CN102047366B - 真空开关管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空开关管，其具有布设在静触杆上的第一触头(7)，布设在沿轴向移动的触杆上的第二触头(11)以及至少两个空心圆筒形的绝缘部分(21，23)，在所述绝缘部分(21，23)的端面之间固定着用于夹持蒸汽屏蔽罩(29，33，41)的金属环(27)。其中在所述金属环(27)上固定着蒸汽屏蔽罩的旋转对称的空心体(29)，在所述空心体敞开的端部，固定着呈锥形收缩的端套(35)，并且触头(7，11)的直径大于所述端套(35)的最小直径。

Description

真空开关管
技术领域
本发明涉及一种真空开关管，其具有布设在静触杆上的第一触头和布设在沿轴向移动的触杆上的第二触头，以及至少两个空心圆筒形的绝缘部分，所述空心圆筒形的绝缘部分是真空开关管壳体的一部分。
背景技术
这种真空开关管通常具有防止绝缘部分的内表面免受在开关过程中产生的金属蒸汽沉积的蒸汽屏蔽罩。这种蒸汽屏蔽罩可以由多个零件组成。从德国公开专利文献DE19625737A1中公知一种带有蒸汽屏蔽罩的真空开关管，所述蒸汽屏蔽罩由两个基本呈圆柱形的且相互套装的屏蔽部分组成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种真空开关管，借助于这种真空开关管，绝缘部分能够很好地隔离金属蒸汽，同时可以开关大的电流。
该技术问题按照本发明的设想，是通过一种真空开关管加以解决的，所述真空开关管具有布设在静触杆上的第一触头、布设在沿轴向移动的触杆上的第二触头、至少两个空心圆筒形的绝缘部分，在所述空心圆筒形的绝缘部分的端面之间，固定着用于夹持蒸汽屏蔽罩的金属环，其中在所述金属环上固定着蒸汽屏蔽罩的旋转对称的空心体，在所述空心体敞开的端部，固定了呈锥形收缩的端套，而且触头的直径大于所述端套的最小直径。触头的直径大于端套的最小直径，在此是尤其有利的。具有较大直径的触头，具有较大的接触面积；利用这种触头可以可靠地开关较高的电流。呈锥形收缩的端套包围触头，因为端套的最小直径小于触头的直径。因此，这种端套与空心体相结合，很好地屏蔽了触头，并且非常有效地防止了在开关过程中产生的金属蒸汽沉积在空心圆筒形绝缘部分的内表面上。蒸汽屏蔽罩具有空心体和呈锥形收缩的端套的构造，此外还便于装配真空开关管，因为可以先装配触杆和触头，然后才将呈锥形收缩的端套布设在空心体上。
可以将真空开关管设计成，使得旋转对称的空心体在一个敞开的端部具有呈锥形收缩的部段，并且所述呈锥形收缩的部段具有容纳端套的旋转对称的环形凹槽。
也可以把真空开关管设计成，使得旋转对称的空心体与呈锥形收缩的部段相对置地具有第二呈锥形收缩的部段，而且所述第二呈锥形收缩的部段具有容纳第二端套的第二旋转对称的环形凹槽。
借助于所述旋转对称的凹槽，可以简单、快速而且准确地安装各个端套：将端套直接插入对应的凹槽中并且在以后封焊真空开关管时，使之与空心体焊接。
还可以将真空开关管设计成，使得第二端套呈锥形收缩并且触头的直径大于所述第二端套的最小直径。借助于第二端套，在实现便利地装配真空开关管的同时，还在空心体的第二侧实现了对触头的有效屏蔽。
可以把真空开关管设计成，使得旋转对称的凹槽相对于空心体的外表面凹沉，以及第二旋转对称的凹槽相对于空心体的内表面凹沉。
可以这样实施真空开关管，即，使端套紧贴空心体的外表面以及使第二端套紧贴空心体的内表面。
上述两种实施形式，有利地尤其便于安装第一端套以及第二端套，因为不管是第一端套还是第二端套，只需插入空心体(外或者内)表面上对应的凹槽中并且借助于重力保持在该凹槽中，直至在后继焊接处理时将它与空心体焊接。尤其不需要在焊接之前对第一端套和/或第二端套进行紧固或者加固。
