專利名稱：帶有一開關(guān)觸頭的真空開關(guān)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有一開關(guān)觸頭的真空開關(guān)管，該開關(guān)觸頭在其背對(duì)所述真空開關(guān)管的開關(guān)觸點(diǎn)的那一端具有一個(gè)與一第一滑動(dòng)接觸面連接的桿，該第一滑動(dòng)接觸面與一第二滑動(dòng)接觸面構(gòu)成一個(gè)滑動(dòng)接觸裝置，其中，所述柄有一個(gè)有與該桿的其余區(qū)段相比更大周長的第一段，以及所述第一滑動(dòng)接觸面設(shè)置在該第一段上。
例如由DE3529386A1已知一種這類裝置。其中的第一滑動(dòng)接觸面設(shè)在一個(gè)加粗的第一段上，以及與一第二滑動(dòng)接觸面導(dǎo)電地連接。
例如由公開文件DE19603157A1已知另一種裝置。由此公開文件得知的真空開關(guān)管具有一開關(guān)觸點(diǎn)。該開關(guān)觸點(diǎn)基本上由兩個(gè)開關(guān)觸頭構(gòu)成，其中一個(gè)開關(guān)觸頭是可運(yùn)動(dòng)的。可運(yùn)動(dòng)的開關(guān)觸頭在其背對(duì)開關(guān)觸點(diǎn)的那一端具有一借助于一彈性波紋管氣密地穿過真空開關(guān)管的壁延伸的桿。直接在被可運(yùn)動(dòng)的開關(guān)觸頭貫穿的壁上連接一固定觸頭，可運(yùn)動(dòng)的開關(guān)觸頭與該固定觸頭導(dǎo)電地連接。為此在那里設(shè)一個(gè)用鈹青銅制成的自身彈性的接觸元件，該接觸元件具有一種螺旋彈簧式的形狀以及圍繞可運(yùn)動(dòng)的開關(guān)觸頭的桿延伸。所述開關(guān)觸頭通過該自身彈性的接觸元件與所述固定觸頭導(dǎo)電地連接。
這種螺旋彈簧式自身彈性的接觸元件保證充分地導(dǎo)電觸點(diǎn)接通?；谔幱谡婵臻_關(guān)管內(nèi)部的真空的突出的絕電和絕熱性，所以基本上只是可運(yùn)動(dòng)的開關(guān)觸頭的向外延伸的桿才用于導(dǎo)出在接觸點(diǎn)處生成的熱量。這種已知的螺旋彈簧式自身彈性的接觸元件，除了傳輸電功率外，只是有條件地適用于將熱量傳給其他部件。尤其在由公開文件DE19603157A1已知的裝置中，由于自身彈性的接觸元件直接設(shè)在真空開關(guān)管上，所以熱能向周圍環(huán)境的傳輸只能在有限的周長內(nèi)進(jìn)行。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，以改進(jìn)的方式導(dǎo)出在真空開關(guān)管內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題是通過令所述第一段具有一些通孔來解決的。
通過增大周長，增大了所述滑動(dòng)接觸裝置的可供使用的接觸面。由此可以增加在第一滑動(dòng)接觸面與第二滑動(dòng)接觸面之間處于電和熱連接狀態(tài)的點(diǎn)數(shù)。隨著增加這些位置點(diǎn)的數(shù)量，減小了每個(gè)點(diǎn)的電負(fù)荷，以及改善了熱能的傳輸。具有更大的周長的第一段可以例如與其余部分連接成一個(gè)整體。
所述通孔導(dǎo)致增大用于排出焦耳熱的表面積。此外，這些孔提供了一種用于一冷卻介質(zhì)的流通可能性。此類冷卻介質(zhì)例如可以是一種氣體或一種液體。
有利地還可以規(guī)定，所述第一段的通孔從背對(duì)真空開關(guān)管的端部延伸到面朝真空開關(guān)管的端部。
在開關(guān)過程中第二段活塞似地運(yùn)動(dòng)通過圍繞它的介質(zhì)。與此同時(shí)介質(zhì)也流動(dòng)通過這些孔。尤其在大電流，例如導(dǎo)致高熱負(fù)荷的短路電流的斷開過程中，可以實(shí)現(xiàn)通過所述第一段更好地冷卻開關(guān)觸頭和所述桿。
此外可以有利地規(guī)定，所述第一段可由一個(gè)不同于所述桿的插入件構(gòu)成。
