專利名稱：用于真空開(kāi)關(guān)管的蒸氣罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空開(kāi)關(guān)管，特別涉及用于真空開(kāi)關(guān)管的蒸氣罩。
真空開(kāi)關(guān)管(VIs)通常用于遮斷中壓至高壓交流電流。例如，在包括無(wú)功元件和負(fù)荷的中壓至高壓電路中，真空開(kāi)關(guān)管可以遮斷或切換高達(dá)幾十千安的交流電流。開(kāi)關(guān)管通常包括包圍一對(duì)同軸對(duì)中可分離的接觸裝置的圓柱型真空密封殼，可分離的接觸裝置具有相對(duì)的觸點(diǎn)表面。觸點(diǎn)表面在閉合電路位置互相鄰接，對(duì)于開(kāi)路則分離。每個(gè)電極裝置被連接到擴(kuò)展到真空密封殼外側(cè)并連接到交流電路的載流端柱。
當(dāng)觸點(diǎn)移開(kāi)至開(kāi)路位置而電流流過(guò)真空開(kāi)關(guān)管時(shí)在觸點(diǎn)表面間通常形成金屬蒸氣弧。燃弧直到電流切斷才熄滅。在燃弧期間由觸點(diǎn)產(chǎn)生的金屬蒸氣凝聚在觸點(diǎn)上且也凝聚在置于觸點(diǎn)裝置和電流熄滅后的真空密封殼之間的蒸氣罩上。
許多應(yīng)用要求真空開(kāi)關(guān)管承受功率-頻率(AC)電壓(通常＜100kVRMS)，或基本沖擊電平(BIL)電壓(通常＜200kV峰值)，該電壓跨加于其斷開(kāi)觸點(diǎn)上。電壓承受能力通常指，對(duì)于觸點(diǎn)間指定的分離距離和指定的施加電壓(AC或BIL)波形，真空開(kāi)關(guān)管不能可靠承受冷真空間隙內(nèi)部擊穿的施加電壓的最高電平。許多應(yīng)用也要求真空開(kāi)關(guān)管承受暫態(tài)恢復(fù)電壓以便中斷高電流弧。
本發(fā)明提供真空開(kāi)關(guān)管蒸氣凝聚罩，它的形狀允許真空開(kāi)關(guān)管承受高峰值沖擊或施加于斷開(kāi)位置的真空開(kāi)關(guān)管觸點(diǎn)的正弦波高壓。在鄰近斷開(kāi)觸點(diǎn)的區(qū)域，形成蒸氣罩以偏離由陰極上的高電場(chǎng)強(qiáng)度區(qū)域發(fā)射的電子軌跡。蒸氣罩造成電子從陽(yáng)極偏離到施于蒸氣罩上的低電場(chǎng)散焦區(qū)，由此可使真空開(kāi)關(guān)管承受高壓。
本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的真空開(kāi)關(guān)管蒸氣罩。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供包括密封的真空密封殼、真空密封殼內(nèi)側(cè)可分離形成觸點(diǎn)間隙的電極、及真空密封殼與電極之間的蒸氣罩的真空開(kāi)關(guān)管，其中蒸氣罩包括鄰近向間隙伸展的觸點(diǎn)間隙的伸展部分。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為真空開(kāi)關(guān)管提供蒸氣罩，真空開(kāi)關(guān)管包括具有端部和中部的大體圓柱體，及由大體圓柱體的中部向內(nèi)徑向伸展的環(huán)形凸體。
本發(fā)明的這些目的及其他目的可從下列描述更清楚看到。


圖1是包括傳統(tǒng)蒸氣罩的真空開(kāi)關(guān)管截面圖。
圖2是顯示卷繞斷開(kāi)觸點(diǎn)角等位線的傳統(tǒng)真空開(kāi)關(guān)管裝置的部分截面圖。
