專利名稱：帶有通風(fēng)井的絕緣材料外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絕緣材料外殼，其帶有一個用于容納開關(guān)管的固定部段、一個沿縱向連接在該固定部段上的驅(qū)動部段，所述固定部段裝有輸入連接件，所述驅(qū)動部段具有用于將驅(qū)動運(yùn)動引入到開關(guān)管內(nèi)的驅(qū)動口以及裝有輸出連接件，其中，設(shè)有一個與驅(qū)動部段的內(nèi)腔連通的通風(fēng)井。
另外，本發(fā)明還涉及一種具有絕緣材料外殼的固體絕緣的開關(guān)極(Schalterpol)，在所述外殼內(nèi)安置一開關(guān)管。
背景技術(shù)：
例如從中國實用新型CNZL00246088.2中已經(jīng)已知一種這樣的絕緣材料外殼和一種這樣的固體絕緣的開關(guān)極。在那里所公開的絕緣材料外殼中澆注一開關(guān)管，該開關(guān)管在其位置固定的靜觸頭上與一個可從外部、亦即從絕緣材料外殼的外部接觸的輸入連接件通過螺栓連接。開關(guān)管在其背離輸入連接件的一側(cè)具有金屬端蓋，該端蓋被一個可運(yùn)動導(dǎo)引的開關(guān)桿卡緊。該開關(guān)桿通過一個柔性的導(dǎo)電帶與一個輸出連接件相連，該輸出連接件同樣可從外部接觸。為了將驅(qū)動運(yùn)動引入到開關(guān)桿上，所述柔性導(dǎo)電帶可以實現(xiàn)導(dǎo)電地將動觸頭連接到輸出連接件上，絕緣材料外殼具有開口，驅(qū)動桿延伸通過該開口。該驅(qū)動桿用于將驅(qū)動單元的驅(qū)動運(yùn)動引入到所述開關(guān)桿上。在接通狀態(tài)，電流流過輸入連接件、開關(guān)管的觸頭、開關(guān)桿、導(dǎo)電帶以及輸出連接件。由于較高的歐姆電阻尤其在導(dǎo)電帶上產(chǎn)生熱能形式的與電流強(qiáng)度相關(guān)的逸散能耗。為了排出該熱量設(shè)有通道形式的通風(fēng)井，該通風(fēng)井通過入口與絕緣材料外殼的內(nèi)腔連通。上升的加熱空氣通過入口進(jìn)入到通風(fēng)井中以及最終排放到大氣中。因此將該熱量從絕緣材料外殼中排出，同時通過絕緣材料外殼的驅(qū)動口將冷的環(huán)境空氣吸回。
該已知的絕緣材料外殼所存在的缺點是，通過通道形式的通風(fēng)井產(chǎn)生的冷卻功率尤其在更高電流情況下是不夠用的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種本文開頭所述類型的固體絕緣的開關(guān)極和絕緣材料外殼，利用它們即便對于高電流也能提供足夠高的冷卻功率。
本發(fā)明是這樣解決上述技術(shù)問題的，即，所述通風(fēng)井環(huán)套形式地(kragenfrmig)包繞所述固定部段。
按照本發(fā)明對流不再如現(xiàn)有技術(shù)那樣通過狹長的冷卻通道產(chǎn)生。而是提供了一種環(huán)套形式的通風(fēng)井，該通風(fēng)井包繞所述固定部段的一個在其中安裝了開關(guān)管的寬的區(qū)段。通風(fēng)井可以完全或僅局部地包繞所述固定部段。但是重要的是，通過圍繞固定部段的環(huán)形通風(fēng)井提供了比現(xiàn)有技術(shù)明顯更大的冷卻功率。在此，當(dāng)然也可以在通風(fēng)井中設(shè)置加固筋(Verstrkungsrippe)，這些加固筋是不透氣的或者可以具有透氣的流通區(qū)域。加固筋用于通風(fēng)井的機(jī)械穩(wěn)定。
在橫截面視圖中，所述通風(fēng)井的兩個狹長側(cè)的邊界壁相對于所述固定部段的中心有利地成至少40°的角度。
在一個優(yōu)選的實施例中，所述通風(fēng)井朝其背離所述驅(qū)動部段的端部方向縮小。通過通風(fēng)井的這種漸縮性導(dǎo)致在通風(fēng)井的出口端形成一噴口部段。在該噴口區(qū)域內(nèi)通過通風(fēng)井的空氣流的流速比在該通風(fēng)井的更大抽吸口處的流速大，通風(fēng)井通過該抽吸口與所述驅(qū)動部段相連通。按照這種方式達(dá)到了煙囪效果，由此還進(jìn)一步提高了該絕緣材料外殼的冷卻功率。
所述固定部段有利地設(shè)計成管狀以及所述驅(qū)動部段設(shè)計成截錐形，其中，所述固定部段的內(nèi)直徑小于所述驅(qū)動部段的內(nèi)直徑。該固定部段相宜地與安裝在絕緣材料外殼中的開關(guān)管尺寸相匹配。為了避免在開關(guān)管與絕緣材料外殼之間進(jìn)入空氣，通常設(shè)有彈性襯墊，該彈性襯墊此外還在開關(guān)管具有更高溫度時補(bǔ)償均衡不同的熱膨脹以及有助于避免在絕緣材料外殼上出現(xiàn)裂紋。通過在固定部段下方設(shè)置的驅(qū)動部段的截錐形結(jié)構(gòu)有助于增強(qiáng)由通風(fēng)井產(chǎn)生的煙囪效果。由此還進(jìn)一步提高冷卻功率。
