過電壓防護放電器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種過電壓防護放電器(1)，具有放電元件(20)、與所述放電元件(20)導電連接的控制罩(40)和流體密封的殼體(2)，所述放電元件(20)和控制罩(40)布置在所述殼體內并且所述殼體具有兩個分別將殼體(2)的內部與外部導電連接的觸頭(7、8)。通過將放電元件(20)和控制罩(40)設計為能相對彼此運動，其中能夠通過所述相對運動通過放電元件(20)在一個觸頭(7、8)與另一個觸頭(7、8)之間建立導電連接或者切斷所述導電連接，提供了一種過電壓防護放電器，其實現(xiàn)了在設計結構上簡單地建立或者切斷所述導電連接。
【專利說明】過電壓防護放電器
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權利要求1前述部分所述的過電壓防護放電器。
[0002]過電壓防護放電器例如是用于開關設備的保護系統(tǒng)，它們在由于閃電或者其它部分系統(tǒng)故障而出現(xiàn)過電壓時將該過電壓引向地面并且由此保護開關設備的其它構件。
[0003]這種過電壓防護放電器包括一個或多個圓柱形放電元件，它們具有由同樣是圓柱形的各個單獨的壓敏電阻元件構成的壓敏電阻柱。壓敏電阻元件的特征為具有與電壓有關的電阻。在電壓較低時，壓敏電阻元件起到絕緣子的作用。從某一與材料有關的閾值電壓起，所述壓敏電阻元件顯示出良好的導電性。壓敏電阻元件經常由金屬氧化物(如氧化鋅)制成。所述放電元件在兩端由端部接頭限定，所述端部接頭建立與開關設備和地面的電接觸。為了在受到機械負載時也確保良好的電接觸，必須在壓力下將壓敏電阻柱束緊在一起。這可以通過以下方式實現(xiàn)，即通過拉力將優(yōu)選由玻璃纖維加強的塑料制成的拉緊元件(例如繩索或者桿)夾緊在端部接頭內。在此，拉緊元件包圍壓敏電阻柱并且由此形成環(huán)繞其的保持架。
[0004]為了使用在氣體絕緣的開關設備中，過電壓防護放電器具有流體密封的殼體，所述殼體包圍放電元件。在此，為了提高耐電強度，用流體，大多是六氟化硫填充殼體。所述殼體大多由金屬構成并且電接地。放電柱的端部接頭通過引導穿過殼體的觸頭接地。另一端部接頭通過穿管與處于殼體外側的觸頭導電連接，所述觸頭用于連接在開關設備上。尤其是較大的過電壓防護放電器大多在其高壓側端部具有控制罩，其作為單側封閉的圓柱體罩套在放電柱的端部上。單獨的壓敏電阻元件相對于地電勢具有較高的電容，然而其串聯(lián)產生非常小的縱向電容，這從壓敏電阻柱的一定結構長度起導致不均勻的電壓分布。因此，在與地電勢相距較遠的壓敏電阻柱部分中，壓敏電阻元件在電壓方面負載更大，這結合其電阻作用可能導致不期望的升溫。控制罩用于使沿壓敏電阻柱縱向的電壓分布均勻化。
[0005]如果應對開關設備進行電力測試，則由于隨后出現(xiàn)的較高電壓，過電壓防護放電器必須與開關設備分離。否則過電壓防護放電器會將電壓接地并且使測量結構錯誤。
[0006]迄今已知具有分離部位的過電壓防護放電器，通過所述分離部位可使過電壓防護放電器與開關設備分離。為了操作該分離部位，必須打開殼體，六氟化硫可能由此流出。因為六氟化硫是有害的溫室效應氣體，所以這是非常不被期望的并且因此是不利的。
[0007]由JP10322822-A已知一種按照本發(fā)明所述類型的過電壓防護放電器，其中放電柱與開關設備通過以下方式分離，即，將由放電柱和控制罩組成的結構共同運動并且由此建立或者切斷導電連接。在此，為了進行操作，氣體密封地線性運動穿過殼體壁。