圖3是圖2傳統(tǒng)真空開(kāi)關(guān)管放大圖，顯示更多等位線，及起始于陰極觸點(diǎn)角選擇的磁力線，陰極觸點(diǎn)角是增強(qiáng)的電場(chǎng)區(qū)域。在所示的結(jié)構(gòu)中一些磁力線從陰極連回到相反的陽(yáng)極角，而其他磁力線連到蒸氣罩。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例包括蒸氣罩的真空開(kāi)關(guān)管的部分截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例包括蒸氣罩的真空開(kāi)關(guān)管的部分截面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例包括蒸氣罩的真空開(kāi)關(guān)管的部分截面圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例包括蒸氣罩的真空開(kāi)關(guān)管的部分截面圖。
圖8是類似圖4所示的真空開(kāi)關(guān)管放大圖，顯示等位線和從陰極到蒸氣罩和從該罩到陽(yáng)極的磁力線。
圖1顯示典型的現(xiàn)有技術(shù)真空開(kāi)關(guān)管10，包括圓柱絕緣管12和端板14和16。電極裝置20和22在由絕緣管12和端板14和16形成的真空密封殼中縱向?qū)?zhǔn)。一個(gè)普通的圓柱蒸氣罩24包圍電極裝置20和22以防止金屬蒸氣聚集到絕緣管12上。在本實(shí)施例中，支撐凸緣25將蒸氣罩24固定在分離的絕緣管12的上半部和下半部。在所示的結(jié)構(gòu)中，蒸氣罩24與電極裝置20和22電氣隔離。
電極裝置20和22相對(duì)于斷開(kāi)和閉合AC回路互相可軸向移動(dòng)。固定在電極裝置20上的波紋管28密封由絕緣管12和端板14和16形成的真空密封殼內(nèi)部，而允許電極裝置20從圖1所示的閉合位置到斷開(kāi)位置(未示出)移動(dòng)。電極裝置20包括連接到普通圓柱端柱31的電極觸點(diǎn)30，該圓柱端柱31通過(guò)端板14中的孔從真空密封殼伸出。帽型罩32固定在端柱31上以保持金屬蒸氣不接近波紋管28。同樣，電極裝置22包括連接到通過(guò)端板16伸展的普通圓柱端柱35的電極觸點(diǎn)34。以包括另外的罩(未示出)以進(jìn)一步阻止絕緣管12端區(qū)域出現(xiàn)金屬蒸氣，如現(xiàn)有技術(shù)所知的那樣。
如圖1所示的傳統(tǒng)真空開(kāi)關(guān)管具有小于最優(yōu)電壓承受能力。影響電壓承受能力的內(nèi)部條件和參數(shù)通常可由微觀或宏觀分類。在微觀水平，由于BIL對(duì)AC的電壓擊穿機(jī)理不同，但是對(duì)于兩種類型波形，擊穿時(shí)最重要的兩個(gè)通常微觀影響是電子發(fā)射和微粒子產(chǎn)生。任何一個(gè)這些影響單獨(dú)或兩個(gè)結(jié)合和反應(yīng)可引起擊穿，如《高壓真空絕緣》這本書解釋的那樣基本概念和技術(shù)實(shí)踐，R.V.Latham編輯，紐約Academic出版社(1995)。
一個(gè)BIL擊穿機(jī)理是非爆炸場(chǎng)發(fā)射。在這種情況中，電子束由受本地高電場(chǎng)支配的陰極表面上的微觀特征產(chǎn)生。如果該電子束照射到陽(yáng)極上的小點(diǎn)，陽(yáng)極上的該點(diǎn)迅速被高熱磁通熔化。微粒子也可陽(yáng)極熱點(diǎn)或陰極發(fā)射點(diǎn)拉出。感應(yīng)的微粒子擊穿可由沖擊激發(fā)、分離觸發(fā)、或通過(guò)電子束微粒子蒸發(fā)引起。更快速的BIL擊穿可由陰極上微觀場(chǎng)爆炸性電子發(fā)射引起。隨后的爆炸的等離子體稱為陰極閃爍。該爆炸發(fā)射也可由表面上充電相異粒子周圍的高場(chǎng)引發(fā)。擊穿可由單個(gè)陰極閃爍引起，或當(dāng)陽(yáng)極點(diǎn)中增加的功率密度造成陽(yáng)極閃爍時(shí)被觸發(fā)。
