真空瓶的介电绝缘垫圈制造技术

本发明专利技术涉及一种垫圈，其使装置，特别是使真空瓶能够相对容易且方便地装配和拆卸。所述垫圈赋予装置较高的介电性能。内接触表面和外接触表面具有平滑的垫圈，并且，例如，所述表面中的每个表面可由不同锥度的两个圆筒形部分（３１Ａ和３１Ｂ；３２Ａ和３２Ｂ）构成。所述侧表面中的至少一个侧表面具有环形凹部（３５）。本发明专利技术也适用于利用真空瓶进行中高电压操作的开关装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电气设备和装置，而且具体来说是开关和开关装置， 所述开关装置使用操作在中高电压下的真空瓶。 一种具体应用是电力的高架输送。
技术介绍
在电气装置和开关装置中，开关装置使用真空瓶，所述真空瓶应 当能够承受在真空中位于瓶内的触点之间的压力，也应当能够承受设 置在周围空气中的瓶的外端部之间的压力。为了使真空开关的活动触 点和外端部之间的介电强度一致，并且为了所需的紧密度，除了在真 空瓶自身之外的空气，有必要使用绝缘元件。已经针对特别是介电固体或流体绝缘体例如温室气体六氟化硫(SF6)进行了考虑。在空气中使真空瓶绝缘不能以小尺寸获得合适的 介电性能。然而，在例如SF6这样的介电气态流体中使真空瓶绝缘是成本很高 的。需要使用装备有穿通村套的气密罐，其对于环境是高度有害的， 特别是有关污染、再循环和温室效应。用于使真空瓶绝缘的固体绝缘系统是高度热敏的，而且当所述固 体绝缘系统粘住或粘合在一起时，它们在其使用寿命结束时不能被拆 开或拆除。因此这就存在对环境高度有害的后果。为了减少对环境的影响，已经提出使用组合绝缘体，其同时使用 固体绝缘体和气态流体绝缘体，气态流体绝缘体例如是大气压下的空 气或一些其他气体，例如氮气。在这样的情况下，固体绝缘体具有较 小的体积，因为其被实施为垫圈的形式，具有不透气的功能和介电功 能。然而，在从现有技术公知的系统中，上述类型的绝缘不能获得用 于真空瓶的高介电性能。参考图l，真空瓶lOl在其外表面的两个端部围绕有两个垫圏102A 和102B。上垫圏102A被安置在真空瓶101的固定触点的附近，而下垫 圈102B被安置在移动触点的附近。由此形成的组件被安置在由绝缘材料制成的刚性壳体103的内部。遗憾的是，垫圏102A和102B的结构 使得在其与刚性壳体103的内壁接触的表面104处截留空气。图2A是图1中引用的表面104的局部剖视图。所述表面由多个尖 角部的唇缘105构成，所述唇缘105以间隙106彼此隔开。图2B也是局部剖视图，示出现有技术垫圏上的相同位置。所述垫 圈已经被插入到刚性壳体103之内，因此其唇缘全在同一方向中被壳 体103的内壁对每个唇缘105的一个侧面施加的压力压平，甚至被稍 微折叠。因此空气沿着B-B，线被截留在每个唇缘105之间。类似地， 在另一表面上，空气可沿A-A，线被截留。具有低介电强度的所述空气 相当大地限制了系统的介电性能。触发电弧可容易地径向移动在每个 界面间隙106之内，以便寻找下一个唇缘105的圆周上的最弱点，并 从而传播到下一个间隙106。总介电强度随垫圈102的每个圃周上最弱 点的总和而变。另外，在环绕垫围102的某些位置的绝缘体的厚度太 小，以至于不能获得高介电性能。最后，因为唇缘105的止回或抑 制，，效应，现有技术垫團102的形状在其使用寿命结束时并不十分有 利于拆开或拆除。因此本专利技术的目的是通过产生真空瓶的绝缘作用、特别是通过阻 止放电或电火花沿使用中的垫圈的接触表面的放电路径的形成，以小 尺寸获得适用于真空瓶的高介电性能。另外，要求符合环境的约束条 件。因此要求在绝缘系统的使用寿命结束时完全且容易地将其拆除。 此外，提出使用更小的固体绝缘材料量。与完全固体的绝缘系统相比，这有助于减少成本。欧洲专利申请EP1017142A1公开了一种具有组合绝缘系统的断路器开关。
