заключенные в корпус коммутационные аппараты с теплоотражающими элементами

Формула изобретения

1. Секция (1) высоковольтной установки для пропускания и/или коммутации высоких токов и/или напряжений, содержащая рабочие средства (20, 21, 22), по меньшей мере, для трех фаз (R, S, Т), причем рабочие средства (20, 21, 22) расположены в корпусах (3) и закрыты крышками (3а), а соседние корпуса (3) находятся в теплообмене между собой через соответственно, по меньшей мере, одну боковую стенку (30b), причем между двумя боковыми стенками (30b) расположены, по меньшей мере, две промежуточные пластины, служащие для поглощения тепла, по меньшей мере, от одной боковой стенки (30b) и для отдачи тепла вертикально восходящему между боковыми стенками (30b) воздушному потоку (9), причем, по меньшей мере, одна из, по меньшей мере, двух промежуточных пластин представляет собой отклоняющую поток излучательную пластину (5, 50, 51, 52), которая в зоне (5е) выхода воздуха вблизи крышек (3а) корпусов имеет, по меньшей мере, один отгиб (50а) для направления, по меньшей мере, одной части восходящего воздушного потока (9), по меньшей мере, к одной из крышек (3а) корпусов и для обтекания крышки (3а).

2. Секция по п.1, отличающаяся тем, что излучательная пластина (5, 50, 51, 52)

а) во избежание омических потерь электрически изолирована от корпуса (3) и имеется уравнивание потенциалов;

б) изолирована от корпуса (3) в отношении теплопроводности и/или

в) для дополнительной теплоотдачи за счет теплопроводности (Q _WL') находится в термической проводимости с тепловой впадиной (8).

3. Секция по п.1, отличающаяся тем, что для блокирования вертикально восходящего внутреннего воздушного потока (9i) между боковой стенкой (30b) корпуса и соответствующей излучательной пластиной (5, 50, 51, 52) отгиб (50а) имеет с крышкой (3а) корпуса или верхним участком (5е) боковой стенки (30b) соединение (500b) с геометрическим замыканием.

4. Секция по п.2, отличающаяся тем, что для блокирования вертикально восходящего внутреннего воздушного потока (9i) между боковой стенкой (30b) корпуса и соответствующей излучательной пластиной (5, 50, 51, 52) отгиб (50а) имеет с крышкой (3а) корпуса или верхним участком (5е) боковой стенки (30b) соединение (500b) с геометрическим замыканием.

5. Секция по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что

а) между двумя соседними боковыми стенками (30b) корпусов расположены две излучательные пластины (5, 50, 51, 52), каждая из которых имеет обращенную к соответствующей боковой стенке (30b) корпуса внутреннюю сторону (5а) и обращенную к другой излучательной пластине (5, 50, 51, 52) внешнюю сторону (5b), и

б) каждая излучательная пластина (5, 50, 51, 52) имеет отогнутый к соответствующей боковой стенке (30b) корпуса отгиб (50а).

6. Секция по п.5, отличающаяся тем, что

а) между боковой стенкой (30b) корпуса и, по меньшей мере, одной из излучательных пластин (5, 50, 51, 52) на внутренней стороне (5а) излучательной пластины (5, 51, 52) установлены воздухонаправляющие структуры (51а) с возможностью создавать внутренний воздушный поток (10), обеспечивая при этом боковое отклонение указанного потока и/или

б) между обеими излучательными пластинами (5, 51, 52) на внешней стороне (5b), по меньшей мере, одной из излучательных пластин (5, 51, 52) установлены завихряющие структуры (51b, 51с) с возможностью создавать вертикальный внешний воздушный поток (9), обеспечивая при этом перемешивание указанного потока.

7. Секция по п.1, отличающаяся тем, что

а) крышка (3а) корпуса имеет в краевой зоне над боковой стенкой (30b) уплощение (30а), а соответствующие отгибы (50а) расположены, в основном, по одной линии с уплощением (30а) и/или

б) на крышках (3а) корпусов, в частности на уплощении (30а) крышек (3а), расположены пассивные охлаждающие элементы (6), обтекаемые восходящим, направляемым излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) частичным воздушным потоком (9).

