本發(fā)明涉及一種諸如真空瓶之類的中壓或高壓真空絕緣開關(guān)，并且尤其涉及一種被用作接通或關(guān)斷設(shè)備中的電路的裝置(比如，斷路器)的真空瓶。

當(dāng)真空瓶中存在真空損耗時(shí)，各活性元件之間的介電強(qiáng)度下降。用于接通或關(guān)斷電路的裝置的正確操作就將受到影響。真空瓶是很好地將真空瓶?jī)?nèi)的壓力提供成保持在約0.1帕斯卡(Pa)(即0.001毫巴(mbar))的臨界壓力閾值以下的設(shè)備。如果真空瓶?jī)?nèi)的壓力超過該壓力閾值，則真空瓶的性能減弱并且甚至可能致使真空瓶不起作用、或者甚至爆炸。

背景技術(shù)：

為了檢查真空瓶?jī)?nèi)的壓力保持在閾值壓力以下，能夠例如使所述斷路器中存在的電觸頭更接近，然后以施加到電觸頭上的低電壓來測(cè)試介電強(qiáng)度。如果介電強(qiáng)度不滿足條件，則可以認(rèn)為殼體內(nèi)的壓力大于臨界壓力。然而，存在導(dǎo)致介電強(qiáng)度下降的多個(gè)原因，特別是與觸頭的電磨損相關(guān)聯(lián)的原因，電磨損是一種正?，F(xiàn)象。因此，不能僅基于上述測(cè)試來判定真空瓶?jī)?nèi)的壓力達(dá)到了臨界壓力閾值。

法國(guó)專利FR2968827A1提出了一種能夠測(cè)試真空的真空瓶。這種設(shè)備實(shí)施起來相對(duì)較復(fù)雜，這是由于該設(shè)備需要采用注射成型，這會(huì)構(gòu)成可靠性問題并且會(huì)由于后續(xù)的加熱問題而降低系統(tǒng)傳遞電流的能力。其還需要在真空瓶殼體上放置導(dǎo)電材料，而這需要增加絕緣距離以承受真空瓶外的電壓。

該設(shè)備使用了電壓分壓器，該電壓分壓器具有隨真空的損耗變化的電容。顯然，簡(jiǎn)單地?cái)嚅_或閉合真空瓶?jī)?nèi)的觸頭會(huì)導(dǎo)致所述電容發(fā)生變化。

此外，該設(shè)備需要將信息經(jīng)由有線連接輸出到位于真空瓶外的屏幕上，以使得檢測(cè)到的電流能夠被讀取。出于絕緣的原因，將中壓或高壓真空瓶付諸實(shí)踐比較復(fù)雜。

為了測(cè)試真空瓶中的真空的損耗，斷路器必須停止操作。此外，因此需要在先的斷開操作。當(dāng)斷路器被裝載時(shí)，如果斷路器的真空損失，則該斷開操作可能導(dǎo)致電流不中斷并且可能毀壞真空瓶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于至少部分地解決上述缺點(diǎn)。

因此，本發(fā)明旨在提供一種中壓或高壓真空絕緣開關(guān)，該開關(guān)并不需要開關(guān)切入斷開位置就能測(cè)試開關(guān)殼體內(nèi)存在的壓力。

本發(fā)明還旨在提供一種中壓或高壓真空絕緣開關(guān)，該開關(guān)比現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)更易于制造。

本發(fā)明提供了一種中壓或高壓開關(guān)，包括:

-高真空殼體；以及

-第一觸頭和第二觸頭，被安裝成在殼體內(nèi)可相對(duì)于彼此在斷開位置和閉合位置之間平移運(yùn)動(dòng)，該第一觸頭和第二觸頭在斷開位置被間隔開，并且該觸頭第一和第二觸頭在閉合位置電接觸。

該開關(guān)還包括導(dǎo)體，該導(dǎo)體設(shè)置在殼體內(nèi)以使至少當(dāng)?shù)谝挥|頭和第二觸頭處于閉合位置并且中壓或高壓被施加到開關(guān)上時(shí)，所述殼體內(nèi)存在所述導(dǎo)體據(jù)以生成局部放電的壓力閾值。

采用導(dǎo)體位于殼體內(nèi)的這樣一種布置，僅檢測(cè)到放電就能夠確定殼體內(nèi)的壓力大于壓力閾值。與現(xiàn)有技術(shù)的方法不同，該檢測(cè)不要求開關(guān)置于斷開位置。因此，可以避免開關(guān)在從閉合位置到斷開位置的過程期間爆炸的任何風(fēng)險(xiǎn)。

