CN104160465A - 在金属壳体部件与陶瓷壳体部件之间具有由绝缘材料覆盖的过渡区域的真空灭弧室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的真空灭弧室，其在金属壳体部件与陶瓷壳体部件之间具有由绝缘材料覆盖的过渡区域。为了增强介电性能和场分级性能，所述绝缘材料作为管件或者多层管件设计而在真空灭弧室或真空装置的至少几乎整个长度上延伸，所述绝缘材料填充有或者至少在与真空灭弧室或真空装置表面紧密接触的内表面上覆盖有金属和/或导电的金属氧化物。

Description

在金属壳体部件与陶瓷壳体部件之间具有由绝缘材料覆盖的过渡区域的真空灭弧室
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的真空灭弧室，其在金属壳体部件与陶瓷壳体部件之间具有由绝缘材料覆盖的过渡区域。
背景技术
真空灭弧室用在中压开关设备中。DE 10 2008 031 473披露了一种真空灭弧室，其由金属部件部和陶瓷部件部组成。为了增强介电性能，该真空灭弧室在从金属部件过渡到陶瓷部件的区域中具有绝缘材料环。该绝缘材料环在绝缘材料内部另外还具有类似金属氧化物之类的添加剂来影响绝缘性能。
这种构造不是足够有效的，尤其是对于串联布置的多个真空灭弧室而言。
发明内容
因此本发明的目的是要增强真空灭弧室的介电性能和场分级性能。
总体上该问题是通过以合适的方式使用电容器和电阻器来解决的，所述方式使得：电压的控制可以被最优化以在串联连接的装置(在本申请中为串联连接的真空灭弧室)中获得增强的介电性能，或者，在使用高压灭弧室的情况下，使得所有使用的屏蔽件连接成控制(电压分级)真空灭弧室上的电压分布，以及通过连续地获得多个Vl来控制单个真空灭弧室内部的电压分布和总体的分布。
由此，本发明限定成所述绝缘材料作为管件在真空灭弧室的至少几乎整个长度上延伸，并且该绝缘材料填充有或者至少在与真空灭弧室表面紧密接触的内表面上覆盖有金属和/或导电的金属氧化物或者具有有限导电性的金属或者材料。
所述电容器和/或电阻器与这些装置并联安装并且连接到每个使用的装置的端子。仅在多隙屏蔽真空灭弧室(高压真空灭弧室)的情况下，所述连接可以或者必须在多个点上进行以获得该装置的“良好”电压分布。考虑到这些电容器和还稍微考虑到所使用的电阻器，该电场控制的寿命将是有限的。
在高压设备真空灭弧室中，通过在单个真空灭弧室中使用多个屏蔽件或者在两个或多个串联安装的真空灭弧室的情况下通过应用具有有限导电性的薄板材料可以增强该装置的绝缘水平。在这种情况下，可以使具有多隙配置的单个Vl或者两个或多个串联布置的真空灭弧室的屏蔽件之间的电压分布最优化以增加所安装设备的总体介电性能。
一个有利的实施方式是在多个真空灭弧室或者真空装置串联的情况下，将使用共用管件来提供共用覆盖层。因此，这导致真空灭弧室几乎整个轴向长度或者多个串联真空灭弧室装置的几乎整个长度的一个共用管件。相比于类似前述现有技术文献中那样的仅局部延伸的环的构造，这种管件具有好得多的介电增强效果。
另一个有利实施方式是真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，在这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽接触件，这些段还由之前所述的共用管件覆盖。
另一个有利的实施方式是真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，在这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽接触件，这些段还由多层式布置的一些管件覆盖。
另一个有利的实施方式是真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，在这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽(3，3′，3″)接触件，多层式结构的单个管件可以电连接到真空灭弧室或装置(类似浮动的一样)，该设计的部分层或者所有层都连接到所述装置。
在一个有利的实施方式中所述管件可以是热收缩管件，或者作为一种替代是冷收缩管件。通过使用收缩管件或者使用收缩管件材料作为基础材料，这些管件可以容易地紧贴布置在真空灭弧室表面上。
此外，有利的是具有之前所述的共用管件的真空灭弧室或者串联的多个真空灭弧室装置最后嵌入在环氧树脂中或者热塑性壳体中。这形成了具有高介电性能的完整极部件。
作为类似上面所述的嵌入极部件的替代，具有之前所述的共用管件的真空灭弧室或者串联的多个真空灭弧室装置最后还可以组装在由绝缘材料制成的壳体中，正如所谓的“组装式极部件”一样。
提供了一种制造真空灭弧室或者具有真空灭弧室的极部件的方法，其是将绝缘材料完全填充金属和/或导电的金属氧化物或者在与真空灭弧室表面接触的内表面上覆盖金属和/或导电的金属氧化物，该绝缘材料成型为由冷收缩或热收缩绝缘材料制成的管件，所述管件将布置在至少几乎真空灭弧室的整个长度上。
一个有利的实施方式是将如此覆盖的真空灭弧室或者串联布置的多个真空灭弧室装置放置到模具中，接下来通过环氧树脂或者热塑性注塑工艺制造绝缘壳体。
金属氧化物例如使用ZnO、Bi2O3、Co3O4和CoO。
然后将应力分级材料施加到热收缩端子/管件。该收缩管件尤其施加到多个真空灭弧室装置和真空灭弧室的多个屏蔽件上。仅有的情况是将该收缩管件施加在两个真空灭弧室上获得屏蔽件和真空灭弧室的分级/控制。在这种施加之后，可以将这些部件嵌入在环氧树脂中或者类似热塑性材料之类的类似的塑料材料中。
具体实施方式
图1示出了两个真空灭弧室3，4的串联布置，它们用由热收缩或冷收缩绝缘材料制成的单个共用管件4覆盖。金属氧化物可以以两种交替地或者累加地使用的方式引入。
第一种可行方式是金属氧化物散布到整个管件材料中，从而它们存在于管件的整体中。
第一种可行方式仅是用导电金属氧化物或者金属或者导电材料至少覆盖管件内部表面，从而它们还与真空灭弧室1，1′的在金属部件区域中的以及陶瓷部件区域中的外表面紧密接触，尤其与外部屏蔽接触件3，3′，3″接触。
如此预先制造的真空灭弧室1装置可以在模制过程中进一步处理，从而作为嵌入式极部件将其嵌入到绝缘壳体中。
图2示出了具有多个串联陶瓷元件的真空灭弧室1的可行布置。在这些陶瓷元件之间具有延伸的中间屏蔽接触件3，3′，3″，从而它们能够与管件4电接触。这种导电的相互连接在场耦合意义上讲导致了高的介电性能。此外，所述管件可被设计成彼此套叠为多层式结构的多层管件。
这种装置也可以通过树脂或者注塑成型嵌入到另外的绝缘壳体中。所有另外的层可以设计为“浮动的”或者与部分或所有层连接。
附图标记
1，1′        真空灭弧室
2，2′        活动的柄
3，3′，3″   中间屏蔽件
4             管件