8. Секция по п.2, отличающаяся тем, что

а) крышка (3а) корпуса имеет в краевой зоне над боковой стенкой (30b) уплощение (30а), а соответствующие отгибы (50а) расположены, в основном, по одной линии с уплощением (30а) и/или

б) на крышках (3а) корпусов, в частности на уплощении (30а) крышек (3а), расположены пассивные охлаждающие элементы (6), обтекаемые восходящим, направляемым излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) частичным воздушным потоком (9).

9. Секция по п.5, отличающаяся тем, что

а) крышка (3а) корпуса имеет в краевой зоне над боковой стенкой (30b) уплощение (30а), а соответствующие отгибы (50а) расположены, в основном, по одной линии с уплощением (30а) и/или

б) на крышках (3а) корпусов, в частности на уплощении (30а) крышек (3а), расположены пассивные охлаждающие элементы (б), обтекаемые восходящим, направляемым излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) частичным воздушным потоком (9).

10. Секция по п.6, отличающаяся тем, что

а) крышка (3а) корпуса имеет в краевой зоне над боковой стенкой (30b) уплощение (30а), а соответствующие отгибы (50а) расположены, в основном, по одной линии с уплощением (30а) и/или

б) на крышках (3а) корпусов, в частности на уплощении (30а) крышек (3а), расположены пассивные охлаждающие элементы (6), обтекаемые восходящим, направляемым излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) частичным воздушным потоком (9).

11. Секция по п.7, отличающаяся тем, что

а) отгибы (50а) имеют на воздухонаправляющей внешней кромке вырезы (500с) на тех участках, где на крышках (3а) корпусов отсутствуют охлаждающие элементы (6), с возможностью беспрепятственно пропускать вертикально восходящий там воздушный поток (9i), и/или

б) расположенные на крышках (3а) корпусов охлаждающие элементы имеют охлаждающие ребра (б), расположенные в вертикальных плоскостях.

12. Секция по п.9, отличающаяся тем, что

а) отгибы (50а) имеют на воздухонаправляющей внешней кромке вырезы (500с) на тех участках, где на крышках (3а) корпусов отсутствуют охлаждающие элементы (6), с возможностью беспрепятственно пропускать вертикально восходящий там воздушный поток (9i), и/или

б) расположенные на крышках (3а) корпусов охлаждающие элементы имеют охлаждающие ребра (6), расположенные в вертикальных плоскостях.

13. Секция по п.10, отличающаяся тем, что

а) отгибы (50а) имеют на воздухонаправляющей внешней кромке вырезы (500с) на тех участках, где на крышках (3а) корпусов отсутствуют охлаждающие элементы (6), с возможностью беспрепятственно пропускать вертикально восходящий там воздушный поток (9i), и/или

б) расположенные на крышках (3а) корпусов охлаждающие элементы имеют охлаждающие ребра (6), расположенные в вертикальных плоскостях.

14. Секция по одному из пп.1-3, 7, 11, отличающаяся тем, что

а) между излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) и соответствующими боковыми стенками (30b) корпусов и/или между излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) выбрано достаточное расстояние (d ₁, d₂) с возможностью образования свободного потока (9, 9i, 10) в пограничном слое и/или

б) излучательные пластины (5, 50, 51, 52) закреплены между боковыми стенками (30b) корпусов так, что конвективный воздушный поток (9, 9i, 10) является в значительной степени ненарушенным.

15. Секция по п.5, отличающаяся тем, что

а) между излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) и соответствующими боковыми стенками (30b) корпусов и/или между излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) выбрано достаточное расстояние (d₁ , d₂) с возможностью образования свободного потока (9, 9i, 10) в пограничном слое и/или б) излучательные пластины (5, 50, 51, 52) закреплены между боковыми стенками (30b) корпусов так, что конвективный воздушный поток (9, 9i, 10) является в значительной степени ненарушенным.

16. Секция по п.6, отличающаяся тем, что

а) между излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) и соответствующими боковыми стенками (30b) корпусов и/или между излучательными пластинами (5, 50, 51, 52) выбрано достаточное расстояние (d₁, d ₂) с возможностью образования свободного потока (9, 9i, 10) в пограничном слое и/или

б) излучательные пластины (5, 50, 51, 52) закреплены между боковыми стенками (30b) корпусов так, что конвективный воздушный поток (9, 9i, 10) является в значительной степени ненарушенным.

