[实用新型]一种大电流开关柜的热管散热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大电流开关柜的热管散热系统。

背景技术

随着我国工业的高速发展，用电需求量增长迅猛，而且我国的用电量分布很不均衡，几个工业化发达的地区，如长三角地区、珠三角和京津冀地区人口和企业的数量比起其他地方多得多，这给当地的电力供应提出了很大的挑战。尤其是在炎热的夏天，居民用电和工业用电都处于高峰期，大电流开关柜长时间工作在高负荷条件下，导致开关柜产生的热量大幅增加，温升明显超过国家行业标准，甚至发生开关柜因温度过高而爆炸及“火烧连营”的惨剧。每年都会带来巨额的经济损失和电网维护成本。

开关柜产生热量大幅增加的原因有很多，但主要是因为开关柜1的触头位于触头盒7里面而形成封闭空间，封闭空间形成对流换热死区而容易导致温度过高，进而酿成事故。目前对此问题的研究主要集中在：温度测量技术和温度控制技术两个方面。温度测量技术主要集中在基于各种控制理论的接触式、非接触式，有线和无线各种在线测试系统的研究方面；温度控制技术主要聚焦在对柜体加装轴流风机和引风机、柜体内部开设气道、触头采用散热贴和其他增加换热面积的途径来解决。这些方法对于额定载荷小的开关柜基本能够满足要求，然而额定功率较大的开关柜就必须寻找其他高效散热温控途径。

热管技术是一种成熟并且高效的散热温控技术，且热管换热器结构形式多样、制造方便，价格低廉。然而，开关柜复杂的内部结构、恶劣的内部换热气流组织和极低的气流速度使得触头产生的热量由热管换热器导出后难以从开关柜内散发到柜外，导致热管换热器散热效率低下，无法满足开关柜的散热要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种大电流开关柜的热管散热系统，能有效加快开关柜内的空气流动，提高开关柜的散热效率，同时预防因开关柜内空气湿度过大产生的凝露现象，保障设备运行的安全性、可靠性和绝缘性。

解决上述技术问题，本实用新型采用以下的技术方案：

一种大电流开关柜的热管散热系统，包括热管散热装置，其特征是：还包括一空气冷却装置，所述热管散热装置连接在开关柜的静触头上，所述空气冷却装置设在开关柜外，所述空气冷却装置通过热空气进气管和冷空气出口管与开关柜相连通，所述冷空气出口管伸入开关柜内的长度比热空气进气管伸入开关柜内的长度长。

所述的热管散热装置包括散热翅片、热管、固定块，所述散热翅片和固定块分别固定在热管的两端，所述固定块连接在开关柜的静触头上，所述热管内填充有液体传热介质。

通过采用上述技术方案，用热管散热装置将静触头产生的处于封闭空间的热量导出到开关柜内的空气，柜内温度升高，然后柜内热空气进入空气处理箱被空气冷却装置冷却为冷空气后又返回到开关柜内，并往复循环，从而达到散热效果。

所述的空气冷却装置由管道依次连接的压缩机、三通流量调节阀、平行流冷凝器、三通阀、过滤器、阀门视镜、电磁阀、热力膨胀阀、翅片管蒸发器闭环连接而成，所述压缩机的排气口与三通流量调节阀相连接，所述的翅片管蒸发器设置在一密封的空间内作为空气处理箱，所述空气处理箱位于开关柜顶面通过热空气进气管和冷空气出口管与开关柜相连通，所述的空气处理箱设有使翅片管蒸发器与空气之间产生对流换热的风机。开关柜内的热空气由于其自身的性质总是位于开关柜内空气层的上层然后通过热空气进气管进入空气处理箱，热空气与翅片管蒸发器内制冷介质交换能量变成冷空气，冷空气由于自身重力通过冷空气出口管进入开关柜内。

所述热力膨胀阀的感温包安装在翅片管蒸发器的出口与压缩机之间，所述的感温包与压缩机之间设有压缩机的制冷剂补充口，所述的感温包安装在翅片管蒸发器的出口与压缩机之间可以通过感应翅片管式蒸发器出口处制冷工质的过热度，从而自动调节膨胀阀的开度，实现调节流量的目的。

所述空气处理箱内还设有防凝露再热器，所述防凝露再热器的进口和出口分别与三通流量调节阀和三通阀的第三个口相连接。由于开关柜内的空气有时候可能会比较潮湿，空气经过空气处理箱处理后可能会发生凝露而产生电器绝缘安全隐患和事故，因此需要通过防凝露再热器利用压缩机排出的高温高压的气体对冷却后的空气进行再热，使其达到露点之上，在空气处理箱中，翅片管蒸发器将处于状态点W的空气降温除湿到状态点L,为了防止空气湿度过大造成柜内空气结露，防凝露再热器将降温除湿后的空气进行再热处理到状态点O,状态点O的空气足以保证空气进入开关柜内不会发生凝露。

所述的防凝露再热器与三通阀之间设有止逆阀。

所述制冷剂补充口与压缩机之间、压缩机与三通流量调节阀之间采用软管连接。