專利名稱：用于氣體絕緣的負(fù)荷開關(guān)的滅弧線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于氣體絕緣的負(fù)荷開關(guān)的滅弧線圈。
在氣體絕緣的中壓控制開關(guān)器中使用負(fù)荷開關(guān)是公知的，該負(fù)荷開關(guān)的多相配設(shè)有滅弧線圈以確保可開關(guān)性?？砷_關(guān)性特別是這樣來得以確保的，即在開關(guān)過程中由各相的可動開關(guān)觸頭與固定觸頭間形成的電弧盡可能小且盡可能快地熄滅，并且由此最大可能地防止觸頭的燒損。滅弧線圈通常有一個帶有一單層或多層繞組的金屬芯，電弧被傳導(dǎo)入所述金屬芯內(nèi)，并在其中旋轉(zhuǎn)直至被由此而產(chǎn)生的磁場熄滅。
確?？砷_關(guān)性的方法在于，所述滅弧線圈有一個與所述固定觸頭相距一定距離的輔助觸頭(EP 0313106 A2，EP 0676782 A2)或是一個換向部件(GB 2196794 A)，電弧在開關(guān)觸頭側(cè)的基端或是在固定觸頭側(cè)的基端，經(jīng)由輔助觸頭或換向部件進(jìn)入線圈，然后電弧在其中熄滅。在此過程中開關(guān)觸頭與在相應(yīng)的芯體上形成的輔助觸頭直接接觸。
EP 0021577 A1中涉及的主題也是一個負(fù)荷開關(guān)，該開關(guān)的多相具有一帶一個繞組體(線圈芯部)和一個單層繞組的滅弧線圈。在繞組體的內(nèi)部設(shè)有一用于一個伸進(jìn)繞組體的開關(guān)觸頭的輸助觸頭，它在主要接觸被打開和關(guān)閉之前在開關(guān)過程中與開關(guān)觸頭接觸，以使產(chǎn)生電弧小且通過最短路徑熄滅電弧。在此過程中輔助觸頭作為一個限定開關(guān)觸頭與線圈繞組體間的電弧的路徑的部件，其中繞組體的內(nèi)表面用作電弧的一個接觸面。此外，繞組體在觸頭側(cè)有一個控制通斷間距的電場的電極。
此外，Wo 98/06120揭示了一個作為變壓器開關(guān)的帶有負(fù)荷開關(guān)的開關(guān)設(shè)備，所述開關(guān)的相具有一個滅弧線圈。該滅弧線圈有一帶一個將電弧傳導(dǎo)進(jìn)入線圈的傳導(dǎo)部件的繞組體，該傳導(dǎo)部件伸及固定觸頭的緊密鄰近區(qū)域，且與開關(guān)觸頭的自由端的運(yùn)動路徑相切，并承擔(dān)(接收)電弧在固定觸頭側(cè)的基端。
所述滅弧線圈是在一個金屬繞組體上的一個單層或多層繞組，并且具有一個承擔(dān)(接收)作為電弧的基端的傳導(dǎo)部件，它電氣連接到繞組上并且伸及到所述固定觸頭的緊密鄰近區(qū)域，且與開關(guān)觸頭的自由端的運(yùn)動路徑相切。因此所述傳導(dǎo)部件不需強(qiáng)制地朝向電弧的基端定向。為靠近固定觸頭和開關(guān)觸頭的運(yùn)動路徑地設(shè)置所述傳導(dǎo)部件，滅弧線圈必須被設(shè)置成與開關(guān)觸頭成鈍角或直角。繞組體由一個非磁性的金屬制成，且所述繞組通常由帶層之間帶有絕緣薄片的一個銅帶制成，其中銅帶的始端最好通過釬接、鉚接或螺接而機(jī)械地且因此而電氣地連接到繞組體上。
傳導(dǎo)部件是一個有開關(guān)刀寬度的導(dǎo)電平板，導(dǎo)電平板為一個雙開關(guān)刀的形式，且用公知的方式在所述的這一種開關(guān)裝置中被使用。并且在“開”狀態(tài)接收兩個相距一定距離的開關(guān)刀之間的固定觸頭。如此意示著所述導(dǎo)電平板有一個相當(dāng)大的寬度。此處，該導(dǎo)電平板是一個通過所述繞組體與線圈繞組電氣連接的獨(dú)立部分。