在宏觀水平，觸點(diǎn)之間發(fā)生擊穿的電壓受觸點(diǎn)和蒸氣凝聚罩的幾何形狀影響。對(duì)于給定的內(nèi)部幾何形狀，有限元分析計(jì)算可精確地確定貫穿真空開(kāi)關(guān)管的宏觀穩(wěn)態(tài)電場(chǎng)。對(duì)于傳統(tǒng)電氣漂浮蒸氣罩，等位線卷繞斷開(kāi)位置的兩個(gè)觸點(diǎn)的角。在它們面臨結(jié)構(gòu)的周邊，兩個(gè)觸點(diǎn)經(jīng)歷增強(qiáng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。特別地，BIL擊穿由電子束發(fā)射或來(lái)自負(fù)偏觸點(diǎn)或陰極閃爍激發(fā)，這種發(fā)射優(yōu)選產(chǎn)生于最高幾何電場(chǎng)強(qiáng)度區(qū)。
圖2是帶有典型的現(xiàn)有技術(shù)的漂浮蒸氣罩的真空開(kāi)關(guān)管軸對(duì)稱截面圖。傳統(tǒng)的蒸氣罩24特征在于其平坦或觸點(diǎn)間隙G區(qū)中的固定內(nèi)徑面。等位線41卷繞開(kāi)觸點(diǎn)的角。在面臨觸點(diǎn)角21和23附近結(jié)構(gòu)的周邊陰極20和陽(yáng)極22電極裝置經(jīng)歷增強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度。特別地，BIL擊穿由電子束發(fā)射或來(lái)自負(fù)偏電極裝置20閃爍激發(fā)，這種發(fā)射優(yōu)選產(chǎn)生于最高幾何電場(chǎng)強(qiáng)度21區(qū)。雖然這里指“陽(yáng)極”或“陰極”觸點(diǎn)，可以理解為僅僅為了解釋方便而使用的元件識(shí)別，對(duì)于施于真空開(kāi)關(guān)管的電壓的交替極性，陽(yáng)極和陰極的功能作用在兩個(gè)觸點(diǎn)間交替。
但是，擊穿中涉及陽(yáng)極的情況下，BIL擊穿水平不僅取決于陰極20上的幾何電場(chǎng)強(qiáng)度的最高幅值，而且也取決于電子束或陰極閃爍如何通過(guò)輻射陽(yáng)極22存儲(chǔ)能量。在現(xiàn)有的技術(shù)中，可能除速度分布尾部中最高能量電子外，大部分電子從陰極微發(fā)射集到陽(yáng)極緊隨電場(chǎng)線，該電場(chǎng)線垂直于等位線41。
圖3顯示了圖2傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的更多的等位線41，所示磁力線44起自陰極觸點(diǎn)21的角。標(biāo)制電場(chǎng)方向的磁力線44垂直于等位線41。由陰極觸點(diǎn)20的高電場(chǎng)部分21發(fā)射的電子束能跟隨連回到緊密聚焦點(diǎn)中相反觸點(diǎn)22的磁力線44。這在最高電場(chǎng)強(qiáng)度23區(qū)容易在陽(yáng)極上產(chǎn)生熱點(diǎn)。因此，擊穿可能出現(xiàn)在比預(yù)期電場(chǎng)強(qiáng)度低的陰極20上。
圖3也顯示從更多面臨罩24的陰極觸點(diǎn)20的角部分21，電場(chǎng)線向罩24上大面積發(fā)散。如果電子束從角21的這部分發(fā)射，它將撞擊隔離罩，且通過(guò)大約只有一半的施加電壓加速，因?yàn)楸緦?shí)施例中該罩電氣上漂浮。因此，在罩24上它僅產(chǎn)生每單位面積小熱荷。
依據(jù)本發(fā)明，對(duì)于給定直徑和指定間隙的觸點(diǎn)，如果設(shè)計(jì)蒸氣罩從相反觸點(diǎn)折射起自高電場(chǎng)強(qiáng)度的觸點(diǎn)邊緣至罩上的散焦區(qū)上，可以獲得較高的承受電壓。通過(guò)產(chǎn)生離開(kāi)間隙和朝向罩的磁力線的較大邊緣的罩，本發(fā)明提供具有隔開(kāi)高電場(chǎng)強(qiáng)度如陰極觸點(diǎn)角上電場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)能力的真空開(kāi)關(guān)管。它轉(zhuǎn)向和散焦從高強(qiáng)度觸點(diǎn)角上發(fā)射區(qū)離開(kāi)的電子束。