按照一項與此相關(guān)的相宜擴(kuò)展設(shè)計，所述通風(fēng)井的邊界壁連續(xù)且無階梯地延續(xù)所述驅(qū)動部段的截錐形的外輪廓。按照這種方式不僅提供了煙囪效果，而且與此同時還保證了盡可能緊湊的絕緣材料外殼。
所述固定部段與所述驅(qū)動部段相宜地借助于過渡凸肩相互連接。在此，所述固定部段和所述驅(qū)動部段彼此成形相連以及設(shè)計成一體式的，從而可以在一個鑄造過程中制成所絕緣材料外殼。
所述輸入連接件有利地與冷卻體相連，其中將所述通風(fēng)井設(shè)計成，使得從該通風(fēng)井中出來的空氣流對準(zhǔn)該冷卻體。通過絕緣材料外殼和開關(guān)管構(gòu)成的固體材料絕緣的開關(guān)極是針對較高電流設(shè)計的，將輸入連接件與冷卻體導(dǎo)熱地相連，有利于進(jìn)一步排出熱量，從而增大了導(dǎo)熱的金屬材料的表面，而在該表面上提供與環(huán)境空氣高的熱交換率。通過使空氣流對準(zhǔn)冷卻體定向，明顯地提高了冷卻功率，從而也可以控制更高的電流。


下面借助于附圖對實施例的描述內(nèi)容是本發(fā)明其他相宜的擴(kuò)展設(shè)計和優(yōu)點，在附圖中相同功能的構(gòu)件以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注。附圖中圖1表示本發(fā)明固體絕緣外殼的一個實施例的透視圖；圖2以從上方觀察的透視俯視圖表示圖1所示的絕緣材料外殼；圖3表示從下方觀察的絕緣材料外殼的仰視圖以及進(jìn)而表示出該外殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖1以透視圖示出了按照本發(fā)明的固體絕緣外殼1的一個實施例。該固體絕緣外殼1具有一個基本上為空心圓柱體結(jié)構(gòu)的固定部段2以及一個截錐形驅(qū)動部段3，該驅(qū)動部段沿縱向連接在固定部段上并且具有一個比固定部段2大的內(nèi)直徑。在固定部段2的上端部設(shè)計有一個安裝筒4，在其中澆注由銅制成的輸入連接件5。為了固定圖中未示出的真空開關(guān)管，在安裝筒4的后面設(shè)有安裝孔6，真空開關(guān)管可穿過該安裝孔固定地與輸入連接件5通過螺栓連接。
在驅(qū)動部段3上同樣成形有一個安裝筒7，在其中澆注輸出連接件8。通過安裝一個真空開關(guān)管以及將該真空開關(guān)管與輸入連接件5或與輸出連接件8導(dǎo)電地相連可以獲得固體絕緣的開關(guān)極。輸入連接件5用于連接到一個具有相對于地電位而言10至50KV電壓的高壓導(dǎo)線上。在接通真空開關(guān)管的狀態(tài)下所述輸出連接件也處于高壓電位上。外筋10用于延長絕緣材料外殼1的處于地電位上的底座9之間的漏電路徑(Kriechweg)。
固定部段2部分區(qū)域通過過渡凸肩11過渡到驅(qū)動部段3。而在固體絕緣外殼1的后方部分中可以看到通風(fēng)井12，其入口設(shè)計在驅(qū)動部段3與固定部段4之間的過渡區(qū)域內(nèi)。在此，驅(qū)動部段3的外輪廓通過通風(fēng)井12的圓周外界面連續(xù)地延伸，從而避免了在通風(fēng)井12的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)過渡凸肩11。換言之，通風(fēng)井12連續(xù)且無階梯地延續(xù)所述驅(qū)動部段3的外輪廓。通風(fēng)井12多于圓柱形固定部段3一半地環(huán)繞，其中支桿(Haltestab)14用于增強(qiáng)通風(fēng)井12的機(jī)械穩(wěn)定性。
圖2以從上方觀察的透視示意圖示出了圖1所示的絕緣材料外殼?？梢钥吹?，輸入連接件5通過安裝孔6延伸，從而可以在事后通過螺栓連接真空開關(guān)管。另外，可以看到固定筋(Befestigungsrippe)15，當(dāng)所述固體絕緣的開關(guān)極與相鄰設(shè)置的其他開關(guān)極組合成一個開關(guān)時，所述固定筋15用于穩(wěn)固所述固體絕緣外殼1或該固體絕緣的開關(guān)極。在此，每個開關(guān)極設(shè)計用于控制交流電網(wǎng)的一個相。
