专利名称：开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在例如填充有SF6气体等绝缘性气体的容器内包括与电气设备、 高压导体一起收纳的气体绝缘开关等高压电气设备的开关装置，特别地涉及一种产生高热的部分的散热结构。
背景技术：
作为现有的在例如填充有SF6气体等绝缘性气体的容器内包括与电气设备、高压导体一起收纳的气体绝缘开关等高压电气设备的开关装置，有图49所示的开关装置。在图49中，在容器1、2、3的内部收纳有母线4、气体阻断器5、具有高电压的主电路导体6、7等，并在内部封入有例如SF6气体这样的绝缘性气体。另外，符号8是操作盘， 符号12是与相邻单元连接的母线的安装部。此外，在容器1、2中设有用于进行组装作业或内部检修作业等的开口部，并设有覆盖上述开口部的盖板11、13。此外，在进行组装作业时或是进行检修作业时，取下上述盖板11、13，使得操作员可经由开口来进行容器1、2、3内部的组装作业或是检修作业。在盖板11的外表面侧及内表面侧的两个面上分别设有散热用翅片21、22。在盖板11安装在容器2上时，各散热用翅片21、22配置成其长度方向是垂直的。盖板11的内表面侧的散热用翅片22与在容器2内部配置的例如主电路导体6等的充电部分相对配置。在如上所述构成的开关装置中，若在收纳于容器1、2、3内部的母线4、气体阻断器 5、主电路导体6、7等通电部中通入电流后，会产生焦耳热而使通电部的温度上升。此外，因通入通电部的电流而在容器1、2、3中产生感应电流，从而在容器1、2、3中也会产生焦耳热而使温度上升。这样，在通电部分产生的热、例如由作为容器2的高温部的主电路导体6产生的高热主要经由绝缘性气体传导至包括盖板11在内的容器2。此外，传导至容器2的热及容器 2自身所产生的热在散热至容器2外部的同时，也会经过容器2而传导至盖板11。在此，设于盖板11内表面侧的散热用翅片22将绝缘气体的热传导至盖板11。此外，盖板11自身及盖板11外表面侧的散热用翅片21会将传导至盖板11的热散热至容器2的外部。专利文献1 日本专利特开平8-223719号公报发明的公开发明所要解决的技术问题在上述现有的开关装置中，为了使在通电部分上产生的热、例如由作为容器2的高温部的主电路导体6产生的热散热至容器2的外部，需通过经由容器2内的绝缘性气体与设于容器2内表面侧的散热用翅片22之间进行自然对流而利用间接的热移动来进行热交换，将上述热传导至散热用翅片22。将传导至散热用翅片22的热传导至盖板11，并经由上述盖板11传导至设于盖板11外表面侧的散热用翅片21，并经自然对流而从散热用翅片 21散热至容器2的外部。然而，在上述现有的开关装置中，通过经由容器2内的绝缘性气体进行自然对流而利用间接的热移动来进行热交换，来将在通电部分上产生的热、例如由作为容器2的高温部的主电路导体6产生的热传导至盖板11内表面侧的多个散热用翅片22，进而传导至盖板11外表面侧的散热用翅片21，热移动的效率非常低。因此，为了高效地对例如由作为容器2的高温部的主电路导体6产生的热进行散热，需要增大散热用翅片21、22或是为降低内部电阻而使主电路导体6的截面积增大等，存在成本增加和需要使容器2大型化等技术问题。本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于得到一种能提高散热效率的开关装置。解决技术问题所采用的技术方案本发明的开关装置使由收容在设备容器内的电气设备产生的热散热至上述设备容器外，上述开关装置设有第一导热体，该第一导热体的一方侧与上述设备容器的发热部连接，而另一方侧朝上述设备容器侧伸长；第二导热体，该第二导热体的一方侧配置在上述第一导热体的另一方侧附近，而另一方侧朝上述设备容器外伸长；以及导体间绝缘构件，该导体间绝缘构件配置在上述第一导热体的另一方侧与上述第二导热体的一方侧之间。此外，本发明的开关装置使由收容在设备容器内的电气设备产生的热散热至上述设备容器外，上述开关装置设有导热体，该导热体的一方侧与上述设备容器的发热部连接，而另一方侧朝上述设备容器侧伸长；绝缘构件，该绝缘构件配置在上述导热体的另一方侧端面与上述设备容器的内壁之间；周缘部绝缘构件，该周缘部绝缘构件在上述导热体的外周与上述绝缘构件连接；以及散热构件，该散热构件安装在与上述导热体的另一方侧相对的上述设备容器的外壁上。发明效果由于本发明的开关装置利用与设备容器的发热部连接的导热体将发热部的热散热至设备容器的外部，因此，可得到能提高散热效率的开关装置。
图1是表示本发明实施方式1的开关装置的侧视图。图2是表示本发明实施方式1的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图3是从箭头C方向观察本发明实施方式1的开关装置的主要部分的图。图4是表示本发明实施方式2的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图5是从箭头D方向观察本发明实施方式2的开关装置的主要部分的图。图6是从上方观察本发明实施方式2的开关装置的主要部分的图。图7是表示本发明实施方式3的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图8是从箭头E方向观察本发明实施方式3的开关装置的主要部分的图。图9是表示本发明实施方式4的开关装置的主要部分的其它例的图。图10是表示本发明实施方式5的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图11是从箭头F方向观察本发明实施方式5的开关装置的主要部分的图。图12是表示本发明实施方式6的开关装置的主要部分的其它例的图。图13是表示本发明实施方式7的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图14是从箭头G方向观察本发明实施方式7的开关装置的主要部分的图。
