CN118648079A - 可控制的真空开关管和装置和用于控制真空开关管的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于开关电压的真空开关管(1),具有至少一个外罩(2)和至少两个接触件(3,4),其中,该至少一个外罩(2)包括至少一个绝缘体段(6)。该至少一个绝缘体段(6)被设计为控制元件。此外,本发明包括一种具有至少两个上面描述的真空开关管(1)的装置(10),这些真空开关管电串联连接,以及一种用于控制真空开关管(1)的方法,其中,借助作为控制元件的绝缘体段(6)进行电控制。

Description

可控制的真空开关管和装置和用于控制真空开关管的方法
技术领域
本发明涉及一种用于开关电压的真空开关管,该真空开关管具有至少一个外罩和至少两个接触件,其中,该至少一个外罩包括至少一个绝缘体段。本发明还包括一种具有至少两个上述真空开关管的装置以及一种用于控制真空开关管的方法。
背景技术
真空开关管或包括真空开关管的装置的真空开关例如是功率开关,其中,可相对运动的开关触点布置在至少一个真空开关室内。在高压技术中,这种真空开关管用于对高压范围(特别是大于或等于52kV)内的电压进行开关,和/或用于对高达几十千安范围内的大电流进行开关。真空开关管、特别是被用于开关的装置包括的真空开关管,维护成本低、持久并且特别是通过弹簧储能驱动器被简单且可靠地驱动。对于高压要求,例如使用具有多个真空开关管的装置,所述多个真空开关管的开关路径电串联连接,例如由DE 102013208 419A1已知的那样。替换地,例如特别是在一个真空开关管中使用具有多个开关路径的真空开关管。
在多个真空开关管的情况下,在真空开关管的开关路径断开的情况下,力求在真空开关管上的适配于真空开关管的电压分布、即控制,以避免各个真空开关管的过载。特别是在一个真空开关管中具有多个开关路径的真空开关管的情况下,在真空开关管的开关路径断开的情况下,力求适配于开关路径的电压分布或控制,以便避免过载。例如,在多个类似地构造的、彼此相继地连接的真空开关管或开关路径的情况下,力求在真空开关管或开关路径上的尽可能均匀的电压分布。
为了实现所力求的在真空开关管或开关路径上的电压分布,例如无源电气部件(例如控制电阻)与真空开关管间隔地并联连接。然而,这些部件增加了具有真空开关管的真空开关或具有多个真空开关管的装置所需的结构空间。特别是在具有经清洁且经除湿的压缩空气(即作为真空开关管周围的绝缘气体的清洁空气(Clean Air))的真空开关中,在真空开关管与无源电气部件之间以及在无源电气部件与一个或多个真空开关管的装置的特别是金属的开关壳体之间需要相对较大的绝缘距离,因为与其他绝缘气体、例如六氟化硫相比,压缩空气具有相对较低的介电强度。为了在真空开关管和具有无源部件的电路之间实现足够的绝缘,例如真空开关管的装置和连接的无源部件可以布置在不同的壳体中。然而,该装置与高的空间需求和高的成本相关联。利用这种结构无法在真空开关管的各个元件上实现特定的电压分布。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,以小的空间需求和/或低的成本实现对真空开关管和/或具有多个真空开关管的装置的电压控制,和/或说明一种用于以小的空间需求和/或成本控制真空开关管的方法,特别是在一个或多个真空开关管的各个元件上具有特定的、预确定的电压分布。
根据本发明,该技术问题通过具有权利要求1的特征的用于开关电压的真空开关管、根据权利要求11的具有上述真空开关管的装置、和/或根据权利要求13的用于控制真空开关管、特别是上述真空开关管的方法来解决。根据本发明的用于开关电压的真空开关管和/或根据本发明的具有上述真空开关管的装置的有利设计方案在从属权利要求中说明。在此,主权利要求的主题可以与从属权利要求的特征彼此组合,并且从属权利要求的特征可以彼此组合。
