[发明专利]一种用于高电压真空灭弧室的单管热管静导电杆

说明书

技术领域

本发明涉及高电压真空灭弧室的静导电杆，特别是一种用于126kV的高电压真空灭弧室的单管热管静导电杆。

背景技术

当前在126kV及以上的高压和超高压断路器中SF₆断路器为主流产品。由于SF₆气体具有很强的温室效应，限制SF₆的使用是一种必然趋势。采用真空断路器技术，将真空断路器从中压等级发展到更高电压等级是缩小SF₆气体使用范围的有效途径。然而随着电压等级和额定电流的提高，真空断路器内的生热密度也随之升高，热量如果不能通过有效途径疏散和排出，过高的温升将会严重影响真空断路器的性能和寿命。中国国家标准对真空断路器内各处的温升提出了明确的限制范围。温升成为真空断路器向高电压等级、大额定电流方向发展的主要阻碍之一。

为了降低真空断路器的温升，中国专利ZL 00265143.2和中国专利申请200610104912.9提出在高压真空断路器中静导电杆的轴向插入热管，热管的上部有散热片，以此提高真空断路器的额定电流。该装置中由于热管和静导电杆采用过盈配合，因此热管和静导电杆有接触热阻。

中国专利申请200610104904.4在高压真空断路器中采用双管热管静导电杆来提高高压真空断路器的额定电流。热管具有同心的蒸发孔和回流孔，但该热管的材料为铜，其机械强度有所不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种用于高电压真空灭弧室的单管热管静导电杆，在不改变真空断路器基本结构的前提下，将静导电杆直接设计成重力热管，消除了这部分接触热阻，能够提高静导电杆的传热性能。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种用于高电压真空灭弧室的单管热管静导电杆，包括不锈钢套，其特征在于，在不锈钢套内设置有一根无氧铜管，无氧铜管内置有开孔抑泡管，所述的不锈钢套和开孔抑泡管都同心焊接在触头上，在无氧铜管中充有去离子水，去离子水的容积为无氧铜管空腔容积的15％～45％，在无氧铜管上方有密封盖，密封盖上设有抽气孔。

本发明用于126kV高电压真空灭弧室的单管热管静导电杆，通过水的相变换热传输热量，比传统铜棒结构的静导电杆具有更高的热传输效率。本发明将双管热管的蒸发孔与回流孔合二为一，由于单管热管中的不锈钢管与铜管紧贴，因此不锈钢管可以对铜管起到良好的机械支撑作用。且单管热管内管为铜管，与工质去离子水无任何反应，可以保证热管长时间工作的稳定性，在铜管内置有的开孔抑泡管可以进一步增强散热效果。

附图说明

图1为本发明用于126kV的高电压真空灭弧室的单管热管静导电杆结构示意图。图中各符号为：1-无氧铜管；2-不锈钢套；3-去离子水；4-开孔抑泡管；5-触头；6-抽气孔。

以下结合附图对本发明进行进一步的详细说明。

具体实施方式

参见附图，本发明用于126kV高电压真空灭弧室的单管热管静导电杆，包括不锈钢套2，在不锈钢套2内设置有一根无氧铜管1(也称为铜——水重力热管)，无氧铜管1内置有开孔抑泡管4，所述的不锈钢套2和开孔抑泡管4都同心焊接在触头5上，在无氧铜管1中充有去离子水3，去离子水3的容积为无氧铜管1空腔容积的15％～45％，在无氧铜管1上方有密封盖7，密封盖7上设有抽气孔6。

具体制备方法是，将一根无氧铜棒轴向中心开孔后制成无氧铜管1，并套入不锈钢套2内。在无氧铜管1内放置开孔抑泡管4；无氧铜管1、不锈钢套2、开孔抑泡管4都同心焊接在触头5上。开孔抑泡管4与无氧铜管1的间距为2mm左右。通过密封盖7上的抽气孔6对无氧铜管1内抽真空，当真空度至少达到10^-2Pa后，充入去离子水3。去离子水3的容积为无氧铜管1空腔容积的15％~45％。充入去离子水3后将抽气孔6密封。

密封盖7上还有深10mm的M6的螺孔，便于连接固定，

开孔抑泡管4是一根周身布满小孔的铜管，其作用是抑制热管内大气泡的生成，强化换热。其强化换热的机理是：热虹吸管段插入抑泡管后，使蒸发段回流液膜和液池间形成环隙沸腾，当气泡在蒸发段壁面生成后，抑泡管对气泡的脱离起到抑制的作用，迫使气泡呈饼状生长，气泡碰到孔后，从孔中逸出，这样就大大增大了泡底微层液膜面积，并延长了微层的蒸发时间，从而使得蒸发段换热强化。