用于真空断续器的复合式电弧屏蔽件及其形成方法技术

本发明专利技术涉及用于真空断续器的复合式电弧屏蔽件及其形成方法，还涉及真空断续器。防电弧屏蔽件定位在陶瓷绝缘体之间。防电弧屏蔽件的每一端都被密闭地密封于陶瓷绝缘体。防电弧屏蔽件包括外表面和内表面。内表面包括防电弧材料。一对可分离以确立起弧的电极组件配置在防电弧屏蔽件内。在某些实施例中，防电弧材料为铜-铬合金。

【技术实现步骤摘要】

所公开的构思一般地涉及真空断路器以及其它类型的真空开关设备和相关构件，例如真空断续器(vacuuminterrupter)和防电弧屏蔽件(屏蔽装置)。特别地，所公开的构思涉及一种包含防电弧材料的屏蔽结构，该屏蔽结构被密闭地(气密地)密封于例如用在真空断路器中的真空断续器的陶瓷基底。
技术介绍
真空断续器通常用于中断高电压交流电流。断续器包括包围具有对向的接触面的一对共轴地对准的可分离接触组件的大体圆筒形的真空封壳。接触面在闭合电路位置彼此靠接且为了断开电路而分离。每个电极组件都与伸出到真空封壳外部且与交流电路连接的带电接线柱连接。电弧通常在触头向电路断开位置移动分开时在接触面之间形成。起弧(电弧形成)持续到电流被中断为止。被电弧气化的来自触头的金属在起弧期间形成中性等离子体并且在电流熄灭之后凝结回到触头上而且还凝结到安置在触头组件和真空封壳之间的蒸气凝结屏蔽件上。断续器的真空封壳一般包括具有覆盖每一端的金属端帽或密封件的陶瓷管状绝缘外壳。真空断续器的电极穿过端帽进入真空封壳中。其中至少一个端帽与电极刚性连接且必须能够承受断续器工作期间的较高动态力。断续器的各种设计在本领域中是已知的。存在全陶瓷设计，其中管状绝缘外壳完全由陶瓷材料构成。还已知一种设计，其包括由金属屏蔽件构成的中央部，陶瓷部位于金属屏蔽件的两端上。该设计通称为“腹带”式断续器。真空断续器是真空型开关设备的关键构件。使用横向磁场触头的用于真空型断路器的断续器通常包括蒸气屏蔽件，例如，内部电弧屏蔽件或防电弧屏蔽件，其抵抗大的起弧以限制电弧的向外传播并保持断续器在阻断故障电流之后的高电压耐受性。该屏蔽件通常由铜、不锈钢、铜-铬合金或其组合构成。在一些情况下，该屏蔽件可在起弧区域中由一种材料构成且可对屏蔽件的其余部分使用第二种材料。铜-铬合金材料可由于其耐电弧破坏性能和其在发生起弧之后抵挡高电压的能力而用于最高的故障电流等级。铜-铬合金通常包括按重量计约10％至25％的铬和余量的铜。所公开的构思的一个目的是研发新的电弧屏蔽件设计，例如，该设计可容纳用于中断大电流的大型触头。此外，本专利技术的一个目的是设计一种电弧屏蔽件，该电弧屏蔽件能够密闭地密封于定位在真空断续器的两端处的陶瓷绝缘体。可认为屏蔽件的这种定位与完全安装在真空断续器的全陶瓷绝缘外壳内侧的电弧屏蔽件相比提供了用于使用大型触头的可用空间。
技术实现思路
