[发明专利]用于中压开关设备组件的气体冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于中压开关设备组件的、具有气体隔室的气体冷却器，所述气体冷却器包括壳体，所述壳体具有用于容纳加热的气体的中空体，所述加热的气体流经中压开关设备组件并且被至少一个发热电流导体加热。

背景技术

中压开关设备组件可以设置用于介于1kV和72kV之间的额定电压。高压开关设备组件可以设置用于高于72kV的额定电压。使用开关设备组件，以便在电网内分配能量流并且确保安全操作。为了控制能量流，开关设备组件可以提供若干功能，例如断开、接通和接地。

开关设备组件可以分为气体绝缘装置和空气绝缘装置。通常，相较于气体绝缘装置空气绝缘装置在安装时可能需要更多的空间，这是因为气体、例如六氟化硫(SF6)或者其它气体相较于空气提供更好的绝缘性质。这些差异可能影响开关设备组件的尺寸，因此气体绝缘开关设备组件可以提供更为紧凑的设计。

在高于1250A的标称电流下，气体绝缘开关设备组件中的欧姆损失达到必须采取特殊手段以帮助传热的水平。所述特殊手段例如是在气体隔室内使用散热器、使用具有更大横截面的导体和/或使用涂覆导体。

在更高的欧姆损失水平下，很大程度取决于开关设备组件的整体设计，所述特殊手段对于传热来说不再足够，这是因为热量必须经过封装件的壳体。壳体的表面由封装的体积限定并且在大多数设计中由平的金属片材制成。

根据技术人员的常识，用于中压开关设备组件的气体冷却器具有带有内肋部和外肋部的平的冷却区域，并且主要由铝制成。通常，气体冷却器由连接到开关设备气体隔室的额外的中空隔室构成，所述中空隔室开口到一侧并且具有内肋部和外肋部。肋部或者为壳体的一部分或者作为分开的部件连接到壳体。

文献EP1496534B1公开了一种大功率开关，所述大功率开关具有至少一个用于引导并且切换电流的开关极，所述电流在开关处于接通状态时沿着一个电流流动方向流动。所述至少一个开关极沿着纵向轴线包含运载电流的内导体，和连接到地电位并且沿着与上述电流方向相反的方向运载返回电流的外导体。外导体呈包围内导体的壳体的形式。包含冷却用肋部的冷却用肋部排布设置在外导体上并且布置在与内导体相距一定径向距离的位置处。

此外，文献EP2157590B1涉及一种封装的高压开关，所述封装的高压开关包含发热电流导体、包围电流导体的金属封装件和具有冷却器的冷却元件。冷却元件固定在封装件的表现为安装板的一部分上。此外，冷却元件具有布置在封装件外部的冷却用肋部。在冷却器的表现为冷却区的区段中，冷却用肋部的至少一部分布置成平行于安装板并且保持在固定到安装板并且表现为板的热量分配器上，使得在每种情况中，在热量分配器的两侧出现两组冷却通道中的一组，其中在每种情况中，冷却通道均以夹持的方式布置并且以相对于水平方向倾斜的方式定向。

发明内容

本发明的目的在于提供过一种用于中压开关设备组件的气体冷却器，其在没有使用肋部或者散热器的情况下具有用于显著增加气体冷却器的壳体的表面的几何外形。通过独立权利要求1的主题实现这个目的。通过从属权利要求和以下描述，其它示例性实施例是显而易见的。

根据本发明，壳体的中空体被至少部分地分成若干成形为翅片的平行中空体，或者翅片直接布置在壳体上。结果，传热表面的数量显著增加。在每个翅片中，存在通过热对流和热辐射的传热。每个翅片具有相互平行布置的两个大的传热表面。由此，产生中空内部，在所述中空内部中填充加热的气体。

本发明的重要实施例大体为，翅片设置在盖板或者局部壳体(4)中，所述盖板或者局部壳体不是开关设备组件(2)的一体部件，而是开关设备组件的分开的、因此可拆卸并且可闭合的部件。

对比EP1237246A1这一点十分重要，这是因为，在现有技术文献中使用的是折叠侧壁而非中空体。这使得冷却结构是开关设备壳体的一体部件，而这是不利的。

两个翅片之间的更大距离可以改进在翅片的大的传热表面处的冷却条件，但是如果两个翅片之间的空间增加，则需要减少翅片的数量以使气体冷却器的尺寸保持不变。翅片的尺寸、尤其是翅片的宽度和两个翅片之间的距离由内部气流和外部气流以及生产系统的限制所限定。

此外，翅片由平的金属片材制成。因此，翅片的壁厚较小并且加热和冷却较快。此外，对翅片的制造是简单且省时的。

优选地，涂覆翅片用于增加热辐射。涂层可以是涂料或者金属涂层。此外，翅片的内部和外部均被涂覆。单侧涂覆也是可行的。

竖直或者水平地布置气体冷却器，甚至在底侧上布置或者横向地布置通向气室的开口。