CN104779548B - 一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备 - Google Patents
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Abstract
一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备,包括真空灭弧室,连接在真空灭弧室两端的电极,在真空灭弧室和电极的连线上设置有电流互感器;弹簧操纵机构和真空灭弧室连接,驱动其运动;所述真空灭弧室放置在断路器杜瓦罐内,断路器杜瓦罐内充满对真空灭弧室起外绝缘作用的液氮,还包括与断路器杜瓦罐连通的液氮循环***;本发明利用液氮进行绝缘,避免了SF6气体对环境的污染,利用液氮绝缘强度高的特点,降低了设备体积,利用液氮循环***对液氮进行循环冷却,保证设备正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及开关技术领域,具体涉及一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备。
背景技术
在组合开关设备中,广泛使用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)。其目的是提高组合开关绝缘性能,减少组合开关体积。
气体绝缘金属封闭开关设备通常采用SF6气体作为绝缘气体。然而SF6具有温室效应,并且分解物有毒,随着泄露或者外部水分进入会导致内部闪络的产生。并且在低温环境下比如高寒地区,超导应用场合会由于SF6液化,导致绝缘失效。
目前SF6常见替代气体存在绝缘强度低于SF6,液化温度低的缺点,均不能替代SF6气体。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备,利用液氮作为绝缘介质,解决了SF6绝缘气体环境污染,气体液化导致绝缘失效的问题;同时具有高绝缘强度,减小了设备体积。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案是:
一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备,包括真空灭弧室5,连接在真空灭弧室5两端的电极1,在真空灭弧室5和电极1的连线上设置有电流互感器4,弹簧操纵机构2和真空灭弧室5连接,驱动其运动;所述真空灭弧室5放置在断路器杜瓦罐3内,断路器杜瓦罐3内充满对真空灭弧室5起外绝缘作用的液氮,还包括与断路器杜瓦罐3连通的液氮循环***。
所述液氮循环***包括通过管路与断路器杜瓦罐3连通的过冷箱7和液氮储罐10,在过冷箱7和液氮储罐10连通的管路上设置有液氮泵9,所述过冷箱7内放置有盘管式换热器,盘管式换热器和制冷机8连接。
所述断路器杜瓦罐3采用杜瓦外壳。
现有类似专利有:高效电磁开关外壳申请号:201210249875.6区别在于该专利使用液氮处于外壁中,不直接和开关接触,液氮只作为散热媒介,目的只是提高散热效果。而本申请将真空灭弧室浸泡在液氮之中,利用液氮绝缘强度高的特点作为外绝缘介质,而非只作为散热媒介。本发明和现有技术相比,具有如下优点:
1、采用液氮作为真空灭弧室的外绝缘,可以在低温下使用。
2、采用液氮作为真空灭弧室的外绝缘,避免了SF6气体的温室效应以及环境污染。
3、利用了液氮高绝缘强度的特点,降低了开关设备的尺寸。
4、利用液氮冷却循环***,循环冷却液氮,维持设备长时间正常工作。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例,对本发明作进一步的详细描述。
如附图所示,本发明一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备,包括真空灭弧室5,连接在真空灭弧室5两端的电极1,真空灭弧室5通过电极1与电网连接。在真空灭弧室5和电极1的连线上设置有电流互感器4,电流互感器4起到检测电流作用;弹簧操纵机构2设置在底座6一侧和真空灭弧室5连接,驱动真空灭弧室5运动;所述真空灭弧室5放置在断路器杜瓦罐3内,断路器杜瓦罐3放置在底座6上,断路器杜瓦罐3内充满对真空灭弧室5起外绝缘作用的液氮,还包括与断路器杜瓦罐3连通的液氮循环***。所述液氮循环***包括通过管路与断路器杜瓦罐3连通的过冷箱7和液氮储罐10,在过冷箱7和液氮储罐10连通的管路上设置有液氮泵9,液氮泵9提供液氮循环流动所需能量;所述过冷箱7内放置有盘管式换热器,盘管式换热器和制冷机8连接。制冷机8将从液氮中带走热量使得温度降低。
作为本发明的优选实施方式,所述断路器杜瓦罐3采用杜瓦外壳,可以有效降低液氮的热损耗,降低液氮的消耗量。
本发明的工作原理为:液氮在流过开关时吸收热量使得温度升高。当液氮通过有制冷机8的过冷箱7时,制冷机8将从液氮中带走热量使得温度降低。液氮泵9提供必需的动能,确保液氮的可靠循环。
本发明利用液氮具有很高绝缘强度,并且无污染的特性作为开关设备外绝缘。使得封闭开关设备可以在低温下使用,并且避免了SF6气体污染。同时利用液氮冷却循环***,保证液氮的不断循环,确保浸没在液氮中的开关设备具有稳定可靠的外绝缘。
Claims (3)
1.一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备,包括真空灭弧室(5),连接在真空灭弧室(5)两端的电极(1),在真空灭弧室(5)和电极(1)的连线上设置有电流互感器(4),弹簧操纵机构(2)和真空灭弧室(5)连接,驱动其运动;其特征在于:所述真空灭弧室(5)放置在断路器杜瓦罐(3)内,断路器杜瓦罐(3)内充满对真空灭弧室(5)起外绝缘作用的液氮,还包括与断路器杜瓦罐(3)连通的液氮循环***。
2.根据权利要求1所述的一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备,其特征在于:所述液氮循环***包括通过管路与断路器杜瓦罐(3)连通的过冷箱(7)和液氮储罐(10),在过冷箱(7)和液氮储罐(10)连通的管路上设置有液氮泵(9),所述过冷箱(7)内放置有盘管式换热器,盘管式换热器和制冷机(8)连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有液氮冷却循环***的封闭开关设备,其特征在于:所述断路器杜瓦罐(3)采用杜瓦外壳。
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