通過采用一構(gòu)成第一段的插入件，可以保持真空開關(guān)管的所述桿的已知結(jié)構(gòu)。根據(jù)該真空開關(guān)管應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)環(huán)境條件，可以通過使用不同的插入件可變地選擇第一段的周長。因此有相應(yīng)的開關(guān)觸頭桿的同一種真空開關(guān)管，通過使用不同的插入件可應(yīng)用于不同的開關(guān)裝置中。所述插入件本身同樣可以中間儲(chǔ)存熱量和排出熱量。
有利地可以規(guī)定，在所述插入件上連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。
若規(guī)定所述開關(guān)觸頭與一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置連接以便使開關(guān)觸頭運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)設(shè)一相應(yīng)的連接裝置。若此連接裝置現(xiàn)在由所述插入件構(gòu)成，則得到一種在結(jié)構(gòu)上非常簡單的技術(shù)方案。
按另一種有利的設(shè)計(jì)可規(guī)定，所述第二滑動(dòng)接觸面設(shè)在一個(gè)尤其形式上為配件的空心體上。
由于將第二滑動(dòng)接觸面布置在空心體上，則實(shí)現(xiàn)了以特殊的方式將熱能有效地從第一滑動(dòng)接觸面?zhèn)鬟f到第二滑動(dòng)接觸面上。在外形非常緊湊的情況下，通過所述空心體形成了兩個(gè)滑動(dòng)接觸面的一個(gè)大的搭接區(qū)。與各種例如平面段相比，采用這種空心體還可以獲得一種有利的介電結(jié)構(gòu)。
此外可以規(guī)定，所述空心體至少部分地固定所述真空開關(guān)管。
除了構(gòu)成滑動(dòng)接觸裝置的第二接觸面外，特別有利的是所述空心體至少部分地真空開關(guān)管。通過將電與熱的接觸和支承裝置組合在一起，減少了必要的組件數(shù)。此外，空心體基于其大的表面，適用于將傳輸給它的熱能重新排入到其周圍環(huán)境中。
此外，為了有利地影響熱能從空心體的排出，可以規(guī)定該空心體具有一些可供一種介質(zhì)流過用的孔。
這種介質(zhì)例如可以是一種圍繞著真空開關(guān)管和空心體設(shè)置的氣體。作為另一些介質(zhì)也可以采用液態(tài)介質(zhì)，例如絕緣油。通過空心體中的這些孔，可以實(shí)現(xiàn)使介質(zhì)流過空心體的內(nèi)部并因而實(shí)現(xiàn)有效的熱交換。為了利于放出熱量，散熱組件的表面可以敷設(shè)涂層。這種涂層例如是一些改善散熱和/或?qū)е略龃蟊砻娴钠釋印?br> 此外可以有利地規(guī)定，至少一個(gè)彈性的接觸元件與所述第一滑動(dòng)接觸面連接。
若彈性的接觸元件與第一滑動(dòng)接觸面連接，則該第一滑動(dòng)接觸面與所述第二滑動(dòng)接觸面之間接觸點(diǎn)的數(shù)量可通過簡單的方式增加。由此，不僅改善了兩個(gè)滑動(dòng)接觸面之間的電接觸，而且也改善了它們之間的熱接觸。所述接觸元件例如設(shè)計(jì)為用一種導(dǎo)電材料制成的環(huán)形彎曲的條帶。這些條帶具有彈簧彈性的凸指，這些凸指例如從所述條帶中沖壓或壓印出來。
此外，一種有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，所述彈性的接觸元件安置在一水平地繞所述桿的縱軸線環(huán)行的槽內(nèi)。
通過一個(gè)環(huán)形地繞柄縱軸線環(huán)行的槽，可將所述彈性接觸元件按簡單的方式定位。尤其在形式上為環(huán)的彈性接觸元件的設(shè)計(jì)中，接觸元件可運(yùn)動(dòng)地安置在槽內(nèi)，然而可相對(duì)于所述第一段位置固定地定位。
下面在附圖中表示出本發(fā)明的一種實(shí)施方式并詳細(xì)予以說明。
附圖表示一個(gè)帶有一開關(guān)觸頭和一滑動(dòng)接觸裝置的真空開關(guān)管。
