真空开关设备及其电极延伸组件和相关组装方法技术

本发明专利技术涉及一种电极延伸组件(100，200)，其用于包括真空封壳(4)和可分离触头组件(10，12)的真空开关设备(2，2’)，诸如真空断续器。每个触头组件都包括设置在真空封壳(4)的内部(6)中的触头，和从触头(14，16)向外延伸到真空封壳(4)的外部(8)的电极杆(18，20)。电极延伸组件(100，200)包括一定数量的延伸部件(102，104；202，204)，每个延伸部件通过由电子束焊接或等离子焊接所形成的焊接接头(106，206)在真空封壳(4)的外部(8)与对应的一个触头组件的电极杆(18，20)接合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引用本申请要求在2014年5月13日提交的美国专利申请系列号No.14/275,992的优先权并且主张其权益，该美国申请通过引用结合于此。
所公开的概念涉及真空开关设备，特别是涉及诸如真空断续器的真空开关设备。所公开的概念还涉及用于真空断续器的电极延伸组件和组装方法。
技术介绍
一些断路器，例如电源断路器，采用真空断续器作为开关设备。真空断续器通常包括设置在绝缘壳体内的对应电极的端部上的可分离的电触头。典型地，其中一个触头相对于壳体和外部电导体两者固定，所述外部电导体与和真空断续器关联的电源电路互相电连接。另一触头是可移动触头组件的一部分，该可移动触头组件包括圆形截面的电极杆(electrodestem)和设置在电极杆的一端上并且被包封在真空腔室内的触头。驱动机构在真空腔室的外部设置在另一端上。当制造真空断续器时，电极通常被钎焊在一起或以其它适当的方式被接合在一起。电极的外端(即，电极杆)用于各种不同的真空断续器设计中的能力和满足客户设计要求的能力相对有限。此外，存在与在真空断续器已组装之后(即，在真空封壳已被密封之后)改造电极杆有关的一些潜在的问题。例如，电极可能发生氧化，和/或可能导致具有不希望的低导电和导热性的连接或者对密封的真空封壳的损害。因此，诸如真空断续器的真空开关设备及其电极延伸组件和相关组装方法存在改进的空间。
技术实现思路
这些和其它需求通过所公开的概念的实施例来满足，所述实施例针对用于诸如真空断续器的真空开关设备的电极延伸组件和相关的组装方法。作为所公开概念的一个方面，提供了一种用于真空开关设备的电极延伸组件。该真空开关设备包括真空封壳和可分离的触头组件。真空封壳具有内部和外部。每个触头组件包括设置在所述内部中的触头和从触头向外延伸到所述外部的电极杆。所述电极延伸组件包括：一定数量的延伸部件，每个延伸部件构造成在真空封壳的外部与对应的一个触头组件的电极杆接合。每个延伸部件可通过焊接接头与电极杆接合。焊接接头可通过电子束焊接或等离子焊接形成。所述可分离的触头组件可包括固定触头组件和可移动触头组件，并且所述一定数量的延伸部件可以是第一延伸部件和第二延伸部件，其中第一延伸部件在真空封壳的外部焊接在固定触头组件的电极杆上，第二延伸部件在真空封壳的外部焊接在可移动触头组件的电极杆上。每个电极杆可由第一材料制成，并且第一延伸部件和第二延伸部件中的至少一者可由第二材料制成，其中第二材料与第一材料不同。作为所公开概念的另一方面，一种真空开关设备包括：具有内部和外部的真空封壳；可分离触头组件，每个触头组件包括设置在所述内部中的触头和从该触头向外延伸到所述外部的电极杆；以及电极延伸组件，其包括：一定数量的延伸部件，每个延伸部件在真空封壳的外部与对应的一个触头组件的电极杆接合。作为所公开概念的另一方面，一种组装方法包括：提供包括真空封壳和可分离的触头组件的真空开关设备，所述真空封壳具有内部和外部，每个触头组件包括设置在所述内部中的触头和从该触头向外延伸到所述外部的电极杆；提供包括一定数量的延伸部件的电极延伸组件；以及在真空封壳的外部将延伸部件中的至少一个焊接在对应的一个触头组件的电极杆上。所述焊接步骤还可包括应用电子束焊接或等离子焊接在每个延伸部件与电极杆之间形成焊接接头，并且还可包括：应用固定装置在真空腔室内将电极延伸部件相对于电极杆定位；将电极延伸部件焊接在电极杆上；以及从真空腔室移除焊接好的组件。附图说明通过结合附图阅读以下对优选实施例的描述，可以获得对所公开概念的完整理解，在附图中：图1是根据所公开概念的实施例的真空断续器及其电极延伸组件的剖视图；图2是图1的真空断续器及其电极延伸组件的正视图，其中还示出了根据所公开概念的组装方法；以及图3是根据所公开概念的另一实施例的真空断续器及其电极延伸组件的正视图。具体实施方式结合真空断续器描述所公开的概念，但是所公开的概念适用于供其它真空开关设备和电气开关设备使用的很大范围内的触头组件。本文所用的方向性用语，例如上、下及其派生词涉及图中所示的元件的取向，而不对权利要求构成限制，除非在其中明确说明。如本文中所使用的，两个或更多部件“连接”或“联接”在一起的表述是指这些部件直接接合在一起或者通过一个或多个中间部件接合。此外，如本文中所使用的，两个或更多部件“附接”或“附着”的表述是指这些部件直接接合在一起。如本文中所使用的，用语“真空封壳”是指其中具有部分真空的封壳。如本文中所使用的，术语“数量”表示一或大于一的整数(即多个)。参照图1，其中示出了诸如真空断续器2的真空开关设备。真空断续器2包括真空封壳4，该真空封壳4在图1中以截面图示出以显示隐藏的结构。真空封壳4具有内部6和外部8。真空断续器2采用可分离触头组件10、12。具体地，固定触头组件10包括设置在真空封壳4的内部6中的触头14，和从固定触头14向外延伸到真空封壳4的外部8的电极杆18。如图所示，可移动触头组件12还包括设置在真空封壳4的内部6的可移动触头16，和从可移动触头16向外延伸到真空封壳4的外部8的对应的电极杆20。例如但非限制性地，可移动触头组件12可沿箭头150的方向上下移动，以使其可移动触头16移动至与固定触头组件10的静止触头14进入和脱离电接触。