[发明专利]具有陶瓷或玻璃的孔眼件的开关装置

说明书

一种电气开关装置，可具有壳体杯，该壳体杯具有开口以及顶盖，该顶盖覆盖所述杯并且与所述杯形成密封。内部部件被包括在该壳体内，其中，这些内部部件被配置成响应于输入而使开关装置的状态在闭合状态和断开状态之间改变。闭合状态允许电流流过所述装置，而断开状态中断流过所述装置的电流。包括多个固定接触件，该多个固定接触件电连接到所述内部部件以用于连接到外部电路，其中，该固定接触件穿过该顶盖，该固定接触件的一部分露出在该顶盖上方。包括多个玻璃/陶瓷孔眼件，每个玻璃/陶瓷孔眼件在固定接触件的露出部分上安装到相应的固定接触件。每个孔眼件可关于一个固定接触件径向对称，其中，孔眼件覆盖不到顶盖的全部。

本申请要求于2021年1月21日提交的美国临时专利申请第63/140,073号的权益。

技术领域

本文中描述了是电气开关装置，该电气开关装置使用围绕它们的固定接触件的绝缘孔眼件(eyelet)或垫圈，该绝缘孔眼件或垫圈可由诸如陶瓷或玻璃的材料制成，其中一些实施例包括螺柱(静止的)、绝缘盘和凸缘作为其形成气密密封的器件。

背景技术

连接和断连电路与电路本身一样悠久，并且经常被用作使连接到电气装置的电源在“接通”与“断开”状态之间切换的方法。通常用于连接和断连电路的装置的实例包括电连接至一个或多个装置或电源的一个或多个接触器和一个或多个继电器。接触器构造成使得它可以中断或完成电路以控制往返于装置的电力。一种常规类型的接触器是气密密封接触件。

除了用于在装置的正常操作过程中连接和断连电路的目的的接触器之外，可以采用不同的附加装置以便提供过电流保护。这些装置可以防止电气系统或连接的电气装置的短路、过载和永久损坏。这些装置包括断连装置，该断连装置可以以永久的方式快速地中断电路，使得电路将保持中断，直到断连装置被修理、更换或复位。断连装置的一种类型是熔丝装置。以下描述和特征主要针对接触器，但是应当理解这些描述和特征也可以应用于熔丝装置。

一些常规接触器和熔丝装置具有容纳在陶瓷壳体内的移动部件。这些类型的接触器可以通过在壳体中形成的真空或通过具有来自注入气体的内部压力的壳体来操作。这允许这些接触器以更高的电压和/或更低的电阻特征来运行，并且陶瓷壳体还允许这些接触器在高温下运行且具有更小的开放间隙和覆盖尺寸。然而，陶瓷壳体可能是昂贵且难以制造的，可能对扭矩、温度和轴向负载敏感，并且也不是模块化的。

常规的接触器和熔丝还可以包括具有陶瓷顶盖的壳体。陶瓷顶盖提供陶瓷壳体的许多相同的电压、电阻和/或温度特性，并提供使接触件彼此电隔离的器件。传统的陶瓷顶盖的制造可能是困难且昂贵的，因为它们是需要特殊的加工、困难的金属化和耗时的后处理的复杂的形状。传统的陶瓷顶盖还对几何形状提供有限的选择，并且通常是平坦的或盒状的，并且还对接触器的固定接触件的位置间距和取向提供有限的选择。此外，多触点陶瓷顶盖和陶瓷壳体可阻止围绕固定接触件的径向对称，这可在陶瓷顶盖和壳体上施加结构和耐热冲击弱点。

图1至图3示出了常规开关装置10及其陶瓷顶盖12和固定接触件14。顶盖12被布置成覆盖壳体/杯16的整个开口。接触件的内部移动部件被保持在由顶盖12和壳体16限定的密封的内部腔室中。顶盖具有固定接触件20a、20b，该固定接触件穿过顶盖以与接触器10的内部部件相互作用。如下面进一步描述的，内部腔室由壳体16和顶盖12形成，并且内部腔室可通过穿过顶盖12的管18填充气体。在其他实施例中，管18可用于在内部腔室中形成真空。

顶盖12可以包括陶瓷材料。陶瓷是相对昂贵的材料，并且通过顶盖覆盖壳体的整个开口，该顶盖可以包括接触器10的昂贵的部件。此外，顶盖12的水平和单件性质导致固定接触件20a、20b的间隔和取向的有限选择。水平顶盖将固定接触件20a、20b的取向限制为竖直，除非顶盖经历非常昂贵的定制。完整的陶瓷顶盖12也可导致用于实施其他特征(诸如电弧抑制和绝缘电阻特征，以及电弧遮蔽和屏蔽特征)的实际限制。

发明内容