[0008]本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種開頭所述類型的過電壓防護放電器，其實現(xiàn)了在結構上更簡單地建立或者切斷導電連接。
[0009]該技術問題按本發(fā)明通過一種按照本發(fā)明所述類型的具有權利要求1的特征部分所述特征的過電壓防護放電器。
[0010]在此，本發(fā)明規(guī)定了一種過電壓防護放電器，其具有放電元件、與所述放電元件導電連接的控制罩和流體密封的殼體，所述放電元件和控制罩布置在所述殼體內并且所述殼體具有兩個分別將殼體的內部與外部導電連接的觸頭。在此規(guī)定，所述放電元件和控制罩設計為能相對彼此運動，其中能夠通過所述相對運動通過放電元件在一個觸頭與另一個觸頭之間建立導電連接或者切斷所述導電連接。通過控制罩和放電元件的相對運動，能夠以特別簡單的方式建立或者切斷與開關設備的導電連接。例如，控制罩和放電元件可以一起例如沿不同的方向運動。作為備選，控制罩也可以是固定不動的，而只有放電元件運動。無論如何，運動的質量均小于現(xiàn)有技術，因此運動所需的機械元件可以在結構上設計得更簡單。
[0011]在按照本發(fā)明的過電壓防護放電器的一種有利的設計方案中，所述放電元件沿所述殼體的縱軸線布置并且所述控制罩布置為能沿所述縱軸線的方向移動。由此形成特別緊湊的結構。控制罩沿縱軸線的可移動性在盡可能好地利用空間和保持所需絕緣間距的情況下允許建立和終止與開關設備的導電連接。
[0012]在按照本發(fā)明的過電壓防護放電器的另一種有利的設計方案中規(guī)定，所述控制罩能夠借助可從所述流體密封的殼體外部操作的移動裝置進行移動。在此有利的是，由此可以在關閉的殼體內建立和切斷放電元件與開關設備的導電連接。由此可以避免打開殼體和隨之形成的氣體損失。
[0013]按照本發(fā)明的過電壓防護放電器可以特別有利地這樣設計，即所述移動裝置具有可通過旋轉運動操作的軸、與所述控制罩相連的連桿和將所述軸的旋轉運動轉化為所述連桿的平移運動的傳動機構。這種移動裝置可以特別緊湊地構造并且允許簡單地操作。引入殼體內的軸的旋轉運動可以通過相應的措施輕易地密封。
[0014]在按照本發(fā)明的過電壓防護放電器的另一種有利的設計方案中，所述連桿至少部分由電絕緣的材料構成。這例如可以是玻璃纖維加強的塑料。由此有利地確保了絕緣強度，因為避免了連桿與殼體之間的電壓擊穿。
[0015]按照本發(fā)明的過電壓防護放電器的另一設計方案規(guī)定，所述軸流體密封地從所述殼體的內部通向外部。由此有利地防止流體流出殼體。從而避免了流體對環(huán)境的有害影響。此外，耐壓強度保持不變并且由此不需要經常維護過電壓防護放電器。
[0016]此外,本發(fā)明的一種有利的設計方案固定，所述放電兀件的一端與一個觸頭導電連接，并且所述放電元件的另一端與所述控制罩導電連接，并且能夠通過移動控制罩建立與另一個觸頭的導電連接或者切斷該導電連接。這一點允許了只移動控制罩來建立或者切斷連接。所述控制罩相對放電元件來說較輕。因此，控制罩的運動所要求的機械耗費較少。
[0017]在按照本發(fā)明的過電壓防護放電器的另一種有利的設計方案中規(guī)定，在已建立導電連接時，所述控制罩和所述另一個觸頭這樣形狀配合地相互嚙合，使得它們相對于縱軸線沿徑向固定。由此使得控制罩和觸頭在接觸時彼此對中并且不會歪斜錯位。由此，通過控制罩和觸頭對應的造型可以在控制罩和觸頭之間形成盡可能大的接觸面積。由此確保了控制罩可靠地連接在觸頭的高壓電勢上。
