерживать в заранее определенных рабочих пределах, любое нежелательное увеличение электрического сопротивления в токопроводящем тракте вынуждает ограничивать мощность, которую способно передавать устройство, и может оказывать негативное влияние на работу самого автоматического выключателя.
В частности, долю действительно используемой максимальной нагрузки (по сравнению с теоретической номинальной отключающей способностью) обычно выражают в форме коэффициентов «снижения номинальных параметров», которые основаны на условиях общей эффективности установки; поэтому, в дополнение к ограничениям, связанным со снижением номинальных параметров, желательно поддерживать рабочую температуру автоматического выключателя на низких уровнях; на практике известно, что чем выше рабочая температура, тем короче срок службы автоматического выключателя (или его более чувствительных компонентов).
Вообще говоря, этот вопрос возникал в соответствии с различными решениями, касающимися охлаждения, и в зависимости от различных применений.
Например, применяли системы воздушного охлаждения с принудительной конвекцией и без нее. В последнее время разработаны решения в виде систем охлаждения теплоотводящими трубками или термосифонного охлаждения; примеры таких решений описаны в патентных документах EP2552182 и EP2256772.
Хотя эти известные решения, несомненно, обеспечили некоторые улучшения, возможность и необходимость дальнейших улучшений еще есть.
Поэтому, основная задача этого изобретения состоит в том, чтобы разработать решение, которое приведет к дальнейшему улучшению охлаждения соответствующего электрического или электронного устройства, в частности - автоматического выключателя, а также электрического распределительного щита, внутри которого можно использовать автоматический выключатель либо электрическое или электронное устройство.
Эта задача решается с помощью охлаждающего устройства, которое охлаждает электрическое или электронное устройство и отличается тем, что оно содержит, по меньшей мере, частично полый корпус, содержащий хладагент и имеющий множество электропроводных секций, причем каждая из упомянутого множества электропроводных секций имеет соответствующий соединительный участок, выполненный с возможностью функционального соединения с соответствующей электропроводной частью упомянутого электрического или электронного устройства, при этом упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус дополнительно содержит одну или более электроизолирующих секций, причем каждая из упомянутых одной или более электроизолирующих секций расположена между каждыми двумя соседними электропроводными секциями упомянутого множества электропроводных секций и электрически изолирует их друг от друга.
В частности, и как станет очевидно из нижеследующего описания, охлаждающее устройство в соответствии с данным изобретением обеспечивает эффективное охлаждение многочисленных источников тепла при разных электрических потенциалах с помощью единственной системы термосифонного охлаждения, поддерживая при этом электрическую изоляцию между разными потенциалами.
Дополнительные характеристики и преимущества станут яснее из описания некоторых предпочтительных, но не исключительных, вариантов осуществления устройства в соответствии с изобретением, проиллюстрированных лишь в качестве неограничительных примеров с помощью прилагаемых чертежей, на которых:
на фиг. 1 представлен вид в перспективе, схематически иллюстрирующий примерное охлаждающее устройство в соответствии с данным изобретением, соединенное с соответствующим электрическим/электронным устройством;
на фиг. 2 представлено сечение, схематически демонстрирующее примерный вариант осуществления участка охлаждающего устройства с фиг. 1;
на фиг. 3 и 4 представлены виды в перспективе, схематически иллюстрирующие примерную часть охлаждающего устройства в соответствии с данным изобретением;
на фиг. 5 представлено сечение, схематически демонстрирующее примерный вариант осуществления части, изображенной на фиг. 3;
на фиг. 6 и 7 схематически показаны две примерные компоновки части охлаждающего устройства в соответствии с данным изобретением;
на фиг. 8 представлен вид в перспективе, демонстрирующий примерный вариант осуществления части охлаждающего устройства в соответствии с данным изобретением вместе со схематической компоновкой, проиллюстрированной на фиг. 6;
на фиг. 9 представлен вид сверху согласно фиг. 8;
на фиг. 10 представлен вид сверху поперечного сечения, схематически демонстрирующий другой примерный вариант осуществления части охлаждающего устройства в соответствии с данным изобретением вместе со схематической компоновкой, проиллюстрированной на фиг. 6;
на фиг. 11 представлен вид в перспективе, показывающий автоматический выключатель, соединенный с охлаждающим устройством в соответствии с данным изобретением;
на фиг. 12 представлен схематический вид в перспективе, показывающий распределительный щит, в котором заключен автоматический выключатель, снабженный охлаждающим устройством, например, таким, как изображенное на фиг. 1.
