CN101636806A - 断路装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有第一和第二电极件(3，4)的断路装置(2)。为了防止天气变化的影响，所述断路装置(2)配备了电绝缘的壳体(11)。所述电绝缘的壳体(11)具有第一壳层(12)和第二壳层(14)。所述第一壳层(12)充当了所述第二壳层(14)在制造期间的暂时的护板。

Description

断路装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种断路装置，其具有第一电极件和第二电极件，所述第一电极件和第二电极件为了断开电流电路，可彼此相对移动，并且至少部分地被电绝缘的壳体包围。本发明还涉及一种用于制造所述断路装置的方法。

背景技术

断路装置，例如已从公开专利文件DE10025685A1中公知。在公知的断路装置中，两个电极件被电绝缘的壳体包围。因为这种断路装置也被设计使用于户外，电绝缘的壳体必须由不受气候影响的材料制成。但是，具有有利的电特性的材料，常常并不适合于户外使用。

发明内容

因此本发明要解决的技术问题是，提供一种本文开头所述形式的断路装置，所述断路装置具有良好的气候稳定性。

在本文开头所述形式的断路装置中，所述技术问题按照本发明是如此解决的，即，所述壳体具有第一壳层和第二壳层，其中所述第一壳层包围所述第二壳层并且保护它不受外界的影响。

在使用所述双壳层的壳体时，第一壳层可以由具有高气候稳定性的材料制成。应该优选使第一壳层由绝缘材料成型而成。第一壳层首先应该对紫外线和气候具有高的稳定性。用作第二壳层的材料，可以优选按照材料的电特性选择。如此，就例如可以使用价格低廉的绝缘材料。第一壳层的体积应该有利地小于第二壳层的体积。壳体至少在电极件相互面对的部段中包围两个电极件。断路装置也被称为隔离装置。

另一种有利的改进方案可以规定，第一壳层是第二壳层的拆卸式护板。

如果把第一壳层设计成拆卸式护板，那么断路装置可以简单地装配。通过适当的成型，可以以简单的方法实现单个组件相互间位置的确定。因为护板起第一壳层的作用，所以在装配期间，只在小范围内需要辅助设备或专用工具。第一壳层被用作护板，直至实现断路装置最终的特性-稳定性。

此外可以有利地规定，第一电极件封闭了第一壳层中的凹槽。

第一壳层可以被构造成例如具有至少一个凹槽的空心体。杯状的旋转对称结构是优选的，此时凹槽有利地布置在杯子的底部。

通过以第一电极件封闭所述凹槽，就可以穿过电绝缘的壳体，达到接近所述第一电极件。如此，断路装置可以以第一电极件例如连接到受过压保护器控制的放电电流电路中。通过将第一电极件形状互补地插入到所述凹槽中，可以确定第一壳层相对于第一电极件的相对位置。

一种有利的改进方案可以进一步规定，所述凹槽被第一壳层向外突出的成型部分包围。

所述向外突出的成型部分，可以保护第一电极件的通过所述凹槽可进入的区域不受外界的影响。为此，所述向外突出的成型部分本身可以环状封闭的。此外，在凹槽的区域中触点接通的位置，可以通过所述向外突出的成型部分获得保护。如此，例如可以实现苏搜狐断路装置在第一壳层的凹槽区域中，借助于第一电极件旋紧到螺栓上或者螺孔中。向外突出的成型部分，可以起止挡的作用，并且可以限制旋入深度。如果假设足够的弹性，还可以借助于所述向外突出的成型部分达到密封效果。

此外，可以有利地规定，第一电极件和第二电极件被定位成与断路装置的纵轴线同轴，此时，就纵轴线而言，在一端所述第一电极件与第一壳层邻接，而在另一端所述第二电极件与第二壳层邻接。

由于第二电极件通过第二壳层与第一壳层相隔间距地布置，当第一壳层使用导电材料时，可以自动地在电极件之间保证一个绝缘间隙。第二壳层按照罩壳的形式成型，该罩壳齐平地贴靠到所述第一电极件上并且通过第二壳层与第二电极件电绝缘地保持一定的距离。可以有利地将电极件构建为旋转对称体。

此外，可以有利地规定，所述电流电路具有电弧间隙。

可以在电极件之间布设电弧间隙。可以例如通过阻抗元件跨接所述电弧间隙。通过优选服从欧姆定律类型的阻抗元件，可以控制电弧间隙的动作参数特性。当电流流经电流电路时，可以在电弧间隙中形成电弧。电弧的热能，可以用来触发断路装置并中断电流电路。在电流电路被中断以后，电极件相互之间的间距变大，使得电弧熄灭并不再被引燃。

另一项有利的扩展设计规定，第二壳层由聚氨酯构成。聚氨酯具有足够的绝缘强度，并且可以价格低廉地获得。聚氨酯可以例如以液态的或高粘性的形式，置入到第一壳层内，并在那儿完全硬化。如此，就构成了阻止在电极件之间形成不希望的并流电路的双壳层式电绝缘壳体。其中，第一壳层最多与两个电极件中的一个产生接触。第二壳层可以与两个电极件接触。第二壳层电绝缘地包围和跨接所述电弧间隙。

在第一壳层设计为杯状时，内壁包括布设了凹槽的那些区域，都被第二壳层覆盖。第二壳层不仅可以贴紧在所述电极件上，而且还可以贴紧在第一壳层上，并且以此方式构成湿气不能渗透的复合体。第二壳层可以优选地构成所述第一壳层和电极件之间的粘接连接。

此外，可以有利地规定，第一壳层由耐紫外线的绝缘材料构成。

采用绝缘材料成形所述第一壳层，有助于第二壳层的电绝缘效应。此外，可以在借助于材料连接来连接两个壳层时，建立了尤其具有抗阻能力的连接。电极件和其它组件同样可以材料相连地与第二壳层连接。将绝缘材料应用于第一壳层和第二壳层，还为电极件提供了接触防护。热塑性的绝缘材料常常具有足够的耐紫外线稳定性。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种能够价格低廉地制造断路装置的方法。

按照本发明，在用于制造断路装置的方法中，上述技术问题以下列方式得以解决，即，

断路装置的第一和第二电极件，至少部分地插入到断路装置的电绝缘壳体的用作拆卸式护板的、形状稳定的第一壳层中，

将电绝缘壳体的第二壳层形状可变地安装到第一壳层中，同时第二壳层在第一壳层内转变成形状稳定的实体。

形状稳定地设计所述第一壳层，使得它可以相对于电极件定位并且能够抵抗来自于形状可变的壳层的力。这样，第一壳层因此能够弹性地变形。但是，它可以不用外部的保持和支撑装置而保持其形状。

形状可变的第二壳层，在安装到第一壳层期间，应该具有流动的，优选液态的或具流动能力的稠度。在本发明的意义上，高粘性的材料也被理解为液体。第二壳层在被装入期间，还可以具有多个在第一壳层内相互起反应的组成部分。

另一项有利的扩展设计规定，与第一电极件和第二电极件触点式电接通的阻抗元件，被埋置在第二壳层中。

断路装置的电极件，在已装入的状态下，是电流电路的一部分。电流电路可以包含电弧间隙。例如，电极件可以彼此相隔距离地布置，同时在这样布置的电弧间隙中布设气体。为了准确地控制气体的击穿特性，阻抗元件可以跨接电弧间隙。为了避免阻抗元件的外部影响，应该使所述阻抗元件与第一壳层相隔距离地布置。为了避免与第一壳层接触，第二壳层的部件应该在阻抗元件和第一壳层之间延伸。由此可以与第一壳层的材料选择无关地提供阻抗元件的一种介电可靠支撑。应该优选使阻抗元件完全被第二壳层包围，从而使连接件能够穿过第二壳层，导电地触点接通该阻抗元件。

此外，可以有利地规定，将第一电极件密封地装入到第一壳层的凹槽中。

第一电极件形状封闭地装入到凹槽中，密封了所述第一壳层，从而使第二壳层能够在例如液态的状态下，被置入到第一壳层中。此时可以根据所希望的第二壳层的粘度，采用不同的配合方式，如间隙配合，过盈配合等等。或许可以放弃使用附加的密封件。

