本发明专利技术涉及一种机电致动器，用于将机械运动从第一区域传递到第二区域中，第一区域和第二区域彼此电隔离。致动器(106，206)包括电绝缘杆(108，208)，其具有本体(110，210)，用于连接至布置在所述第一区域中的机电驱动机构的第一致动部分(112，212)，以及用于致动布置在所述第二区域中的机电致动机构的第二致动部分(114，214)；绝缘盖(116，216)，其至少部分地包围所述电绝缘杆(108，208)；弹性膜片单元(118，218)，其布置在所述电绝缘本体(110，210)和所述盖(116，216)之间且具有至少一个柔性膜(122；250，252)，用于电隔离第一区域和第二区域，其中所述膜片单元(118，218)在膜(122；250，252)的至少一个表面上涂覆有半导电层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机电致动器和高压(HV)开关
本专利技术涉及高压开关，特别是涉及一种机电致动器，用于将机械运动从第一区域传递到第二区域中，第一区域和第二区域彼此电隔离。
技术介绍
为了连接和断开高压，存在的问题是，低压环境中生成的控制信号必须被转换为机械运动，该机械运动在HV环境中致动开关装置，而不会因高压而危及低压环境。特别地，必须在两种环境之间确保安全的电隔离。常规的高压开关具有位于绝缘的环境外壳(例如陶瓷瓶)内的触头。触头之一可由外壳外部的机械系统致动，该机械系统由延伸穿过外壳密封件的轴连接。致动机构通常在开关中形成接地连接，除非采取预防措施，否则电流可能会从开关组件向致动机构形成电弧，导致故障或损坏。为了解决这个问题，常规的高压开关(例如高开销重合器)通常利用较长的玻璃纤维拉杆将致动机构连接到开关触头。绝缘的玻璃纤维杆延伸穿过空气填充的腔。但是，此配置占用大量物理空间。因此，从EP2482301A1已知提供一种电开关，该电开关包括管状壳体，其具有导体接收端和与导体接收端相对的操作端，其中管状壳体包括位于导体接收端和操作端之间的接口。操作杆穿过操作端朝向导体接收端延伸，并且固定触头电联接至导体接收端。可移动的触头电联接至接口和操作杆，其中可移除的触头可在接触固定触头的第一位置和与固定触头分开的第二位置之间移动。膜片位于管状壳体中在接口和操作端之间，以防止电压从接口电弧放电到操作端，其中膜片包括穿过其中的孔以接收操作杆，其中膜片包括第一管状部分和第二管状部分，第二管状部分的外径小于第一管状部分的外径，以及第一管状部分和第二管状部分之间的肩部部分，其中第一管状部分与管状壳体摩擦接合，且第二管状部分与操作杆摩擦接合，且其中操作杆从第一位置到第二位置的移动使第二管状部分相对于第一管状部分移动，该移动使肩部部分变形。然而，这种已知的布置仍然具有以下问题：在某些条件下，电场没有得到充分的管理，从而可能发生放电，其可能损坏绝缘材料。另外，单个膜片可能无法在HV和LV环境之间提供足够的电绝缘。仍然需要一种改进的机电致动器，其用于将机械运动从第一区域传递到第二区域中，第一区域和第二区域彼此电隔离，其确保安全的电隔离，长期稳定、鲁棒、且可以经济地制造。
技术实现思路
该目的通过独立权利要求的主题来解决。本专利技术的有利实施例是从属权利要求的主题。本专利技术基于以下思路，提供将HV和LV(或接地)环境分开的弹性膜片单元，其在至少一个表面上具有半导电层，该半导电层具有静电耗散或静电屏蔽特性。例如，含碳黑的聚合物可以用于这种半导电层。当然也可以使用具有必要的高电阻性以减少静电荷的任何其他合适的材料。特别地，本专利技术提供一种机电致动器，其用于将机械运动从第一区域传递到第二区域中，第一区域和第二区域彼此电隔离，以及致动器，其包括电绝缘杆，该电绝缘杆具有本体、用于连接至布置在所述第一区域中的机电驱动机构的第一致动部分，以及用于致动布置在所述第二区域中的机电致动机构的第二致动部分。