热管在中置柜中的应用

中置柜属于金属铠装开关柜，也就是说，隔室间有接地的金属分隔，导致热量难以均匀分布，气流无法形成烟囱效应将热量带出柜体。一次触头接触电阻大，一般1250A的电阻在良好配合下是10μΩ，3150A的电阻是5μΩ左右。在大电流下发热功率很大，而这一高发热点密封在触头盒内部，热量很难出来，有些3150/4000A触头盒采用带通风孔类型的，希望热量可以从触头盒底部流出，但由于水平布置，且柜后部温度低，断路器室热量高，空气温度高，因此热量向上跑，因此是冷空气是从触头盒后部进入，通过梅花触头，从断路器隔室上部出去，由于进风口太小，且断路器室缺乏进风通道，热量集中，无法形成冷空气下进热空气上出的有效气流，因此通过触头盒下开口带出触头接触热量非常有限。

对流、辐射、传导是散热的三种方式，由于触头盒内部的热量不容易通过对流带出，因此采用热管增强触头热传导，将高发热点温度传导到触头盒母线出口，进而通过母线散热是有效措施。 

通过本文描述了电力连接装置和制造电力连接装置的方法的示例性实施例。电力连接 装置大体包括：导电本体，它具有限定在其中的腔体，腔体围绕导电本体的中心部分延伸， 以及蒸发式热传递装置，其包括芯和工作流体，它们各自设置在限定在导电本体内的腔体 内。热传递装置构造成有利于其中安装有电力连接装置的开关设备系统内的热传递。

本文描述的电力连接装置利用具有许多热交换 界面和表面的蒸发式热传递装置，从而改进热传递和热消散远离发热源。具体地，本文描 的电力连接装置包括热传递装置，其具有内部和外部热交换界面，更具体地是径向内部和 外部热交换界面。此外，本文描述的电力连接装置包括具有外部热传递表面和内部热传递 表面的导电本体。与一些已知电力连接装置相比，内部和外部热传递表面和热交换表面提 供更多热交换表面和更大总表面面积，热可通过其传递和消散。此外，本文描述的电力连接 装置包括单块或整块导电本体，与一些已知电力连接装置相比，这可改进热传导且减少电 力连接界面的数量。

母线 102 由导电材料构建而成，并且构造成传导来自功率供应的电流。可构建母 线条 102 的适当材料包括例如 ( 且无限制 ) ，铜、铝和它们的组合。

断路器 104 包括多个断路器极 108 ，图 1 和 2 中仅仅显示了一个。各个断路器极 108 构 造成电联接到多相功率供应的一个相上。在一些实施例中，断路器 104 包括三个断路器极 108 ，并且各个断路器极 108 构造成电联接到三相功率供应的一个相上。在其它实施例中，断 路器 104 可包括使得开关设备系统 100 能够如本文描述的那样工作的任何适当数量的断路 器极。

各个断路器极 108 包括两个断路器臂 110 。断路器臂 110 中的一个联接到电力连接 装置 106 上，并且断路器臂 110 中的另一个构造成经由电力连接器 ( 诸如另一个电力连接装 置 106) 而电联接到分支电路上。各个断路器臂 110 包括至少一个电触头 112 ，它构造成可释 放地接合电力连接器，诸如电力连接装置 106 。在示例性实施例中，各个断路器臂 110 包括多 个电触头 112 ，它们围绕断路器臂 110 的远侧端 114( 图 2) 沿周向设置。对于图 1 和 2 中的各个 断路器臂 110 仅仅显示了两个电触头 112 ，但断路器臂 110 可包括使得开关设备系统 100 能够 如本文描述的那样工作的任何适当数量的电触头。

形成 604 腔体可包括用于在导电本体中形成腔体的任何适当的过程，包括 ( 例如且 无限制 ) 在导电本体中钻出和 / 或机加工出腔体。在一些实施例中，形成 604 腔体包括形成包 围导电本体的中心部分的环形腔体。

在一些实施例中，在腔体内提供芯包括使用适当的粘结剂将铜粉末粘附到导电本 体的限定腔体的内表面上，以及经由一个或多个热过程来烧结铜粉末。

密封腔体大体包括气密性地密封腔体，使得工作流体不可从腔体泄漏。可通过例 如焊接、软焊和 / 或烧结腔体周围的传导材料，使得腔体完全封闭和气密性地密封在导电本 体内，来密封腔体。

与一些已知电力连接装置相比，本文描述的电力连接装置利用具有更多热交换界 面和表面的蒸发式热传递装置，从而改进从发热源的热传递和热消散。具体地，本文描述的 电力连接装置包括具有内部和外部热交换界面的热传递装置，更具体的是径向内部和外部 热交换界面。此外，本文描述的电力连接装置包括具有径向外部热传递表面和径向内部热 传递表面的导电本体。与一些已知电力连接装置相比，径向内部和外部热传递表面和热交 换表面提供更多热交换表面和更大总表面面积，热可通过其传递和消散。此外，本文描述的 电力连接装置包括单块或整块导电本体，与一些已知电力连接装置相比，这可改进热传导 且减少电力连接界面的数量。

上述发明专利来自通用电气，热管在高压开关柜应用中很多，平高集团已通过绝缘热管实现12kV 4000A环保充气柜的温升降低，顺利通过1.1倍4000A温升试验。对于高发热零件如高压熔断器等，通过热管将高发热点温度传导到低温点，实现热量平衡是有效的措施。