用于包覆成型的真空斷續(xù)器的偏轉(zhuǎn)蓋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種斷路開(kāi)關(guān)和設(shè)備，特別是真空斷續(xù)器，特別是在高電壓和中電壓下工作的那些斷路開(kāi)關(guān)和設(shè)備。本發(fā)明涉及通過(guò)采用適當(dāng)?shù)牟牧线M(jìn)行覆蓋來(lái)絕緣這樣的設(shè)備，并且涉及圍繞斷續(xù)器的帽安裝蓋，采用絕緣材料優(yōu)化包覆成型的可靠性。
【背景技術(shù)】
[0002]真空斷續(xù)器包括滅弧室，其中低壓盛行并且其中存在一對(duì)觸點(diǎn)，該觸點(diǎn)可以占用允許電流通過(guò)的閉合位置和兩個(gè)觸點(diǎn)分開(kāi)以中斷電流的打開(kāi)位置。通常，一個(gè)觸點(diǎn)被固定，其被固定在殼體的底部；另一觸點(diǎn)是可動(dòng)的，波紋管密封件圍繞其并且使得可以機(jī)械地隔離室的內(nèi)部。
[0003]真空斷續(xù)器的室的殼體包括由陶瓷或玻璃制成的絕緣外殼(有時(shí)也被稱(chēng)為斷續(xù)器)，其形成大致管狀的中央部分；該管在其端部由觸點(diǎn)所連接的帽密封(通常是金屬的，也被稱(chēng)為板或蓋)。
[0004]真空斷續(xù)器要求介電環(huán)境對(duì)抗在它們通過(guò)打開(kāi)觸點(diǎn)而被觸發(fā)時(shí)發(fā)生的放電。圍繞斷續(xù)器的自由空間可以足夠；然而，特別是在工作電壓很高時(shí)，一種選擇是將斷續(xù)器置于包括電介質(zhì)流體、真空或SFfJ^氣密殼體中。例如，為了均勻性、成本及可靠性的原因，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了固體絕緣子用于包覆真空斷續(xù)器，特別是環(huán)氧樹(shù)脂包覆成型，比如呈現(xiàn)在文獻(xiàn)EP0866481 中。
[0005]為了避免局部放電，三相點(diǎn)可以采用導(dǎo)電材料而被加固(W02007/116661、GB 2160 710)，有時(shí)與擴(kuò)散器結(jié)合(EP I 680 792)。此外，為了減輕絕緣體的開(kāi)裂(這可能是由于陶瓷圓筒、金屬板和環(huán)氧樹(shù)脂包層的熱膨脹系數(shù)的差異而造成的)，已經(jīng)提出了用于在所有或部分界面上將柔性或彈性層布置在包層和斷續(xù)器之間的各種解決方案:例如，參見(jiàn)日本 2004306528、TO 2013/113499。
[0006]然而，不管先前的解決方案如何，似乎樹(shù)脂中的枝晶型的開(kāi)裂和/或不均勻性并且/或者在與帽的界面的分離可能出現(xiàn)在環(huán)氧樹(shù)脂包覆成型內(nèi)并且產(chǎn)生局部放電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]除其他優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的目的是減輕現(xiàn)有斷續(xù)器的缺點(diǎn)，并且盡量減少在陶瓷斷續(xù)器的金屬蓋的環(huán)氧樹(shù)脂包層內(nèi)出現(xiàn)開(kāi)裂和不均勻性的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]具體地，本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)裝置，特別是一種真空斷續(xù)器，其包括沿著縱向軸線優(yōu)選的是對(duì)稱(chēng)軸線延伸的氣密室。所述氣密室容納沿著所述軸線可相對(duì)彼此移動(dòng)的兩個(gè)觸點(diǎn)，所述觸點(diǎn)被固定至延伸到所述室之外的電極。滅弧室被覆蓋有熱固性樹(shù)脂優(yōu)選的是環(huán)氧樹(shù)脂的絕緣涂層，其本身有利地覆蓋有用作靜電屏蔽的導(dǎo)電包層。
