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CN117198782A - 介电屏蔽散热器 - Google Patents

介电屏蔽散热器 Download PDF

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CN117198782A
CN117198782A CN202310661372.8A CN202310661372A CN117198782A CN 117198782 A CN117198782 A CN 117198782A CN 202310661372 A CN202310661372 A CN 202310661372A CN 117198782 A CN117198782 A CN 117198782A
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CN
China
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movable contact
heat sink
contact
dielectric
copper
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CN202310661372.8A
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Inventor
M·绍尔
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ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
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Publication date
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    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
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  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种介电屏蔽散热器(10)，该介电屏蔽散热器包括本体(20)；其中本体被配置成围绕电路断路器的可移动接触件(30)以及围绕铜接触件(50)的连接到可移动接触件的部分(40)安装；其中本体被配置成直接接触铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分。

Description

介电屏蔽散热器
技术领域
本发明涉及一种介电屏蔽散热器、一种电路断路器和介电屏蔽散热器、以及一种中压或高压开关设备。
背景技术
中压或高压开关设备具有一个或多个电路断路器，诸如真空断续器。这种电路断路器的许多突出(bold)的零件使用柔性铜连接件连接到真空断续器的可移动接触件。柔性铜连接件在一端处围绕可移动接触件安装，且在另一端处通常保持在刚性位置中。柔性是经由呈铜条或叠片形式的柔性铜接触件提供的。于是，这意味着柔性铜接触件具有锐利边缘，或至少小半径边缘具有曲率。从介电的角度来看，于是这是成问题的，并且会导致电击穿问题。
此外，该区域是极部分的最热区域之一，其中对于高电流应用，由于焦耳发热所致，该区域会变得非常硬。然而，通常散热器相对于肋再次具有相对锐利的边缘，从介电的角度来看，这再次是成问题的。
需要解决这些问题。
发明内容
因此，因此，具有一种如下的技术将是有利的，该技术既解决了与到电路断路器的可移动接触件的柔性铜连接件相关联的介电问题，又解决了与柔性铜连接件的焦耳发热相关联的发热问题。
本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中进一步的实施例并入于从属权利要求中。
在第一方面，提供了介电屏蔽散热器，该介电屏蔽散热器包括本体。本体被配置成围绕电路断路器的可移动接触件以及围绕铜接触件的连接到可移动接触件的部分安装。本体被配置成直接接触铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分。
以这种方式，散热器不仅通过从外表面的辐射冷却来冷却电路断路器(诸如，真空断续器)的可移动接触件和铜接触件，而且还可以充当用于铜接触件的介电屏蔽，该铜接触件通常呈必定具有相对锐利的边缘的柔性铜叠片的形式。
在示例中，本体被配置成包围铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分。
因此，散热器可以冷却铜接触件并提供介电屏蔽。
在示例中，本体被配置成形成介电封闭的外壳。
在示例中，本体被配置成相对于铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分形成介电封闭的外壳。
在示例中，本体被配置成相对于可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的部分形成介电封闭的外壳。
以这种方式，得以防止电击穿。
在示例中，本体被配置成相对于铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分形成封闭的外壳。对于封闭的外壳，从铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分到本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
在示例中，本体被配置成相对于可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的部分形成封闭的外壳。对于封闭的外壳，从可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的该部分到本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
以这种方式，由于从散热器内部的零件到散热器外部不存在直接路径，因此得以防止电击穿。
在示例中，本体包括中央导管，该中央导管被配置成允许可移动接触件的杆部(stem)从本体中突出来。
在示例中，本体包括在本体的外表面中的一个或多个孔或凹部。
在示例中，所述一个或多个孔或凹部不将本体的外表面连接到本体的内表面。
在示例中，孔或凹部中的一个或多个从本体的外表面的一个部分延伸到本体的外表面的另一个部分。
因此，这些孔或凹部实际上是开放的管，空气或隔离气体(诸如，AirPlus或SF6)可以通过这些管从外表面的一个部分流入散热器的本体中以及从外表面流出以冷却散热器而不进入散热器的内部中，就其内表面而言，正是如此。
在示例中，本体的拐角和边缘是滚圆的。
在示例中，选择基本上圆柱形形状的曲率半径，使得在操作中，至少一个第三外表面处的电场强度被最小化而低于电击穿的电场强度。
因此，通过具有相应地成形的滚圆外表面的散热器，缓解了电击穿。
以这种方式，铜连接件的问题与由所使用的薄柔性铜的锐利边缘引起的电击穿相关联，该问题通过由连接到并包围铜连接件的外壳围封铜连接件来缓解，这然后实际上提供了具有不再锐利的边缘的组合特征。同时，该外壳充当散热器来冷却铜连接件。
在第二方面，提供了一种电路断路器和介电屏蔽散热器，该介电散热器包括本体。本体围绕电路断路器的可移动接触件以及围绕铜接触件的连接到可移动接触件的部分安装。本体直接接触铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分。
在示例中，介电屏蔽散热器由导电材料制成。
在示例中，导电材料是铝。
在示例中，导电材料是铜。
在示例中，电路断路器是真空断续器。
在示例中，本体包围铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分。
在示例中，本体形成介电封闭的外壳。
在示例中，本体相对于铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分形成介电封闭的外壳。
在示例中，本体相对于可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的部分形成介电封闭的外壳。
