專利名稱：屏蔽環(huán)插入總成的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及高壓斷路器的密封裝置。
2.相關(guān)技術(shù)高壓斷路器一般安裝在一個環(huán)氧樹脂或瓷結(jié)構(gòu)的密封裝置的上端，所述密封裝置包括用于支撐斷路器和操作桿的內(nèi)腔。
所述結(jié)構(gòu)必須設(shè)計成防止“爬電”，即防止，由于表面污染凝聚和積累的結(jié)果，電荷沿結(jié)構(gòu)的壁表面從高電勢到接地電勢的框架爬行放電。另外，所述結(jié)構(gòu)必須設(shè)計成防止在斷路器和底部間的直接放電。一般的規(guī)則是，防止爬電所需要的表面長度比防止直接放電所需要的長度長。另外，支撐結(jié)構(gòu)一般比需要的高。
另外，環(huán)氧樹脂密封裝置的底部是用螺栓固定到框架上或支座的底端結(jié)構(gòu)上。一般，在澆鑄環(huán)氧樹脂密封裝置前帶螺紋的螺母插入到澆鑄的模中。然后制成的鑄件包括多個螺母，用這些螺母通過螺栓能夠?qū)⑺雒芊庋b置固定到框架上。然而，間或在一個或多個螺母丟掉或被置于錯誤角度時，便影響到制品的強度。另外，間或在負荷不均勻會使得插入的螺母被拔出時，因此也會減弱結(jié)構(gòu)強度。
發(fā)明目的和概述本發(fā)明的目的是利用一個設(shè)計，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，在所述設(shè)計中，不必需產(chǎn)生一個比防止放電所需要的高度高的結(jié)構(gòu)，就能夠避免爬電。
本發(fā)明的另一目的是提供一個設(shè)計，它的結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有技術(shù)的簡單，但具有增強的強度。
斷路器的密封裝置包括一個主體，它包括一個內(nèi)腔；所述內(nèi)腔包括一個在其第一端的用于斷路器的空間；所述主體的第二端包括一個用于安裝密封裝置的表面；一個插入總成安裝在第二端，以便于安裝密封裝置；所述插入總成包括一個剛性連接件和多個固定到剛性連接件上的緊固件。


圖1是本發(fā)明斷路器密封裝置圖；圖2是圖1密封裝置的一部分的機械應(yīng)力分析圖；圖3是圖1密封裝置內(nèi)的電壓分布圖；圖4是圖1密封裝置內(nèi)的電場分布圖；圖5是圖1密封裝置中使用的插入總成的側(cè)視圖；圖6是圖5的插入總成的平面圖；圖7是在圖5插入總成周圍的電壓分布圖；圖8是在圖5的插入總成周圍的電場圖；圖9是本發(fā)明的另一實施例的剖面圖。
優(yōu)選實施例見圖1，它示出斷路器12的密封裝置或支撐10。密封裝置10包括內(nèi)腔14，操縱桿(未示出)通過內(nèi)腔將斷路器12連接到在密封裝置10下的框架16中的觸發(fā)機構(gòu)(未示出)。
密封裝置10可以由環(huán)氧樹脂鑄造，或任何能夠抵抗在斷路器觸發(fā)時產(chǎn)生的應(yīng)力的合適材料鑄造。在優(yōu)選實施例中，使用環(huán)脂的預(yù)填充的熱固化兩組分環(huán)氧樹脂形成密封裝置。
如果在斷路器12和框架16之間的距離不足，會發(fā)生所謂的放電現(xiàn)象，即電荷從斷路器12跳向框架16。因此，斷路器12和框架16之間的距離必須保持比預(yù)定距離大，即比根據(jù)狀況和斷路器12上的電壓大小所決定的放電距離大。
另外，電荷會沿內(nèi)腔14的內(nèi)壁18或表面爬行。因此，壁18的長度應(yīng)保持比一定距離大以防止爬電。一般防止爬電所需要的距離比放電距離大。因此，為了防止爬電，現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計成高度高于防止放電所需要的高度。
根據(jù)本發(fā)明，在內(nèi)壁18中設(shè)計有盤旋20，用于增加內(nèi)壁18的全長，使得爬電的可能性降低。由于盤旋20增加了壁的長度，所以可以不必使得密封裝置10的高度高于避免放電所需要的高度就可避免爬電。
盤旋20可以有模制和機械加工所限的那樣的寬度和深度。在一個優(yōu)選實施例中，每個盤旋20約1.5英寸深，每個盤旋20增加約1英寸的爬電距離。
盤旋20可以在鑄造過程中通過向內(nèi)腔14插入一個柱塞或芯子鑄造而成。將盤旋20的壁22設(shè)計成基本平行于內(nèi)腔14的內(nèi)壁18，柱塞易于插入和抽出。
內(nèi)腔14的設(shè)計一個附加益處是，由于盤旋20，使得內(nèi)壁由多個重疊的套狀部分24構(gòu)成。因此，如果在內(nèi)腔14的里面封閉的水分冷凝，造成沿壁18向下流的水，水將從每個盤旋滴落，因此防止會造成爬電的水的連續(xù)流股。每個套24的作用如一傘，防止處在下面的套24變濕。
在一個優(yōu)選實施例中，腔14的壁18包括兩個盤旋20。根據(jù)斷路器12的具體用途，也可以使用其他的盤旋數(shù)量。
另外，在鑄造時使用一個帶螺紋的柱塞可以增加整個壁的長度，可以在鑄造后旋轉(zhuǎn)柱塞使得它從鑄件脫扣而從模的空腔抽出。鑄造到內(nèi)壁18中的螺紋118可以延伸大于360度，并可以是1.5英寸深。圖9是帶有帶螺紋的柱塞形成的密封裝置的剖面圖。
圖2示出圖1的密封裝置10的一部分的應(yīng)力分析。如圖所示，在25磅的懸臂負荷加到從密封裝置的頂部延伸出來的臂的一端時，機械應(yīng)力的峰值約為5×105牛頓/平方米。該應(yīng)力充分低于環(huán)氧樹脂的強度。另外，盤旋20沒有損壞密封裝置10的強度。