技术实现思路
为此，本专利技术总体上提供一种用于真空瓶的介电绝缘垫圈，所述 垫圈用于，在外壳内部的真空瓶的周围使用至少一个垫圏来使真空瓶 绝缘，每个垫闺具有内接触表面和外接触表面，两个侧表面使内接触 表面和外接触表面互相连接。根据本专利技术，外壳的内接触表面和真空瓶的外表面是平滑的，垫 圏的内接触表面和外接触表面是平滑的，没有空腔且形成由表面形状构成的组合的一部分，所述表面形状包括相对于垫圏的纵轴凸出的表 面和相对于垫圏的纵轴倾斜度不改变的表面。因此，在装配垫圏时， 在外壳的内接触表面和垫圈的外接触表面之间以及在真空瓶的外表面 和垫圏的内表面之间的界面内没有气窝被截留，从而排除了任何局部放电的危险，所述局部放电出现在首先，外壳的内接触表面和垫圏 的外接触表面之间；其次，真空瓶的外接触表面和垫圈的内接触表面 之间。这个抵抗放电路径形成的特征在于，垫圈能够很好地配合靠在真 空瓶的外表面或外壳的内表面之上以阻止电火花的形成，所述电火花 会使垫圈的表面和/或真空瓶的外表面或外壳的内表面碳化，并且会因 此提供电流的通路。一个基本实施例将所述内接触表面和所述外接触表面设置为圆筒形。笫二个基本实施例将所述内接触表面和所述外接触表面设置为锥形。垫圏的内接触表面和外接触表面的第三个基本实施例是，所述表 面中的每个表面由不同锥度的两个锥形部分构成，并且通过形成外扩V 形的确定的互连曲线互相连接。在两个前述实施例中，应当注意，优选内表面和外表面的总体方 向是锥形的并且相对于彼此具有相反的锥度。对于垫圏的总体结构，也优选内接触表面和外接触表面的宽度等 于或大于5毫米(mm)，以便限制在所述界面上起弧或形成放电路径 的危险。特别有利的是，垫圏沿其纵轴的最小厚度为至少4mm。以上两种设 置能够显著地增大垫圈的介电强度。在所提供的各种实施例中，垫圈在其横截面上具有凹部，以便限 制垫圈内的作用力。对于侧表面，为了控制热膨胀，也将侧表面设置成具有不同倾斜 度的两部分。也将侧表面中的至少一个侧表面设置为是圆的，将另一个设置为 是直的。也将侧面部分设置为部分圆形的， 一部分凹入，另一部分凸出。也将垫圈设置成具有梯形形状的截面，即，平行于垫圈的旋转轴 的外接触表面和内接触表面，侧表面沿相反的方向倾斜。垫圈的横截面可以是H形的。 垫圏的横截面也可以是N形的。 垫圏的横截面也可以是M形的。 垫圏的横截面也可以是正方形或长方形的。 当垫圈的横截面设置有凹部时，其可以是W形或U形的。附图说明在阅读以下由各种附图示出的说明时将会更清楚地理解本专利技术及 其各种技术特征，在附图中图l是示出上文所述的使用两个现有技术垫圏的视图2A和2B是示出现有技术垫圈的作用部分的局部剖视图3A是示出使用本专利技术的垫圈的剖视图3B是使用本专利技术的两个垫围的剖视图4A-4D是示出本专利技术的垫圏的实施例的详图；和图5A-5M是本专利技术的各种垫圏的剖视图。具体实施例方式如图3A和3B所示，真空瓶1被安置在外壳10内，外壳10构成 中压或高压电开关装置的极柱。在这个示例中，外壳10由此构成所使 用的开关装置的刚性极柱，例如电路断路器。在断路器处于打开位置 时，真空瓶1的移动触点5A和固定触点5B处于不同的电位上，两个触点中的每个触点位于真空瓶1的相应端部。因此有必要通过安置垫 圈20介电地使真空瓶1绝缘，所述垫圏20在构成两个不同电位的电 极的移动触点5A和固定触点5B之间构成介电绝缘垫圏。 一旦就位， 垫圈20就阻止沿虚线A-A，和B-B，的电火花或放电的放电路径的形成。 顺便指出真空瓶1内部的真空的介电强度显著大于真空瓶1外部的 空气的介电强度。