[发明专利]真空灭弧室装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的真空灭弧室，其在金属壳体部件与陶瓷壳体部件之间具有由绝缘材料覆盖的过渡区域。

背景技术

真空灭弧室用在中压开关设备中。DE 10 2008 031 473披露了一种真空灭弧室，其由金属部件部和陶瓷部件部组成。为了增强介电性能，该真空灭弧室在从金属部件过渡到陶瓷部件的区域中具有绝缘材料环。该绝缘材料环在绝缘材料内部另外还具有类似金属氧化物之类的添加剂来影响绝缘性能。

这种构造不是足够有效的，尤其是对于串联布置的多个真空灭弧室而言。

发明内容

因此本发明的目的是要增强真空灭弧室的介电性能和场分级性能。

总体上该问题是通过以合适的方式使用电容器和电阻器来解决的，所述方式使得：电压的控制可以被最优化以在串联连接的装置(在本申请中为串联连接的真空灭弧室)中获得增强的介电性能，或者，在使用高压灭弧室的情况下，使得所有使用的屏蔽件连接成控制(电压分级)真空灭弧室上的电压分布，以及通过连续地获得多个Vl来控制单个真空灭弧室内部的电压分布和总体的分布。

由此，本发明限定成所述绝缘材料作为管件在真空灭弧室的至少几乎整个长度上延伸，并且该绝缘材料填充有或者至少在与真空灭弧室表面紧密接触的内表面上覆盖有金属和/或导电的金属氧化物或者具有有限导电性的金属或者材料。

所述电容器和/或电阻器与这些装置并联安装并且连接到每个使用的装置的端子。仅在多隙屏蔽真空灭弧室(高压真空灭弧室)的情况下，所述连接可以或者必须在多个点上进行以获得该装置的“良好”电压分布。考虑到这些电容器和还稍微考虑到所使用的电阻器，该电场控制的寿命将是有限的。

在高压设备真空灭弧室中，通过在单个真空灭弧室中使用多个屏蔽件或者在两个或多个串联安装的真空灭弧室的情况下通过应用具有有限导电性的薄板材料可以增强该装置的绝缘水平。在这种情况下，可以使具有多隙配置的单个Vl或者两个或多个串联布置的真空灭弧室的屏蔽件之间的电压分布最优化以增加所安装设备的总体介电性能。

一个有利的实施方式是在多个真空灭弧室或者真空装置串联的情况下，将使用共用管件来提供共用覆盖层。因此，这导致真空灭弧室几乎整个轴向长度或者多个串联真空灭弧室装置的几乎整个长度的一个共用管件。相比于类似前述现有技术文献中那样的仅局部延伸的环的构造，这种管件具有好得多的介电增强效果。

另一个有利实施方式是真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，在这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽接触件，这些段还由之前所述的共用管件覆盖。

另一个有利的实施方式是真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，在这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽接触件，这些段还由多层式布置的一些管件覆盖。

另一个有利的实施方式是真空灭弧室的陶瓷部件被分成串联布置的至少两个陶瓷段，在这些段之间具有在外部延伸的中间屏蔽(3，3′，3″)接触件，多层式结构的单个管件可以电连接到真空灭弧室或装置(类似浮动的一样)，该设计的部分层或者所有层都连接到所述装置。

在一个有利的实施方式中所述管件可以是热收缩管件，或者作为一种替代是冷收缩管件。通过使用收缩管件或者使用收缩管件材料作为基础材料，这些管件可以容易地紧贴布置在真空灭弧室表面上。

此外，有利的是具有之前所述的共用管件的真空灭弧室或者串联的多个真空灭弧室装置最后嵌入在环氧树脂中或者热塑性壳体中。这形成了具有高介电性能的完整极部件。

作为类似上面所述的嵌入极部件的替代，具有之前所述的共用管件的真空灭弧室或者串联的多个真空灭弧室装置最后还可以组装在由绝缘材料制成的壳体中，正如所谓的“组装式极部件”一样。

提供了一种制造真空灭弧室或者具有真空灭弧室的极部件的方法，其是将绝缘材料完全填充金属和/或导电的金属氧化物或者在与真空灭弧室表面接触的内表面上覆盖金属和/或导电的金属氧化物，该绝缘材料成型为由冷收缩或热收缩绝缘材料制成的管件，所述管件将布置在至少几乎真空灭弧室的整个长度上。

一个有利的实施方式是将如此覆盖的真空灭弧室或者串联布置的多个真空灭弧室装置放置到模具中，接下来通过环氧树脂或者热塑性注塑工艺制造绝缘壳体。

金属氧化物例如使用ZnO、Bi₂O₃、Co₃O₄和CoO。