[发明专利]一种液态金属散热器

说明书

本申请公开了一种液态金属散热器，包括换热件、散热件、循环管道以及驱动泵等构件，通过上述构件的配合，并利用液态金属熔点低、高温热导率高的物理特性，为气体绝缘金属封闭开关设备的柜内进行降温，有效解决气体绝缘金属封闭开关设备柜内温升过高的问题。本申请的液态金属散热器中，采用液态金属作为循环冷却液，相比于传统的空气、水、非金属介质等冷却介质，液态金属具有更高的热导率，因此，具有更高效的热量输运与极限散热能力。另外，液态不易蒸发、不易泄露、安全无毒且物化性质稳定，可保证散热器的高效、长期、稳定运行。

技术领域

本申请涉及开关设备散热技术领域，尤其涉及一种液态金属散热器。

背景技术

开关柜是一种在电力系统的发电、输电、配电和电能转换过程中，进行开合、控制和保护的电力设备。开关柜内的部件包括断路器、隔断开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置。目前，常用的开关柜包括气体绝缘金属封闭开关设备。

气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称为开关设备)利用SF6等气体作为主要绝缘介质，使用真空灭弧室作为开关灭弧元件，将真空灭弧室及一次导电回路固封在环氧树脂壳体或不锈钢气箱中。由于环氧树脂壳体或不锈钢气箱为密封设置，其内部负荷电流产生的热量只能通过有限的对流、传导和辐射进行散热，因此，开关设置的内部结构在运行中常出现温升过高的问题。过高的温度或长时间发热不仅会降低开关设备的使用性能，还会缩短开关设备的使用寿命。若将开关设备使用在高海拔地区，由于高海波地区的空气稀薄，则开关设备的散热能力进一步降低。因此，亟待一种可对开关上设备进行温升控制装置。

发明内容

本申请提供了一种液态金属散热器，以解决现有的气体绝缘金属封闭开关设备的柜内温升过高的问题。

本申请提供了一种液态金属散热器，用于气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，包括置于气体绝缘金属封闭开关设备内部的换热件以及置于外部环境中的散热件，所述换热件与所述散热件内均设有容纳腔，所述换热件的容纳腔与所述散热件的容纳腔通过循环管道相连通；

所述换热件的形状与气体绝缘金属封闭开关设备的内部结构相匹配，所述换热件的容纳腔内盛放有用于置换气体绝缘金属封闭开关设备的内部热量的液体金属，置换热量后的液体金属通过所述循环管道流至所述散热件的容纳腔，并在所述散热件内将置换的热量散发至外界环境中；

所述循环管道上还设有驱动泵，所述驱动泵用于使液态金属在所述换热件与所述散热件之间形成循环。

可选地，液体金属为常温下呈现液态的金属。

可选地，液体金属包括镓、汞与镓基二元合金。

可选地，所述散热件为散热翅片。

可选地，所述液态金属散热器还包括与散热件贴临设置的风扇，所述风扇用于对所述散热件进行散热。

可选地，所述换热件的形状与气体绝缘金属封闭开关设备的内部结构相匹配，具体为，所述换热件为散热翅片，且散热翅片与气体绝缘金属封闭开关设备内部器件之间存在防电安全距离。

可选地，所述换热件外周设有网状金属屏蔽罩。

本申请提供一种液态金属散热器，包括换热件、散热件、循环管道以及驱动泵等构件，通过上述构件的配合，并利用液态金属熔点低、高温热导率高的物理特性，为气体绝缘金属封闭开关设备的柜内进行降温，有效解决气体绝缘金属封闭开关设备柜内温升过高的问题。

本申请的液态金属散热器中，采用液态金属作为循环冷却液，相比于传统的空气、水、非金属介质等冷却介质，液态金属具有更高的热导率，因此，具有更高效的热量输运与极限散热能力。另外，液态不易蒸发、不易泄露、安全无毒且物化性质稳定，可保证散热器的高效、长期、稳定运行。

附图说明