Следует отметить, что в нижеследующем подробном описании компоненты, идентичные или сходные со структурной и/или функциональной точки зрения, обозначены одинаковыми позициями независимо от того, показаны ли они в разных вариантах осуществления данного изобретения; также следует отметить, что, с целью ясного и краткого описания данного изобретения, чертежи могут быть не обязательно выполнены в масштабе, а некоторые признаки изобретения могут быть показаны в несколько схематичной форме.
Кроме того, когда в данном описании термин «адаптированный» или «расположенный», или «выполненный с возможностью», или «имеющий форму» употребляется со ссылкой на любой компонент как целое, или на любую часть компонента, или на комбинации компонентов в целом, или даже на любую часть комбинации компонентов, следует понимать этот термин как соответственно обозначающий и охватывающий конструкцию и/или конфигурацию, и/или форму, и/или расположение упомянутого компонента или его части, или комбинаций компонентов или их части, к которым относится такой термин.
На фиг. 1 схематически представлено электрическое или электронное устройство 100, функционально соединенное с охлаждающим устройством 1 (именуемым далее «устройством 1») в соответствии с данным изобретением.
В частности, устройство 1 в соответствии с данным изобретением содержит корпус, который является, по меньшей мере, частично полым; упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус содержит хладагент 2 и имеет множество электропроводных секций 3, а именно - две или более, которые также являются теплопроводными. Каждая электропроводная секция 3 этого множества электропроводных секций имеет соответствующий соединительный участок 4, выполненный с возможностью функционального соединения, а в частности - нахождения в тепловом контакте, с соответствующей электропроводной частью 101 электрического или электронного устройства 100.
Кроме того, упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус содержит одну или более электроизолирующих секций 5, каждая из которых расположена между каждыми двумя соседними электропроводными секциями 3 множества электропроводных секций и электрически изолирует их друг от друга.
Очевидно, что между двумя соседними электропроводными секциями 3 могут быть более одной электроизолирующей секции 5.
На практике, промежуточная одна или более электроизолирующих секций 5, придавая структурную целостность охлаждающему устройству в целом, обеспечивают при этом электрическую изоляцию между электропроводными частями.
В иллюстрируемых возможных вариантах осуществления, электропроводные секции 3 предпочтительно выполнены из материала, выбранного из группы, состоящей из алюминия, меди, стали или сплавов, содержащих эти материалы, например латуни.
В соответствии с первым вариантом осуществления, одна или более электроизолирующих секций 5 выполнены из полимерной смолы, например эпоксидной смолы, например - относящейся к типу гидрофобных циклоалифатических эпоксидных смол (HCEP), таких, как приготавливаемые на основе главных компонентов Araldit® и Aradur®.
В частности, в соответствии с этим вариантом осуществления и как проиллюстрировано, например, на фиг. 3 и 5, упомянутую одну или более электроизолирующих секций 5, выполненных из эпоксидной смолы, формуют поверх соответствующих концов двух соседних электропроводных секций 3 и между этими концами.
В соответствии со вторым вариантом осуществления, как изображено, например, на фиг. 4, каждая электроизолирующая секция 5 выполнена из керамического материала, такого, как материал на основе оксида алюминия. В этом варианте осуществления, каждая изолирующая секция принимает форму, например, керамического изолятора, на котором соединены, например - спаяны твердым припоем, соответствующие концы связанных двух соседних электропроводных секций 3.
Подходящим керамическим изолятором, который можно использовать в устройстве 1, является, например, продаваемый под фирменным наименованием ALUCER®.
В свою очередь, хладагент 2 представляет собой диэлектрический текучий хладагент; неограничительными примерами подходящих рабочих веществ являются такие хладагенты, как гидрофторуглероды, например, R245fa, R134a, R1234ze, R1234yf, фторированные жидкости и т.д.
