带有传热屏蔽件的断路器极部件制造技术

一种断路器装置的极部件，包括用于容纳真空灭弧室嵌入件(5)的绝缘壳体(1)，所述真空灭弧室嵌入件包含一对相应的电开关触头(4，6)，其中，固定式上部电触头(4)连接于模制在绝缘壳体(1)中的上部电端子(2)，并且可动式下部电触头(6)通过电导体(7)连接于该绝缘壳体(1)的下部电端子(3)，该电导体通过相邻的推杆(8)操作，其中，该下部电端子(3)连接于环形传热屏蔽件(9-9″″)，所述环形传热屏蔽件沿该绝缘壳体(1)的内壁布置或至少部分布置在该绝缘壳体的壁内且围绕推杆(8)和/或围绕该可动式下部电触头(6)的远端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种断路器装置的极部件，包括用于容纳真空灭弧室嵌入件(5)的绝缘壳体(1)，所述真空灭弧室嵌入件包含一对相应的电开关触头(4，6)，其中，固定式上部电触头(4)连接于模制在绝缘壳体(1)中的上部电端子(2)，并且可动式下部电触头(6)通过电导体(7)连接于该绝缘壳体(1)的下部电端子(3)，该电导体通过相邻的推杆(8)操作，其中，该下部电端子(3)连接于环形传热屏蔽件(9-9″″)，所述环形传热屏蔽件沿该绝缘壳体(1)的内壁布置或至少部分布置在该绝缘壳体的壁内且围绕推杆(8)和/或围绕该可动式下部电触头(6)的远端。【专利说明】带有传热屏蔽件的断路器极部件
本专利技术涉及一种断路器装置的极部件，包括用于容纳真空灭弧室嵌入件的绝缘壳体，真空灭弧室嵌入件包含一对相应的电开关触头，其中，固定的上部电触头连接于模制在绝缘壳体中的上部电端子，并且可动的下部电触头通过电导体连接于该绝缘壳体的下部电端子，该电导体通过相邻的推杆操作。
技术介绍
断路器极部件通常结合于中压至高压断路器装置中。具体而言，中压断路器属于I至72千伏的高电流水平。这些特定的断路器通过在真空容器中产生和熄灭电弧来切断电流。在真空容器内部容纳着一对相应的电开关触头。现代真空断路器比原来的空气断路器期望具有更长寿命。虽然，真空断路器代替了空气断路器，本专利技术却不仅仅应用于真空断路器而且也可用于空气断路器或者具有填充六氟化硫气体而非真空的腔室的现代SF6断路器。为了致动断路器，通常要使用大力驱动器，其出于电力阻断的目的而移动真空灭弧室嵌入件的一个电触头。因此，要提供驱动器与真空灭弧室嵌入件中的可轴向移动电触头之间的机械连接。 文献W02012/007172A1公开了一种断路器极部件，包括由固体合成材料制成的外部绝缘套，用以支撑和容纳用于使中压电路电学通断的真空灭弧室嵌入件，其中至少在灭弧室嵌入件的横向区域上涂覆粘性材料层。该经涂覆的灭弧室嵌入件通过与固体合成材料如环氧材料、热塑材料、硅橡胶材料等一起模制而进行嵌入。因此，提供用于嵌入该真空灭弧室的带有机械补偿功能和粘性功能的中间层。根据本方案的特殊粘性材料层可用于超过至少115°C的温度并可耐受_40°C。由于极部件中的欧姆损失以及由于从极部件到环境中的有限的热传递，操作中温度通常会增高。根据所用的材料，不应超过特定的最高温度-其在相关标准中定义。特别是，开关极的最关键区域之一是从固定部件到可动部件的过渡区域。 通常，有两种已知方式来增大极部件的相关名义电流而不升温。第一，真空灭弧室嵌入件内电触头的电阻可以通过增加通常由铜材料制成的电触头的截面积而降低。然而，这种方案将增加材料用量。第二，热传递会被改善，因为在极部件上通常会有一些区域，在那里允许的温度被充分利用而在其他区域却用之甚少。 文献DE4142971A1公开了一种用于中压断路器的极部件，包括绝缘壳体，壳体带有用于将极部件电连接于中压电路的上电端子和下电端子。真空灭弧室嵌入件结合于该绝缘壳体中并且其固定的上电触头电连接于该上电端子；其可动的下电触头电连接于该下电端子。在真空灭弧室嵌入件中结合有环形屏蔽件，该屏蔽件围绕着两个电开关触头的区域。屏蔽件可由金属或陶瓷材料构成。屏蔽件用作热保护屏蔽件，以仅在电开关触头区域内避免临界温度出现。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是在断路器装置的极部件中提供传热装置，用以将热量从极部件的相对较热部位传递到一个或多个还可承受更多温度上升的区域。 根据本专利技术，极部件的下部电端子连接于沿内壁设置或至少部分设置在绝缘壳体壁中的环形传热屏蔽件，所述绝缘壳体环绕着推杆和/或可动式下部电触头的远端。 