用于中壓開關(guān)設(shè)備組件的氣體冷卻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于中壓開關(guān)設(shè)備組件的、具有氣體隔室的氣體冷卻器，所述氣體冷卻器包括殼體，所述殼體具有用于容納加熱的氣體的中空體，所述加熱的氣體流經(jīng)中壓開關(guān)設(shè)備組件并且被至少一個(gè)發(fā)熱電流導(dǎo)體加熱。
【背景技術(shù)】
[0002]中壓開關(guān)設(shè)備組件可以設(shè)置用于介于IkV和72kV之間的額定電壓。高壓開關(guān)設(shè)備組件可以設(shè)置用于高于72kV的額定電壓。使用開關(guān)設(shè)備組件，以便在電網(wǎng)內(nèi)分配能量流并且確保安全操作。為了控制能量流，開關(guān)設(shè)備組件可以提供若干功能，例如斷開、接通和接地。
[0003]開關(guān)設(shè)備組件可以分為氣體絕緣裝置和空氣絕緣裝置。通常，相較于氣體絕緣裝置空氣絕緣裝置在安裝時(shí)可能需要更多的空間，這是因?yàn)闅怏w、例如六氟化硫(SF6)或者其它氣體相較于空氣提供更好的絕緣性質(zhì)。這些差異可能影響開關(guān)設(shè)備組件的尺寸，因此氣體絕緣開關(guān)設(shè)備組件可以提供更為緊湊的設(shè)計(jì)。
[0004]在高于1250A的標(biāo)稱電流下，氣體絕緣開關(guān)設(shè)備組件中的歐姆損失達(dá)到必須采取特殊手段以幫助傳熱的水平。所述特殊手段例如是在氣體隔室內(nèi)使用散熱器、使用具有更大橫截面的導(dǎo)體和/或使用涂覆導(dǎo)體。
[0005]在更高的歐姆損失水平下，很大程度取決于開關(guān)設(shè)備組件的整體設(shè)計(jì)，所述特殊手段對(duì)于傳熱來說不再足夠，這是因?yàn)闊崃勘仨毥?jīng)過封裝件的殼體。殼體的表面由封裝的體積限定并且在大多數(shù)設(shè)計(jì)中由平的金屬片材制成。
[0006]根據(jù)技術(shù)人員的常識(shí)，用于中壓開關(guān)設(shè)備組件的氣體冷卻器具有帶有內(nèi)肋部和外肋部的平的冷卻區(qū)域，并且主要由鋁制成。通常，氣體冷卻器由連接到開關(guān)設(shè)備氣體隔室的額外的中空隔室構(gòu)成，所述中空隔室開口到一側(cè)并且具有內(nèi)肋部和外肋部。肋部或者為殼體的一部分或者作為分開的部件連接到殼體。
[0007]文獻(xiàn)EP I 496 534 BI公開了一種大功率開關(guān)，所述大功率開關(guān)具有至少一個(gè)用于引導(dǎo)并且切換電流的開關(guān)極，所述電流在開關(guān)處于接通狀態(tài)時(shí)沿著一個(gè)電流流動(dòng)方向流動(dòng)。所述至少一個(gè)開關(guān)極沿著縱向軸線包含運(yùn)載電流的內(nèi)導(dǎo)體，和連接到地電位并且沿著與上述電流方向相反的方向運(yùn)載返回電流的外導(dǎo)體。外導(dǎo)體呈包圍內(nèi)導(dǎo)體的殼體的形式。包含冷卻用肋部的冷卻用肋部排布設(shè)置在外導(dǎo)體上并且布置在與內(nèi)導(dǎo)體相距一定徑向距離的位置處。
[0008]此外，文獻(xiàn)EP 2 157 590 BI涉及一種封裝的高壓開關(guān)，所述封裝的高壓開關(guān)包含發(fā)熱電流導(dǎo)體、包圍電流導(dǎo)體的金屬封裝件和具有冷卻器的冷卻元件。冷卻元件固定在封裝件的表現(xiàn)為安裝板的一部分上。此外，冷卻元件具有布置在封裝件外部的冷卻用肋部。在冷卻器的表現(xiàn)為冷卻區(qū)的區(qū)段中，冷卻用肋部的至少一部分布置成平行于安裝板并且保持在固定到安裝板并且表現(xiàn)為板的熱量分配器上，使得在每種情況中，在熱量分配器的兩側(cè)出現(xiàn)兩組冷卻通道中的一組，其中在每種情況中，冷卻通道均以夾持的方式布置并且以相對(duì)于水平方向傾斜的方式定向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供過一種用于中壓開關(guān)設(shè)備組件的氣體冷卻器，其在沒有使用肋部或者散熱器的情況下具有用于顯著增加氣體冷卻器的殼體的表面的幾何外形。通過獨(dú)立權(quán)利要求1的主題實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。通過從屬權(quán)利要求和以下描述，其它示例性實(shí)施例是顯而易見的。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，殼體的中空體被至少部分地分成若干成形為翅片的平行中空體，或者翅片直接布置在殼體上。結(jié)果，傳熱表面的數(shù)量顯著增加。在每個(gè)翅片中，存在通過熱對(duì)流和熱輻射的傳熱。每個(gè)翅片具有相互平行布置的兩個(gè)大的傳熱表面。由此，產(chǎn)生中空內(nèi)部，在所述中空內(nèi)部中填充加熱的氣體。
[0011]本發(fā)明的重要實(shí)施例大體為，翅片設(shè)置在蓋板或者局部殼體(4)中，所述蓋板或者局部殼體不是開關(guān)設(shè)備組件(2)的一體部件，而是開關(guān)設(shè)備組件的分開的、因此可拆卸并且可閉合的部件。
[0012]對(duì)比EP I 237 246 Al這一點(diǎn)十分重要，這是因?yàn)?，在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中使用的是折疊側(cè)壁而非中空體。這使得冷卻結(jié)構(gòu)是開關(guān)設(shè)備殼體的一體部件，而這是不利的。
[0013]兩個(gè)翅片之間的更大距離可以改進(jìn)在翅片的大的傳熱表面處的冷卻條件，但是如果兩個(gè)翅片之間的空間增加，則需要減少翅片的數(shù)量以使氣體冷卻器的尺寸保持不變。翅片的尺寸、尤其是翅片的寬度和兩個(gè)翅片之間的距離由內(nèi)部氣流和外部氣流以及生產(chǎn)系統(tǒng)的限制所限定。
[0014]此外，翅片由平的金屬片材制成。因此，翅片的壁厚較小并且加熱和冷卻較快。此夕卜，對(duì)翅片的制造是簡單且省時(shí)的。
[0015]優(yōu)選地，涂覆翅片用于增加熱輻射。涂層可以是涂料或者金屬涂層。此外，翅片的內(nèi)部和外部均被涂覆。單側(cè)涂覆也是可行的。
[0016]豎直或者水平地布置氣體冷卻器，甚至在底側(cè)上布置或者橫向地布置通向氣室的開口。
[0017]根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，翅片延續(xù)或者超過氣體隔室的幾何外形。延續(xù)氣體隔室的幾何外形導(dǎo)致氣體冷卻器的整體尺寸緊湊。超過氣體隔室的幾何外形可以改進(jìn)冷卻條件。
[0018]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，氣體冷卻器直接連接到氣體隔室的表面或者連接到額外的隔室。直接連接幫助氣體流向翅片。還可以通過焊接來實(shí)現(xiàn)連接。
[0019]因此，如果平的金屬片材是鋼或者不銹鋼則尤為有利。然而，可以形成鋁制翅片，這是因?yàn)殇X的熱阻較低。雖然鋼和不銹鋼的熱阻比鋁的熱阻高，但是因?yàn)殇摵筒讳P鋼在制造方面、尤其是焊接處理方面更為簡便，鋼和不銹鋼相較于鋁更為有利。
[0020]此外，中壓開關(guān)設(shè)備組件包括至少一個(gè)氣體冷卻器，所述氣體冷卻器可安裝地連接到中壓開關(guān)設(shè)備組件?？梢酝ㄟ^允許使氣體冷卻器與開關(guān)設(shè)備組件分離開的螺絲或者其它連接部件來實(shí)現(xiàn)可安裝連接。此外，中壓開關(guān)設(shè)備組件優(yōu)選的是氣體絕緣的。
[0021]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，氣體冷卻器固定地連接到中壓開關(guān)設(shè)備組件?？梢酝ㄟ^鉚接或者焊接來實(shí)現(xiàn)固定連接。
【附圖說明】
[0022]當(dāng)結(jié)合所公開的附圖考慮時(shí)，通過本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述方面及其它方面將變得顯而易