可以将真空开关管设计成，使得空心体和端套由金属薄板组成，其中至少一个端套具有比空心体小的板材厚度。端套可以因为其较小的板材厚度而比空心体更便于加工，在此是尤其有利的。尤其可以将端套轻松地成型为所希望的形状。另外，由较厚的板材组成的空心体，可以很好地导出在开关过程中所产生的热量；通过这样，真空开关管还实现了，借助于所述空心体可以可靠地开关高电流。
还可以将真空开关管设计成，使得第一和/或第二端套的远离空心体的一侧，(例如通过对端套材料加以滚压)被倒成圆形。端套侧边的这种倒圆，尤其因为所述端套较小的板材厚度，在制造工艺上可以便利地并且因此还费用低廉地加以制造。
将蒸汽屏蔽罩设计成具有一个或者两个固定在空心体敞开侧的端套的空心体，因此在制造工艺上也是有利的，因为蒸汽屏蔽罩的零件，也就是空心体和一个或者两个端套本身，具有简单的几何形状并且因此可以相对便利而且费用低廉地加以制造。另外，由于这种简单的几何形状，零件可以被很好地电镀处理，因为它们只具有较少的或者较小的半封闭空腔(所谓的舀勺式几何元件)，所述半封闭空腔在被进行电镀处理时，会因为从空腔中糟糕地流出的电镀液而引起麻烦。
还可以将真空开关管设计成，使得第一和/或第二端套的最小直径，介于触头直径的50％和80％之间。当选取这样的直径时，可以达到使绝缘部分很好地隔离金属蒸汽的目的，并且因为触头的直径比端套的直径大，可以开关高的电流。
还可以将真空开关管设计成，使得静触杆在端套的最小直径区域具有缩颈，和/或沿轴向移动的触杆在第二端套的最小直径区域具有缩颈。在此，静触杆按照第一端套的轮廓颈缩。静触杆尤其按照第一端套被倒成圆形的一侧颈缩。沿轴向移动的触杆按照第二端套的轮廓颈缩。沿轴向移动的触杆尤其按照第二端套被倒成圆形的一侧的轮廓颈缩。由于触杆的颈缩，端套和触杆之间的绝缘间距增大，真空开关管的耐压强度因而变大，在此是有利的。
还可以将真空开关管设计成，使得至少一个绝缘部分在与金属环相对置的端面上具有另外的蒸汽屏蔽罩，所述另外的蒸汽屏蔽罩与夹持在金属环上的蒸汽屏蔽罩共同作用，实现了绝缘部分与触头的迷宫式的分隔或者隔离。
通过另外的蒸汽屏蔽罩与夹持在金属环上的蒸汽屏蔽罩的共同作用，有利地实现了使绝缘部分特别有效地防护金属蒸汽的目的，因为金属蒸汽为了到达绝缘部分的内表面，必须走过两个蒸汽屏蔽罩之间的迷宫式的路程，只有相对较少的金属蒸汽能够成功到达。
附图说明
为了进一步说明本发明，接下来对按照本发明设想的真空开关管的实施例加以说明。附图中
图1示出真空开关管的局部剖视图。
具体实施方式
在图1中示出按照本发明的真空开关管1的实施例的剖视图。在此仅仅示出了真空开关管1的一半的剖视图，另外一半被设计成相对于对称轴或者旋转轴3对称。所述真空开关管1具有静止、固定的触杆5，所述触杆5承载着第一(静止固定的)触头7。在沿轴向移动的触杆9上，固定着第二(动)触头11。沿轴向移动的触杆9借助于一种伸缩波纹管13可沿轴向移动且与金属罩15真空密封地连接。该金属罩15具有滑动轴承17，沿轴向移动的触杆9在所述滑动轴承17中导引移动。动触杆9可进行的轴向移动用一个双向箭头19表示。
金属罩15与具有空心圆柱体形状且由陶瓷组成的第一绝缘部分21连接。该第一绝缘部分21与相同类型的第二绝缘部分23连接。所述第二绝缘部分23与另一金属罩25连接，所述金属罩25使真空开关管的壳体变得完整。这个另一金属罩25刚性地与静触杆5连接，例如将触杆5焊接到金属罩25上。
在第一绝缘部分21和第二绝缘部分23的两个相互面对的端面之间，焊上金属环27，所述金属环27在真空开关管的内部，承载着旋转对称的空心体29；这种旋转对称的空心体29构成真空开关管1的蒸汽屏蔽罩(中间的蒸汽屏蔽罩)的一部分。金属环27在此与空心体29焊接。旋转对称的空心体29在其一个敞开的端部呈锥形收缩，旋转对称的空心体29在一个敞开的端部具有呈锥形收缩的部段31(缩锥31)。空心体29的这个呈锥形收缩的部段31，在其敞开的端部具有旋转对称的凹槽(台阶或者梯台，缩颈，凸台)33。第一端套35被插入所述凹槽33中且与空心体29的凹槽焊接；旋转对称的凹槽33因此容纳了第一端套35或者是第一端套35的支承、支架或者载体。第一端套35向其自由一端的方向呈锥形收缩；第一端套35的远离空心体29的一侧，通过对端套材料加以滚压而倒成圆形。