此外，使用位于殼體內(nèi)的導(dǎo)體以實(shí)施真空測(cè)試并不需要給所述導(dǎo)體施加電位，并且可以在殼體外檢測(cè)到局部放電。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)不同，這種開關(guān)不需要經(jīng)由有線連接輸出信息或者經(jīng)由相同通道來施加電壓。因此，這樣的開關(guān)不存在現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)的制造復(fù)雜性，同時(shí)使得能夠測(cè)試殼體內(nèi)的真空。

在上文以及在本文獻(xiàn)的其余部分中，術(shù)語“高真空”指的是介于10^-3Pa至10^-5Pa范圍內(nèi)的壓力。

在上文以及在本文獻(xiàn)的其余部分中，術(shù)語“中壓或高壓”分別指的是介于1千伏(kV)至50kV范圍內(nèi)的交流(AC)電壓以及大于50kV的AC電壓。

在上文以及在本文獻(xiàn)的其余部分中，術(shù)語“導(dǎo)體所生成的局部放電”指的是以下事實(shí)：導(dǎo)體被設(shè)置成其自身的配置使得在導(dǎo)體和開關(guān)部分之間能夠生成局部放電，所述開關(guān)部分適于承受高壓或者適用于連接到地。

局部放電與開關(guān)的兩個(gè)部分之間的電弧的外觀對(duì)應(yīng)，開關(guān)的兩個(gè)部分之間存在顯著的電位差，所述電弧與開關(guān)的兩個(gè)部分之間的負(fù)載的傳遞對(duì)應(yīng)。該放電所呈現(xiàn)的電磁特征具有介于1000兆赫茲(MHz)至至少3千兆赫(GHz)范圍(即，特高頻范圍)內(nèi)的頻率。作為所述局部放電的特征的電磁波可以借助于特高頻天線來進(jìn)行檢測(cè)。

在上文以及在本文獻(xiàn)的其余部分中，術(shù)語“浮動(dòng)電位”指的是以下事實(shí)：開關(guān)的、由導(dǎo)電材料制成的部分(比如，導(dǎo)體或防護(hù)件)被物理地連接到任何參考電位，無論該參考電位是固定的(例如地)還是可變的(例如AC電壓)，并因此具有可響應(yīng)于靜電條件而變化的電位，開關(guān)的所述部分承受該電位。

導(dǎo)體被設(shè)置在殼體內(nèi)距開關(guān)元件預(yù)定距離處，至少當(dāng)?shù)谝挥|頭和第二觸頭處于閉合位置、當(dāng)中壓或高壓被施加到開關(guān)上時(shí)，該開關(guān)元件承受中壓或高壓。

介電材料可以設(shè)置在開關(guān)元件和導(dǎo)體之間，該材料具有比真空的介電常數(shù)大的介電常數(shù)。

該材料提供了對(duì)電容的良好控制，因而可以很好地控制導(dǎo)體和開關(guān)元件之間的最大電位差。因此，采用對(duì)導(dǎo)體和開關(guān)元件之間的最大電位差的這種控制，能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)殼體內(nèi)的閾值壓力，局部放電根據(jù)該閾值壓力被生成。

開關(guān)元件是選自第一觸頭和第二觸頭的觸頭。

防護(hù)件可以由放置在殼體內(nèi)的導(dǎo)電材料制成、具有浮動(dòng)的電位，并且防護(hù)件可以是開關(guān)元件。

導(dǎo)體可以包括至少一個(gè)漸縮部，優(yōu)選地朝向開關(guān)元件逐漸變細(xì)。

該漸縮部使得能夠限定導(dǎo)體的部分，電放電經(jīng)由該導(dǎo)體部分被生成，同時(shí)獲得對(duì)閾值壓力的良好控制，局部放電根據(jù)該閾值壓力被生成。

本發(fā)明還提供了一種中壓或高壓真空絕緣的開關(guān)組件，所述組件包括本發(fā)明的開關(guān)和特高頻天線，該特高頻天線被設(shè)置成使得所述殼體內(nèi)生成的局部放電能夠被檢測(cè)到。

該組件使得能夠最大程度地充分利用本發(fā)明的開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，這是由于該開關(guān)配置成使得能夠借助于特高頻天線來檢測(cè)局部放電。

本發(fā)明還提供了一種對(duì)本發(fā)明的中壓或高壓開關(guān)進(jìn)行測(cè)試的方法，該測(cè)試方法包括以下步驟：

-將開關(guān)連接到中壓或高壓；以及

-對(duì)表征殼體內(nèi)大于壓力閾值的壓力的任何局部放電進(jìn)行檢測(cè)。

該方法使得能夠測(cè)試本發(fā)明的開關(guān)。

該方法可以包括提供特高頻天線的在先步驟，該特高頻天線被設(shè)置成使得殼體內(nèi)生成的局部放電能夠被檢測(cè)到，對(duì)局部放電的存在進(jìn)行檢測(cè)的步驟借助于所述特高頻天線來實(shí)施。

本發(fā)明的解決方案的替代性方案涉及一種中壓或高壓開關(guān)，包括：

-高真空殼體；以及

-第一觸頭和第二觸頭，被安裝成在殼體內(nèi)可相對(duì)于彼此在斷開位置和閉合位置之間平移運(yùn)動(dòng)，第一觸頭和第二觸頭在斷開位置被間隔開，并且第一觸頭和第二觸頭在閉合位置電接觸。

該開關(guān)還包括至少兩個(gè)電極，該至少兩個(gè)電極放置在殼體內(nèi)以限定間隙，第一觸頭和第二電極電連接到第一觸頭和第二觸頭之一，并且第二電極通過殼體連接到導(dǎo)體以使得能夠?qū)㈦娢徊钍┘釉诘谝浑姌O和第二電極之間。

該電位差可以來自具體的電源或者可以自然地通過由于所考慮的觸頭上存在的中壓或高壓而產(chǎn)生的電容耦合來獲得。

在操作期間，第一電極和第二電極之間的電位差可被永久地施加。

在具體的測(cè)試期間，第一電極和第二電極之間的電位差可被不時(shí)地施加。

使用專用于檢測(cè)真空瓶?jī)?nèi)的真空損耗的兩個(gè)電極使得能夠執(zhí)行所述檢測(cè)而不中斷斷路器的正常操作。

該檢測(cè)真空瓶?jī)?nèi)的真空損耗基于第一和第二電極之間的電位差，該電位差相對(duì)于電路斷開時(shí)真空瓶的第一觸頭和第二觸頭之間的電位差而言比較小。因此，可以在第一觸頭和第二觸頭之間產(chǎn)生的暫態(tài)現(xiàn)象對(duì)于在第一觸頭和第二觸頭處斷開電路的能力或者對(duì)于開關(guān)的外部絕緣而言沒有影響。

因此，采用這種開關(guān)，甚至在開關(guān)處于操作中時(shí)也可以檢測(cè)到真空損耗。因此，沒有必要斷開電路來檢測(cè)真空損耗。

第二導(dǎo)體以密封的方式穿過殼體。

在本發(fā)明的該替代性方案的另一可能性中，第一觸頭和第二觸頭之一可以形成第一電極，響應(yīng)于所述觸頭，第二電極放置在殼體內(nèi)以相對(duì)于同一觸頭來限定間隙。

本發(fā)明的替代性解決方案還提供了一種用于根據(jù)所述替代性方案檢測(cè)開關(guān)中的真空損耗的設(shè)備，所述設(shè)備包括：

-根據(jù)本發(fā)明的替代性方案的開關(guān)；

-用于在第一電極和第二電極之間建立電位差的裝置，所述電位差相對(duì)于第一觸頭和第二觸頭之間存在的電位差而言比較?。灰约?/p>

-用于測(cè)量第一電極和第二電極之間的電流的裝置。

在下文以及文獻(xiàn)的其余部分中，“相對(duì)于第一觸頭和第二觸頭之間存在的電位差而言較小的電位差”指的是以下事實(shí)：第一電極和第二電極之間的電位差小于開關(guān)處于斷開位置時(shí)第一觸頭和第二觸頭之間的電位差的十分之一。

在優(yōu)選的特征中，用于在第一電極和第二電極之間建立電位差的裝置包括外部電壓源。

在優(yōu)選的替代性特征中，第一電極和第二電極之一安裝在第一觸頭和第二觸頭之一上，并且用于在第一電極和第二電極之間建立電位差的裝置電容耦合在所述第一電極和所述第二電極所述之一和所述第一觸頭和所述第二觸頭所述之一之間。