图15是表示本发明实施方式8的开关装置的主要部分的其它例的图。图16是表示本发明实施方式9的开关装置的主要部分的其它例的图。图17是表示本发明实施方式10的开关装置的主要部分的其它例的图。图18是表示本发明实施方式11的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图19是从箭头H方向观察本发明实施方式11的开关装置的主要部分的图。图20是表示本发明实施方式12的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图21是从箭头J方向观察本发明实施方式12的开关装置的主要部分的图。图22是表示本发明实施方式13的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图23是表示本发明实施方式14的开关装置的主要部分的其它例的图。图M是表示本发明实施方式15的开关装置的主要部分的其它例的图。图25是表示本发明实施方式16的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图沈是表示本发明实施方式17的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图27是表示本发明实施方式19的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图观是表示本发明实施方式20的开关装置中导热体的剖视侧视图。图四是表示本发明实施方式20的开关装置中导热体的其它例的剖视图。图30是表示本发明实施方式20的开关装置中导热体的其它例的剖视图。图31是表示本发明实施方式20的开关装置中导热体的其它例的剖视图。图32是表示本发明实施方式21的开关装置的侧视图。图33是表示本发明实施方式21的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图34是从箭头K方向观察本发明实施方式21的开关装置的主要部分的图。图35是表示本发明实施方式21的开关装置的散热构件的主视图。图36是表示本发明实施方式21的开关装置的散热构件的俯视图。图37是表示本发明实施方式22的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图38是从箭头L方向观察本发明实施方式22的开关装置的主要部分的图。图39是表示本发明实施方式23的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图40是表示本发明实施方式M的开关装置的主要部分的其它例的图。图41是表示本发明实施方式25的开关装置的主要部分的其它例的图。图42是表示本发明实施方式沈的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图43是表示本发明实施方式27的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图44是表示本发明实施方式观的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图45是表示本发明实施方式四的开关装置中导热体的剖视图。图46是表示本发明实施方式四的开关装置中导热体的其它例的剖视图。图47是表示本发明实施方式四的开关装置中导热体的其它例的剖视图。图48是表示本发明实施方式四的开关装置中导热体的其它例的剖视图。图49是表示现有的开关装置的侧视图。
具体实施例方式实施方式1以下，根据图1 图3对本发明实施方式1进行说明。图1是表示本发明实施方式1的开关装置的侧视图。图2是表示本发明实施方式1的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图3是从箭头C方向观察本发明实施方式1的开关装置的主要部分的图。在上述各图中，符号31是在填充有例如SF6气体等绝缘性气体的容器内包括与电气设备、高压导体一起收纳的气体绝缘开关等高压电气设备的开关装置的筐体，在筐体31 的前表面侧设有能打开、关闭的外饰面板32。符号33是母线，其安装于筐体31内的上方侧的容器34。符号35和36是安装于容器34的接地开关及断路器，它们通过操作机构部37 进行开闭操作。符号38是连接导体，其穿过轴套39并在配置于容器34下方侧的设备容器 40内贯穿。设备容器40填充有例如SF6气体、干空气、氮气或空气等绝缘性气体而成为绝缘气体气氛。在设备容器40内收容有阻断器41，并通过高压导体即主电路导体42与连接导体38电连接。符号43是阻断器41的操作机构部。符号44和45是收容于设备容器40内的阻断器41的下方侧的、通过连接导体46与阻断器41连接的接地开关及断路器，它们通过操作机构部47进行开闭操作。符号48和49是收容于设备容器40内的接地开关44及断路器45的下方侧的、通过连接导体50与断路器45连接的接地开关及避雷器，并通过操作机构部51对接地开关48 进行开闭操作来进行避雷器49的接触分离操作。符号52是电缆53的电缆头，其与断路器 45连接。