專利名稱：一種高額定電流值的高壓真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓斷路器，特別涉及一種高額定電流值的高壓真空斷路器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在126kV及以上的高壓和超高壓斷路器中SF6斷路器為主流產(chǎn)品。SF6氣體是《京都議定書》指出的6種溫室效應(yīng)氣體中溫室效應(yīng)最強(qiáng)的一種氣體。真空斷路器具有綠色環(huán)保，產(chǎn)品性能高等優(yōu)點(diǎn)，目前在中壓等級(jí)是主流產(chǎn)品。用高壓真空斷路器來代替SF6斷路器是一種很好的選擇。真空斷路器在短路電流開斷方面能力突出，但在額定電流參數(shù)方面不容易提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提出一種高額定電流值的高壓真空斷路器，該高壓真空斷路器在現(xiàn)有的真空滅弧室不變的前提下，能夠提高高壓真空斷路器額定電流等級(jí)。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的技術(shù)解決方案是，一種高額定電流值的高壓真空斷路器，包括一真空斷路器，該真空斷路器真空滅弧室極柱的結(jié)構(gòu)包括有作為絕緣支柱的陶瓷套管，在陶瓷套管內(nèi)裝有真空滅弧室，真空滅弧室的兩端分別有靜導(dǎo)電桿和動(dòng)導(dǎo)電桿，靜導(dǎo)電桿周圍有上導(dǎo)電環(huán)和上法蘭，并在陶瓷套管外面設(shè)有和上導(dǎo)電環(huán)連接的上接線端子；動(dòng)導(dǎo)電桿周圍有下導(dǎo)電環(huán)和導(dǎo)電支撐，導(dǎo)電支撐的下方有下法蘭，并通過下導(dǎo)電環(huán)連接陶瓷套管外面的下接線端子；在上法蘭的上方，還有第一散熱器，在下法蘭周圍設(shè)有第二散熱器，在陶瓷套管與真空滅弧室以及陶瓷套管與導(dǎo)電支撐之間的空隙中有作為散熱的絕緣油，其特征在于，所述的靜導(dǎo)電桿的軸向開有一個(gè)或多個(gè)孔，孔內(nèi)插入熱管。
本發(fā)明的高額定電流值的高壓真空斷路器，在不改變傳統(tǒng)的真空滅弧室基本結(jié)構(gòu)的前提下，通過在靜導(dǎo)電桿中軸向打孔，并在孔內(nèi)插入熱管來提高靜導(dǎo)電桿的導(dǎo)熱性能，以及采用合理的散熱結(jié)構(gòu)來提高散熱器的散熱性能兩方面措施來提高高壓真空斷路器的額定電流?？梢燥@著提高高壓真空斷路器的額定電流性能，根據(jù)申請(qǐng)人所作的資料檢索，本申請(qǐng)所采用的熱管技術(shù)方案在國內(nèi)外的72.5kV及以上等級(jí)的高壓真空斷路器中都沒有采用過。


圖1為真空滅弧室極柱圖；其中圖(a)是第一散熱器11為金屬片的結(jié)構(gòu)圖，圖(b)為第一散熱器11為翅片呈放射狀分布的板翅式散熱器的結(jié)構(gòu)圖，圖中各符號(hào)為1、第一接線端子，2、第二接線端子，3、陶瓷套管，4、上法蘭，5、下法蘭，6、上導(dǎo)電環(huán)，7、下導(dǎo)電環(huán)，8、真空滅弧室，9、絕緣油(如硅油)，10、導(dǎo)電支撐，11、第一散熱器，12、第二散熱器，13、靜導(dǎo)電桿，14、動(dòng)導(dǎo)電桿，16、熱管。
圖2為靜導(dǎo)電桿13結(jié)構(gòu)圖；圖中各符號(hào)為15、孔，16、熱管。
圖3為熱管的結(jié)構(gòu)圖，圖中各符號(hào)為1601、液態(tài)工質(zhì)，1602、管壁。