如這里使用的，術(shù)語(yǔ)“觸點(diǎn)間隙”指當(dāng)觸點(diǎn)處于完全斷開(kāi)位置形成的間隙。通常調(diào)節(jié)連接的外部切換機(jī)構(gòu)(未示出)的沖程來(lái)設(shè)定全間隙G，通常約為6-24毫米，取決于真空開(kāi)關(guān)管的尺寸和用途。
圖4顯示與電極裝置50和52結(jié)合使用的本發(fā)明真空開(kāi)關(guān)管蒸氣罩的一個(gè)實(shí)施例，盤型觸點(diǎn)51和53處于完全斷開(kāi)位置以形成觸點(diǎn)間隙G。真空開(kāi)關(guān)管包括絕緣管12和端板14和16?？蓜?dòng)電極裝置52包括波紋管罩56。基本上為圓柱形的蒸氣罩60更合適地包括徑向向內(nèi)彎曲的端部61和62，和朝向蒸氣罩60中部的伸展的導(dǎo)電環(huán)形凸塊64。蒸氣罩60連到凸緣65，該凸緣通常連到用真空密封銅焊方法的絕緣管12的兩個(gè)部分，如現(xiàn)有技術(shù)所知的那樣?；蛘撸魵庹?0的一端電氣連接到一個(gè)電極裝置。
在圖4的實(shí)施例中，罩60最好由合適的真空兼容金屬如不銹鋼或銅的薄圓柱制成。在觸點(diǎn)間隙G區(qū)，罩60內(nèi)面光滑向內(nèi)彎曲形成環(huán)形凸塊64。伸展的環(huán)形凸塊最好沿軸定位以便在間隙G區(qū)中最小半徑位置與間隙G中間面重疊或幾乎重疊。
圖5顯示了類似于圖4的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中蒸氣罩中部70由厚圓柱材料制成，如美國(guó)專利No.4,553,007所描述，在此引作參考。端部71和72由較薄材料制成，如不銹鋼。罩70內(nèi)面環(huán)形凸塊74用任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄈ缂庸た瞻缀癫牧蠄A柱形成。對(duì)于高中斷電流，美國(guó)專利No.4,553,007描述的材料類型的使用，對(duì)于如圖5實(shí)施例所示的環(huán)形凸塊和/或罩體，可能是所希望的，以便使罩更堅(jiān)固。
除了金屬，蒸氣罩60和70可由如至少在環(huán)形凸塊64和74區(qū)中涂覆導(dǎo)電材料層的陶瓷這樣的絕緣材料制成。如果蒸氣罩是完全的絕緣材料，在重復(fù)燃弧操作真空開(kāi)關(guān)管裝置后可在凸塊上建立導(dǎo)電層，這樣將在凸塊表面上沉積凝聚金屬的層。
圖5所示的本發(fā)明實(shí)施例中，螺旋電極觸點(diǎn)77和78采用觸點(diǎn)后面的盤形罩55和56。一個(gè)螺旋觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的例子在美國(guó)專利No.5,444,201中描述，在此引作參考。對(duì)于在弧柱上提供方位驅(qū)動(dòng)力的螺旋觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，只要選擇的蒸氣罩厚度和材料能夠承受燃弧負(fù)荷，在電流中斷操作期間圓柱蒸氣罩上的燃弧沖擊不會(huì)降低中斷性能。這個(gè)弧-罩效應(yīng)通過(guò)迫使弧變成更快發(fā)散能改善中斷。對(duì)于本實(shí)施例，弧-罩效應(yīng)通過(guò)彎曲從觸點(diǎn)邊緣朝向內(nèi)伸展蒸氣罩的磁力線來(lái)增強(qiáng)。
圖4和5所示的觸點(diǎn)具有圓柱結(jié)構(gòu)，并具有外徑R。如果兩個(gè)觸點(diǎn)具有不同的外徑，R指兩個(gè)中的較大者。本發(fā)明優(yōu)選的蒸氣罩包括具有比R大半徑距離S1的內(nèi)主柱面半徑的基本為圓柱體部分，及具有比R大半徑距離S2的內(nèi)最小半徑的徑向向內(nèi)伸展部分。如圖4和5所示，距離S2小于距離S1。最小半徑距離S2確定一個(gè)平面，該平面優(yōu)選地與完全斷開(kāi)觸點(diǎn)間隙G的中間面平行。更合適地，由最小半徑距離S2確定的平面幾乎與完全斷開(kāi)觸點(diǎn)間隙G的中間面重疊。