17. Секция по п.1, отличающаяся тем, что

а) излучательные пластины (5, 50, 51, 52) являются металлическими пластинами, в частности окрашенными белым цветом алюминиевыми листами, с электрически изолированной подвеской и/или пластиковыми пластинами и/или

б) имеются три фазы (R, S, Т), и между средней (S) и обеими внешними (R, Т) фазами расположены по две излучательные пластины (5, 50, 51, 52) и/или

в) рабочие средства (20, 21, 22) являются коммутационными аппаратами (20, 21, 22) высокого тока, в частности генераторными выключателями (20, 21, 22), или коммутационными аппаратами высокого напряжения.

18. Излучательная пластина для секции (1) установки по одному из пп.1-17.

19. Электрическая установка, в частности, коммутационная установка высокого или среднего напряжения, отличающаяся тем, что она содержит секцию (1) по одному из пп.1-18.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области первичной техники для генераторных и распределительных установок, в частности к коммутационным аппаратам для высоких токов или напряжений в установках высокого или среднего напряжения. Оно исходит из устройства для пропускания и/или коммутации высоких токов или напряжений, в частности коммутационного аппарата, а также из электрической установки с таким устройством согласно ограничительной части независимых пунктов формулы.

Из уровня техники известны различные высоковольтные и высокоамперные коммутационные аппараты. Очень высоким термическим нагрузкам подвержены особенно заключенные в корпус высокоамперные выключатели между генератором и высоковольтным трансформатором, так называемые генераторные выключатели. Мощность заключенных в корпус электрических рабочих средств определяется допустимой максимальной температурой. Во время работы на номинальном токе эта температура не должна превышаться, что ограничивает максимальный номинальный ток коммутационного аппарата.

При пассивном охлаждении возникающее при работе тепло отдается в окружающее пространство за счет теплопередачи посредством конвекции, теплопроводности и теплового излучения. В трехфазных устройствах с однофазно заключенными в корпус системами, такими как высокоамперные коммутационные аппараты, средняя фаза в отношении нагрева нагружена сильнее всего. Там через боковые стенки невозможна теплоотдача за счет излучения, поскольку корпусные температуры средней и внешних фаз одинаковы. У средней фазы теплоотдача происходит за счет конвекции и теплопроводности. У двух внешних фаз теплоотдача может происходить на боковой стенке полностью, например за счет конвекции и излучения.

При повышении теплоотдачи возрастает нагрузочная способность рабочего средства по номинальному току. Для этой цели известны устройства активного воздушного охлаждения с охлаждающими агрегатами или кондиционерами. Недостатками являются опасность выходов из строя системы охлаждения и, тем самым, низкая привлекательность для покупателей.

В ЕР 1022830 раскрыта секция электрической высоковольтной установки с активными охлаждающими средствами. Охлаждающие средства состоят из двух вентиляторов, которые внутри корпуса генераторного выключателя создают циркуляцию воздуха и тем самым улучшают теплоотдачу от проводника корпусу. У трехфазно расположенных рядом друг с другом генераторных выключателей соседние боковые стенки корпуса образуют два канала по типу дымовой трубы, в которых происходит естественная или поддерживаемая внешними вентиляторами конвекция. Посредством одной или двух перегородок между соседними боковыми стенками корпуса он может дополнительно за счет теплопроводности и теплового излучения поглощать тепловую энергию и отводить ее вместе с конвективным воздушным потоком вверх. Раскрыты также перегородки с увеличивающими их поверхность средствами для улучшения теплоотдачи конвективному потоку. В частности, раскрыты перегородки с вертикально направленными продольными ребрами или вертикальной структурой с узкими или широкими гофрами, посредством которых образованы вертикально направленные отводящие каналы.

Задача настоящего изобретения состоит в создании электрических рабочих средств для пропускания и/или коммутации высоких токов и/или напряжений и электрической высоковольтной установки с такими рабочими средствами, которые отличались бы улучшенной мощностью и/или более компактной конструкцией. Эта задача решается согласно изобретению посредством признаков независимых пунктов формулы.