在優(yōu)選的特征中，該設(shè)備還包括監(jiān)視模塊，以對(duì)殼體內(nèi)的任何真空損耗的檢測(cè)進(jìn)行自動(dòng)管理。

因此，連續(xù)地對(duì)真空的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)視，并且能夠在真空變得不足夠之前介入。

本發(fā)明還提供了一種開關(guān)的制造方法，該制造方法包括以下步驟：

-限定壓力閾值，

-提供導(dǎo)體，

-提供殼體的至少一部分用以形成所述開關(guān)的殼體，

-將導(dǎo)體設(shè)置在殼體內(nèi)，以使當(dāng)形成開關(guān)時(shí)，當(dāng)所述導(dǎo)體在殼體內(nèi)的壓力達(dá)到壓力閾值、第一觸頭和第二觸頭處于閉合位置并且中壓或高壓被施加到所述開關(guān)上時(shí)，所述導(dǎo)體生成局部放電。

附圖說明

通過閱讀以下僅通過指示性和非限定性示例給出并參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1為示出了具有本發(fā)明的三個(gè)導(dǎo)體的真空瓶并且示出了本發(fā)明的導(dǎo)體的三個(gè)可能位置的示意圖；

圖2為示出了具有借助于絕緣材料與真空瓶的觸頭之一絕緣的導(dǎo)體的真空瓶的示意圖；

圖3示出了當(dāng)真空瓶連接到高壓以及存在大于閾值壓力的壓力時(shí)借助于本發(fā)明的導(dǎo)體生成局部放電的原理；

圖4A和圖4b示出了本發(fā)明的導(dǎo)體的可能形狀的兩個(gè)示例；

圖5a和圖5b示出了包括圖1示出的開關(guān)組件和使得能夠通過導(dǎo)體生成局部放電的至少一個(gè)特高頻(UHF)天線的開關(guān)組件的兩個(gè)示例；

圖6示出了本發(fā)明的替代性方案中設(shè)置有兩個(gè)電極以使得能夠測(cè)量真空的真空瓶；

圖7為示出了裝備有如圖6所示的真空瓶的斷路器的示意圖。

不同附圖中的相同、相似或等效部分具有相同的附圖標(biāo)記以使得有助于在附圖之間進(jìn)行切換。

為使附圖更易于閱讀，附圖中示出的各個(gè)部分并非必須統(tǒng)一尺度示出。

應(yīng)該理解本發(fā)明的各種可能性(變型和實(shí)施例)并不相互排斥并且可以彼此結(jié)合。

具體實(shí)施方式

圖1示出了諸如真空瓶之類并因此包括高真空殼體的真空絕緣類型的高壓開關(guān)10。圖1中所示的高壓開關(guān)適于使得能夠進(jìn)行壓力測(cè)試以確定殼體內(nèi)的壓力是否在臨界壓力以下。

在圖1中為真空瓶的該中壓或高壓開關(guān)10包括：

-高真空殼體111；

-第一觸頭121和第二觸頭122，被安裝成在殼體111內(nèi)可相對(duì)于彼此在斷開位置和閉合位置之間平移運(yùn)動(dòng)，該第一觸頭和第二觸頭在斷開位置被間隔開，該第一觸頭和第二觸頭在閉合位置電接觸。

-位于殼體111內(nèi)并且處于浮動(dòng)電位的、由導(dǎo)電材料制成的防護(hù)件130；以及

-第一導(dǎo)體210、第二導(dǎo)體220和第三導(dǎo)體230，各自被設(shè)置在殼體111內(nèi)以使得至少當(dāng)?shù)谝挥|頭和第二觸頭處于閉合位置并且中壓或高壓被施加到所述開關(guān)10上時(shí)，殼體111內(nèi)存在所述導(dǎo)體中的每一個(gè)據(jù)以生成局部放電的相應(yīng)壓力閾值。

通常，殼體111由外殼本體形成，該外殼本體由諸如陶瓷之類的絕緣材料制成，殼體具有圓筒狀，并且限定了密閉和密封的間隙112。

為了提供介電絕緣，間隙112中的壓力小于0.1Pa并且優(yōu)選地介于10^-3Pa至10^-5Pa的范圍內(nèi)，即介于10^-5mbar至10^-7mbar范圍內(nèi)。采用該壓力，殼體處于高真空中。