在圖4和5所示的實(shí)施例中，環(huán)形凸塊64和74被適度地彎曲，并具有曲線C基本為常數(shù)的半徑。環(huán)形凸塊的替代實(shí)施例也是可能的。在圖6所示的實(shí)施例中，環(huán)形凸塊79徑向向內(nèi)伸展較大距離。在圖7所示的實(shí)施例中，環(huán)形凸塊80徑向向內(nèi)伸展中等距離。每個(gè)凸塊64,74,79和80的長(zhǎng)度L優(yōu)選地是觸點(diǎn)間隙G長(zhǎng)度約0.2至約2.0倍。在特別優(yōu)選實(shí)施例中，環(huán)形凸塊有基本上為常數(shù)的曲線C半徑且長(zhǎng)度L基本等于觸點(diǎn)間隙G長(zhǎng)度。
利用有限元計(jì)算觸點(diǎn)和蒸氣罩區(qū)中的等位分布，通過(guò)幾何參數(shù)分析已確定優(yōu)選結(jié)構(gòu)。為了優(yōu)化如圖4和5所示的環(huán)形凸塊好處，最好距離S1比觸點(diǎn)間隙G大于大約三分之一。環(huán)形凸塊64和74最好從基本為圓柱體部分60和70朝觸點(diǎn)伸展圓柱體部分60和70與觸點(diǎn)之間的最短半徑距離S1的約五分之一距離或更多些。蒸氣罩環(huán)形凸塊和觸點(diǎn)外徑R間的最短半徑距離S2最好小于全觸點(diǎn)間隙G的長(zhǎng)度。更好地，最短半徑距離S2為觸點(diǎn)間隙G的長(zhǎng)度的約十分之一到約一半。注意圖4和5中的觸點(diǎn)面具有由θ和S3確定的斜面齒形。對(duì)于S1和S2這里所述的優(yōu)選半徑距離對(duì)于S3≤R和0≤θ≤90°有效。
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例真空開(kāi)關(guān)管蒸氣罩60等位線71的放大圖，磁力線74和76在觸點(diǎn)51和53的角57和58上有端點(diǎn)。來(lái)自陰極觸點(diǎn)51的磁力線74向罩上的區(qū)轉(zhuǎn)向，該區(qū)比陰極51的角57的發(fā)射區(qū)大得多。這樣折射電子束或源自區(qū)57的陰極閃爍離開(kāi)陽(yáng)極53，抑制陽(yáng)極熱點(diǎn)或陽(yáng)極閃爍的產(chǎn)生。同時(shí)，蒸氣罩60上的環(huán)形凸塊64的內(nèi)表面最好離開(kāi)觸點(diǎn)角57和58足夠遠(yuǎn)距離以便由于存在環(huán)形凸塊64的角57和58上的任何另外電場(chǎng)強(qiáng)度不足以高到造成在爆炸電子發(fā)射中明顯增加。這就允許真空開(kāi)關(guān)管獲得改進(jìn)的高壓承受能力。
本發(fā)明的蒸氣罩的技術(shù)規(guī)范不取決于真空開(kāi)關(guān)管中使用的特別觸點(diǎn)形式?？杀辉撜魵庹植捎玫钠渌胀ㄓ|點(diǎn)形式的例子是基本為圓柱或帽型觸點(diǎn)裝置，這樣設(shè)計(jì)以便在觸點(diǎn)間隙區(qū)產(chǎn)生大致沿軸或徑向指定的電場(chǎng)。這些觸點(diǎn)類型的例子在美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)No.08/488,401描述，在此引作參考。
根據(jù)本發(fā)明，真空開(kāi)關(guān)管蒸氣罩的形狀和尺寸被控制，以便當(dāng)電極處于標(biāo)定的完全分離位置時(shí)減小真空開(kāi)關(guān)管的基本沖擊水平擊穿。蒸氣罩的伸展部分或環(huán)形凸塊最好形成引導(dǎo)電子束從面向一個(gè)電極的角區(qū)到蒸氣罩而離開(kāi)另一個(gè)電極。伸展部分最好發(fā)散從一個(gè)電極指向蒸氣罩的電子束，且減少由于來(lái)自電極的爆炸電子發(fā)射的擊穿。