继续参照图1并且还参照图2，根据所公开概念的一个实施例，各触头组件10、12还包括电极延伸组件100、100’(还可参见图3的电极延伸组件200、200’)。应理解，为了容易说明和公开内容的经济性，在本文中仅详细描述电极延伸组件100(还可参见电极延伸组件100’)，并且在本文中仅关于所示的真空断续器2进行描述(还可参见图3的真空断续器2’)。然而，应理解，根据所公开概念的电极延伸组件(例如但不限于，100、100’、200、200’)可用于具有任何已知的或合适的替代真空开关设备(未示出)和/或其可分离触头组件(例如但不限于，10、12)的任何已知的或合适的组合或替代布置结构(未示出)，而不会脱离所公开概念的范围。例如但非限制性地，电极延伸组件100、100’、200、200’可供具有两个可移动触头组件的真空开关设备(未示出)使用，而不是供上述固定触头组件10和可移动触头组件12的布置结构使用。每个电极延伸组件100、100’包括延伸部件102、104，其构造成分别与位于真空封壳4的外部8上的对应的一个触头组件10、12的对应的电极杆18、20接合。即，根据所公开的概念，这种延伸部件102、104有利地在真空封壳4已被真空密封之后分别与对应的电极杆18、20接合。换言之，如图所示，延伸部件102、104接合在真空封壳4的外部8或外侧。除了其它益处以外，电极延伸组件100、100’(还可参见图3的电极延伸组件200、200’)允许定制触头组件10、12，以满足新应用或现有应用中的客户需求和/或比较容易地改造现有的真空断续器2。例如但非限制性地，可通过使用所公开的电极延伸组件100、100’的延伸部件102、104，以适应比较复杂的几何形状。继而，由于实现了能够比较容易地在其它方面标准的真空断续器2上形成各种不同的定制的电极构型，提高了制造效率。它还实现了能够将各种可选材料(例如但不限于，铝)附接在电极杆1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于真空开关设备(2，2’)的电极延伸组件(100，200)，所述真空开关设备(2，2’)包括真空封壳(4)和可分离的触头组件(10，12)，所述真空封壳(4)具有内部(6)和外部(8)，每个所述触头组件(10，12)均包括设置在所述内部(6)中的触头(14，16)和从所述触头(14，16)向外延伸到所述外部(8)的电极杆(18，20)，所述电极延伸组件(100，200)包括：一定数量的延伸部件(102，104；202，204)，每个延伸部件构造成在所述真空封壳(4)的外部(8)与对应的一个触头组件(10，12)的所述电极杆(18，20)接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.13 US 14/275,9921.一种用于真空开关设备(2，2’)的电极延伸组件(100，200)，所述真空开关设备(2，2’)包括真空封壳(4)和可分离的触头组件(10，12)，所述真空封壳(4)具有内部(6)和外部(8)，每个所述触头组件(10，12)均包括设置在所述内部(6)中的触头(14，16)和从所述触头(14，16)向外延伸到所述外部(8)的电极杆(18，20)，所述电极延伸组件(100，200)包括：一定数量的延伸部件(102，104；202，204)，每个延伸部件构造成在所述真空封壳(4)的外部(8)与对应的一个触头组件(10，12)的所述电极杆(18，20)接合。2.根据权利要求1所述的电极延伸组件(100，200)，其中，每个所述延伸部件(102，104；202，204)均通过焊接接头(106，206)与所述电极杆(18，20)接合。3.根据权利要求2所述的电极延伸组件(100，200)，其中，所述焊接接头(106，206)是通过电子束焊接或等离子焊接形成的。4.根据权利要求1所述的电极延伸组件(100，200)，其中，所述可分离的触头组件包括固定触头组件(10)和可移动触头组件(12)；所述一定数量的延伸部件是第一延伸部件(102，202)和第二延伸部件(104，204)；所述第一延伸部件(102，202)在所述真空封壳(4)的所述外部(6)焊接在所述固定触头组件(10)的电极杆(18)上；并且所述第二延伸部件(104，204)在所述真空封壳(4)的所述外部(6)焊接在所述可移动触头组件(12)的所述电极杆(20)上。5.根据权利要求4所述的电极延伸组件(100，200)，其中，每个电极杆(18，20)具有一定杆径(22，24)；所述第一延伸部件(102，202)和所述第二延伸部件(104，204)中的每一者都具有第一端部(108，112；208，212)和与所述第一端部(108，112；208，212)相对并远离地设置的第二端部(110，114；210，214)；并且，至少所述第一端部(108，112；208，212)具有与所述杆径(22，24)基本相同的直径(116，118；216，218)。6.根据权利要求5所述的电极延伸组件(200)，其中，所述第二端部(210，214)具有与所述第一端部(208，212)不同的几何形状。7.根据权利要求4所述的电极延伸组件(100)，其中，每个电极杆(18，20)由第一材料制成；所述第一延伸部件(102)和所述第二延伸部件(104)中的至少一者由第二材料制成；所述第二材料与所述第一材料不同。8.根据权利要求4所述的电极延伸组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·B·J·洛伊森坎普，李禹成，陈雪飞，鲍丽华，L·G·坎贝尔，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国;US