[發明專利]具有真空管和絕緣殼體的中斷單元

在審

• 申請號: 202080054816.6
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN114175201A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: T.A.科貝爾斯;S.科斯;P.G.尼科利奇
• 申請（專利權）人: 西門子能源全球有限公司
• 主分類號: H01H33/662
• 分類號: H01H33/662
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 劉暢

本發明涉及一種中斷單元，包括真空開關管(4)和絕緣殼體(6)，其中，絕緣殼體(6)具有內表面(8)，并且真空開關管(4)至少部分地通過電絕緣的結構材料(22)形成邊界，結構材料具有外表面(10)并且絕緣殼體(6)至少部分地包圍真空開關管(4)，其中，在中斷單元(2)的準備運行的狀態下，絕緣殼體(6)的內表面(10)和真空開關管(4)的外表面(10)通過粘附層(12)隔開，其特征在于，內表面(8)以及外表面(10)都至少部分地設有導電層(14，16)，使得在真空開關管(4)和絕緣殼體(6)之間的邊界區域(18)中從開關軸線(20)徑向向外定向地得到以下層排列：真空開關管的結構材料(22)，結構材料(22)的外表面(10)，結構材料(22)的外表面(10)上的導電層(16)，粘附層(12)，絕緣殼體(6)上的導電層(14)，絕緣殼體的內表面(8)，絕緣殼體(6)的體積材料(24)。

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的中斷單元。

背景技術

為了避免對氣候有害的六氟化硫，現代的中斷單元一方面用替代的絕緣氣體填充，或者真空開關管與包圍該真空開關管的空氣絕緣的組合發揮作用。在所描述的第二種情況中，常見的結構以如下形式設計，即真空開關管又布置在另外的封閉的空間中，在其中具有凈化的空氣或另外的類似空氣的氣體混合物。為了還提高這種布置的絕緣能力，適宜的是，在外圓周中至少部分地通過絕緣材料、例如絕緣陶瓷形成的真空開關管用另外的絕緣殼體進行包裹，該另外的絕緣殼體尤其由塑料基底、諸如環氧樹脂形成。因此，該絕緣殼體布置在真空開關管的外圓周和例如包含純凈空氣的氣體空間之間。在此，絕緣殼體被推到真空管上，或者絕緣殼體在鑄造過程中圍繞真空管進行鑄造。在這兩種替換方法中，始終難以使真空管和絕緣殼體之間的邊界面不含氣泡或其它夾雜物。這種氣泡又在運行中導致該區域中的局部放電，由此絕緣殼體的材料受到侵蝕。該材料在該位置處受到腐蝕，并且在此失去其電絕緣能力。在最壞的情況下，在較長時間的絕緣殼體的材料的損壞之后，可能在邊界層中發生擊穿或者發生向外到氣體空間中的擊穿。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種具有真空開關管和絕緣殼體的中斷單元，其相對于現有技術具有針對在真空開關管和絕緣殼體之間的邊界區域中的局部放電的改進的保護并且因此防止了絕緣殼體的材料的提早的損壞或侵蝕。

上述技術問題的解決方案在于具有權利要求1的特征的中斷單元。

根據權利要求1所述的中斷單元包括真空開關管和絕緣殼體，其中，絕緣殼體具有內表面，并且真空開關管至少部分地通過電絕緣的結構材料形成邊界。結構材料又具有外表面，其中，絕緣殼體至少部分地包圍真空開關管。在中斷單元的準備運行的狀態下，絕緣殼體的內表面和真空開關管的外表面通過粘附層彼此隔開。本發明的特征在于，內表面以及外表面都至少部分地設有導電層，從而在真空開關管與絕緣殼體之間的邊界區域中從開關軸線徑向向外定向地得到以下層排列：首先從內向外排列真空開關管的結構材料。該結構材料具有外表面，該外表面又設有導電層，或者包括這種導電層。接下來是粘附層，粘附層被絕緣殼體上或者其內表面上的另外的導電層包圍，并且該另外的導電層安置在絕緣殼體的內表面上。接下來還有絕緣殼體的體積材料。

所描述的層排列包括兩個導電層，這兩個導電層沿徑向來看從兩側形成粘附層的邊界。在中斷單元運行時、尤其在開關過程中，在該開關過程中相應的電場從開關軸線徑向向外定向，這意味著兩個導電層一方面在真空開關管的結構材料上并且另一方面在絕緣殼體的內表面上分別具有相同的電位。這又意味著，在粘附層中不存在電場，粘附層位于兩個導電層之間并且在粘附層中也存在可能的空氣夾雜物。因此，粘附層是無場的。由于在粘附層的區域局部缺失電場，因此在可能的空氣夾雜物或氣泡的區域中也不發生局部放電，并且因此于是也不發生所涉及的材料的局部腐蝕。以這種方式，與現有技術相比，由中斷單元和絕緣殼體構成的組合的使用壽命及其運行可靠性明顯提高。