專利名稱：具有冷卻體的耦合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體導(dǎo)電連接的耦合裝置，其具有用于連接第一導(dǎo)體的第一連接件和用于連接第二導(dǎo)體的第二連接件，其中第一連接件通過(guò)柔性連接器件、滑動(dòng)連接器件或滾動(dòng)連接器件與第二連接件相連，從而允許第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
此外，本發(fā)明還涉及一種固體絕緣的開(kāi)關(guān)極(Schalterpol)，它具有不導(dǎo)電的絕緣材料外殼以及一個(gè)在該絕緣材料外殼中安置的開(kāi)關(guān)管，該開(kāi)關(guān)管在輸入連接端與位置固定的輸出連接端之間延伸，其中，一個(gè)可沿軸向運(yùn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)桿用于將驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引入到該開(kāi)關(guān)管內(nèi)。
背景技術(shù)：
這樣一種耦合裝置和這樣一種固體材料絕緣的開(kāi)關(guān)極，例如已經(jīng)由德國(guó)專利申請(qǐng)DE 19712182A1公開(kāi)。其中，所示出的耦合裝置具有一個(gè)作為第一連接件的夾緊件，該夾緊件固定地與一個(gè)可沿軸向運(yùn)動(dòng)的作為第一導(dǎo)體的開(kāi)關(guān)桿相連。第二連接件位置固定地設(shè)置在由澆注樹(shù)脂制成的絕緣材料外殼內(nèi)，所述開(kāi)關(guān)桿可沿軸向運(yùn)動(dòng)地在該絕緣材料外殼內(nèi)導(dǎo)引移動(dòng)。在此，開(kāi)關(guān)桿與一真空開(kāi)關(guān)管的動(dòng)觸頭剛性相連，該真空開(kāi)關(guān)管固定地嵌入在所述絕緣材料外殼內(nèi)。為了能夠?qū)⑺隹蛇\(yùn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)桿與固定地嵌入在所述絕緣材料外殼內(nèi)的連接件導(dǎo)電地連接，所述耦合裝置具有柔性的金屬導(dǎo)電帶，該導(dǎo)電帶在兩側(cè)分別與一連接件相連。因?yàn)橛绕湓趯?dǎo)電帶的接觸位置呈現(xiàn)高的電流通過(guò)電阻，這導(dǎo)致在該位置相對(duì)高的、取決于額定電流的放熱。為了避免在開(kāi)關(guān)極上發(fā)生損壞，由電流引起的對(duì)開(kāi)關(guān)極的加熱應(yīng)該不超過(guò)65至75°K。通過(guò)耦合裝置的由此導(dǎo)致的持續(xù)電流載流能力限制了開(kāi)關(guān)極的最大允許額定電流。
已公知的耦合裝置所具有的缺點(diǎn)的是，排熱基本上僅通過(guò)柔性導(dǎo)電帶的導(dǎo)熱來(lái)完成，該導(dǎo)電帶將在所述第一連接件上產(chǎn)生的熱量向第二連接件的方向傳導(dǎo)。第二連接件導(dǎo)熱地與設(shè)置在所述絕緣材料外殼之外的導(dǎo)體相連，從而可以以此方式將熱量散發(fā)到外部大氣中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供本文開(kāi)頭所述類型的一種耦合裝置和一種固體絕緣的開(kāi)關(guān)極，它們?cè)谙嗤訜岬臈l件下具有更好的持續(xù)電流載流能力。
本發(fā)明從本文開(kāi)頭所述類型的耦合裝置出發(fā)是這樣解決上述技術(shù)問(wèn)題的，即，設(shè)有一個(gè)用于冷卻所述耦合裝置的冷卻單元。
按照本發(fā)明，冷卻不再如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣僅通過(guò)連接器件的傳熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明所規(guī)定的冷卻單元起到附加地就近冷卻所述耦合裝置的作用，由此明顯地降低了對(duì)該耦合裝置的加熱。在本發(fā)明范圍內(nèi)以此方式可以使通過(guò)該耦合裝置導(dǎo)流的額定電流更高，而同時(shí)不脫離允許的溫度增高范圍。所述冷卻單元按照本發(fā)明可以任意設(shè)計(jì)。例如，該冷卻單元可以是水冷卻的。在本發(fā)明范圍內(nèi)唯一重要的是，將用于冷卻目的的冷卻單元與所述耦合裝置的其余部件中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)熱地相連。