符号M是第一导热体，该第一导热体M配置在例如用箭头A表示的设备容器40 内，第一导热体M的一方侧5 与设备容器40的发热部连接，在图中作为一例例如与主电路导体42连接，第一导热体M的另一方侧54b朝设备容器40 —侧伸长，上述第一导热体 M例如由在高导热性上优异的铜或铝等形成。此外，在图中作为一例，表示了构成为圆棒状的情况。符号阳是第二导热体，第二导热体阳的一方侧5 配置在第一导热体M的另一方侧54b附近，第二导热体55的另一方侧5 朝用箭头B表示的设备容器40外伸长，上述第二导热体阳例如由在高导热性上优异的铜或铝等形成。此外，在图中作为一例，表示了构成为圆棒状的情况。另外，在图中作为一例，表示了第一导热体M与第二导热体阳配置在同轴上的情况。即，与第一导热体M的另一方侧54b的端面在轴心方向上相对地配置第二导热体阳的一方侧^a的端面。符号56是配置在第一导热体M的另一方侧54b与第二导热体55的一方侧55a 之间的导体间绝缘构件，其由在高导热性上优异的树脂构成，其中，上述树脂不仅能进行第一导热体M与第二导热体阳之间的电绝缘，还能高效地使第一导热体M的热向第二导热体55移动。符号57是跨越第一导热体M的外周与第二导热体55的外周配置的例如构成为圆筒状的周缘部绝缘构件，其不仅能进一步提高第一导热体M与第二导热体阳之间的电绝缘性能，还具有第一导热体M、第二导热体55与设备容器40之间的电绝缘性能。此外， 周缘部绝缘构件57的一方侧57a伸长至主电路导体42附近，另一方侧57b伸长至设备容器40外，从而也能进行与设备容器40的电绝缘。在周缘部绝缘构件57的另一方侧57b设有例如圆形的凸缘部57c，该凸缘部57c夹着未图示的0形环而安装于设备容器40。另外， 上述周缘部绝缘构件57由在高导热性上优异的树脂构成，不仅能吸收设备容器40内的例如绝缘性气体的热并传导至第一导热体M，还能使第二导热体55的热散热至设备容器40外。接着，对动作进行说明。在本实施方式1的开关装置中，在通电部分上产生的热、 例如由作为设备容器40内的高温部的主电路导体42产生的高热被直接传导至第一导热体 54的一方侧Ma，并被传导至第一导热体M的另一方侧Mb。被传导至第一导热体M的另一方侧Mb的由主电路导体42产生的高热通过由在高导热性上优异的树脂构成的导体间绝缘构件56向第二导热体55的一方侧5 传导，且被传导至第二导热体阳的另一方侧 55b，并从该第二导热体55的另一方侧55b的端面部周围散热至设备容器40外。在本实施方式1中，不是像上述现有装置那样通过经由设备容器40内的绝缘性气体进行自然对流而利用间接的热移动来进行热交换，而是通过由第一导热体M、第二导热体阳直接进行的热传导，来将在通电部分上产生的热、例如由作为设备容器40的高温部的主电路导体42产生的高热散热至设备容器40外，因而，不需要像上述现有装置那样配置多个散热用翅片21、22，从而可得到能使结构简单化且热移动效率高、能显著提高散热性能的开关装置。此外，设备容器40内会被高效地冷却，从而能实现散热用翅片等的减少、主电路导体42的截面积的减小、设备容器40的小型化等。此外，在本发明实施方式1中，由于利用第一导热体M、第二导热体55直接通过热传导来进行散热，因此，不需要翅片等的驱动部和在热管等中使用的制冷剂，从而能得到可靠性高的散热性能。而且，由于第一导热体M、第二导热体阳通过导体间绝缘构件56、周缘部绝缘构件57来与设备容器40绝缘，因此，也能用作验电器或局部放电检测器的天线。跨越第一导热体M的外周与第二导热体55的外周地配置周缘部绝缘构件57，不仅能进一步提高第一导热体M、第二导热体阳与设备容器40之间的电绝缘性能，还具有第一导热体M、第二导热体阳与设备容器40之间的电绝缘性能。此外，周缘部绝缘构件 57由在高导热性上优异的树脂构成，不仅能吸收设备容器40内的例如绝缘性气体的热并传导至第一导热体M，还能使第二导热体55的热的一部分散热至设备容器40外。能进一步提高作为装置整体的散热性能。实施方式2根据图4至图6对本发明的实施方式2进行说明。图4是表示本发明实施方式2 的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图5是从箭头D方向观察本发明实施方式2的开关装置的主要部分的图。图6是从上方观察本发明实施方式2的开关装置的主要部分的图。在本实施方式2中，在第二导热体55的另一方侧55b的端面部设置散热构件58， 在该散热构件58形成多个朝垂直方向伸长的翅片体58a。这样，通过在第二导热体55的另一方侧55b的端面部设置散热构件58，能显著增大设备容器40外的散热表面积，因此，可得到比上述实施方式1更能进一步提高散热性能的开关装置。实施方式3根据图7及图8对本发明的实施方式3进行说明。图7是表示本发明实施方式3 的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图8是从箭头E方向观察本发明实施方式3的开关装置的主要部分的图。在本实施方式3中，将设有散热构件58的第二导热体55的另一方侧55b的端面部的形状形成为比第二导热体阳的一方侧^a的形状大、即形成较大的直径，从而能使与散热构件58接触的接触部面积增大。这样，通过将第二导热体55的另一方侧5 的端面部的直径形成为比第二导热体 55的一方侧55a的直径大的直径，因此，能增大第二导热体55的另一方侧55b的端面部与散热构件58接触的接触部面积，能进一步提高从第二导热体55的另一方侧55b向散热构件58的热传导效率，从而可得到散热性能比上述实施方式2的散热性能更加优异的开关装置。实施方式4根据图9对本发明的实施方式4进行说明。图9是表示本发明实施方式4的开关装置的主要部分的其它例的图。