在示例中，本体相对于铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分形成封闭的外壳。对于封闭的外壳，从铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分到本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
在示例中，本体相对于可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的部分形成封闭的外壳。对于封闭的外壳，从可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的该部分到本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
在示例中，本体包括中央导管，该中央导管允许可移动接触件的杆部从本体中突出来。
在示例中，本体包括在本体的外表面中的一个或多个孔或凹部。
在示例中，所述一个或多个孔或凹部不将本体的外表面连接到本体的内表面。
在示例中，孔或凹部中的一个或多个从本体的外表面的一个部分延伸到本体的外表面的另一个部分。
在示例中，本体的拐角和边缘是滚圆的。
在示例中，基本上圆柱形形状的曲率半径被选择，以使得在操作中，至少一个第三外表面处的电场强度被最小化而低于电击穿的电场强度。
在示例中，有肋的表面包括沿轴向方向延伸的翅片。
在第三方面，提供了一种中压或高压开关设备，其包括根据第一方面的至少一个介电屏蔽散热器。
参考下文中描述的实施例，以上方面和示例将变得显而易见并得到阐明。
附图说明
在下文中将参考以下附图来描述示例性实施例：
图1示出了安装到电路断路器的可移动接触件的介电屏蔽散热器的示例；以及
图2示出了安装到电路断路器的可移动接触件的介电屏蔽散热器的示例的等轴测视图。
具体实施方式
图1-2涉及一种介电屏蔽散热器、一种电路断路器和介电屏蔽散热器、以及一种中压或高压开关设备。
在示例中，介电屏蔽散热器10包括本体20。介电屏蔽散热器的本体被配置成围绕电路断路器的可移动接触件30以及围绕铜接触件50的连接到可移动接触件的部分40安装。介电屏蔽散热器的本体被配置成直接接触铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分。
在示例中，介电屏蔽散热器由导电材料制成。
在示例中，导电材料是铝。
在示例中，导电材料是铜。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体被配置成包围铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体被配置成形成介电封闭的外壳。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体被配置成相对于铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分形成介电封闭的外壳。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体被配置成相对于可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的部分形成介电封闭的外壳。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体被配置成相对于铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分形成封闭的外壳。关于封闭的外壳，从铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分到本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体被配置成相对于可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的部分形成封闭的外壳。关于封闭的外壳，从可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的该部分到本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体包括中央导管60，该中央导管被配置成允许可移动接触件的杆部70从本体中突出来。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体包括在本体的外表面中的一个或多个孔或凹部80。
根据示例，所述一个或多个孔或凹部不将本体的外表面连接到本体的内表面。
根据示例，孔或凹部中的一个或多个从本体的外表面的一个部分延伸到本体的外表面的另一个部分。
根据示例，介电屏蔽散热器的本体的拐角和边缘是滚圆的。
根据示例，选择基本上圆柱形形状的曲率半径，使得在操作中，至少一个第三外表面处的电场强度被最小化而低于电击穿的电场强度。
在示例中，电路断路器已安装有介电屏蔽散热器10。介电屏蔽散热器包括本体20。介电屏蔽散热器的本体围绕电路断路器的可移动接触件30以及围绕铜接触件50的连接到可移动接触件的部分40安装。介电屏蔽散热器的本体直接接触铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分。
这种直接接触涉及直接的热和电接触，并且显然，在本体和铜连接件之间可以存在中间电/热介质，诸如中间片材或凝胶。
在示例中，介电屏蔽散热器由导电材料制成。
在示例中，导电材料是铝。
在示例中，导电材料是铜。
在示例中，电路断路器是真空断续器。
在示例中，本体包围铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分。
在示例中，介电屏蔽散热器的本体形成介电封闭的外壳。
在示例中，介电屏蔽散热器的本体相对于铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分形成介电封闭的外壳。
在示例中，本体相对于可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的部分形成介电封闭的外壳。
在示例中，介电屏蔽散热器的本体相对于铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的至少一部分形成封闭的外壳。关于封闭的外壳，从铜接触件的连接到可移动接触件的该部分的所述至少一部分到本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
在示例中，本体相对于可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的部分形成封闭的外壳。关于封闭的外壳，从可移动接触件的连接有铜接触件的该部分的该部分到本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
在示例中，介电屏蔽散热器的本体包括中央导管60，该中央导管允许可移动接触件的杆部70从本体中突出来。
在示例中，本体包括在本体的外表面中的一个或多个孔或凹部80。
在示例中，所述一个或多个孔或凹部不将本体的外表面连接到本体的内表面。
在示例中，孔或凹部中的一个或多个从本体的外表面的一个部分延伸到本体的外表面的另一个部分。
在示例中，本体的拐角和边缘是滚圆的。
在示例中，选择基本上圆柱形形状的曲率半径，使得在操作中，至少一个第三外表面处的电场强度被最小化而低于电击穿的电场强度。
在示例中，有肋的表面包括沿轴向方向延伸的翅片。
因此，中压或高压开关设备可以包括如上文所描述的至少一个介电屏蔽散热器。
因此，已设计了封闭的散热器使得它可以针对用作接触件的铜叠片的锐利边缘而用作电屏蔽件，并且附加地作为介电优化的散热器工作，该散热器在外部具有大的滚圆边缘和拐角以招致电路断路器的作用区(art area)，诸如极部分。新的散热器可以改装到现有的电路断路器，或者电路断路器可以制造有这种散热器以作为整个散热器实施例的一部分。
从介电的角度来看，散热器是封闭的，并且它没有从内部延伸到外部的开放孔。散热器的外部具有用于冷却的孔，并且外部具有大半径的边缘和拐角，而没有锐利边缘。然后，将散热器围绕真空断续器/电路断路器的可移动接触件以及围绕呈叠片形式的柔性铜连接件放置。它作为用于铜连接件的锐利边缘的介电屏蔽件来工作，并在它连接到可移动接触件的地方与铜连接件直接接触，并且用于冷却该区域。
虽然已在附图和前面描述中详细图示并描述了本发明，但是这种图示和描述将被认为是图示性的或示例性的而不是限定性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以从附图、公开内容和从属权利要求的学习中理解并实现所公开的实施例的其他变型。

