(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211118324.6 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园 申请人 清华四川能源互联网研究院 (72)发明人 冯健　屈鲁　曾嵘　余占清　严鑫　 甘之正　张公一　张龙　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 专利代理师 史光伟 (51)Int.Cl. H01H 9/52(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种户内 式断路器冷却系统及方法 (57)摘要 本公开适用于直流配电网领域， 提供了一种 户内式断路器冷却系统及方法， 所述系统包括： 油箱、 柜体和循环冷却机构， 所述油箱和循环冷 却机构集 成安装在柜体内； 所述油箱内注入有绝 缘液， 所述绝缘液没过放置于油箱内的断路器； 所述绝缘液吸收断路器产生的热量汽化成气体， 气体经过循环冷却机构液化成绝缘液回流至油 箱中， 对断路器进行循环冷却。 整个循环系统为 完全密闭系统， 内部绝缘液受热不均产生密度差 和压差， 使得绝缘液在汽态和液态之间转化， 自 动循环流动。 实现了断路器整机的外形结构、 尺 寸的大幅度减少， 降低了断路器整机体积， 降低 设备占地 面积， 适用于户内安装运行。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115206707 A 2022.10.18 CN 115206707 A 1.一种户内 式断路器冷却系统， 所述系统包括： 油箱 （5） 、 柜体 （15） 和循环冷却机构， 所述油箱 （5） 和循环冷却机构集成安装在柜体 （15） 内； 所述油箱 （5） 内注入有绝缘液 （12） ， 所述绝缘液 （12） 没过放置于油箱 （5） 内的断路器 （3） ； 所述绝缘液 （12） 吸收断路器 （3） 产生的热量汽化成气体 （14） ， 气体 （14） 经过循环冷却 机构液化成绝 缘液 （12） 回流至油箱 （5） 中， 对断路器 （3） 进行循环冷却。 2.根据权利要求1所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述油箱 （5） 的上部留有供绝 缘液 （12） 汽化的缓冲空间。 3.根据权利要求1所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述循环冷却机构包括安装在油箱 （5） 上的蒸汽汇集管 （6） 以及安装在油箱 （5） 上的回 液管 （9） ， 所述蒸汽汇集管 （6） 和回液 管 （9） 连通。 4.根据权利要求3所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述系统还包括冷凝器 （7） ， 所述冷凝器 （7） 安装在柜体 （15） 顶部， 所述冷凝器 （7） 的内 部安装有循环管路， 所述循环管路之间设置有外风道， 所述蒸汽汇集管 （6） 和回液管 （9） 与 冷凝器 （7） 内的循环管路连通， 所述冷凝器 （7） 的顶部安装有冷却风机 （8） ， 所述冷却风机 （8） 带动叶片转动， 迫使冷凝器 （7） 空气流 通， 带走内部热量。 5.根据权利要求 4所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述冷凝器 （7） 中安装的冷却风机 （8） 位于柜体 （15） 顶部， 所述叶片转动， 带动空气从 柜体 （15） 内部向柜体 （15） 外部流动， 所述柜体 （15） 上开设有进风口， 所述柜体 （15） 上的进 风口远离冷凝器 （7） 的排 风侧。 6.根据权利要求3所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述油箱 （5） 的顶部设置有一个或多个进气口 （16） ， 一个或多个进气口 （16） 与蒸汽汇 集管 （6） 连通。 7.根据权利要求3所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述断路器 （3） 包括多个电力电子器件 （17） 和多个散热器 （4） ， 所述散热器 （4） 吸收电 力电子器件 （17） 上的热量， 并将热量传递给绝 缘液 （12） 。 8.根据权利要求7 所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述油箱 （5） 内设置有一个或多个进液口 （10） ， 一个或多个所述进液口 （10） 与回液管 （9） 连通。 9.根据权利要求8所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述进液口 （10） 设置 于散热器 （4） 的底部， 每 个进液口 （10） 与散热器 （4） 一 一对应。 10.根据权利要求 4所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述蒸汽汇集管 （6） 与冷凝器 （7） 和油箱 （5） 连接处安装有法兰 （11） ， 所述回液管 （9） 与 冷凝器 （7） 和油箱 （5） 连接处安装有法兰 （1 1） 。 11.根据权利要求1 ‑10任一所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述断路器 （3） 内设置有断路器拓扑结构， 所述拓扑结构包括全控电力电子开关组件 （1） 和能量 耗散组件 （2） ， 所述全 控电力电子开关组件 （1） 和能量 耗散组件 （2） 并联。 12.根据权利要求1 1所述的户内 式断路器冷却系统， 其中， 所述能量 耗散组件 （2） 由非线性电阻片级联而成。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115206707 A 213.一种户内式断路器冷却方法， 采用 如权利要求1 ‑12任一所述的户内式断路器冷却 系统对断路器进行冷却。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115206707 A 3