根据本发明的用于开关电压的真空开关管包括至少一个外罩和至少两个接触件,其中,该至少一个外罩包括至少一个绝缘体段。至少一个绝缘体段被设计为控制元件。
在电触点断开、即真空开关管的触点相间隔的情况下,控制元件在真空开关管上实现定义的、预确定的电压分布。特别是可以在真空开关管上实现均匀的电压分布,由此可以避免由过电压造成的损坏,并且可以确保真空开关管的长期稳定、可靠的功能。使用真空开关管的至少一个绝缘体段作为控制元件实现一种紧凑的、节省空间的、成本低廉的真空开关管,特别是在空间上经优化壳体中,该壳体例如填充有清洁空气,电闪络的风险降低。通过作为控制元件的绝缘体段,真空开关管的紧凑结构实现了材料节省,特别是小的壳体尺寸以及附加控制元件的节省,降低了成本,并且使得能够在紧凑的装置中使用替换的开关气体、例如清洁空气,并且使得真空开关管的简单、环境友好的使用成为可能。对紧凑的真空开关管的良好控制可以实现高的电压水平下(特别是在几千伏的范围内)的安全开关,而不会特别是在紧凑的外壳体中发生电飞弧。
该至少一个外罩可以包括两个或更多个绝缘体段,所述绝缘体段特别是分别通过至少一个金属屏蔽件连接。特别是在具有多于一个的绝缘体段作为控制元件的真空开关管的整个长度上可以实现良好的控制,简单、可靠且成本低廉。
绝缘体段可以由如下材料形成和/或包括如下材料:这些材料具有在15至10000范围内、特别是在15至2000范围内的介电常数εr和/或具有不同的介电常数εr。这些介电常数、特别是不同的值,使得能够沿着真空开关管的纵向轴线和/或沿着真空开关管的圆周进行有针对性的或定义的控制或电压分布,具有特别是用于在大于或等于52kV范围内的高压下的控制的总值。真空开关管可以被设计为对高压范围内、特别是大于或等于52kV的范围内的电压进行开关。为此,绝缘体段可以具有10至4000pF范围内、特别是500至4000pF范围内的总容量。
至少一个绝缘体段可以由玻璃、陶瓷和/或玻璃陶瓷组成和/或包括玻璃、陶瓷和/或玻璃陶瓷。这些材料非常适合作为控制元件、例如作为电容器和/或电阻器,具有绝缘特性,以防止真空开关管上的电飞弧。特别是,通过掺杂,可以将所定义的浓度的外来物质有针对性地引入到绝缘体材料中,以产生所需的电性能,特别是用于有针对性的控制。
至少一个绝缘体段可以被设计为以真空密封的方式从外部封闭外罩。因此,绝缘体段能够实现真空开关管的可靠的、长期稳定的功能,在开关室或外罩中具有稳定的真空。不需要附加的控制元件,例如附加的外部的电阻器和/或电容器来进行控制,这节省了开销、成本、安装空间和材料。可控制的真空开关管的紧凑的结构方式是可能的,其特别适合于紧凑的外部壳体,对保护气体或绝缘气体、例如清洁空气和/或SF6的需求很低。绝缘体段作为真空开关管的外罩的元件和作为控制元件的双重功能使得用于控制的安装到外罩的控制元件和/或外部壳体中的控制元件特别是在高压的情况下是多余的,具有上面描述的优点。
至少一个绝缘体段可以中空柱形地构造,特别是具有圆柱形横截面。因此,在中空柱形的真空开关管的情况下,绝缘体段可以形成外部外罩的一部分和/或以节省空间的方式特别是以形状配合的方式包围绝缘体段,例如以多层复合元件的方式。柱形元件在最小或优化的壁厚的情况下具有高的机械稳定性。
至少一个外罩可以包括沿着真空开关管的纵向轴线具有不同长度的绝缘体段和/或具有不同宽度(特别是在横截面和/或壁厚方面)的绝缘体段。因此,绝缘体段可以用作控制元件,特别是由具有不同电特性的材料制成,例如具有不同的电阻值和/或电容值。因此,真空开关管可以被制造为预给定的、所定义的形状,具有对于控制而言定义的、必要的外罩电特性,特别是取决于要开关的最大电压和/或电流。绝缘体段的长度例如在10至100毫米的范围内,第二长度例如在20至200毫米的范围内,和/或第三长度例如在30至300毫米的范围内。绝缘体段的直径例如位于10至40厘米的范围内,绝缘体段的壁厚例如位于10至80毫米的范围内。因此,控制元件的不同电路可以具有不同的值、例如电容和/或欧姆电阻,这实现了在真空开关管的区域上的预定义的、期望的电压分布。