[0009]滅弧室包括管狀部件，有利的是陶瓷，在其端部是開(kāi)放的，并且通過(guò)被固定至其的封閉裝置密封。至少在一端，所述封閉裝置包括導(dǎo)電帽，特別是金屬的，具有大致平坦且垂直于接觸電極能夠穿過(guò)的縱向軸線的底部、以及在接合區(qū)域有利的是通過(guò)釬焊而聯(lián)接到管狀部件的側(cè)壁，接合區(qū)域可以限定線于管狀壁上。在每個(gè)端部的封閉裝置可以類(lèi)似，所述帽的側(cè)壁的長(zhǎng)度本身能夠不同；可替代地，所述端部之一可以由其他裝置封閉。
[0010]所述管狀部件的每個(gè)封閉帽本身無(wú)間隙地容納在優(yōu)選地由銅網(wǎng)制成的導(dǎo)電蓋內(nèi)，該導(dǎo)電蓋包括其底部倚靠著的底壁和在所述帽的側(cè)壁的長(zhǎng)度上延伸的周邊側(cè)壁。所述周邊側(cè)壁可以由端部延伸，其然后容納接合區(qū)域和所述管狀部件的一端；該端部可以具有的厚度大于所述蓋的其余部分的厚度，并且可以通過(guò)其中可以安裝有接頭的空間而與管狀部件分開(kāi)。所述蓋的外表面優(yōu)選的是沒(méi)有尖銳的角。
[0011]本發(fā)明還涉及一種包括前述開(kāi)關(guān)裝置的真空斷續(xù)器，其中，所述室處在低于大氣壓的壓力之下，所述觸點(diǎn)的其中之一是固定的且被固定到所述帽。
【附圖說(shuō)明】
[0012]其它的優(yōu)點(diǎn)和特征在本發(fā)明的具體實(shí)施例的以下描述中將變得更加顯而易見(jiàn)，實(shí)施例被給出是為了說(shuō)明的目的且決不是限制性的，并且示出在附圖中，其中:
[0013]圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的真空斷續(xù)器。
[0014]圖2A和2B更具體地示出了在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的帽和蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的真空斷續(xù)器I旨在用于進(jìn)行切換電路的開(kāi)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的斷續(xù)器I優(yōu)選地設(shè)置成在高壓或中壓下即在I至75kV之間操作，雖然在低電壓下使用也是可能的。斷續(xù)器I包括氣密室或管筒2，其中受控的低壓力空氣或另一電介質(zhì)流體即“真空”優(yōu)選地盛行；室2由沿著軸線AA延伸的縱向殼體限定，并且出于制造和裝配的原因，其有利的是軸對(duì)稱(chēng)(旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng))的。
[0016]室2的殼體包括第一主絕緣中央部件4，其有利地由陶瓷制成(盡管玻璃可以是一種選擇)。絕緣部件4是管狀的、優(yōu)選的是圓筒狀的旋轉(zhuǎn)部件，以優(yōu)化其機(jī)械和介電強(qiáng)度并便于其制造；在優(yōu)選的實(shí)施例中，管4的每個(gè)開(kāi)口端由其壁的正交部分限制，從而形成兩個(gè)重疊的環(huán)。管4的孔由導(dǎo)電帽6p62部分地封閉；在圖示的上下文中，帽或蓋6是金屬的，每個(gè)都包括垂直于軸線AA的大致平坦底部，通過(guò)與在其端部的管4形狀相同的正交側(cè)壁7在其周邊上延伸；側(cè)壁7p72根據(jù)慣例是或多或少長(zhǎng)的，但不管其長(zhǎng)度如何，其延伸底部以優(yōu)化斷續(xù)器I的結(jié)構(gòu)。為了優(yōu)化其機(jī)械強(qiáng)度，蓋6有利地由單一部件形成且在周壁和底壁7之間厚度大致恒定。
[0017]導(dǎo)電帽6在接合區(qū)域8被氣密地固定到絕緣管4。盡管可以使用任何已知的技術(shù)，但根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，接合區(qū)域8被限制為對(duì)應(yīng)于在絕緣管狀壁4上的帽6的側(cè)壁7的釬焊的線。有利地，管4的厚度(其是均勻的(例如對(duì)于在17.5kV下工作的內(nèi)徑66毫米的斷續(xù)器I來(lái)說(shuō)為6毫米的量級(jí)))大于帽6的厚度(例如I至2.5毫米的量級(jí))，兩個(gè)端部被置于邊緣到邊緣，在管4的壁上于蓋6的真空下釬焊。