В соответствии с первым аспектом изобретения предлагается секция электрической высоковольтной установки для пропускания и/или коммутации высоких токов, и/или напряжений, содержащая электрические рабочие средства, по меньшей мере, для трех фаз, причем рабочие средства расположены в корпусах и закрыты крышками, а соседние корпуса находятся в теплообмене между собой через соответственно, по меньшей мере, одну боковую стенку, причем между двумя боковыми стенками расположены, по меньшей мере, две промежуточные пластины, служащие для поглощения тепла, по меньшей мере, от одной боковой стенки и для отдачи тепла вертикально восходящему между боковыми стенками воздушному потоку, причем, по меньшей мере, одна из, по меньшей мере, двух промежуточных пластин представляет собой отклоняющую поток излучательную пластину, которая в зоне выхода воздуха вблизи крышек корпусов имеет, по меньшей мере, один отгиб для направления, по меньшей мере, одной части восходящего воздушного потока, по меньшей мере, к одной из крышек корпусов и для обтекания крышки. Корпуса находятся по отношению друг к другу в достаточной пространственной близости, что предотвращает непосредственное тепловое излучение в окружающее пространство за счет обращенных друг к другу боковых стенок. По меньшей мере, одна отклоняющая поток излучательная пластина канализирует вертикальный воздушный поток согласно изобретению в направлении крышки, которая в результате этого испытывает лучшее охлаждение. В этой секции установки теплоотдача улучшается, следовательно, простым образом за счет пассивного охлаждения. Установка может нести, тем самым, более высокие рабочие токи и/или может быть выполнена меньших габаритов.

В примере выполнения по пункту 2 формулы изобретения излучательные пластины защищены от нагрева индуктивными потоками, протекающими через корпус, или от нагрева за счет притока тепла, или они дополнительно пассивно охлаждаются за счет отвода тепла в окружающее пространство.

Пример выполнения по пункту 3 формулы изобретения имеет то преимущество, что вертикальный внутренний воздушный поток блокируется, с тем чтобы предотвратить обтекание более сильно нагретым внутренним воздушным потоком и обеспечить только обтекание более холодным внешним воздушным потоком.

Примеры выполнения по пунктам 4 и 5 формулы изобретения имеют то преимущество, что за счет пары излучательных пластин независимо друг от друга могут быть отклонены или направлены, в целом, более теплый внутренний и, в целом, более холодный внешний воздушные потоки, так что как можно более сильный и одновременно как можно более холодный воздушный поток обтекает зону крышек корпусов.

В пунктах 6 и 7 формулы изобретения раскрыто предпочтительное взаимодействие отклоняющих воздушный поток радиаторов с пассивными радиаторами на крышке корпуса рабочих средств.

В пунктах 8 и 9 формулы изобретения приведены критерии предпочтительного выполнения и расположения излучательных пластин.

Объектами изобретения являются также сами излучательные пластины и электрическая установка, содержащая заключенные в корпуса рабочие средства с излучательными пластинами согласно изобретению.

Другие выполнения, преимущества и применения изобретения приведены в нижеследующем описании и на чертежах.

Фиг.1: в сечении трехфазное генераторное выключающее устройство с отогнутыми согласно изобретению излучательными пластинами между фазами.

Фиг.2a-2d: примеры выполнения излучательных пластин.

Фиг.3, 4: схематично тепловой баланс с одной или двумя излучательными пластинами между фазами.

Фиг.5: расчеты теплового баланса с излучательной пластиной и без нее.

На фигурах одни и те же детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На фиг.1 в сечении изображена секция 1 3-фазной установки высокого или среднего напряжения с электрическими рабочими средствами 20, 21, 22. Такая установка пригодна для передачи большой электрической мощности в диапазоне от мега- до гигаватт. Возникающие при этом токи и напряжения лежат соответственно в кА- и кВ-диапазоне. Типичная установка содержит многофазные выводы генератора, в которых в отдельных фазах R, S, T возникают рабочие токи от 5 до 30 кА и рабочие напряжения, например, от 10 до 36 кВ. Такая высоковольтная установка содержит секции 1, в которых вследствие относительно высоких токовых потерь происходит сильный нагрев. Значительному нагреву подвержены в секции 1 контактные переходы, например места коммутаций. Образовавшееся во внутреннем проводнике 4 тепло отдается выводам за счет теплопроводности и корпусу 3 за счет естественной конвекции и излучения.

Рабочими средствами 20, 21, 22 могут быть, следовательно, электрические аппараты, коммутационные аппараты, провода, отрезки проводов и т.п., которые нагружены высокими длительными токами при высоких напряжениях и соответственно термически нагреваются. В частности, речь идет о коммутационных аппаратах на высокие напряжения или коммутационных аппаратах на высокие токи, таких как генераторные выключатели 20, 21, 22, которые изображены в качестве примера. Каждый генераторный выключатель 20, 21, 22 содержит внутренний проводник 4 для токопропускания в одной из фаз R, S, T и корпус 3 с крышкой 3a и, например, ванно- или U-образной нижней частью. Через корпус 3 на потенциал земли течет встречный ток, экранирующий наружу магнитные поля тока через внутренний проводник 4. Фазы генераторного выключателя 20, 21, 22 расположены рядом друг с другом на полюсной раме 7.