圖4為翅片呈放射狀分布的板翅式散熱器11圖；圖中符號(hào)為11、第一散熱器，1101第一散熱器肋片。
圖5為散熱器12圖；圖中符號(hào)為12、第一散熱器，1201、第二散熱器肋片。
以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的高壓真空斷路器的真空滅弧室極柱結(jié)構(gòu)如圖1所示。包括傳統(tǒng)的真空斷路器，該真空斷路器真空滅弧室極柱的結(jié)構(gòu)包括有作為絕緣支柱的陶瓷套管3，在陶瓷套管3內(nèi)裝有真空滅弧室8，真空滅弧室8的兩端分別有靜導(dǎo)電桿13和動(dòng)導(dǎo)電桿14，靜導(dǎo)電桿13周圍有上導(dǎo)電環(huán)6和上法蘭4，并在陶瓷套管3外面設(shè)有和上導(dǎo)電環(huán)6連接的上接線端子1；動(dòng)導(dǎo)電桿14周圍有下導(dǎo)電環(huán)7和導(dǎo)電支撐10，導(dǎo)電支撐10的下方有下法蘭5，并通過下導(dǎo)電環(huán)7連接陶瓷套管外面的下接線端子2；在上法蘭4的上方，還有第一散熱器11，在下法蘭5周圍設(shè)有第二散熱器12，在陶瓷套管3與真空滅弧室8以及陶瓷套管3與導(dǎo)電支撐10之間的空隙中有作為散熱的絕緣油9；靜導(dǎo)電桿13的軸向開有一個(gè)或多個(gè)孔15，孔15內(nèi)插有熱管16。
電流可經(jīng)由上接線端子1到上法蘭4，再經(jīng)過上導(dǎo)電環(huán)6到靜導(dǎo)電桿13，再經(jīng)過真空滅弧室，到動(dòng)導(dǎo)電桿14，經(jīng)過下導(dǎo)電環(huán)7再到導(dǎo)電支撐10，最后由下法蘭5和下接線端子2流出。電流流向也可與上述方向相反。
陶瓷套管3起到機(jī)械支撐的作用，絕緣油9(如硅油或β油)在陶瓷套管3與真空滅弧室8以及陶瓷套管3與導(dǎo)電支撐10之間的空隙中，它主要起絕緣作用，同時(shí)也起到對(duì)流散熱的作用。
第一散熱器11可以是金屬片，也可以是翅片呈放射狀分布的板翅式散熱器。金屬片散熱器直接安裝在熱管16的冷端(圖1(a))；翅片呈放射狀分布的板翅式散熱器安裝在上法蘭4上面(圖1(b))，第二散熱器12是翅片呈放射狀分布的板翅式散熱器，可安裝在下法蘭7的上面、下面或側(cè)面。
真空滅弧室觸頭接觸處的熱量和滅弧室動(dòng)導(dǎo)電桿部分傳遞過來的熱量主要通過熱管16內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)1601的相變過程傳遞至第一散熱器11，再經(jīng)第一散熱器11散出。具體過程為液態(tài)工質(zhì)1601吸收熱量變成蒸氣，蒸氣上升至第一散熱器11端，將熱量傳遞給第一散熱器11后冷凝成液體，液體在重力作用下順著管壁1602回流到靜觸頭端，如此周而復(fù)始地循環(huán)便可帶走真空滅弧室觸頭接觸處的熱量和滅弧室動(dòng)導(dǎo)電桿部分傳遞過來的熱量。真空滅弧室動(dòng)導(dǎo)電桿部分的其余熱量由動(dòng)導(dǎo)電桿14、下導(dǎo)電環(huán)7、導(dǎo)電支撐10、下法蘭5和第二散熱器12散出。
由于熱管16的當(dāng)量熱導(dǎo)率遠(yuǎn)大于銅金屬實(shí)體，因此，靜導(dǎo)電桿13內(nèi)插入熱管16后，能使靜導(dǎo)電桿13的熱傳導(dǎo)能力大大提高，而且還能減輕靜導(dǎo)電桿13的重量，節(jié)省材質(zhì)。
