[实用新型]用于高压或者中压的开关设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高压或者中压的开关设备。 

背景技术

已知的是，由于在电学设备中或者在电学部件中的能量损耗而释放热能或者热量。该热能限制了最大允许的额定电流，并且由此限制了相应部件的电学额定功率。通过将热能从部件引导离开，即通过冷却部件，可以提高最大允许的额定电流。 

为了导出热能，已知多种技术。热能的导出例如可以通过无源冷却肋、有源冷却器例如通风设备或者通过强迫的对流来实现。关于该使用目的，也公开了例如热管(英语：heat-pipes)形式的热交换器(英语：heat exchanger)。术语热管也包括所谓的热虹吸器。 

从EP 1672655A1公开了一种真空开关，其带有第一接触件和第二接触件。为了将真空开关室中形成的热量引出，设置有至少一个热管。 

从DE 202006013674U1公开了一种高压、中压或者低压开关柜，其具有设置在内部的电导体，这些电导体在工作中被电流流过并且在此发热。热管与电导体关联。热管的蒸发器区段与相应的导体良好导热地连接。热管的冷凝器区段位于开关柜之外。在冷凝器区域和蒸发器区域之间设置有隔离材料构成的尤其为柔性的管，用于将蒸发的液体从蒸发器区段输送到冷凝器区段，以及将冷凝的液体从那里又向回输送给蒸发器区域。 

实用新型内容

从所描述的现有技术出发，本实用新型所基于的任务是，提供一种带有热管的开关设备，其具有改善的电学和热学特性。 

该任务通过根据本发明的实施例的开关设备来解决。 

通过根据本实用新型的带有在冷凝区段的区域中的隔离材料(其朝向开关设备的内室取向)以及带有在冷凝区段的区域中的传导材料(其朝向开关设备的环境取向)的开关设备，将热能或者热量有利地从部件通过热管向开关设备的环境导出。这通过传导材料和隔离材料的不同的导热性来实现。由此，可以有利地提高例如功率开关的最大允许的额定电流。同时，也防止了由于过热损毁部件。尤其是热能并不导出到开关设备的内室中，由此也保护了其他部件免受升高的温度影响。特别是在冷凝区段中释放了许多热量或者热能。通过隔离材料而防止热能大量地进入开关设备的内室中。总之，由此由于进入开关设备的内室中热输入减少，可以将其他部件在空间上更接近所述部件或者功率开关地设置以及也更接近热管地设置。有利的是，由此可以更有效地使用开关设备的结构空间，并且同时有效地导出热能或者热量。 

在开关设备的一个有利的实施形式中，隔离材料具有比开关设备的外壁更高的击穿强度和更高的漏电强度。隔离材料由此针对在例如电部件和导电的和接地的外壁之间的高电势差而介电地保护热管的冷凝区段。隔离材料的高击穿强度和高漏电强度由此有利地有助于更有效地利用结构空间。 

在开关设备的一个有利的实施形式中，在热管中的存储材料是氟化酮。氟化酮的特征是，其具有极低的变暖潜能(Treibhauspotenzial)，并且具有高击穿强度并由此具有电绝缘作用。 

在开关设备的一个有利的实施形式中，开关设备的外壁具有比隔离材料更高的导热性，并且热管在传导材料的区域中与外壁热耦合。由此，以及由于在开关设备的环境中比在热管的内室中更低的温度，气态的存储材料基本上冷凝在传导材料的表面上(从热管的内室来看)。有利的是，由此并不需要外部的辅助设备来导出热量，并且现有的外壁可以用于散热。有利的是，由此在开关设备内没有其他部件由于上述部件的废热而受到影响。总之，由此可以保持开关设备的已经固定的外部尺寸，并且同时可以提高或者改进对于上述部件的冷却效率。 

在开关设备的另一有利的实施形式中，在冷凝区段的区域中的热管和外壁之间设置有可柔性变形的、具有比隔离材料更高的导热性的第三材料构成的另外的层。柔性的第三材料可以有利地补偿在热管的侧面上或者外壁上的不平坦性，并且由此用于改善在传导材料和外壁之间的热耦合。 

在另一有利的实施形式中，热管在蒸发区段和冷凝区段之间沿环周至少分区段地设置有第四材料。第四材料具有比传导材料更低的导热性。该特性尤其是可以通过玻璃纤维强化的塑料来实现。通过低的导热性，在热管中传输的热能不被发送到开关设备的内室中。 

在开关设备的一个有利的实施形式中，热管在蒸发区段和冷凝区段之间至少分区段地具有朝向蒸发区段的斜坡。由此，改善了存储材料向蒸发区段的输送。该优点借助带有毛细管的热管以及热虹吸器(Thermosyphon)来实现。