由于在滅弧線圈的繞組體上的導(dǎo)電平板的這種布置與結(jié)構(gòu)，和由于由此而產(chǎn)生的用于安置滅弧線圈自身的幾何條件，使得線圈一方面價格昂貴，另一方面不能獲得廣泛應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提供一種按照權(quán)利要求1前序部分所述的用于氣體絕緣負(fù)荷開關(guān)的滅弧線圈，它成本低廉并且最大程度地廣泛應(yīng)用于負(fù)荷開關(guān)或要求有負(fù)載開關(guān)能力的開關(guān)中。
在按照權(quán)利要求1所述滅弧線圈中，該目的可通過其特征來實(shí)現(xiàn)，在其余的從屬權(quán)利要求中給出了優(yōu)良的實(shí)施例。
用一種公知的方式包含一個繞組體，一個連接到所述固定觸頭的單層或多層繞組，一個場控制電極的滅弧線圈按照本發(fā)明這樣設(shè)計和設(shè)置，即使得在負(fù)荷開關(guān)的各個的相中朝向觸頭(一個固定觸頭和一個可動觸頭)的端部線圈金屬裸露，該線圈的末端部朝向電弧在固定觸頭側(cè)的基端定向，在運(yùn)動觸頭的開關(guān)運(yùn)動中在此基端產(chǎn)生電弧，該端部段的自由端距該基端和移經(jīng)該端的運(yùn)動觸頭有一個最小的間距。背離所述觸頭繞組的端部線圈與固定觸頭電位相連。電弧在端部線圈上經(jīng)過。
用這種結(jié)構(gòu)和設(shè)計，所述滅弧線圈可與開關(guān)結(jié)構(gòu)及開關(guān)接點(diǎn)區(qū)域的空間條件無關(guān)而用于要求有負(fù)荷開關(guān)能力的所有的負(fù)荷開關(guān)中。
制造所述線圈的費(fèi)用相對前面描述的現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的滅弧線圈的費(fèi)用要減少。
所述繞組體可由一導(dǎo)電塑性材料制成并且在觸頭側(cè)具有一個場控制電極。
由于沒有作為短路線圈而產(chǎn)生強(qiáng)烈消磁作用的金屬芯，可以使用少的幾個線圈對電弧進(jìn)行足夠的電弧驅(qū)動作用。從而可以使用一個單層繞組。按照本發(fā)明，最后的線圈是裸露的并作為電弧的一個接觸表面。
在繞組上設(shè)置一個由導(dǎo)電塑料制成的蓋層是有利的，該蓋層，在觸頭側(cè)同樣有一個場控制電極元件。這樣設(shè)置所述繞組線的端部以使在所述觸頭間產(chǎn)生的電弧換向進(jìn)入所述滅弧線圈中。由此，在觸頭側(cè)的端部線圈的自由端可用一種簡單的方式預(yù)定地固定于由兩個電極元件組成的所述電弧電極上，并且與其由固定觸頭位置確定的方向無關(guān)。
由于其機(jī)械特性，塑性材料可優(yōu)選為一種熱塑性材料，它最好具有一個50到5000Ω電阻值的阻抗。
所述塑性材料可具有一種在產(chǎn)生所述電弧和相應(yīng)溫度升高的情況下釋放熄滅氣體的成份，由此，所述熄滅氣體在滅弧線圈和開關(guān)距離區(qū)域中的濃度增加，并使該滅弧線圈的滅弧能力提高。
所述的線圈觸頭側(cè)的自由端部也可以帶有一個具有加強(qiáng)的阻燃性的封蓋，以提高所述滅弧線圈使用壽命，該封蓋最好是壓進(jìn)的管套。
為了便于安裝滅弧線圈，繞組體在背離所述觸頭的一側(cè)最好帶有一個按照各自開關(guān)類型和空間條件規(guī)定的(一體)成形的固定件。所述固定件也可以同時用于繞組的背離觸頭端的夾持和導(dǎo)向，這樣可使其機(jī)械地和電氣地共同連接到各自的接觸元件上，例如一個匯流條上(busbar)。為此，所述固定件具有一個用于繞組的端部的壓入槽。
下面借助兩個實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述，圖中部分示意地和剖視地示出