按照本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述冷卻單元具有至少一個(gè)帶有冷卻筋(Kühlrippe)的冷卻體。通過(guò)冷卻筋明顯增大了耦合裝置的熱交換面。將冷卻筋的長(zhǎng)度和間距優(yōu)化為，一方面要提供盡可能大的熱交換面。而另一方面要保持在流體技術(shù)上所決定的冷卻筋之間最小間距，以便實(shí)現(xiàn)空氣在冷卻體的冷卻筋之間盡可能高的流速。如果冷卻筋的間距依賴于其長(zhǎng)度變得太小的話，會(huì)由于空氣渦流而降低空氣流在冷卻筋之間的速度。
原則上可以任意布設(shè)冷卻體。但是相宜的是，將所述冷卻體與所述第一連接件導(dǎo)熱地相連。如果在該第一連接件上發(fā)出極高熱量的話，本發(fā)明的這樣一種方案是尤其有益的。
在本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選變形中，所述柔性連接器件具有至少一個(gè)柔性的導(dǎo)電帶。導(dǎo)電帶是連接件中一種經(jīng)濟(jì)且較少維護(hù)的連接器件，但是在超過(guò)100KV范圍內(nèi)的更高電壓時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)場(chǎng)分布問(wèn)題。
優(yōu)選地，每個(gè)導(dǎo)電帶與所述第一連接件的第一接觸面以及該導(dǎo)電帶與所述第二連接件的第二接觸面分別至少是該導(dǎo)電帶的橫截面面積的兩倍。按照本發(fā)明的此項(xiàng)有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，增大了導(dǎo)電帶與連接件之間的傳熱面。如上面已論述的那樣，尤其在傳熱面上高熱量的產(chǎn)生導(dǎo)致高的電流通過(guò)損耗。通過(guò)增大傳熱面致使減小電流通過(guò)密度以及進(jìn)而降低在導(dǎo)電帶與連接件之間的過(guò)渡上產(chǎn)生的熱量。因此，每個(gè)導(dǎo)電帶例如不僅鈍地以其端側(cè)釬焊到各連接件上，而且必要時(shí)除了端側(cè)外還具有用來(lái)與各連接件接觸的側(cè)面。在這種情況下在連接件中設(shè)有階梯形的銑槽。
按照一項(xiàng)優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，每個(gè)導(dǎo)電帶具有一個(gè)柔性的彎曲部段，該彎曲部段的長(zhǎng)度與其橫截面面積之比小于0.1mm-1。按照該項(xiàng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)，使在導(dǎo)熱帶內(nèi)的產(chǎn)熱最優(yōu)化，因?yàn)樵谶@樣一種比例下在額定電流保持不變的情況下可以降低在導(dǎo)電帶內(nèi)與面積相關(guān)的電流以及進(jìn)而減弱了在該導(dǎo)電帶內(nèi)的加熱。
優(yōu)選地，所述第一連接件是用于夾緊到一個(gè)可沿軸向運(yùn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)桿上的夾緊件。按照該項(xiàng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)，使所述耦合裝置的裝配更簡(jiǎn)單。尤其在固體絕緣的開(kāi)關(guān)極中實(shí)現(xiàn)了在有限的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)簡(jiǎn)便的安裝，從而加快了安裝及維護(hù)工作。
所述第二連接件相宜地具有可被開(kāi)關(guān)桿自由穿過(guò)的通孔。按照這種方式可以將開(kāi)關(guān)桿與所述第一連接件夾緊，其中該第二連接件例如嵌入在一固體絕緣的開(kāi)關(guān)極的外殼內(nèi)。