至少一个绝缘体段可以分别具有在电阻性电压控制的范围内、特别是在千欧姆和/或兆欧姆范围内的电导率,和/或,至少一个绝缘体段可以分别具有在电容性电压控制的范围内、特别是在10至10000pF范围内的电容。具有相应值的绝缘体段非常适合实现对真空开关管的控制,该真空开关管特别是针对几千伏范围内(例如大于或等于52kV)的开关电压,具有绝缘性能,即在真空开关管的整个长度上没有电飞弧。
至少两个接触件可以包括至少一个空间上固定的接触件和空间上可运动的接触件,其中,该可运动的接触件特别是通过至少一个波纹管以真空密封的方式引导到该至少一个外罩中,和/或,至少两个盖部件在端部封闭真空开关管,和/或,具有盖部件的绝缘体段利用至少一个波纹管以真空密封的方式从外部封闭真空开关管,其中,绝缘体段特别是通过金属屏蔽件彼此连接。金属屏蔽件可以在真空开关管内部作为蒸汽屏蔽件起作用或者可以被设计为蒸汽屏蔽件。
作为控制元件的陶瓷段的所定义的连接可以通过金属屏蔽件及其电接触(特别是彼此之间的电接触)进行。因此,可以以成本低廉且简单的方式实现在真空开关管的长度上的控制或电压分布,在彼此间隔开的电触点或接触件断开的状态下,特别是具有控制元件的不同的、所定义的值并且可以通过金属屏蔽件任意地、即以定义的方式连接。可以防止各个绝缘体段上的过电压,这增加了真空开关管的使用寿命并实现长期稳定的功能,特别是不会因陶瓷段上的过电压而造成中断甚至损坏。真空密封的外罩实现了真空开关管的长期稳定且可靠的功能。
真空开关管可以被设计为对高压范围内、特别是大于或等于52kV的范围内的电压进行开关。通过绝缘体段上的控制,可以利用真空开关管开关高压,而不会特别是在真空开关管的外部外罩上发生电飞弧,并且不会对真空开关管产生干扰甚至不可逆的破坏。
根据本发明的具有上述真空开关管的装置包括至少两个、特别是多于两个真空开关管,所述真空开关管电串联连接,特别是与绝缘体段串联连接,所述绝缘体段通过至少一个金属屏蔽件和/或通过多个金属屏蔽件电连接,和/或真空开关管通过真空开关管的接触件电串联连接。以这种方式,高的电压水平、特别是大于或等于52kV范围内的高压的开关可以利用成本廉价的、构造简单的真空开关管来进行。如上所述的利用特别是沿着真空开关管的纵向轴线布置的绝缘体段作为控制元件的控制能够实现在真空开关管上的电压分布和对彼此相继的串联连接的各个真空开关管的有针对性的控制。因此可以实现上述优点,特别是在成本低廉、简单、节省空间、紧凑的结构或装置中。
金属罐壳体和/或绝缘体壳体可以被包括在根据本发明的装置中,在该装置中布置有真空开关管,特别是填充有清洁空气作为绝缘气体。
使用一个或多个真空开关管的绝缘体段作为控制元件,这得到紧凑的装置,实现紧凑的金属罐壳体和/或绝缘体壳体,具有低的材料和成本开销,降低了电飞弧的风险,减少了开关气体量和/或使得能够在紧凑的、例如能够成本低廉地获得的标准壳体中使用气候友好的或气候中性的绝缘气体、例如清洁空气。
根据本发明的用于控制真空开关管、特别是上面描述的真空开关管和/或具有上面描述的真空开关管的装置的方法包括,借助绝缘体段作为控制元件、特别是作为电容器和/或电阻器进行电控制,所述绝缘体段是真空开关管的外罩的一部分和/或被布置为围绕相应的外罩、特别是作为包围外罩的环,特别是布置在具有真空开关管和/或具有串联连接的不同真空开关管的绝缘体段的壳体中。
根据权利要求13的根据本发明的用于控制真空开关管、特别是上面描述的真空开关管和/或上面描述的具有真空开关管的装置的方法的优点,以及根据权利要求11的根据本发明的具有上面描述的真空开关管的装置的优点与根据权利要求1的根据本发明的用于开关电压的真空开关管的上述优点类似,反之亦然。