圖1一個按本發(fā)明的中心帶有固定觸頭的滅弧線圈圖2一個中心帶有固定觸頭的滅弧線圈的另一種結(jié)構(gòu)，圖3一個設(shè)置在固定觸頭旁邊的滅弧線圈的第二個實(shí)施例。
圖1示出了一個包圍固定觸頭2，并與其一起設(shè)置在固定觸頭托架3上的滅弧線圈1，該托架與一個匯流條(未示出)相連。一個可動開關(guān)觸頭4與該固定觸頭2作用相連。滅弧線圈1包含一個由電導(dǎo)率大致為4000Ω電阻值的導(dǎo)電塑性材料(POM-聚甲醛)構(gòu)成的繞組體5、一個單層繞組6與一個蓋住所述繞組6且由同樣的塑性材料制成的蓋層7。在觸頭2和4的一側(cè)在繞組體5和蓋層7上，分別(一體)成形有一個電極(8，8a)用以控制通斷間距的電場。
朝向觸頭2和4的端部線圈9，是金屬裸露的(未示出)，其它線圈則是絕緣的。該端部線圈的端部10被徑向折彎朝向繞組內(nèi)部，且朝向該固定觸頭2上的電弧的基端定向。其自由端部距該基端及移經(jīng)的也即處于關(guān)閉狀態(tài)的可動觸頭4大約5mm。背離所述觸頭2和4的所述繞組6的端區(qū)11和一個成形在所述繞組體5上的固定件12通過固定螺釘13螺接到固定觸頭托架3上并與其電氣連接。固定件12有一個用于安裝和引導(dǎo)所述端區(qū)11的壓入槽(未示出)。
圖2示出可動觸頭4a(雙開關(guān)刀)的自由端在閉合位置與一個固定觸頭2a設(shè)置在滅弧線圈1里。對著觸頭2a和4a的端部線圈9的端部區(qū)10在可動觸頭4的擺動區(qū)域且位于其開關(guān)刀之間與固定觸頭2a緊密相鄰。
如果觸頭4(4a)轉(zhuǎn)向其打開位置，它離開固定觸頭2，會在該固定觸頭2(2a)的上緣的中間區(qū)域與可動觸頭4(4a)之間產(chǎn)生一個電弧。如果觸頭4(4a)已經(jīng)過端部10，則所述電弧在所述固定觸頭側(cè)的基端由所述端部10承擔(dān)(接收)，該電弧傳導(dǎo)入繞組6內(nèi)并以公知的方式熄滅。
圖3示出了按本發(fā)明在一個負(fù)荷開關(guān)一個相上的一個滅弧線圈14的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)和布置。滅弧線圈14設(shè)置在固定觸頭托架16上與固定觸頭15相鄰，并且其軸線A相對于固定觸頭托架成30°角，所述滅弧線圈包含一個帶有一個在背離固定觸頭托架16側(cè)形成的電極件18的繞組體17，一個單層繞組19，一個帶有一電極件21的蓋層20和一個模制的固定件22。在觸頭側(cè)的金屬裸露的端部線圈24的端部23朝向在將可動的并且是雙開關(guān)刀形式的觸頭25和固定觸頭15分開時產(chǎn)生的電弧的固定觸頭基端定向，其中端部23的尾部與該固定觸頭的間距為3mm。該端部23相對于軸線A折彎30°角，并且由在蓋層20上(一體)形成的托架件26支撐。在繞組體17上在固定觸頭托架側(cè)形成有固定元件22，繞組19的朝向固定觸頭托架16的端部區(qū)域27被導(dǎo)向該固定元件，并且與該固定元件一起通過使用固定螺釘28機(jī)械和電氣地固定在固定觸頭托架16上。
