本發(fā)明涉及一種內(nèi)置散熱器的固封極柱。

背景技術：

近年來，智能化、小型化、長壽命逐漸成為開關設備發(fā)展的主流方向，固封極柱式真空斷路器已逐漸取代敞開式真空滅弧室或用絕緣筒罩著滅弧室的真空斷路器，成為開關設備的一種趨勢。固封極柱式真空斷路器是將真空滅弧室及導電端子等零件用環(huán)氧樹脂通過APG工藝包封成極柱，然后與操動機構組裝成斷路器，固封極柱的結(jié)構不但減少了裝配環(huán)節(jié)，提高了機械可靠性，還提高了滅弧室耐受電壓水平，防止真空滅弧室受外界污穢、凝露及機械力等影響，為斷路器免維護創(chuàng)造了條件。

固封極柱包括上、下出線端子和真空滅弧室，下出線端子和真空滅弧室的動導電桿通過軟連接或者滑觸連接方式連接，以此形成主導電回路。隨著科學技術的進步，以及我國電力建設的需要，斷路器電流等級的提高勢在必行。隨著電流等級的提高，就要求固封極柱式真空斷路器的一次導電回路的通流能力、散熱性進一步提升、改善，同時對真空滅弧室和固封極柱的內(nèi)部結(jié)構提出了更高的要求。

現(xiàn)有的大電流固封極柱，由于受真空滅弧室動導電桿端面直徑和通電導體散熱等限制，多采用滑觸連接方式，此種方式雖然解決了大電流固封極柱通流問題，但其結(jié)構復雜，裝配過程繁瑣，成本較高且由于結(jié)構緊密導致散熱效果不佳。

也有采用如申請公布號為CN104332351A的發(fā)明專利申請中所公開的軟連接裝置實現(xiàn)動導電桿與下出線端子的導電連接的，軟連接裝置包括與轉(zhuǎn)接導體固定配合的中間部和設置于中間部邊緣處的兩個以上的用于與下出線端子固定配合的翼部、這種軟連接裝置結(jié)構復雜，同時也對下出線端子的相應結(jié)構提出了較高要求，設計、安裝過程繁瑣，操作較為麻煩。在小電流固封極柱上，也有通過單片軟連接實現(xiàn)下出線端子和真空滅弧室的動導電桿的連接，軟連接位于下出線端子的上端面與動導電桿的下端面之間，下出線端子與真空滅弧室的動導電桿之間采用端面連接方式。如授權公告號為CN201927535U的實用新型專利中所公開的固封極柱就采用上述的這種軟連接方式。此種方式結(jié)構簡單，安裝簡便、成本低，但是軟連接與動導電桿、軟連接與下出線端子的接觸面積小，軟連接的存在通流能力低的問題，因而，該連接方式不適用于大電流固封極柱。而如果直接采用截面面積較大的軟連接來保證通流能力的話，無法有效保證軟連接的靈活性，并且，截面面積較大的軟連接的散熱性能也不好，對固封極柱的散熱能力提出了較高的要求。

在授權公告號為CN201796805U的中國實用新型專利中公開了一種真空斷路器用大電流固封極柱，包括絕緣殼體，絕緣殼體中封裝有滅弧室和上觸臂，真空滅弧室的動端裝配有帶散熱片的導電夾，該導電夾用于與固封極柱的下出線端子導電連接，并且，上觸臂為空心觸臂，在上觸臂的尾端設有觸臂散熱片，在絕緣殼體中設有沿上下方向延伸貫通的通風道，當將大電流固封極柱作為配件設在開關柜中時，在開關柜中風機的作用下，冷空氣進入極柱內(nèi)，經(jīng)通風道將導電夾上的散熱片和觸臂散熱片散熱的熱量迅速排出極柱外，提高固封極柱使用壽命和安全性能。但是，上述的固封極柱中，在絕緣殼體上設置上下延伸貫通的通風道實現(xiàn)通風散熱，雖然效果較好，但是會導致整個絕緣殼體的徑向尺寸較大，不利于固封極柱的小型化設計。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)置散熱器的固封極柱，以解決現(xiàn)有技術中在固封極柱的絕緣殼體上設置沿上下方向延伸貫通的通風道導致固封極柱徑向尺寸較大的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的內(nèi)置散熱器的固封極柱的技術方案是：一種內(nèi)置散熱器的固封極柱，包括絕緣殼體，絕緣殼體中設有滅弧室，滅弧室下部的動導電桿上設有轉(zhuǎn)接導體，絕緣殼體上設有與轉(zhuǎn)接導體導電連接的下出線端子，轉(zhuǎn)接導體上設有散熱器，所述絕緣殼體設有沿絕緣殼體徑向貫穿絕緣殼體的散熱風道，散熱風道具有與絕緣殼體的內(nèi)腔連通的內(nèi)端口和與固封極柱外部空間連通的外端口。

