电连接组件制造技术

本发明专利技术涉及电连接组件。具体而言，在此披露一种高压馈通组件(100)，在该高压馈通组件中，高压引线的曝露区域被维持与地电位区域具有足够的间隔，以便预防微放电。描述的组件阻塞高电势区域与地面之间的充气通路，从而预防电荷经过。因此，可减小所需的以便预防微放电的间隔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合于连接电引线的电连接组件和电连接器。本专利技术在用于需要稳定的高压供给的科学仪器中是特别有利的。可在质谱仪内实施所描述的电连接组件和电连接器。
技术介绍
许多科学仪器需要大数目的电连接件，例如以便将电力供给至科学仪器模块或者允许传输或接收测量信号。这些电连接件中的一些将承载高压(在一些情况下，在kV的规模上)。其他连接件承载小得多的电压，例如几V或mV的控制信号或测量信号。当承载高压的连接器与连至地电位的连接件(或承载小得多的电压的连接器)紧密接近时，存在电弧或火花的风险。如果在两个区域处的电势之间的差值超过空气隙的击穿电压，那么可能跨空气隙形成电弧。这种类型的电弧或放电可能是有害的，导致对设备的损害以及对使用者的伤害。因此，应维持足够的空气隙以便预防这种类型的到地面的泄露路径。常见地，为将电连接件连接至科学仪器，操作员将分别连接来自一束电缆的每个单独的电引线。这些电缆然后可在使用期间从仪器处的每个连接器拖曳，并且可趋向于无意的接触或移动。这可导致承载不同电压的连接器或引线之间的间隔减小，并且因此可能发生放电事件。此外，每个电连接件的连接和断开分别是费时的并且为出错留下余地。如果出乎意料地高的电压被施加至科学仪器处的不正确的电连接件，则会发生损坏或危害。微放电也是高压连接器中的具体问题。由于积累在接近于高压引线的绝缘表面处的电荷，微放电发生。如果在带电表面与低电势区域之间的间隔过小，则可能形成跨绝缘表面的暂时路径，从而允许微放电事件。这些事件作为经过连接器的电压中的相对小的、短暂的波动而被观察到。例如，当10kV的电压被供给至连接器时，由于微放电可观察到在10ms内大约1V的骤降。这样，微放电导致通过电连接件供给的电压中的不稳定性，所述不稳定性对于某些电压敏感的科学仪器可能是有问题的。用于预防微放电的方法是在电引线与设置在较低电势或地电位处的区域之间提供足够的间隔。应避免跨绝缘体表面的急剧势梯度。预防微放电所需的间隔d与两个区域之间的电压差ΔV成指数比例(换言之，d∝ekΔV)。例如，当位于空气中时，在5kV的外加电压下高压区域与地面之间所需要的间隔必须大于等于24mm，而对于10kV的外加电压所需要的间隔必须大于等于290mm。可将科学仪器和它们的电连接件的设置设计为维持在电气部件之间所需要的空气隙，但在需要大电压的情况下，这变得更加复杂和麻烦。到质谱仪的电连接件会是尤其复杂的。不仅仅需要大数目的电连接件，而且多个连接件必须设置在非常高的电压(高达10kV)下。质谱仪需要对静电分析器的特别稳定的电压供给。甚至在供应的电势中的小波动可使离子光学破裂，并且减小仪器的分辨极限。此外，该设备是灵敏的并且具有高价值，因此避免由于电连接件的不正确配置的损坏具有最高重要性。从而，需要提供用于电连接至科学仪器的方法和设备，该方法和设备减小了微放电事件的可能性，同时更方便并且较不容易发生错误。进一步需要提供电连接器，该电连接器减小了微放电的可能性，以便维持稳定的外加电势。
技术实现思路
