專利名稱：用于受限制的兩個接觸電極的斷路器管開關裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于受限制的兩個接觸電極的電弧控制腔室的傳動裝置，尤其是在高壓設備的斷路器或開關中。
背景技術：
許多類型的傳動裝置(gear)包括:與接觸支架結合在一起的絕緣蓋，接觸電極在所述接觸支架中滑動且所述接觸支架環繞所述電極。這種絕緣蓋的主要功能是確保電極維持在相同的軸上，從而減小接觸的打開和關閉操作的困難。由于重力能夠引起它們的凹陷，它們通常用于在水平軸上放置的電極。然而，在容積中遇到了受限于蓋的具體的困難。通過從一個電極至其他電極的電流的流動產生的加熱首先限制了能夠通過裝置的標稱電流。當打開接觸電極時，使得這種情況更加困難，這是因為電弧短暫地發生并在環繞電弧的空氣中產生大量的熱以及相當大量的額外壓力，這能夠引起蓋的爆炸。一個已知的措施包括:在電極的后面配置有開口，所述開口用于在過高壓力下來排出氣體，所述過高壓力為當打開接觸時，通過電弧所產生。然后熱氣返回至環繞電極且圍繞蓋的容積中。
發明內容
本發明的第一個目的是當傳動裝置處于普通運轉時限制電極的發熱，閉合它們的接觸器，盡管由蓋產生了該限制。本發明提供電弧控制腔室傳動裝置，包括:兩個接觸電極，所述接觸電極能在閉合位置和打開位置之間移動；兩個接觸支架，所述接觸支架支撐所述電極；以及蓋，所述蓋將所述接觸支架連接在一起且環繞所述電極的面向部分(facing portion);所述蓋包括主絕緣部分和兩個軸環，所述軸環將主部分的端部連接至所述接觸支架，所述傳動裝置的特征在于:所述軸環提供有開口，所述開口引起在所述蓋內的內部容積，所述電極的所述面向部分在所述內部容積中延伸至與在所述蓋外部且環繞所述內部容積的外部容積形成連通。通過所述軸環形成所述開口，所述軸環可由易于加工的導電材料制成，從而允許通過蓋發生空氣對流，且因此在蓋內部連續地將來自外部蓋的較冷氣體再生成熱氣。需要強調的是通過軸環而不是通過蓋的主部分的開口的布置產生顯著的優勢:通過通常由金屬制成的給定的軸環的機械加工，或在通過成形或通過其他方法的軸環的制造期間中的任一種，在軸環中容易地制造開口，而無論軸環是否由金屬或聚合物或混合材料制成，同時由于在設計的軸環中易于得到更大的自由度而持足夠的機械強度，然而，由于蓋是較薄的圓柱體且為受限制的容積的中心給出通道，在蓋的主部分中制造孔似乎是更好的方法，實際的結果卻是產生了更大的不利，這是因為蓋的主部分是最弱的部分且由于其通常由絕緣纖維制成:在此處鉆孔必然影響蓋作為整體的機械強度，由于已經被機械加工切斷的蓋的纖維促進了用于電子流的路徑而影響蓋的絕緣強度。
上述排出熱氣的情況下似乎是另一困難，通過電弧產生的所述熱氣進入環繞蓋的容積:該氣體存在由開口進入蓋限定的容積的風險以及在電極之間由于空氣的高等離子體含量重新引起待擊打的電弧的風險。然而，在本發明的優選的實施方式中通過掩蔽用于熱氣流動的開口可避免這種情況，如果開口在軸環中的蓋的端部處，這可是簡單的，如果利用需要指定環繞容積的在與電極之間的連接部對準的蓋的中心內的開口，這將是更加困難的。在相應的優選的實施方式中，軸環的目的是提供有在徑向方向上凸出的且通過排出熱氣分離相鄰容積的開口的連續分隔部，因此遮蔽所述開口:幾乎沒有熱氣干擾環繞蓋的容積，于是所述氣體沒有穿過蓋的機會。本發明可改進每個其他方面。如果每個軸環包括支撐環和內部部分(insideportion)，所述支撐環在相應所述接觸支架上，所述內部部分用于支撐所述蓋的主部分，所述連續分隔部連接至所述支撐環，且所述開口在所述分隔部和所述內部部分之間延伸；前套管可連接至所述連續分隔部切環繞所述內部部分，然后所述開口也在所述內部部分和所述前套管之間延伸:所述前套管有助于為所述開口提供更好的遮蔽，同時增強所述傳動裝置的絕緣強度。在便利的構造中，內里部分(inner portion)被布置為所述連續分隔部(通過不同的方式，例如螺絲)且開口在形成于所述連續分隔部上的調整片(tab)之間延伸，且所述內里部分倚靠所述調整片。每個前套管在自由端處可包括朝向所述蓋的主部分凸出的圓形卷邊。在優選的布置中，每個接觸支架包括外邊緣，所述外邊緣界定了用于氣體遠離相應電極的后端的開口的流動路徑，所述邊緣朝向所述連續分隔部和所述軸環向外打開，所述軸環包括連接至所述連續分隔部且在一端環繞所述外部邊緣的每個后套管。這種配置能夠當電弧形成時，阻礙來自所述電極的熱氣通過所述連續分隔部且偏離所述蓋和所述電極之間的連接區域。所述軸環的內里部分還承載有相應的場電極，所述場電極環繞所述接觸電極，且所述開口在所述接觸電極和所述場電極之間延伸。在優選的布置中，能夠提高對流的質量，所述開口占據一個所述軸環的銳角部分以及另一個軸環的銳角相反的部分。