所述散熱風道布置在所述絕緣殼體上與所述散熱器對應的殼體區(qū)域處，所述散熱風道水平延伸，散熱風道的內(nèi)端口位于絕緣殼體的內(nèi)周面上，散熱風道的外端口位于絕緣殼體的外周面上。

所述散熱風道中設有中間隔斷，中間隔斷將散熱風道分為沿絕緣殼體周向分布的兩個風道支路。

所述散熱器為具有冷卻風道的散熱支架，散熱支架具有套裝在轉(zhuǎn)接導體外的環(huán)套本體。

所述環(huán)套本體包括內(nèi)套體部分、外套體部分及布置在兩套體部分之間的連接體部分，所述冷卻風道設置在連接體部分上且沿上下方向延伸且貫穿整個連接體部分。

所述轉(zhuǎn)接導體外周上設有臺階面朝上的臺階結(jié)構，環(huán)套本體具有與臺階結(jié)構對應以使得環(huán)套本體套裝在轉(zhuǎn)接導體外的階梯孔，階梯孔具有朝下的與所述臺階面支撐配合的階梯面。

所述轉(zhuǎn)接導體通過軟連接裝置與下出線端子導電連接，下出線端子位于所述轉(zhuǎn)接導體的外側(cè)，軟連接裝置具有與轉(zhuǎn)接導體底端連接的內(nèi)連接端和與下出線端子連接的外連接端，所述環(huán)套本體的下端向下延伸至所述軟連接裝置的內(nèi)連接端外側(cè)，所述環(huán)套本體的套壁上對應所述軟連接裝置的位置處設有避讓缺口。

所述轉(zhuǎn)接導體底端的朝向所述避讓缺口的外邊沿處具有倒角斜面。

所述軟連接裝置包括作為并聯(lián)導電支路沿上下方向依次間隔布置的至少兩片軟連接，任意相鄰的兩片軟連接之間均留有活動間隙。

任意相鄰的兩片軟連接之間墊設有用于形成所述活動間隙的間隔墊塊。

所述絕緣殼體的位于所述下出線端子下方的殼體段形成通風通道，通風通道的通道壁上設有沿上下方向延伸的內(nèi)傘裙。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提供的內(nèi)置散熱器的固封極柱中，在轉(zhuǎn)接導體上設有散熱器，為了在提高散熱效果的同時又不增加固封極柱徑向尺寸，在絕緣殼體設有沿絕緣殼體徑向貫穿絕緣殼體的散熱風道，散熱器附近的空氣受熱后可通過散熱風道流動到固封極柱外部，提高固封極柱的散熱能力。

與現(xiàn)有的大電流固封極柱結(jié)構形式相比，本發(fā)明提出的固封極柱創(chuàng)新設計了散熱方式，散熱能力強，并有較大的溫升裕度，極大提高了固封極柱的熱穩(wěn)定性和可靠性。此外，固封極柱的軟連接裝置的通流能力強，結(jié)構簡單，不僅有利于安裝，提高生產(chǎn)效率，而且能夠節(jié)約成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的內(nèi)置散熱器的固封極柱的一種實施例的結(jié)構示意圖；

