带有热平衡器具的开关装置的制作方法

文档序号:6949051阅读:158来源:国知局
专利名称:带有热平衡器具的开关装置的制作方法
技术领域
本发明涉及特别用于气体绝缘开关设备(gas insulated switch gears)的开关 装置(switching device)、中压或高压分站(substation)和热平衡方法。
背景技术
例如由文件EP 1863052A1得知用于高强度电流的通断的开关装置。在共同的壳 体内布置了两个导体部件。所述导体部件彼此是可电连接的。两个导体布置在填充有绝缘 气体的共同的壳体中。已知这种开关装置借助于可动导体在两个导体部件之间进行电连 接。问题是由于不同的截面积、电阻和电流密度的分布,会出现不平衡的温度分布。特别是 在断路器的所谓的额定电流触点附近的区域中,将出现温度升高。由于特别是这个区具有 距热沉(如,举例而言,壳体)的更大的距离,所以散热可能是成问题的。

发明内容
因此,本发明的目标是改善在这种开关装置或采用这种装置的分站的内部所产生 的热量的耗散,从而扩大该开关装置的使用温度范围。该问题由包括在权利要求1中所陈述的特征的开关装置、根据权利要求14所述的 分站和根据权利要求15所述的热平衡方法来解决。根据本发明,开关装置包括可电连接的第一导体部件和第二导体部件。第一导体 部件和第二导体部件布置在壳体的容积中,壳体填充有绝缘气体作为绝缘介质。用语导 体部件在下文中将宽泛地理解为暴露于高电压或高强度电流中的至少一个的电有源部件 (active part)。所述第一导体部件的第一区借助于热管组件连接到所述第一导体部件的 第二区上,从而使得第一区和第二区之间的热连接由至少一个热管组件形成。第二区定位 在距第一区一定距离处,从而使得第二区定位成参照于电流方向相对于第一区偏移。当电 流流(current flow)特别是额定电流流在开关装置的运行状态期间沿着电流路径穿过开 关装置时,所述第一导体部件的第一区和第二区处于不同的温度水平。因此,热管组件将改 善开关装置的温度分布。与现有技术相反,在开关装置内部产生的热量的传导不是仅由导 体部件本身内的热传导和热量的对流来完成,而是还借助于热管组件而得到显著增强。避 免了温度热点,且更大的面积可有效地有助于热耗散。该问题进一步由包括至少一个如以上所描述的开关装置的、根据权利要求14所 述的中压或高压分站、特别是气体绝缘分站来解决。该问题还由根据权利要求15所述的、开关装置的热平衡方法来解决。该热平衡方法包括下列步骤。在壳体内的容积内部以可连接的方式提供第一导体 部件和第二导体部件,该壳体填充有绝缘介质。另外,提供了在第一导体部件的第一区和第 一导体部件的第二区之间的热连接。第二区定位在距第一区一定距离处,而且当电流流在 开关装置的运行状态期间沿着电流路径穿过开关装置时,所述第一导体部件的第一区和第 二区处于不同的温度水平。在第一区处,工作介质在该至少一个热管组件中蒸发。热管组件内部的工作介质的相转变温度优选为约90摄氏度至115摄氏度。然后工作介质在第二 区处冷却并再次冷凝。因此,在开关装置的运行状态中,第一区借助于由至少一个热管组件 所形成的该至少一个热连接而得到冷却,而第二区被加热。因此,热管组件将改善开关装置 的温度分布。在根据本发明的意义中的热管组件是连接着处于不同温度水平的两个区域的任 何种类的封闭容积。该封闭容积包括连接热管组件的冷端和热端的至少一个毛细管。在热 管组件的热端处,容积内部的工作介质蒸发。蒸气将流到热管组件的冷端,在冷端处蒸气冷 凝。在蒸气冷凝之后,液体将借助于毛细管而被传送回热端。虽然非常类似于热虹吸管那 样地起作用,但是这种热管组件允许沿任何定向的布置。另外的有利方面在从属权利要求中阐述。特别有利的是,同样地,将另外的热管组件布置成与第二导体部件连接。通常,热 区在第一导体部件和第二导体部件之间的电触点附近。就如已针对第一导体部件的热管组 件而解释过的那样,当额定电流在开关装置的操作期间流过时,第二导体部件的第一区和 第二区也处于不同的温度水平。因为两个导体部件均由于其各自的热管而展现出了改善的 温度分布,所以温差补偿得到进一步的改善。进一步地尤其有利的是,将该至少一个热管组 件和/或该至少一个另外的热管组件定位在第一导体部件和/或第二导体部件内部(该第 一导体部件和/或第二导体部件是空心的)。