為了示意目的，本發(fā)明的特別實(shí)施例已在上面描述，很明顯在不脫離所附權(quán)利要求限定的范圍條件下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明細(xì)節(jié)做出許多變形。
權(quán)利要求
1.一種真空開(kāi)關(guān)管，包括密封的真空密封殼；包括真空密封殼內(nèi)側(cè)可分離的以形成觸點(diǎn)間隙的觸點(diǎn)的電極裝置；以及真空密封殼和觸點(diǎn)之間的蒸氣罩，蒸氣罩包括鄰近觸點(diǎn)間隙的導(dǎo)電伸展部分，從真空密封殼向觸點(diǎn)間隙伸展，其中當(dāng)觸點(diǎn)處于斷開(kāi)位置時(shí)蒸氣罩至少與一個(gè)觸點(diǎn)電氣隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的真空開(kāi)關(guān)管，其中蒸氣罩同軸圍繞觸點(diǎn)且包括具有內(nèi)主面圓柱半徑的大體圓柱體部分，且伸展部分具有比主面圓柱半徑小的內(nèi)最小半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的真空開(kāi)關(guān)管，其中伸展部分的最小半徑確定一個(gè)平面，該平面基本與觸點(diǎn)間隙中間面平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的真空開(kāi)關(guān)管，其中由最小半徑確定的平面基本與觸點(diǎn)間隙的中間面重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的真空開(kāi)關(guān)管，其中伸展部分確定一個(gè)凸塊，該凸塊從主圓柱半徑到最小半徑徑向朝內(nèi)伸展。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的真空開(kāi)關(guān)管，其中凸塊至少部分彎曲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的真空開(kāi)關(guān)管，其中凸塊有一個(gè)基本為常數(shù)的曲率半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的真空開(kāi)關(guān)管，其中凸塊長(zhǎng)度為觸點(diǎn)間隙長(zhǎng)度的約0.2至約2倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的真空開(kāi)關(guān)管，其中凸塊長(zhǎng)度基本等于觸點(diǎn)間隙長(zhǎng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的真空開(kāi)關(guān)管，其中至少一個(gè)觸點(diǎn)為基本圓柱形且從伸展部分到觸點(diǎn)的最短半徑距離約等于或小于觸點(diǎn)間隙長(zhǎng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的真空開(kāi)關(guān)管，其中從伸展部分到觸點(diǎn)的最短半徑距離為觸點(diǎn)間隙長(zhǎng)度的約0.25至約0.5倍。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的真空開(kāi)關(guān)管，其中伸展部分從基本為圓柱體部分朝觸點(diǎn)伸展圓柱體部分與觸點(diǎn)之間的最短半徑距離的約五分之一或更多的距離，而觸點(diǎn)與圓柱體部分最短半徑距離比觸點(diǎn)間隙長(zhǎng)度長(zhǎng)約三分之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求2的真空開(kāi)關(guān)管，另外包括至少一個(gè)從基本為圓柱體部分的至少一端徑向朝內(nèi)伸展的凸緣。
