【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統，尤其涉及一種有冷卻能力的跌落式熔斷器用熔管。
技術介紹
1、電力系統的安全運行離不開過載保護設備，其中跌落式熔斷器扮演著至關重要的角色。這種裝置的核心優勢在于能在電流超出預設值時快速切斷電路，有效保障設備和線路安全。同時因其有一個明顯的斷開點，可以給檢修段線路和設備創造一個安全的作業環境。因此，跌落式熔斷器的可靠性對電力系統的輸電安全性具有十分重要的意義。從以往的統計中可明顯地看出，在每年的7、8月間，氣溫高、用電負荷大、配變負載上升快，熔絲熔斷掉管故障集中多發。這說明了存在熔絲不正常熔斷情況，其原因之一是隨著環境溫度的增高，熔絲在熔管內的溫升明顯，導致熔絲長期過熱熔斷。另外，熔管在正常工作起保護動作時，產生大量高溫氣體，要求熔管不但要阻燃，還要防止燒廢熔管。熔管處于高溫狀態，易發生燒廢熔管故障。
2、分析熔絲在熔管中非正常熔斷故障，發現其主要原因為：常見的跌落式熔斷器的熔管采用光管，光管換熱能力差，導致熔管管內溫度嚴重高于環境溫度，高溫環境不利于熔絲正常工作，熔絲往往在電流未超過額定電流的情況下熔斷，造成各類損失和資源浪費。因此，為解決這一常見問題，有必要設計一種有冷卻能力的跌落式熔斷器用熔管。
技術實現思路
1、本專利技術基于增加熔管外表面傳熱面積，引導自然對流流動強化傳熱的原理，通過在熔絲管表面設置一種結構獨特的肋片增強熔絲管的對流換熱能力，降低熔絲管內部溫度，使熔絲在較低的溫度下工作，防止因為熔絲管內熱量積聚使得熔絲在電流未超過額定電流的
2、本專利技術的技術方案：熔管上裝有拓展熔管外表面面積及引導自然對流流向的翅片，自然對流產生的氣流經熔管外表面及翅片表面帶走熱量，翅片上設置凸波紋和凹波紋進一步強化傳熱，與熔管外表面相貫通孔為橢圓內孔，橢圓內孔的內孔長軸沿重力方向、內孔短軸平行于地面，翅片外緣形狀是橢圓，橢圓的長軸也沿重力方向、短軸也平行地面。這樣的結構能保證翅片大面垂直水平面，有利于在翅片大面上產生較強的自然對流，強化對流傳熱。
3、橢圓內孔的長軸為 d/cos( α)，這里 d為熔管外徑，內孔短軸長度也為 d， α是熔管軸線與水平面的交角，橢圓的長軸為 d/cos( α)的 β倍，短軸為(1+(β-1)cos(α))× d，這里 β取值范圍為1.2—1.8， α的取值為絕緣子安裝后其軸與水平面的夾角。
4、翅片2上凸波紋的波峰連線在以0.5（1＋ β）× d/cos(α)+ a為長軸、0.5（2＋ β）× d＋ a為短軸的橢圓上，凹波紋的波谷連線在以0.5（1＋ β）× d/cos( α)－ a為長軸、0.5（2+ β）× d－ a為短軸的橢圓上，波峰連線的長度為 d/cos( α)，波谷連線的長度為 d/cos( α)， a是凸波紋和凹波紋的寬度，凸波紋與過橢圓短軸且垂直橢圓長軸面相切的凸波紋交線可以是多種型線，比如圓弧形，凹波紋4的與過橢圓短軸且垂直橢圓長軸面相切的凹波紋交線可以是多種型線，比如圓弧形，凸波紋3和凹波紋4的波幅為 h，取值0.6 a～0.8 a。這樣的結構增加對自然對流流動產生的擾動，提高肋表面對流傳熱系數1.15～1.2倍。
5、橢圓內孔有一環凸臺來定位相鄰翅片的間距 pf， pf在0.2 d～0.5 d之間取值，翅片的厚度為1.5?mm～2.5?mm。這樣保證了翅片能有較高的肋效率，提高肋面積傳熱的有效性，還使得熔管外傳熱表面面積增加3倍以上。翅片材質選取與熔管好連接的材質，連接方式可以是膠粘工藝等，保證了較高的翅片肋效率，還降低了翅片與熔管的接觸熱阻。。
6、本專利技術的有益效果：通過在熔絲管表面設置一種結構獨特的肋來增加熔絲管的對流換熱面積，引導自然對流產生的流動，增強熔管的對流換熱能力，以降低熔管內部溫度，防止熔管中熔絲非正常熔斷及熔管燒毀，從而提高跌落式熔斷器的可靠性和安全性。
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1.一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特征在于：熔管（1）上裝有拓展熔管（1）外表面面積及引導自然對流流向的翅片（2），自然對流產生的氣流經熔管（1）外表面及翅片（2）表面帶走熱量，翅片（2）上設置凸波紋（3）和凹波紋（4）進一步強化傳熱，與熔管（1）外表面相貫通孔為橢圓內孔（5），橢圓內孔（5）的內孔長軸（6）沿重力方向、內孔短軸（7）平行于地面，翅片（2）外緣形狀是橢圓（8），橢圓（8）的長軸（9）也沿重力方向、短軸（10）也平行地面。