在本实施例中，触头7和11的直径d1大于第一端套35的最小直径d2。通过这种方式，实现了在使绝缘部分21和23很好地隔离触头7和11的情况下，比在触头7和11的直径d1小于第一端套35的最小直径d2的真空开关管上，能更好地充分利用真空开关管1的内部空间。触头7和11因而具有较大的被电流流过的接触面积，从而借助于真空开关管可以开关相对较大的电流。
旋转对称的空心体29在其第二敞开的一侧呈锥形收缩，它在其第二敞开的端部具有第二呈锥形收缩的部段37(缩锥37)。在这个第二呈锥形收缩的部段37上，布设容纳第二端套41的第二旋转对称的凹槽(台阶，梯台)39。相对于呈锥形收缩的部段37的内圆周面被构造成环形凹槽39的梯台，相对于呈锥形收缩的部段37的外圆周面是一种环形的凸台。第二旋转对称的凹槽39支承、夹持或者承载着第二端套41。
第二端套41朝其自由的一端呈锥形收缩；触头7和11的直径d1大于第二端套41的最小直径d2。在此，旋转对称的凹槽33相对于空心体29的外表面凹沉，而第二旋转对称的凹槽39相对于空心体29的内表面凹沉。如此，插入第一凹槽33中的第一端套35紧贴空心体29的外表面，而插入第二凹槽39中的第二端套41紧贴空心体29的内表面。
第二端套41在其远离空心体29的一侧，通过对端套材料加以滚压被倒成圆形。
空心体29、第一端套35和第二端套41由金属薄板，例如薄铜板或者优质薄钢板组成。端套35和41中的至少一个，具有比空心体29小的板材厚度。这样，可以便利地而且费用低廉地对端套加以制造，尤其端套端部的倒圆，可以通过对相对较薄的端套材料加以滚压而便利地制造。
在本实施例中，第一端套35的最小直径相当于第二端套41的最小直径。在另一个实施例中，第一端套35与第二端套41还可以具有不同尺寸的最小直径。如果端套的最小直径d2介于触头7与11的直径d1的50％和80％之间，是尤其有利的。在本实施例中，端套的这个最小直径d2，是触头7和11的直径d1的80％。研究表明，当端套的最小直径d2介于触头直径d1的50％和80％之间时，真空开关管可以实现，在这种真空开关管上，(远远地包围触头的)端套可以保证绝缘部分尤其有效地与金属蒸汽隔离。另外，由于触头的直径大于端套的最小直径，基于相对较大的触头面积而可以开关较大的电流。
静触杆5在第一端套35的最小直径区域具有缩颈42。在此，所述静触杆5按照所述第一端套35的轮廓颈缩。静触杆5尤其按照第一端套35被倒成圆形一侧的轮廓颈缩。作为替代或补充方案使沿轴向移动的触杆9，在第二端套41的最小直径区域具有缩颈44。在此，沿轴向移动的触杆9按照第二端套41的轮廓颈缩。沿轴向移动的触杆9尤其按照第二端套41被倒成圆形一侧的轮廓颈缩。
在第一绝缘部分21和金属罩15之间，焊上另一个金属环43，所述金属环43承载了另一蒸汽屏蔽罩45。同样，在第二绝缘部分23和第二金属罩25之间焊上另一金属环47，该金属环47承载了另一蒸汽屏蔽罩49。所述另一蒸汽屏蔽罩49与夹持在中间金属环27上的(由空心体29，第一端套35和第二端套41组成的)蒸汽屏蔽罩共同作用，构成触头7和11与第二绝缘部分23内表面之间的一种迷宫式的隔离。在开关过程中产生的金属蒸汽，为了到达第二绝缘部分23的内圆周面，必须走过绕过蒸汽屏蔽罩的第一端套35且从另一蒸汽屏蔽罩49旁边经过最后到达第二绝缘部分23内圆周面的迷宫式的路程，才能够(糟糕地)沉积在该第二绝缘部分23上。但是，只有少量的金属蒸汽颗粒能够成功，从而实现了使第二绝缘部分23很好地防止金属蒸汽沉积的目的。第一绝缘部分21与触头7和11之间同样的迷宫式隔离，借助于另一蒸汽屏蔽罩45与空心体29以及第二端套41的共同作用，发生在真空开关管1的另一相对的部分(底部)。