在上文中，術(shù)語“高真空”指的是介于10^-3Pa至10^-5Pa范圍內(nèi)的壓力。

第一觸頭121和第二觸頭122放置在殼體111內(nèi)以使第一觸頭和第二觸頭的每個(gè)具有一個(gè)從殼體111向外凸出的端部以使觸頭能夠連接到中壓或高壓電路。

第一觸頭121安裝成可在殼體111內(nèi)平移運(yùn)動(dòng)，設(shè)置波紋管115以允許上述運(yùn)動(dòng)而不損壞殼體111的密封。第二觸頭122被安裝以固定到殼體111。使得第一觸頭121能夠平移運(yùn)動(dòng)的該安裝適于導(dǎo)致第一觸頭121相對(duì)于第二觸頭在斷開位置和閉合位置之間運(yùn)動(dòng)，第一觸頭121在斷開位置與第二觸頭122分離，第一觸頭121在閉合位置與第二觸頭122接觸。

防護(hù)件130用來在從閉合位置進(jìn)入斷開位置時(shí)保護(hù)殼體111免受由電弧生成的金屬蒸汽的冷凝的影響。防護(hù)件130由導(dǎo)電材料制成并且不連接到任何電壓源或電壓參考以使自身留在浮動(dòng)的電位處。

當(dāng)開關(guān)10安裝在中壓或高壓電路中，第一觸頭121和第二觸頭122之一連接到電路的下游部分，而另一觸頭連接到同一電路的上游部分。

因此，當(dāng)開關(guān)10處于閉合位置(即當(dāng)?shù)谝挥|頭121在與第二觸頭122電接觸而處于閉合位置)并且中壓或高壓被施加到所述開關(guān)10上時(shí)，第一觸頭和第二觸頭兩者均承受高壓。此外，由于防護(hù)件130處于浮動(dòng)電位處，所以防護(hù)件130受相同的中壓或高壓的影響。因此，防護(hù)件130的電位等于施加到第一觸頭121和第二觸頭122上的電壓的一小部分，該一小部分介于20％至70％范圍內(nèi)。因此，第一觸頭121、第二觸頭122和防護(hù)件130是開關(guān)10的元件，當(dāng)中壓或高壓施加到開關(guān)10上時(shí)、至少當(dāng)?shù)谝挥|頭121和第二觸頭122處于閉合位置時(shí)，該元件承受該中壓或高壓。

三個(gè)導(dǎo)體210、220、230示出了導(dǎo)體在殼體111內(nèi)的三種可能的布置，以用于當(dāng)殼體111所限定的間隙112中的壓力大于臨界壓力時(shí)并且當(dāng)處于閉合位置的開關(guān)10連接到中壓或高壓時(shí)生成局部放電。

因此，第一導(dǎo)體210與第一觸頭相關(guān)聯(lián)并且位于與第一觸頭相距一定距離的位置處，以使得當(dāng)處于閉合位置的開關(guān)10連接到中壓或高壓時(shí)在第一導(dǎo)體和所述第一觸頭121之間生成局部放電。這種布置優(yōu)選地沿第一觸頭121進(jìn)行以使第一導(dǎo)體210和第一觸頭121之間的距離保持恒定，無論第一觸頭121的位置如何。

圖2中示出了面向第一觸頭的導(dǎo)體的布置原理。如圖2所示意性地示出的那樣，第一導(dǎo)體放置在距離第一觸頭121為e的位置處，從而留出了填充有介電材料211的間隙，因而第一導(dǎo)體與第一觸頭121一起形成具有電容C1的電容器。同樣如圖2所示意性地示出的，同一導(dǎo)體還與地(假如有的話)或者與無窮大電位I一起形成具有電容C2的電容器。因此，第一導(dǎo)體的電位V滿足以下等式：

其中，U為第一觸頭121的電位，C1和C2為由第一導(dǎo)體210分別與第一觸頭121相關(guān)聯(lián)或者與地或電位I相關(guān)聯(lián)所形成的電容器的電容。由于電容C1和C2不隨殼體內(nèi)壓力的變化而發(fā)生顯著的變化，因此能夠使用開關(guān)的額定AC操作電壓以確定第一導(dǎo)體210和第一觸頭121在操作過程中的最大電位差。