在這種滅弧線圈的結(jié)構(gòu)和布置中，在可動觸頭的開關(guān)運(yùn)動中在可動觸頭25與固定觸頭16之間產(chǎn)生的電弧通過繞組19的端部23從固定觸頭15以最短的路徑傳入所述繞組19中并在那里被熄滅，該繞組19設(shè)置在固定觸頭15的平面上并且位于開關(guān)刀之間的區(qū)域內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于氣體絕緣的負(fù)荷開關(guān)的滅弧線圈，所述負(fù)荷開關(guān)的各相有一個固定觸頭(2，2a，15)和一個可動觸頭(4，4a，25)，所述滅弧線圈帶有一支承與所述固定觸頭電勢相連的單層或多層繞組(6，19)的繞組體(5，17)，一個場控制電極(8，18)和一個伸及到所述固定觸頭(2，2a，15)緊密相鄰區(qū)的傳導(dǎo)元件，其特征在于所述繞組體(5，17)由一種可導(dǎo)電的塑性材料制成，并且所述繞組(6，19)朝向所述觸頭(2/4，2a/4a，15/25)的線圈(9，24)的端部形成傳導(dǎo)元件，其中所述線圈(9，24)金屬裸露且朝向所述固定觸頭側(cè)的基端定向，所述端部(10，23)的自由端與此基端以及移經(jīng)過此端部的所述可動觸頭(4；4a；25)之間有一個最小的間距。
2.按權(quán)利要求1所述的滅弧線圈，其特征在于所述繞組(6，19)帶有一個由可導(dǎo)電的塑性材料制成的蓋層(7，20)。
3.按權(quán)利要求1所述的滅弧線圈，其特征在于所述繞組體(5，17)在觸頭側(cè)有一個場控制電極元件(8，18)。
4.按權(quán)利要求2所述的滅弧線圈，其特征在于所述的蓋層(7，20)在所述觸頭側(cè)有一個場控制電極元件(8a，21)。
5.按權(quán)利要求2所述的滅弧線圈，其特征在于所述的塑性材料是熱塑性材料。
6.按權(quán)利要求1或5所述的滅弧線圈，其特征在于所述塑性材料有50到5000Ω電阻值的電導(dǎo)率。
7.按權(quán)利要求1，2，5或6所述的滅弧線圈，其特征在于所述塑性材料含有釋放熄滅氣體的組成部分。
8.按權(quán)利要求1所述的滅弧線圈，其特征在于所述線圈(9，24)的端部(10，23)帶有一個具有增強(qiáng)阻燃性的封蓋。
9.按權(quán)利要求8所述的滅弧線圈，其特征在于所述封蓋由一個壓進(jìn)端部(10，23)的管套構(gòu)成。
10.按權(quán)利要求1或3所述的滅弧線圈，其特征在于所述繞組體(5，17)在背離所述觸頭(2/4，2a/4a，15/25)側(cè)有一個固定件(12，22)。
11.按權(quán)利要求10所述的滅弧線圈，其特征在于所述固定件(12，22)用作所述繞組(6，19)背離觸頭(2/4，2a/4a，15/25)側(cè)的端部區(qū)域(11，27)的夾持和導(dǎo)向，從而與所述繞組(6，19)一起可機(jī)械固定并由此可電氣連接到所述固定觸頭托架(3，16)上。
12.按權(quán)利要求10或11所述的滅弧線圈，其特征在于所述固定件(12，22)有一個用于所述繞組(6，19)的所述端部區(qū)域(11，27)的壓入槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有一固定觸頭和一個可動觸頭的氣體絕緣負(fù)荷開關(guān)的滅弧線圈,所述線圈包含一個支撐一連接到一固定觸頭電位的單層或多層繞組的繞組體,和一個場控制電極。按照本發(fā)明,所述滅弧線圈可降低成本和幾乎廣泛地應(yīng)用于負(fù)荷開關(guān)或要求的接通開關(guān)能力的開關(guān)中,為此繞組(6、19)朝向觸頭(2/4,2a/4a,15/25)的線圈(9,24)是非絕緣的,線圈(9,24)的端部(10,23)指向電弧的固定觸頭側(cè)的基端,且所述端部(10,23)的自由端距基端及可移動經(jīng)過該端的可動觸頭(4,4a,25)有一個最小距離。
文檔編號H01HGK1274468SQ99801182
公開日2000年11月22日 申請日期1999年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月26日
發(fā)明者羅爾夫·迪克斯 申請人:費(fèi)爾騰和古伊勒奧梅股份公司