圖2為圖1中軟連接裝置與轉(zhuǎn)接導體連接部分的結(jié)構示意圖；

圖3為圖2的左側(cè)示意圖；

圖4為圖2中軟連接裝置的結(jié)構示意圖；

圖5為圖2中散熱器的結(jié)構示意圖；

圖6為圖2中轉(zhuǎn)接導體的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。

本發(fā)明所提供的內(nèi)置散熱器的固封極柱的具體實施例，如圖1至圖6所示，該實施例中的內(nèi)置散熱器的固封極柱包括整體上沿上下方向延伸的絕緣殼體3，絕緣殼體3中設有滅弧室2，絕緣殼體3上設有上出線端子18和下出線端子1，上出線端子18與滅弧室2的靜端導電連接，下出線端子1與滅弧室2的動端導電連接。并且，在上出線端子18上設有上散熱片16以改善上出線端子18的散熱性能。滅弧室2、上出線端子18及下出線端子1與絕緣殼體3的裝配連接關系均屬于現(xiàn)有技術，在此不再過多贅述。

滅弧室2的動端包括沿上下方向延伸的動導電桿9，動導電桿9通過螺紋連接的方式與絕緣拉桿8緊固裝配，絕緣拉桿8則由對應斷路器的操動機構驅(qū)動，絕緣拉桿8帶動動導電桿9沿上下方向往復動作，以實現(xiàn)滅弧室的的合閘、分閘操作。

動導電桿9上固設有轉(zhuǎn)接導體7，轉(zhuǎn)接導體7具有與動導電桿9吻合插接的安裝孔，此處的動導電桿9的外周面為錐形結(jié)構，轉(zhuǎn)接導體7上的安裝孔則為相應的錐孔結(jié)構，在轉(zhuǎn)接導體7與動導電桿裝配時，形成錐面配合，結(jié)合緊密，通流能力不會因接觸不良而降低。轉(zhuǎn)接導體7上還設有供絕緣拉桿8穿過的轉(zhuǎn)接導體通孔14和用于通過緊固螺釘將轉(zhuǎn)接導體與軟連接裝置的內(nèi)連接端緊固裝配的上螺紋孔15。

轉(zhuǎn)接導體7通過軟連接裝置20與下出線端子1導電連接，下出線端子1位于轉(zhuǎn)接導體7的外側(cè)，軟連接裝置20具有與轉(zhuǎn)接導體底端連接的內(nèi)連接端和與下出線端子連接的外連接端。本實施例中，軟連接裝置20包括作為并聯(lián)導電支路沿上下方向依次間隔布置的兩片軟連接，兩片軟連接為上片軟連接6和下片軟連接4，兩片軟連接之間留有活動間隙21，此處的活動間隙21一方面可以提高可提高軟連接裝置的靈活性，另一方面可提高軟連接裝置的散熱性能。另外，為進一步地提高軟連接裝置的靈活性，兩片軟連接中間分別具有向上的波浪形凸起。

本實施例中，為保證兩片軟連接之間的活動間隙，在兩片軟連接之間墊設有間隔墊塊5，兩片軟連接分別具有形成內(nèi)連接端的內(nèi)導電端和形成外連接端的外導電端，上述的間隔墊塊5位于兩片軟連接的內(nèi)導電端之間，此處的間隔墊塊5及兩片軟連接的內(nèi)導電端焊接在一起形成軟連接裝置20的內(nèi)連接端，在軟連接裝置的內(nèi)連接端上設有貫穿的供絕緣拉桿穿過的拉桿穿孔12和下螺紋安裝孔13，裝配時，利用緊固螺釘將軟連接裝置的內(nèi)連接端與轉(zhuǎn)接導體的底端固定裝配在一起。絕緣拉桿8則穿過軟連接裝置的內(nèi)導電端上設有的拉桿穿孔12，并且，絕緣拉桿8上與拉桿穿孔12下端孔口對應的位置處設有軸肩，在軸肩上裝配有彈簧墊圈、平墊圈以與軟連接裝置的內(nèi)連接端的下端面配合。

