專利名稱：Interrupter arrangement having a movable switching tube的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斷路裝置，其具有可運動的開關(guān)管以及具有驅(qū)動桿的在開關(guān)管的 滅弧氣體排出口區(qū)域被耦合連接到開關(guān)管上的耦合段。
背景技術(shù)：
這種斷路裝置例如從法國的公開文獻FR2760890A1中已公知。在該公開文獻中描 述了一種斷路裝置，其具有可運動的開關(guān)管，驅(qū)動桿的耦合段被耦合連接到所述開關(guān)管上。 所述耦合段位于開關(guān)管的滅弧氣體排出口區(qū)域。在公知的實施方案中，將耦合段實施成朝 滅弧氣體排出口的方向錐形收縮。為了保證足夠的使用壽命，將耦合段構(gòu)造成對局部高溫 且腐蝕性的滅弧氣體具有相應(yīng)的抵抗能力。具有抵抗能力的構(gòu)造，在這種情況下指采用了被實施得相當堅固并且因而較重的 結(jié)構(gòu)。隨斷路裝置功率的增大，經(jīng)驅(qū)動桿傳遞到開關(guān)管上的運動越來越復(fù)雜。尤其要求開 關(guān)管具有較大的加速度。為此給用于驅(qū)動驅(qū)動桿和開關(guān)管的相應(yīng)的驅(qū)動裝置配備較高的功率。較高的功率由具有較大能量需求的較強的驅(qū)動裝置提供。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種斷路裝置，所述斷路裝置在驅(qū)動裝 置具有適當?shù)哪芰啃枨蟮那闆r下，可以實施開關(guān)管的復(fù)雜運動。按照本發(fā)明，該技術(shù)問題在本文開頭所述形式的斷路裝置中通過下列方式得以解 決，即，耦合段通過護蓋防止滅弧氣體的侵蝕。通過在耦合段上設(shè)置護蓋，耦合段可以防止滅弧氣體的直接影響。所述護蓋一方 面可以被用于，將滅弧氣體從耦合段中引開。但是也可以設(shè)定，使護蓋主動地有助于滅弧氣 體的冷卻。為此例如可以設(shè)定，護蓋促進了滅弧氣體的一種特別的轉(zhuǎn)向/旋流，或者護蓋分 離出冷卻滅弧氣體的粒子。耦合段例如可以是驅(qū)動桿的一部分。但是也可以設(shè)定，將耦合段實施成可以實現(xiàn) 驅(qū)動桿與開關(guān)管連接的單獨的部件。通過使滅弧氣體轉(zhuǎn)向或者冷卻，可以以多種方式和方 法構(gòu)造所述耦合段。這樣，例如可采用質(zhì)量輕的設(shè)計結(jié)構(gòu)，所述設(shè)計結(jié)構(gòu)在去除了保護作用 的情況下，至少長期地受到其結(jié)構(gòu)中滅弧氣體影響的危害。通過采用通常建立在較小密度 材料基礎(chǔ)上的輕質(zhì)量的設(shè)計結(jié)構(gòu)，可以減小運動系統(tǒng)的運動質(zhì)量。通過這種方式，可以在維 持或者減小通過驅(qū)動裝置獲得的驅(qū)動功率的情況下，達到開關(guān)管更輕便的運動性。所述輕 便的運動性一方面可以導(dǎo)致對開關(guān)管的精密的控制，例如可以精確地加速開關(guān)管。另一方 面還可以引起運動性能的改善，使開關(guān)管能最大限度地運動的速度，進一步得以提高。開關(guān)管運動性能的改善，使得可以借助于開關(guān)裝置對較大的斷路電流加以控制。 比較典型地可以將開關(guān)裝置例如使用于高壓斷路器中，所述高壓斷路器在電能傳輸系統(tǒng)中 被用于接通或斷開電流電路。