例如可以规定，在第一电极件和/或凹槽上构造凸肩，从而可以限制电极件插入到凹槽中的插入深度。这样就可以在第一壳层的表面产生一个向第一电极件齐平的过渡。

此外可以有利地规定，第一电极件的纵轴线和第一壳层的纵轴线，由于第一电极件的插入而近似一致。

为了定位而在第一电极件和第一壳层之间采用配合，能够实现快速地组装断路装置。在第一电极件和第一壳层之间基本上呈环状延伸的空间，可以被第二壳层填满。通过第一电极件和第一壳层之间的定位，保证了各个方向都有足够的容积可供容纳第二壳层。电极件的纵轴线，优选地应该是该电极件的旋转轴线。同样地应该也近似地适用于所述壳层。

附图说明

接下来，在附图中示意性地示出本发明的具体实施例，并在以下详细地加以说明。

其中：

附图示出了断路装置的剖视图。

实施方式

在附图中示出的剖面延伸通过纵轴1，断路装置2被设计成基本上相对于所述纵轴1是旋转对称的。

断路装置2例如被安装到过压保护器上。所述过压保护器被用作与电压有关地接通或者断开电流电路，所述电流电路从符合技术条件的引导电压的导线组延伸到地电位。例如通过过压保护器的压敏电阻实施转换。所述压敏电阻，例如是因为电气过载而会失效的半导体元件。在过压保护器失效的情况下，会形成不希望的对地短路。为了控制这种情况，在电流电路中附加地接入断路装置。

在附图中示出的断路装置2，具有第一电极件3和第二电极件4。所述两个电极件3，4都被构造成旋转对称的，并且与纵轴1同轴地相互面对地布设。在电极件3，4相互面对的一侧，布设一个环状的电绝缘的垫片5，电极件3，4紧贴在所述垫片5上。垫片5包围构建在两个电极件3，4之间的电弧间隙。为了使电弧转向，第一电极件3具有向前突出的平台6。第二电极件4与电极板7导电地连接。所述电极板7笼罩第二电极件4中的孔。在第二电极件4的孔中，布设可热触发的气体发生器8。所述气体发生器8通过弹簧件9压紧到电极板7上。

电弧间隙跨接，即阻抗元件10与第一和第二电极件3，4导电地触点式地接通。所述阻抗元件10，例如是一种欧姆电阻。借助于所述阻抗元件，可控制电弧间隙的动作参数特性。

为了能够在户外条件下使用所述断路装置2，使该断路装置2具有电绝缘的壳体10。所述电绝缘的壳体10被构造为双壳层的。电绝缘的壳体10的外表面，由第一壳层12构成。

所述第一壳层12具有基本上呈杯状的外形。第一壳层12设有凹槽，第一电极件3齐平地插入到所述凹槽中。为了限制第一电极件3在所述凹槽中的潜入深度并且实现密封效应，第一电极件3设有支撑在第一壳层12底部上的环状凸肩。

第一壳层的凹槽，被向外突出的成型部分13包围。在选择形状稳定的绝缘材料时，所述成型部分13适合用于保护第一电极件3的触点接通区域。在本实施例中，设计有螺孔用于触点接通。在将螺孔旋紧到螺栓上时，所述成型部分13，例如会压紧到一个平面上，从而阻止直接作用到第一电极件3的触点接通区域。在相应地弹性设计所述第一壳层12时，必要时可以通过成型部分13，实现在所述平面处的密封效应。

通过相应地协调所述第一壳层12和第一电极件3中的凹槽的尺寸，就可以利用将第一电极件3插入凹槽中而实现纵轴的相互定位。利用第一电极件3和第一壳层12的相互定位，其它间接或直接与第一电极件3连接的组件，例如垫片5，阻抗元件10，第二电极件4等等也被定位。