圖中表示出了一個(gè)真空開關(guān)管1。此真空開關(guān)管1是一個(gè)電開關(guān)的一個(gè)開關(guān)極的一滅弧單元的組成部分。該真空開關(guān)管1具有一個(gè)絕緣外殼2以及一個(gè)第一蓋板3和一個(gè)第二蓋板4。在真空開關(guān)管1的內(nèi)部設(shè)置一個(gè)第一觸頭5和一個(gè)第二觸頭6。該第一觸頭5和第二觸頭6構(gòu)成一個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)。在第一觸頭5的背對(duì)所述開關(guān)觸點(diǎn)的那一端上，一個(gè)第一桿7可運(yùn)動(dòng)地穿過所述第二蓋板4。一個(gè)第二桿8帶有所述第二觸頭6以及剛性地定位在第一蓋板3上。為了使第一桿7氣密地穿過真空開關(guān)管1的壁，在第一桿7與第二蓋板4之間設(shè)一波紋管9。
真空開關(guān)管1設(shè)置在一絕緣外殼10的內(nèi)部。該絕緣外殼10基本上呈圓柱形，在其外表面有散熱片11。絕緣外殼10在端側(cè)的兩端部用一第一終端配件12和一第二終端配件13封閉。該第一和第二終端配件12、13用一種導(dǎo)電的材料制成，以及另外它們用于連接一個(gè)待接通的串聯(lián)電路的導(dǎo)電體。真空開關(guān)管1設(shè)置在所述絕緣外殼10的內(nèi)部。與之不同也可以規(guī)定，將真空開關(guān)管1設(shè)置在一導(dǎo)電外殼內(nèi)。但是真空開關(guān)管1要相對(duì)于該導(dǎo)電外殼絕緣地安裝。為了支承真空開關(guān)管1以及為了導(dǎo)電地觸點(diǎn)接通所述觸頭5、6，將一第一支承配件14與所述第一終端配件12連接以及將一第二支承配件15與所述第二終端配件13連接。真空開關(guān)管1支承在所述兩個(gè)支承配件14、15之間。第二支承配件15有一個(gè)供一螺釘16穿過用的孔。該螺釘16將真空開關(guān)管1的第一蓋板3壓靠在第二支承配件15上，以及使第二觸頭6通過第二桿8和第一蓋板3與第二終端配件13觸點(diǎn)接通。所述第一支承配件14沿軸向和徑向?qū)⒄婵臻_關(guān)管1定位。第一支承配件14和第二支承配件15在它們的面朝真空開關(guān)管1的端部上具有用于介電屏蔽的凸起26a、b。絕緣外殼10的內(nèi)部充填絕緣氣體。
所述第一支承配件14設(shè)計(jì)為空心體，它在其內(nèi)部具有一圓柱形凹槽。第一桿7伸入到此圓柱形凹槽內(nèi)。在第一桿7的背對(duì)所述第一觸頭5的端部處，此第一桿7有一插入件17。該插入件17構(gòu)成一個(gè)具有與桿7的其余區(qū)段相比更大周長的第一段。該第一段具有一第一滑動(dòng)接觸面18。所述第一支承配件14的圓柱形內(nèi)壁構(gòu)成第二滑動(dòng)接觸面19。該第二滑動(dòng)接觸面19相對(duì)于絕緣外殼10位置固定地設(shè)置。第一滑動(dòng)接觸面18和第二滑動(dòng)接觸面19構(gòu)成一個(gè)滑動(dòng)接觸裝置。為了改善第一滑動(dòng)接觸面18與第二滑動(dòng)接觸面19的電和熱接觸，所述插入件17的第一段具有一第一環(huán)形槽20a以及一第二環(huán)形槽20b。在每一個(gè)環(huán)形槽20a、20b內(nèi)置入一個(gè)環(huán)形的有彈性的接觸元件。通過該彈性接觸元件，改善第一滑動(dòng)接觸面18與第二滑動(dòng)接觸面19之間的接觸。接觸元件的數(shù)量可以選擇。根據(jù)電流負(fù)荷情況可以在所述插入件17上設(shè)置一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)接觸元件。與之不同，可以規(guī)定彈性接觸元件位置固定地安置在第二接觸面19上。在

圖1表示的實(shí)施方式中，所述第一段由一單獨(dú)的插入件17構(gòu)成。也可以規(guī)定，將此插入件17一體式地設(shè)計(jì)為所述第一桿7的一部分。
所述插入件17在其背對(duì)真空開關(guān)管1的端部有一銷柱21。一驅(qū)動(dòng)桿22與該銷柱21連接。該驅(qū)動(dòng)桿22將一個(gè)在圖中未表示的驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)傳遞到所述插入件17并由此通過該第一桿7傳遞到第一觸頭5。用附圖標(biāo)記23標(biāo)注的箭頭示意表示出在開關(guān)觸點(diǎn)閉合過程中第一觸頭5的運(yùn)動(dòng)。
