CN1204581C - 真空开关管 - Google Patents

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Abstract

一种新型的真空开关管在一个金属开关箱(67)的两侧分别具有两个相同直径(D2)的陶瓷绝缘子。在这些部件的翼侧固定有一些沿轴向相互间隔(A1)设置的圆柱形的蒸汽屏(70，73，71，74)。这样一种结构体积小且容易制造的开关管结构可用于控制60kV以上的工作电压。

Description

真空开关管
技术领域
本发明涉及电开关领域并且可应用于真空开关管的设计构造，真空开关管的壳体包绕两个可相对移动的触头并具有两个相互同心设置的相同直径的陶瓷绝缘子，其中，这两个陶瓷绝缘子通过一个设计为开关箱的中间连接金属件真空密封地相互连接。
背景技术
在一种已公知的真空开关管中，所述两个触头设计成所谓的轴向-磁场-触头，该触头设计为罐形并分别配备有一个导流接线柱，且可相对地轴向移动一预定的开关行程。每一个导流接线柱分别被其中一个陶瓷绝缘子包围，并且在将陶瓷绝缘子连接起来的该金属部件上固定有圆柱形的蒸汽屏。该真空开关管的结构使得即便在触头的直径较大时，陶瓷绝缘子的内径也比开关箱的内径小。在这种情况下，相宜地将开关箱设计为沿轴向可分开。这种真空开关管特别适合于应用在中压(15至36kV)开关设备中(参见德国专利DE 197 13 478 C1)。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于改进这种真空开关管，以使之也可应用于高压领域、亦即应用于工作电压大于60kV(例如72kV，84kV)的场合。
上述技术问题按照本发明是这样来解决的，即，第一个陶瓷绝缘子和第二个陶瓷绝缘子分别同心并紧邻地与另一个相同类型的陶瓷绝缘子相配置，其中，这些相邻的陶瓷绝缘子分别通过一个中间连接金属件相互真空密封地连接，另外在这些中间连接金属件上分别固定有一个圆柱形蒸汽屏，并且所有的蒸汽屏都沿轴向相互间隔设置。
这样一种真空开关管的优点在于，在其结构体积很小的情况下就能实现所需的介电强度，并且采用通常用于制造中压开关管的加工制造装置就能生产出来。通过将所有的蒸汽屏构造成圆柱形并通过沿轴向层叠设置它们，所有的陶瓷绝缘子的直径可选择得相对较小并且在一个72kV的真空开关管上可约为130mm。真空开关管在本身断路间隔(触头间距)部位处所需的扩宽对陶瓷绝缘子的直径没有任何影响，因为在该部位处采用了一个金属开关箱，相宜地可以是一个铜制开关箱。该开关箱可制成肚腹形，以使其边缘可真空密封地与相邻的直径更小的陶瓷绝缘子连接。
为真空开关管的功能着想同时考虑到较大直径的陶瓷绝缘子所需成本更高，比较有利的是，所有陶瓷绝缘子的内径最大等于触头的外径加上一倍的开关行程，并且设计成开关箱的金属件的内径最大等于触头的外径加上两倍的开关行程。在此，通过采用轴向-磁场-触头可使开关箱的直径相对较小。
如果要将这种新型的真空开关管用于72kV以上的电压范围，则通过同心设置更多的同类型的陶瓷绝缘子并分别用一个带有圆柱形蒸汽屏的金属件将各陶瓷绝缘子连接起来实现真空开关管的延长即可。
真空开关管具有四个同心设置的陶瓷绝缘子和在它们之间嵌接的金属件并且在金属件上还固定有蒸汽屏，这本身早就是公知的。在已公知的应用在中压(34kV)范围内的这样一种真空开关管中，其中的蒸汽屏构造成锥形并沿开关管的轴向相互重叠。陶瓷绝缘子由此会具有较大的直径(参见US3,792,214A)。业已公知的还有，可在高压(72kV)真空开关管上采用由三个位于漂浮电位上的屏蔽件组成的蒸汽屏蔽系统。其中，为触头采用螺旋形的电极，必要时可能还要另外采用一个外部磁线圈。在这样一种真空开关管中，陶瓷绝缘子具有230mm的较大直径(参见杂志IEEE Transactions onPower Apparatus and Systems，Vol.PAS-99，No.2 March/April 1980，第658至666页)。
附图说明
图1表示本发明的真空开关管的一个优选实施例的剖面图。
具体实施方式
本发明这种新型真空开关管的一种实施形式示出在唯一的一个附图中。
图中所示真空开关管1具有一个触头装置，它由轴向可移动的动触头2和静触头3组成，其中，这些触头分别配备有一根导流接线柱4或5。这些触头2和3可按公知的方式设计成罐形的轴向-磁场-触头(EP 0 155 376C1)。
所述触头装置被包括在一个真空密封的壳体6内，该壳体6由一个包围触头的金属开关箱67，向上连接的陶瓷绝缘子64和63以及一块盖板61和向下连接的陶瓷绝缘子65和66以及一块盖板62组成。作为壳体的部件还有一个波纹管68，它设置在动触头2的导流接线柱4和端板61之间。与所述壳体连接的有屏蔽件70和73，它们固定在开关箱67的边缘上，另外还有屏蔽件72和75，它们被包括在陶瓷绝缘子63和端板61之间或者端板62与陶瓷绝缘子66之间的真空密闭连接段内。最后与所述壳体连接的还有屏蔽件71和74，它们固定在分别设置在两个相邻的陶瓷绝缘子之间的环形的金属部件上。
这些相互邻接的壳体部件相互间以及与两个导流接线柱真空密封地焊接。
蒸汽屏70至75分别设计成圆柱形并具有卷边。这些分别与所述两个陶瓷绝缘子相配置的蒸汽屏沿轴向分层设置，从而在它们之间留有间距A1和A2。
对于动触头2设有一个开关行程S，该行程在72kV的真空开关管上约有40mm。
陶瓷绝缘子63至66具有相同的直径D2并且在图示实施方式中还有相同的长度。但它们也可以具有不同的长度。与触头的外径D1相比，陶瓷绝缘子的内径D2小于触头的外径D1加上一次开关行程S。所述开关箱67的内径D3无需大于触头的外径D1加上两倍的开关行程S。
基于蒸汽屏的圆柱形形状和通过采用一个肚腹形的开关箱，该真空开关管总体上显得很细长，它只有较小的结构体积并因此无需很大耗费就能使之排气。构成所述壳体的金属部件和陶瓷绝缘子可构造并设置成这样，即，使得所有有关真空开关腔室的壳体的焊接工作仅仅在一个工序中就可完成。在这种情况下可放弃采用一个泵推杆来负责开关管的排气。这有助于增强开关管的介电强度。