Вместе с тем для электропроводных секций 3, электроизолирующих секций 5 и хладагента 2 можно использовать любой подходящий материал, имеющийся в продаже; кроме того, возможно даже использование комбинаций или смесей разных материалов.
В соответствии с приложениями, а в частности с количеством соединительных частей 101 связанного электрического или электронного устройства 100, устройство 1 может иметь любое подходящее количество электропроводных секций 3 с их соответствующими соединительными частями 4, а также соответственно подходящее количество электроизолирующих секций 5.
Например, на фиг. 3 и 4 показаны основные примеры, где (частично) изображены две электропроводные секции 3 и электроизолирующая секция 5, которая заключена между каждыми из этих двух электропроводных секций 3 и электрически изолирует их друг от друга.
Кроме того, устройству 1 можно придавать форму в соответствии с разными компоновками, чтобы сделать его подходящим для разных приложений.
Например, на фиг. 6 схематически показан участок устройства 1, где упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус имеет, по меньшей мере, часть 20, которой придана, например, U-образная конфигурация, в которой множество теплопроводных секций 3 и одна или более электроизолирующих секций 5 расположены последовательно друг с другом, например - в чередующейся последовательности.
Эту компоновку можно использовать, например, когда электропроводные части 101 электрического или электронного устройства 100 расположены горизонтально.
На фиг. 7 показана еще одна возможная компоновка, в которой полый корпус имеет, по меньшей мере, часть, скомпонованную так, что, по меньшей мере, две электропроводные секции 3 множества электропроводных секций 3, например - секции 3A-3B и секции 3C-3D, расположены параллельно друг другу.
В этом возможном варианте осуществления, некоторые электропроводные секции 3 также расположены последовательно друг с другом; например, электропроводная секция 3A, электроизолирующая секция 5A и электропроводная секция 3C размещены последовательно друг с другом, а также электропроводная секция 3B, электроизолирующая секция 5B и электропроводная секция 3D размещены последовательно друг с другом.
Помимо этого, для лучшей механической адаптации к связанному электрическому устройству в любом из иллюстрируемых вариантов осуществления, упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус может содержать один или более гибких участков, например металлический сильфон, схематически обозначенный позицией 7 только на фиг. 6 и 7.
На фиг. 1-2 и 8-10 показаны некоторые возможные конструктивные варианты осуществления частей охлаждающего устройства 1 в соответствии с данным изобретением.
В частности, как проиллюстрировано на этих чертежах, упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус содержит: трубчатую, например U-образную, часть 20, которую можно сделать модульной, например, посредством множества отдельных частей, скомпонованных вместе или выполненных в виде единой детали, и вдоль которой размещают электропроводные секции 3 с их соединительными участками 4 и электроизолирующими секциями 5; и конденсаторную часть 21, которая может содержать или представлять собой теплообменник, охлаждаемый, например, посредством второго термосифона или воды, либо посредством холодильника с естественной или принудительной конвекцией воздуха, который подсоединен на концах трубчатой части 20.
Как изображено на фиг. 2, теплообменная часть 21 также скомпонована имеющей внутреннюю полость, которая применяется для образования - совместно с полостью, ограниченной трубчатой частью 20, - непрерывного замкнутого контура хладагента 2.
В соответствии с вариантами осуществления, иллюстрируемыми на фиг. 8-10, каждая из электропроводных секций 3 является трубчатой, например - такой, как показанная также на фиг. 5, а одна или более электроизолирующих секций 5 выполнены из полимерной смолы, например - эпоксидной смолы, с наполнителем или без наполнителя, формованной непосредственно поверх соответствующих концов 31, 32 двух соседних электропроводных секций 3 и между этими концами.
Очевидно, что когда для создания электроизолирующей секции 3 используют эпоксидную смолу, ее можно формовать поверх соответствующих частей электропроводных секций 3 также тогда, когда эти секции имеют форму, отличающуюся от трубчатой.
В предпочтительном варианте, как изображено на фиг. 5, каждая из трубчатых электропроводных секций 3 имеет, по меньшей мере, один концевой участок 31, 32, имеющий поперечное сечение, увеличенное по отношению к сечению остальной части самого трубчатого корпуса, и эта увеличенная концевая часть внедрена в формованную эпоксидную смолу, чтобы улучшить диэлектрическую изолирующую способность.