為此，可運動的開關(guān)管在其遠離耦合段的那一端設(shè)有開關(guān)觸頭，所述開關(guān)觸頭可相對于對接觸頭運動且為了構(gòu)成電流電路而與之保持電接觸，并且可 以為了斷開電流電路而離開對接觸頭。尤其在斷開電流電路時會產(chǎn)生電弧，所述電弧將處于觸頭區(qū)域的介質(zhì)膨脹成滅弧 氣體，同時這種滅弧氣體至少部分地通過開關(guān)管朝滅弧氣體排出口的方向運送，并且在那 兒撞擊到耦合段的護蓋上。可以設(shè)計另外一種有利的結(jié)構(gòu)形式，將護蓋支承在耦合段上。將護蓋支承在耦合段上，可以保持使護蓋相對于耦合段的相對位置，與開關(guān)管或 者耦合段的運動無關(guān)。由此可以限制護蓋的空間膨脹，同時使耦合段足以通過護蓋被加以 防護。為了將運動系統(tǒng)內(nèi)運動的質(zhì)量保持較小，減小護蓋的體積是有利的。此外可以有利地設(shè)定，護蓋基本上垂直于開關(guān)管軸線地定向。開關(guān)管的排出口被有利地設(shè)計成，使得滅弧氣體能夠盡可能地沿開關(guān)管軸線的方 向排出。在垂直于開關(guān)管軸線定向的護蓋上，護蓋的防護區(qū)域基本上沿軸向在護蓋后面延 伸。以此產(chǎn)生護蓋的防護區(qū)域，其中護蓋使滅弧氣體一方面可以被有利地轉(zhuǎn)向，并且另一 方面在這樣轉(zhuǎn)向時可以被旋流和冷卻。耦合段則可以在防護區(qū)域內(nèi)延伸。如此，產(chǎn)生一種 可能性，即，將用于驅(qū)動開關(guān)管所需的力，經(jīng)耦合段盡可能地沿管軸線的方向傳導(dǎo)到開關(guān)管 上。因而除了可以采用輕型結(jié)構(gòu)的耦合段外，還可以為開關(guān)管采用簡便的設(shè)計結(jié)構(gòu)。開關(guān) 運動近似于直線地經(jīng)耦合段傳導(dǎo)到開關(guān)管上。由此，借助于相對輕質(zhì)量的設(shè)計結(jié)構(gòu)，開關(guān)運 動幾乎不扭曲地以及不傾斜地被傳遞。此外可以有利地設(shè)定，護蓋相對于開關(guān)管可運動。護蓋的可運動式支承，可以容許護蓋具有一定的間隙。以此可以例如對突發(fā)產(chǎn)生 的滅弧氣流做出反應(yīng)。護蓋此時獲得一定的運動并且可以靈活地對滅弧氣流做出反應(yīng)。此 外，通過護蓋和開關(guān)管之間的相對運動，產(chǎn)生一種使在運動鏈中可能出現(xiàn)的扭曲或者卡死 脫開的可能性。在此，護蓋對耦合段的保護作用保持不變。可以有利地設(shè)定，護蓋具有基本上呈罩式的結(jié)構(gòu)。罩式的結(jié)構(gòu)，例如通過下列方式構(gòu)成，在護蓋的例如圓形的底面上，凸起一種拱形 頂部。所述拱形頂部在此可以設(shè)有相應(yīng)的措施，以便布設(shè)在拱形頂部后面的耦合段，能夠穿 過護蓋與開關(guān)管連接。除了呈球形拱曲的罩式的結(jié)構(gòu)外，還可以設(shè)定，在護蓋底面的上部， 成形一種基本呈圓筒形的部段，其中在基本呈圓筒形的部段的遠離底面的那端，一種呈錐 形收縮的結(jié)構(gòu)，覆蓋了基本呈圓筒形的部段。以此產(chǎn)生一種伸長了的罩式結(jié)構(gòu)。在罩式結(jié)構(gòu) 的內(nèi)部，從現(xiàn)在起可以伸展至少一部分耦合段。罩式的結(jié)構(gòu)可以提供一種護蓋的設(shè)計方案， 所述設(shè)計方案在開關(guān)管管軸線或者耦合段運動方向的軸向和徑向方向上，都能提供防護區(qū) 域。此外可以有利地設(shè)定，耦合段借助于連接件與開關(guān)管可運動地連接，其中所述連 接件將護蓋定位在連接件上。耦合段和開關(guān)管是可拆卸地互相連接的各不相同的部件。為了使耦合段與開關(guān)管 連接，可以設(shè)計一種例如被構(gòu)造成銷狀、鉤狀、螺釘狀或者其它適宜形狀的連接件。開關(guān)管 和耦合段的可運動式連接，允許運動鏈對扭曲、扭應(yīng)力以及在將驅(qū)動運動從驅(qū)動裝置經(jīng)運 動鏈傳遞到開關(guān)管上期間可能出現(xiàn)的類似的問題，進行脫離，以便盡可能地防止開關(guān)管受 到外力的影響。
