專利名稱：固體絕緣的開(kāi)關(guān)極中的自粘附式彈性體層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體絕緣的開(kāi)關(guān)極，它具有不導(dǎo)電且形狀穩(wěn)固的絕緣外殼，在其中安置一個(gè)具有一個(gè)靜觸頭和一個(gè)與該靜觸頭在驅(qū)動(dòng)側(cè)相對(duì)置并且沿縱向運(yùn)動(dòng)地導(dǎo)引的動(dòng)觸頭的開(kāi)關(guān)管，其中所述絕緣外殼在驅(qū)動(dòng)側(cè)是敞口的，以便能將驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引入在動(dòng)觸頭上，并且同時(shí)在開(kāi)關(guān)管和絕緣外殼之間安置一個(gè)彈性襯墊。
背景技術(shù)：
這樣的開(kāi)關(guān)極從專利文件EP0866481A2中已經(jīng)獲知。此處所公開(kāi)的開(kāi)關(guān)極具有一種剛性的、或者換句話說(shuō)形狀穩(wěn)固的絕緣外殼，在其中固定一個(gè)真空開(kāi)關(guān)管。所述真空管具有一個(gè)位置固定的靜觸頭，該靜觸頭與從絕緣外殼中導(dǎo)引出來(lái)的連接件固定地連接。與靜觸頭相對(duì)置地安置一個(gè)相對(duì)于靜觸頭沿縱向運(yùn)動(dòng)地被導(dǎo)引的動(dòng)觸頭。同時(shí)靜觸頭和動(dòng)觸頭伸入到所述真空開(kāi)關(guān)管內(nèi)部。在真空開(kāi)關(guān)管內(nèi)籠罩著有助于消除在觸點(diǎn)之間斷開(kāi)時(shí)所引發(fā)的電弧的真空。為了能將驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入到動(dòng)觸頭上，所述絕緣外殼在驅(qū)動(dòng)側(cè)具有一個(gè)入口，一個(gè)開(kāi)關(guān)桿籍延伸通過(guò)該入口，該開(kāi)關(guān)桿通過(guò)一個(gè)相宜的杠桿機(jī)構(gòu)與一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元連接。所述動(dòng)觸頭通過(guò)一個(gè)柔性的帶狀導(dǎo)體與一個(gè)同樣從絕緣材料外殼中導(dǎo)出的且因此可從外面接通觸點(diǎn)的第二連接件連接。在接通狀態(tài)時(shí)，所述動(dòng)觸頭緊貼在靜觸頭上，從而在從絕緣材料外殼中導(dǎo)出的連接件之間建立導(dǎo)電的連接。為了中止電流，所述觸頭通過(guò)導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而互相斷開(kāi)，同時(shí)真空開(kāi)關(guān)管在電流過(guò)零時(shí)的電弧也被消除。
為了避免進(jìn)入空氣及因此而產(chǎn)生的高的電壓峰值，在所述真空開(kāi)關(guān)管和形狀穩(wěn)固的絕緣外殼之間設(shè)置一個(gè)由丙基乙烯，橡膠，硅樹(shù)脂或硅橡膠制成的彈性襯墊。該彈性襯墊均衡了真空腔的各種發(fā)熱系數(shù)并且防止在剛性絕緣材料外殼上生成裂紋。為了制造固體絕緣的開(kāi)關(guān)極，將所述彈性襯墊作為收縮軟管套裝在真空開(kāi)關(guān)管上。緊接著將此真空開(kāi)關(guān)管以鑄型的方法鑄入到所述絕緣材料外殼中。
前面已知的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極所存在的缺點(diǎn)是，盡管有彈性襯墊仍然會(huì)發(fā)生空氣進(jìn)入。由于此時(shí)所產(chǎn)生的電壓峰值，尤其在電壓較高時(shí)，存在泄漏電流或者局部放電的危險(xiǎn)。
從專利文件DE2240106中已知一種帶有包封的真空開(kāi)關(guān)的高效絕緣套管。其中真空開(kāi)關(guān)管被完全埋入在絕緣套管的絕緣體里。為了避免由熱膨脹而引起的開(kāi)裂，在形狀穩(wěn)固的絕緣體和真空開(kāi)關(guān)管之間設(shè)置一個(gè)彈性襯墊。為了制造絕緣套管，將真空開(kāi)關(guān)管包裹上一層由彈性材料、例如一種膠合或者黏結(jié)材料制成的層。緊接著圍繞真空開(kāi)關(guān)管壓上絕緣材料外殼的環(huán)氧樹(shù)脂。此處所公開(kāi)的彈性襯墊是柔性的并且不僅粘附在真空管上而且粘附在包封的絕緣材料外殼上。基于該制造方法，彈性襯墊的厚度界于1mm至約6mm之間。采用聚氨酯和多硫化物作為彈性襯墊的材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種本文開(kāi)頭所述類型的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極，它制造簡(jiǎn)單并且在這種開(kāi)關(guān)極上避免了開(kāi)關(guān)管和絕緣材料外殼之間的空氣進(jìn)入。
本發(fā)明是這樣解決上述技術(shù)問(wèn)題的，即，彈性襯墊具有一種自粘附特性，即，提供不僅與所述開(kāi)關(guān)管而且與所述絕緣材料外殼之間一種只需剝離就可分開(kāi)的表面連接。
按照本發(fā)明，所述彈性襯墊由一種自粘附材料組成，使得一側(cè)在形狀穩(wěn)固的絕緣外殼上及另一側(cè)在開(kāi)關(guān)管外殼上都顯示了一種如此高的表面粘附性，即，從而即使經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間后，也能避免發(fā)生氣體進(jìn)入到絕緣材料外殼和開(kāi)關(guān)管之間?；谄漭^大的粘附作用，其結(jié)果是，所述開(kāi)關(guān)管可以可靠地固定在絕緣材料外殼內(nèi)。出于這個(gè)原因，可以將所述絕緣材料外殼的尺寸設(shè)計(jì)為成，使得所述開(kāi)關(guān)管能事后裝入到絕緣材料外殼中。按照本發(fā)明，因此可以彼此獨(dú)立地制造絕緣材料外殼和真空開(kāi)關(guān)管，接著將真空開(kāi)關(guān)管固定在絕緣材料外殼中，并且最后包裹上能固定地而且同時(shí)彈性地加固真空開(kāi)關(guān)管的彈性襯墊。剝離的概念在本發(fā)明的范疇內(nèi)可以理解為，即不論在開(kāi)關(guān)管上還是在絕緣材料外殼上，彈性襯墊的表面粘附性大于彈性襯墊的抗斷和/或重復(fù)抗斷強(qiáng)度。
有利的是，彈性襯墊的自粘附也提供用于未經(jīng)處理的表面上。取消為了提供粘附力而費(fèi)事地采用底漆或相似材料進(jìn)行的表面處理，從而按照本發(fā)明，制造費(fèi)用由此還得以更進(jìn)一步地降低。
所述彈性襯墊相宜地具有至少20KV/mm的耐壓強(qiáng)度。籍由該高的耐壓強(qiáng)度，提供了本發(fā)明固體絕緣開(kāi)關(guān)極的一種緊湊的結(jié)構(gòu)。
所述彈性襯墊(10)相宜地具有一個(gè)較小的硬度，肖氏硬度00或在30和40之間的肖氏硬度值A(chǔ)。
所述彈性襯墊(10)的斷裂伸長(zhǎng)率相宜地界于120％與500％之間。
有利的是所述彈性襯墊是無(wú)氣孔的。因?yàn)檫@種無(wú)氣孔性，所以避免了電壓峰值的產(chǎn)生。
開(kāi)關(guān)管有利地涉及一種例如由圓柱形陶瓷外殼組成的真空開(kāi)關(guān)管，陶瓷外殼的端側(cè)用兩個(gè)金屬罩覆蓋。所述金屬罩分別被帶觸頭的觸桿夾緊，其中靜觸頭固定地與與其對(duì)應(yīng)配設(shè)的金屬罩連接。與靜觸頭沿縱向?qū)χ玫膭?dòng)觸頭借助于金屬波紋管與一個(gè)端罩連接，從而使該動(dòng)觸頭能相對(duì)于靜觸頭沿縱向運(yùn)動(dòng)地被導(dǎo)引。所述動(dòng)觸頭通過(guò)局部絕緣的開(kāi)關(guān)桿以及一種杠桿機(jī)構(gòu)，與一個(gè)將其驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入到動(dòng)觸頭上的驅(qū)動(dòng)單元連接。