以下，將參照下列附圖詳細描述本發明:圖1示出了在打開狀態下接觸的本發明的第一實施方式；圖2示出了該實施方式的變型；圖3為軸環的透視圖；以及圖4為在閉合狀態下接觸的本發明的視圖。
具體實施例方式首先，參照圖1至4。電弧控制腔室包括:移動接觸電極I以及在同一軸上的靜止接觸電極2。通過靜止接觸支架(3和4)支撐電極(I和2)，具體地，所述接觸支架(3和4)分別包括各自的襯套(5或6),在所述襯套(5或6)中嚙合有相應的電極(I或2)且提供有用于與所述電極(I或2)形成電氣連接的彈片(7或8)。所述接觸支架(3和4)在其后部中包括通道(9和10)，所述后部通向所述襯套(5和6)內的腔室，然后經由其他通道(11和12)通過所述襯套(5和6)通向在內部上的襯套(5和6)和在外部上的圓柱形邊緣之間延伸的環形腔室(13和14)，所述接觸支架(3和4)進一步包括在背面的至所述襯套(5和6)的連接部(17和18)，但是在前面打開，即朝向對側的電極(2或I)。整件開關裝置(switchgear)位于箱中(未示出)。氣體成分通常為六氟化硫SF6或一些其他高度絕緣氣體。電極(I和2)存在外部接觸部分(19和20)和被外部部分(outer portion)環繞的內里接觸部分(21和22)，當設備打開時，內里接觸部分(21和22)比外部部分維持更長久的彼此接觸，且當接觸打開時，在內里接觸部分(21和22)之間擊打出電弧23。環繞所述內部接觸部分(21和22)且界定所述電弧23絕緣材料的噴弧噴嘴(arc-blast nozzle) 24將所述電極(I和2)連接在一起。通過常規方法噴射電弧23，例如最初在所述襯套5的分隔部26和所述移動電極I之間的壓縮腔25內含有的氣體的膨脹并朝向所述電極I的前面噴射，一旦壓縮達到足夠用于打開配備在所述開口 27中的止回閥28時，所述電弧23經由開口 27通過所述電極的側壁。電極(I和2)通過具有圓柱形狀的主部分30和分別緊固至所述接觸支架(3和4)的兩個軸環(31和32)的蓋而居中。所述主部分30為絕緣體，而所述軸環(31和32)可由導電材料制成；軸環(31和32)差不多是完全相同的。它們各自包括與襯套(5或6)連接的支撐環(33或34)，繞所述支撐環(33或34)延伸且在徑向方向(垂直于電極(I或2)的軸)凸出超過所述主部分30的平面連續分隔部(35或36)，從所述連續分隔部(35或36)的外邊緣朝向另一軸環(32或31)延伸的圓柱形前套管(37或38)，以及同樣圓柱形且相對于所述前套管從所述連續分隔部(35或36)的外邊緣向后延伸且環繞非常接近所述分隔部(35或36)的所述襯套(15或16)的端部的后套管(39或40)。調整片(41或42)(參見圖3)在所述前套管37旁邊從連續分隔部(35或36)凸出且有助于制成所述軸環(31或32)的內里部分(43或44)。在這些內里部分(43和44)中卷曲所述蓋29的主部分30的端部。通過螺絲(59或60)使內里部分(43或44)與連續分隔部(35或36)聯合起來，所述蓋29為單獨的一件。每個內里部分(43或44)還支撐有場電極(45或46)，所述場電極(45或46)環繞所述接觸電極(I或2)而不接觸所述接觸電極(I或2)之一的外部分(19或20)的前端的場電極(45或46)。所述場電極(45和46)彼此對立。通過分別延伸通過相應軸環(31或32)的開口(47或48)貫通蓋29，所述開口包括在連續分隔部(35或36)和內里部分(43或44)之間延伸的第一部分(49或50)以及在所述調整片(41或42)之間在所述前套管(37或38)和所述內里部分(43或44)之間延伸的第二部分(51或52)以及在所述前套管(37或38)的端部處的第三部分(53或54)，所述前套管(37或38)的端部處為向內凸起且為圓形形狀的卷邊(55或56)存在的位置。本發明的操作如下。當接觸閉合時，容納在所述蓋29中的氣體發熱且通過開口(47和48)發生對流；較輕的熱氣通過上部開口離開通過所述蓋29限定的內部容積57，同時來自環繞所述蓋29的外部容積58的氣體通過下部開口替代較輕的熱氣。這樣就得到了令人滿意的電極(I和2)的空氣流通。當打開接觸且出現電弧23時，由此產生的熱氣首先被運送至環形腔室(13和14)，隨后吹向軸環(31和32)，然而，連續分隔部(35和36)中斷所述氣體，后套管(39和40)反轉氣體，由此引導氣體遠離外部容積58，且防止氣體到達開口(47和48)。在圖2所示的具體實施方式