在这个背景下，提供一种高压馈通组件，在该高压馈通组件中，高压引线的曝露区域被维持与地电位区域具有足够的间隔，以便预防微放电。描述的组件阻塞高电势区域与地面之间的充气通路，从而预防电荷经过。因此，可减小所需的以便预防微放电的间隔。进一步提供一种电气组件，该电气组件维持在承载不同电压的连接器之间的所需间隔，以便预防微放电的发生。在电气组件处的多个电气部件可包括描述的多个高压馈通组件。根据本专利技术的第一方面，提供一种高压馈通组件，该高压馈通组件包括在纵向方向上延伸的电引线以及捕获该电引线的绝缘盖。绝缘盖沿电引线在纵向方向上延伸，并且具有在垂直于该纵向方向的轴线上限定的宽度。进一步提供一种凸缘，绝缘盖延伸穿过该凸缘并且由其保持，这样使得被该绝缘盖捕获的电引线延伸穿过该凸缘但与其相绝缘。该组件进一步包括适配器本体，该适配器本体被保持与凸缘成间隔关系，该适配器本体具有延伸穿过其的空腔，该适配器本体的空腔的宽度大于绝缘盖的宽度，并且其中，从凸缘延伸的绝缘盖和电引线的一部分延伸至该空腔中。最后，该组件包括被安排在适配器本体空腔中的套环，该套环在适配器本体与绝缘盖之间径向延伸，以便保持该绝缘盖和电引线，这样使得绝缘盖与适配器本体中的空腔壁径向间隔开，并且以便支持该适配器本体与凸缘成所述间隔关系。有利地，适配器被保持与绝缘套筒和凸缘成间隔关系。这维持围绕绝缘套筒的空气隙或间隔。该凸缘可以是接地的，并且空气隙可能被套环阻塞，这样使得穿过在电引线的暴露部分与地面之间的空气隙的通路闭合。其结果是，在电引线的暴露部分与地面之间所需的足以预防微放电事件的最小间隔减小。该凸缘可被安排在密封腔(特别是真空腔)的壁处。该凸缘可以是利用空腔壁提供真空紧密密封的真空凸缘。在凸缘位于真空腔壁中的情况下，适配器本体以及绝缘套筒和电引线的延伸至该适配器本体的空腔中的至少一部分可布置在该凸缘的空气侧上。为预防微放电，在空气中电引线的暴露部分与地面之间所需的间隔远大于在真空中所需的间隔。优选地，该套环在适配器本体与绝缘盖之间在径向方向上邻接地延伸，以便在纵向方向上阻塞空腔。该套环阻碍在电引线尖端与凸缘之间的路径。特定地，该套环阻塞穿过空气隙的通路。因此，微放电事件得以预防。套环可仅在纵向方向上具有布幅不足。可替代地，套环可在纵向方向上延伸穿过适配器本体的空腔。有利地，通过阻塞穿过空气隙的通路，积累的电荷不能形成跨绝缘套筒表面至地面的临时路径。因此，为预防微放电，在电引线的暴露部分与地面之间所需的间隔可能明显减小。这样，当高压馈通组件需要暴露至空气、真空外时，描述的安排可能是特别有利的。在一些替代性配置中，套环可具有小的间隙或裂缝，或可包括被安排成在适配器本体空腔内支持绝缘套筒和电引线的支柱。可设计套环形状以便维持在高压部分与地面之间的最小距离或表面积。选择最小距离或间隔以便预防微放电。然而，在优选实例中，套环是围绕绝缘套筒连续延伸并且填充绝缘套筒与适配器本体的空腔的内壁之间的空气隙的固体。任选地，在绝缘盖的被布置于适配器本体的空腔内的端部与凸缘的与适配器本体相对的面之间在纵向方向上的间隔是距离D。距离D可取决于在电引线与凸缘处的电压之间的势差。距离D可能足以预防微放电。随着由电引线承载的电压相对于凸缘处的电压增加，距离D将增加。具体地，所需的距离D与电压差成指数比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压馈通组件，包括：(a)电引线，该电引线在纵向方向上延伸；(b)绝缘盖，该绝缘盖捕获该电引线并且沿该电引线在该纵向方向上延伸，该绝缘盖具有在垂直于该纵向方向的轴线上所限定的宽度；(d)凸缘，该绝缘盖延伸穿过该凸缘并且由其保持，这样使得被该绝缘盖捕获的该电引线延伸穿过该凸缘但与其相绝缘；(c)适配器本体，该适配器本体被保持与该凸缘成间隔关系，该适配器本体具有延伸穿过其的空腔，该适配器本体的该空腔的宽度大于该绝缘盖的该宽度，其中，从该凸缘延伸的该绝缘盖和该电引线的一部分延伸至该空腔中；以及(e)套环，该套环被安排在该适配器本体空腔中，在该适配器本体与该绝缘盖之间径向延伸，以便保持该绝缘盖和电引线，这样使得该绝缘盖与该适配器本体中的该空腔的那些壁径向间隔开，并且以便支持该适配器本体与该凸缘成所述间隔关系。

