一种电隔离器，其包括：本体，贯穿其中限定有孔穴；第一电触头，配置在所述孔穴的第一端处；第二电触头，可移动地配置在所述孔穴的第二端处，所述第二触头构造成可操作地移动穿过所述孔穴，以电连接至所述第一触头或者与所述第一触头分离；和至少两个凹状电场控制屏蔽，在所述孔穴的相应端部处并围绕所述孔穴固定至所述本体，使得所述屏蔽相对于所述孔穴横向定位，并且每个凹状屏蔽的开放端朝向彼此。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电隔离器和相关联的电气开关。
技术介绍
在本说明书中对任何在先出版物(或者从其得到的信息)或者对任何已知事项的提及并不是而且也不应该认为是承认或者认可或者以任何形式暗示所述在先出版物(或者从其得到的信息)或者已知事项形成本说明书所涉及的领域中的公知常识的一部分。在电气工业中使用六氟化硫(SF6)气体作为用于高电压断路器、开关设备和其它电气设备的气态介电介质是已知的。然而，SF6气体绝缘的开关由于SF6的温室气体效应(大约是CO2的23，900倍)而不再是优选的。另外，并入有SF6气体的开关需要密封，而这种密封的开关通常招致较高的维修成本，以确保在开关的寿命期中的恰当操作。另一问题是最近引入的与这种开关相关联的报告要求，它要求开关装置每年接受检查以确定是否有任何泄露，并且必须报告泄露。这种报告给任何这种开关装置的操作员造成显著的负担。通常有两种电气开关在中等电压下使用。第一种类型是故障接通和负载分断开关。这种开关的典型应用是架空线路负载分断开关和环网柜(RMU)中的负载分断开关。第二种类型是故障接通和故障分断开关。这些开关的典型应用是环网柜(RMU)电路分断器，例如室内金属封装开关设备，或者类似物。电气隔离开关通常包括三个主要部件，即断续器、隔离器和用于致动断续器和隔离器的机构。真空断续器是一种广泛用于没有SF6的广范围电气开关中的断续器。它们的设计在本领域中是众所周知的，然而它们不适于用作隔离器，原因是存在于开放的触头之间的非常高的内部电场强度，以及以下事实，即，作为内部电场的形状的结果，最高电应力发生在导电的触头表面处。由其操作引起的表面不完整性和小粗糙性将导致所谓的“应力集中源”，其将导致这种真空断续器的隔离能力的退化，通常在比设计电压低的电压处导致闪络。非持续性破坏性放电(NSDD)也是这种真空断续器的一个问题。NSDD的这种现象通常是部分地由真空开关触头材料中的杂质引起的。参考乌克兰99053，Sevastopol,Vakulenchuka Str., 22, Tavrida Electric 公司的 A.M.Chaly, L.V.Denisov, V.N.Poluyanov,1.N.Poluyanova [^‘Peculiarities of non-sustained disruptivedischarges at interruption of cable/line charging current，，。由于这些原因，通常有必要使用与真空断续器串联的隔离器来提供安全的隔离手段。—些电气开关需要制作到故障线路上，然后分断短路故障电流，而另一些开关只需要分断负载电流。故障电流的接通和分断，或者负载电流的分断，可以通过任意适当的断续器来进行，比如真空断续器、固态电子断续器或者鼓风断续器。其它技术也可以是适当的。然而，所有这些已知断续器都需要附加的隔离器，其能够可靠地耐受可能在使用中出现的最大电压，以提供安全隔离。 存在若干与不同类型的隔离器有关的现有技术文献。例如，美国专利N0.4，484，044教导了一种负载开关，其包括与空断开关串联的真空开关。真空开关包括固定电极、附接至沿轴向可移动的控制杆的一端的可动电极和对控制杆施加趋于分离电极的弹性作用力的保持弹簧。空断开关包括圆锥形的阳性触头和成形为允许阳性触头插入其中的相向阴性触头。阳性触头具有较大直径基部，其附接至控制杆的另一端，并与控制杆形成一台阶。阴性触头具有弹簧加载锁定突起和止动部，所述弹簧加载锁定突起用于可释放地接合阳性触头的台阶，所述止动部用于对控制杆施加作用力，其足以在阳性触头与阴性触头接合后抵靠止动部移动时闭合真空开关的电极。阴性触头的锁定突起的弹簧加载、阳性触头的形状以及保持弹簧的弹簧常数选择成使得在阳性和阴性触头接合期间对控制杆的作用力不足以闭合真空开关的电极，而在这些触头的分离期间对控制杆的作用力发挥作用以在阳性触头的释放前完全分离真空开关的电极。这是现有技术隔离器的一种典型设计，如图1所示(美国专利N0.4，484，044的图3)。它由移动触头12、固定触头7和隔离距离L构成。这种类型的隔离器使用在中等电压电气开关设备中，在空气中和在SF6中。SF6隔离器大大地小于空气绝缘装置，因为SF6气体具有空气的2.5倍的介电强度，因此SF6绝缘装置通常在每个线性维度上是空气绝缘装置的尺寸的40%，得到可能只占空气绝缘装置的体积的10-20%的装置。然而，这些隔离器具有在空气中需要大隔离距离的缺点，如从图2所附的电场图可以看出的。图2示出了图1的隔离器的电场图。可以看出，对于172_的隔离距离L，推定的最大电应力将是2，800伏特/mm。因此，由于空气具有3，000伏特/mm的击穿应力，这意味着172mm是能够提供来使该配置用作隔离器的最小分离距离。