14.根據(jù)權(quán)利要求2的真空開(kāi)關(guān)管，其中蒸氣罩由單片材料制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求2的真空開(kāi)關(guān)管，其中蒸氣罩的至少一端由不同于體部分的材料制成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的真空開(kāi)關(guān)管，其中形成伸展部分以增加斷開(kāi)位置中觸點(diǎn)的平均基本沖擊水平電壓承受能力。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的真空開(kāi)關(guān)管，其中形成伸展部分以使電子束從面臨至少一個(gè)觸點(diǎn)角區(qū)指向蒸氣罩并離開(kāi)另一個(gè)觸點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的真空開(kāi)關(guān)管，其中形成伸展部分以發(fā)散從面臨至少一個(gè)觸點(diǎn)角區(qū)指向蒸氣罩的電子束。
19.一種用于真空開(kāi)關(guān)管的蒸氣罩，包括具有端部和中部的基本為圓柱的體；以及從基本為圓柱的體的中間部分徑向朝內(nèi)伸展的環(huán)形凸塊。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的蒸氣罩，其中環(huán)形凸塊基本處于基本為圓柱的體的中部。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的蒸氣罩，其中環(huán)形凸塊被彎曲并有基本為常數(shù)的曲率半徑。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的蒸氣罩，另外包括至少一個(gè)從基本為圓柱體的至少一端徑向向內(nèi)伸展的凸緣。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的蒸氣罩，其中蒸氣罩由單片材料制成。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的蒸氣罩，其中至少一個(gè)端部由不同于主部的材料制成。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的蒸氣罩，其中環(huán)形凸塊的內(nèi)表面層可導(dǎo)電。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的蒸氣罩，其中環(huán)形凸塊基本上整個(gè)厚度可導(dǎo)電。
全文摘要
提供的真空開(kāi)關(guān)管(Ⅵ)具有兩個(gè)燃弧觸點(diǎn),至少一個(gè)觸點(diǎn)可軸向移動(dòng),以及一個(gè)被形成以允許真空開(kāi)關(guān)管在斷開(kāi)位置承受高峰值沖擊電壓或施于冷觸點(diǎn)的正弦波高壓的金屬蒸氣凝聚罩。在包圍斷開(kāi)觸點(diǎn)的區(qū)中,形成蒸氣罩折射電子軌跡,電子從沿面向負(fù)偏觸點(diǎn)的邊緣的高電場(chǎng)強(qiáng)度區(qū)發(fā)射出來(lái)。蒸氣罩造成電子基本被偏離互觸點(diǎn)邊緣區(qū)并折射到罩上低電場(chǎng)強(qiáng)度的散焦區(qū)。
文檔編號(hào)H01H33/662GK1217557SQ98124559
公開(kāi)日1999年5月26日 申請(qǐng)日期1998年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月22日
發(fā)明者邁克爾·布魯斯·舒爾曼 申請(qǐng)人:尹頓公司