在上述实施方式3中，对第二导热体55的另一方侧5 的端面部是圆形的情况进行了叙述，但在本实施方式4中，将第二导热体55的另一方侧55b的端面部形成为在垂直方向上伸长的长方形，其能起到与上述实施方式3相同的效果。此外，这是除去没有与散热构件58接触的部分的材料后的形状，因而，也能实现材料费的减少。实施方式5根据图10及图11对本发明的实施方式5进行说明。图10是表示本发明实施方式5的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图11是从箭头F方向观察本发明实施方式5 的开关装置的主要部分的图。在本实施方式5中，将第二导热体59的另一方侧59b的端面部的形状形成为比第二导热体59的一方侧59a的形状大、即形成较大的直径，从而能使与散热构件58接触的接触部面积增大。此外，将第二导热体59的另一方侧59b夹着未图示的0形环直接安装于设备容器40的外表面。而且，跨越第一导热体M的外周与第二导热体59的外周配置的例如构成为圆筒状的周缘部绝缘构件60被配置在设备容器40内。即，周缘部绝缘构件60的一方侧60a伸长至主电路导体42附近，另一方侧60b伸长至设备容器40的内表面附近，并没有伸长至设备容器40外。此外，由于利用跨越第一导热体M的外周与第二导热体59的一方侧59a的外周配置的周缘部绝缘构件60和导体间绝缘构件56来进行第一导热体M、第二导热体59与设备容器40之间的电绝缘，因此，即便将第二导热体59的另一方侧59b安装在设备容器40 的外表面上，也不会带来任何问题。这样，在本实施方式5中，由于将第二导热体59的另一方侧59b直接安装在设备容器40的外表面上，因此，能使周缘部绝缘构件60的另一方侧60b的结构简单化。即，变成不需要使周缘部绝缘构件60的另一方侧60b突出至设备容器40外这样简单的结构，并且也不需要设置凸缘部。此外，由于将第二导热体59的另一方侧59b的直径形成为比第二导热体59的一方侧59a的直径大的直径，因此，能增大第二导热体59的另一方侧59b与散热构件58之间接触的接触部面积，从而能进一步提高从第二导热体59的另一方侧59b向散热构件58的热传导效率。而且，由于将第二导热体59的另一方侧59b直接安装于设备容器40的外表面，因此，使得由从第二导热体59的另一方侧59b向设备容器40的热传导而引起的热移动变成可能。即，能将设备容器40的外表面利用作为散热面，从而可得到能使散热性能的效率进一步提高的开关装置。实施方式6根据图12对本发明的实施方式6进行说明。图12是表示本发明实施方式6的开关装置的主要部分的其它例的图。在上述实施方式5中，对第二导热体59的另一方侧59b的端面部是圆形的情况进行了叙述，但在本实施方式6中，将第二导热体59的另一方侧59b形成为四边形，其能起到与上述实施方式5相同的效果。实施方式7根据图13及图14对本发明的实施方式7进行说明。图13是表示本发明实施方式7的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图14是从箭头G方向观察本发明实施方式7 的开关装置的主要部分的图。在本实施方式7中，与第一导热体M的另一方侧54b的端面在轴心方向上相对地配置有第二导热体61的一方侧61a的端面。第二导热体61的另一方侧61b朝设备容器40 外伸长。此外，在朝设备容器40外伸长的第二导热体61的另一方侧61b的端面上形成有翅片体61c。在图中作为一例，表示在垂直方向上设置多个沿水平方向形成的翅片体61c的情况。这样，在本实施方式7中，由于构成为利用在第二导热体61的另一方侧61b的端面上形成的翅片体61c来散热，因此，不需要设置像散热构件58这样大的结构体，从而可得到部件数较少、组装性较好的开关装置。实施方式8根据图15对本发明的实施方式8进行说明。图15是表示本发明实施方式8的开关装置的主要部分的其它例的图。在本实施方式8中，在形成于第二导热体61的另一方侧61b的端面的翅片体61c 上设置了沿垂直方向的通孔62，能利用这些通孔62使表面积增大，从而比上述实施方式7 更能使散热效率提高。
实施方式9根据图16对本发明的实施方式9进行说明。图16是表示本发明实施方式9的开关装置的主要部分的其它例的图。在上述实施方式7中，对在第二导热体61的另一方侧61b的端面上形成的翅片体 61c沿水平方向设置的情况进行了叙述，但在本实施方式9中，制成沿垂直方向在第二导热体61的另一方侧61b的端面上形成的翅片体61d，并在水平方向上排列多个。这样，在本实施方式9中，由于构成为利用沿垂直方向在第二导热体61的另一方侧61b的端面上形成的翅片体61d来散热，因此，与上述实施方式7中沿水平方向形成的翅片体61c相比，促进设备容器40外的自然对流的效果更好，且比上述实施方式7更能提高散热效率。实施方式10根据图17对本发明的实施方式10进行说明。图17是表示本发明实施方式10的开关装置的主要部分的其它例的图。在本实施方式10中，在形成于第二导热体61的另一方侧61b的端面的翅片体61d
