CN107924785A - 具有框架和/或支撑元件的中压开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有框架的中压开关设备，根据权利要求1的前序部分，其中具有真空断续器的电极部件的三相装置在一端被固定在支撑或框架元件上，支撑或框架元件被布置在开关设备面板中，其中电极部件的开口端与固定在支撑或框架上的电极部件的固定端相对，这些电极部件的开口端相互之间通过附加的接合和/或重叠元件被机械地接合或连接，并且每个电极部件的一个电气端子被设置在接近于电极部件的前述开口端。为了实现与增强介电耐受性以及简单结构特征相结合的机械加强功能，本发明是，接合元件(1)由绝缘材料制成并且被紧固在电极部件(2)的开口端之间，使得它们机械地互连电极部件并且附加地增加电极部件的端子彼此之间的介电耐受性。

Description

具有框架和/或支撑元件的中压开关设备

技术领域

本发明涉及具有框架的中压开关设备，根据权利要求1的前序部分，其中在断路器内具有真空断续器的电极部件的三相装置在一端被固定在支撑或框架元件上，支撑或框架元件被布置在开关设备面板中，其中电极部件的开口端与固定在支撑或框架上的电极部件的固定端相对，这些电极部件的开口端相互之间通过附加的接合元件被机械地接合或连接，并且每个电极部件的一个电气端子被设置在接近于所述电极部件的所述开口端。

背景技术

本发明基于用于开关设备和“独立”的真空断路器的中压真空断路器。通常，这种中压真空断路器主要由驱动机构和电极组成。真空断续器被安装在电极或电极部件内。驱动器经由推杆被连接到真空断续器，推杆驱动真空断续器内的开关触点的机械运动。电极为真空断续器提供机械支撑。电极被固定到断路器结构并且由此被固定到气体绝缘开关设备面板或被固定在空气绝缘环境内。

在EP2720245A1中公开了组装的电极部件。该文献公开了布置或安装在由绝缘材料制成的两个半壳之间的真空断续器。在三相装置中，三个电极部件被平行布置。短路对定位的电极部件造成高的机械冲击，使得接合元件被用于以这种布置来机械连接这些电极部件。

除了该机械要求之外，电极设计还必须在维修和测试条件下承受介电应力和热应力。

关于介电应力，电极的绝缘部分必须在电应力路径上提供足够的电气爬电距离以及足够高的电阻率。此外，该设计应该避免在出现电场积聚的绝缘和电应力部件之间的薄气体间隙。

关于热应力，电极的绝缘部分必须承受断路器室内的环境温度以及与它们接触的导电部件的温度。电极的绝缘部件的机械和介电性能不能被不适当地改变。

关于机械应力，电极设计以及特别是电极的机械支撑部件必须承受断路器切换期间的机械应力和短路电流应用期间的电磁力，如短时电流或短路电流中断操作。

用于中压真空断路器的电极的主要两个不同实施例是已知的。即：嵌入式电极部件，真空断续器和连接部件被嵌入在如热固性材料、团状模塑料(BMC)和热塑性材料的绝缘材料和离散结构中；组装式电极部件，其中机械支撑元件、电连接元件、绝缘元件和真空断续器被胶合、螺纹连接或咬合在一起。在组装式电极中，已知用于真空断续器的机械支撑由绝缘螺纹杆、绝缘板或绝缘半壳制成。为了确保电极之间的附加的机械稳定性，已知简单的机械横梁横跨电极而被固定。

由于众所周知的电极设计，这种已知装置的缺点首先是短路电流期间电极的机械不稳定性，这可能导致开关设备的进一步损坏。

此外，在窄极距的电极之间可能发生闪络。

此外，用于防止上述负面后果的已知构造导致用于高功率等级的构造上的大结构。

发明内容

据此，本发明的目的是利用构造紧凑的元件防止上述功能不良的后果，这样使得机械加强的功能与增强介电耐受性以及简单结构特征相结合。

这通过权利要求1的特征来解决。

本发明的进一步有利的实施例在从属权利要求中被提及。

本发明提出，接合元件由绝缘材料制成并且被紧固在电极部件的开口端之间，使得它们机械地互连电极部件并且附加地增加电极部件的端子彼此之间的介电耐受性。导热性可以被提供以使该部件能够成为散热器。

因此，作为结果，由绝缘材料制成的、紧固在电极部件的开口端上的接合元件加强了电极部件装置的机械刚度，并且同时导致这个区域的电极部件的电气端子之间的介电耐受性的增加。

因此，通过使用被定位在限定位置的该接合元件，机械强化如同介电耐受性的增加一样，仅由一个元件而被增强。

在特定实施例中，接合元件至少部分地由导电表面沉积物覆盖以补偿电表面充电。

在另一有利的实施例中，接合元件是板。

备选地并且非常有利的是，接合元件至少在一个表面处通过横梁结构而被加强。

在另一有利的实施例中，接合元件在接合元件被直接固定在电极部件上的那一侧处、在每个电极部件之间提供有密封条或路径或区域。

在另一有利的实施例中，接合元件经由绝缘螺钉共同被固定在电极部件的开口端处，所述绝缘螺钉被螺纹连接进内螺纹中，所述内螺纹被集成或被实施在电极部件的绝缘半壳或嵌入盖中。