结合到空心的导体部件的内部容积中有助于 实现开关装置的较小的整体尺寸。特别地,已经被使用的壳体在将来同样可被使用而不需 要新的设计。优选地,该至少一个热管组件和/或至少一个另外的热管组件主要布置在延伸通 过第一导体部件和/或第二导体部件的纵轴线、特别是通过由电流路径限定的纵轴线的平 面的第一侧或第二侧。“主要布置在”意味着,该至少一个热管组件和/或至少一个另外的 热管组件的至少60 %、优选至少70 %,更优选至少80 %,特别是100 %布置在所述平面的第 一侧或第二侧。特别地,该至少一个热管组件和/或至少一个另外的热管组件在开关装置 的安装位置中布置在上侧处,在这种情况中,对应于电流路径的纵轴线水平地定向。由于在大多数情况下,最高温度出现在第一导体部件和第二导体部件之间的导电 性连接的可动部件附近,所以有利的是,使该至少一个热管组件和/或该至少一个另外的 热管组件的蒸发器侧与第一导体部件和/或第二导体部件之间的接触点分别地靠近可动 接触件的导电性连接部。特别地,该至少一个导电性连接部允许在开关装置的运行状态中 输送额定电流。另外,有利的是,将该热管组件的和/或该另外的热管组件的冷凝器侧定位 在热耗散装置或热沉附近。如果热耗散装置与导体部件处于电接触中,则这是尤其有利的。 这种热耗散装置或热沉可为适于将热量耗散到环境中的任何元件。其可为与导体部件处于 电连接和热连接中的另外的导体、冷却元件或壳体(如果该开关装置是所谓的气体绝缘开 关设备的话)。在那种情况下,热量将借助于绝缘气体自导体部件通过热量的对流而被传递 至壳体。最后,该热量被开关装置的壳体所耗散。在那种情况下,有利的是,分别地在使得 平稳的对流成为可能的区中将冷凝器侧连接到第一导体部件和/或第二导体部件上。在另 一种情况下,有利的是,将冷凝器连接到第一导体部件和/或第二导体部件的这样的区上, 即,该区靠近于第一导体部件和/或第二导体部件与开关装置中的另外的随后的导体部件 之间的接触点。在这种情况下,热量在接触点上耗散到该另外的随后的导体部件上。
对于气体绝缘开关设备中的使用而言,本发明的应用特别地有利。因此,该开关装 置优选地至少包括断路器和至少一个隔离开关。普遍已知气体绝缘开关设备在高功率电路中被使用以用于例如高达5,000安培 的电流的通断。有利的是,该至少一个热管组件和/或该至少一个另外的热管组件在开关 装置的运行状态中在电的方面位于高电压上或位于高强度电流路径上。因为热管组件连接 着处在相同电势下的导体部件,所以热管组件可由具有良好的传热特性且不需要绝缘的、 廉价的导电材料(例如铜)制成。气体绝缘开关设备普遍具有基本上成形成空心圆柱的导体部件。布置在这种空心 圆柱内部的该至少一个热管组件和/或该至少一个另外的热管组件有利地基本上成形为 空心截锥或空心截锥的一个节段。由于第一导体部件和第二导体部件之间的连接是由布 置在空心圆柱中的一个之内的可动导体来实现的,所以这改善了开关装置的空间效率。特 别地,一个更宽的端部提供了如下可能,即,将可动导体的驱动机构的构件布置在该区域内 部。备选地,该至少一个热管组件和/或该至少一个另外的热管组件包括多个单独的 管道状的管,其特别地沿着导体部件的周缘而分布。有利的是,该至少一个热管组件和/或该至少一个另外的热管组件包括至少一个 基本为管道状的热管,其中,该热管的蒸发器侧及其冷凝器侧是封闭的,以便于流体地密封 该至少一个热管。特别有利的是,通过对该至少一个基本为管道状的热管进行挤压而分别 地将蒸发器侧和冷凝器侧封闭,并且,被挤压的端部形成了分别用于将所述热管固定到第 一导体部件和第二导体部件上的法兰。


本发明的优选实施例在附图中被显示,且将在以下描述中详细地被解释。图显示 了 图1根据本发明的气体绝缘开关设备的示意图;图2用于说明显著的温差的沿着电流路径的温度分布曲线;图3根据本发明的气体绝缘开关设备的断路器的截面图;图4气体绝缘开关设备的隔离开关的有创造性的实施例;图5沿着断路器的线A-A的截面视图,其示出了第一热管组件;图6示出了热管组件的另一实施例的第二截面图;图7图6的热管组件的透视图;图8沿着线C-C的图6的热管组件的截面图;以及图9用于说明图4的隔离开关内部的单独的热管的分布式布置的截面图。
具体实施例方式在图1中,作为开关装置的或者例如中压或高压分站的气体绝缘开关设备1的简 化示例作为截面视图而部分地被示出。气体绝缘开关设备1包括用于在电气方面连接或断 开气体绝缘开关设备1的两个端部的至少一个断路器2。如图1中所公开的气体绝缘开关 设备1仅用于一相的电流的通断。在运行状态中,如图1中所示的那样地建立连接。
7
除了断路器2之外,如图1所示的气体绝缘开关设备1还公开了第一隔离开关3 和第二隔离开关4。第一和第二隔离开关3,4被提供用于维护操作,以确保已断开侧是没有 电压的。 通过在第一导体部件7和第二导体部件8之间建立导电性连接来进行在结合在系 统中的气体绝缘开关设备1的正常操作期间的通断。在第一导体部件7和第二导体部件8 之间布置有绝缘部件10。如从更加详细的图3 (该图3将在下文中进行描述)中将显而易 见的那样,在第一导体部件7和绝缘部件10的内部布置有可动导体。可动导体与第一导体 部件7处于永久性电连接中且可沿轴向方向运动以便与第二导体部件8建立导电性连接。为了在连接状态和断开状态之间切换,在壳体6的外部布置有驱动机构9,且该驱 动机构9能够使可动导体沿轴向方向运动。壳体6由彼此连接的多个区段组成。由壳体6 的多个区段建立的内部容积填充有绝缘气体。根据本发明,将热管18. 1,18. 2、19. 1,19. 2,27. 1和27. 2作为热管组件18、19和
27布置在断路器2的导体部件7、8和隔离开关3的导体部件的内部,这将在后面利用更加 详细的图3和4进行描述。由于图1中的由点划线5表示的电流路径上的欧姆电阻是不恒定的,所以存在温 度更高的区,其由图1的气体绝缘开关设备中的A、B和C表示。另一方面,其处出现了高温 点的构件具有更冷的区。这些区域由相应的字符A’、B’和C’表示。图2显示了沿着在气 体绝缘开关设备1中且由图1中的点划线5表示的电流路径的温度分布曲线。虚线11是 不带有本发明的气体绝缘开关设备1的温度分布曲线。虚线11显示了存在有温度特别高 的一些区A、B和C。另一方面,在相对于同一元件的最高温度点而偏移的相应的区A’、B’ 和C’中,存在有在图2中清楚地被显示的更低的温度。使用本发明,可实现的是改善对应 的点AA’、BB’和CC’之间的热传导,并且因此通过由热管组件连接第一和第二区来降低热 点的第一区与相同构件的更冷的第二区之间的温差。当在图1的气体绝缘开关设备1中使用本发明时的温度分布曲线由实线12显示。 在一方面,可看到温度分布更均勻,且另一方面,还出现了更低的最高温度。这导致了气体 绝缘开关设备1的有所扩大的安全使用范围。穿过图1的示例性断路器2的截面在图3中被显示。如已经说过的那样,断路器 2在其相应的进出端上包括第一导体部件7和第二导体部件8。为了进行通断,建立或中断 第一和第二导体部件7,8之间的导电性连接。第一导体部件和第二导体部件具有彼此相对 的相应的前端15、17。在前端15、17之间布置有绝缘部件10。布置有在绝缘部件10内部 且直径更小的可动导体12。可动导体12以及固定地布置在壳体6内部的第一导体部件7 和第二导体部件8具有基本为圆形的截面。可动导体12由可动滑板13支承。可动滑板13 布置在第一导体部件7内部,且沿图3中的向左和向右方向在传导杆28上滑动。可动导体12的最大的部分的直径对应于接触元件16的直径,接触元件16固定到 构成了第一区7. 1的第一导体部件7的前端15上。可动导体12的径向尺寸沿朝向第二导 体部件8的方向减小。因此,可动导体12包括圆锥形部分和在第一端和第二端处的两个圆 柱形部分。第一圆柱形部分与接触元件16接触,而第二圆柱形部分可电连接到其对应件14 上。对应件14以固定的方式支承到第二导体部件8的前端17上,且同样被表示为第二导 体部件8的第一区8. 1。当第一导体部件7和第二导体部件8彼此导电地连接时,可动导体
812的第二圆柱形部分以所显示的方式触碰对应件14。为了断开断路器2,将可动滑板13拉 到左侧,从而首先使可动接触件12与对应件14断开。可动接触件12和对应件14共同组 成所谓的额定电流触点。在使可动接触件12与对应件14断开之后,仍然存在由传导杆28 和对应传导杆20所建立的传导连接。为了在第二步中使第一导体部件7与第二导体部件 8断开,传导杆28同样地并且独立于可动滑板13地被拉向左侧。第一导体部件7和第二导体部件8相对于它们的长度而言具有相对恒定的欧姆电 阻以及截面积。但是由于当开关闭合时额定电流流过可动接触件12和对应件14,所以,电 流还流过具有更高的欧姆电阻的区域。这尤其为第一导体部件7的一侧上的接触件16周 围的第一区7. 1和作为第二导体部件8的一侧上的第一区8. 1的对应件14。因此,在具有 更高的欧姆电阻的区中产生了必须被传导并最终被耗散的热量。因此,具有最高温度的第 一导体部件7的点在前端15附近位于第一区7. 1中。就图1和2来说,这对应于点B。根据本发明,空心的第一导体部件7在内部包括热管组件18。在图3中,热管组 件18由两个热管18. 1和18. 2组成。可在第一导体部件7的周缘上布置和分布更多的管。 热管组件18的热端导热性地连接到在应支承接触元件16的内部径向梯级上的第一区7. 1 上。因此,在可动导体12的所示实施例中,这个内部径向梯级是第一区7. 1,其靠近于通向 第二导体部件8的导电性连接部。热管组件18的这个端部是蒸发器侧。热管组件18的相 对的端部是冷凝器侧,该冷凝器侧热连接到定位在距第一区7. 1 一定距离处的第一导体部 件7的较冷的第二区7. 2上。优选地,第二导体部件8也包围着包括至少两个单独的热管19. 1和19. 2的另外 的热管组件19。热管19. 1和19. 2的蒸发器侧连接到对应件14上,对应件14是第二导体 部件8的一部分且构成了第二导体部件8的第一区8. 1。由于被固定地连接到刚性部件8’ 的前端上,所以该第一区在相同的电势上。管19. 1和19. 2的冷凝器侧连接到第二区8. 2 上,第二区8. 2相对于第一区8. 1偏移且比第一区8. 1冷。因此,热管组件18和19改善了从第一导体部件7和第二导体部件8的热点到同 一导体部件7或8的各自的更冷的区域的热量流。在一种备选实施例中,在自由空气接触的情况下,断路器2的连接接触件201. 1和 201. 2布置成以背离断路器2的接触部件12和14地指向的成角度的定向而接触第一和第 二导体部件7和8。优选地,连接接触件201. 1和201. 2布置在导体部件7和8的上侧处且 这样地穿过壳体6,即,使得壳体6内部的容积仍然与外部隔离。连接接触件201. 1和201. 2 被使用以用于支持通往导体部件7和8的电流/除去来自导体部件7和8的电流且还用于 带走导体部件7和8中产生的热量。因此,对于带电箱壳断路器/接地箱壳断路器来说,有 利的是,在连接接触件201. 1和201. 2附近提供导体部件7和8的第二区7. 2和8. 2。因 此,通过热管组件18和19将来自第一区7. 1和8. 1的热量引导到起热沉作用的连接接触 件201. 1和201. 2。连接接触件201. 1和201. 2是以虚线绘制,因为它们涉及备选的实施 例。在图4中,显示了隔离开关3的截面。隔离开关3包括第一导体部件70和第二导 体部件80,其为所谓的隔离开关接触件。第一导体部件70和第二导体部件80类似于图3 的断路器的、且已针对断路器2参照图3而进行过解释的第一导体部件和第二导体部件。第 一导体部件70和第二导体部件80相对于壳体6固定地布置。第一导体部件70和第二导体部件80是空心的,且可借助于另外的可动导体彼此连接。另外的可动导体包括两个空心 的导电圆柱22和23。导电圆柱22和23固定到主轴螺帽24上。主轴螺帽24相对于可从 壳体6外部操作的主轴21而布置。当转动主轴21时,主轴螺帽24且因此导电元件22和 23可沿主轴21的轴向方向运动。主轴螺帽24由导杆25和26支承。导电圆柱22和23布置在主轴螺帽24的相对侧上。导电圆柱22导电性地接触布 置在第一导体部件70的内边缘处的、构成了第一区70. 1的另外的接触元件160,而另外的 导电圆柱23可与布置在第一导体部件70的相对端处的接地接触元件161接触。当主轴21 顺时针转动时,主轴螺帽24将运动到图中的左侧,直到接地接触元件161通过另外的导电 圆柱23与接地接触件162连接为止。接地接触件162还可包括与壳体6永久地接触的特 殊的接触元件。明显的是,第二导体元件80处布置有类似的接触元件164。至少由图中的两个单独的热管27. 1和27. 2组成的热管组件27利用其蒸发器侧 连接到靠近接触元件160的第一导体部件70的第一区70. 1上。另一方面,热管组件27的 冷凝器侧在远离第一区70. 1且构成了更冷的第二区70. 2的点处热连接到第一导体部件70 上。通过在带有位于第一导体部件70的第二区70. 2附近的额外的冷却元件200的外壁处 支承第一导体部件70,可改善热管组件27的冷却性能。因此,通过热管组件27从连接元件 160传送到第二区的热量可高效地被耗散。另外,至少由图中的两个单独的热管29. 1和29. 2组成的热管组件29利用其蒸发 器侧连接到靠近第二导体部件80的接触元件164的第二导体部件80的第一区80. 1上。另 一方面,热管组件29的冷凝器侧在远离其的、构成了更冷的第二区80. 2的点处热连接到第 二导体部件80上。第一区80. 1沿着电流路径5自第二区80. 2移置约一定距离,以用于平 衡第一区80. 1和第二区80. 2之间的温度。在图5中,显示了穿过如图3所示的线A-A的截面视图。可看到热管组件30包括 多个单独的热管30. 1至30. 5。单独的热管30. 1至30. 5例如借助于线缆接头连接到第一 导体部件7上。优选通过挤压管道状的热管的端部并插入至少一个孔来制造线缆接头。因 此,实现了热管组件30的简易的安装。如可在图3中看到的那样,热管组件30的蒸发器侧 第一导体部件7的前端15处连接到径向梯级上,所有的单独的热管30. 1至30. 5沿着空 心截锥的侧面区域而布置。优选地,该多个单独的热管30. 1至30. 5主要地布置在平面(该 平面延伸通过第一导体部件7的纵轴线)的第一侧或第二侧上。在该上下文中,“主要地” 意味着,如所示的管30. 1至30. 5中的至少60%,特别是至少70%,特别是至少80%,至少 90%,特别是100%处在所述侧上。优选地,其为第一导体部件7的内部容积的上半部,如果 纵轴线在操作期间沿水平方向布置的话。甚至更优选地,该多个管30. 1至30. 5布置成彼 此相距相同的距离。图6显示了热管组件的另一优选实施例。热管组件31这次是在图7中以透视图 示出的空心截锥的节段。热管组件31本身在空心截锥的侧面区域的节段旁边延伸,其中, 热管组件31的较窄的端部朝热侧(即,朝第一区7. 1)而指向。在两端处分别布置有法兰 32、33。在法兰内已经布置有孔,以便将热管组件31连结到第一导体部件7上。法兰32和 法兰33定向成彼此成直角。图8显示了沿热管组件31的纵向方向的截面。如可在截面图中看到的那样,法兰 32,33仅由板状材料制成,以便将热管31连结到第一导体部件7上。明显的是,可容易地修改热管的特定构造,以便将热管连结到第二导体部件8上。在根据图8的截面图中可看 到,在由带有顶板34和底板35 (例如由铜制成)的热管31所封闭的容积内布置了带有毛 细管36的材料。如果热量在法兰32处被施加,填充该容积的液体将会在热端处蒸发。蒸 气将在带有毛细管36的材料之间流到热管组件31的冷端。在冷端(该冷端是法兰33的 一侧)处,液体将冷凝复原且将被材料36内部的毛细力重新传送到热端。在图9中,显示了另一截面图。这一次,该图意在说明图4的隔离开关3中的布置。 与图4中所示的隔离开关3相反,主轴螺帽24布置在图4的左端侧。因此,在截面图中,可 看到主轴螺帽24。为了避免主轴螺帽24的非有意的旋转,主轴螺帽24由三个导杆25、26 和37引导。主轴螺帽24的形状基本为三角形,其中,一个角位于顶侧处。因此,根据该截 面图,类似于图5的管30. 1至30. 5的热管组件38的管38. 1至38. 4布置在左上侧或右上 侧中。优选地,热管组件18、19、27、29、30、31、38的壳体是导电的,从而使得可使用廉价 的金属材料来生产热管组件18、19、27、29、30、31、38。热管组件18、19、27、29、30、31、38的工作介质的温度在蒸发器侧在约90至约 115°C的范围中,优选约105°C,且在冷凝器侧处在约50°C至约75°C的范围中,优选约65°C。需注意的是,所示的关于热管的实施例仅以举例说明为由而被选择。特别地,可行 的是,不仅具有截锥的小的节段,而且还具有延伸至通过纵轴线的平面的第二侧的更大的 节段,或者小的热管(该热管的形状对应于截锥的完整的侧面区域)。在那种情况下,与图 6中所示的截锥的节段相比,容量(其为热管组件的内部容积)得到增大,而且补偿流进一 步增进均勻的温度分布。另外,需注意的是,优选的是,至壳体6的热传递由热量的对流来实现。该说明基 于接地箱壳式布置,但同样可应用于自由空气接触。另外,优选实施例内的利用特定实施例而显示的单独的特征也可以有利的方式被 结合至备选实施例的特征。
1权利要求
一种开关装置,包括第一导体部件(7,70),该第一导体部件(7,70)能够电连接到第二导体部件(8,80)上,该第一导体部件(7,70)和该第二导体部件(8,80)布置在填充有绝缘介质的壳体内的容积中,其特征在于由至少一个热管组件(18,30,31)形成的热连接,该至少一个热管组件(18,30,31)将该第一导体部件(7,70)的第一区(7.1,70.1)与该第一导体部件(7,70)的第二区(7.2,70.2)热连接,该第二区(7.2,70.2)定位在距该第一区(7.1,70.1)一定距离处,其中,当电流流在该开关装置的运行状态期间沿着电流路径(5)穿过该开关装置时,所述第一导体部件(7,70)的第一区(7.1,70.1)和第二区(7.2,70.2)处于不同的温度水平。
2.根据权利要求1所述的开关装置,其特征在于,所述第二导体部件(8,80)的第一区(14)借助于至少一个另外的热管组件(19,29) 连接到所述第二导体部件(8,80)的第二区(8’ )上,所述第二导体部件(8,80)的第二区 (8’ )定位成参照于电流的方向相对于该第一区(14)而偏移,当额定电流在该开关装置的 运行状态期间流过时,所述第二导体部件(8,80)的第一和第二区处于不同的温度水平。
3.根据权利要求1或2所述的开关装置,其特征在于,该第一和/或第二导体部件(7,70;8,80)是空心的,而且该相应的热管组件(18,30, 31)和/或另外的热管组件(19,29)布置在空心的导体部件(7,70 ;8,80)内。
4.根据权利要求3所述的开关装置,其特征在于,该至少一个热管组件(18,30,31)和/或至少一个另外的热管组件(19,29)的至少 60 %,优选至少70 %,更优选至少80 %,特别是100 %布置在延伸通过该第一和/或第二导 体部件的纵轴线、特别是延伸通过由该电流路径(5)限定的纵轴线的平面的第一侧或第二 侧上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的开关装置,其特征在于,该至少一个热管组件(18,30,31,19)的蒸发器侧在可动接触件(12,22)与所述第一导 体部件(7,70)的导电性连接部附近与所述第一导体部件(7,70)处于热接触中,以及/或者该至少一个另外的热管组件(19,29)的蒸发器侧在该可动接触件(12,22)与所述第二 导体部件(8)的导电性连接部附近与所述第二导体部件(8)处于热接触中,其中,至少一个 导电性连接部允许在该开关装置的运行状态中输送电流、特别是额定电流。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的开关装置,其特征在于,特别是当热耗散装置(200,201. 1,201. 2)与相应的导体部件(7,70 ;8)电连接时,该至 少一个热管组件(18,30,31)和/或该至少一个另外的热管组件(19,29)的冷凝器侧在与 该相应的导体部件(7,70 ;8)处于热接触中的热耗散装置(200,201. 1,201. 2)附近连接到 所述相应的第一或第二导体部件(7,70 ;8)上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的开关装置, 其特征在于,所述开关装置(1)包括断路器(2)和隔离开关(3,4)中的至少一个,特别是具有气态 绝缘介质的开关装置(1)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的开关装置, 其特征在于,该至少一个热管组件(18,30,31)和/或该至少一个另外的热管组件(19,29)在该开 关装置的运行状态中在电的方面位于高电压电势上或位于高强度电流路径上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的开关装置, 其特征在于,该至少一个热管组件(18,30,31)和/或该至少一个另外的热管组件(19,29)包括基 本上成形成空心截锥或空心截锥的节段的热管。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的开关装置, 其特征在于,该至少一个热管组件(30)和/或该至少一个另外的热管组件(38)包括多个单独的类 似于管道的热管(30. 1-30. 5 ;38. 1-38. 4)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的开关装置, 其特征在于,该至少一个热管组件和/或该至少一个另外的热管组件包括基本为管道状的热管,其 中,该基本为管道状的热管的蒸发器侧及其冷凝器侧被封闭,特别是借助于挤压而被封闭, 以便将该至少一个热管流体地密封。
12.根据权利要求11所述的开关装置, 其特征在于,被挤压的端部各形成分别用于将所述热管(31)固定到该第一和第二导体部件(7,70, 8,80)上的法兰(32,33)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的开关装置, 其特征在于,该第一区(7. 1,70. 1)沿着该电流路径自该第二区(7. 2,70. 2)而移置约一定距离。
14.一种中压或高压分站,特别是气体绝缘分站,包括至少一个根据权利要求1至13中 任一项所述的开关装置。
15.一种开关装置中的热平衡方法,包括下列步骤在填充有绝缘介质的壳体内的容积中提供第一导体部件(7,70),该第一导体部件(7, 70)能够电连接到第二导体部件(8,80)上, 其特征在于在该第一导体部件(7,70)的第一区与该第一导体部件的第二区(7. 2,70. 2)之间提供 至少一个热连接,该第二区定位在距该第一区(7. 1,70. 1) 一定距离处,其中,当电流流在该开关装置的运行状态期间沿着电流路径(5)穿过该开关装置时, 所述第一导体部件(7,70)的第一区(7. 1,70. 1)和第二区处于不同的温度水平,并且借助于由至少一个热管组件(18,30,31)形成的该至少一个热连接在该开关装置的运行状态中冷却该第一区(7. 1,70. 1)。
16.根据权利要求15所述的热平衡方法, 其特征在于,该至少一个热管组件(18)在该开关装置的运行状态中在电的方面位于高电压电势上 或位于高强度电流路径上。
17.根据权利要求15或16所述的热平衡方法, 其特征在于特别地,在处于约90摄氏度至约115摄氏度的范围中的、特别是在约105摄氏度处的 工作介质的第一相变温度处,在该第一区(7. 1,70. 1,80. 1)处使该工作介质在该至少一个 热管组件(18,30,31)中蒸发,以及特别地,在处于约50摄氏度至约75摄氏度的范围中的、特别是在约65摄氏度处的该 工作介质的第二相变温度处,在该第二区(7. 2,702,80. 2)处使该工作介质在该至少一个 热管组件中冷凝。
全文摘要
本发明涉及一种带有热平衡器具的开关装置,具体而言,涉及开关装置、相应的分站、以及热平衡方法。根据本发明,开关装置包括可电连接的第一导体部件和第二导体部件。第一和第二导体部件布置在填充有作为绝缘介质的绝缘气体的壳体的容积中。所述第一导体部件的第一区借助于热管组件连接到所述第一导体部件的第二区上。第二区定位在距第一区一定距离处。当电流流特别是额定电流流在开关装置的运行状态期间沿着电流路径穿过开关装置时,所述第一导体部件的第一和第二区处于不同的温度水平。因此,热管组件将改善开关装置的温度分布。
文档编号H01H9/52GK101958200SQ20101023652
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者M·伯施, M·库多克, R·卡尔韦特, W·霍劳斯 申请人:Abb技术有限公司
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