На практике, когда устройство 1 соединяют со связанным электрическим устройством 100, трубчатую часть 20 располагают так, чтобы иметь различные электропроводные секции 3 и, в частности, соединительные части 4, каждая из которых функционально соединена с соответствующей электропроводной частью 101, подлежащей охлаждению, т.е. между ними устанавливается теплообмен.
Например, трубчатые части, образующие соединительные участки 4, могут быть введены в непосредственный контакт с соответствующими электропроводными частями 101; или в соответствии с вариантом осуществления согласно фиг. 8-9, соединительные участки 4 электропроводных секций 3 могут дополнительно содержать тепло- и электропроводные кожухи 50, зажимающие трубчатый соединительный участок и подсоединяемые поверх соответствующей электропроводной части 101.
В качестве альтернативы, как показано в варианте осуществления согласно фиг. 10, соединительные участки 4 могут быть выполнены посредством колодок или клемм 51, каждая из которых снабжена отверстием 52 и собрана, например, посредством резьбового соединения или пайки мягким припоем и т.п., с другими компонентами, образующими трубчатую часть 20, при этом каждое отверстие 52 вносит вклад в образование всего контура хладагента 2.
В этом случае, колодки 51 напоминают - и могут представлять собой - клеммы связанного автоматического выключателя, с которым нужно соединить охлаждающее устройство 1.
На практике, когда электрическое или электронное устройство работает и рассеивает тепло, это тепло передается от соответствующих электропроводных частей 101 к тепло- и электропроводным секциям 3, с которыми они соединены и которые действуют как испарители для хладагента 2. Тепло накапливается посредством испаряющегося хладагента и течет к теплообменной части 21, следуя по пути, обозначенному стрелками 60. Таким образом, определенное количество тепла переносится в теплообменную часть 21, которая, в свою очередь, высвобождает тепло наружу из охлаждающего устройства 1, например - во внешнюю окружающую среду или по направлению к дополнительной системе или устройству охлаждения. Теплообменная или холодильная часть 21 действует как конденсатор для хладагента 2, возвращающегося, например, большей частью в жидком состоянии и текущего к испарительной части 20, следуя по пути, обозначенному стрелками 70.
Термосифон также может иметь незакольцованную форму, и это значит, что пар, движущийся из испарительных секций к конденсаторной секции, и жидкость, возвращающаяся из конденсаторной секции к испарительным секциям, текут по одной и той же трубе.
В этой конфигурации, чтобы лучше гарантировать надлежащее направление конденсированной жидкости к испарителям, представленным соединительными участками 4, возможно применение гнездовой конфигурации для трубчатой части 20, а именно, одна трубчатая часть, содержащая и проводящая жидкость, может быть, по меньшей мере, частично введена в трубчатую часть большего размера, где течет пар.
То, как охлаждающее устройство 1 в соответствии с данным изобретением обеспечивает достижение задуманного объема притязаний путем обеспечения некоторых значительных преимуществ по отношению к известным решениям, наблюдали на практике; фактически, охлаждающее устройство 1 обеспечивает отвод значительного количества тепла из подключенного к нему электрического или электронного устройства и диссипацию этого тепла в окружающую среду.
Следует отметить, что устройство 1 имеет простую конструкцию, и его можно продавать как комплект, применимый, в принципе, к подходящему электрическому или электронному устройству любого типа, а особенно - к электрическим или электронным устройствам, имеющим источники тепла при разных электрических потенциалах; следовательно, данное изобретение также охватывает электрическое или электронное устройство 100, содержащее охлаждающее устройство 1, описанное ранее и конкретно охарактеризованное в прилагаемой формуле изобретения.
Как упоминалось выше, охлаждающее устройство 1 применимо, в частности, для использования в связи с электрическим устройством, а в частности - автоматическим выключателем, где электропроводные участки 101, например - в случае автоматического выключателя с низким напряжением на его входных и/или выходных клеммах, находятся под воздействием электрического потенциала и должны быть электрически изолированы друг от друга.
