真空绝缘开关装置制造方法及图纸

一种真空绝缘开关装置，其真空管由一金属容器构成，通过在金属容器的一侧平面提供一真空压强测量端将主电路和测量端彼此的电连接分开，从而提高了真空压强的监测和测量可靠性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有真空压强测量装置的真空绝缘开关装置。
技术介绍
当真空压强增加到高于10-4乇时，真空管的开关性能和绝缘强度迅速降低。真空压强改变的原因如破裂产生的真空泄漏，被吸附到金属和绝缘材料上的气体分子的释放，大气气体的渗透等。由于伴随着真空管电压的增加真空容器尺寸的增加，被吸附气体的释放，以及大气气体的渗透就显得非常严重了。日本JP-A-9-249076(1997)公开了一种绝缘开关装置的结构，其中在单个真空管中安装有一断路器，一隔离开关和一个接地开关，为了保证维护和检测载荷的操作者的安全或开关装置自身的安全，期望在操作过程中附带有真空压强检测功能，或者连续的压强监测功能。通常，设有真空压强测量装置的真空管，如设有电离真空计的真空管，通过在真空容器的狭小间隙提供电压，引起放电而确定真空压强的真空管，设有磁控管端子的真空管及其它已知的装置。考虑到主电路和一测量端之间的绝缘，在现有技术中存在着下述的一些问题。如果测量端由一个与主电路分开的绝缘管组成，包括绝缘管的测量端的尺寸将与真空管的尺寸一样大。另外，在测量端产生的电子e进入真空管内侧并与绝缘管碰撞，即，通过产生次级电子处于电子倍增状态，因此会产生真空管的绝缘性能被破坏的问题。根据一种现有技术，通过一种方法可以不需要绝缘管，从而测量端的尺寸会较小；其中在电源侧的一导线和真空压强测量元件的一外圆柱电极被保持在相同的电势，并且由一电容对一内部电极施加电压。然而，产生了一些问题，如果考虑电容与地面的绝缘，那么所述装置的尺寸增加将非常大，并且受到主电路电压变化的影响(例如脉冲电压)。因为测量元件的电势等于电源侧导线的电势，就需要隔离变压器和光透视器来向测量装置的继电器电路、示警灯42和示警汽笛传送信号。因此存在着整个系统变复杂的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，并提供一种具有可靠的真空压强监测和测量功能的真空绝缘开关装置，该真空压强监测和测量功能是通过使真空管具有接地的真空容器并在真空管周围设置真空压强测量装置来实现的。本专利技术通过提供一接地的真空容器，一开关来实现上述目的；其包括一个通过一绝缘体连接于真空容器的固定电极，一个与固定电极面对、通过一绝缘体连接于真空容器的可移动电极；和一个连接于真空容器的真空压强测量装置。本专利技术通过提供一接地的真空容器，一开关来实现预定的目的；其包括一个通过一绝缘体连接于真空容器的固定电极，一个与固定电极面对通过一绝缘体与真空容器相连的可移动电极；在真空容器的侧面处的同心电极，和一设置于同心电极周围的磁场发生装置。本专利技术通过提供一接地容器、一开关来实现上述目的；其包括通过一绝缘体连接于真空容器的一固定电极，一个与固定电极面对、通过一绝缘体连接于真空容器的可移动电极；一个在真空容器侧面处的同心电极，和一设置于同心电极周围用以在一定时刻测量真空压强的磁场发生装置。根据上述开关装置，主电路和测量元件的电连接可以被分开，通过提高真空监测和测量功能的可靠性可以保证开关装置的安全。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的真空管和真空压强测量端的示意图； 图2是根据本专利技术的一个实施例的真空管和真空压强测量端的示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的真空管上所连接的真空压强测量端的垂直截面图；图4是根据本专利技术的一个实施例的真空管上所连接的另一个真空压强测量端的垂直截面图；图5是本专利技术的一个实施例的真空管的垂直截面图；图6是根据本专利技术的一个实施例的真空管的垂直截面图；图7是根据本专利技术的一个实施例的真空管的垂直截面图；图8是连接于本专利技术的一个实施例的真空管上的另一个真空压强测量端的垂直截面图；图9是连接于本专利技术的一个实施例的真空管上的另一个真空压强测量端的垂直截面图；图10是连接于本专利技术的一个实施例的真空管上的另一真空压强测量端的垂直截面图；图11是本专利技术的另一实施例的垂直截面图；图12是本专利技术的另一实施例的垂直截面图；图13表示根据本专利技术的另一实施例的绝缘开关装置；图14是表示压强P和断路性能/绝缘强度性能之间关系的特性图，其中纵坐标代表断路性能/绝缘强度性能；图15是根据本专利技术另一实施例的用于测量真空压强的方法的示意图。具体实施例方式下面对本专利技术的优选实施例进行详细的说明，根据本专利技术的实施例将参照图1到图15进行详细描述。在此对本专利技术的第一个实施例进行描述。附图1示出了真空管1和真空压强测量端30的截面图，图12示出了通过将可移动导体21旋转安装于主轴20而构成的一绝缘开关装置。通过将两套管3、4连接到一个接地的金属容器2的外周构成了真空管。设置一固定电极5和一可移动电极6，使它们在真空管1内接触或分离以通过电极的接触或分离来打开或关闭。固定电极被固定在套管3上，一个从可移动的电极6延伸出的挠性导体8连接在套管4上。在本专利技术实施例的真空管1中，电流流过的路径为从套管3到固定电极5到可移动电极6到挠性导体8到套管4。可移动电极6与一绝缘杆9连接，该绝缘杆9通过波纹管10固定于金属容器2。标号11代表一弧形罩，用以防止一电弧A与金属容器2接触产生的接地故障。现在参照附图13对真空管1的操作进行说明。图11示出一开关装置，其中由控制机构25操作真空管1。标号30代表一切断弹簧，通过分开设置的倾翻机构释放一加压的绝缘部分31来产生驱动力，该驱动力通过轴22传递到绝缘杆9。结果，绝缘杆向上或向下运动，固定电极5和可移动电极6接触或者分开。标号30表示一磁控管式测量端，它连接在金属容器2的侧平面上。测量端30的结构在图3示出。测量端30由一同心电极32和线圈36构成，线圈36产生围绕同心电极32外围的磁场。同心电极32由一圆柱状外电极33和一内电极34组成，内电极34刺穿了外电极。外电极33和内电极34由绝缘部分31隔开。如图4所示，可以用一环状永久磁体37代替线圈36。另外，永久磁体的磁极N极和S极可以反过来。下面参照图3对测量端30的操作进行说明。由电源电路40向内电极34施加负方向电流，也可使用交流电或电压脉冲。由内电极34释放的电子e受到电场E和线圈36产生的磁场B的Lorentz力的作用，而绕内电极34的外周旋转。旋转电子e与剩余气体碰撞使之电离，产生的阴离子I流入内电极34。电离电流j随剩余气体量而变化，即，随压强而变化。因此，通过确定电阻R两端的电压测量压强。当必须连续地监测压强时，可以操作一继电器打开一示警灯，或根据电阻R两端的电压产生报警声。如图14所示，当压强增加到等于或高于10-4乇时，真空管1的断电性能和绝缘性能迅速地被破坏。在此实施例中指出的真空压强测量端30一直到近似10-6乇都是可以检测的，因此对于监测真空压强足够有效。在此对本专利技术的实施例的优点进行描述。因为接地的金属容器2设有测量端30，所以用于测量端30的电源电路可以与主电路13分开。因此可以避免主电路13的波动引起的操作故障，从而提高了开关装置的可靠性。因为信号直接从电阻R传递到测量装置或继电器电路，测量系统的尺寸可以较小并被简化。根据本专利技术，测量端30直接固定于金属容器2。因此，与现有技术相比，测量端通过绝缘管固定，进入真空管1的电子很少，从而可避免破坏真空管1的断路性能和绝缘性能被破坏。图5示出一磁控管的例子，它利用陶瓷的镀金属部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空绝缘开关装置，包括：一由金属制成的接地真空容器；一固定电极，其与主电路相连且通过一绝缘体布置在所述真空容器中；一可移动电极，其与所述固定电极面对，所述可移动电极在一主轴线处由一支撑件支撑，以便绕该主轴线转动并 且通过改变支撑件的转动角度起断路器、断开器、和接地开关的作用；以及一真空压强测量装置，与所述真空容器相连，用于测量所述真空容器内的压强，其中所述测量装置探测生成于所述测量装置的空心部分中的离子电流，所述测量装置的空心部分与所述真空容 器的压力相连通。

【技术特征摘要】
JP 1998-3-19 069765/981.一种真空绝缘开关装置，包括一由金属制成的接地真空容器；一固定电极，其与主电路相连且通过一绝缘体布置在所述真空容器中；一可移动电极，其与所述固定电极面对，所述可移动电极在一主轴线处由一支撑件支撑，以便绕该主轴线转动并且通过改变支撑件的转动角度起断路器、断开器、和接地开关的作用；以及一真空压强测量装置，与所述真空容器相连，用于测量所述真空容器内的压强，其中所述测量装置探测生成于所述测量装置的空心部分中的离子电流，所述测量装置的空心部分与所述真空容器的压力相连通。2.如权利要求1所述的真空绝缘开关装置，其特征在于，所述真空压强测量装置能够测量在10-4至10-6乇范围内的压强。3.一种真空绝缘开关装置，包括一由金属制成的接地真空容器；一固定电极，其与主电路相连且通过一绝缘体布置在所述真空容器中；一可移动电极，其与所述固定电极面对，所述可移动电极在一主轴线处由一支撑件支撑，以便绕该主轴线转动并且通过改变支撑件的转动角度起断路器、断开器、和接地开关的作用；以及一真空压强测量端，其包括一同心电极和一磁场发生装置，所述同心电极具有一个内电极和一个包围所述内电极的外电极，所述磁场发生装置设置于所述外电极的周围，所述同心电极具有一个处于所述内电极和所述外电极之间的空心部分，并且所述空心部分与所述真空容器的压力相连通。4.一种真空绝缘开关装置，包括一由金属制成的接地真空容器；一固定电极，其与主电路相连且通过一绝缘体布置在所述真空容器中；一可移动电极，其与所述固定电极面对，所述可移动电极在一主轴线处由一支撑件支撑，以便绕该主轴线转动并且通过改变支撑件的转动角度起断路器、断开器、和接地开关的作用；以及一真空压强测量端，其具有一空心部分并且通过一同心电极测量所述真空容器的压强，所述空心部分与所述真空容器的压力相连通，所述真空容器具有一同心电极和一磁场发生装置，所述同心电极包括一个内电极和一个包围所述内电极的外电极，而且该真空压强测量端还具有一磁场发生装置，该磁场发生装置设置于所述外电极的周围。5.如权利要求3所述的真空绝缘开关装置，其特征在于，在所述真空容器中，在所述固定电极和所述可移动电极周围设有一弧形罩；所述同心电极设置在所述真空容器的壁上的一个位置，所述同心电极与所述弧形罩彼此分离。6.如权利要求3所述的真空绝缘开关装置，其特征在于，其还包括一屏蔽装置，以防止在开关所述固定和可移动电极时...

【专利技术属性】
技术研发人员：森田步，夏井健一，谷水彻，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]