本發(fā)明涉及一種氣體絕緣開關柜、開關柜氣箱及氣箱的傳熱系統(tǒng)。

背景技術：

與空氣絕緣開關柜相比，氣體絕緣開關柜具有占地面積小、絕緣性能良好、密封性能良好、可靠性高、免維護、不受環(huán)境影響等優(yōu)點，近年來逐漸被用戶接受。但是相對于同等級的空氣絕緣開關柜，氣體絕緣開關柜因其一次主回路密封于密閉氣箱內(nèi)，氣箱內(nèi)的熱量只能通過氣箱壁散發(fā)到氣箱外部空氣中，這種散熱方式相比空氣絕緣開關柜發(fā)熱元件的直接自然對流散熱方式而言，其散熱效果相差甚遠。造成了氣體絕緣開關柜氣箱內(nèi)一次主回路元件溫升很容易超標，過高的溫升會加速氣箱內(nèi)絕緣材料的老化進而降低絕緣性能，影響開關設備的可靠性和安全性。因此如何將氣體絕緣開關柜氣箱內(nèi)部一次回路產(chǎn)生的熱量高效快速地傳遞到氣箱外部是目前氣體絕緣開關柜技術領域的難題之一。

針對上述散熱問題，國內(nèi)外同類產(chǎn)品一般采用在氣箱壁內(nèi)面和外面同時加裝散熱器的方案來進行散熱，但由于氣箱內(nèi)部空間限制，內(nèi)面加裝的散熱其的尺寸受限，并不能快速有效的吸收氣箱內(nèi)電氣元件的熱量，這種散熱方案存在散熱效率低，整體質(zhì)量偏重等缺點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種氣體絕緣開關柜、開關柜氣箱及氣箱的傳熱系統(tǒng)，以將電氣元件產(chǎn)生的熱量快速地傳遞到箱體外部。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明氣箱的傳熱系統(tǒng)的技術方案是：一種氣箱的傳熱系統(tǒng)，包括用于密封氣箱裝配孔的密封板，所述氣箱的傳熱系統(tǒng)還包括至少一個熱管，所述熱管的一端用于吸收熱量而形成熱端，熱管熱端設有用于靠近但不接觸電氣元件以吸收電氣元件產(chǎn)生的熱量的吸熱器，熱管另一端固定在所述密封板的一側(cè)上以將熱量傳遞至密封板上而形成冷端，所述密封板的另一側(cè)設有散熱裝置，所述熱管冷端和散熱裝置對應設置在所述密封板的兩側(cè)，所述氣箱的傳熱系統(tǒng)還包括用于固定所述熱管冷端位置的固定結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明開關柜氣箱的技術方案是：一種開關柜氣箱，包括箱體和箱體內(nèi)的電氣元件，所述箱體上設有用于密封氣箱裝配孔的密封板，所述箱體內(nèi)設有至少一個熱管，所述熱管的一端用于吸收熱量而形成熱端，熱管熱端設有用于靠近但不接觸電氣元件以吸收電氣元件產(chǎn)生的熱量的吸熱器，熱管另一端固定在所述密封板的內(nèi)側(cè)上以將熱量傳遞至密封板上而形成冷端，所述密封板的另一側(cè)上設有散熱裝置，所述熱管冷端和散熱裝置對應設置在所述密封板的兩側(cè)，所述箱體內(nèi)還設有用于固定所述熱管冷端位置的固定結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明氣體絕緣開關柜的技術方案是：一種氣體絕緣開關柜，包括開關柜氣箱，所述箱體上設有用于密封氣箱裝配孔的密封板，所述箱體內(nèi)設有至少一個熱管，所述熱管的一端用于吸收熱量而形成熱端，熱管熱端設有用于靠近但不接觸電氣元件以吸收電氣元件產(chǎn)生的熱量的吸熱器，熱管另一端固定在所述密封板的內(nèi)側(cè)上以將熱量傳遞至密封板上而形成冷端，所述熱管熱端設有吸熱器，所述密封板的另一側(cè)上設有散熱裝置，所述熱管冷端和散熱裝置對應設置在所述密封板的兩側(cè)，所述箱體內(nèi)還設有用于固定所述熱管冷端位置的固定結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：使用時，將熱管熱端的吸熱器放置在電氣元件附近，在保證絕緣距離的前提下盡量靠近電氣元件，將熱管的冷端安裝在密封板一側(cè)上，熱管的熱端處設置的吸熱器能夠吸收電氣元件產(chǎn)生的熱量，通過管內(nèi)介質(zhì)將熱量傳遞至熱管的冷端，熱管冷端將熱量傳遞給密封板，利用熱管的高導熱性能快速地將電氣元件產(chǎn)生的熱量傳至密封板上，密封板另一側(cè)的散熱裝置用于釋放密封板上的熱量。熱管冷端和散熱裝置對應設置在密封板的兩側(cè)，是為了保證熱流路徑最短，傳熱效率最大化。本發(fā)明的傳熱系統(tǒng)避免了電氣元件產(chǎn)生的熱量不能得到及時地釋放而導致電氣元件絕緣失效，影響開關柜的安全性。整個傳熱裝置均在氣箱內(nèi)進行，通過密封板進行導熱，保證了氣體絕緣開關柜氣箱的密封性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明氣箱的傳熱系統(tǒng)實施例中熱管的示意圖；

圖2為本發(fā)明氣箱的傳熱系統(tǒng)實施例的示意圖；

圖3為圖2的俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。

本發(fā)明的氣箱的傳熱系統(tǒng)的具體實施例，如圖1至圖3所示，其中，1為熱管，2為吸熱器，3為固定塊，4為密封鋁板，5為散熱器。

圖示熱管1的左端為熱管的熱端，熱端安裝有吸熱器2，另一端為熱管的冷端。使用時，在滿足絕緣距離的前提下，吸熱器2盡可能的靠近氣體絕緣開關柜氣箱內(nèi)的電氣元件，使吸熱器2能夠快速將電氣元件產(chǎn)生的熱量吸收，電氣元件釋放的熱量盡可能少的釋放到氣箱內(nèi)。吸熱器2上安裝有多個傳熱片，安裝傳熱片時，調(diào)整傳熱片的位置，使傳熱片的放置方向與電氣元件附近氣流流動方向一致，使吸熱器2更高效地從附近的高溫氣體中吸收熱量。吸熱器2與熱管1的熱端的連接方式可以為過盈配合連接或采用壓板并用螺釘?shù)冉Y(jié)構(gòu)固定連接。熱管1的另一端連接有固定塊3，熱管1與固定塊3的連接方式可以為過盈配合連接或采用壓板將熱管1固定在固定塊3上，固定塊3通過螺釘連接等連接方式固定在密封鋁板4上。由圖中可以看出，熱管1的冷端高于熱端，在使用時能夠使熱管內(nèi)的導熱介質(zhì)在冷凝后快速的返回熱端。使用時，熱管冷端的形狀、冷端與密封鋁板4的接觸面積根據(jù)實際情況進行調(diào)整，如將熱管冷端向上折彎，使熱管冷端與密封鋁板4的接觸面積增大以提高傳熱效率。

本實施例中，密封鋁板4的左側(cè)即為氣箱內(nèi)部，右側(cè)即為氣箱外部。密封鋁板4的外側(cè)與熱管1的冷端對應的位置上安裝有散熱器5，散熱器5的位置和熱管1的冷端對應，以保證熱流的傳輸路徑最短，傳熱效率最大化。散熱器5上安裝有多個散熱翅片，散熱翅片豎直放置，提高散熱器與空氣的熱交換效率。

密封鋁板4對對氣箱單元的裝配孔進行密封，保證氣箱的密封性能，密封鋁板4即為密封板，在其他實施例中，密封板的材質(zhì)可以為其他材質(zhì)，在選取材質(zhì)時，選擇導熱效率高的材質(zhì)。固定塊4即為固定結(jié)構(gòu)，散熱器5即為散熱裝置，散熱裝置包括多個散熱翅片，散熱翅片豎直放置，能夠提高散熱裝置與空氣的熱交換率。

熱管是由管殼、吸液芯和端蓋組成，熱管內(nèi)部被抽成負壓狀態(tài)，而且充入了適當?shù)墓ぷ饕后w，這種液體沸點低，容易揮發(fā)，管壁有吸液芯，吸液芯由毛細多孔材料構(gòu)成，當熱管的熱端受熱時，熱管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸汽在微小的壓力差下流向冷端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回熱端，如此循環(huán)不止，熱量便源源不斷的由熱管熱端傳至冷端。熱管的導熱系數(shù)是普通金屬的數(shù)百倍乃至上千倍，它可以將大量的熱量通過很小的截面積遠距離的傳輸而無需外力。

本發(fā)明的氣箱的傳熱系統(tǒng)利用熱管的高導熱特性，能夠快速的將電氣元件產(chǎn)生的熱量傳遞至密封鋁板4上，避免了電氣元件產(chǎn)生的熱量無法釋放而導致絕緣失效甚至影響開關柜的安全性。同時，本發(fā)明中熱量是通過密封鋁板進行傳遞的，不需要考慮對傳熱系統(tǒng)的密封問題。

在本發(fā)明氣箱的傳熱系統(tǒng)的其他實施例中，固定熱管冷端位置的固定結(jié)構(gòu)可以為其他的結(jié)構(gòu)，如通過固定在密封板上的夾式結(jié)構(gòu)固定熱管冷端。

在本發(fā)明氣箱的傳熱系統(tǒng)的其他實施例中，熱管冷端和熱端的高度可以進行調(diào)節(jié)，如熱管的冷端與熱管的熱端高度一致甚至冷端低于熱管。

本發(fā)明開關柜氣箱的具體實施例，包括箱體和箱體內(nèi)的電氣元件，所述箱體上設有用于密封氣箱裝配孔的密封板，所述箱體內(nèi)設有至少一個熱管，所述熱管的一端用于靠近但不接觸電氣元件以吸收電氣元件產(chǎn)生的熱量而形成熱端，熱管另一端固定在所述密封板的內(nèi)側(cè)上以將熱量傳遞至密封板上而形成冷端，所述密封板的另一側(cè)上設有散熱裝置，所述箱體內(nèi)還設有用于固定所述熱管冷端位置的固定結(jié)構(gòu)。其中熱管、密封板、固定結(jié)構(gòu)和散熱裝置的結(jié)構(gòu)和位置關系均與上述的氣體絕緣開關柜的傳熱系統(tǒng)中的一致，其內(nèi)容在此不再贅述。

本發(fā)明氣體絕緣開關柜的具體實施例，包括開關柜氣箱，其結(jié)構(gòu)與上述的氣體絕緣開關柜氣箱一致，其內(nèi)容在此不再贅述。