用于测量功率开关装置中的导体处的电压电势的测量装置和相应的功率开关装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测量在经封装的功率开关装置(12)中的导体(18)处的电压电势的电压电势测量装置，其中，导体(18)的至少一个部段被场控制部件(24)、尤其是场控制电极(22)包围，该电压电势测量装置具有用于与导体(18)电容耦合的测量电极(30)。规定的是，测量电极(30)布置在场控制部件(24)外部，并且场控制部件(24)在测量电极(30)的高度上被至少一个开孔(32)贯穿。本发明专利技术还涉及一种相应的经封装的功率开关装置(12)。功率开关装置(12)。功率开关装置(12)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量功率开关装置中的导体处的电压电势的测量装置和相应的功率开关装置


[0001]本专利技术涉及一种用于测量在经封装的功率开关装置内部的导体处的电压电势的电压电势测量装置，其中，导体的至少一个部段被实质上的场控制部件、尤其是场控制电极包围，该电压电势测量装置具有用于与导体电容耦合的测量电极。
[0002]本专利技术还涉及一种相应的经封装的功率开关装置。

技术介绍

[0003]功率开关装置(断路器)接通或断开高电压和高电流的电流路径。电流和电压通过电流互感器或电压互感器来测量。导体(初级导体)处的电压电势的测量通过该导体和测量电极之间的电容耦合来进行。为此，测量电极必须紧邻该导体地布置。封装的导电的壳体部件屏蔽了导体的电场。场控制部件、诸如外壳接地(Dead
‑
Tank)开关设备的高压套管的控制电极，也产生屏蔽影响。因此，也不能将测量电极安装在例如用于电流互感器的这样的安装位置处。因此，在许多情况下，测量电极被嵌入填充有绝缘气体的开关壳体中，从而处于紧邻导体。因此，导体的电场可以不受影响地作用于测量电极。
[0004]文献DE 198 30 067 C1示出了一种电压电势测量装置，该电压电势测量装置用于测量在设计为压力气体断路器的经封装的功率开关装置内部的被称为电流路径的导体处的电压电势，其中，导体的至少一个部段被以屏蔽电极形式的外部轮廓包围，该电压电势测量装置具有用于与导体电容耦合的测量电极。
[0005]在这种功率开关装置的当前的实施方式中，场控制部件被设计为基本上套筒形的场控制电极。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种用于测量在经封装的功率开关装置内部的导体处的电压电势的电压电势测量装置以及一种相应的经封装的功率开关装置，所述电压电势测量装置和经封装的功率开关装置为测量电极开辟了新的安装可能性、尤其是能够简单地安装测量电极的安装可能性。
[0007]根据本专利技术，上述技术问题通过独立权利要求的特征来解决。
[0008]本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
[0009]在根据本专利技术的用于测量在经封装的功率开关装置内部的导体处的电压电势的电压电势测量装置中，其中，导体的至少一个部段被场控制部件包围，该电压电势测量装置具有用于与导体电容耦合的测量电极，规定的是，测量电极布置在场控制部件外部，并且场控制部件在测量电极的高度上被至少一个开孔贯穿。所述开孔是一种窗口并且在导体和测量电极之间形成用于场线的通道。所述场线形成电容器的电极。以这种方式，尽管存在场控制部件，也可以实现导体和测量电极之间的电容耦合。场控制部件优选地是场控制电极、尤其是基本上套筒形的场控制电极。
[0010]通过这些措施得到对于测量电极的新的安装可能性。以这种方式，即使在对流过导体的电流进行电流测量的附近，也可以使得能够测量电压电势。
[0011]根据本专利技术的一种优选的实施方式，测量电极环形地设计，并且场控制部件在测量电极的高度上被多个周向地分布的开孔贯穿。用于测量导体处的电压电势的、环绕导体的环形测量电极已被证明是可靠的。
[0012]根据本专利技术的另一种优选的实施方式，封装至少在测量电极的高度上被设计为周向地围绕场控制部件的高压绝缘体。高压绝缘体通常由陶瓷材料或GFK
‑
硅
‑
复合材料(GFK
‑
Silikon
‑
Composite
‑
Material)制成。
[0013]功率开关装置(简称：断路器)通常在其高压套管中具有这种高压绝缘体。与此相应地，在该测量装置中测量在经封装的功率开关装置的高压套管的区域中的导体处的电压电势。在那里也有利地测量流过导体的电流。
[0014]在此，测量电极尤其也布置在高压绝缘体外部。该高压绝缘体是一种介电窗口并且在导体和测量电极之间形成用于场线的通道。测量电极可以以特别简单的方式安装在高压绝缘体外部。