本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題還通過(guò)一種本文開(kāi)頭所述類型的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極得以解決，所述固體絕緣的開(kāi)關(guān)極具有按照本發(fā)明的耦合裝置，該耦合裝置將所述開(kāi)關(guān)桿與所述輸出連接端導(dǎo)電地相互連接。
在一項(xiàng)與此相關(guān)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，將所述開(kāi)關(guān)管嵌入在所述絕緣材料外殼內(nèi)，該絕緣材料外殼具有與所述冷卻單元共同作用的通風(fēng)通道。在本發(fā)明的這種方案中所述開(kāi)關(guān)管、優(yōu)選真空開(kāi)關(guān)管以其外殼除了驅(qū)動(dòng)部件外與一不導(dǎo)電的固體鄰接，致使在沒(méi)有通風(fēng)通道時(shí)難以在絕緣材料外殼內(nèi)部進(jìn)行空氣循環(huán)。該通風(fēng)通道在開(kāi)關(guān)極工作時(shí)相宜地以其入口設(shè)置在冷卻單元之上以及成直線地向上延伸。


本發(fā)明其他相宜的擴(kuò)展設(shè)計(jì)和優(yōu)點(diǎn)是下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述內(nèi)容，在附圖中相同功能的部件以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注。附圖中圖1表示本發(fā)明耦合裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視前視圖；圖2表示圖1所示耦合裝置的后側(cè)透視視圖；
圖3表示圖1所示耦合裝置的上側(cè)透視俯視圖；圖4表示圖1所示耦合裝置不帶有冷卻單元的下側(cè)透視仰視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示本發(fā)明耦合裝置1的一個(gè)實(shí)施例的透視視圖，該耦合裝置1具有一個(gè)夾緊件2作為第一連接件以及具有一個(gè)位置固定的連接件3作為第二連接件。這兩個(gè)連接件2和3通過(guò)兩個(gè)柔性導(dǎo)電帶4相互電連接。
夾緊件2具有一個(gè)夾緊槽5用于安裝一個(gè)固體材料絕緣的開(kāi)關(guān)極的開(kāi)關(guān)桿。其中夾緊件2具有兩部分6和7，這兩部分的間距可通過(guò)夾緊螺釘8改變。因此可以借助于夾緊螺釘8將所述夾緊件2固定地與開(kāi)關(guān)桿夾緊。另外，在夾緊件上可看到一個(gè)帶有冷卻筋10的冷卻體9，該冷卻體導(dǎo)熱地與夾緊件2相連以及按照這種方式增大耦合裝置1的熱交換面。
圖2表示從后側(cè)所觀察到的圖1所示的耦合裝置。在該后側(cè)的透視視圖中可看到，夾緊件2在其兩個(gè)部分6和7上分別具有一個(gè)階梯形的銑槽11，在該銑槽處將導(dǎo)電帶4的端側(cè)端部區(qū)域固定地與夾緊件2釬焊在一起。通過(guò)階梯形的銑槽11不僅實(shí)現(xiàn)了在每個(gè)導(dǎo)電帶4的端面12上的釬焊連接，而且實(shí)現(xiàn)了在所述端側(cè)端部區(qū)域內(nèi)的其平面?zhèn)?2上的焊接，由此增大了電流通過(guò)面以及降低了由于電流通過(guò)所產(chǎn)生的放熱。為了將導(dǎo)電帶4與位置固定的連接件3連接而采用通常的螺栓連接14，其中導(dǎo)電帶4平面地貼靠在位置固定的連接件3上，從而在此還提供了大的用于降低熱量的交換面。
圖3以從上方所觀察到的俯視圖表示圖1所示的耦合裝置。在該視圖中可以看到，冷卻筋10具有不同的深度，使得可以實(shí)現(xiàn)圓柱形的外輪廓或包絡(luò)線(Einhüllende)以及進(jìn)而還可以裝入到空心圓柱形的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)，例如裝入到管形的絕緣材料外殼中。
圖4示出了從下方所觀察到的耦合裝置，其中，已將冷卻體9從夾緊件2中取出。在該視圖中可以看到，冷卻體9與夾緊件2之間的連接是通過(guò)螺栓連接實(shí)現(xiàn)的。另外在該視圖中還可以看到，位置固定的連接件3為了使開(kāi)關(guān)桿自由地穿過(guò)而具有通孔15，該通孔具有比開(kāi)關(guān)桿大的內(nèi)直徑。
權(quán)利要求