Возможный автоматический выключатель 100 изображен на фиг. 11 и содержит корпус, имеющий переднюю стенку 110, заднюю стенку 102, верхнюю стенку 103, нижнюю стенку 104, две боковые стороны 105, 106 и первый ряд расположенных бок о бок клемм 107 и второй ряд расположенных бок о бок клемм 108, которые выступают наружу из корпуса, для подключения автоматического выключателя 100 к электрической цепи.
Следовательно, данное изобретение также охватывает автоматический выключатель 100, содержащий первый ряд расположенных бок о бок клемм и второй ряд расположенных бок о бок клемм для подключения автоматического выключателя к электрической цепи, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, одно охлаждающее устройство 1, которое соответствует вышеизложенному и конкретно охарактеризовано в прилагаемой формуле изобретения.
В частности, как изображено на фиг. 11, каждая клемма первого и второго рядов расположенных бок о бок клемм 107, 108 функционально соединена с соответствующей соединительной частью 4 охлаждающего устройства 1, например, находится в тепловом контакте с ней.
Как известно, автоматический выключатель, в частности - для низковольтовых применений, можно выполнить в соответствии с разными конфигурациями, например - в стационарном исполнении либо в съемном или разборном (штепсельном) исполнении, в котором часть, содержащая размыкающие компоненты, выполнена с возможностью подключения к адаптеру с возможностью разъединения. В этих случаях, охлаждающее устройство 1 можно подключать к клеммам, предусмотренным на адаптерной части.
Кроме того, охлаждающее устройство 1, в соответствии с данным изобретением, можно использовать вместе с автоматическим выключателем либо любым другим электрическим или электронным устройством 100 для применения в электрическом распределительном щите любого типа, например, на операциях модернизации, или можно устанавливать внутри распределительного щита посредством простой связи с уже существующим устройством, например, для соединения его с соответствующей электрической линией. Поэтому еще одна цель данного изобретения представлена электрическим распределительным щитом 200, изображенным, например, на фиг. 12, имеющим множество стенок 201, которые ограничивают внутренний объем, предназначенный для заключения в нем одного или более электрических или электронных устройств, и отличающимся тем, что он содержит охлаждающее устройство 1, которое соответствует вышеизложенному и конкретно охарактеризовано в прилагаемой формуле изобретения.
Таким образом, предложенное охлаждающее устройство 1 может быть подвергнуто модификациям и изменениям, и все они находятся в рамках притязаний согласно изобретательскому замыслу, конкретно охарактеризованному прилагаемой формулой изобретения; любую возможную комбинацию вышеописанных вариантов осуществления и альтернатив, взятую в целом или частично, можно выполнить и следует рассматривать в рамках изобретательского замысла данного изобретения. Помимо этого все конкретные конструктивные признаки можно заменять технически эквивалентными элементами, а любому из вышеописанных компонентов можно придать другие формы или использовать в других количествах, либо вышеописанные части или элементы или компоненты можно по-другому соединять друг относительно друга при условии, что это соответствует объему их раскрытия здесь; например, частям 20 или 21 или составляющим их частям можно придать другие формы или положения; например, внутренние стенки полости, ограничивающей контур хладагента, можно подвергнуть пескоструйной обработке, сделать рифлеными, шероховатыми и т.д.

Claims (16)

1. Охлаждающее устройство (1) для электрического устройства (100), отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, частично полый корпус, содержащий хладагент (2) и имеющий множество электропроводных секций (3), причем каждая из этого множества электропроводных секций (3) имеет соответствующий соединительный участок (4), приспособленный для функционального соединения с соответствующей электропроводной частью (101) электрического устройства (100), при этом упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус дополнительно содержит одну или более электроизолирующих секций (5), причем каждая из этих одной или более электроизолирующих секций (5) расположена между каждыми двумя соседними электропроводными секциями (3) упомянутого множества электропроводных секций (3) и электрически изолирует эти две электропроводные секции друг от друга.
2. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус выполнен так, что упомянутое множество электропроводных секций (3) и упомянутые одна или более электроизолирующих секций (5) расположены последовательно друг с другом.
3. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус выполнен так, что, по меньшей мере, две электропроводные секции (3) из упомянутого множества электропроводных секций (3) расположены параллельно друг другу.
4. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус содержит трубчатую часть (20), содержащую множество отдельных частей, скомпонованных вместе или выполненных в виде единой детали.
5. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус содержит теплообменную часть (21), подключенную на концах упомянутой трубчатой части (20).
6. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутые одна или более электроизолирующих секций (5) выполнены из полимерной смолы.
7. Охлаждающее устройство (1) по п. 6, отличающееся тем, что упомянутые одна или более электроизолирующих секций (5), выполненных из полимерной смолы, сформованы поверх соответствующих концов двух соседних электропроводных секций (3) и между этими концами.
8. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутые одна или более электроизолирующих секций (5) выполнены из керамического материала.
9. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое множество электропроводных секций (3) выполнено из материала, выбранного из группы, состоящей из алюминия, меди, стали или сплавов, содержащих такие материалы.
10. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый хладагент (2) представляет собой диэлектрический хладагент.
11. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый, по меньшей мере, частично полый корпус содержит один или более гибких участков (7).
12. Охлаждающее устройство (1) по одному или более из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что упомянутым электропроводным секциям (3) придана трубчатая форма, при этом упомянутые одна или более электроизолирующих секций (5) выполнены из эпоксидной смолы, сформованной поверх соответствующих концов двух соседних электропроводных секций (5) и между этими концами.
13. Охлаждающее устройство (1) по п. 12, отличающееся тем, что каждая из упомянутых трубчатых электропроводных секций (3) имеет, по меньшей мере, один концевой участок (40), имеющий увеличенное поперечное сечение.
14. Электрическое устройство (100), которое содержит охлаждающее устройство (1) по п. 1.
15. Автоматический выключатель (100), содержащий первый ряд расположенных бок о бок клемм (107) и второй ряд расположенных бок о бок клемм (108) для подключения автоматического выключателя (100) к электрической цепи, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, одно охлаждающее устройство (1) по п. 1.
16. Электрический распределительный щит (200), отличающийся тем, что содержит охлаждающее устройство (1) по п. 1.
RU2016107879A 2013-08-07 2013-08-07 Охлаждающее устройство для электрического устройства и электрическое устройство, в частности автоматический выключатель, содержащий такое охлаждающее устройство RU2650183C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2013/066549 WO2015018443A1 (en) 2013-08-07 2013-08-07 Cooling apparatus for an electrical or electronic device, and electrical or electronic device, in particular a circuit breaker, comprising such cooling apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016107879A RU2016107879A (ru) 2017-09-14
RU2650183C2 true RU2650183C2 (ru) 2018-04-11

Family

ID=48917561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016107879A RU2650183C2 (ru) 2013-08-07 2013-08-07 Охлаждающее устройство для электрического устройства и электрическое устройство, в частности автоматический выключатель, содержащий такое охлаждающее устройство

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9736967B2 (ru)
EP (1) EP3031309B1 (ru)
CN (1) CN105706540B (ru)
BR (1) BR112016002693A2 (ru)
RU (1) RU2650183C2 (ru)
WO (1) WO2015018443A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9835382B2 (en) * 2015-09-16 2017-12-05 Acer Incorporated Thermal dissipation module
KR102443261B1 (ko) * 2015-10-08 2022-09-13 현대모비스 주식회사 직접냉각유로를 갖는 전력반도체 양면 냉각 장치
TWI590751B (zh) * 2016-08-26 2017-07-01 宏碁股份有限公司 可攜式電子裝置
EP3584897B1 (en) * 2017-02-20 2020-11-25 Mitsubishi Electric Corporation Circuit breaker