本文描述了一种具有蒸汽屏蔽罩的真空开关管，所述蒸汽屏蔽罩具有旋转对称的空心体以及至少一个固定在所述空心体敞开端部的端套。在此，呈锥形收缩的端套的最小直径，小于触头的直径，从而使端套能够远远地环绕或者包围所述触头。通过这种方式，实现使真空开关管的绝缘部分最佳程度地与触头隔离或者隔开的目的。此外，由端套和空心体组合而成的蒸汽屏蔽罩，与真空开关管的另一蒸汽屏蔽罩共同作用，构成绝缘部分与触头的一种迷宫式隔离。触头可以因为其比端套最小直径大的直径，传输相对较大的电流。中间蒸汽屏蔽罩(空心体、端套)的零件，可以因为其简洁的几何形状而被便利地而且价格低廉地加以制造，使端套由比空心体薄的金属板材制成，对此是有利的。

Claims (11)

1.一种真空开关管，具有布设在静触杆(5)上的第一触头(7)，布设在沿轴向移动的触杆(9)上的第二触头(11)，至少两个空心圆筒形的绝缘部分(21，23)，在所述绝缘部分(21，23)的端面之间，固定着用于夹持蒸汽屏蔽罩(29，33，41)的金属环(27)，其中
-在所述金属环(27)上固定着蒸汽屏蔽罩的旋转对称的空心体(29)，
-在所述空心体敞开的端部，固定着呈锥形收缩的第一端套(35)，并且
-所述触头(7，11)的直径大于所述端套(35)的最小直径。
2.按照权利要求1所述的真空开关管，其特征在于，所述旋转对称的空心体(29)在一个敞开的端部具有呈锥形收缩的部段(31)，而且所述呈锥形收缩的部段(31)具有容纳所述端套(35)的旋转对称的凹槽(33)。
3.按照权利要求2所述的真空开关管，其特征在于，所述旋转对称的空心体(29)，与呈锥形收缩的部段(31)相对置地，具有第二呈锥形收缩的部段(37)，而且所述第二呈锥形收缩的部段(37)具有容纳第二端套(41)的第二旋转对称的凹槽(39)。
4.按照权利要求3所述的真空开关管，其特征在于，所述第二端套(41)呈锥形收缩，并且触头(7，11)的直径大于该第二端套(41)的最小直径。
5.按照权利要求3所述的真空开关管，其特征在于，所述旋转对称的凹槽(33)相对于空心体(29)的外表面凹沉，以及第二旋转对称的凹槽(39)相对于空心体(29)的内表面凹沉。
6.按照权利要求3所述的真空开关管，其特征在于，所述第一端套(35)紧贴空心体(29)的外表面，以及第二端套(41)紧贴空心体(29)的内表面。
7.按照权利要求3所述的真空开关管，其特征在于，空心体(29)和端套(35，41)由金属薄板组成，其中至少一个端套(35，41)具有比空心体(29)小的板材厚度。
8.按照权利要求3所述的真空开关管，其特征在于，所述第一端套(35)和/或第二端套(41)的远离空心体(29)的一侧，被倒成圆形。
9.按照权利要求3所述的真空开关管，其特征在于，所述第一端套(35)和/或第二端套(41)的最小直径(d2)，介于触头(7，11)直径(d1)的50％和80％之间。
10.按照权利要求3所述的真空开关管，其特征在于，静触杆(5)在第一端套(35)的最小直径区域具有缩颈(42)，和/或沿轴向移动的触杆(9)在第二端套(41)的最小直径区域具有缩颈(44)。
11.按照权利要求1所述的真空开关管，其特征在于，至少一个绝缘部分(21，23)在与金属环(27)相对置的端面上具有另外的蒸汽屏蔽罩(45，49)，所述另外的蒸汽屏蔽罩(45，49)与夹持在金属环(27)上的蒸汽屏蔽罩(29，33，41)共同作用，实现了绝缘部分(21，23)与触头(7，11)的迷宫式隔离。
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