圖3和圖4示出密封裝置10的電應(yīng)力。具體地，圖3示出腔14周圍的電壓分布。圖4示出電場(電應(yīng)力)，即腔14的電壓梯度變化。
為了支撐密封裝置10和斷路器12，在鑄造過程中帶螺紋的螺母26插入到密封裝置10的底部。最好，螺母26在圓形中均等地間隔開。然后用螺栓(未示出)將密封裝置10上緊到框架16上。
為了便于最終產(chǎn)品的組裝和增加強度，將螺母26預(yù)先布置在一個插入總成28?？偝?8最好包括一對同心布置的環(huán)30和32。參見圖5和6。螺母26可以焊接或用其他方法固定到環(huán)30和32上。在一個優(yōu)選實施例中，八個螺母26在同心環(huán)30和32之間以45度角等距離的間隔開。插入總成28的近似直徑是4.6英寸。
在鑄造密封裝置10前可將插入總成28插入到一個模中，如圖2所示，在環(huán)30和32附近測得的應(yīng)力值相對較低。
圖7示出帶有插入總成28的密封裝置10用螺栓固定到一個也有高壓的結(jié)構(gòu)上時的電壓分布。圖8示出圍繞環(huán)30和32的電場(電應(yīng)力)。如所示，環(huán)30和32起到將電場平緩在擊穿值以下。
已就優(yōu)選的實施例進行了圖示和說明，應(yīng)理解，根據(jù)上述原理，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明會有多種的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于斷路器的密封裝置，包括一個主體，它包括一個內(nèi)腔；所述內(nèi)腔在其第一端包括一個用于斷路器的空間；所述主體的第二端包括用于安裝所述密封裝置的表面；一個嵌在所述第二端內(nèi)的插入總成，便于安裝密封裝置；所述插入總成包括一個剛性連接件和多個固定到所述剛性連接件上的緊固件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，剛性連接件包括一個金屬環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，剛性連接件包括兩個同心金屬環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封裝置，其特征在于，緊固件是帶螺紋的螺母，并且焊接到金屬環(huán)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封裝置，其特征在于，緊固件是帶螺紋的螺母，并且焊接到金屬環(huán)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，緊固件圍繞金屬環(huán)均勻間隔開。
7.一種制造用于斷路器的密封裝置的方法，包括下述步驟設(shè)置一個插入總成，它包括多個固定到剛性連接件上的緊固件；以及圍繞所述插入總成模制密封裝置的主體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述插入總成包括一個金屬環(huán)，并且所述緊固件是焊接到金屬環(huán)上的帶螺紋的螺母。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述插入總成包括兩個同心的金屬環(huán)，并且所述緊固件是焊接到金屬環(huán)上的帶螺紋的螺母。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，特征在于，還包括在所述密封裝置的內(nèi)壁中鑄造盤旋的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，特征在于，還包括在所述密封裝置的內(nèi)壁中鑄造盤旋的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，特征在于，還包括在所述密封裝置的內(nèi)壁中鑄造盤旋的步驟。
13.一種用于斷路器的密封裝置，包括一個主體，它包括限定一內(nèi)腔的壁；所述內(nèi)腔在主體的第一端包括一個用于斷路器的空間；所述壁在主體的第二端包括一個將所述密封裝置安裝到一個框架上的表面；一個嵌在所述第二端的壁內(nèi)的插入總成，便于將密封裝置安裝到框架上；插入總成包括一個剛性連接件，和多個固定到所述剛性連接件上的緊固件，插入總成嵌在壁內(nèi)，使得多個緊固件中的每個從內(nèi)腔間隔開，并與表面齊平。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，插入總成模制在第二端內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，密封裝置是高壓斷路器的密封裝置。
全文摘要
斷路器(12)的密封裝置(10)包括:一個主體,它包括一個內(nèi)腔(14)。所述內(nèi)腔在其第一端包括一個用于斷路器的空間。所述主體的第二端包括用于安裝密封裝置(10)的表面。一個插入總成(28)安裝在第二端中,便于安裝密封裝置(10)。插入總成包括一個剛性連接件(30,32),和多個固定到剛性連接件(30,32)的緊固件(26)。
文檔編號H01H31/02GK1230285SQ97197931
公開日1999年9月29日 申請日期1997年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月13日
發(fā)明者E·弗雷德·貝斯特爾, 保羅·紐科姆·斯托文 申請人:庫珀工業(yè)公司