10上设置了沿水平方向的通孔63，能利用这些通孔63使表面积增大，从而比上述实施方式9 更能使散热效率提高。实施方式11根据图18及图19对本发明的实施方式11进行说明。图18是表示本发明实施方式11的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图19是从箭头H方向观察本发明实施方式11 的开关装置的主要部分的图。在本实施方式11中，在伸长至设备容器40外的第二导热体61的另一方侧61b的端面上，彼此空开间隔地形成多个例如由小径棒状体构成的翅片体61e。这样，在本实施方式11中，由于构成为利用在第二导热体61的另一方侧61b的端面上形成的由小径的棒状体构成的翅片体61e来散热，因此，不需要设置像散热构件58这样大的结构体，从而可得到部件数较少、组装性较好的开关装置。此外，在翅片体61e之间具有沿水平方向及垂直方向的空间，使得促进设备容器40外的自然对流的效果较好，从而能提高散热效率。实施方式12根据图20及图21对本发明的实施方式12进行说明。图20是表示本发明实施方式12的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图21是从箭头J方向观察本发明实施方式12 的开关装置的主要部分的图。在本实施方式12中，在位于设备容器40内的周缘部绝缘构件57的一方侧57a的外周部设置有例如由环状翅片构成的翅片状绝缘构件64，并沿轴心方向配置多个。这样，在本实施方式12中，能利用设于周缘部绝缘构件57的一方侧57a的外周部的例如由环状翅片构成的翅片状绝缘构件64，来增大设备容器40内的绝缘性气体的吸热面积，从而能更有效地吸收绝缘性气体的热来使其经由第一导热体M、第二导热体阳、散热构件58散热至设备容器40外。能进一步提高作为装置整体的散热性能。因此，能与主电路导体42产生的高热的散热一起，更有效地进行设备容器40内的绝缘性气体所具有的热的散热，从而能进一步提高作为装置整体的散热性能。实施方式13根据图22对本发明的实施方式13进行说明。图22是表示本发明实施方式13的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在本实施方式13中，不仅在设于周缘部绝缘构件57的一方侧57a的外周部的例如由环状翅片构成的翅片状绝缘构件64的内侧形成例如环状的凹部65，还在第一导热体 54的外周设置与在由环状翅片构成的翅片状绝缘构件64的内侧形成的例如环状的凹部65 嵌合的例如环状的凸部66。这样，在本实施方式13中，由于通过使在设于周缘部绝缘构件57的一方侧57a的外周部的由环状翅片构成的翅片状绝缘构件64的内侧形成的例如环状的凹部65与在第一导热体M的外周设置的例如环状的凸部66嵌合，来增大相互间的接触面积，因此，能进一步提高从翅片状绝缘构件64向第一导热体M的热传导效率，从而比上述实施方式12更能提高散热效果。实施方式14根据图23对本发明的实施方式14进行说明。图23是表示本发明实施方式14的开关装置的主要部分的其它例的图。在上述实施方式12中，对在周缘部绝缘构件57的一方侧57a的外周部设置由环状翅片构成的翅片状绝缘构件64的情况进行了说明，但在本实施方式14中，在周缘部绝缘构件57的一方侧57a的外周部设置由朝轴心方向伸长的放射状翅片构成的翅片状绝缘构件67。在本实施方式14中，能通过由放射状翅片构成的翅片状绝缘构件67来得到设备容器40内的绝缘性气体的吸热效果，并能起到与上述实施方式12相同的效果。实施方式15根据图M对本发明的实施方式15进行说明。图M是表示本发明实施方式15的开关装置的主要部分的其它例的图。在本实施方式15中，不仅在设于周缘部绝缘构件57的一方侧57a的外周部的由放射状翅片构成的翅片状绝缘构件67的内侧形成例如朝轴心方向伸长的凹部68，还在第一导热体M的外周设置与在由放射状翅片构成的翅片状绝缘构件67的内侧形成的例如朝轴心方向伸长的凹部68嵌合的例如朝轴心方向伸长的凸部69。这样，在本实施方式15中，由于通过使在设于周缘部绝缘构件57的一方侧57a的外周部的由放射状翅片构成的翅片状绝缘构件67的内侧形成的例如朝轴心方向伸长的凹部68与在第一导热体M的外周设置的例如朝轴心方向伸长的凸部69嵌合，来增大相互间的接触面积，因此，能进一步提高从翅片状绝缘构件67向第一导热体M的热传导效率，从而比上述实施方式14更能提高散热效果。实施方式16根据图25对本发明的实施方式16进行说明。图25是表示本发明实施方式16的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在本实施方式16中，将周缘部绝缘构件57的位于导体间绝缘构件56的部分57d 的厚度构成为比其它部分的厚度厚。即，周缘部绝缘构件57的位于导体间绝缘构件56的部分57d的直径比其它部分的直径大。这样，在本实施方式16中，通过使周缘部绝缘构件57的位于导体间绝缘构件56 的部分57d的直径比其它部分的直径大，能使导体间绝缘构件56部分的截面积增大，从而能进一步提高热传导效率。实施方式17根据图沈对本发明的实施方式17进行说明。图沈是表示本发明实施方式17的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在本实施方式17中，不仅使周缘部绝缘构件57的位于导体间绝缘构件56的部分 57d的直径比其它部分的直径大，还使位于设备容器40内的周缘部绝缘构件57的部分也同样变大，其能起到与上述实施方式16相同的效果。实施方式18在上述各实施方式中，对第一导热体及第二导热体呈圆棒状的情况进行了说明， 但并不限定于此，例如也可以是方棒状，其能起到与上述各实施方式相同的效果。实施方式19根据图沈对本发明的实施方式19进行说明。图27是表示本发明实施方式19的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在本实施方式19中，设置有如下构件第一导热体70，该第一导热体70的一方侧 70a与设备容器40的发热部即例如主电路导体42连接，而另一侧70b朝设备容器40 —侧伸长；第二导热体71，该第二导热体71的一方侧71a配置在第一导热体70的另一方侧70b 附近、即另一方侧70b的例如上方侧，而另一方侧71b伸长至设备容器40外；以及导体间绝缘构件72，该导体间绝缘构件72配置在第一导热体70的另一方侧70b与第二导热体71的一方侧71a之间。