附图说明
下面,在附图中示意性地示出并在下面更详细地描述本发明的实施例。
在此在附图中:
图1以侧斜视图示意性地示出了根据本发明的用于开关电压的真空开关管1,该真空开关管具有外罩2的绝缘体段6作为控制元件,并且
图2示出了图1的两个串联连接的真空开关管1的根据本发明的装置10,该真空开关管包括在壳体11中,该壳体例如填充有清洁空气作为绝缘气体12。
具体实施方式
图1以从一侧的斜视图示意性地示出了根据本发明的用于开关电压、特别是大于/等于52kV的范围内的高压的真空开关管1的示例。真空开关管1具有外罩2,该外罩除了别的之外还包括中央主屏蔽件5和分别在主屏蔽件5右侧和左侧可见的绝缘体段6。主屏蔽件5和绝缘体段6中空柱形或管状地构造。在图1的示例中,在主屏蔽体5的每侧上的三个相邻的绝缘体段6,分别通过金属屏蔽件5彼此连接。金属屏蔽件5例如在外罩2内部构造为蒸气屏蔽件和/或仅构造为环,该环将柱形的绝缘体段6彼此连接并实现电连接。
在真空开关管1的端部处,中空柱形的绝缘体段6通过盖部件8和9以液密方式密封。真空开关管1的内部被抽空或者存在真空。接触件3和4从真空开关管1的端部突出伸入到真空开关管1的柱形外罩2中,例如固定接触件3从一侧(例如柱形外罩2的底面)伸入并且运动接触件4从另一侧(例如柱形外罩2的顶面)伸入到真空开关管1中。
主屏蔽件5例如由金属、特别是铜和/或钢制成,并且在内部包括例如汽化屏蔽件或蒸汽屏蔽件,为了简单起见,图中未示出。中空柱形的绝缘体段6例如由经烧结的陶瓷制成并经过特殊表面处理。替换地,绝缘体段6可以例如由玻璃和/或玻璃陶瓷制成或包括玻璃和/或玻璃陶瓷。绝缘体段6被设计为控制元件,特别是电容器和/或电阻器。为此,例如将掺杂剂引入到绝缘体段6的材料中。因此,绝缘体段6具有例如在15至10000的范围内、特别是在15至2000的范围内的介电常数εr,因此可以假定良好的电绝缘性能。为了在真空开关管1的长度上进行所定义的控制,可以使用具有不同介电常数εr的绝缘体段6。
构造为电阻器的绝缘体段6例如具有位于电阻性电压控制的范围内、特别是在千欧姆和/或兆欧姆范围内的电导率,因此可以假定良好的绝缘性能。构造为电容器的绝缘体段6具有位于电容性电压控制的范围内、特别是在10至10000pF的范围内的电容。绝缘体段6可以被贯通地掺杂,或者仅在外表面处被掺杂,在后一种情况下,绝缘体段6在内部代表纯绝缘体并且在外部区域代表电容器和/或电阻器。掺杂也可以在特定的绝缘体段深度和以所定义的层厚度进行。不同的电阻或电容可以例如由绝缘体段6的不同掺杂产生,和/或由绝缘体段6的不同长度、宽度和/或壁厚产生。绝缘体段6可以以层压体的方式构造,其中绝缘体段元件具有不同的电阻值和/或电容值。特别是,多个环或中空柱体可以被放置或布置为一个在另一个之上或者一个在另一个之内。
绝缘体段6具有例如在10至100毫米范围内的长度、例如在20至200毫米的范围内的第二长度和/或例如在30至300毫米的范围内的第三长度。另外的长度是可能的和/或不同长度的绝缘体段6的不同组合是可能的。所有绝缘体段或各个绝缘体段的相等的长度也是可能的。绝缘体段6的直径例如位于10至40厘米的范围内并且绝缘体段6的壁厚例如位于10至80毫米的范围内。绝缘体段6的不同直径和/或壁厚以及不同直径和/或壁厚的组合也是可能的,或者可以使用具有相同尺寸的所有绝缘体段。