На фиг.1 между соседними и, по меньшей мере, частично обращенными друг к другу боковыми стенками 30b корпуса расположено по две излучательные пластины 5, 50, 51, 52. Излучательные пластины 5, 50, 51, 52 имеют обычно большую в отношении поверхности протяженность параллельно боковой стенке 30b корпуса и выполнены относительно тонкими вдоль линии соединения двух соседних корпусов 3, 3 или фаз R, S, T. Если имеется точно три фазы R, S, T, то между средней фазой S и обеими внешними фазами R, T должно быть расположено соответственно, по меньшей мере, две и преимущественно точно две излучательные пластины 5, 50, 51, 52. На наружных стенках внешних фаз R, T излучательные пластины не размещают. Здесь и без излучательных пластин обеспечен теплообмен с окружающим пространством за счет излучения, поскольку температура окружающего пространства всегда ниже, чем температура излучательных пластин. Размещенные на наружных стенках внешнего корпуса 3 излучательные пластины действовали бы даже как экран и ухудшали бы теплоотдачу.

Между соседними боковыми стенками 30b корпуса возникает вертикально восходящий по типу дымовой трубы воздушный поток 9, 9i, так что дальнейшая теплопередача от излучательной пластины 5 к окружающему пространству происходит только за счет конвекции. Излучательные пластины 5 имеют пониженную относительно боковой стенки корпуса температуру, поскольку через них не протекает ток, они нагреваются только за счет излучения от боковых стенок 30b корпуса и к тому же хорошо охлаждаются за счет конвекции 9, 9i, 10. Благодаря этому теплообменный процесс может происходить за счет излучения от боковой стенки 30b в направлении излучательной пластины 5.

Согласно изобретению каждая излучательная пластина 5 содержит в зоне 5е выхода воздуха вблизи крышки 3a корпуса, по меньшей мере, один отгиб 50а для ведения, по меньшей мере, части восходящего воздушного потока 9 в направлении, по меньшей мере, одной крышки 3a корпуса, в частности своей или следующей крышки 3a, и для обтекания этой крышки 3a. Первичная функция излучательных пластин 5 состоит в том, чтобы повысить лучистый теплообмен между двумя поверхностями 30b с одинаковой температурой, а именно боковыми стенками 30b. Благодаря выполнению излучательных пластин 5 в виде отклоняющего поток элемента 5 дополнительно улучшается теплоотдача обтекаемым крышкам 3a. Ниже рассматриваются предпочтительные примеры выполнения.

Излучательная пластина 5, 50, 51, 52 электрически изолирована от корпуса 3; 3а, 3b во избежание омических потерь в ней. Как правило, излучательная пластина 5, 50, 51, 52 изолирована тогда от корпуса 3 также в отношении теплопроводности. Для этого излучательную пластину 5 удерживают на боковой стенке 3b корпуса посредством изолирующей распорки или монтажного болта 5с. Преимущественно имеется теплопроводящее присоединение 5d излучательной пластины 5 к тепловой впадине 8 вне рабочего средства 20, 21, 22. Излучательная пластина 5 может иметь охлаждающие ребра (не показаны).

Излучательные пластины 5, 50, 51, 52 могут быть изготовлены из любого материала, например из металла и/или пластика. Коэффициент поглощения излучения должен быть выбран для инфракрасного теплового излучения (ИК-излучение) высоким, например >0, 9 или идеально =0 для черного излучателя. Особенно пригодной является излучательная пластина 5, 50, 51, 52 из алюминиевого листа, поверхность которого обработана и который имеет за счет этого повышенный коэффициент поглощения ИК-излучения. Для применений на открытом воздухе поверхность должна быть белой, с тем чтобы минимизировать нагрев солнечным светом. Подвеска в случае металлической пластины должна быть электрически изолирующей. Для уравнивания потенциалов, однако, по меньшей мере, в одном месте, например посредством металлического винта, должно быть создано проводящее соединение с потенциалом корпуса. У излучательной пластины 5, 50, 51, 52 из пластика подвеска не должна оказывать ни изолирующее, ни уравнивающее потенциалы действие.