[0018]由陶瓷管4和帽6限制的室2包括沿著斷續(xù)器I的軸線AA相對(duì)彼此可動(dòng)的一對(duì)弧觸點(diǎn)11UOy每個(gè)觸點(diǎn)1p 12包括適當(dāng)?shù)牟牧媳热鏑uCr的接觸盤(pán)12，其被固定到縱向銅電極14。優(yōu)選地，如圖所示，第一觸點(diǎn)1(^是固定的，被固定到其電極14聯(lián)接至的端帽之一以將其關(guān)閉，例如通過(guò)焊接或機(jī)械裝配；第二觸點(diǎn)102被組裝成在管筒2的內(nèi)部軸向滑動(dòng)，其電極14能夠移動(dòng)通過(guò)另一板62。為了允許可動(dòng)觸點(diǎn)102運(yùn)動(dòng)并保存受控的氣壓，氣密波紋管密封件16介于可動(dòng)電極14 (例如可在一端被焊接至其)和相應(yīng)的帽62之間，因而使室2的帽62的開(kāi)口絕緣。電介質(zhì)屏18可以在聯(lián)接到電極14的其端部的水平圍繞氣密波紋管密封件16安裝，以保護(hù)其不受因切換所造成的噴射。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的斷續(xù)器I優(yōu)選地用于在受限空間，這也可能是苛刻的:對(duì)于對(duì)環(huán)境(污染、灰塵、其它污染物)不敏感的開(kāi)關(guān)元件來(lái)說(shuō)并且為了減少其尺寸，固體絕緣22用來(lái)將電介質(zhì)應(yīng)力集中在絕緣材料22內(nèi)；屏蔽24可能與其相關(guān)，通過(guò)從環(huán)境空氣中除去任何電場(chǎng)來(lái)將它們限制在那里。
[0020]固體絕緣傳統(tǒng)上由包覆成型熱固性樹(shù)脂22特別是環(huán)氧化物樹(shù)脂(俗稱(chēng)環(huán)氧樹(shù)脂)制成，任選地以與玻璃纖維織物的復(fù)合材料形式。就其性質(zhì)而言，固體絕緣22的安裝涉及將所述室的殼體2定位在加熱的模具內(nèi)，以便將樹(shù)脂注射在其中。盡管采用了所有的預(yù)防措施，但仍可能發(fā)生的是，開(kāi)裂、剝離或枝晶型缺陷出現(xiàn)在真空室2的帽6中，這會(huì)導(dǎo)致在使用含有其的斷路器I時(shí)出現(xiàn)局部放電。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，為了允許環(huán)氧樹(shù)脂包覆成型沒(méi)有枝晶，蓋261、262與帽并且遵照其形狀。
[0022]特別地，同樣如圖2所示，蓋26包括底部28，其垂直地安裝到縱向軸線AA對(duì)著帽6，所述底部28由周邊側(cè)壁30而在其周邊延伸，限定了斷續(xù)器I的帽6可以安裝在其中的井。蓋26的底部28包括允許電極14通過(guò)的孔32。擴(kuò)散器26的周壁30沿軸線AA在帽6的壁7的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸，以到達(dá)接合區(qū)域8。
[0023]由金屬制成的蓋26與帽6緊密接觸:蓋26的存在因此導(dǎo)致形成蓋6、26的組件的質(zhì)量的增加，這增加了其熱慣性。由于該系統(tǒng)，蓋26+帽6組件可能具有的冷卻系數(shù)大致等于由固體銅形成的電極引線14的以及陶瓷4的冷卻系數(shù)。由于這樣獲得的冷卻系數(shù)的均勻性，在將室2安裝在包覆成型模具中時(shí)以及安裝在環(huán)氧包覆成型22上時(shí)，室2的殼體行為一致，導(dǎo)致更少的應(yīng)力在環(huán)氧樹(shù)脂22內(nèi)，并且特別是降低在界面處的不均勻性、剝離以及開(kāi)裂的出現(xiàn)。
[0024]由于這個(gè)原因，在現(xiàn)有技術(shù)中，盡管斷續(xù)器在其被放置在熱模具中進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂注射之前在爐中預(yù)加熱，當(dāng)室2的殼體從缸移動(dòng)到模具時(shí)，由于帽6具有大的表面積和相對(duì)低厚度的銅，其冷卻得非?？?溫度在此所謂的“冷”區(qū)域中因此是更低的，環(huán)氧樹(shù)脂的溫度和冷區(qū)域的溫度之間存在大的間隔。此外，該間隔比環(huán)氧樹(shù)脂22的溫度和電極14(由厚單體銅制成，其冷卻得很慢)的溫