一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关技术领域，具体涉及一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备。
【背景技术】
[0002]在组合开关设备中，广泛使用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)。其目的是提高组合开关绝缘性能，减少组合开关体积。
[0003]气体绝缘金属封闭开关设备通常采用SF6气体作为绝缘气体。然而SF6具有温室效应，并且分解物有毒，随着泄露或者外部水分进入会导致内部闪络的产生。并且在低温环境下比如高寒地区，超导应用场合会由于SF6液化，导致绝缘失效。
[0004]目前SF6常见替代气体存在绝缘强度低于SF6，液化温度低的缺点，均不能替代SF6气体。
【发明内容】
[0005]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备，利用液氮作为绝缘介质，解决了 SF6绝缘气体环境污染，气体液化导致绝缘失效的问题；同时具有高绝缘强度，减小了设备体积。
[0006]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是:
[0007]一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备，包括真空灭弧室5，连接在真空灭弧室5两端的电极1，在真空灭弧室5和电极I的连线上设置有电流互感器4，弹簧操纵机构2和真空灭弧室5连接，驱动其运动；所述真空灭弧室5放置在断路器杜瓦罐3内，断路器杜瓦罐3内充满对真空灭弧室5起外绝缘作用的液氮，还包括与断路器杜瓦罐3连通的液氮循环系统。
[0008]所述液氮循环系统包括通过管路与断路器杜瓦罐3连通的过冷箱7和液氮储罐10，在过冷箱7和液氮储罐10连通的管路上设置有液氮泵9，所述过冷箱7内放置有盘管式换热器，盘管式换热器和制冷机8连接。
[0009]所述断路器杜瓦罐3采用杜瓦外壳。
[0010]现有类似专利有:高效电磁开关外壳申请号:201210249875.6区别在于该专利使用液氮处于外壁中，不直接和开关接触，液氮只作为散热媒介，目的只是提高散热效果。而本申请将真空灭弧室浸泡在液氮之中，具有液氮冷却循环系统强度高的特点作为外绝缘介质，而非散热媒介。本发明和现有技术相比，具有如下优点:
[0011]1、采用液氮作为真空灭弧室的外绝缘，可以在低温下使用。
[0012]2、采用液氮作为真空灭弧室的外绝缘，避免了 SF6气体的温室效应以及环境污染。
[0013]3、利用了液氮高绝缘强度的特点，降低了开关设备的尺寸。
[0014]4、利用液氮冷却循环系统，循环冷却液氮，维持设备长时间正常工作。
【附图说明】
[0015]附图为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。
[0017]如附图所示，本发明一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备，包括真空灭弧室5，连接在真空灭弧室5两端的电极I，真空灭弧室5通过电极I与电网连接。在真空灭弧室5和电极I的连线上设置有电流互感器4，电流互感器4起到检测电流作用；弹簧操纵机构2设置在底座6 —侧和真空灭弧室5连接，驱动真空灭弧室5运动；所述真空灭弧室5放置在断路器杜瓦罐3内，断路器杜瓦罐3放置在底座6上，断路器杜瓦罐3内充满对真空灭弧室5起外绝缘作用的液氮，还包括与断路器杜瓦罐3连通的液氮循环系统。所述液氮循环系统包括通过管路与断路器杜瓦罐3连通的过冷箱7和液氮储罐10，在过冷箱7和液氮储罐10连通的管路上设置有液氮泵9，液氮泵9提供液氮循环流动所需能量；所述过冷箱7内放置有盘管式换热器，盘管式换热器和制冷机8连接。制冷机8将从液氮中带走热量使得温度降低。
[0018]作为本发明的优选实施方式，所述断路器杜瓦罐3采用杜瓦外壳，可以有效降低液氮的热损耗，降低液氮的消耗量。
[0019]本发明的工作原理为:液氮在流过开关时吸收热量使得温度升高。当液氮通过有制冷机8的过冷箱7时，制冷机8将从液氮中带走热量使得温度降低。液氮泵9提供必需的动能，确保液氮的可靠循环。
[0020]本发明利用液氮具有很高绝缘强度，并且无污染的特性作为开关设备外绝缘。使得封闭开关设备可以在低温下使用，并且避免了 SF6气体污染。同时利用液氮冷却循环系统，保证液氮的不断循环，确保浸没在液氮中的开关设备具有稳定可靠的外绝缘。
【主权项】
1.一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备，包括真空灭弧室(5)，连接在真空灭弧室(5)两端的电极(I)，在真空灭弧室(5)和电极(I)的连线上设置有电流互感器(4)，弹簧操纵机构(2)和真空灭弧室(5)连接，驱动其运动；其特征在于:所述真空灭弧室(5)放置在断路器杜瓦罐(3)内，断路器杜瓦罐(3)内充满对真空灭弧室(5)起外绝缘作用的液氮，还包括与断路器杜瓦罐(3)连通的液氮循环系统。
2.根据权利要求1所述的一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备，其特征在于:所述液氮循环系统包括通过管路与断路器杜瓦罐(3)连通的过冷箱(7)和液氮储罐(10)，在过冷箱(7)和液氮储罐(10)连通的管路上设置有液氮泵(9)，所述过冷箱(7)内放置有盘管式换热器，盘管式换热器和制冷机(8)连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备，其特征在于:所述断路器杜瓦罐(3)采用杜瓦外壳。
【专利摘要】一种具有液氮冷却循环系统的封闭开关设备，包括真空灭弧室，连接在真空灭弧室两端的电极，在真空灭弧室和电极的连线上设置有电流互感器；弹簧操纵机构和真空灭弧室连接，驱动其运动；所述真空灭弧室放置在断路器杜瓦罐内，断路器杜瓦罐内充满对真空灭弧室起外绝缘作用的液氮，还包括与断路器杜瓦罐连通的液氮循环系统；本发明利用液氮进行绝缘，避免了SF6气体对环境的污染，利用液氮绝缘强度高的特点，降低了设备体积，利用液氮循环系统对液氮进行循环冷却，保证设备正常运行。
【IPC分类】H02B13-035, H02B1-56
【公开号】CN104779548
【申请号】CN201510164304
【发明人】王建华, 耿英三, 刘志远, 杨騉, 闫静
【申请人】西安交通大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月8日