[0018]此外可以有利地規(guī)定，所述控制罩通過滑動軸承與所述放電元件相連，以便實現(xiàn)沿縱軸線方向的可移動性?；瑒虞S承優(yōu)選安裝在端電極側面并且相對于縱軸線沿徑向引導和固定控制罩。在已建立導電連接時，控制罩還通過觸頭徑向固定。如果放電元件的接地端還例如通過接地端電極與殼體蓋的固定連接徑向固定，則放電元件和控制罩相互間相對于殼體固定并且由此不會輕易受到例如在運輸或者地震中的震動的影響。
[0019]以下根據(jù)附圖進一步闡述本發(fā)明。在附圖中:[0020]圖1以剖視圖示出導電連接切斷時的過電壓防護放電器；
[0021]圖2以剖視圖示出建立導電連接時的過電壓防護放電器；
[0022]圖3以立體剖視圖示出圖2的局部。
[0023]彼此相應的部件在所有附圖中均配有相同的附圖標記。
[0024]圖1和圖2以剖視圖示出過電壓防護放電器I。在流體密封的殼體2內布置有放電元件20。該放電元件20具有圓柱形壓敏電阻柱25、上端部接頭22、下端部接頭21和多個拉緊元件23。壓敏電阻柱25由各單個的同樣呈圓柱形的壓敏電阻塊組成。在壓敏電阻柱25的兩端裝有端部接頭21和22，其中在圖1和圖2中只能看到下端部接頭21。端部接頭21、22大多由導電材料構成。拉緊元件23在拉緊狀況下被壓入端部接頭21、22內并且由此將壓敏電阻柱25束緊在一起。在壓敏電阻柱25內插入具有孔的間隔墊片24，拉緊元件23穿過所述孔引導并且由此附加地穩(wěn)定放電元件20。
[0025]殼體2基本上呈圓柱體形?？v軸線50沿圓柱體軸線延伸。放電元件20沿所述縱軸線50定向。殼體2在兩個遮蓋面上流體密封地封閉。
[0026]在放電元件20的接地側，殼體2的遮蓋面通過簡單的殼體蓋4封閉。觸頭8電絕緣地從殼體2的內部穿過該殼體蓋4引向殼體2的外部并且用于接地。在殼體2的內部，該觸頭8與放電元件20 (例如借助電線15)導電連接。所述連接在此通過導電的連接板13實現(xiàn)。在所述連接板與下端部接頭21之間還具有絕緣的中間件14。作為備選，電線15的連接也可以直接在下端部接頭21上實現(xiàn)，由此省去了絕緣的中間件14。放電元件20的端部接頭21固定在殼體蓋4上。所述殼體蓋4相對壓敏電阻柱25電絕緣。所述絕緣在此通過所述中間件14實現(xiàn)。作為備選，可以在下端部接頭21與殼體蓋4之間插入絕緣層。所述殼體蓋4通常具有在此未示出的接頭，通過該接頭可以將流體(例如六氟化硫)填入殼體2內或者從其中排走。
[0027]在放電元件20的高壓連接側，殼體2的遮蓋面配設有高壓套管5，以便在高壓和接地的殼體2之間不存在擊穿危險的情況下將高壓電勢從外部引入殼體2內。所述套管5包括固定環(huán)12、絕緣器6和在此設計為插接觸頭的觸頭7。過電壓防護放電器I可以通過觸頭7連接到在此未示出的氣體絕緣的開關設備上。觸頭7在殼體2內部配設有導電的成型件9。套管5在與殼體2和開關設備的接觸面上配設有密封圈10。
[0028]基本上呈圓柱體形的一端封閉的控制罩40罩套在放電元件20的高壓端上。控制罩與移動裝置30連接，所述移動裝置具有連桿33、例如可設計為梯形螺紋傳動機構的傳動機構32、流體密封地引導穿過殼體蓋4的軸31，以及在殼體2外部與該軸31相連的操作元件34。附加地，可以在操作元件34上安裝顯示設備35，所述顯示設備顯示是否建立了或者切斷了導電連接。
[0029]通過在此顯示為手搖把的操作元件34可以使軸31進行旋轉運動。通過傳動機構32將所述旋轉運動轉化為連桿33沿縱軸線50方向的線性運動。連桿33又將該線性運動傳遞到控制罩40。為了更好地引導連桿33，該連桿33穿過間隔墊片24內的孔引導。因此，控制罩40可以沿縱軸線50的方向朝觸頭7運動并且遠離該觸頭7運動，由此建立或者切斷導電連接。在圖1的視圖中，導電連接切斷。
[0030]在圖2中，控制罩40朝觸頭7運動到使控制罩與觸頭接觸。由此建立了導電連接。存在從殼體2的高壓端外側通過觸頭7、控制罩40、與控制罩40導電連接的放電元件20和與放電元件20導電連接的觸頭8到殼體2的接地端外側的連續(xù)導電連接。
[0031]圖3以剖視圖示出過電壓防護放電器I的高壓側端部的局部。在此建立了導電連接?？刂普?0貼靠在觸頭7的成型件9上?？刂普?0和成型件9成型為，使得成型件9的凸起嚙合到控制罩40封閉端的相應凹處內。由此相對縱軸線50沿徑向固定控制罩40。
[0032]端部接頭22具有滑動軸承41，所述滑動軸承相對縱軸線50沿徑向固定控制罩40并且控制罩40由此在移動時沿縱軸向50的方向引導?；瑒虞S承41可以設計為導電的并且因此同時用于導電地連接控制罩40和端部接頭22，但是滑動軸承41也可以由不導電的材料如塑料制成。在這種情況下端部接頭22與控制罩40的導電連接例如可以通過柔性的導線帶實現(xiàn)。
【權利要求】
1.一種過電壓防護放電器(I)，具有放電元件(20)、與所述放電元件(20)導電連接的控制罩(40)和流體密封的殼體(2)，所述放電元件(20)和控制罩(40)布置在所述殼體內并且所述殼體具有兩個分別將殼體(2)的內部與外部導電連接的觸頭(7、8)，其特征在于，所述放電元件(20)和控制罩(40)設計為能相對彼此運動，其中能夠通過所述相對運動通過放電元件(20)在一個觸頭(7、8)與另一個觸頭(7、8)之間建立導電連接或者切斷所述導電連接。
2.按權利要求1所述的過電壓防護放電器(I)，其特征在于，所述放電元件(20)沿所述殼體的縱軸線(50)布置并且所述控制罩(40)布置為能沿所述縱軸線(50)的方向移動。
3.按權利要求2所述的過電壓防護放電器(I)，其特征在于，所述控制罩(40)能夠借助可從所述流體密封的殼體(2)外部操作的移動裝置(30)進行移動。
4.按權利要求3所述的過電壓防護放電器(I)，其特征在于，所述移動裝置(30)具有可通過旋轉運動操作的軸(31)、與所述控制罩(40)相連的連桿(33)和將所述軸(31)的旋轉運動轉化為所述連桿(33)的平移運動的傳動機構(32)。
5.按權利要求4所述的過電壓防護放電器(1)，其特征在于，所述連桿(33)至少部分由電絕緣的材料構成。
6.按權利要求4或5所述的過電壓防護放電器(1)，其特征在于，所述軸(31)流體密封地從所述殼體(2)的內部通向外部。
7.按權利要求2至6之一所述的過電壓防護放電器(I)，其特征在于，所述放電元件(20)的一端與一個觸頭(7、8)導電連接，并且所述放電元件(20)的另一端與所述控制罩(40)導電連接，并且能夠通過控制罩(40)的移動建立與另一個觸頭(8、7)的導電連接或者切斷該導電連接。
8.按權利要求7所述的過電壓防護放電器(I)，其特征在于，在已建立導電連接時，所述控制罩(40)和所述另一個觸頭(8、7)這樣形狀配合地相互嚙合，使得它們相對于縱軸線沿徑向固定。
9.按權利要求8所述的過電壓防護放電器(I)，其特征在于，所述控制罩(40)通過滑動軸承(41)與所述放電元件(20)相連，以便實現(xiàn)沿縱軸線方向的可移動性。
【文檔編號】H01C7/12GK103608874SQ201280028178
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年5月29日 優(yōu)先權日:2011年6月10日
【發(fā)明者】D.斯普林伯恩, E.皮珀特 申請人:西門子公司