專利名稱：真空開關箱的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按權利要求1的前序部分所述的真空開關箱，包括 一個絕緣的陶瓷的壁，可在真空中運動的接觸件設置在該壁內并且由接 觸件與開關箱壁之間的屏蔽件同心地包圍。
背景技術：
在低壓、中壓和高壓領域內使用真空開關箱。接觸件處于真空中， 它本身在真空環(huán)境下進行開關過程。在尤其是在短路條件下的開關過程 中，目標是盡可能快地消除產生的電弧。上述電弧作為這樣的電弧產生 在真空開關箱內的蒸發(fā)過程的高能量的等離子流。為了在多次開關過程 之后沒有金屬層在內部構成在真空開關箱的陶瓷壁材料上，并且從而降 低裝置的絕緣性能，通常在真空開關箱內設置由薄壁的金屬材料構成的 屏蔽構件，其設置在接觸件和絕緣件之間的開關行程附近。通過開關過程引起的流出的金屬蒸汽然后冷凝在屏蔽件的表面上。 另外其它的高能量的同樣由接觸區(qū)域出來的等離子射束也由屏蔽件接 納。因此在真空開關箱內側上的陶瓷套的電絕緣功能得以保持。在裝入 的屏蔽構件的邊緣上尤其是在試驗條件下出現(xiàn)高的電場強度。沖到屏蔽件上的等離子射束局部加熱屏蔽件，使得可能發(fā)生材料熔 化和蒸發(fā)。這一方面在開關過程中可能提高真空開關箱內的蒸汽壓力， 并且另一方面可能引起屏蔽件的熔穿。在真空開關箱的緊湊的結構方式發(fā)明內容因此本發(fā)明的任務在于，在真空開關箱內在結構上產生的邊緣上或 者在采用的分件的圓形部上提高介電強度。在接觸件的區(qū)域內應該改善 屏蔽件的耐燒強度。所提出的任務在同類的真空開關箱中按本發(fā)明通過權利要求1的特 征部分的特征解決。其它有利的實施形式在從屬權利要求中說明。本發(fā)明的要點在此在于，直接與接觸系統(tǒng)區(qū)域相對的屏蔽物或所述 的屏蔽件設有特別的高熔點的材料覆層。在此施加的高熔點的層的要選 擇的厚度必須這樣確定，使得在斷開短路電流期間在此產生的通過輻射 的能量基本上在該層中吸收并且可以引導至承載層，而屏蔽結構(其構 件總是因此被覆層)也不會每次開關時非常強地熔化并從而因此可能早 期地熔穿。對于屏蔽件意味著，它們在有關的邊緣或者圓形部的區(qū)域內用這種 高介電強度的材料覆層。這導致引起高的電子逸出功和/或在機械上高的 硬度。該層在此可以是相對薄的。因此在其它有利的實施形式中該層通 過化學覆層、濺射或蒸發(fā)進行施加。在負載下打開接觸件時產生電弧，其具有上述效應。在被覆層的邊 緣和表面上明顯降低材料的由等離子體引起的腐蝕，因此一方面降低屏 蔽件的熔化并最終可以防止屏蔽件的熔穿。此外實現(xiàn)屏蔽結構的電壓強度的提高。在這些設置的屏蔽構件的邊 緣上尤其是在介電的試驗條件下出現(xiàn)非常高的電場強度。除了上述耐燒 強度之外，也應提高在屏蔽件或其它構件的邊緣和圓形部上的介電強度。因此屏蔽件的邊緣或圓形部應該用高介電強度的材料覆層。這通過 高的電子逸出功和/或在機械上高的硬度實現(xiàn)。該結構或裝置的尤其是在 屏蔽件邊緣上的介電強度得以提高。在此還可見，在所謂的中間屏蔽件 上設置一個相應的邊緣板，其朝外引導，并且屏蔽控制即中心電位(Mittenpotential)的相應控制是可能的。在構件上的層在此可以構成得相對薄的。覆層可以由上述元素、混合物和/或以所述形式的合金構成，例如TiN、 TiN+Al203、 TiCN、 TiAlN、 至少部分以金剛石結構的C或者也以包含鵠的混合物、WC等的硬質合 金覆層和金屬陶瓷。這些在附圖中以XY描述的區(qū)域由這些列舉的材料復合物構成，其 中不排除這些覆層也可以施加在區(qū)域XXX中，反之亦然。在此按其它有利的實施形式，所述層也可以由超微顆粒構成，這些 超孩i顆粒由于其結構可以具有相應優(yōu)化的特性。為了涂覆，在一個構件的表面上采用尤其是高熔點的金屬或者耐火 金屬，它們以超微顆粒的形式或者作為層(即作為封閉的層)局部地或 者完整地施加到栽體(在此為屏蔽構件)上。以下元素屬于采用的材料 鎢、鉻、鉬、釩、鈦、鉭和碳。在后面的附圖中對于在那里標記為XXX 的區(qū)域選擇上述元素用以覆層。另外覆層可以由以所述形式的混合物和/或合金構成，例如TiN、 TiN+Al203、 TiCN、 TiAlN、以金剛石結構的C、 WC等的硬質合金覆層 和金屬陶瓷。在后面的附圖中以XY描述的區(qū)域由這些列舉的材料復合 物構成。顆?；驅拥氖┘涌梢酝ㄟ^化學方式進行。用于將層施加到構件上的 其它可能性是浸漬/涂刷/噴射或者通過濺射/蒸發(fā)或通過化學表面反應的 物理蒸汽沉積法(PVD)或化學蒸汽沉積法(CVD)。


本發(fā)明在一個實施例中描述并且下面詳細說明。
具體實施方式
圖l顯示真空開關箱IO的縱剖視圖。在真空開關箱內設置開關觸頭 5。在此， 一個開關觸頭固定地(標記8)并且另一個開關觸頭經由波紋 管3相對于其可運動地(標記1)設置在真空開關箱內。也可以有選擇地 釆用兩個可運動的觸頭，每個接觸件相應地被驅動并且經由一個金屬的 波紋管利用個推桿朝外引導。兩個金屬導體l、 8通過一個絕緣體6彼此電隔離。在這種結構中描述的蓋構件2 —方面承擔絕緣體6和波紋管之 間的連接，并且另 一方面承擔絕緣體6和導體8之間的連接。在此在剖視圖中，在真空開關箱10內設置屏蔽件4、 7,主要在此可 見一個中間屏蔽件4,它在圍繞真正的接觸位置的區(qū)域內定位。在描述 的強調的邊緣上(也就是說尤其是在那里，但不僅僅在那里)中間屏蔽 件用相應的材料XXX或材料復合物XY覆層，這是按照相應上述的材料 或元素、合金等等。在負載下打開接觸件時產生電弧，其具有上述效應。在描述的邊緣 和表面上明顯降低材料的由等離子體導致的腐蝕，因此一方面降低屏蔽 件的熔化并最終可以防止屏蔽件的熔穿，并且另 一方面也尤其是在屏蔽 件邊緣上提高結構或裝置的介電強度。在此還可見，在所謂的中間屏蔽 件4上設置一個相應的邊緣板，它朝外引導，并且屏蔽控制即中心電位 的相應控制是可能的。
權利要求
1.真空開關箱，包括一個絕緣的陶瓷的壁，可在真空中運動的接觸件設置在該壁內部并且由接觸件與開關箱壁之間的屏蔽件同心地包圍，其特征在于在真空開關箱(10)內的屏蔽件(4、7)或其它構件的區(qū)域內至少部分地施加由高熔點的材料或耐火金屬構成的覆層。
2. 按權利要求l的真空開關箱，其特征在于要被施加的層的高熔 點的材料由以下元素構成鎢和/或鉻和/或鉬和/或釩和/或鈦和/或鉭和/ 或碳(材料XXX)。
3. 按權利要求2的真空開關箱，其特征在于所述覆層通過PVD 法或CVD法、通過濺射或蒸發(fā)或化學反應或通過噴射技術或浸漬或涂刷 或到真空開關箱的相應局部上的噴射而被施加。
4. 按上述權利要求之一的真空開關箱，其特征在于覆層由超微顆 粒構成。
5. 按權利要求4的真空開關箱，其特征在于超微顆粒由鎢或鉬或 鉭或釩或鈥或鉻、碳構成。
6. 按權利要求4的真空開關箱，其特征在于超微顆粒由CuCr合 金構成。
7. 按權利要求4的真空開關箱，其特征在于超微顆粒由復合材料 構成。
8. 按權利要求7的真空開關箱，其特征在于復合材料由含有0> 1%的CuCr構成。
9. 按權利要求7的真空開關箱，其特征在于復合材料由WCu或 MoCu構成。
10. 按權利要求7的真空開關箱，其特征在于復合材料由TiN或 TiN+Al203或TiCN或TiAlN構成。
11. 按權利要求7的真空開關箱，其特征在于復合材料由WC構成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種按權利要求1的前序部分所述的真空開關箱，包括一個絕緣的陶瓷的壁，可在真空中運動的接觸件設置在該壁內部并且由接觸件與開關箱壁之間的屏蔽件同心地包圍。為了一方面改善屏蔽件的耐燒強度并且另一方面改善結構的介電強度，按本發(fā)明建議在真空開關箱(10)內的屏蔽件(4、7)或其它構件的區(qū)域內至少部分地施加由高熔點的材料或耐火金屬構成的覆層。
文檔編號H01H33/662GK101263571SQ200680033396
公開日2008年9月10日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權日2005年9月13日
發(fā)明者D·根奇, E·杜尼, K·卡爾滕格 申請人:Abb技術股份公司