[發(fā)明專利]具有蒸汽屏的真空開關管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00808006.2
• 申請日: 2000-06-09
• 公開（公告）號: CN1351754A
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 羅曼·倫茲;克勞斯·格斯納;克勞斯·奧伯恩多爾弗;克萊門斯·菲伯格
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H01H33/66
• 分類號: H01H33/66
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 侯宇,陶鳳波

本發(fā)明屬于電氣構件的領域以及可應用于真空開關管的結構設計，真空開關管的外殼有一管狀陶瓷絕緣子和兩塊端板，而陶瓷絕緣子上設有一內部的環(huán)形臺階，以用于固定圓柱形蒸汽屏。

為了在上述類型的真空開關管中防止開關過程中蒸發(fā)的電極材料沉積在陶瓷絕緣子上，通常按蒸汽飄浮的趨勢(schwebendes?Potential)設蒸汽屏以及為了絕緣地安裝蒸汽屏為陶瓷絕緣子配設一在內部的環(huán)形臺階，蒸汽屏借助一錐形延伸的并過渡為一圓柱區(qū)的收縮段貼靠在此臺階的一側上，在臺階的另一側貼靠著固定環(huán)，它同心地圍繞著蒸汽屏的圓柱區(qū)并與之形狀封閉和材料封閉地(stoffschluessig)連接。固定環(huán)可有一圓柱區(qū)和一個軸向相連的環(huán)狀曲拱區(qū)，此圓柱區(qū)與蒸汽屏的圓柱區(qū)連接，而環(huán)狀曲拱區(qū)則貼靠在絕緣子的臺階上(EP0309978A2，圖5；US4896008)。此外已知，在沒有專門的固定環(huán)的情況下，將蒸汽屏固定在一個內部的環(huán)形臺階上，為此將蒸汽屏收縮段的自由端卷邊在臺階的另一側上(EP0406944B1/US5077883A)。此外還已知，一個連續(xù)的圓柱屏借助一個固定環(huán)固定在臺階上，其中，固定環(huán)有一個與蒸汽屏釬焊或熔焊的環(huán)形段并且在臺階兩側有沿往向伸出的固定部分(US3586801A)。

此外，為了在真空開關管中按飄浮的趨勢固定蒸汽屏，真空開關管的外殼至少有兩個空心圓柱形的陶瓷絕緣子，已知可設置一個安裝在陶瓷絕緣子之間的金屬環(huán)形片，它有一個沿真空開關管的軸向延伸的用于固定蒸汽屏的附加部分。此附加部分可以設計為錐形收縮管段并設有一電鍍的銀層，以便在這兩個陶瓷絕緣子與環(huán)形片釬焊的同時將該管段與蒸汽屏材料封閉地連接起來(DE4429379A1)。

從具有權利要求1(EP0309978A2/US4896008A)前序部分特征的真空開關管出發(fā)，本發(fā)明的目的是在介電方面優(yōu)化蒸汽屏的固定并同時注意到能方便地制造。提出此目的是基于下列認識，即，已公知的蒸汽屏固定裝置在面朝陶瓷絕緣子的那一側有比較尖銳的棱邊，在借助高壓檢驗真空開關管時，對介電狀況可能有不利的影響。

為達到上述目的，按本發(fā)明規(guī)定，固定環(huán)具有一個支承陶瓷絕緣子內部環(huán)形臺階上的圓柱形區(qū)域和一個與之連接并圓弧形地向內突伸的凸緣；以及，蒸汽屏有一個沿軸向未超過固定環(huán)伸出的并以圓柱形結束的區(qū)域，其端部彎卷在固定環(huán)凸緣上。

按此方式設計的蒸汽屏固定裝置能方便地裝配，因為在將固定環(huán)和蒸汽屏置入絕緣子內后只需采取一項機械措施，即輕微地彎卷蒸汽屏的一邊，以便固定蒸汽屏。通過釬焊可附加進行的材料封閉的連接，可結合真空開關管的釬焊整體進行。為了不必采用在安裝上難于操作的釬焊膜進行工作，特建議，蒸汽屏和固定環(huán)用銅制并借助銅-銀低共熔混合物釬焊，該低共熔混合物在真空管的封閉釬焊過程中借助固定環(huán)上的一層約20至50μm厚的銀層形成。蒸汽屏和固定環(huán)的這種新穎的造型，保證了固定環(huán)和蒸汽屏都沒有朝陶瓷絕緣子方向作用的尖銳邊棱，換句話說在此區(qū)域內不存在任何絕緣的薄弱環(huán)節(jié)。

圖2表示了這種新型的真空開關管蒸汽屏固定裝置的實施例局部。圖1則表示具有傳統(tǒng)固定裝置的真空開關管。

圖1所示的已公知真空開關管外殼主要包括管狀的陶瓷絕緣子1，兩個與此陶瓷絕緣子釬焊的端罩2和3，兩個去往未進一步表示的觸點的導電接線柱4和5，以及一個波紋管6，其中，端罩3直接與導電接線柱5釬焊，而端罩2則通過波紋管6間接地與導電接線柱4釬焊。陶瓷絕緣子1有一環(huán)形臺階11，在臺階上借助固定環(huán)8固定一蒸汽屏7。蒸汽屏和固定環(huán)通常用薄鋼板制成。

環(huán)形臺階11在其一側設有一斜面12，蒸汽屏借助一相應的錐形收縮段貼靠在此斜面上。臺階11在另一側有一橫向于陶瓷絕緣子1延伸的支承面13，固定環(huán)8以一個圓弧形彎曲部位貼靠在支承面上。固定環(huán)8上設計為空心圓柱形的部段平行于蒸汽屏7相應的部分延伸，在這里，蒸汽屏7的端部沿軸向超過固定環(huán)8伸出并略向外卷邊。通常蒸汽屏和固定環(huán)還通過點焊互相連接。

按圖2設在陶瓷絕緣子1臺階11上用于蒸汽屏71的固定裝置是一個固定環(huán)81，它包括一個支承在臺階11上的圓柱形區(qū)域82和一個與之連接的呈圓弧形向內突伸的凸緣83。蒸汽屏設計為圓柱形的端部73以一個卷邊的短段74貼靠在此凸緣上，在這里，端部73沿軸向不超過固定環(huán)81伸出，因此朝陶瓷絕緣子1看去它在固定環(huán)81的絕緣子的背陰處。此外，蒸汽屏71的錐形區(qū)72只延伸到使圓柱區(qū)73有小的間隙地在臺階11的內邊緣一旁延伸。

為了將固定環(huán)81與蒸汽屏71釬焊在一起，固定環(huán)至少在其外側電鍍上一銀層84，它在真空開關管釬焊封閉時熔化并與銅制固定環(huán)81的相應表面層構成一銅-銀低共熔混合物，該低共熔混合物通過毛細管力侵入相應的接縫區(qū)內，將固定環(huán)81與蒸汽屏71釬焊在一起。