如此，在第一壳层12的内部形成一个可安装第二壳层14的、近似于环状的空间。与第一壳层12相反，第二壳层14不仅与第一电极件3接触，而且还与第二电极件4接触。

第二壳层14以液态的或者高粘性的状态安装到所述环状的空间中。材料使用电绝缘的材料。聚氨酯，例如是适合的绝缘材料。所述阻抗元件10埋置在第二壳层内部。断路装置的组件，都材料相连地互相连接。

在第二电极件4(此处为螺栓)的接触区域，可接近所述第二壳层14的水平面(Spiegel)。通过所述水平面，第一壳层12与第二电极件4间隔一定的距离。第二壳层14与第一壳层12齐平。

在断路装置2已装配好的状态下，第一壳层12钟形地在第二壳层14上延伸。

在符合技术条件地实施放电过程的情况下，亦即，对应配设了断路装置2的过压保护器没有故障时，则产生流经电极件3，4的放电电流，并在电弧间隙中引燃强度相对较小的电弧。随着放电过程的结束，通过过压保护器的压敏电阻熄灭电弧。

在过压保护器出现故障的情况下，电流同样流经包含电极件3、4以及电弧间隙的电流电路。但是电弧在电弧间隙中燃烧得比在过压保护器无故障时的放电过程中更长久或者更强烈。这样，大量的热能也被释放。这些能量触发了气体发生器8。该气体发生器8突发地产生大量的气体。基于围绕电弧间隙封闭的壳体11，压力不能直接地排除，电极件3，4因此被分开。断路装置2触发。此时电弧熄灭。

Claims (12)

1.一种断路装置(2)，其具有第一电极件(3)和第二电极件(4)，所述第一电极件(3)和第二电极件(4)为了断开电流电路，可彼此相对移动，并且至少部分地被电绝缘的壳体(11)包围，其特征在于，所述壳体(11)具有第一和第二壳层(12，14)，其中所述第一壳层(12)包围所述第二壳层(14)并且保护它不受外界的影响。

2.按照权利要求1所述的断路装置(2)，其特征在于，所述第一壳层(12)是第二壳层(14)的拆卸式护板。

3.按照权利要求1或2中任一项所述的断路装置(2)，其特征在于，所述第一电极件(3)封闭了所述第一壳层(12)内凹槽。

4.按照权利要求3所述的断路装置(2)，其特征在于，所述凹槽被所述第一壳层(12)的向外突出的成型部分(13)包围。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的断路装置(2)，其特征在于，所述第一电极件(3)和第二电极件(4)被定位成与断路装置(2)的纵轴线(1)同轴，此时，就所述纵轴线(1)而言，在一端所述第一电极件(3)与第一壳层(12)邻接，而在另一端所述第二电极件(4)与第二壳层(14)邻接。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的断路装置(2)，其特征在于，所述电流电路具有电弧间隙。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的断路装置(2)，其特征在于，所述第二壳层(14)由聚氨酯构成。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的断路装置(2)，其特征在于，所述第一壳层(12)由抗紫外线的绝缘材料构成。

9.一种用于制造断路装置(2)的方法，其特征在于，

将所述断路装置(2)的第一和第二电极件(3，4)至少部分地插入到该断路装置(2)的电绝缘壳体(11)的被用作拆卸式护板的形状稳定的第一壳层(12)中，

将所述电绝缘壳体(11)的第二壳层(14)，形状可变地安装到第一壳层(12)中，同时该形状可变的壳层(14)在第一壳层(12)内转变成形状稳定的实体。

10.按照权利要求9所述的用于制造断路装置(2)的方法，其特征在于，将与所述第一电极件(3)和第二电极件(4)导电地触点接通的阻抗元件(10)埋置在所述第二壳层(14)中。

11.按照权利要求9或10中任一项所述的用于制造断路装置(2)的方法，其特征在于，将所述第一电极件(3)密封地装入到所述第一壳层(12)的凹槽中。

12.按照权利要求11所述的用于制造断路装置(2)的方法，其特征在于，所述第一电极件(3)的纵轴线(1)和第一壳层(12)的纵轴线(1)，通过该第一电极件(3)的装入而近似一致。

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