[实用新型]一种穿壁套管散热结构及使用该结构的开关设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种穿壁套管散热结构及使用该结构的开关设备，特别是气体绝缘金属封闭开关设备和其气箱高压套管散热结构。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备具备体积小巧，尺寸紧凑、免维护、高可靠、密封绝缘性能良好、不受外界环境因素影响等特点，因而在电力系统配电及高铁配电站建设中得到大量应用。但气体绝缘金属封闭开关设备的一次导电主回路密封于一个封闭的气箱内，主导电回路发热难以散发到外界大气中，当电流上升到2500A及更高时，涡流发热加剧，导电回路发热加上涡流发热使得开关柜内温度急剧升高，进而使绝缘材料老化降低绝缘性能，影响开关设备的整体安全运行，如何将大电流气体绝缘金属封闭开关设备内的主回路及涡流产生的热量及时高效散发到气箱外大气中成为亟待解决的难题。

授权公告号为CN 201514824 U的专利文件中公开了一种高压套管及包括此套管的高压设备，其中高压套管即为一种穿壁套管，使用时通过法兰固定在电气设备侧壁上，并且使绝缘外壳通过法兰与电气设备侧壁共同接地。穿壁套管包括作为绝缘体的中空绝缘体外壳，中空绝缘体外壳内设有供电流通过的导体，形成中心导体，导体的端部伸出绝缘体形成延伸端部，延伸端部设有散热器，散热器包括由具有高导热性的材料所制成的本体，形成散热装置。为了增强散热效果，还可以在穿壁套管的导体上设置冠状罩体，并在冠状罩体与散热器之间设置导热管形成热连接。上述导体延伸穿过绝缘体、散热器和冠状罩体，所以热量可从导体传递到绝缘体、散热器和冠状罩体并传递到周围环境中，形成穿壁套管散热结构。

但是，现有的上述穿壁套管散热结构仅仅是增强了导体自身的散热，对于穿壁套管两端均需要封闭的电气设备来说，热量仍需要进一步向外部空间发散，整体散热效果不理想。另外，上述结构需要使导体、绝缘体、散热器以及冠状罩体连接在一起，由于散热器以及冠状罩体径向尺寸较大，因此需要占用很大的空间，并且对于高压设备来说，会给绝缘性能带来新的挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种穿壁套管散热结构及使用该结构的开关设备，在保证散热效果的同时解决现有的散热结构对绝缘性能要求高的问题。

为实现上述目的，本实用新型中采用的技术方案是：一种穿壁套管散热结构，包括固定在电气设备侧壁上的绝缘体和穿设在绝缘体内的中心导体，绝缘体的轴向中部与电气设备侧壁之间设有导热件，导热件的两端分别与绝缘体和电气设备侧壁热连接。

进一步地：

所述导热件包括设置在绝缘体上的导热法兰和连接在导热法兰与电气设备侧壁之间的导热连接体。

所述导热法兰靠近中心导体的一侧嵌在绝缘体上，并且导热法兰靠近中心导体的一侧设有沿穿壁套管轴向延伸的屏蔽翻边。

所述电气设备侧壁包括供穿壁套管固定的固定壁，还包括与所述固定壁垂直连接的散热壁，所述导热件沿着绝缘体的径向延伸并连接在所述散热壁上。

所述散热壁的外侧面上设有散热器。

开关设备，包括封闭的气室和设置在气室上的穿壁套管散热结构，穿壁套管散热结构包括固定在气室侧壁上的绝缘体和穿设在绝缘体内的中心导体，其特征在于：绝缘体的轴向中部与气室侧壁之间设有导热件，导热件的两端分别与绝缘体和气室侧壁热连接，气室侧壁与导热件等电位连接。

进一步地：

所述导热件包括设置在绝缘体上的导热法兰和连接在导热法兰与气室侧壁之间的导热连接体。

所述导热法兰靠近中心导体的一侧嵌在绝缘体上，并且导热法兰靠近中心导体的一侧设有沿穿壁套管轴向延伸的屏蔽翻边。

所述气室侧壁包括供穿壁套管固定的固定壁，还包括与所述固定壁垂直连接的散热壁，所述导热件沿着绝缘体的径向延伸并连接在所述散热壁上。

所述散热壁的外侧面上设有散热器。

有益效果：本实用新型采用上述技术方案，绝缘体的轴向中部与电气设备侧壁之间设有导热件，导热件的两端分别与绝缘体和电气设备侧壁热连接，能够将导体传递给绝缘体的热量传递给电气设备侧壁，依靠电气设备侧壁实现了散热，并且，中心导体与导热件之间的绝缘能够由绝缘体承担，对绝缘性能要求低且易于实现，而与现有技术相比，不需要在电气设备内部设置散热器或冠状罩体，在保证散热效果的同时，解决了现有的散热结构对绝缘性能要求高的难题，同时使得电气设备的结构更加紧凑，也能够为电气设备内部让出更多的空间。