由于传热屏蔽件在下部电端子区域中的特殊布置，可获得显著的冷却效果，从而极部件的名义额定电流能够增加。如果传热屏蔽件模制在绝缘壳体中，它可部分或全部被绝缘材料包围。将传热屏蔽件模制在绝缘壳体中将产生从传热屏蔽件到绝缘壳体的理想热传导。为了简化极部件的制造工艺，可以采用两步注模工艺在绝缘壳体的壁中用导热塑料形成传热屏蔽件。 如果传热屏蔽件组装在绝缘壳体内壁的表面上，则它可通过至少一个螺钉或铆钉元件附接于该绝缘壳体和/或该下部电端子。为了实现与绝缘壳体的相对较好的热接触，传热屏蔽件通过压靠绝缘壳体的内壁而附接于其内壁和/或下端电端子。传导屏蔽件的压力优选地通过传热屏蔽件本身的张力夹形状提供或是由专用的弹簧元件提供。传热屏蔽件中的机械张力使其在极部件的使用寿命期间受压定位。 另外提出了，在胶水固化期间将传热屏蔽件压在绝缘壳体内壁上。所需的压力可通过使用夹具或楔子或空气垫来获得，空气垫将充气产生压力，或者通过与传热屏蔽件形状一致并可轴向机械压缩的环形橡胶来获得，从而该橡胶径向延伸并在胶水固化过程中使传热屏蔽件压靠绝缘壳体。 根据本专利技术的传热屏蔽件优选地由铜或铝的材料构成。为了具有良好的导热性能，传热屏蔽件必需安装成与下部电端子和绝缘壳体均紧密接触。 为了进一步提高导热性能，推荐将传热屏蔽件以这样的方式布置在绝缘壳体内:其在下部电端子和真空灭弧室嵌入件的底部侧之间轴向延伸。如果传热屏蔽件足够大以至于接触真空灭弧室嵌入件，就可以实现下面的两个优点。第一，传热屏蔽件的表面相对较大，使得向绝缘壳体中的热传递减弱。第二，由于真空灭弧室嵌入件的壳体通常由陶瓷材料制成，该真空灭弧室嵌入件比通常由塑料制成的绝缘壳体具有更佳的导热性能。在真空灭弧室嵌入件区域中，温度相对较低。因此，从传热屏蔽件到绝缘壳体的热传递越发得到支持。如果采用相对较大的传热屏蔽件，该传热屏蔽件的机械性能可充分发挥从而提高极部件整个的机械稳定性，例如提高极部件对短路情况下的峰值电流的力的耐受性。如果传热屏蔽件和绝缘壳体之间存在良好的、层状的机械连接一一例如通过粘合或模制形成的机械连接将是特别有用的。 还可能的是，为了优化热传递，轴向延伸的传热屏蔽件完全包围真空灭弧室嵌入件的下端。这需要考虑极部件的电流设计而进行传热屏蔽件的专门设计。设计选项位于传热屏蔽件的那些在将传热屏蔽件插入极部件期间或之后弯曲的区域内，或者设计选项为传热屏蔽件的由不止一个部件构成的设计。 本专利技术不仅限于使用一个或多个柔性电导体以在下部电端子与可动式下部电触头之间形成电传导的极部件。还可能是在两个电部件之间使用滑动接触以建立电连接。在这种情况下，传热屏蔽件可布置在滑动接触装置和真空灭弧室嵌入件底部侧之间。滑动接触装置可包括受压保持在固定和可动电部件之间的螺旋接触件或多个接触件。 根据组装方面的偏好，本专利技术的传热屏蔽件可整体上形成为闭合或开口的环状。传热屏蔽件的厚度可根据所传热量的最大量而定制。为了提高传热能力，建议通过表面的肋结构或折弯或浮雕结构等来增大传热屏蔽件的另一个表面。特别是，肋可位于环形传热屏蔽件的内表面和/或外表面。如果肋或另一结构位于环形传热屏蔽件的外表面，则所述肋或另一结构将延伸到绝缘壳体的材料中。 在特殊的极部件中，采用分开的嵌入件以增加从下部电端子到极部件安装于其上的接地基部的爬电距离。为了降低要安装的各单个部件的数量，建议将该分开的嵌入件与传热屏蔽件结合为一体，优选通过注模方式结合。如果传热屏蔽件由塑料形成，则其可用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器装置的极部件，包括用于容纳真空灭弧室嵌入件(5)的绝缘壳体(1)，所述真空灭弧室嵌入件包含一对相应的电开关触头(4，6)，其中，固定式上部电触头(4)连接于模制在绝缘壳体(1)中的上部电端子(2)，并且可动式下部电触头(6)通过电导体(7)连接于该绝缘壳体(1)的下部电端子(3)，该电导体通过相邻的推杆(8)操作，其特征在于，该下部电端子(3)连接于环形传热屏蔽件(9‑9″″)，所述环形传热屏蔽件沿该绝缘壳体(1)的内壁布置或至少部分布置在该绝缘壳体的壁内且围绕推杆(8)和/或围绕该可动式下部电触头(6)的远端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·罗伊贝尔，D·根奇，
申请(专利权)人：ABB技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH