[发明专利]单件式多功能高压电连接器及包括该连接器的保护装置

说明书

本发明涉及一种用于高压设备的电源的电连接器，由串联在电源和该设备之间的熔断器保护，熔断器至少部分地浸在容纳液体或气体电介质的保护槽中。

在文献EP-A-0,224,072中描述了一种浸在容纳液体电介质的槽中的三相变压器，其电源通过包括位于槽内外部之间的衬套的电连接器而工作，在该例子中所述电介质是油。变压器初级电路由位于槽内的熔断器保护，其特征在于熔断器只对对应变压器的内部故障的电气故障发生响应。在这类设备中，对于在变压器初级绕组和衬套之间形成电弧的危险必须进行预警。根据这种电弧，实际上是发生了未流过熔断器的短路，这样熔断器就不能中断电路。为了限制这种危险，该文献一方面指出熔断器必须设置成这样的方式，即高压衬套的底端和熔断器的顶端之间的距离必须小于熔断器长度的一半，另一方面指出高压衬套的底端和熔断器之间的导体部必须以下列方式设置而不形成电弧的起点，即通过将高压衬套的底端和熔断器之间的导体部装在通过固接相互连接起来的绝缘管内，并且/或者为熔断器设置由绝缘材料制成的锥台形保护壳，其沿着高压衬套的方向开口。

这种结构使得衬套和熔断器的组装和分解复杂化。此外，锥台形保护壳尽管能提供保护以避免绕组和衬套之间形成电弧的危险，但不能提供良好的保护以避免相邻衬套的底端之间电弧击穿的危险，特别是熔断器头部的水平上，甚至是熔断器和槽壁之间，特别是在槽中的电介质液面下降或质量减少时。

本发明的目的在于简化上述类型的电连接器的组装和分解。其目的还在于提出一种用于中压电气设备的电源的简单和廉价的电连接器，降低了在熔断器的电源侧的端子水平上短路的危险，特别是在槽中的电介质液面下降或质量降低时。

上述目的是通过在高压电源系统和保护电气设备的保护熔断器之间传送能量的电气连接装置实现的，电气设备构成了负载，而保护熔断器位于含有液体或气体电介质并具有开孔的槽中，熔断器包括两个端子，一个位于电源侧，另一个位于负载侧，负载侧端子在槽中，熔断器的两个端子通过装在电介质体中的熔断器元件相连，该装置包括：

导电芯；

设计用于使导电芯与电源电连接的电源侧连接界面；

设计插入开孔中的衬套，包括密封开孔并紧固到槽壁上而在槽的内外之间在开孔的高度上达到密封并使导电芯与槽壁电绝缘的装置；

设计用于使导电芯和熔断器的电源侧端子电连接的负载侧连接界面；

其中，负载侧连接界面包括由弹性材料制成的铠装，能够弹性变形而包围熔断器的电源侧端子并在熔断器的电源侧端子和槽的内部电介质之间达到密封和电绝缘。

熔断器的电源侧端子最好是但非必须是位于槽内，特别是由于抗震和高度等方面的原因。

优选的是，铠装包括至少一个具有导电涂层的壁。涂层处于熔断器端子的电势。这限制了由于熔断器端子和铠装之间的电晕放电效应的空气电离的危险。涂层可以是采取充满导电碳颗粒的弹性层形式，或导电薄膜的形式。或者，铠装的内部可以被杯形金属裙边覆盖，由于轴向周边槽的存在而具有柔性。该裙边可以诸如是卷到导电芯的端部，弹性铠装随后可以过模制(overmould)在裙边上。也可以将金属裙边和导电膜组合起来。

优选的是，铠装包括与熔断器的本体协作而在槽的电介质和铠装内部之间达到密封的唇边。这种结构使得熔断器的端子绝缘而得到完好的控制。

优选的是，衬套包括与铠装模制在一起的、由弹性材料形成的涂层。这种结构赋予衬套良好的机械特性，具体地说是挠曲和扭转时的特定弹性，使电源系统和负载之间能机械脱离连接。这种连接的脱离在负载受到机械振动时特别有用。此外，在这种情况下，电连接器特别简单。

优选的是，该装置包括带有绝缘层的可变形电线，绝缘层由弹性材料制成，并包围形成该装置导电芯的一部分的一个或多个电导体。在可变形电线位于槽外时，与传统装置相比，这种连接器可以省去多个接头。同时还可以使电气设备的定位有更大的自由度。或者，电线可以位于槽内的衬套和负载侧连接器之间。还可以将槽外的电线与槽内的电线组合在一起。

优选的是，电线的绝缘层由与铠装相同的弹性材料制成，这使得该装置的不同部分可以在一个制造阶段模制。

在本发明中所示的电线以通用的方式表示为可变形的长电导体，例如由相互编织的金属股线构成。电线优选地包括导电股线的编结。编结的电缆，即在辫缆(braid)中较平的交叉赋予了比传统股线电缆更大的柔韧性。对于低强度的电流来说，股线或缆线可以作为替代品。