如上所述,绝缘体段6通过金属屏蔽件5以机械稳定且可电接触的方式彼此连接。在此,例如在制造真空开关管1时、例如在几百摄氏度的烘箱中在焊接过程时进行连接。在此,例如掺杂剂也可以被引入到绝缘体段6中,和/或掺杂剂在高温下的定义的扩散是可能的。掺杂剂可以例如可以在绝缘体段6的烧结过程或另外的制造过程中预先引入。特别是由铜和/或钢制成的金属屏蔽件5例如环形和/或空心柱形地构造。在真空开关管1内部,金属屏蔽件5包括例如汽化屏蔽件或蒸汽屏蔽件,为简单起见,图中未示出。当向外拉时,金属屏蔽件5例如以扁平环的形式从真空开关管1突出或在绝缘体段圆周上突出,其中,在主屏蔽件5中,例如在两个环之间布置有空心柱形的金属体。例如在金属屏蔽件5的外部区域上进行用于控制真空开关管1的电接触或连接。
接触件3和4例如由铜和/或钢制成,并且特别是螺栓形地构造,具有例如在真空开关管1内部中的带槽的碟状端部。固定接触件3以流体密封的方式在真空开关管1的端部上与第一盖部件8连接,其中,盖部件8作为真空开关管1的真空密封的闭锁装置例如由金属、特别是铜和/或钢制成。运动接触件4以流体密封的方式在真空开关管1的另一端部上与第二盖部件9连接,例如通过波纹管以运动的方式支承,为了简单起见,这在图1中未示出。盖部件9例如被制造为真空开关管1的真空密封的闭锁装置,例如由金属、特别是铜或钢制成。
通过固定接触件3和运动接触件4的向外引导的螺栓,真空开关管可以进行电接触。运动接触件4通过如下方式实现电气开关:朝向固定接触件3地运动,即用于在接通时闭合接触件3和4的碟状接触件端部之间的间隙;远离固定接触件3地运动,即用于在关断时在接触件3和4的碟状接触件端部之间产生间隙。接触件3和4的接触件端部之间所产生的间隙以及接触件端部本身布置在真空开关管1的抽真空的内部中,使得毫米至厘米范围内的间隙足以关断特别是高压。真空开关管1具有例如特别是在30至100厘米范围内的长度,以及在例如几厘米至几米、特别是10至150厘米范围内的周长。
绝缘体段6例如沿真空管1的纵向轴线电串联连接,特别是通过彼此相继的金属屏蔽件5分别电接触。通过金属屏蔽件5,绝缘体段6也可以以所定义的、任意的方式连接,例如通过电缆和/或外部电路,特别是不同长度、宽度和/或壁厚和/或不同掺杂的绝缘体段。这使得能够根据使用、特别是根据使用中的电流值和/或电压值和/或环境来良好地控制真空开关管1。
图2示出了根据本发明的真空开关管1的装置10,其中,两个图1的根据本发明的真空开关管1彼此相继地布置成一排。绝缘体段6的互连、即绝缘体段6的电接触和连接,在每个真空开关管1中分别在触点3、4之间通过金属屏蔽件5进行。在此,如图2所示,串联连接是可能的。通过金属屏蔽件5的电接触和连接,其他外部连接是可能的,特别是相应于在真空开关管1上的期望的、预定义的电压分布或控制。为此,例如金属屏蔽件可以两部分地构造,在至少两个部分之间具有绝缘体材料。因此,相邻的绝缘体段可以彼此分开地电连接,并且分别与特定的金属屏蔽件的一部分电连接。
图2的实施例中的真空开关管1通过固定接触件3、特别是共同构造的固定接触件3或例如通过螺纹连接、胶合连接、锡焊连接、焊接连接和/或压接连接接合的接触件3彼此电连接和机械连接。真空开关管1还可以通过运动接触件3彼此连接,或者通过运动接触件3和固定接触件4彼此连接,为了简单起见,这在图中未示出。驱动器、例如电机和/或弹簧储能驱动器例如被设置为在电气开关期间驱动运动接触件4,为了简单起见,这在图中未示出。
真空开关管1例如布置在壳体11中或被壳体11包围。壳体11例如是以气体密封的方式封闭的金属罐壳体和/或以气体密封的方式封闭的绝缘体壳体。金属罐壳体例如由钢和/或铝制成,特别是以外壳接地(Dead-Tank)的方式处于地电势。绝缘体壳体例如由陶瓷、硅酮和/或复合材料制成,特别是具有肋状外表面以延长泄漏电流路径。壳体11例如填充有清洁空气作为绝缘气体12,该绝缘气体是气候中性的。替换地或附加地,绝缘气体12例如可以使用SF6和/或CO2