DE102017206978A1 (de) * 2017-04-26 2018-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Deckel zum elektrischen Koppeln mehrerer Speicherzellen eines elektrischen Energiespeichermoduls
EP3686536B1 (en) * 2019-01-22 2021-05-26 ABB Power Grids Switzerland AG Evaporator and manufacturing method
EP3742461B1 (en) 2019-05-20 2022-02-23 ABB Schweiz AG Cooling apparatus for a medium voltage or high voltage switchgear
CN110265241A (zh) * 2019-07-19 2019-09-20 常州博瑞电力自动化设备有限公司 一种独立控制式直流断路器水冷系统
EP3889985A1 (en) 2020-04-03 2021-10-06 ABB Schweiz AG Cooling apparatus for a medium voltage or high voltage switchgear
US11950394B2 (en) 2021-10-12 2024-04-02 Ge Aviation Systems Llc Liquid-cooled assembly and method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565716A (en) * 1995-03-01 1996-10-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Variable resistance, liquid-cooled load bank
RU2161835C1 (ru) * 2000-01-24 2001-01-10 Петербургский государственный университет путей сообщения Электротермический силовой элемент
US20050180105A1 (en) * 2004-02-16 2005-08-18 Hitoshi Matsushima Redundant liquid cooling system and electronic apparatus having the same therein
RU2263990C2 (ru) * 2001-01-18 2005-11-10 Машиненфабрик Райнхаузен Гмбх Тиристорный ступенчатый выключатель
EP2256772A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-01 ABB S.p.A. Cooling device for a circuit breaker and circuit breaker comprising such device
US20130077245A1 (en) * 2009-09-28 2013-03-28 Abb Research Ltd Cooling module for cooling electronic components
US20130126320A1 (en) * 2010-07-30 2013-05-23 Byeongho Kim Switch for preventing inrush current shock and cutting off standby power

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0228212B1 (en) * 1985-12-16 1991-08-07 Hitachi, Ltd. Integrated circuit device
JP2953273B2 (ja) * 1993-10-22 1999-09-27 住友電気工業株式会社 低温に冷却する素子の接続方法
US6053238A (en) * 1998-10-30 2000-04-25 International Business Machines Corporation Center feed parallel flow cold plate for dual refrigeration systems
US8396950B1 (en) * 2000-03-02 2013-03-12 Rockstar Consortium Us Lp Method and apparatus for the fast detection of connectivity loss between devices in a network
US6999316B2 (en) * 2003-09-10 2006-02-14 Qnx Cooling Systems Inc. Liquid cooling system
DE20314532U1 (de) * 2003-09-16 2004-02-19 Pries, Wulf H. Vorrichtung zur Ableitung von Wärme von elektronischen und elektrischen Bauelementen
US7161803B1 (en) * 2004-04-12 2007-01-09 Heady Gregory S Cooling system for an electronic display
US7187549B2 (en) * 2004-06-30 2007-03-06 Teradyne, Inc. Heat exchange apparatus with parallel flow
US20060011326A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Yassour Yuval Heat-exchanger device and cooling system
US7168152B1 (en) * 2004-10-18 2007-01-30 Lockheed Martin Corporation Method for making an integrated active antenna element
US7599626B2 (en) * 2004-12-23 2009-10-06 Waytronx, Inc. Communication systems incorporating control meshes
US7312987B1 (en) * 2005-12-09 2007-12-25 Storage Technology Corporation Adaptable thin plate modular heat exchanger blade for cooling electronic equipment
US7295436B2 (en) * 2005-12-10 2007-11-13 Kioan Cheon Cooling system for computer components
DE202006013674U1 (de) 2006-09-06 2006-11-02 Abb Patent Gmbh Hoch-, Mittel- oder Niederspannungsschaltschrank
DE102009054517B4 (de) * 2009-12-10 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Elektronisches Steuergerät
CN102300442A (zh) * 2010-06-25 2011-12-28 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 液冷散热系统及使用该液冷散热系统的电子装置
US8184436B2 (en) * 2010-06-29 2012-05-22 International Business Machines Corporation Liquid-cooled electronics rack with immersion-cooled electronic subsystems
US20120026692A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 Wolverine Tube, Inc. Electronics substrate with enhanced direct bonded metal