相似地，美国专利N0.3，598，939涉及一种隔离开关，其具有提供面对彼此的大致光滑表面的大金属电极，并且电极中的至少一者借助于其固定至的移动托架是可移动的。处于开放间隙位置的电极在切换电压浪涌、脉冲电压时具有比较高的耐受或者绝缘强度，并且具有比较小的间隙空间。托架为接触两电极进行的移动对应于开关的闭合位置，而托架为分断电极之间的接触进行的移动对应于开放位置。在后一位置中，在电极之间的间隙中形成大致均匀的静电场。美国专利N0.3，624，322公开了一种隔离开关，其采用半球型电极屏蔽激励部分，这些部分安装在一对倾斜绝缘体支柱的顶部上。支柱借助于转子轴承安装至支承框架，所述转子轴承在被适当的机构旋转时，使绝缘体支柱的顶部在一圆形路径中移动。联接机构被采用并响应于支柱沿第一方向的旋转来使开关配置的叶片和钳口电接触，并响应于支柱沿第二方向的旋转撤回叶片和钳口来断开接触。所采用电极的光滑表面在该第二情况中彼此面对，并提供一开放间隙状态，其在相对表面之间形成大致均匀的静电场。美国专利N0.3，592，984描述了一种隔离开关，其具有球形、椭圆形、环形或者扁球形电极和可伸缩的开关叶片。处于开放间隙位置的电极在切换电压浪涌、脉冲电压时具有比较高的耐受强度，并且具有比较小的间隙空间。可伸缩开关叶片为接触两电极进行的伸展对应于开关的闭合位置，而开关叶片向电极之一中的回缩对应于开放位置。在后一位置中，开放间隙在电极之间形成，并且在该间隙中形成大致均匀的静电场。这具有的优点是，开关开放间隙能够做成大致短于从电极到地面的距离，并仍然确保任何闪络将处于电极与地面之间而不是横跨开关开放间隙。美国专利N0.5，237，137在用于金属包覆、压缩气体绝缘的高电压开关设备的隔离开关中教导了一种包含被可旋转地支承的操作杆配置的机械控制单元。操作杆配置自动地锁定在一中性位置中，并保持辅助接触销，直到它被连接至主接触销的引导表面释放为止。辅助接触销的配合触头也是弹簧加载的，并在最初被释放稍后跟随该辅助接触销，同时维持等电位连接。美国专利N0.4，591，680提供了一种隔离开关，其适合于电气地隔离和连接在多数情况下处于低负载状态下的气体绝缘封装交换站的部件，其中一固定接触构件设置有中心在后触头，其终止于一接触构件中。它被一圈额定电流指状物和一固定触头屏蔽电极同轴地包围。可移动接触构件的中心接触杆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.07 AU 20109030241.一种电隔离器，包括: a)本体，贯穿其中限定有孔穴； b)第一电触头，配置在所述孔穴的第一端处； c)第二电触头，可移动地配置在所述孔穴的第二端处，所述第二触头构造成可操作地移动穿过所述孔穴，以电连接至所述第一触头或者与所述第一触头分离；和 d)至少两个凹状电场控制屏蔽，在所述孔穴的相应端部处并围绕所述孔穴固定至所述本体，使得所述屏蔽相对于所述孔穴横向定位，并且每个凹状屏蔽的开放端朝向彼此。2.如权利要求1所述的电隔离器，其中，所述本体由实心介电绝缘材料制成。3.如权利要求1或2中任一项所述的电隔离器，其中，所述孔穴是管状的。4.如权利要求1-·3中任一项所述的电隔离器，包括滑动触头，用于在所述孔穴中将所述第一触头连接至所述第二触头。5.如权利要求1-4中任一项所述的电隔离器，包括构造成致动所述第二触头穿过所述孔穴与所述第一触头接触或者脱离接触的机构。6.如权利要求1-5中任一项所述的电隔离器，其中，所述本体包括外部导电屏蔽。7.如权利要求6所述的电隔离器，其中，所述外部导电屏蔽包括导电漆或者喷射的金属涂层。8.如权利要求6或7中任一项所述的电隔离器，其中，所述外部导电屏蔽在使用中是接地的。9.如权利要求1-8中任一项所述的电隔离器，其中，所述屏蔽构造成修改所述孔穴中的电场，以由此在所述触头之间维持期望的电应力分布。10.一种电隔离器，包括: a)本体，贯穿其中限定有孔穴； b)第一电触头，配置在所述孔穴的第一端处； c)第二电触头，可移动地配置在所述孔穴的第二端处，所述第二触头构造成可操作地移动穿过所述孔穴，以电连接至所述第一触头或者与所述第一触头分离；和 d)至少两个电场控制屏蔽，从所述孔穴的相应端部向外延伸。11.如权利要求10所述的电隔离器，其中，所述本体由实心介电绝缘材料制成。12.如权利要求10-11中任一项所述的电隔离器，其中，所述孔穴是管状的。13.如权利要求10-12中任一项所述的电隔离器，包括滑动触头，用于在所述孔穴中将所述第一触头连接至所述第二触头。14.如权利要求10-13中任一项所述的电隔离器，包括构造成致动所述第二触头穿过所述孔穴与所述第一触头接触或者脱离接触的机构。15.如权利要求10-14中任一项 所述的电隔离器，其中，所述本体包括外部导电屏蔽。16.如权利要求15所述的电隔离器，其中，所述外部导电屏蔽包括导电漆或者喷射的金属涂层。17.如权利要求15或16中任一项所述的电隔离器，其中，所述外部导电屏蔽在使用中是接地的。1...
【专利技术属性】
技术研发人员：BA沃森，
申请(专利权)人：西门子有限公司，
类型：
国别省市：
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