这些和其它需求通过所公开的构思的实施例来满足，这些实施例提供了防电弧屏蔽件、制造屏蔽件的方法和包括屏蔽件的真空断续器。在一方面，所公开的构思提供了一种用于真空断续器的防电弧屏蔽件。该防电弧屏蔽件包括具有第一端部、相对的第二端部、内表面和外表面的屏蔽结构；以及设置在屏蔽结构的内表面上的防电弧材料。该防电弧屏蔽件定位在第一陶瓷绝缘体和第二陶瓷绝缘体之间。屏蔽结构的第一端部被密闭地密封于第一陶瓷绝缘体且屏蔽结构的相对的第二端部被密闭地密封于第二陶瓷绝缘体。该防电弧屏蔽件限定有内腔。第一和第二电极组件配置在所述腔中且可分离以确立起弧。第一和第二陶瓷绝缘体以及防电弧屏蔽件可呈圆筒形成形以形成管状结构。该真空断续器还可包括与第一陶瓷绝缘体连接的第一端部密封件和与第二陶瓷绝缘体连接的第二端部密封件。第一陶瓷绝缘体可具有第一端部和第二端部，第一陶瓷绝缘体的第一端部定位在屏蔽结构的第一端部上，且第一陶瓷绝缘体的第二端部定位在真空断续器的第一端部密封件上。第二陶瓷绝缘体可具有第一端部和第二端部，第二陶瓷绝缘体的第一端部定位在屏蔽结构的相对的第二端部上，且第二陶瓷绝缘体的第二端部定位在真空断续器的第二端部密封件上。屏蔽结构的第一端部被密闭地密封于第一陶瓷绝缘体的第一端部，且屏蔽结构的第二端部被密闭地密封于第二陶瓷绝缘体的第一端部。防电弧材料可包括铜-铬合金。铜-铬合金基于合金的总重量可包括约10至约60重量％的铬和余量的铜。该屏蔽结构可由从包括不锈钢、铜、钢、镍-铁(合金)、白铜及它们的混合物的组中选择的材料构成。在某些实施例中，防电弧材料在屏蔽结构内共同形成(一起形成，co-form)。在其它实施例中，防电弧材料呈涂层形式且沉积在屏蔽结构的内表面上以在其上形成一层。在另一方面，所公开的构思提供了一种真空断续器，该真空断续器包括由第一陶瓷部、与第一陶瓷部连接的第一端部密封件、第二陶瓷部、与第二陶瓷部连接的第二端部密封件以及定位在第一和第二陶瓷部之间的防电弧屏蔽件限定出的管状腔。防电弧屏蔽件包括具有内表面、外表面、第一端部和相对的第二端部的屏蔽结构；以及设置在屏蔽结构的至少一部分上的防电弧材料。屏蔽结构的第一端部被密闭地密封于第一陶瓷部且屏蔽结构的相对的第二端部被密闭地密封于第二陶瓷部。真空断续器还包括第一电极组件和第二电极组件。第一和第二电极组件配置在所述腔的由防电弧屏蔽件限定出的一部分内，所述第一和第二电极组件可分离以确立起弧。在又一方面，所公开的构思提供了一种用于制作真空断续器的方法。该方法包括形成包括第一陶瓷部、第二陶瓷部和防电弧屏蔽件的管状真空腔。该防电弧屏蔽件包括具有内表面、外表面、第一端部和相对的第二端部的屏蔽结构；以及设置在屏蔽结构的内表面的至少一部分上的防电弧材料。该管状真空腔还包括第一电极组件和第二电极组件。该方法还包括：将防电弧屏蔽件定位在第一和第二陶瓷部之间；将屏蔽结构的第一端部密闭地密封于第一陶瓷部；将屏蔽结构的相对的第二端部密闭地密封于第二陶瓷部；以及将第一和第二电极组件定位在所述腔的由防电弧屏蔽件限定出的一部分内。第一和第二电极组件可分离以建立起弧。所述密闭地密封可包括硬焊或熔焊(焊接，welding)。在某些实施例中，防电弧材料与屏蔽结构共同形成。例如，防电弧材料和屏蔽结构可利用选自等静压机(isostaticpress)和单轴压机的压机靠着心轴共同形成。在其它实施例中，防电弧材料施加于屏蔽结构的内表面以在其上形成一层。例如，防电弧材料可呈粉末合金形式，与适当的粘合剂混合以形成涂层，并且涂层施加于屏蔽结构的内表面，或者呈粉末合金形式的防电弧材料可与适当的粘合剂混合以形成条带且条带施加于屏蔽结构的内表面。