根據(jù)操作過程中的所述最大電位差，根據(jù)第一導(dǎo)體210的布置并且根據(jù)真空的擊穿電壓隨殼體內(nèi)壓力的變化，能夠限定據(jù)以在第一觸頭121和第一導(dǎo)體210之間生成局部放電的閾值壓力。

據(jù)以生成局部放電的電壓Vbd取決于間隙e、第一導(dǎo)體210的形狀及殼體內(nèi)存在的壓力。殼體111內(nèi)的、據(jù)以生成局部放電的閾值是電壓Vbd變得等于第一導(dǎo)體210和第一觸頭121在操作過程中的最大電位差時(shí)的壓力值。

因此，圖3示出了針對(duì)殼體111內(nèi)比閾值壓力大得多的壓力生成局部放電的原理。圖3并行地示出了一個(gè)周期內(nèi)第一觸頭121上施加的交流電壓U的變化以及基于等式(1)所計(jì)算出的理論電位VTh(即，沒有局部放電時(shí)的電位)的變化。在該同一圖3中，導(dǎo)體上出現(xiàn)局部放電所處的電壓Vbd由兩條水平虛線來指示。電壓曲線ΔV表示第一導(dǎo)體210和第一觸頭121之間的電位差。每當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)體210和第一觸頭121之間的電位達(dá)到理論閾值Vbd時(shí)，所述電壓返回至零，在理論閾值Vbd處，放電出現(xiàn)并且局部放電發(fā)生。

一旦達(dá)到電壓Vdb，放電發(fā)生，從而在第一觸頭121和第一導(dǎo)體210之間產(chǎn)生負(fù)載傳遞，因而減小了第一觸頭121的電位和第一導(dǎo)體210的電位之間的電位差ΔV。然后，施加到第一觸頭上的電壓繼續(xù)增加，并且導(dǎo)致電位差ΔV的另一增加直到新的局部放電被觸發(fā)。

在圖3示出的實(shí)施例中，在一個(gè)周期中，八次局部放電被生成。

為了確保很好地限定局部放電的形狀并且為了獲得用以觸發(fā)局部放電的閾值壓力的良好的再生性，可以對(duì)導(dǎo)體210、220、230中的每一個(gè)的形狀進(jìn)行優(yōu)化。圖4a和4b因此示出了可在本發(fā)明中實(shí)施的端部形狀的兩個(gè)示例。因此，導(dǎo)體220a、220b的端部可逐漸變細(xì)以局部地增加端部220a、220b處的電場(chǎng)并且促進(jìn)在所述端部220a、220b處生成局部放電。如圖4b所示，以這種方式逐漸變細(xì)的端部220b優(yōu)選地朝向開關(guān)元件10逐漸變細(xì)，導(dǎo)體210、220、230與旁邊的開關(guān)元件間隔開。

自然地，還可以設(shè)想針對(duì)導(dǎo)體210、220、230之一提出一種除了導(dǎo)體210、220、230的端部之外的漸縮部。因此，在不超過本發(fā)明的范圍的情況下，導(dǎo)體210、220、230之一可以包括漸縮部，該漸縮部從導(dǎo)體的表面向開關(guān)元件10凸出，同一導(dǎo)體210、220、230與旁邊的開關(guān)元件間隔開。

還應(yīng)該注意的是，在殼體111內(nèi)的第一導(dǎo)體210面向第一觸頭121(如果連接到電源電路的正是第一觸頭121)的這樣一種布置的情況下，開關(guān)10不需要處于斷開位置就能夠測(cè)試殼體111內(nèi)的壓力。

在上述配置中，當(dāng)中壓或高壓借助于電源電路施加到開關(guān)10上時(shí)，無論開關(guān)10的位置如何，所述電壓施加在第一觸頭121上。因此，該導(dǎo)體還存在自身的電位，無論開關(guān)10的位置如何，該電位按照等式1變化。

如圖1所示，作為替代性方案或除按如上所解釋地那樣放置第一導(dǎo)體之外，開關(guān)10還可包括與第二觸頭122間隔開的第二導(dǎo)體220。當(dāng)殼體111內(nèi)的壓力大于或等于閾值壓力時(shí)，生成局部放電的原理與針對(duì)第一導(dǎo)體210所解釋的原理相同。

此外，并且如圖1所示，作為第一導(dǎo)體210和/或第二導(dǎo)體220的替代性方案或者除第一導(dǎo)體210和/或第二導(dǎo)體220之外，開關(guān)10還可包括與防護(hù)件130間隔開的第三導(dǎo)體230。通過該第三導(dǎo)體230生成局部放電的原理與針對(duì)第一導(dǎo)體210描述的原理相同。