Claims (3)

1.一种真空开关管，它具有一壳体，该壳体包绕两个设计成轴向-磁场-触头的触头(2，3)，这两个触头可沿轴向相对移动一个预定的开关行程(S)并分别配备有一根导流接线柱，该壳体内具有一个第一陶瓷绝缘子(64)和一个与之同心设置的具有相同直径(D2)的第二陶瓷绝缘子(65)，其中，各陶瓷绝缘子分别包围一个导流接线柱(4，5)，并且所述两个陶瓷绝缘子的端侧相互间通过一个设计成开关箱的中间连接用金属件(67)真空密封地相互连接在一起，在所述中间连接金属件上固定有圆柱形的蒸汽屏(70，73)，所述陶瓷绝缘子的内径(D2)小于开关箱的内径(D3)，其特征在于，第一个陶瓷绝缘子(64)和第二个陶瓷绝缘子(65)分别同心并紧邻地与另一个相同类型的陶瓷绝缘子(63，66)相配置，其中，这些紧邻的陶瓷绝缘子(63，64；65，66)分别通过一个中间连接金属件(76，77)相互真空密封地连接，在这些中间连接金属件(76，77)上分别固定有一个圆柱形蒸汽屏(71，74)，并且所有的蒸汽屏(70，71，72，73，74，75)都沿轴向相互间隔(A1，A2)设置。
2.如权利要求1所述的真空开关管，其特征在于，所有陶瓷绝缘子的内径(D2)最大等于触头的外径(D1)加上一次开关行程(S)。
3.如权利要求1或2所述的真空开关管，其特征在于，所述设计成开关箱的金属件(67)的内径(D3)最大等于触头的外径(D1)加上两倍的开关行程(2S)。
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