在另一有利的实施例中，真空断续器的绝缘半壳或绝缘嵌入盖由热塑性塑料、BMC或硬质塑料材料制成。

在另一有利的实施例中，接合元件经由高强度绝缘或金属螺钉共同被固定在电极部件的开口端处，螺钉至少在接合元件产生的四个角处被螺纹连接进内螺纹中，内螺纹被集成或被实施在电极部件的绝缘半壳或树脂中。

在另一有利并且最后的实施例中，用于嵌入真空断续器的绝缘半壳或绝缘材料由热塑性材料制成。

具体实施方式

本发明可以以有利的方式实现在所谓的组装式电极部件中，在组装式电极部件中，真空断续器的绝缘盖由组装的半壳组成，如图1所示。

但是，这不是本发明的唯一可能的实施例。它也可适用于部分或完全嵌入真空断续器的电极部件。

因此，电气和机械接合并从而加强的元件1是用于中压开关设备的本发明的基本部分。该接合元件在一个实施例中，在紧固在电极或电极部件2之间的板的相对表面上被设计为或者被提供有横梁结构3。它被固定到与驱动器相对的电极的端部。

它显著地降低了电极上和电极之间的机械和电气应力。

接合元件1被提供有开口3，反向或固定盘或板4被引入在开口3中，以便将接合元件与每个电极部件2固定，如图3所示。

包括机械加强横梁结构的完整加强元件由热塑性材料制成，并且在单个注射模制工序中生产。接合元件被设计成被固定在电极上，电极的机械支撑结构是通过热塑性半壳实现的。接合元件到电极半壳的端部的固定是通过例如高强度绝缘螺钉和/或一些重叠区域而完成的，以将半壳固定到支撑结构或将力从半壳带到支撑结构。电极半壳的端面与接合元件之间的过渡通过弹性的两种复合密封材料而被密封。该密封在它的模制工序中已经被固定到接合元件。重要的是，密封是电介质意义上的紧密密封。

上文提及的加强元件的设计防止了在高电压水平和窄极距处的电极的导电部件之间的闪络。

其次，它通过机械地耦合电极的端部来改善故障电流期间的机械稳定性，并且降低电极支撑或电极本身开裂的风险。

接合元件的另一备选实施例可以被提供有低导电表面处理，以便允许绝缘电极支撑之间的累积电荷的均衡。

加强元件的另一实施例可以通过自攻螺钉固定到电极半壳上。

图2从侧面示出接合元件1，其与电极部件2的端部形成紧密的机械接触。

接合元件在该侧被提供有密封条4，以便实现良好的介电耐受性。因此密封元件被挤压在接合元件表面上。到目前为止，也可以使用密封元件，其被定位在接合元件表面上的凹槽中。此外，胶合是可能的。

Claims (10)

1.一种具有框架的中压开关设备，其中具有断路器的电极部件的三相装置在一端被固定在支撑或框架元件上，所述支撑或框架元件被布置在开关设备面板中，其中所述电极部件的开口端与固定在所述支撑或框架上的所述电极部件的固定端相对，所述电极部件的开口端相互之间通过附加的接合元件被机械地接合或连接，并且每个电极部件的一个电气端子被设置在接近于所述电极部件的所述开口端，

其特征在于，

所述接合元件(1)由绝缘材料制成并且被紧固在所述电极部件(2)的所述开口端之间，使得它们机械地互连所述电极部件并且附加地增加所述电极部件的端子彼此之间的介电耐受性。

2.根据权利要求1所述的中压开关设备，其特征在于，

所述接合元件(1)由电绝缘材料制成。

3.根据权利要求1所述的中压开关设备，其特征在于，

所述接合元件(1)至少部分地由导电或半导电表面覆盖。

4.根据权利要求2或3所述的中压开关设备，其特征在于，

所述接合元件(1)是板。

5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的中压开关设备，其特征在于，

所述接合元件(1)在紧固在所述电极或所述电极部件(2)之间的所述板的相对表面上提供有横梁结构(3)。

6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的中压开关设备，其特征在于，

所述接合元件(1)在所述接合元件被直接固定在所述电极部件的那一侧处、在每个电极部件之间提供有密封条(4)或路径或区域。

7.根据前述权利要求中任一项所述的中压开关设备，其特征在于，

所述接合元件经由绝缘螺钉被共同固定在所述电极部件的所述开口端处，所述绝缘螺钉被螺纹连接进内螺纹中，所述内螺纹被集成或被实施在所述电极部件的绝缘半壳或嵌入盖中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的中压开关设备，其特征在于，

所述断路器的绝缘半壳或绝缘嵌入盖由热塑性塑料、团状模塑料(BMC)或硬质塑料材料制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的中压开关设备，其特征在于，

所述接合元件(1)由导热材料制成，以便通过作为散热器的功能获得散热。

10.根据前述权利要求中任一项所述的中压开关设备，其特征在于，

所述接合元件(1)提供有开口，反向或固定盘或板(4)被引入在所述开口中，以便将所述接合元件与所述电极部件(2)中的每个电极部件固定。