[0015]根据本专利技术的另一种优选的实施方式，场控制部件直接连接到功率开关装置的开关壳体上。开关壳体和场控制部件的这样的布置在多种功率开关装置中给出。
[0016]有利地规定，以下部件中的至少两个部件同轴地定向，该部件包括导体、场控制部件和测量电极。高压绝缘体也经常与之同轴地定向。这样的布置经常在高压套管中给出。
[0017]在根据本专利技术的经封装的功率开关装置中，该功率开关装置具有(i)开关单元、(ii)与该开关单元电连接的导体、(iii)封装、(iv)场控制部件和(v)用于测量导体处的电压电势的测量电极，规定了，测量电极布置在场控制部件外部，并且场控制部件在测量电极的高度上被至少一个开孔贯穿。
[0018]换句话说，在该功率开关装置中实现前面提及的、用于测量在经封装的功率开关装置内部的导体处的电压电势的电压电势测量装置。
[0019]在此，根据本专利技术的经封装的功率开关装置的一种设计方案规定，测量电极环形地设计，并且场控制部件在测量电极的高度上被多个周向地分布的开孔贯穿。
[0020]在根据本专利技术的经封装的功率开关装置的另一种设计方案中规定，封装至少在测量电极的高度上被设计为周向地围绕场控制部件的高压绝缘体，其中，测量电极优选地也布置在高压绝缘体外部。
[0021]在此优选地规定，场控制部件直接连接到容纳开关单元的、功率开关装置的开关壳体上。
附图说明
[0022]结合下面对结合附图详细阐述的实施例的描述更清楚且更明晰地理解上面描述的本专利技术的特点、特征和优点以及其实现方式。在此在附图中：
[0023]图1以截面图示出了根据本专利技术的实施方式的连接到开关壳体上的、经封装的功率开关装置的高压套管，和
[0024]图2示出了布置在高压套管这部分中的场控制电极。
具体实施方式
[0025]图1以截面图示出了经封装的功率开关装置12的连接到开关壳体10的部分。经封装的功率开关装置12的这部分是高压套管14。由开关壳体10所示的部分是基本上圆柱形的支座并且在其头端具有开孔16，导体18可以通过该开孔从开关壳体10中引出并且引入到高压套管14中。
[0026]在这样的功率开关装置12的情况下，开关壳体10容纳一个或多个(此处未示出的)开关单元。所示的开关壳体10的圆柱形支座和导体18同轴地布置，即位于共同的轴线20上。
[0027]设计为基本上套筒形的场控制电极22的场控制部件24与开关壳体10的所示部分的头端法兰连接，该场控制部件在导体18的部段A中全面地围绕导体18。套筒形的场控制电极22然后在其侧被优选陶瓷的高压绝缘体26全面地围绕，该高压绝缘体形成高压套管14的一部分。场控制电极22和高压绝缘体26也相对于轴线20同轴地定向。开关壳体10和高压绝缘体26是经封装的功率开关装置12的封装28的一部分。
[0028]环形测量电极30在部段A的高度h上围绕高压绝缘体26。设计为场控制电极22的场控制部件24本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量在经封装的功率开关装置(12)内部的导体(18)处的电压电势的电压电势测量装置，其中，所述导体(18)的至少一个部段(A)被场控制部件(24)、尤其是场控制电极(22)包围，所述电压电势测量装置具有用于与所述导体(18)电容耦合的测量电极(30)，其特征在于，所述测量电极(30)布置在所述场控制部件(24)外部，并且所述场控制部件(24)在所述测量电极(30)的高度上被至少一个开孔(32)贯穿。2.根据权利要求1所述的电压电势测量装置，其特征在于，所述测量电极(30)环形地设计，并且所述场控制部件(24)在所述测量电极(30)的高度上被多个周向地分布的开孔(32)贯穿。3.根据权利要求1或2所述的电压电势测量装置，其特征在于，封装(28)至少在所述测量电极(30)的高度上被设计为周向地围绕所述场控制部件(24)的高压绝缘体(26)。4.根据权利要求3所述的电压电势测量装置，其特征在于，所述测量电极(30)也布置在所述高压绝缘体(26)外部。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电压电势测量装置，其特征在于，所述场控制部件(24)直接连接到所述功率开关装置(12)的开关壳体(10)上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电压电势测量装置，其特征在于，以下部件中的至少两个部件同轴地定...

【专利技术属性】
技术研发人员：T希尔克，
申请(专利权)人：西门子能源全球有限公司，
类型：发明
国别省市：