Для блокирования вертикально восходящего внутреннего воздушного потока 9i между боковой стенкой 30b и соответствующей излучательной пластиной 5, 50 отгиб 50а может иметь с крышкой 3a корпуса или верхним участком 5е боковой стенки 30b соединение 500b с геометрическим замыканием (см. фазу Т на фиг.1).

На фиг.1 между двумя соседними боковыми стенками 30b корпусов расположены точно две излучательные пластины 5, 50, 51, 52 с отгибами 50а. При этом каждый отгиб 50а может быть направлен к соответствующей боковой стенке 30B. Число излучательных пластин 5, 50, 51, 52 определяет теплоотдачу системы. По расчетам теплоотдачу можно повысить на 23%, если вместо одной излучательной пластины установить две. Можно также разместить между двумя корпусами 3, 3 более двух излучательных пластин 5, 50, 51, 52. Средние излучательные пластины могут быть выполнены без отгибов. Оптимизирующие расчеты показали, однако, что для теплоотдачи достаточно, если между двумя фазами R, S; S, T разместить точно две излучательные пластины 5, 50, 51, 52.

За счет расположения двух излучательных пластин 5, 50, 51, 52 можно достичь того, чтобы более холодный воздух между излучательными пластинами 5, 50, 51, 52 не отклонялся к крышке 3a корпуса и чтобы более теплый воздух 10 между каждой излучательной пластиной 5, 50, 51, 52 и соответствующей боковой стенкой 30b корпуса не восходил, а стекал вдоль излучательной пластины 5, 50, 51, 52 вперед и/или назад. Для этого следует выбрать подходящее отношение высоты излучательных пластин 5, 50, 51, 52 к их ширине. Две излучательные пластины 5, 50, 51, 52 расположены обычно в основном параллельно друг другу. Каждая из них имеет обращенную к соответствующей боковой стенке 30b корпуса внутреннюю сторону 5 а и обращенную к другой излучательной пластине 5, 50, 51, 52 внешнюю сторону 5b. Для создания горизонтального внутреннего воздушного потока 10 между боковой стенкой 30b корпуса и, по меньшей мере, одной из излучательных пластин 5, 50, 51, 52 на внутренней стороне 5а излучательной пластины 5, 51, 52 могут быть предусмотрены воздухонаправляющие структуры 51 а для бокового отклонения внутреннего воздушного потока 10 в горизонтальном направлении.

Для этого на фиг.2а изображены отогнутые вбок крыловидные отгибы 51а. Отгибы 51а способствуют стеканию вперед и/или назад даже при невыгодном отношении высоты излучательных пластин 5, 50, 51, 52 к их ширине. В качестве альтернативы или дополнительно для создания турбулентного вертикального внешнего воздушного потока 9 между обеими излучательными пластинами 5, 51, 52 на внешней стороне 5b, по меньшей мере, одной из излучательных пластин 5, 51, 52 могут быть предусмотрены завихряющие структуры 51b, 51с для перемешивания вертикального внешнего воздушного потока 9. Для этого на фиг.2b изображены короткие, преимущественно случайно ориентированные и случайно расположенные крылья 51b. На фиг.2с изображен горизонтально гофрированный гофролист 51с, который также служит для завихрения и перемешивания вертикального внешнего воздушного потока 9. Горизонтально гофрированные структуры 51с могут быть предусмотрены также на внутренней стороне 5а излучательных пластин 5, 52. 3a счет турбулентности улучшается конвективная теплоотдача.

Крышка 3a корпуса имеет преимущественно в одной краевой зоне над боковой стенкой 30b уплощение 30а, причем отгиб 50а расположен, в основном, по одной линии с уплощением 30а. Предпочтительно уплощение ориентировано под углом 45°±10° между горизонтальной протяженностью крышки 3a или верхней частью крышки и вертикальной протяженностью боковой стенки 30b корпуса. Точно так же на крышке 3a корпуса, в частности на уплощении 30а, могут быть расположены пассивные охлаждающие элементы 6, обтекаемые восходящим, направляемым излучательной пластиной 5, 50, 51, 52 частичным воздушным потоком 9.