中，在一個軸環3 I中的開口 47位于頂部，且在另一個軸環32中的開口 48位于底部，或更普遍的在軸環中的開口僅僅被放置在環形區域，所述環形區域繞所述軸環(31和32)的圓周彼此對立，由此使得氣體按照穿過內部體容積57的中間的對角線路徑空氣流通，從而通正良好的通風。這種變動可通過增加塞子(61和62)來執行，所述塞子(61和62)阻塞在調整片(41和42)之間的其他開口的部分。圖2通過箭頭63的方法示出了對流，還通過箭頭(64和65)代表了在電弧被中斷的情況下，排出熱氣的運動。圖1的實施方式也包括與那些箭頭63的對稱的對流運動。軸環(31和32)可由低成本的鋁鑄件制成。所述開口(47、48)為給定的大尺寸以允許所需的對流流速。然而在示出的實施方式中在前套管(37、38)以及場電極(45、46)的存在下，彎曲形狀的開口并不是特別理想的；如果這些因素不存在，可以選擇直線開口。
權利要求
1.電弧控制腔室的傳動裝置，包括:兩個接觸電極(1、2)，所述接觸電極(1、2)能在閉合位置和打開位置之間移動；兩個接觸支架(3、4)，所述接觸支架(3、4)支撐所述電極；以及蓋(29)，所述蓋(29)將所述接觸支架連接在一起且環繞所述電極的面向部分；所述蓋包括主絕緣部分和兩個軸環(31、32)，所述軸環(31、32)將所述主部分的端部連接至所述接觸支架(3、4)，所述傳動裝置的特征在于:所述軸環提供有開口(47、48)，所述開口(47、48)引起在所述蓋內的內部容積(57)，所述電極的所述面向部分在所述內部容積(57)中延伸至與在所述蓋外部且環繞所述內部容積的外部容積形成連通。
2.根據權利要求1所述的傳動裝置，其特征在于:每個所述軸環(31、32)包括連續分隔部(35、36)，所述連續分隔部(35、36)在徑向向外方向上凸出超過所述主部分，且所述開口延伸穿過在所述主部分(30)和所述連續分隔部(35、36)之間的軸環。
3.根據權利要求2所述的傳動裝置，其特征在于:每個軸環包括支撐環(33、34)和內里部分(43、44)，所述支撐環(33、34)在相應所述接觸支架(3、4)上，所述內里部分(43、44)用于支撐所述主部分，所述連續分隔部(35、36)連接至所述支撐環，且所述開口在所述連續分隔部和所述內里部分之間延伸。
4.根據權利要求3所述的傳動裝置，其特征在于:所述內里部分(43、44)裝配在所述連續分隔部(35、36)上，所述開口在建立在所述連續分隔部上的調整片(41、42)之間延伸，所述內里部分倚靠所述調整片(41、42)。
5.根據權利要求3或權利要求4所述的傳動裝置，其特征在于:每個軸環包括前套管(37、38)，所述前套管連接至所述連續分隔部且環繞所述內里部分，所述開口也在所述內里部分和所述前套管之間延伸。
6.根據權利要求5所述的傳動裝置，其特征在于:每個前套管(37、38)在前端包括圓形卷邊(55、56)，所述圓形卷邊(55、56)朝向所述主部分(30)凸起。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的傳動裝置，其特征在于:每個接觸支架(3、4)具有界定用于氣體從相應所述電極的打開的后端流動的路徑的外部邊緣(15、16)，所述邊緣面向相應的所述連續分隔部打開，且每個軸環(39、40)具有后套管，所述后套管連接至所述連續分隔部且環繞相應所述外部邊緣的一端。
8.根據權利要求3所述的傳動裝置，其特征在于:每個所述軸環的內里部分承載有場電極(45、46)，所述場電極環繞所述接觸電極(1、2)且所述開口也在所述接觸電極和所述場電極之間延伸。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的傳動裝置，其特征在于:所述開口以這樣的方式在一個所述軸環的環狀部分(31)上以及另一個軸環(32)的環狀部分上延伸，以在通過對流的通風氣體的流動上強加上對角線路徑，所述路徑穿過所述內部容積(57)的中間。
全文摘要
用于接觸電極(1、2)的斷路器管開關裝置，所述傳動裝置具有在電極中心蓋(29)的軸環(31、32)中的開口(47、48)，以打斷電極的限制且允許通過在電流加熱的內部容積(57)和較冷的外部容積之間的空氣對流使得電極通風。
文檔編號H01H33/90GK103109339SQ201180035060
公開日2013年5月15日 申請日期2011年7月12日 優先權日2010年7月16日
發明者J·奧齊爾, R·羅塞特 申請人:阿爾斯通技術有限公司