1.一種用于將第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體導(dǎo)電連接的耦合裝置(1)，其具有用于連接所述第一導(dǎo)體的第一連接件(2)和用于連接所述第二導(dǎo)體的第二連接件(3)，其中，所述第一連接件(2)通過(guò)柔性連接器件(4)、滑動(dòng)連接器件或滾動(dòng)連接器件與所述第二連接件相連，從而允許第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征在于用于冷卻所述耦合裝置(1)的冷卻單元(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的耦合裝置(1)，其特征在于，所述冷卻單元(9)具有至少一個(gè)帶有冷卻筋(10)的冷卻體(9)。
3.如權(quán)利要求2所述的耦合裝置(1)，其特征在于，所述冷卻體(9)與所述第一連接件(2)導(dǎo)熱地相連。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的耦合裝置(1)，其特征在于，所述柔性連接器件具有至少一個(gè)柔性的導(dǎo)電帶(4)。
5.如權(quán)利要求4所述的耦合裝置(1)，其特征在于，所述每個(gè)導(dǎo)電帶(4)與所述第一連接件(2)的第一接觸面(12，13)以及該導(dǎo)電帶(4)與所述第二連接件(3)的第二接觸面分別是該導(dǎo)電帶(4)的橫截面面積的兩倍。
6.如權(quán)利要求4或5所述的耦合裝置(1)，其特征在于，所述每個(gè)導(dǎo)電帶(4)具有一個(gè)柔性的彎曲部段，該彎曲部段的長(zhǎng)度與其橫截面面積之比小于0.1mm-1。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的耦合裝置(1)，其特征在于，所述第一連接件是用于夾緊到一個(gè)可沿軸向運(yùn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)桿上的夾緊件(2)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的耦合裝置(1)，其特征在于，所述第二連接件(3)具有可被開(kāi)關(guān)桿自由穿過(guò)的通孔(15)。
9.一種固體絕緣的開(kāi)關(guān)極，具有不導(dǎo)電的絕緣材料外殼以及在該絕緣材料外殼中安置的開(kāi)關(guān)管，該開(kāi)關(guān)管在輸入連接端與位置固定的輸出連接端之間延伸，其中，一個(gè)可沿軸向運(yùn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)桿用于將驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引入到該開(kāi)關(guān)管內(nèi)，其特征在于按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的耦合裝置(1)，該耦合裝置將所述開(kāi)關(guān)桿與所述輸出連接端相互電連接。
10.如權(quán)利要求9所述的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極，其特征在于，將所述開(kāi)關(guān)管嵌入在所述絕緣材料外殼內(nèi)，該絕緣材料外殼具有與所述冷卻單元(9)共同作用的通風(fēng)通道。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體導(dǎo)電連接的耦合裝置(1)，其具有用于連接所述第一導(dǎo)體的第一連接件(2)和用于連接所述第二導(dǎo)體的第二連接件(3)，其中，所述第一連接件(2)通過(guò)柔性連接器件(4)、滑動(dòng)或滾動(dòng)連接器件與所述第二連接件相連，從而允許第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為了使所述耦合裝置在相同加熱程度時(shí)具有更好的持續(xù)電流載流能力，本發(fā)明建議一種用于冷卻所述耦合裝置的冷卻單元。
文檔編號(hào)H01H1/58GK101036208SQ200580033936
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者拉爾夫-賴納·沃爾克馬, 托馬斯·厄爾克 申請(qǐng)人:西門子公司