На фиг.2d отгиб 50а может иметь на воздухонаправляющей внешней кромке вырезы 500с на тех участках, где на крышке 3a корпуса отсутствуют охлаждающие элементы 6, чтобы беспрепятственно пропускать вертикально восходящий там воздушный поток 9i. К тому же охлаждающими элементами являются предпочтительно охлаждающие ребра 6, расположенные в вертикальных плоскостях. T₁ обозначает температуру более теплого внутреннего воздушного потока 10, 9i, а Т ₂ - температуру менее теплого внешнего воздушного потока 9. Как правило, между T₁ и Т ₂ могут устанавливаться разности температур до 10°С.

На фиг.3 и 4 схематично показан тепловой баланс при использовании одной или двух излучательных пластин 5. При этом d обозначает расстояние между соседними боковыми стенками 30b корпуса, D - полюсный шаг, Q_k1 - конвективную теплоотдачу от боковой стенки 30b, Q_k2 - конвективную теплоотдачу от внутренней стороны 5а излучательной пластины 5, Q₁₂ - конвективную теплоотдачу от внешней стороны 5b излучательной пластины 5, Q₁₂ - отдачу теплоты излучения от боковой стенки 30b излучательной пластине 5, Q_WL' - отдачу теплопроводности от излучательной пластины 5 окружающему пространству или тепловой впадине 8, T_SP - температуру излучательной пластины, Т_U - температуру окружающего пространства, T_W - температуру боковой стенки. Обычными допустимыми предельными температурными значениями являются 105°С в местах контакта внутреннего проводника 4, 90°С - на внутреннем проводнике 4 отвода и T _W - 70°С. Теоретические расчеты показали, что излучательные пластины 5 приводят к снижению температуры на внутреннем проводнике 4 до 2°С. Экспериментально было подтверждено 1,5°С. 3a счет излучательных пластин 5, 50, 51, 52 согласно изобретению была не только снижена температура внутреннего проводника 4, но и также температура T_W боковой стенки 30b корпуса. Таким образом, допустимый номинальный ток для рассматриваемого типа генераторного выключателя может быть повышен без активного охлаждения.

На фиг.5 для устройства по фиг.4 с двумя излучательными пластинами 5 и без них показано результирующее отраженное количество тепла Q₁₂ на единицу площади боковой стенки 30b как функция расстояния d между соседними боковыми стенками 30B. Для расстояний d<55 см, что соответствует полюсному шагу D<1620 мм, теплоизлучение значительно улучшено за счет излучательной пластины 5, 50, 51, 52. Излучательные пластины 5, 50, 51, 52 должны быть размещены только тогда, когда отсутствует достаточный пространственный угол, под которым от боковой стенки 30b корпуса между двумя фазами R, S, T видна поверхность с температурой окружающего пространства или, в целом, с температурой ниже температуры T _W. Размещение излучательных пластин 5, 50, 51, 52 зависит, следовательно, от межфазного расстояния или полюсного шага D. Существует минимальный полюсный шаг D, начиная с которого можно отказаться от излучательных пластин. Если расстояние между двумя излучательными пластинами не мало по сравнению с габаритами, то за счет излучения фону может быть отдано достаточно тепла. Поскольку температура Т_U окружающего пространства всегда ниже температуры T_SP излучательных пластин, размещенные излучательные пластины также действовали бы в качестве экрана.

С другой стороны, расстояние d ₁ между излучательной пластиной 5, 50, 51, 52 и боковой стенкой 30b корпуса или расстояние d₂ между излучательными пластинами 5, 50, 51, 52 должно быть выбрано достаточно большим, чтобы мог образоваться поток 9, 9i, 10 в пограничном слое. Рассчитанное минимальное расстояние, включая припуск безопасности, составляет 40 мм. У расположенных слишком близко друг к другу излучательных пластин 5, 50, 51, 52 из-за ухудшенной конвекции не может возникнуть оптимального теплопереноса. К тому же излучательная пластина 5, 50, 51, 52 должна быть закреплена между боковыми стенками 30b так, чтобы конвективный воздушный поток 9, 9i, 10 оставался ненарушенным.

Изобретение включает в себя также излучательную пластину 5, 50, 51, 52 для секции 1 установки и электрическую коммутационную установку, в частности коммутационную установку высокого или среднего напряжения с такой секцией 1, как это описано выше.

Благодаря изобретению рабочие средства 20, 21, 22 могут эксплуатироваться с более высокими номинальными токами и/или секции 1 могут быть выполнены более компактными.