上述实施例可以彼此组合和/或可以与现有技术组合。例如多于两个的真空开关管1可以彼此连接,特别是串联和/或并联连接。绝缘体段6可以具有不同的形状,特别是圆柱形、具有椭圆形底面和顶面的柱形、矩形、正方形和/或具有凸形表面和/或凹形表面的形状。绝缘体段6的表面例如可以是结构化的,特别是肋状地结构化和/或具有波形结构。
利用上面描述的根据本发明的真空开关管1和彼此相继地成排、特别是串联连接的根据本发明的真空开关管1的装置10,可以通过被设计为电阻器和/或电容器的绝缘体段6实现在真空开关管1上的电压的控制。通过选择绝缘体段6以及绝缘体段在真空开关管1或其元件上的连接,可以以预确定的方式均匀地或不同地分布电压。使用作为电阻器和/或电容器的绝缘体段6,其中,绝缘体段6具有电绝缘特性、特别是具有非常高的电阻值,因此可以假定绝缘体,实现了紧凑的、节省空间的结构,这实现了成本低廉的、空间最小化的壳体11,并且特别是使得能够以小或最小化尺寸和/或标准尺寸的壳体11使用绝缘气体12、例如清洁空气。在一个或多个真空开关管1上的对电压(特别是高压)的控制防止了当触点断开或接触件3、4彼此间隔时真空开关管1和/或具有真空开关管1的装置10的过电压和损坏直至破坏。通过不同的电路或连接,任何期望的电压分布都是可能的,特别是当使用不同尺寸的作为电容器和/或电阻器的绝缘体段、特别是不同长度、宽度和/或壁厚和/或掺杂的绝缘体段6时。
附图标记列表
1真空开关管
2外罩
3固定接触件
4运动接触件
5金属屏蔽件、例如主屏蔽件
6绝缘体段
7波纹管
8第一盖部件
9第二盖部件
10具有真空开关管的装置
11金属罐壳体或绝缘体壳体
12绝缘气体、例如清洁空气

Claims (13)

1.一种用于开关电压的真空开关管(1),具有至少一个外罩(2)和至少两个接触件(3,4),其中,所述至少一个外罩(2)包括至少一个绝缘体段(6),
其特征在于,所述至少一个绝缘体段(6)被设计为控制元件。
2.根据权利要求1所述的真空开关管(1),其特征在于,所述至少一个外罩(2)包括两个或更多个绝缘体段(6),所述绝缘体段特别是分别通过至少一个金属屏蔽件(5)连接。
3.根据权利要求2所述的真空开关管(1),其特征在于,所述绝缘体段(6)由如下材料形成和/或包括如下材料:所述材料具有在15至10000范围内、特别是在15至2000范围内的介电常数εr和/或具有不同的介电常数εr
4.根据上述权利要求中任一项所述的真空开关管(1),其特征在于,所述至少一个绝缘体段(6)由玻璃、陶瓷和/或玻璃陶瓷组成和/或包括玻璃、陶瓷和/或玻璃陶瓷。
5.根据上述权利要求中任一项所述的真空开关管(1),其特征在于,所述至少一个绝缘体段(6)被设计为以真空密封的方式从外部封闭所述外罩(2)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的真空开关管(1),其特征在于,所述至少一个绝缘体段(6)中空柱形地构造、特别是具有圆柱形横截面。
7.根据上述权利要求中任一项所述的真空开关管(1),其特征在于,所述至少一个外罩(2)包括沿所述真空开关管(1)的纵向轴线具有不同长度的绝缘体段(6)和/或具有不同宽度的绝缘体段(6),特别是在横截面和/或壁厚方面。
8.根据上述权利要求中任一项所述的真空开关管(1),其特征在于,所述至少一个绝缘体段(6)分别具有在电阻性电压控制的范围内、特别是在千欧姆和/或兆欧姆范围内的电导率,和/或所述至少一个绝缘体段(6)分别具有在电容性电压控制的范围内、特别是在10至10000pF范围内的电容。
9.根据上述权利要求中任一项所述的真空开关管(1),其特征在于,所述至少两个接触件(3,4)包括至少一个空间上固定的接触件(3)和至少一个空间上能够运动的接触件(4),其中,所述至少一个能够运动的接触件(4)特别是通过至少一个波纹管(7)以真空密封的方式引导到所述至少一个外罩(2)中,和/或至少两个盖部件(8,9)在端部封闭所述真空开关管,和/或具有所述盖部件(8,9)的绝缘体段(6)利用所述至少一个波纹管(7)以真空密封的方式从外部封闭所述真空开关管(1),其中,所述绝缘体段(6)特别是通过金属屏蔽件(5)彼此连接。