發(fā)明人對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行了初步的溫度場(chǎng)分析，結(jié)果表明，當(dāng)真空滅弧室結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示，通過額定電流為2000A時(shí)，靜導(dǎo)電桿帶有熱管的真空斷路器觸頭的最高溫度比靜導(dǎo)電桿為銅金屬實(shí)體時(shí)低80℃左右。
權(quán)利要求
1.一種高額定電流值的高壓真空斷路器，包括一真空斷路器，該真空斷路器的真空滅弧室極柱結(jié)構(gòu)包括作為絕緣支柱的陶瓷套管(3)，在陶瓷套管(3)內(nèi)裝有真空滅弧室(8)，真空滅弧室(8)的兩端分別有靜導(dǎo)電桿(13)和動(dòng)導(dǎo)電桿(14)，靜導(dǎo)電桿(13)周圍有上導(dǎo)電環(huán)(6)和上法蘭(4)，并在陶瓷套管(3)外面設(shè)有和上導(dǎo)電環(huán)(6)連接的上接線端子(1)；動(dòng)導(dǎo)電桿(14)周圍有下導(dǎo)電環(huán)(7)和導(dǎo)電支撐(10)，導(dǎo)電支撐(10)的下方有下法蘭(5)，并通過下導(dǎo)電環(huán)(7)連接陶瓷套管外面的下接線端子(2)；在上法蘭(4)的上方，還有第一散熱器(11)，在下法蘭(5)周圍設(shè)有第二散熱器(12)，在陶瓷套管(3)與真空滅弧室(8)以及陶瓷套管(3)與導(dǎo)電支撐(10)之間的空隙中有作為散熱的絕緣油(9)，其特征在于，所述的靜導(dǎo)電桿(13)的軸向開有一個(gè)或多個(gè)孔(15)，孔(15)內(nèi)插有熱管(16)，熱管(16)內(nèi)裝有液態(tài)工質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的高額定電流值的高壓真空斷路器，其特征在于，所述的第一散熱器(11)為金屬片或翅片呈放射狀分布的板翅式散熱器，第二散熱器(12)為翅片呈放射狀分布的板翅式散熱器。
3.如權(quán)利要求1所述的高額定電流值的高壓真空斷路器，其特征在于，所述的絕緣油(9)為硅油或β油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高額定電流值的高壓真空斷路器，其真空滅弧室極柱的結(jié)構(gòu)包括作為絕緣支柱的陶瓷套管，在陶瓷套管內(nèi)裝有真空滅弧室，真空滅弧室的兩端分別有靜導(dǎo)電桿和動(dòng)導(dǎo)電桿，靜導(dǎo)電桿周圍有上導(dǎo)電環(huán)和上法蘭，并在陶瓷套管外面設(shè)有和上導(dǎo)電環(huán)連接的上接線端子；動(dòng)導(dǎo)電桿周圍有下導(dǎo)電環(huán)和導(dǎo)電支撐，導(dǎo)電支撐的下方有下法蘭，并通過下導(dǎo)電環(huán)連接陶瓷套管外面的下接線端子；在上法蘭的上方，還有第一散熱器，在下法蘭周圍設(shè)有第二散熱器，在陶瓷套管與真空滅弧室以及陶瓷套管與導(dǎo)電支撐之間的空隙中有作為散熱的絕緣油，靜導(dǎo)電桿的軸向開有一個(gè)或多個(gè)孔，孔內(nèi)插有熱管。本發(fā)明不改變真空滅弧室基本結(jié)構(gòu)前提下，可顯著提高真空斷路器的額定電流。
文檔編號(hào)H01H33/664GK1963972SQ20061010491
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者余小玲, 王季梅, 劉志遠(yuǎn), 修士新 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)