另外，兩片軟連接的外導電端與下出線端子1焊接，并且，在下出線端子1上設有兩個間隔分布的安裝槽，兩片軟連接的外導電端焊裝在相應的安裝槽中，這種間隔的安裝槽利于在兩片軟連接之間形成相應的活動間隙21。

需要說明的是，由于絕緣拉桿8將通過動導電桿9帶著轉(zhuǎn)接導體7及軟連接裝置20的內(nèi)連接端在上下方向上往復移動，而軟連接裝置20的外連接端和下出線端子是固定不動的，為避免對軟連接裝置造成干涉，上述轉(zhuǎn)接導體7底端的朝向軟連接裝置的外連接端的外邊沿處具有倒角斜面22。

本實施例中，軟連接裝置采用上下兩片軟連接，而且這兩片軟連接的一端通過間隔墊塊焊接在一起，另一端焊接在下出線端子上，這種結(jié)構在保證軟連接裝置靈活性的同時提高了其通流能力。

本實施例中，為提高整個固封極柱的熱穩(wěn)定性和可靠性，在轉(zhuǎn)接導體7上設有散熱器，此處的散熱器具體為具有冷卻風道104的散熱支架10，并且，在絕緣殼體3上設有沿絕緣殼體徑向貫穿絕緣殼體3的散熱風道11，此處的散熱風道水平延伸，散熱風道11位于滅弧室2下方，散熱風道11具有與絕緣殼體3的內(nèi)腔連通的內(nèi)端口和與固封極柱外部空間連通的外端口。

需要說明的是，此處散熱風道水平延伸主要是用于固封極柱澆筑完成后方便脫模。

實際上，散熱風道11布置在絕緣殼體上與散熱支架10對應的殼體區(qū)域處，散熱風道位于下出線端子的上方，本實施例中，散熱風道11正對散熱支架布置。散熱風道11的內(nèi)端口位于絕緣殼體的內(nèi)周面上，散熱風道11的外端口位于絕緣殼體的外周面上。而且，上述的散熱風道中設有中間隔斷24，中間隔斷24將散熱風道11分為沿絕緣殼體周向分布的兩個風道支路。

本實施例中，散熱支架10具有套裝在轉(zhuǎn)接導體外的環(huán)套本體，為方便安裝，轉(zhuǎn)接導體7外周上設有臺階面朝上的臺階結(jié)構23，環(huán)套本體則具有與臺階結(jié)構對應以使得環(huán)套本體套裝在轉(zhuǎn)接導體外的階梯孔，階梯孔具有朝下的與轉(zhuǎn)接導體7上的臺階面支撐配合的階梯面。這種臺階裝配方式簡單方便，便于布置。

需要特別說明的是，本實施例中的環(huán)套本體包括一體設置的內(nèi)套體部分103、外套體部分101及布置在兩套體部分之間的連接體部分102，環(huán)套本體的冷卻風道104設置在連接體部分102上且沿上下方向延伸且貫穿整個連接體部分102。

本實施例中，環(huán)套本體的冷卻風道104布置在連接體部分102上，這樣，在外套體部分的外周面不設置冷卻風道，不僅避免對其他部件的安裝造成影響，還可避免對固封極柱內(nèi)部的電場造成其他影響。

另外，為進一步地的提高通風冷卻的效果，可使散熱支架的環(huán)套本體的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)接導體對應吻合貼合。

為增強對軟連接裝置的散熱效果，環(huán)套本體的下端向下延伸至軟連接裝置的內(nèi)連接端外側(cè)，對應的，環(huán)套本體的套壁上對應所述軟連接裝置的位置處設有避讓缺口，實際上，轉(zhuǎn)接導體7底端外邊沿處設置的倒角斜面22也是正對避讓缺口布置的。

本實施例中，絕緣殼體3的位于下出線端子1下方的殼體段形成通風通道，通風通道的下端為進風口。當散熱支架附近的空氣受熱后通過散熱風道流動到固封極柱外部，同時，固封極柱外部溫度較低的空氣則通過絕緣殼體下部的通風通道進入絕緣殼體內(nèi)部，形成極柱內(nèi)外熱交換的循環(huán)，有效提高了固封極柱的散熱能力。

而且，為進一步地提高散熱效果，通風通道的通道壁上設有沿上下方向延伸的內(nèi)傘裙17，內(nèi)傘裙17位于下出線端子1下方，內(nèi)傘裙17在保證絕緣爬距的情況下，增加了散熱接觸面積，從而提高了固封極柱的散熱能力。

本實施例所提供的固封極柱中可按照下述方式裝配轉(zhuǎn)接導體、散熱支架及軟連接裝置，先將散熱支架10套裝在轉(zhuǎn)接導體7上，在將轉(zhuǎn)接導體7吻合套裝在動導電桿9下端的錐形結(jié)構上。將下出線端子1、下片軟連接4、間隔墊塊5和上片軟連接6焊接而成的組件通過螺釘安裝到絕緣殼體上上設有的下出線孔中。然后，采用緊固螺釘將軟連接裝置的內(nèi)連接端與轉(zhuǎn)接導體緊固裝配在一起，并用絕緣拉桿8從固封極柱下方依次穿過彈簧墊圈、平墊圈、軟連接裝置上的拉桿穿孔12、轉(zhuǎn)接導體通孔14后旋入動導電桿上具有的螺紋連接孔中，使軟連接裝置及轉(zhuǎn)接導體與動導電桿緊固裝配在一起。

由于軟連接裝置與下出線端子1采用焊接，軟連接裝置與轉(zhuǎn)接導體7采用端面配合的螺釘連接，確保了轉(zhuǎn)接導體7到下出線端子1的通流能力。轉(zhuǎn)接導體7與動導電桿9采用錐面配合，結(jié)合緊密，通流能力不會因接觸不良而降低。

而且，與現(xiàn)有的大電流固封極柱結(jié)構形式相比，本發(fā)明提出的固封極柱創(chuàng)新設計了散熱方式，散熱能力強，并有較大的溫升裕度，極大提高了固封極柱的熱穩(wěn)定性和可靠性。此外，固封極柱的軟連接通流能力強，結(jié)構簡單，不僅有利于安裝，提高生產(chǎn)效率，而且能夠節(jié)約成本。

本實施例中，散熱風道布置在絕緣殼體上與所述散熱器對應的殼體區(qū)域處，優(yōu)選的，散熱風道正對散熱支架布置。在其他實施例中，散熱風道也可布置在于散熱器周圍對應的殼體區(qū)域處。只要散熱風道沿徑向延伸貫穿絕緣殼體，這樣就無需增加絕緣殼體的厚度來設置風道，可直接在絕緣殼體上加工散熱風道實現(xiàn)散熱，避免增加固封極柱徑向尺寸。

本實施例中，散熱風道中設置中間隔斷來形成兩個風道支路，這樣可以在保證通風散熱面積的前提下，避免外界物體經(jīng)散熱風道進入固封極柱中。在其他實施例中，也可以省去中間隔斷。

本實施例中，散熱器為具有冷卻風道的散熱支架，在其他實施例中，散熱器也可為現(xiàn)有技術中的散熱片。

本實施例中，散熱支架的內(nèi)套體部分、外套體部分及連接體部分為一體成型結(jié)構，在其他實施例中，內(nèi)套體部分、外套體部分及連接體部分也可以為固定裝配在一起的分體部件。本實施例中，將冷卻風道設置在處于外套體部分內(nèi)側(cè)的連接體部分上，在其他實施例中，也可將冷卻風道布置在外套體部分的外周面上。

本實施例中，轉(zhuǎn)接導體通過軟連接裝置與下出線端子導電連接，在其他實施例中，在滿足散熱器安裝條件的情況下，轉(zhuǎn)接導體也可通過現(xiàn)有的滑觸方式實現(xiàn)與下出線端子的導電連接。當然，軟連接裝置可采用本實施例所提供的多片沿上下方向間隔布置的片式軟連接，也可采用現(xiàn)有技術中其他的軟連接裝置。