【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管的开关设备以及这种波纹管在开关设备中的使用。
技术介绍
1、在低压、中压、高压开关设备中使用真空开关管。在真空开关管中，真空开关管的从移动接触杆到固定壳体的过渡通常通过金属波纹管以真空密封或气密的方式密封。在此，金属波纹管的一个端部焊接在真空开关管的法兰处，并且另一个端部焊接在移动接触杆处。例如在2019.06.13的de 10 2017222 413 a1(西门子股份公司)的图3中示出了这样的波纹管80。
2、波纹管通常被设计为用于vsr的几千个到几百万个的开关周期。因此，波纹管的使用寿命影响真空开关管的使用寿命。这种金属波纹管由于vsr的开关循环(即触点的连续变化的断开和闭合)而老化，这意味着波纹管的变化的压缩和拉伸。在此，在负载变化时，波纹管的最高负荷特别是出现在波纹管的端部或最后的波纹处。
3、例如由于接触杆的不良引导、水平安装位置处的地球重力以及真空开关管在增大的环境压力(>1bar直到几bar)下的运行引起的波纹管上的横向力，导致波纹管的横向偏转，这进一步使波纹管的使用寿命缩短。
4、延长波纹管的使用寿命的一种可能性是使用较厚的材料对波纹管进行机械强化。然而，只能在有限的范围内使用较厚的波纹管材料，因为使用较厚的波纹管材料使所需要的波纹管的柔性降低。虽然由于使用较厚的材料而导致的波纹管柔性的降低可以通过增加波纹的数量至少部分地进行补偿，但是较长的波纹管导致vsr的较大的结构长度，这是不期望的。
1、因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种改进的具有波纹管的开关设备。
2、上述技术问题通过权利要求1的特征来解决。开关设备具有至少一个波纹管，波纹管由低碳的镍铬钼铌合金制成。在此，开关设备特别是可以是中压或高压开关设备。开关设备可以是外壳带电开关设备外壳接地开关设备或者也可以是气体绝缘的开关设备(gasisolierteschaltanlage＝gis)，特别地是1相或3相gis。
3、上述技术问题的另外的解决方案通过权利要求6的特征来实现。在此，在开关设备中使用由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管。在此，开关设备特别是可以是中压或高压开关设备。
4、通过使用低碳的镍铬钼铌合金，优选材料编号为2.4856/en、材料名称为nicr22mo9nb/uns n06625/alloy 625(合金625)的低碳的镍铬钼铌合金，作为开关设备中的波纹管材料，可以提高“弯曲刚度(knicksteifigkeit)”(即抵抗横向偏转的阻力)，并且延长波纹管的机械使用寿命。因此，在开关设备中以真空密封或气密方式应用(例如移动接触杆的真空密封或气密的盖引导穿过)的情况下，可以使用不超过传统的波纹管的长度的波纹管。
5、在使用这种材料时，同样可以使用其它通常应用的设计参数，例如波纹的数量、波纹形状、总波纹直径、波纹深度(在波峰和波谷测量的直径的差)、所使用的材料、材料的壁厚、波纹管的引导或波纹管的长度；在此，可以对各个设计参数的有效性进行不同的加权/描述
6、本专利技术的一个方面在于，使用低碳的镍铬钼铌合金作为开关设备波纹管的材料。根据本专利技术的一种优选的设计方案，为此，使用材料编号为2.4856/en、材料名称为nicr22mo9nb/uns n06625/alloy 625的镍铬钼铌合金，其中，材料编号2.4856由如下组成：2＝材料主组“有色重金属”；48＝类别号；56＝计数编号(norm(欧洲标准)；uns＝unified numbering system for metals and alloys(金属和合金统一编号系统))。材料编号为2.4856的低碳的镍铬钼铌合金例如以品牌名称进行销售。
7、低碳的镍铬钼铌合金具有明显高于传统上用于开关设备的波纹管材料的疲劳强度。因此，本专利技术与传统上用于开关设备的波纹管材料、现在通常是不锈钢、特别是材料编号为1.4404的不锈钢有本质区别。这种传统上使用的不锈钢材料属于材料主组1“钢”，而现在根据本专利技术提出的材料现在属于材料主组2“有色重金属”。
8、本专利技术的一个优点在于，使用特殊的波纹管材料，从而在波纹管的长度尽可能短或者开关设备配备有波纹管的情况下实现长的机械使用寿命。该优点在较高的环境压力(>1bar)下特别明显，其中，可以在所有运行压力下应用由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管。
9、本专利技术的另一个方面在于，在开关设备中，例如在真空开关管中和/或在封装壳体中，使用低碳的镍铬钼铌合金。
10、研究表明，低碳的镍铬钼铌合金由于其特殊的机械性能而非常适合用于真空应用，特别是也非常适合用于具有高压力差的真空应用。
11、本专利技术的有利的设计方案和扩展方案在从属权利要求中给出。在此，根据本专利技术的设备也可以相应于从属的使用权利要求地进行扩展，反之亦然。
12、按照根据本专利技术的开关设备的一种优选的设计方案，镍铬钼铌合金是材料编号为2.4856的合金。
13、按照根据本专利技术的开关设备的一种优选的设计方案，开关设备具有真空开关管，该真空开关管具有由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管，其中，波纹管用于相对于真空开关管的环境压力对真空开关管的真空进行密封。在此，波纹管不仅可以伸入到真空开关管的开关室中，而且可以从真空开关管的壳体向外突出。例如，在真空开关管的开关室的内部，因此在波纹管的第一侧，可以存在大约10-7bar的真空，并且在开关室的外部，因此在波纹管的另一侧，可以存在处于大气压力下或者为了提高介电强度而处于超压下的流体(例如空气或保护气体、例如六氟化硫)；在此，超压可以为3至4bar或者甚至高达10bar。由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管即使在这些极端条件下，也具有比传统上使用的材料显著更长的使用寿命。
14、按照根据本专利技术的开关设备的一种优选的设计方案，开关设备具有封装壳体，该封装壳体具有由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管，其中，波纹管用于相对于大气压力下的外部空气对封装壳体中的流体进行密封。封装壳体中的流体例如可以是空气或诸如六氟化硫的保护气体。在此，波纹管不仅可以伸入到封装壳体的内部，而且可以从封装壳体向外突出。例如，在封装壳体的内部，因此在波纹管的第一侧，可以存在处于大气压力下或者处于高达10bar的超压下的流体，并且在封装壳体的外部，因此在波纹管的另一侧，可以存在大气压力。
15、在此，封装壳体可以包围一个或多个真空开关管。在此，不仅可以在封装壳体上，而且可以在一个或多个真空开关管上，安设有由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管。如下的设计方案是可能的，在该设计方案中，封装壳体包围单个vsr，其中，封装壳体和vsr相应地具有带有波纹管的单个套管(或者说引导穿过)。另一个设计方案是可能的，在该设计方案中，封装壳体包围数量n个vsr(n为自然数)、特别是三个vsr，其中，封装壳体具有n个具有波纹管的套管，并且vsr相应地具有单个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种开关设备(100)，
2.根据权利要求1所述的开关设备(100)，
3.根据上述权利要求中任一项所述的开关设备(100)，所述开关设备具有真空开关管(1)，所述真空开关管具有由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管(12)，其中，波纹管(12)用于相对于所述真空开关管(1)的环境压力(20)对所述真空开关管(1)的真空进行密封。
4.根据上述权利要求中任一项所述的开关设备(100)，所述开关设备具有封装壳体(30)，所述封装壳体具有由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管(22)，其中，波纹管(22)用于相对于大气压力下的外部空气对所述封装壳体(30)中的流体(20)进行密封。
5.根据权利要求4所述的开关设备(100)，
6.一种至少一个波纹管(12，22)在开关设备(100)中的使用，所述波纹管由低碳的镍铬钼铌合金制成。
7.根据权利要求6所述的使用，其中，波纹管(12)用于相对于所述开关设备(100)的真空开关管(1)的环境压力(20)对所述真空开关管(1)的真空进行密封。
8.根据权利要求7所述的
9.根据权利要求6或7所述的使用，其中，波纹管(22)用于相对于大气压力下的外部空气，对所述开关设备(100)的封装壳体(30)中的流体进行密封。
10.根据权利要求9所述的使用，其中，在所述开关设备(100)的移动接触杆(9)处使用波纹管(12)。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的使用，其中，所述镍铬钼铌合金是材料编号为2.4856的合金。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种开关设备(100)，
2.根据权利要求1所述的开关设备(100)，
3.根据上述权利要求中任一项所述的开关设备(100)，所述开关设备具有真空开关管(1)，所述真空开关管具有由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管(12)，其中，波纹管(12)用于相对于所述真空开关管(1)的环境压力(20)对所述真空开关管(1)的真空进行密封。
4.根据上述权利要求中任一项所述的开关设备(100)，所述开关设备具有封装壳体(30)，所述封装壳体具有由低碳的镍铬钼铌合金制成的波纹管(22)，其中，波纹管(22)用于相对于大气压力下的外部空气对所述封装壳体(30)中的流体(20)进行密封。
5.根据权利要求4所述的开关设备(100)，
6.一种至少一个波纹管(12，22)在开关设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·巴茨，S·吉雷，F·格拉斯科夫斯基，T·海因茨，K·沙赫特施奈德，C·施蒂勒，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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