提供电绝缘盖，其至少部分地包围所述电绝缘杆。根据本专利技术，弹性膜片单元布置在所述电绝缘本体和所述盖之间，且具有用于电隔离所述第一区域和第二区域的至少一个柔性膜，在膜的至少一个表面上涂覆有半导电层。这种布置的优点是，其将HV环境与LV(或接地)环境安全地隔离，并避免积累静电荷，该静电荷会导致加和损坏绝缘材料。而且，该致动器空间需求小，并且可以通过使用成熟的标准制造技术来经济地制造。根据本专利技术的有利实施例，盖包括电绝缘管，其形成为与所述膜片单元分开的部件。这允许仅通过修改管就可以将致动器内置到多种不同的开关类型中，以装配到特定开关的壳体中。有利地，膜片单元包括内套筒，其以密封的方式布置在电绝缘杆的本体处。因此，该内套筒安全地避免了任何电流沿着杆离开HV环境。为了确保在杆运动时内套筒不相对于杆移动，使得仅膜偏转并且在杆和膜片单元之间的接口处不会引起磨损，杆的本体具有带有纵向轴线的长形的基本圆柱形的形状，其中本体包括至少一个固定凸出部，用于将所述内套筒固定在本体处。特别地，本体可以包括两个环形的止动凸出部，它们沿着所述纵向轴线间隔开一定距离，该距离对应于内套筒的纵向尺寸，使得内套筒保持在止动凸出部之间。这允许特别安全的机械固定，并且还增加了电气爬电距离。根据本专利技术的有利实施例，膜片单元包括至少一个外套筒，其以密封的方式布置在所述盖处。该外套筒允许盖处的牢固的机械固定，盖进而可以牢固地附接至HV开关的壳体。有利地，膜片单元在膜的两个表面上涂覆有半导电材料。这允许在膜片单元的HV以及LV侧进行有效的电场管理。为了进一步增强电绝缘的安全性，膜片单元不仅可以包括一个膜，还可以包括沿着杆的纵向轴线间隔开的第一膜和第二膜。为了进一步增强绝缘性能，第一膜和第二膜可以在彼此之间形成隔室，所述隔室填充有电绝缘流体。电绝缘流体例如包括介电油。当然，也可以使用任何其他合适的材料，例如硅胶或绝缘粉末。有利地，膜片单元包括至少一个入口，用于填充所述绝缘流体。该入口可以例如包括带有引入部的注油螺钉，该引入部连接至第一膜和第二膜之间的隔室。为了避免在第一膜和第二膜内有害地积累过压力，膜片单元可以包括至少一个排气元件以允许流体的压力补偿。根据本专利技术，第一膜和第二膜可以与一个共同的内套筒和/或一个共同的外套筒整体地形成。然而，为了便于制造膜片单元，内套筒和外套筒中的至少一个可以分成两部分。特别地，膜片单元可以包括第一外套筒和第二外套筒，它们以密封的方式布置在所述盖处，第一外套筒连接到第一膜，且第二外套筒与第二膜连接。尽管参照一个或两个膜对本专利技术进行了详细说明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，还可以提供两个以上的膜，从而导致电绝缘的质量更高。使用多个膜而不是仅一个膜也具有可以使用具有更高柔性的较薄的膜的优点。本专利技术可以有利地与高压开关一起使用，例如真空断路器，其包括如前面任一项所述的机电致动器，其中第一区域是低压(LV)环境或接地，且其中第二区域是高压(HV)环境。特别地，盖附接至封闭所述HV环境的外壳，从而膜有效地密封HV环境。另外，根据本专利技术的有利实施例，高压开关包括封闭在电绝缘外壳中的第一HV电触头和第二HV电触头，其中所述外壳被填充有绝缘流体的隔室包围，且其中所述绝缘流体的压力通过设置在所述隔室中的至少一个储气罐控制。绝缘流体可以是油，但更有利的是电绝缘凝胶。通过提供至少一个储气罐，可以限制压力，这在高温下很重要。此外，这种限压器在低温条件下也是有利的，因为这样，任何油、凝胶或其他绝缘填充物收缩且储气罐膨胀，以补偿这种体积的减小。因此，可以避免形成不确定的气穴。另外，限压器可以至少部分地由半导电材料制成，从而改善电场分布。