一種加速真空滅弧室散熱的外露屏蔽罩裝置的製作方法

2023-12-12 04:42:47 3

本發明涉及一種加速真空滅弧室散熱的外露屏蔽罩裝置。

背景技術：

真空滅弧室在其殼體內觸頭斷開時不僅產生電弧，也伴隨著大量熱量的放出，如何使得這些熱量迅速發散，不僅關係到觸頭使用壽命，也關係到真空滅弧室的安全可靠性。目前熟知的散熱方式包括：輻射散熱、傳導散熱、對流散熱等。由於真空滅弧室的真空環境，室內基本不存在對流的空氣，在殼體內進行對流散熱並不可行，僅能在室外進行散熱，例如，2015年陝西宇光電氣有限公司的中國專利申請號為2015102535354，設計了帶菱形翅的真空斷路器的支架裝置，通過外殼外的支架上設置特殊形狀的散熱片，加速空氣流動散熱。但該種方式由於設置殼體外，不能從根本上解決散熱問題。

目前在真空滅弧室內的散熱中應用較普遍的就是輻射散熱和傳導散熱。例如，2008年中國科學院電工研究所的中國專利申請號為200810116544的一種熱導管真空開關，包括一個用於冷卻的熱管系統，利用位於觸頭的側端設置填充有冷卻液的熱管系統，將觸頭產生的熱量帶出，並在真空開關外側利用散熱器將熱量排出。該帶熱導管的真空開關即是利用傳導散熱的方式進行散熱。又如，2016年許昌永新電氣股份有限公司的申請號為2016101687941的一種新型滅弧室，其殼體內填充有納米絕緣材料，該種材料為球狀顆粒，可通過互相的傳遞，提高輻射速率，降低室內溫度。

但是以上幾種散熱，效果不明顯，而且並不能從根本上降低滅弧產生的熱量。

屏蔽組件作為真空滅弧室的關鍵零件之一，主要作用是當觸頭之間產生電弧時有大量金屬蒸氣和液滴向真空滅弧室四周噴濺，這些電弧生成物如果沉積在真空滅弧室的內表面，將使真空滅弧室的絕緣強度降低，為了防止這一點，主屏蔽罩要擋住電弧生成物的去路，防止絕緣外殼被電弧生成物所汙染。主屏蔽罩的固定方式選擇直接影響了真空滅弧室外形尺寸大小和內部電場分布。現有技術還沒有文獻論述過針對屏蔽罩的改進後不影響滅弧室的外形，又能快速散熱提高壽命的方式。

技術實現要素：

本發明提出了一種加速真空滅弧室散熱的外露屏蔽罩裝置，一方面可以減少內部的電場強度減少發熱量，另一方面還可以通過真空超導散熱管導熱，加快真空滅弧室的散熱。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種加速真空滅弧室散熱的外露屏蔽罩裝置，包括陶瓷外殼1、屏蔽罩2、上蓋板3和下蓋板4，所述上蓋板3和下蓋板4分別設於陶瓷外殼1的兩端，且分別固定安裝靜觸頭和動觸頭，所述屏蔽罩2設於陶瓷外殼1內部，所述陶瓷外殼1為中空圓筒狀且沿軸向半徑呈漸變狀，半徑從圓筒的中間向兩端逐漸減小，其中中間部分的圓筒的厚度小於兩端的圓筒的厚度。

優選地，所述屏蔽2罩的兩端分別延伸至陶瓷外殼1端部的上蓋板3和下蓋板4。

優選地，所述屏蔽罩2的外表面設有一圈沿圓周方向的凸稜6，所述陶瓷外殼1內壁設有一圈沿圓周方向的凹槽，所述屏蔽罩2貼合陶瓷外殼1內壁且屏蔽罩2通過凸稜6配合凹槽嵌設於陶瓷外殼1內部。

優選地，所述屏蔽罩2置於陶瓷外殼1內的中間位置。

優選地，所述屏蔽罩2上設有真空超導散熱管5。

優選地，所述真空超導散熱管5從屏蔽罩2的中部延伸至端部。

優選地，所述屏蔽罩2的內表面設置沿軸向延伸的v形槽7。

優選地，所述屏蔽罩2的內表面塗覆一層防電弧材料層。

本發明產生的有益效果為：一方面，本發明中改進了現有屏蔽罩的設計形狀，增大了曲率半徑降低了電場強度，減少了發熱量；另一方面，防止波紋管中的過飽和碳在高溫中以鉻的碳化物形式析出，導致波紋管發生慢性漏氣的問題，設計外露結構的屏蔽罩，屏蔽罩上設置真空超導散熱管且不會影響導電桿的導電性，從而加快真空滅弧室的散熱。屏蔽罩內表面的v形槽可以加大熱接觸面積，進一步降低電場強度，減少熱量產生，同時儘快將內部的熱量傳入進而通過真空超導散熱管散熱，而且屏蔽罩處於動靜觸頭的接觸部位即中心位置，不會影響內部電場的均勻性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明中屏蔽罩的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1-2所示一種加速真空滅弧室散熱的外露屏蔽罩裝置，包括陶瓷外殼1、屏蔽罩2、上蓋板3和下蓋板4，所述上蓋板3和下蓋板4分別設於陶瓷外殼1的兩端，且分別固定安裝靜觸頭和動觸頭，所述屏蔽罩2設於陶瓷外殼1內部，所述陶瓷外殼1為中空圓筒狀且沿軸向半徑呈漸變狀，半徑從圓筒的中間向兩端逐漸減小，其中中間部分的圓筒的厚度小於兩端的圓筒的厚度。

本實施例中，屏蔽罩2的外表面設有一圈沿圓周方向的凸稜6，所述陶瓷外殼1內壁設有一圈沿圓周方向的凹槽，所述屏蔽罩2貼合陶瓷外殼1內壁且屏蔽罩2通過凸稜6配合凹槽嵌設於陶瓷外殼1內部。改進的屏蔽罩的設計形狀，增大了曲率半徑降低了電場強度，減少了發熱量。

本實施例中，屏蔽2罩的兩端分別延伸至陶瓷外殼1端部的上蓋板3和下蓋板4，屏蔽罩2置於陶瓷外殼1內的中間位置，屏蔽罩2上設有真空超導散熱管5，真空超導散熱管5從屏蔽罩2的中部延伸至端部，屏蔽罩2的內表面塗覆一層防電弧材料層。為了防止現有技術波紋管中的過飽和碳在高溫中以鉻的碳化物形式析出，導致波紋管發生慢性漏氣的問題，設計外露結構的屏蔽罩，屏蔽罩上設置真空超導散熱管且不會影響導電桿的導電性，從而加快真空滅弧室的散熱。從動、靜觸頭分離的部位開始，設置真空超導散熱管5，產生的熱量可以迅速的通過散熱管進行散熱，達到快速降低滅弧室內熱量的目的，延長產品的使用壽命。

屏蔽罩2的內表面設置沿軸向延伸的v形槽7，屏蔽罩內表面的v形槽可以加大熱接觸面積同時增加曲率半徑降低了電場強度，減少熱量產生，同時儘快將內部的熱量傳入進而通過真空超導散熱管散熱，而且屏蔽罩處於動靜觸頭的接觸部位即中心位置，不會影響內部電場的均勻性。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。