圖3以從絕緣材料外殼1下方觀察的仰視圖表示該絕緣材料外殼1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?？梢钥吹?，絕緣材料外殼1可通過在底座9中的孔16固定地用螺栓連接。另外可以看到，在前面區(qū)域內(nèi)構(gòu)造有過渡凸肩11，而通風(fēng)井12在一定程度上(quasi)延伸通過在上部區(qū)域在過渡凸肩11內(nèi)的凹槽。通風(fēng)井12的兩個狹長側(cè)面相對于固定部段2的中心成大約180°的角度。另外可以看到，通風(fēng)井12朝其背離底座9的出口方向縮小，從而可以產(chǎn)生使冷卻功率提高的煙囪效應(yīng)。在將真空開關(guān)管安裝在所述固定部段2中之后，在驅(qū)動部段3內(nèi)部、尤其在輸出連接件8的高度上、亦即在通風(fēng)井12的抽吸口下方產(chǎn)生熱量。熱量尤其在動觸頭連接結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生，該動觸頭連接結(jié)構(gòu)用于將真空開關(guān)管的可運(yùn)動導(dǎo)引的開關(guān)桿導(dǎo)電地連接在位置固定的輸出連接件上。這樣一種動觸頭連接結(jié)構(gòu)例如包括一個或多個導(dǎo)電帶、一個滑動觸頭、一個滾動觸頭等。在動觸頭連接結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生高熱量的原因是更高的電流通行損耗。通過將動觸頭連接結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地安置在通風(fēng)井12的抽吸口下方可以使上升的熱量直接進(jìn)入到通風(fēng)井中，從而明顯地提高了冷卻功率。按照本發(fā)明避免了如現(xiàn)有技術(shù)中的迷宮式空氣流動路徑。
權(quán)利要求
1.一種絕緣材料外殼(1)，其帶有一個用于容納開關(guān)管的固定部段(2)和一個沿縱向連接在該固定部段(2)上的驅(qū)動部段(3)，所述固定部段裝有輸入連接件(5)，所述驅(qū)動部段具有用于將驅(qū)動運(yùn)動引入到開關(guān)管內(nèi)的驅(qū)動口以及裝有輸出連接件(8)，其中，設(shè)有一個與該驅(qū)動部段(3)的內(nèi)腔連通的通風(fēng)井(12)，其特征在于，所述通風(fēng)井(12)環(huán)套形式地包繞所述固定部段(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的絕緣材料外殼(1)，其特征在于，在橫截面視圖中所述通風(fēng)井(12)的兩個狹長側(cè)的邊界壁(13)相對于所述固定部段(2)的中心(17)成至少40°的角度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的絕緣材料外殼(1)，其特征在于，所述通風(fēng)井(12)朝其背離所述驅(qū)動部段(3)的端部方向縮小。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的絕緣材料外殼(1)，其特征在于，所述固定部段(2)被設(shè)計成管狀而所述驅(qū)動部段(3)被設(shè)計成截錐形，其中該固定部段(2)的內(nèi)直徑小于該驅(qū)動部段(3)的內(nèi)直徑。
5.如權(quán)利要求4所述的絕緣材料外殼(1)，其特征在于，所述通風(fēng)井(12)的邊界壁連續(xù)且無階梯地延續(xù)所述驅(qū)動部段(3)的外輪廓。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的絕緣材料外殼(1)，其特征在于，所述固定部段(2)與所述驅(qū)動部段(3)至少局部借助于過渡凸肩(11)相連。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的絕緣材料外殼(1)，其特征在于，所述輸入連接件(5)與冷卻體相連，其中，所述通風(fēng)井(12)被設(shè)計成，使得從該通風(fēng)井(12)中出來的空氣流對準(zhǔn)該冷卻體。
8.一種帶有在其中安裝開關(guān)管的絕緣材料外殼的固體絕緣開關(guān)極，其特征在于一個如權(quán)利要求1至7中任一項所述的絕緣材料外殼(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絕緣材料外殼(1)，其帶有一個用于容納開關(guān)管的固定部段(2)和一個沿縱向連接在該固定部段(2)上的驅(qū)動部段(3)，所述固定部段裝有輸入連接件(5)，所述驅(qū)動部段具有用于將驅(qū)動運(yùn)動引入到開關(guān)管內(nèi)的驅(qū)動口以及裝有輸出連接件(8)，其中，設(shè)有一個與驅(qū)動部段(3)的內(nèi)腔連通的通風(fēng)井(12)，為了通過該通風(fēng)井即便在較高電流情況下也能提供足夠高的冷卻功率，本發(fā)明建議，所述通風(fēng)井(12)環(huán)套形式地包繞所述固定部段(2)。
文檔編號H01H9/52GK101027739SQ200580032184
公開日2007年8月29日 申請日期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, 馬賽厄斯·施米特 申請人:西門子公司