形狀穩(wěn)固的絕緣材料外殼例如由澆鑄樹(shù)脂組成。


本發(fā)明其他相宜的擴(kuò)展設(shè)計(jì)和優(yōu)點(diǎn)是下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述內(nèi)容。附圖中以剖開(kāi)的側(cè)視圖表示本發(fā)明固體絕緣的開(kāi)關(guān)極的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
附圖以橫截面視圖表示按照本發(fā)明的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極1的一個(gè)實(shí)施例。所述固體絕緣的開(kāi)關(guān)極1被規(guī)定用于中斷在三相電網(wǎng)的一相位的電流。因?yàn)橥ǔ５娜嚯娋W(wǎng)具有三個(gè)相位，在市場(chǎng)暢銷的開(kāi)關(guān)上通常設(shè)置三個(gè)并排布置的與一個(gè)共用驅(qū)動(dòng)單元連接的固體絕緣開(kāi)關(guān)極1。
所示出的固體絕緣開(kāi)關(guān)極1具有一個(gè)用環(huán)氧樹(shù)脂或者換句話說(shuō)澆鑄樹(shù)脂成型的絕緣材料外殼2，在其中固定一個(gè)上連接件3和一個(gè)在示意圖中未表示出來(lái)的中間連接件。此外在絕緣材料外殼2中，可看到一個(gè)通過(guò)固定觸桿5剛性地與連接件3連接的真空開(kāi)關(guān)管4。所述固定觸桿5夾緊一個(gè)由銅制成的端罩6，同時(shí)它在其安置在真空開(kāi)關(guān)管4內(nèi)部的端部上承載一個(gè)圖中未示出的靜觸頭。所述端罩6真空密封地與一個(gè)由陶瓷組成的空心圓柱形真空外殼7連接，該真空外殼7在其與第一個(gè)端罩6相對(duì)的一側(cè)，具有一個(gè)又被一個(gè)運(yùn)動(dòng)觸桿9夾緊的第二端罩8。所述運(yùn)動(dòng)觸桿9在其伸入到真空管4內(nèi)的端部上，承載一個(gè)與靜觸頭對(duì)置并且借助于由圖中未示出的開(kāi)關(guān)桿引入的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與靜觸頭接通的動(dòng)觸頭。
為了沿縱向運(yùn)動(dòng)地導(dǎo)引動(dòng)觸頭，設(shè)置一個(gè)同樣圖中未示出的、其一端與端罩8、而其另一端與動(dòng)觸頭真空密封地連接的波紋管。
在由端罩6和8以及陶瓷外殼7組成的真空外殼內(nèi)籠罩著真空，該真空有助于消除交變電流過(guò)零時(shí)觸點(diǎn)斷開(kāi)所引出的電弧。所述運(yùn)動(dòng)觸桿9通過(guò)一個(gè)圖上未表示出來(lái)的印制導(dǎo)線導(dǎo)電地與第二接觸件連接，從而使在接觸位置在連接件3和第二連接件之間能有電流通過(guò)。
所述真空開(kāi)關(guān)管4的構(gòu)件，由于熱膨脹系數(shù)的不同，在溫度發(fā)生變化時(shí)出現(xiàn)不同的熱膨脹。為避免空氣進(jìn)入，因此在真空開(kāi)關(guān)管4和絕緣材料外殼2之間設(shè)置一個(gè)彈性襯墊10。所述彈性襯墊10具有將真空開(kāi)關(guān)管4固定地和絕緣材料外殼2連接起來(lái)的較高的自粘附力。同時(shí)所述彈性襯墊10具有一個(gè)約200％的斷裂伸長(zhǎng)率以及一個(gè)高的耐壓強(qiáng)度，從而使真空開(kāi)關(guān)管4具備必需的介電強(qiáng)度?；谳^大的自粘附性，即使在較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間后較高的環(huán)境負(fù)荷下也能避免產(chǎn)生空氣進(jìn)入。