Claims (11)

1.一种真空灭弧室，其在金属壳体部件与陶瓷壳体部件之间具有由绝缘材料覆盖的过渡区域，其特征在于，所述绝缘材料作为管件(4)在真空灭弧室(1，1′)或者真空装置的至少几乎整个长度上延伸，所述绝缘材料填充有金属和/或导电的金属氧化物或者具有有限导电性的材料或者在与真空灭弧室表面紧密接触的内表面上至少覆盖有所述金属和/或所述导电的金属氧化物或者所述具有有限导电性的材料。
2.根据权利要求1所述的真空灭弧室，其特征在于，在串联的多个真空灭弧室(1，1′)或者真空装置的结构的情况下，由一共用管件(4)施加一共用覆盖层。
3.根据权利要求1或2所述的真空灭弧室，其特征在于，真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽(3，3′，3″)接触件，这些段还由之前所述的共用管件覆盖。
4.根据权利要求1，2或3所述的真空灭弧室，其特征在于，真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，在这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽(3，3′，3″)接触件，这些段还由多层式布置的一些管件覆盖。
5.根据权利要求1，2或3所述的真空灭弧室，其特征在于，真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，在这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽(3，3′，3″)接触件，多层式结构的单个管件能够(类似于浮动地一样)电连接到真空灭弧室或真空装置，该设计的部分层或者所有层连接到所述真空装置。
6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的真空灭弧室，其特征在于，所述管件(4)是热收缩管件。
7.根据前述权利要求1-5中任一项所述的真空灭弧室，其特征在于，所述管件(4)是冷收缩管件。
8.根据前述权利要求1-7中任一项所述的真空灭弧室，其特征在于，具有之前所述的共用管件的真空灭弧室或者串联的多个真空灭弧室或真空装置最后嵌入在环氧树脂中或者热塑性壳体中。
9.根据前述权利要求1-7中任一项所述的真空灭弧室，其特征在于，具有之前所述的共用管件(4)的真空灭弧室(1，1’)或者串联的多个真空灭弧室或真空装置最后组装在由绝缘材料制成的壳体中。
10.一种制造真空灭弧室或者真空装置或者串联布置的多个真空灭弧室的方法，其特征在于，将绝缘材料完全填充金属和/或导电的金属氧化物或者在与真空灭弧室或真空装置表面紧贴接触的内表面上覆盖所述金属和/或导电的金属氧化物，该绝缘材料成型为由冷收缩或热收缩绝缘材料制成的管件，所述管件布置在真空灭弧室或真空装置的至少几乎整个长度上。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将如此覆盖的真空灭弧室或真空装置或者串联布置的多个真空灭弧室或真空装置放置到模具中，通过环氧树脂或者热塑性注塑工艺来获得绝缘壳体。
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