2.根據權利要求1所述的一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特征在于：橢圓內孔（5）的長軸（6）為?d/cos(α)，這里d為熔管外徑，內孔短軸（7）長度也為d，α是熔管軸線與水平面的交角，橢圓（8）的長軸（9）為d/cos(α)的β倍，短軸（10）為(1+(β-1)cos(α))×d，這里β取值范圍為1.2～1.8，α的取值為絕緣子（11）安裝后其軸與水平面的夾角。
3.根據權利要求2所述的一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特征在于：凸波紋（3）的波峰連線（12）在以0.5（1＋β）×d/cos(α)+a為
4.根據權利要求2所述的一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特征在于：凸波紋（3）與過橢圓短軸且垂直橢圓長軸面相切的凸波紋交線（15）為圓弧形，凹波紋（4）的與過橢圓短軸且垂直橢圓長軸面相切的凹波紋交線（16）為圓弧形，凸波紋（3）和凹波紋（4）的波幅為h，h取值0.6a～0.8a，a是凸波紋（3）和凹波紋（4）的寬度（14）。
5.根據權利要求2所述的一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特性在于：翅片（2）橢圓內孔（5）有一環凸臺（17）來定位相鄰翅片（2）的間距pf（18），pf在0.2d～0.5d之間取值。
6.根據權利要求5所述的一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特性在于：翅片（2）的厚度為1.5?mm～2.5?mm。
7.根據權利要求1所述的一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特性在于：翅片（2）材質選取與熔管好連接的材質，連接方式采用膠粘工藝。
...【技術特征摘要】
1.一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特征在于：熔管（1）上裝有拓展熔管（1）外表面面積及引導自然對流流向的翅片（2），自然對流產生的氣流經熔管（1）外表面及翅片（2）表面帶走熱量，翅片（2）上設置凸波紋（3）和凹波紋（4）進一步強化傳熱，與熔管（1）外表面相貫通孔為橢圓內孔（5），橢圓內孔（5）的內孔長軸（6）沿重力方向、內孔短軸（7）平行于地面，翅片（2）外緣形狀是橢圓（8），橢圓（8）的長軸（9）也沿重力方向、短軸（10）也平行地面。
2.根據權利要求1所述的一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特征在于：橢圓內孔（5）的長軸（6）為?d/cos(α)，這里d為熔管外徑，內孔短軸（7）長度也為d，α是熔管軸線與水平面的交角，橢圓（8）的長軸（9）為d/cos(α)的β倍，短軸（10）為(1+(β-1)cos(α))×d，這里β取值范圍為1.2～1.8，α的取值為絕緣子（11）安裝后其軸與水平面的夾角。
3.根據權利要求2所述的一種跌落式熔斷器用有冷卻能力的熔管，其特征在于：凸波紋（3）的波峰連線（12）在以0.5（1＋β）×d/cos(α)+a為長軸、0.5（2＋β）×d＋a為短軸的橢圓上，凹波紋（4）的波谷...
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝金鵬，張素慧，滕玉林，呂巖婷，李軍，高健，蔣菲，張兆鈺，吳金花，張光儒，
申請(專利權)人：國網甘肅省電力公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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