附图说明当结合附图阅读时可从下文对优选实施例的描述充分理解所公开的构思，在附图中：图1是根据所公开的构思的特定实施例的包括防电弧屏蔽结构的真空断续器的剖视图；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于真空断续器的防电弧屏蔽件，所述防电弧屏蔽件包括：屏蔽结构，所述屏蔽结构具有第一端部、相对的第二端部、内表面和外表面；以及设置在所述屏蔽结构的内表面上的防电弧材料，其中，所述防电弧屏蔽件定位在第一陶瓷绝缘体和第二陶瓷绝缘体之间，所述屏蔽结构的第一端部被密闭地密封于所述第一陶瓷绝缘体，且所述屏蔽结构的相对的第二端部被密闭地密封于所述第二陶瓷绝缘体，所述电弧屏蔽件限定有内腔，第一和第二电极组件配置在所述腔中并且能分离以确立起弧。

【技术特征摘要】
2014.10.13 US 14/5126881.一种用于真空断续器的防电弧屏蔽件，所述防电弧屏蔽件包括：
屏蔽结构，所述屏蔽结构具有第一端部、相对的第二端部、内表面和
外表面；以及
设置在所述屏蔽结构的内表面上的防电弧材料，
其中，所述防电弧屏蔽件定位在第一陶瓷绝缘体和第二陶瓷绝缘体之
间，所述屏蔽结构的第一端部被密闭地密封于所述第一陶瓷绝缘体，且所
述屏蔽结构的相对的第二端部被密闭地密封于所述第二陶瓷绝缘体，所述
电弧屏蔽件限定有内腔，第一和第二电极组件配置在所述腔中并且能分离
以确立起弧。
2.根据权利要求1所述的防电弧屏蔽件，其中，所述第一和第二陶瓷
绝缘体以及所述防电弧屏蔽件呈圆筒形成形以形成管状结构。
3.根据权利要求1所述的防电弧屏蔽件，其中，所述真空断续器还包
括与所述第一陶瓷绝缘体连接的第一端部密封件和与所述第二陶瓷绝缘体
连接的第二端部密封件。
4.根据权利要求1所述的防电弧屏蔽件，其中，所述防电弧材料包括
铜-铬合金。
5.根据权利要求4所述的防电弧屏蔽件，其中，所述铜-铬合金基于所
述合金的总重量包含约10至约60重量％的铬和余量的铜。
6.根据权利要求1所述的防电弧屏蔽件，其中，所述屏蔽结构由从包
括不锈钢、铜、钢、镍-铁、白铜及它们的混合物的组中选择的材料构成。
7.根据权利要求1所述的防电弧屏蔽件，其中，所述防电弧材料在所
述屏蔽结构内共同形成。
8.根据权利要求1所述的防电弧屏蔽件，其中，所述防电弧材料呈涂
层形式并沉积在所述屏蔽结构的内表面上以在其上形成一层。
9.一种真空断续器，包括：
由以下各者限定出的管状腔：
第一陶瓷部；
与所述第一陶瓷部连接的第一端部密封件；
第二陶瓷部；
与所述第二陶瓷部连接的第二端部密封件；
定位在所述第一和第二陶瓷部之间的防电弧屏蔽件，所述防电弧
屏蔽件包括：
屏蔽结构，所述屏蔽结构具有内表面、外表面、第一端部和
相对的第二端部；以及
设置在所述屏蔽结构的至少一部分上的防电弧材料，
其中，所述屏蔽结构的第一端部被密闭地密封于所述第一陶瓷部且所
述屏蔽结构的相对的第二端部被密闭地密封于所述第二陶瓷部；
第一电极组件；和<...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·G·坎贝尔，E·D·史密斯，F·W·弗里伯恩，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国;US