此外，通过将第二导热体71的另一方侧71b形成为较大的形状，从而能提高向设备容器40外的散热效果。而且，在本实施方式19中，在第二导热体71的另一方侧71b设置具有沿垂直方向伸长的翅片体58a的散热构件58。在上述各实施方式中，对第一导热体与第二导热体配置在同轴上的情况进行了叙述，但在本实施方式19中，表示了在第一导热体70的另一方侧70b的上方侧配置第二导热体71的一方侧71a、即在垂直方向上排列的情况，其能起到和第一导热体与第二导热体配置在同轴上的情况相同的效果。实施方式20根据图28至图31对本发明的实施方式20进行说明。各图是分别表示本发明实施方式20的开关装置中导热体的剖视图。在上述各实施方式中，对导热体是由圆棒状或方棒状构成的情况进行了叙述，但不限定于此，图观表示剖面形状由放射状构成的导热体73，图四表示由圆筒状构成的导热体74，图30表示由四棱筒状构成的导热体75，图31表示由六棱筒状构成的导热体76，它们能起到与上述各实施方式相同的效果。实施方式21以下，根据图32 图36对本发明实施方式21进行说明。图32是表示本发明实施方式21的开关装置的侧视图。图33是表示本发明实施方式21的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图34是从箭头K方向观察本发明实施方式21的开关装置的主要部分的图。 图35是表示本发明实施方式21的开关装置的散热构件的主视图。图36是表示本发明实施方式21的开关装置的散热构件的俯视图。在上述各图中，符号31是在填充有例如SF6气体等绝缘性气体的容器内包括与电气设备、高压导体一起收纳的气体绝缘开关等高压电气设备的开关装置的筐体，在筐体31 的前表面侧设有能打开、关闭的外饰面板32。符号33是母线，其安装于筐体31内的上方侧的容器34。符号35和36是安装于容器34的接地开关及断路器，它们通过操作机构部37 进行开闭操作。符号38是连接导体，其穿过轴套39并在配置于容器34下方侧的设备容器 40内贯穿。设备容器40填充有例如SF6气体、干空气、氮气或空气等绝缘性气体而成为绝缘气体气氛。在设备容器40内收容有阻断器41，并通过高压导体即主电路导体42与连接导体38电连接。符号43是阻断器41的操作机构部。符号44和45是收容于设备容器40内的阻断器41的下方侧的、通过连接导体46与阻断器41连接的接地开关及断路器，它们通过操作机构部47进行开闭操作。符号48和49是收容于设备容器40内的接地开关44及断路器45的下方侧的、通过连接导体50与断路器45连接的接地开关及避雷器，通过操作机构部51对接地开关48进行开闭操作来进行避雷器49的接触分离操作。符号52是电缆53的电缆头，其与断路器 45连接。符号77是导热体，该导热体配置在例如用箭头A表示的设备容器40内，导热体77 的一方侧77a与设备容器40的发热部连接，在图中作为一例例如与主电路导体42连接，导热体77的另一方侧77b朝设备容器40 —侧伸长，导热体77例如由在高导热性上优异的铜或铝等形成。此外，在图中作为一例，表示了构成为圆棒状的情况。符号78是配置在导热体77的另一方侧77b端面与设备容器40的内壁之间的绝缘构件，其由在高导热性上优异的树脂构成，上述树脂不仅能进行导热体77与设备容器40 之间的电绝缘，还能高效地使导热体77的热向设备容器40移动。符号79是跨越导热体77的外周与绝缘构件78的外周的例如构成为圆筒状的周缘部绝缘构件，不仅能进一步提高导热体77与设备容器40之间的电绝缘性能，还具有导热体77与设备容器40之间的电绝缘性能。此外，周缘部绝缘构件79的一方侧79a伸长至主电路导体42的附近，另一方侧79b与绝缘构件78 —体构成。另外，上述周缘部绝缘构件79 由在高导热性上优异的树脂构成，不仅能吸收设备容器40内的例如绝缘性气体的热并传导至导热体77，还能使导热体77的热散热至设备容器40外。符号80是散热构件，该散热构件80安装在与导热体77的另一方侧77b的端面相对的设备容器40的外壁，并具有沿垂直方向伸长的翅片体80a。接着，对动作进行说明。在本实施方式21的开关装置中，在通电部分上产生的热、 例如由作为设备容器40内的高温部的主电路导体42产生的高热被直接传导至导热体77 的一方侧77a，并被传导至导热体77的另一方侧77b。被传导至导热体77的另一方侧77b 的由主电路导体42产生的高热通过由在高导热性上优异的树脂构成的绝缘构件78而被传导至设备容器40，并通过在与导热体77的另一方侧77b的端面相对的设备容器40的外壁上安装的散热构件80而散热至设备容器40外。在本实施方式21中，不是像上述现有装置那样通过经由设备容器40内的绝缘性气体进行自然对流而利用间接的热移动来进行热交换，而是通过由导热体77直接进行的热传导，来将通电部分产生的热、例如由作为设备容器40的高温部的主电路导体42产生的高热散热至设备容器40外，因而，不需要像上述现有装置那样配置多个散热用翅片21、22， 从而可得到能使结构简单化且热移动效率高、能显著提高散热性能的开关装置。此外，设备容器40内被高效地冷却，从而能实现散热用翅片等的减少、主电路导体42的截面积的减小、设备容器40的小型化等。此外，在本发明实施方式21中，由于利用导热体77直接通过热传导来进行散热， 因此，不需要翅片等的驱动部和在热管等中使用的制冷剂，从而能得到可靠性高的散热性能。而且，由于导热体77通过绝缘构件78、周缘部绝缘构件79与设备容器40绝缘，因此， 也能用作验电器或局部放电检测器的天线。