所述第一支承配件14具有多個(gè)孔24a、b、c、d。在絕緣外殼10內(nèi)部的絕緣氣體通過第一支承配件14的這些孔24a、b、c、d流動(dòng)。為了有助于絕緣氣體流過支承配件14的圓柱凹槽，所述插入件17設(shè)有孔25a、25b。由此可以在第一支承配件14內(nèi)部造成由對(duì)流引起的流動(dòng)。因此經(jīng)由第一桿7傳入到第一支承配件14內(nèi)部的熱量可通過簡單的方式向外導(dǎo)出。附加地，第一支承配件14的外表面進(jìn)一步散出熱量。一部分熱量從第一觸頭5經(jīng)第一桿7、插入件17和滑動(dòng)接觸裝置直接傳輸?shù)降谝恢С信浼?4上，以及從第一支承配件14向其周圍環(huán)境輻射。所產(chǎn)生的熱量主要由于焦耳熱損耗或通過在第一觸頭5與第二觸頭6之間的接通過程中產(chǎn)生的電弧引起。
權(quán)利要求
1.一種帶有一開關(guān)觸頭(5)的真空開關(guān)管(1)，該開關(guān)觸頭在其背對(duì)所述真空開關(guān)管(1)的開關(guān)觸點(diǎn)的那一端具有一個(gè)與一第一滑動(dòng)接觸面(18)連接的桿(7)，該第一滑動(dòng)接觸面(18)與一第二滑動(dòng)接觸面(19)構(gòu)成一個(gè)滑動(dòng)接觸裝置，其中，所述桿(7)具有一個(gè)有與該桿(7)的其余區(qū)段相比更大周長的第一段，以及所述第一滑動(dòng)接觸面(18)設(shè)置在該第一段上，其特征為所述第一段具有通孔(25a、25b)。
2.按照權(quán)利要求1所述的真空開關(guān)管(1)，其特征為所述第一段的通孔(25a、25b)從背對(duì)所述真空開關(guān)管(1)的端部延伸到面朝真空開關(guān)管(1)的端部。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的真空開關(guān)管(1)，其特征為所述第一段由一個(gè)嵌入到所述桿(7)上的插入件(17)構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求3所述的真空開關(guān)管(1)，其特征為在所述插入件(17)上可連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的真空開關(guān)管(1)，其特征為所述第二滑動(dòng)接觸面(19)設(shè)置在一個(gè)尤其為一配件形式的空心體(14)上。
6.按照權(quán)利要求5所述的真空開關(guān)管(1)，其特征為所述空心體(14)至少部分地固定所述真空開關(guān)管(1)。
7.按照權(quán)利要求5或6中任一項(xiàng)所述的真空開關(guān)管(1)，其特征為所述空心體(14)具有一些供一介質(zhì)流過用的孔(24a、24b、24c、24d)。
8.按照權(quán)利要示1至7中任一項(xiàng)所述的真空開關(guān)管(1)，其特征為至少一個(gè)彈性接觸元件與所述第一滑動(dòng)接觸面(18)連接。
9.按照權(quán)利要求8所述的真空開關(guān)管(1)，其特征為所述彈性接觸元件安置在一水平地繞所述桿(7)的縱軸線環(huán)行的槽(20a、20b)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有一個(gè)開關(guān)觸頭的真空開關(guān)管，按照本發(fā)明，在一真空開關(guān)管(1)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量主要通過觸頭(5、6)的桿(7、8)向外導(dǎo)出。為了改善熱傳導(dǎo)，規(guī)定，在所述桿(7)上設(shè)一滑動(dòng)接觸裝置的一第一滑動(dòng)接觸面(18)，其中，此第一滑動(dòng)接觸面(18)設(shè)在該桿(7)的一個(gè)具有與該桿(7)的其余區(qū)段相比更大周長的第一段上。
文檔編號(hào)H01H1/58GK1618112SQ03802377
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2003年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月20日
發(fā)明者托馬斯·奇拉, 喬爾格·哈根, 赫爾穆特·霍勒, 卡爾·馬謝爾 申請(qǐng)人:西門子公司