例如可以有利地設(shè)定，耦合段具有空槽，軸銷穿過所述空槽并且嵌入開關(guān)管的對 應(yīng)的傳動件的傳動孔中。因此，開關(guān)管和耦合段之間的連接是通過連接件產(chǎn)生的。這種連 接件還可以例如被嵌入護蓋中并且將護蓋固定在其位于連接件上的位置上。如此，用于連 接耦合段和開關(guān)管所必需的連接件，被以簡單的方式另外用于將護蓋定位在耦合段上。因 此不再需要另外的夾緊或者固定元件。以此可以對運動鏈的運動質(zhì)量加以限制。可以有利地設(shè)定，護蓋遭受滅弧氣體的面，至少局部地由塑料構(gòu)成。塑料尤其適宜，在熱能的作用下釋放出氣體。這種氣體被稱作自產(chǎn)氣體，因為它們 是從塑料中釋放出來的，其中這種塑料在其結(jié)構(gòu)上，至少在其表面上發(fā)生了變化。通過這種 方式被釋放出來的冷卻氣體，除了旋流外，還對滅弧氣體進行有效冷卻。假如，如果各個面 都配備了可替換的塑料件，是有利的。但是也可以設(shè)定，使護蓋例如像注塑件似的，僅僅由 塑料構(gòu)成。這樣做的優(yōu)點是，護蓋的質(zhì)量變輕，其中護蓋的大部分表面，可以被用于釋放冷 卻的自產(chǎn)氣體。在此，可以將護蓋作為與耦合段無關(guān)的單獨的構(gòu)件來制造。但是也可以設(shè) 定，通過對耦合段進行適當?shù)耐扛瞾懋a(chǎn)生護蓋。在這種情況下，耦合段和護蓋構(gòu)成了一種復(fù) 合體?？梢杂欣卦O(shè)定，耦合段至少局部地由金屬構(gòu)成。采用金屬作為耦合段，還可以將突發(fā)產(chǎn)生的力可靠地傳遞到開關(guān)管上。在遠離耦 合段的那端設(shè)有電開關(guān)觸頭的開關(guān)管，為了將電流傳導(dǎo)到開關(guān)觸頭上，同樣有利地由金屬 構(gòu)成。用于驅(qū)動開關(guān)管的較大的力，可以因此經(jīng)耦合段被導(dǎo)入開關(guān)管中。由于采用了護蓋， 耦合段可以防止受熱的滅弧氣體的侵蝕。由此，可以采用具有低熔點和低密度的金屬。質(zhì) 量因此比傳統(tǒng)的耦合段減小，更復(fù)雜的或者更快速的運動，可以通過這種方式被傳遞到開 關(guān)管上。非鐵金屬如鋁、銅和諸如青銅之類的合金，尤其如鋁化合物，尤其適宜作為所述金 屬。通過護蓋，耦合段的熔蝕或腐蝕減輕了。因此可以利用具有低熔點的金屬，為耦合段和 /或開關(guān)桿構(gòu)建輕型的結(jié)構(gòu)形式。此外可以有利地設(shè)定，護蓋罩式地套裝到耦合段上并且在朝向開關(guān)管的耦合段的 那端緊貼在所述耦合段上。如果在護蓋罩式的設(shè)計結(jié)構(gòu)中，罩殼緊貼在耦合段的形狀輪廓上并且沿滅弧氣體 的流出方向圍包所述耦合段，是有利的。此時，如果護蓋在朝向開關(guān)管的耦合段的那端緊貼 所述耦合段，是有利的。以此可以將護蓋對中在耦合段上，并且保證各個方向同樣均勻的防 護作用。此外，在此可以有利地設(shè)定，擴寬的接縫從朝向開關(guān)管的耦合段的那端開始，在所 述耦合段和護蓋之間延伸。通過使護蓋緊貼在朝向開關(guān)管的耦合段的那一端面上，一方面可以實現(xiàn)護蓋的對 中。另一方面可以通過該貼合點，例如借助于連接件開始實施護蓋相對于耦合段的定位。 在耦合段和護蓋之間形成的接縫，則可以盡可能連續(xù)地擴寬，從而形成一種例如喇叭形的 環(huán)形間隙，其中間隙量沿喇叭形擴寬的方向增加。如此，可以給予護蓋一定的靈活性和活動 性，從而可以均衡例如溫度的波動、機械的沖擊等等，而不會造成護蓋或者耦合段的直接的 損壞。


接下來在附圖中示意性地示出了本發(fā)明且接著進行詳細說明。附圖中圖1示出了通過斷路裝置剖開示出的剖視圖，圖2示出了開關(guān)管、護蓋以及耦合段的立體視圖，以及圖3示出了通過耦合段和護蓋剖開示出的剖視圖。
具體實施例方式圖1示出電開關(guān)裝置的剖視圖。所述電開關(guān)裝置具有布設(shè)在氣密的封閉殼體2內(nèi) 的斷路裝置1。所述氣密的封閉殼體2，例如是一種被加載了地電位的導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)。但是也 可以設(shè)定，將氣密的封閉殼體2設(shè)計成例如由陶瓷外殼組成的電絕緣裝置。氣密的封閉殼 體2的內(nèi)部，充滿電絕緣氣體，例如氮氣或者硫氟化物。這種電絕緣氣體相對于氣密的封閉 殼體2的周圍環(huán)境而言，優(yōu)選具有更高的壓力。所述電絕緣氣體一方面被用作斷路裝置1 的電氣絕緣，另一方面，電絕緣氣體還有助于中止/消除在開關(guān)過程中可能出現(xiàn)的電弧。斷路裝置1具有可運動的開關(guān)管3。所述開關(guān)管3的管軸線，被定向為與斷路裝置1 的縱軸線4同軸。開關(guān)管3在其遠離斷路裝置1的觸點間距的那端，具有滅弧氣體排出口 5。 開關(guān)管3在其遠離所述滅弧氣體排出口 5的那端，具有開關(guān)觸頭6。所述開關(guān)觸頭6與對接觸 頭7構(gòu)成斷路裝置1的觸點間距。開關(guān)觸頭6和對接觸頭7可彼此相對運動。在圖1中，在縱 軸4線的上方，示出了斷路裝置1的斷開位置，在縱軸4的下方，示出了斷路裝置1的接通位置。 在圖1中此外還可以看出，在開關(guān)觸頭6和對接觸頭7之間引燃了電弧8。所述電弧8可能在 斷開開關(guān)觸頭6和對接觸頭7之間的電流電路時產(chǎn)生。電弧8使處于開關(guān)觸頭6區(qū)域內(nèi)的絕 緣氣體膨脹并產(chǎn)生滅弧氣體。將這種滅弧氣體通過開關(guān)管3朝滅弧氣體排出口 5的方向運送。 這種運送例如是由觸點間距區(qū)域與滅弧氣體排出口 5區(qū)域的壓力差推動的。滅弧氣體的流動 可以另外通過機械的手段，如泵或者類似的裝置加以促動。在滅弧氣體排出口 5的區(qū)域，滅弧 氣體被排出。開關(guān)管3在滅弧氣體排出口 5的區(qū)域與驅(qū)動桿10的耦合段9耦合連接。在此可 以設(shè)定，所述耦合段9是構(gòu)成驅(qū)動桿10整體不可缺少的組成部分，或者耦合段9是驅(qū)動桿10與 開關(guān)管3之間的中間連接部件。有關(guān)稱合段9的詳細的結(jié)構(gòu)，在圖2和圖3中示出。在圖2中可以看出耦合段9，它是構(gòu)成驅(qū)動桿10整體不可缺少的組成部分。所述 耦合段9是被護蓋15保護的部段。在這種情況下，驅(qū)動桿10由導(dǎo)電的材料，例如金屬如鋁 制成。驅(qū)動桿10為此具有矩形的截面形狀，所述矩形的截面形狀開設(shè)了相應(yīng)的槽，從而減 輕了驅(qū)動桿10的質(zhì)量，而不會不利地影響驅(qū)動桿10的機械強度。在開關(guān)桿10的朝向開關(guān) 管3的滅弧氣體排出口 5的端部，開關(guān)桿10配設(shè)有耦合段9。在本實施例中，耦合段9是 構(gòu)成驅(qū)動桿10整體不可缺少的組成部分。如上所述，但是也可以設(shè)定，耦合段9和開關(guān)桿 10是分開的部件。如果驅(qū)動桿10和耦合段9可以由不一樣的材料制成，則可以例如這樣設(shè) 定。那么例如可以設(shè)定，將驅(qū)動桿10設(shè)計成電絕緣件，以及將耦合段9實施成導(dǎo)電的。在本實施例中，耦合段9基本上被實施成相對于縱軸線4是旋轉(zhuǎn)對稱的。在此，耦 合段9的筒體部分被構(gòu)造成圓柱體形的，以及在其朝向開關(guān)管3的滅弧氣體排出口 5的那 一端，被構(gòu)造成呈錐形窄縮的(參照圖3)。開關(guān)管3和驅(qū)動桿10與耦合段9沿縱軸線4的 方向可運動(參照圖1中的雙向箭頭)。耦合段9開設(shè)有槽形的凹槽11。在所述槽形的凹 槽11區(qū)域，耦合段9被孔形的空槽貫穿，其中這種孔形的空槽在槽形凹槽11的兩端延伸。在這種孔形的空槽12中，例如可插入被當作連接件使用的軸銷。借助于所述軸銷，可將開 關(guān)管3的被當作傳動件使用的連接板13，固定在槽形的凹槽11內(nèi)。所述連接板13同樣具 有孔形的空槽，在已安裝的狀態(tài)下，軸銷穿過所述孔形的空槽。通過軸銷、槽形的空槽11和 銷緊在槽形的凹槽11中的連接板13，將耦合段9以及開關(guān)管3互相連接，從而使驅(qū)動桿10 的運動可借助于耦合段9傳遞到開關(guān)管3上。軸銷、連接板13和槽形的凹槽11的幾何尺 寸，在此被選取為，使得在開關(guān)管3和驅(qū)動桿10之間可以圍繞軸銷作回轉(zhuǎn)運動。連接板13借助于兩個互相平行定向的舌板14，被固定在滅弧氣體排出口 5內(nèi)。為 此，連接板13可以例如與開關(guān)管3借助于一種材料相連的連接方法加以連接。為了防止從滅弧氣體排出口 5中排出的滅弧氣體的侵蝕，耦合段9被罩以護蓋15。 所述護蓋15容納了耦合段9的形狀且在端面以及圓周方向上罩式地包圍該耦合段9。在 此，為了容納連接板13，在護蓋15中開設(shè)與耦合段9的槽形凹槽11相一致的槽形的凹槽。 同樣地在護蓋15中布設(shè)與耦合段9的孔形的空槽12相配的孔形的空槽。護蓋15被支承 在耦合段9上且通過插入孔形空槽12中的軸銷被固定在耦合段9上。護蓋15在其朝向開關(guān)管3的那端具有錐形收縮。該錐形收縮的端部過渡到一個 基本上呈圓筒狀的部段，所述基本上呈圓筒狀的部段，在其自由端擴口式地按煙囪帽16的 形式徑向擴展地延伸。所述煙囪帽16構(gòu)成了罩式護蓋15的圓形底面的邊界。耦合段9以及護蓋15的結(jié)構(gòu)和裝配，在圖3中可詳細地看出?？梢钥闯?，護蓋15 具有罩式的結(jié)構(gòu)，其中護蓋15的錐形收縮部分在槽形凹槽11兩側(cè)延伸的部段，被形狀閉合 地嵌入到耦合段9的凹槽17中。在此護蓋15成形為，使得在端面被遮蓋的耦合段9的區(qū) 域中，能夠?qū)崿F(xiàn)護蓋15盡可能無間隙地緊貼在所述耦合段。在耦合段9和護蓋15之間形 成的接縫18，尤其在耦合段9的基本呈圓柱形的區(qū)域中，被構(gòu)建成尤其連續(xù)擴寬的接縫18。 該接縫18，在護蓋15的背面區(qū)域，一直延伸到呈環(huán)形環(huán)繞的煙囪帽16，煙囪帽16因而近似 地與護蓋15的基本呈圓筒狀略微錐形擴展的部段具有相同的壁厚。可以看出，驅(qū)動桿10 的耦合段9被護蓋15罩式地包圍。由于護蓋15罩式的設(shè)計結(jié)構(gòu)，處于護蓋15防護區(qū)域里 的部件，可防止滅弧氣體的直接影響。借助于成型的煙囪帽16，護蓋15的防護作用被擴展 到驅(qū)動桿10的位于耦合段9后面的區(qū)域。為了設(shè)計一種盡可能質(zhì)量小的護蓋15，在本發(fā)明的情況下設(shè)定，將護蓋15制作成 由塑料組成的壓鑄體或者燒結(jié)體，并且罩式地套裝到耦合段9上。例如聚四氟乙烯或者其 它適合用于排放自產(chǎn)氣體的有機塑料，都適宜作為所述塑料。在使用具有一定彈性的塑料 且設(shè)計了擴寬的接縫18時，可以實現(xiàn)護蓋15的振動，從而不必擔(dān)心例如由于熱量差引起的 體積變化或者波動，因為所出現(xiàn)的材料內(nèi)應(yīng)力而直接破壞護蓋15。
權(quán)利要求
一種斷路裝置(1)具有可運動的開關(guān)管(3)以及具有在開關(guān)管(3)的滅弧氣體排出口(5)區(qū)域耦合連接到開關(guān)管(3)上的驅(qū)動桿(10)的耦合段(9)，其特征在于，所述耦合段(9)通過護蓋(15)防止滅弧氣體的侵蝕。
2.按照權(quán)利要求1所述的斷路裝置(1)，其特征在于，所述護蓋(15)支承在所述耦合 段(9)上。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的斷路裝置(1)，其特征在于，所述護蓋(15)基本上垂直 于開關(guān)管軸線(4)地定向。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項所述的斷路裝置(1)，其特征在于，所述護蓋(15)可 相對于所述開關(guān)管(3)運動。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的斷路裝置(1)，其特征在于，所述護蓋(15)具 有基本呈罩式的結(jié)構(gòu)。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項所述的斷路裝置(1)，其特征在于，所述耦合段(9)與 所述開關(guān)管(3)借助于連接件可運動地連接，其中所述連接件(9)將護蓋(15)定位在該連 接件O)上。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項所述的斷路裝置(1)，其特征在于，所述護蓋(15)遭 受滅弧氣體的面，至少局部地由塑料構(gòu)成。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項所述的斷路裝置(1)，其特征在于，所述耦合段(9)至 少局部地由金屬構(gòu)成。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項所述的斷路裝置(1)，其特征在于，將護蓋(15)罩式 地套裝到所述耦合段(9)上，且在所述耦合段(9)的朝向開關(guān)管(3)的那一端緊貼在所述 耦合段(9)上。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項所述的斷路裝置(1)，其特征在于，擴寬的接縫(18) 從耦合段(9)的朝向開關(guān)管(3)的端部開始，在該耦合段(9)與護蓋(15)之間延伸。
全文摘要
文檔編號H01H33/24GK101952921SQ200880121550
公開日2011年1月19日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者Gericke Joachim, Puls Ronald 申請人:Siemens Ag