EP2426801A1 (en) * 2010-09-02 2012-03-07 ABB Research Ltd. Busbar, method for cooling thereof and electrical apparatus
US8804334B2 (en) * 2011-05-25 2014-08-12 International Business Machines Corporation Multi-rack, door-mounted heat exchanger
EP2552182A1 (en) 2011-07-29 2013-01-30 ABB Research Ltd. Double-loop thermosiphon for cooling of electric and electronic components
US8811015B2 (en) * 2012-02-16 2014-08-19 Mission Motor Company Motor control device
DE202012008739U1 (de) * 2012-09-12 2013-12-16 Abb Technology Ag Kühlkreislauf mit ausreichend knapp bemessenem Wärmetauscher
JP3201784U (ja) * 2012-10-26 2016-01-07 ザクリトエ アクツィオネルノエ オプシェストヴォ “アールエスシー テクノロジーズ” コンピュータの演算装置用の冷却装置
US9153374B2 (en) * 2013-06-28 2015-10-06 Teco-Westinghouse Motor Company Cooling arrangements for drive systems
US9277683B2 (en) * 2013-09-19 2016-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Liquid cooled electronic modules and methods for replacing the same
US20150124381A1 (en) * 2013-11-05 2015-05-07 Chia Hsing Electrical Co., Ltd. Switchboard copper busbar heat dissipating device
US9148946B1 (en) * 2014-03-28 2015-09-29 Deere & Company Electronic assembly for an inverter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565716A (en) * 1995-03-01 1996-10-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Variable resistance, liquid-cooled load bank
RU2161835C1 (ru) * 2000-01-24 2001-01-10 Петербургский государственный университет путей сообщения Электротермический силовой элемент
RU2263990C2 (ru) * 2001-01-18 2005-11-10 Машиненфабрик Райнхаузен Гмбх Тиристорный ступенчатый выключатель
US20050180105A1 (en) * 2004-02-16 2005-08-18 Hitoshi Matsushima Redundant liquid cooling system and electronic apparatus having the same therein
EP2256772A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-01 ABB S.p.A. Cooling device for a circuit breaker and circuit breaker comprising such device
US20130077245A1 (en) * 2009-09-28 2013-03-28 Abb Research Ltd Cooling module for cooling electronic components
US20130126320A1 (en) * 2010-07-30 2013-05-23 Byeongho Kim Switch for preventing inrush current shock and cutting off standby power

Also Published As

Publication number Publication date
CN105706540A (zh) 2016-06-22
US20160174414A1 (en) 2016-06-16
BR112016002693A2 (pt) 2017-08-01
WO2015018443A1 (en) 2015-02-12
CN105706540B (zh) 2018-04-03
EP3031309A1 (en) 2016-06-15
US9736967B2 (en) 2017-08-15
EP3031309B1 (en) 2018-12-05
RU2016107879A (ru) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2650183C2 (ru) Охлаждающее устройство для электрического устройства и электрическое устройство, в частности автоматический выключатель, содержащий такое охлаждающее устройство
US8169775B2 (en) Cooling device for a circuit breaker and circuit breaker comprising such device
US10644439B2 (en) Plug-in connector part with a cooled contact element
EP2828873B1 (en) Cooling apparatus for switchgear with enhanced busbar joint cooling
EP2551869A1 (en) Power distribution switchgear circuit breaker
EP2715891B1 (en) Withdrawable switchgear with thermosiphon heat- pipe cooled bushings
US20130319024A1 (en) Dual Port Heat Pipe Structure For Switchgear
CN104810193A (zh) 真空断路器用的主电路终端组件
WO2013139666A1 (en) Cooling apparatus for switchgear with heat pipe structure having integrated busbar tube
CN101901682B (zh) 电流互感器及包括该互感器的保护设备及相关的断路器
JP2013508669A (ja) 絶縁されたヒートパイプを利用することによって中電圧装置を冷却するための冷却装置
CN203950620U (zh) 电气绝缘体套管以及可拆卸的热导管
JP2013508907A (ja) 組み込まれたヒートパイプによって中電圧電気設備を冷却する方法、ならびにこの方法を用いたシステム
CA2954315C (en) Electrical component having an electrically conductive central element
KR20110007041A (ko) 열적 균형 설비를 갖는 스위칭 디바이스
KR101717797B1 (ko) 냉각성이 향상된 전기도체, 및 이러한 전기도체를 적어도 하나 포함하는 밀봉 하우징 내의 전기기구
EP2983261A1 (en) Bus bar with integrated heat pipe
EP4151943A1 (en) Cooling apparatus for a medium voltage or high voltage switchgear
KR20180055479A (ko) 절연내력 향상용 초전도 케이블 단말장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200808