此外，所述彈性襯墊具有一個(gè)約0.3cm至3cm的厚度，從而能將所述真空開(kāi)關(guān)管方便地裝入到形狀穩(wěn)固的絕緣材料外殼2中。從而例如按照本發(fā)明，就可以以鑄型方法構(gòu)建絕緣材料外殼2。接著將連接件3與固定觸桿4用螺栓連接并填入彈性襯墊10。
權(quán)利要求
1.一種固體絕緣的開(kāi)關(guān)極(1)，帶有一個(gè)不導(dǎo)電而且形狀穩(wěn)固的絕緣材料外殼(2)，在其中安置一個(gè)具有一個(gè)靜觸頭及一個(gè)與該靜觸頭沿驅(qū)動(dòng)方向?qū)χ玫牟⑶已乜v向被運(yùn)動(dòng)地導(dǎo)引的動(dòng)觸頭的開(kāi)關(guān)管(4)，其中所述絕緣材料外殼(2)在驅(qū)動(dòng)側(cè)是敞口的，以便能將驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引入到動(dòng)觸頭上，同時(shí)在所述開(kāi)關(guān)管(4)和絕緣材料外殼(2)之間安置一個(gè)彈性襯墊(10)，其特征在于，所述彈性襯墊(10)具有這樣的自粘附特性，即，提供不僅與所述開(kāi)關(guān)管(4)而且與所述絕緣材料外殼(2)之間一種只需剝離就可分開(kāi)的表面連接。
2.如權(quán)利要求1所述的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極(1)，其特征在于，所述彈性襯墊(10)即使在未經(jīng)處理的表面上也能發(fā)揮自粘附特性。
3.如權(quán)利要求1或2所述的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極(1)，其特征在于，所述彈性襯墊(10)具有至少20KV/mm的耐壓強(qiáng)度。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極(1)，其特征在于，所述彈性襯墊(10)具有一個(gè)較小的硬度，肖氏硬度00或在30和40之間的肖氏硬度值A(chǔ)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極(1)，其特征在于，所述彈性襯墊(10)具有在120％與400％之間的斷裂伸長(zhǎng)率。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的固體絕緣的開(kāi)關(guān)極(1)，其特征在于，所述彈性襯墊(10)是無(wú)氣孔的。
全文摘要
為了提供一種帶有不導(dǎo)電且形狀穩(wěn)固的絕緣材料外殼(2)的固體絕緣開(kāi)關(guān)極(1)，在其中安置一個(gè)具有一個(gè)靜觸頭以及一個(gè)與該靜觸頭沿驅(qū)動(dòng)方向?qū)χ玫牟⑶已乜v向被運(yùn)動(dòng)地導(dǎo)引的動(dòng)觸頭的開(kāi)關(guān)管(4)，其中所述絕緣材料外殼(2)在驅(qū)動(dòng)側(cè)是敞口的，以便能將驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入到動(dòng)觸頭上，并且同時(shí)在開(kāi)關(guān)管(4)和絕緣材料外殼(2)之間安置一個(gè)制造簡(jiǎn)單并且避免空氣進(jìn)入的彈性襯墊(10)，建議所述彈性襯墊(10)這樣的自粘附特性，提供不僅與所述開(kāi)關(guān)管(4)而且與所述絕緣材料外殼(2)之間一種只需剝離就可分開(kāi)的表面連接。
文檔編號(hào)H01H33/66GK101027740SQ200580031952
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2005年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者拉爾夫-賴納·沃爾克馬 申請(qǐng)人:西門子公司