【技术特征摘要】
2014.12.12 GB 1422194.91.一种高压馈通组件，包括：
(a)电引线，该电引线在纵向方向上延伸；
(b)绝缘盖，该绝缘盖捕获该电引线并且沿该电引线在该纵向方向
上延伸，该绝缘盖具有在垂直于该纵向方向的轴线上所限定的宽度；
(d)凸缘，该绝缘盖延伸穿过该凸缘并且由其保持，这样使得被该
绝缘盖捕获的该电引线延伸穿过该凸缘但与其相绝缘；
(c)适配器本体，该适配器本体被保持与该凸缘成间隔关系，该适
配器本体具有延伸穿过其的空腔，该适配器本体的该空腔的宽度大于该绝缘
盖的该宽度，其中，从该凸缘延伸的该绝缘盖和该电引线的一部分延伸至该
空腔中；以及
(e)套环，该套环被安排在该适配器本体空腔中，在该适配器本体
与该绝缘盖之间径向延伸，以便保持该绝缘盖和电引线，这样使得该绝缘盖
与该适配器本体中的该空腔的那些壁径向间隔开，并且以便支持该适配器本
体与该凸缘成所述间隔关系。
2.如权利要求1所述的组件，其中，该套环在该适配器本体与该绝缘盖之
间在该径向方向上邻接地延伸，以便在该纵向方向上阻塞该空腔。
3.如权利要求1或权利要求2所述的组件，其中，在该绝缘盖的被布置于该
适配器本体的该空腔内的端部与该凸缘的与该适配器本体相对的面之间在该
纵向方向上的间隔是最小距离D。
4.如任一前述权利要求所述的组件，进一步包括间隔物构件，该间隔物构
件被安排成支持该绝缘盖与该电引线成间隔关系。
5.如权利要求4所述的组件，其中，该间隔物构件形成于该绝缘盖的被布
置于该适配器本体的该空腔内的端部处。
6.如权利要求4或权利要求5所述的组件，其中，该间隔物构件与该绝缘盖
在其端部处一体形成。
7.如权利要求4、权利要求5或权利要求6所述的组件，其中，该套环被安
排在该绝缘盖的纵向长度上在该间隔物与该凸缘之间的一个位置处。
8.如权利要求4至7中任一项所述的组件，其中，该套环被安排在该绝缘盖
的该纵向长度上在该间隔物与该适配器本体的被布置成与该凸缘相对的面之
间的一个位置处。
9.如任一前述权利要求所述的组件，其中，该套环由绝缘材料形成。
10.如任一前述权利要求所述的组件，其中，该套环是O形环。
11.如任一前述权利要求所述的组件，其中，该适配器本体由如聚缩醛等绝
缘材料形成。
12.一种质谱仪，包含或包括权利要求1至11中任一项所述的高压馈通组
件。
13.一种用于科学仪器的电连接组件，包括；
多个电连接器，该多个电连接器被安排在凸缘中，用于与在该科学
仪器处的多个电插座进行往复运动，该多个连接器被安排在多个组中，其
中，第一组中的多个电连接器与第二组中的多个电连接器彼此分隔开不小于
距离A的距离；以及
电源，该电源被安排成将电势供给至该第一组电连接器中的每一个
电连接器，跨该第一组所施加的这些电势具有第一平均电势；
该电源被安排成将电势供给至该第二组电连接器中的每一个电连接
器，跨该第二组所施加的这些电势具有第二平均电势；并且
其中该距离A等于或大于阈值距离，该阈值距离由该第一平均电势
与该第二平均电势之间的差值来确定。
14.如权利要求13所述的电连接组件，其中，该距离A与在该第一平均电势
与该第二平均电势之间的该差值呈指数...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·迪亚博格，T·海斯，R·西多夫，M·库鲁门，T·沃尔夫，
申请(专利权)人：塞莫费雪科学不来梅有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE