[发明专利]用于具有带有集成母线管的热管结构的开关设备的冷却装置

权利要求书

1.一种用于开关设备的冷却装置，所述开关设备具有构造并且布置为连接到断路器的端子的一个或多个主触头，所述冷却装置包括：

蒸发器，其构造并且布置为与各主触头相关，

冷凝器，其定位在比所述蒸发器更高的高度，

流体导管结构，流体地连接所述蒸发器与所述冷凝器，所述流体导管结构的一部分限定与相关主触头电连接的母线管并且限定所述开关设备的母线，以及

在所述蒸发器中的工作流体，以便加热到蒸汽状态，所述流体导管结构构造并且布置为将所述蒸汽传送到所述冷凝器并且使冷凝的工作流体被动地返回到所述蒸发器以便冷却所述至少一个主触头与所述相关的母线管。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述母线管由导电材料制成并且构造布置为承载约4000A的电流。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述母线管是铜，具有约12mm的内径与约40mm的外径。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述母线管的第一端与相关的主触头密封地连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一端是凸缘端部，所述凸缘端部利用在其间的金属密封环耦合到相关的主触头。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述母线管包括内腔体，所述流体导管结构的液体返回管布置在所述内腔体中并且与所述蒸发器连通，由此蒸汽被从所述蒸发器引导通过所述内腔体到所述冷凝器，所述冷凝的工作流体被从所述冷凝器引导并且通过所述液体返回管返回到所述相关的蒸发器。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述流体导管结构的至少一部分是电绝缘的。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述工作流体是电绝缘的并且从由氢氟烃、氟酮和氢氟醚制冷剂、以及它们的任意混合物组成的组中选定。

9.根据权利要求4所述的装置，其中所述流体导管结构的至少一部分是电绝缘的并且耦合到所述母线管的第二端。

10.根据权利要求1所述的装置，与一个或多个主触头和所述套管板结合，每个主触头都可移除地耦合到所述套管板。

11.根据权利要求1所述的装置，与多个主触头结合，其中每个蒸发器都包括形成在相关主触头中的蒸发室。

12.根据权利要求11所述的组合，其中每个蒸发室都具有靠近所述断路器的闭合第一端部以及与所述闭合端部相对的打开的端部，所述母线管密封地耦合到所述打开的端部。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述流体导管结构包括：

液体返回管，其布置在所述母线管的内腔体中并且在相关的蒸发器与所述冷凝器之间连通，

电绝缘管结构，其连接到所述母线管并且具有内腔体，以及

冷凝器管结构，其耦合到所述绝缘管结构并且具有内腔体，

其中所述母线管的所述内腔体、所述绝缘管结构以及所述冷凝器管结构流体连通使得所述蒸汽从所述相关蒸发器引导通过所述内腔体到所述冷凝器，并且所述冷凝的工作流体被从所述冷凝器引导通过所述液体返回管返回到所述相关的蒸发器。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述主触头与相关的母线管由铝制成。

15.一种冷却开关设备的方法，所述开关设备具有构造并且布置为连接至断路器的端子的至少一个主触头，所述方法包括步骤：

使蒸发器与所述主触头相关，

提供定位在比所述蒸发器更高高度处的冷凝器，

提供流体导管结构以流体地连接所述蒸发器与所述冷凝器，以及在所述蒸发器中提供工作流体，

使所述流体导管结构的母线管与所述主触头电连接以限定所述开关设备的母线，

将热量从所述主触头与所述母线管传送到所述工作流体以使所述工作流体在所述蒸发器中蒸发，所蒸发的蒸汽经由所述流体导管结构传送到所述冷凝器，以及

使在所述冷凝器中冷凝的所述工作流体经由所述流体导管结构被动地返回到所述蒸发器。