参考图3B，当使用两个垫圏时，所述垫圏隔离出环形空间24，所 述环形空间24由垫團20中的每个垫團的侧表面、真空瓶1的外表面6 和外壳10的内表面16限定。如此限制出来的空间24包含气态流体，例如空气或一些其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于真空瓶的介电绝缘垫圈，所述垫圈用于，在外壳（１０）内部的真空瓶（１）的周围使用至少一个垫圈（２０）来使真空瓶（１）绝缘，所述垫圈具有内接触表面（３２Ａ、３２Ｂ、４２、５２和６２）和外接触表面（３１Ａ、３１Ｂ、４１、５１和６１），两个侧表面使内接触表面和外接触表面互相连接；　　　　所述垫圈的特征在于：外壳（１０）的内接触表面（１６）和真空瓶（１）的外表面（６）是平滑的，垫圈的内接触表面（３２Ａ、３２Ｂ、４２、５２和６２）和外接触表面（３１Ａ、３１Ｂ、４１、５１和６１）是平滑的，没有空腔且形成由表面形状构成的组合的一部分，所述表面形状包括相对于垫圈的纵轴（３０、４０、５０和６０）凸出的表面和相对于垫圈的纵轴（３０、４０、５０和６０）倾斜度不改变的表面，　　　　以这种方式，在装配垫圈时，在外壳（１０）的内接触表面（１６）和垫圈的外接触表面（３１Ａ、３１Ｂ、４１、５１和６１）之间以及在真空瓶（１）的外表面（６）和垫圈的内表面（３２Ａ、３２Ｂ、４２、５２和６２）之间的界面内没有气窝被截留，从而排除了任何局部放电的危险，所述局部放电出现在：首先，外壳（１０）的内接触表面（１６）和垫圈的外接触表面（３１Ａ、３１Ｂ、４１、５１和６１）之间；其次，真空瓶（１）的外接触表面（６）和垫圈的内接触表面（３２Ａ、３２Ｂ、４２、５２和６２）之间。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2005-10-18 05531531.一种用于真空瓶的介电绝缘垫圈，所述垫圈用于，在外壳(10)内部的真空瓶(1)的周围使用至少一个垫圈(20)来使真空瓶(1)绝缘，所述垫圈具有内接触表面(32A、32B、42、52和62)和外接触表面(31A、31B、41、51和61)，两个侧表面使内接触表面和外接触表面互相连接；所述垫圈的特征在于外壳(10)的内接触表面(16)和真空瓶(1)的外表面(6)是平滑的，垫圈的内接触表面(32A、32B、42、52和62)和外接触表面(31A、31B、41、51和61)是平滑的，没有空腔且形成由表面形状构成的组合的一部分，所述表面形状包括相对于垫圈的纵轴(30、40、50和60)凸出的表面和相对于垫圈的纵轴(30、40、50和60)倾斜度不改变的表面，以这种方式，在装配垫圈时，在外壳(10)的内接触表面(16)和垫圈的外接触表面(31A、31B、41、51和61)之间以及在真空瓶(1)的外表面(6)和垫圈的内表面(32A、32B、42、52和62)之间的界面内没有气窝被截留，从而排除了任何局部放电的危险，所述局部放电出现在首先，外壳(10)的内接触表面(16)和垫圈的外接触表面(31A、31B、41、51和61)之间；其次，真空瓶(1)的外接触表面(6)和垫圈的内接触表面(32A、32B、42、52和62)之间。2. 根据权利要求1所述的垫圏，其特征在于内接触表面(32A 和32B)和外接触表面(31A和nB)的轴向高度等于或大于5mm。3. 根据权利要求1所述的垫圈，其特征在于垫團沿其纵轴的最 小厚度是4mm。4. 根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF托托里西，O加斯卡德，
申请(专利权)人：阿雷瓦TD股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]