[发明专利]一种大电流开关柜触头散热装置

说明书

本发明公开了一种大电流开关柜触头散热装置，动触头与静触头通过梅花触头连接；所述梅花触头外侧通过弹簧紧固；所述静触头嵌套陶瓷套环；所述陶瓷套环嵌套热管套环，并通过螺栓紧固；所述平板热管嵌套热管套环；所述触头盒顶部开设两个矩形孔，大矩形孔穿过母排，小矩形孔穿过平板热管；所述翅片套在平板热管表面。本发明将热量从触头盒内部导出并通过风机进行冷却，通过平板热管将触头系统产生的焦耳热从触头盒内部导出至外部空间，热管表面铺设翅片增大散热面积，结合风机的强制对流作用提升了开关柜的散热性能。

技术领域

本发明属于开关柜散热技术领域，尤其涉及一种基于热管技术的大电流开关柜触头绝缘散热装置

背景技术

高压开关柜在电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用。随着电力负荷的不断增大，对12kV-KYN28A型高压开关柜提出了更高的要求，例如将开关柜的载流量从原先的3000A提升至4000A；另一方面，开关柜的设计生产逐渐走向小型化。随着开关电器向高电压、大电流及小型化、长寿命方向发展，载流量的提升增大了设备的发热功率，并且封闭型的机柜体积的减小将进一步削弱设备的散热性能。

开关柜的触头部件是开关柜的关键部件之一，开关柜的主要性能及寿命的长短在相当大的程度上取决于触头的性能，触头部件是开关柜的“心脏”部件。而在实际运行过程中，动静触头、梅花触头均在触头盒内，而动静触头位于梅花触头的搭接处，由于接触电阻将导致大量的热量难以散发，导致触头温度过高，直接影响到断路器的运行状态，严重时将导致短路与烧毁事故。

平板热管属于热管的一种类型，是指形状为平板状的热管，较一般的热管，其形状有利于对集中热源进行热扩散。平板热管具有高效的导热性、热流密度可变性、优良的等温性、热流方向的可逆性、结构适应性等特点，近年来成为电子元件散热的研究热点，但在电力系统领域的热管散热技术研究尚处于起步阶段。

因此，针对开关柜触头系统发热功率大、散热环境恶劣等问题，提出一种基于热管技术的大电流开关柜触头绝缘散热装置，结合风机的强制对流作用改善开关柜的散热性能，从而进一步提升高压开关柜的送电能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热管技术的大电流开关柜触头绝缘散热装置，旨在提升高压开关柜的触头系统的散热性能，保护断路器的分断能力，进而提高整个电力系统的可靠运行；

本发明提供的技术方案如下所述：

一种大电流开关柜触头散热装置，包括翅片、平板热管、动触头、梅花触头、陶瓷套环、热管套环、静触头、螺栓、母排、触头盒。所述动触头与静触头通过梅花触头连接；所述梅花触头外侧通过弹簧紧固；所述静触头嵌套陶瓷套环；所述陶瓷套环嵌套热管套环，并通过螺栓紧固；所述平板热管嵌套热管套环；所述触头盒顶部开设两个矩形孔，大矩形孔穿过母排，小矩形孔穿过平板热管；所述翅片套在平板热管表面。

优选的，所述陶瓷套环的制备材料为电工陶瓷，保证高导热性的同时保证设备的绝缘性能，例如氧化铍瓷、氧化铝瓷等；

优选的，所述热管套环的制备材料为铜，热管套环下端开设螺纹孔，通过螺栓紧固连接；

进一步地，陶瓷套环、热管套环、静触头接触面涂抹导热硅脂，进一步提高散热效果与绝缘性能；

优选的，所述触头盒制备材料为环氧树脂，触头盒出线端开设两个矩形孔，大矩形孔穿过母排，小矩形孔穿过平板热管，其余部分保持密封以防止粉尘进入触头系统；

优选的，所述翅片的制备材料、数量、形状、间距根据实际的散热性能进行选择，例如翅片的形状可以为平片、三角形波纹片等；

优选的，所述热管为平板形状的热管，内部填充的工作介质为水，相容的壳体材料为铜；

进一步地，平板热管嵌入热管套环，蒸发段位于触头盒内，冷凝段伸出触头盒外，冷凝段的朝向根据实际的风机流向进行调整以达到最佳的散热效果。