因此，無論開關(guān)10的配置如何，采用第一導(dǎo)體210或第二導(dǎo)體220或第三導(dǎo)體230或者這三個(gè)導(dǎo)體的任何其他組合，能夠執(zhí)行用于測(cè)試真空的質(zhì)量的測(cè)試而不需要將開關(guān)10置于斷開位置。

如上所述，當(dāng)中壓或高壓施加到開關(guān)10上并且殼體內(nèi)的壓力大于臨界壓力閾值時(shí)，第一導(dǎo)體210、第二導(dǎo)體220和第三導(dǎo)體230具有適于生成局部放電的布置。因此，簡(jiǎn)單地通過檢測(cè)由開關(guān)10的導(dǎo)體210、220、230生成的局部放電，就能夠確定殼體內(nèi)的壓力是否大于閾值壓力。

上述檢測(cè)可以借助于包括以下步驟的方法來實(shí)施：

-提供特高頻天線，該特高頻天線被設(shè)置成使得殼體111內(nèi)生成的局部放電能夠被檢測(cè)到；

-預(yù)先將開關(guān)10連接到中壓或高壓；以及

-對(duì)表征殼體內(nèi)大于壓力閾值的壓力的任何局部放電進(jìn)行檢測(cè)。

為了使得對(duì)開關(guān)10的殼體111內(nèi)的壓力進(jìn)行測(cè)試的方法能夠易于實(shí)施，開關(guān)10可被包括在具有特高頻天線31、32的組件中。

圖5a和圖5b示出了該組件1的兩個(gè)示例，該兩個(gè)示例的每一個(gè)與開關(guān)10的相應(yīng)配置對(duì)應(yīng)。

因此，組件1的第一示例與開關(guān)10放置在接地的金屬殼體21中的配置對(duì)應(yīng)。在這種配置中，為了確保準(zhǔn)確檢測(cè)到局部放電，組件1優(yōu)選地包括放置在同一金屬罐21中的特高頻天線31。還可以設(shè)置第二特高頻天線32以使得能夠區(qū)分殼體111生成的局部放電的電磁特征和周圍噪聲。該組件可包括處理器單元35，該處理器單元適于處理第一特高頻天線31接收的電磁信號(hào)并且適于檢測(cè)殼體111內(nèi)生成的局部放電。

組件的第二示例與開關(guān)10放置在例如由陶瓷制成的絕緣罐中的配置對(duì)應(yīng)。在該第二配置中，特高頻天線31可以放置在絕緣罐22外。以與上述給出的第一實(shí)施例類似的方式，該第二實(shí)施例中的組件可以包括處理器單元35，該處理器單元適于處理第一特高頻天線31接收的電磁信號(hào)并且適于檢測(cè)殼體111內(nèi)生成的局部放電。

圖6和圖7示出了本發(fā)明的替代性解決方案。

圖6因此示出了所述替代性解決方案的真空瓶5。該真空瓶5包括大體上為圓筒形狀的陶瓷殼體500，該陶瓷殼體500提供了真空瓶的外部絕緣。殼體500的兩個(gè)端部被兩個(gè)金屬端蓋501和502封閉。

應(yīng)該注意的是，下面僅描述真空瓶的、對(duì)理解本發(fā)明的替代性方案有用的元件。

相對(duì)于殼體靜止的第一觸頭503放置在殼體500內(nèi)。第一觸頭503包括桿5031，桿5031具有設(shè)置有接觸區(qū)域5032的端部。

第二觸頭504放置在殼體500內(nèi)。第二觸頭504包括桿5041，桿5041的一個(gè)端部設(shè)置有接觸區(qū)域5042。第一觸頭503和第二觸頭504是執(zhí)行中斷電流功能的觸頭。

桿5031和桿5041的軸大體上與殼體500的軸重合，并且接觸區(qū)域5032和5042在殼體500的中央?yún)^(qū)域中面向彼此。

第二觸頭504可相對(duì)于殼體運(yùn)動(dòng)。更精確地，金屬波紋管5043使得桿5041能夠相對(duì)于殼體500平移運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)使接觸區(qū)域5032更接近或更遠(yuǎn)離接觸區(qū)域5032以接通電路或者相反地?cái)嚅_電路。

桿5031和5041分別穿過蓋501和502。機(jī)械支承件(未示出)通常設(shè)置成將不同的元件保持在一起。

在本發(fā)明的該替代性方案中，第一電極505和第二電極506設(shè)置在真空瓶5內(nèi)。

第一電極505固定到靜止桿5031。第二電極506被連接至經(jīng)由分隔襯套的氣密絕緣件507穿過蓋501的導(dǎo)體。

第一電極505和第二電極506相對(duì)于彼此進(jìn)行放置以在兩者之間限定間隙。

優(yōu)選地，第一電極505和第二電極506被放置成不影響接觸區(qū)域5032和5042之間的滅弧區(qū)域。此外，第一電極505和第二電極506因此較少曝露于在第一觸頭503和第二觸頭504的接觸區(qū)域5032及5042處生成的熔融金屬的可能的凸起。

在非優(yōu)選的變型中，第一電極505和第二電極506放置在可移動(dòng)的主電極504旁邊。在這種情況中，電極505被固定到可移動(dòng)的桿504。

圖7示出了裝備有上述真空瓶5的斷路器組件602。該斷路器組件602是處于以下配置中的組件：開關(guān)10被放置在接地的金屬殼體21中。

應(yīng)該注意的是，下面僅描述斷路器組件602的、對(duì)理解本發(fā)明的該替代性方案有用的元件。

經(jīng)由防護(hù)件501和502引出真空瓶的桿5031和5041的端部分別連接到電路(未示出)的上游部分和下游部分。

在電壓施加到端子505和506上的示例中，電壓生成器604可以連接在第一電極505和第二電極506之間，以能夠在兩個(gè)電極之間生成電位差。該電位差較第一觸頭和第二觸頭之間存在的電位差小。舉例來說，該電位差可以為幾千伏。因此，使防護(hù)件501和桿5031與附加電極506絕緣的絕緣件507必須符合仍然有限的絕緣要求。

出于相同的原因，連接到附加電極506的連接線相對(duì)于高壓電位可以具有有限的絕緣，并且該連接線能夠穿入到母線襯套(busbar bushing)內(nèi)以在襯套的頂部引出，如圖7所示。

在本發(fā)明的該替代性方案的變型實(shí)施例中，電壓生成器604被對(duì)其上安裝有第一電極505的第一觸頭503的電壓的一部分進(jìn)行恢復(fù)的電路所替代。舉例來說，該電路是電容耦合。因此，該設(shè)備不需要外部電壓源。本發(fā)明的替代性方案的該變型可以優(yōu)選地用于在開關(guān)處于操作中時(shí)永久地監(jiān)視開關(guān)內(nèi)的真空的狀態(tài)。

安培計(jì)605連接在第一電極505和第二電極506之間，以測(cè)量放電的電流。在一變型中，安培計(jì)被放電計(jì)數(shù)器所替代。

放電電流取決于真空瓶?jī)?nèi)真空的質(zhì)量。

舉例來說，按規(guī)律間隔來測(cè)量放電電流，這使得能夠限定真空瓶5內(nèi)真空的質(zhì)量是如何隨時(shí)間推移而變化的。

在本發(fā)明的該替代性方案的另一可能中，監(jiān)視模塊606自動(dòng)地檢查真空瓶5內(nèi)真空的質(zhì)量。監(jiān)視模塊606自動(dòng)地對(duì)真空瓶?jī)?nèi)真空的損耗的檢測(cè)進(jìn)行管理。為此，定期地測(cè)量泄漏電流或放電電流并存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果。這些測(cè)量在中斷斷路器組件的正常操作的情況下進(jìn)行。

因此，真空的質(zhì)量被連續(xù)地監(jiān)視并且能夠在真空變得不足夠之前介入，這是由于能夠檢測(cè)到漸進(jìn)漂移，并且能夠據(jù)此來作出決策。舉例來說，能夠致動(dòng)斷路器或者決定維修操作或者更換真空斷路器?？梢栽O(shè)置報(bào)警閾值以指示真空變得不足以執(zhí)行斷路器的正確操作。

可以注意到，在本發(fā)明的該替代性方案的情況中，能夠通過將第二電極506置于距桿5031和5043一定距離的位置處以限定間隙來省去第一電極505，所述桿因此形成所述第一電極。除了這個(gè)差異之外，這種布置以與本發(fā)明的所述替代性方案相同的原理來操作。