10.根据上述权利要求中任一项所述的真空开关管(1),其特征在于,所述真空开关管(1)被设计为对高压范围内、特别是大于或等于52kV的范围内的电压进行开关。
11.一种具有根据上述权利要求中任一项所述的真空开关管(1)的装置(10),其特征在于,至少两个、特别是多于两个真空开关管(1)电串联连接,特别是与绝缘体段(6)串联连接,所述绝缘体段通过至少一个金属屏蔽件(5)和/或通过多个金属屏蔽件(5)电连接,和/或所述真空开关管(1)通过所述真空开关管(1)的接触件(3,4)电串联连接。
12.根据权利要求11所述的装置(10),其特征在于,包括金属罐壳体和/或绝缘体壳体(11),所述真空开关管(1)布置在所述金属罐壳体和/或绝缘体壳体中,特别是填充有清洁空气作为绝缘气体(12)。
13.一种用于控制真空开关管(1)、特别是根据权利要求1至10中任一项所述的真空开关管(1)和/或根据权利要求11至12中任一项所述的具有真空开关管(1)的装置(10)的方法,其特征在于,借助作为控制元件、特别是作为电容器和/或电阻器的绝缘体段(6)进行电控制,所述绝缘体段是所述真空开关管(1)的外罩(2)的一部分和/或布置为围绕相应的外罩(2)、特别是作为包围所述外罩(2)的环,特别是布置在具有所述真空开关管(1)和/或具有串联连接的不同真空开关管(1)的绝缘体段(6)的壳体(11)中。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54163773U (zh) * 1978-05-10 1979-11-16
JP4686600B2 (ja) * 2006-03-27 2011-05-25 三菱電機株式会社 スイッチギヤとその製造方法
DE102010043984B4 (de) * 2010-11-16 2022-01-20 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vakuumschaltröhre mit einem Röhrenkörper
DE102013208419A1 (de) 2013-05-07 2014-11-13 Schneider Electric Industries Sas Verfahren und Vorrichtung zum reversiblen Schalten von Wechselströmen bei Mittel- und Hochspannung
JP2017157453A (ja) 2016-03-03 2017-09-07 株式会社明電舎 分圧コンデンサ及び多点切り遮断器
DE102017222941A1 (de) * 2017-12-15 2019-06-19 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsleistungsschalter und Verfahren zum elektromagnetischen Abschirmen einer Vakuumschaltröhre in einem Isolator
DE102018212853A1 (de) * 2018-08-01 2020-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Vakuumschaltröhre und Hochspannungsschaltanordnung

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