本专利技术有利地用于高压开关，例如真空断路器，特别是用于42kV应用。下文中使用的术语“高压”旨在涉及大约1kV以上的电压。特别地，术语“高压”旨在包括电力传输的通常标称电压范围，即中压，MV，(约3kV至约72kV)，高压，HV，(约72kV至约245kV)，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机电致动器，用于将机械运动从第一区域传递到第二区域中，所述第一区域和第二区域彼此电隔离，所述致动器(106，206)包括：/n电绝缘杆(108，208)，其具有本体(110，210)、第一致动部分(112，212)和第二致动部分(114，214)，所述第一致动部分用于连接至布置在所述第一区域中的机电驱动机构，所述第二致动部分用于致动布置在所述第二区域中的机电致动机构；/n电绝缘盖(116，216)，其至少部分地包围所述电绝缘杆(108，208)；/n弹性膜片单元(118，218)，其布置在所述本体(110，210)和所述盖(116，216)之间，且具有至少一个柔性膜(122；250，252)，用于电隔离所述第一区域和第二区域，其中，所述膜片单元(118，218)在所述膜(122；250，252)的至少一个表面上涂覆有半导电层。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180425 EP 18305516.91.一种机电致动器，用于将机械运动从第一区域传递到第二区域中，所述第一区域和第二区域彼此电隔离，所述致动器(106，206)包括：
电绝缘杆(108，208)，其具有本体(110，210)、第一致动部分(112，212)和第二致动部分(114，214)，所述第一致动部分用于连接至布置在所述第一区域中的机电驱动机构，所述第二致动部分用于致动布置在所述第二区域中的机电致动机构；
电绝缘盖(116，216)，其至少部分地包围所述电绝缘杆(108，208)；
弹性膜片单元(118，218)，其布置在所述本体(110，210)和所述盖(116，216)之间，且具有至少一个柔性膜(122；250，252)，用于电隔离所述第一区域和第二区域，其中，所述膜片单元(118，218)在所述膜(122；250，252)的至少一个表面上涂覆有半导电层。
2.如权利要求1所述的机电致动器，其中，所述盖(116，216)包括电绝缘管，其形成为与所述膜片单元(118，218)分开的部件。
3.如权利要求1或2所述的机电致动器，其中，所述膜片单元(118，218)包括内套筒(134，234)，其以密封方式布置在所述电绝缘杆(108，208)的所述本体(110，210)上。
4.如权利要求3所述的机电致动器，其中，所述本体(110，210)具有带有纵向轴线(130)的长形的基本圆柱形的形状，且其中，所述本体(110，210)包括至少一个固定凸出部(136，138；236，238)，用于将所述内套筒(134，234)固定在所述本体(110，210)上。
5.如权利要求4所述的机电致动器，其中，所述本体(110，210)包括两个环形的止动凸出部(136，138；236，238)，它们沿着所述纵向轴线间隔开一定距离，该距离对应于所述内套筒(134，234)的纵向尺寸，从而将所述内套筒保持在所述止动凸出部之间。
【专利技术属性】
技术研发人员：H切隆，Y卡多雷特，E达西尔瓦多明格斯，T摩尔，
申请(专利权)人：泰科电子英国有限公司，开利基奥普斯公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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