Claims (15)

1.一种介电屏蔽散热器(10)，所述介电屏蔽散热器包括：
本体(20)；
其中所述本体被配置成围绕电路断路器的可移动接触件(30)以及围绕铜接触件(50)的连接到所述可移动接触件的部分(40)安装；
其中所述本体被配置成直接接触所述铜接触件的连接到所述可移动接触件的所述部分的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体被配置成包围所述铜接触件的连接到所述可移动接触件的所述部分的所述至少一部分。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体被配置成形成介电封闭的外壳。
4.根据权利要求3所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体被配置成相对于所述铜接触件的连接到所述可移动接触件的所述部分的所述至少一部分形成介电封闭的外壳。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体被配置成相对于所述可移动接触件的连接有所述铜接触件的所述部分的部分形成介电封闭的外壳。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体被配置成相对于所述铜接触件的连接到所述可移动接触件的所述部分的至少一部分形成封闭的外壳，其中对于所述封闭的外壳，从所述铜接触件的连接到所述可移动接触件的所述部分的所述至少一部分到所述本体外部的区域不存在直接空气路径或诸如AirPlus或SF6之类的隔离气体路径或真空路径。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体被配置成相对于所述可移动接触件的连接有所述铜接触件的所述部分的部分形成封闭的外壳，其中对于所述封闭的外壳，从所述可移动接触件的连接有所述铜接触件的所述部分的所述部分到所述本体外部的区域不存在直接空气路径或真空路径。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体包括中央导管(60)，所述中央导管被配置成允许可移动接触件的杆部(70)从所述本体中突出来。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体包括在所述本体的外表面中的一个或多个孔或凹部(80)。
10.根据权利要求9所述的介电屏蔽散热器，其中所述一个或多个孔或凹部不将所述本体的所述外表面连接到所述本体的内表面。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的介电屏蔽散热器，其中所述孔或凹部中的一个或多个从所述本体的所述外表面的一个部分延伸到所述本体的所述外表面的另一个部分。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的介电屏蔽散热器，其中所述本体的拐角和边缘是滚圆的。
13.根据权利要求12所述的介电屏蔽散热器，其中选择基本上圆柱形形状的曲率半径，使得在操作中，所述至少一个第三外表面处的电场强度被最小化而低于电击穿的电场强度。
14.一种电路断路器和介电屏蔽散热器(10)，所述介电散热器包括：
本体(20)；
其中所述本体围绕所述电路断路器的可移动接触件(30)以及围绕铜接触件(50)的连接到所述可移动接触件的部分(40)安装；
其中所述本体直接接触所述铜接触件的连接到所述可移动接触件的所述部分的至少一部分。
15.一种中压或高压开关设备，其包括至少一个根据权利要求1至13中任一项所述的介电屏蔽散热器。
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