从导热体77的外周的另一方侧77b到一方侧77a附近配置周缘部绝缘构件79， 从而能进一步提高导热体77与设备容器40之间的电绝缘性能。此外，周缘部绝缘构件79 由在高导热性上优异的树脂构成，能吸收设备容器40内的例如绝缘性气体的热并传导至导热体77，进而使其散热至设备容器40外。此外，设备容器40的外壁也起到散热构件的作用，来对被从导热体77向设备容器40的外壁传导的热进行散热。其结果是，能进一步提高作为装置整体的散热性能。实施方式22根据图37及图38对本发明的实施方式22进行说明。图37是表示本发明实施方式22的开关装置的主要部分的剖视侧视图。图38是从箭头L方向观察本发明实施方式22 的开关装置的主要部分的图。在本实施方式22中，在位于设备容器40内的周缘部绝缘构件79的外周部设置有例如由环状翅片构成的翅片状绝缘构件81，并沿轴心方向配置多个。这样，在本实施方式22中，能利用设于周缘部绝缘构件79的外周部的例如由环状翅片构成的翅片状绝缘构件81，来增大设备容器40内的绝缘性气体的吸热面积，从而能更有效地吸收绝缘性气体的热来使其经由导热体77、设备容器40外壁、散热构件80散热至设备容器40外。其结果是，能进一步提高作为装置整体的散热性能。因此，能与主电路导体42产生的高热的散热一起，更有效地进行设备容器40内的绝缘性气体所具有的热的散热，从而能进一步提高作为装置整体的散热性能。实施方式23根据图39对本发明的实施方式23进行说明。图39是表示本发明实施方式23的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在本实施方式23中，不仅在设于周缘部绝缘构件79的外周部的例如由环状翅片构成的翅片状绝缘构件81的内侧形成例如环状的凹部82，还在导热体77的外周设置与在由环状翅片构成的翅片状绝缘构件81的内侧形成的例如环状的凹部82嵌合的例如环状的凸部83。这样，在本实施方式23中，由于通过使在设于周缘部绝缘构件79的外周部的由环状翅片构成的翅片状绝缘构件81的内侧形成的例如环状的凹部82与在导热体77的外周设置的例如环状的凸部83嵌合，来增大相互间的接触面积，因此，能进一步提高从翅片状绝缘构件81向导热体77的热传导效率，从而比上述实施方式22更能提高散热效果。实施方式对根据图40对本发明的实施方式M进行说明。图40是表示本发明实施方式M的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在上述实施方式22中，对在周缘部绝缘构件79的外周部设置由环状翅片构成的翅片状绝缘构件81的情况进行了说明，但在本实施方式M中，在周缘部绝缘构件79的外周部设置由朝轴心方向伸长的放射状翅片构成的翅片状绝缘构件84。在本实施方式M中，能通过由放射状翅片构成的翅片状绝缘构件84来得到设备容器40内的绝缘性气体的吸热效果，并能起到与上述实施方式22相同的效果。实施方式25根据图41对本发明的实施方式25进行说明。图41是表示本发明实施方式25的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在本实施方式25中，不仅在设于周缘部绝缘构件79的外周部的由放射状翅片构成的翅片状绝缘构件84的内侧形成例如朝轴心方向伸长的凹部85，还在导热体77的外周设置与在由放射状翅片构成的翅片状绝缘构件84的内侧形成的例如朝轴心方向伸长的凹部85嵌合的例如朝轴心方向伸长的凸部86。
这样，在本实施方式25中，由于通过使在设于周缘部绝缘构件79的外周部的由放射状翅片构成的翅片状绝缘构件84的内侧形成的例如朝轴心方向伸长的凹部85与在导热体77的外周设置的例如朝轴心方向伸长的凸部86嵌合，来增大相互间的接触面积，因此， 能进一步提高从翅片状绝缘构件84向导热体77的热传导效率，从而比上述实施方式M更能提高散热效果。实施方式沈根据图42对本发明的实施方式沈进行说明。图42是表示本发明实施方式沈的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在本实施方式沈中，将周缘部绝缘构件79的安装于设备容器40 —侧的部分79c 的厚度构成为比导热体77 —侧的厚度厚。即，在图中作为一例，将周缘部绝缘构件77的位于设备容器40 —侧的部分77c的直径形成为比导热体77 —侧的直径大。这样，在本实施方式沈中，通过使周缘部绝缘构件79的安装于设备容器40 —侧的部分79c的直径比导热体77 —侧的直径大，能使周缘部绝缘构件79的截面积增大，从而能进一步提高热传导效率。此外，由于将周缘部绝缘构件79的位于设备容器40 —侧的部分79c的直径形成为比导热体77 —侧的直径大，因此，也使得周缘部绝缘构件779向设备容器40的安装变得各易。实施方式27根据图43对本发明的实施方式27进行说明。图43是表示本发明实施方式27的开关装置的主要部分的剖视侧视图。本实施方式27中的周缘部绝缘构件87的位于主电路导体42附近的一方侧87a 构成为小径，周缘部绝缘构件87的安装于设备容器40 —侧的另一方侧87b构成为大径，且构成为锥状。通过将本实施方式27中的周缘部绝缘构件87构成为从一方侧87a向另一方侧 87b直径变大的锥状，比上述实施方式沈更能使截面积增大，从而能提高设备容器40内的绝缘性气体的吸热效果，并能进一步提高热传导效率。实施方式观根据图44对本发明的实施方式28进行说明。图44是表示本发明实施方式28的开关装置的主要部分的剖视侧视图。在本实施方式观中，在位于设备容器40内的周缘部绝缘构件79的外周部沿轴心方向配置多个例如由环状翅片构成的翅片状绝缘构件88，并配置成从周缘部绝缘构件79 的一方侧79a朝向另一方侧79b直径逐渐变大。这样，在本实施方式观中，能利用在周缘部绝缘构件79的外周部配置成从该周缘部绝缘构件79的一方侧79a朝向另一方侧79b直径逐渐变大的、例如由环状翅片构成的翅片状绝缘构件88，来增大设备容器40内的绝缘性气体的吸热面积，从而能更有效地吸收绝缘性气体的热来使其经由导热体77、设备容器40外壁、散热构件80散热至设备容器40外。 其结果是，能进一步提高作为装置整体的散热性能，其能起到与上述实施方式27相同的效^ ο实施方式四
根据图45至图48对本发明的实施方式四进行说明。各图是分别表示本发明实施方式四的开关装置中导热体的剖视图。在上述实施方式21至实施方式观中，对导热体是由圆棒状或方棒状构成的情况进行了叙述，但不限定于此，图45表示剖面形状由放射状构成的导热体89，图46表示由圆筒状构成的导热体90，图47表示由四棱筒状构成的导热体91，图48表示由六棱筒状构成的导热体92，它们能起到与上述实施方式21至实施方式观相同的效果。工业上的可利用性本发明涉及一种在例如填充有SF6气体等绝缘性气体的容器内包括与电气设备一起收纳的气体绝缘开关等高压电气设备的开关装置，其能理想地实现散热性能优异且可靠性高的开关装置。
权利要求
1.一种开关装置，使由收容在设备容器内的电气设备产生的热散热至所述设备容器夕卜，其特征在于，所述开关装置包括第一导热体，该第一导热体的一方侧与所述设备容器的发热部连接，而另一方侧朝所述设备容器侧伸长；第二导热体，该第二导热体的一方侧配置在所述第一导热体的另一方侧附近，而另一方侧朝所述设备容器外伸长；以及导体间绝缘构件，该导体间绝缘构件配置在所述第一导热体的另一方侧与所述第二导热体的一方侧之间。
2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述第一导热体与所述第二导热体配置在同轴上。
3.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，在所述第一导热体的外周配置有与所述导体间绝缘构件连接的周缘部绝缘构件。
4.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，跨越所述第一导热体的外周与所述第二导热体的外周地配置有周缘部绝缘构件。
5.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，在所述第二导热体的另一方侧安装有散热构件。
6.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述第二导热体的另一方侧构成为比所述第二导热体的一方侧大的形状，并安装于所述设备容器。
7.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，在所述第二导热体的另一方侧形成有翅片体。
8.如权利要求3所述的开关装置，其特征在于，在所述第一导热体的外周的所述周缘部绝缘构件上配置有翅片状绝缘构件。
9.如权利要求8所述的开关装置，其特征在于，所述翅片状绝缘构件由环状翅片构成。
10.如权利要求8所述的开关装置，其特征在于，所述翅片状绝缘构件由放射状翅片构成。
11.如权利要求8所述的开关装置，其特征在于，在所述翅片状绝缘构件的翅片部内侧形成有凹部，在所述第一导热体的外周形成有与所述翅片状绝缘构件的凹部嵌合的凸部。
12.如权利要求3所述的开关装置，其特征在于，所述周缘部绝缘构件的位于所述导体间绝缘构件的部分的厚度构成为比其它部分的厚度厚。
13.一种开关装置，使由收容在设备容器内的电气设备产生的热散热至所述设备容器夕卜，其特征在于，所述开关装置包括导热体，该导热体的一方侧与所述设备容器的发热部连接，而另一方侧朝所述设备容器侧伸长；绝缘构件，该绝缘构件配置在所述导热体的另一方侧端面与所述设备容器的内壁之间；周缘部绝缘构件，该周缘部绝缘构件在所述导热体的外周与所述绝缘构件连接；以及散热构件，该散热构件安装在与所述导热体的另一方侧相对的所述设备容器的外壁上。
14.如权利要求13所述的开关装置，其特征在于，在所述导热体的外周配置有翅片状绝缘构件。
15.如权利要求14所述的开关装置，其特征在于，所述翅片状绝缘构件由环状翅片构成。
16.如权利要求14所述的开关装置，其特征在于，所述翅片状绝缘构件由放射状翅片构成。
17.如权利要求14所述的开关装置，其特征在于，在所述翅片状绝缘构件的翅片部内侧形成有凹部，在所述导热体的外周形成有与所述翅片状绝缘构件的凹部嵌合的凸部。
18.如权利要求13所述的开关装置，其特征在于，所述周缘部绝缘构件的在所述设备容器侧的厚度构成为比在所述导热体侧的厚度厚。
19.如权利要求1或13所述的开关装置，其特征在于，所述设备容器的发热部是主电路导体。
全文摘要
本发明的开关装置使由收容在设备容器内的电气设备产生的热散热至上述设备容器外，该开关装置设有第一导热体，该第一导热体的一方侧与上述设备容器的发热部连接，而另一方侧朝上述设备容器侧伸长；第二导热体，该第二导热体的一方侧配置在上述第一导热体的另一方侧附近，而另一方侧朝上述设备容器外伸长；导体间绝缘构件，该导体间绝缘构件配置在上述第一导热体的另一方侧与上述第二导热体的一方侧之间，本发明的开关装置的目的在于得到能提高散热效率的开关装置。
文档编号H02B13/02GK102474081SQ20098015981
公开日2012年5月23日 申请日期2009年8月25日 优先权日2009年8月25日
发明者吉田晓, 有冈正博, 矢野知孝 申请人:三菱电机株式会社