[发明专利]真空灭弧室

说明书

技术领域

本发明涉及真空灭弧室。

背景技术

在真空断路器中，对负载的断路以及故障电流的断开是在真空灭弧室内的真空状态下进行，但真空灭弧室(Vacuum Interrupter)的外部绝缘是在各种介质内进行的。比如真空断路器(VCB：Vacuum Circuit Breaker)的真空灭弧室是在空气中进行绝缘，而油绝缘断路器(OCB：Oil Circuit Breaker)的真空灭弧室是用油覆盖断路器进行绝缘。而且，高压开关断路器使用SF₆气体进行绝缘。但是，这些绝缘方式有许多问题。

由于空气的绝缘能力低，在需要较高的雷电冲击耐受电压的地方，不能使用类似VCB的空气绝缘方式。而且，由于油爆炸的危险性，最近几乎不再使用OCB的油绝缘断路器。而高压开关断路器使用SF₆气体时，在需要较高的雷电冲击耐受电压的地方也能使用且没有爆炸的危险性，但其使用在环境保护方面受到限制。

根据这些趋势，最近开始采用固体绝缘方式中在环氧树脂成形时插入真空灭弧室而成的整体式固体绝缘方式。

但是，使用上述固体绝缘方式的真空灭弧室，在用环氧树脂进行浇注时，随着环氧树脂和真空管的上、下固定板或陶瓷之间的接合面的粘合性不同，会产生真空灭弧室的电、机械特性的差异。上述接合面由相同材料构成时，在真空灭弧室的初期制作时通过极力增大粘合力，能够解决上述电、机械特性的差异，但在制造以及使用环氧树脂整体式真空灭弧室时，由于构成真空灭弧室的金属或陶瓷与成形在外部用于覆盖该金属或陶瓷的环氧树脂的材料不同，所以由于该物性差异引起的热膨胀系数的差异会产生界面的剥离或断裂，为克服该缺陷使用橡胶材质的缓冲层。

图1为表示现有的环氧树脂浇注真空灭弧室的内部构造的纵向剖面图。如图1所示，真空灭弧室101的外侧是用环氧树脂等固体绝缘物103注塑成形，在真空灭弧室101的外面形成有橡胶材质的缓冲层102，用于吸收因陶瓷104和环氧树脂103的热膨胀系数差异所引起的热应力。但是，上述橡胶材质的缓冲层102，通过辅助陶瓷104和环氧树脂103之间的物理性附着，可以增大陶瓷绝缘外壳104和环氧树脂层103之间的机械性接触强度，但在陶瓷层104、缓冲层102和环氧树脂层103之间将会存在微小的界面之间的剥离。而且，缓冲层102应根据真空灭弧室101的外部形状与真空灭弧室的外部完全粘接，从而彻底去除界面内的类似空隙(void)的缺陷，但使用管状的缓冲层102时，真空灭弧室101的金属部分和陶瓷之间的接合部的凹凸部分没有被缓冲层102完全填充，会有产生缺陷的可能性。而且，在涂布液状或凝胶状的橡胶材料时在缓冲层的内部也有产生空隙的可能性。

如上所述，真空灭弧室在初期的形成缓冲层的过程中会产生空隙等缺陷，所述缺陷在使用中的机械性动作冲击或温度变化引起的收缩膨胀过程中也会产生。即、在真空灭弧室的环氧树脂成形工序中还需要用于形成缓冲层的追加工序，为了制造所述缓冲层也需要追加工序和成本。

此类界面之间的剥离或层内的空隙，是使环氧树脂成形真空灭弧室的部分放电特性大幅度下降的主要原因，在界面以及环氧树脂内，部分放电的产生和电树枝产生的可能性会变得更高。因此，在长期使用真空灭弧室时，可使环氧树脂的绝缘特性的可靠度下降。

发明内容

因此，本发明旨在解决上述问题，其目的在于，通过在环氧树脂浇注的真空灭弧室中应用无橡胶材质缓冲层的新界面处理方式，从而提供具有优良的电、机械特性，而且能够降低成本的真空灭弧室。

为了达到上述目的，本发明提供一种真空灭弧室，其包括：具备与外侧相连的上部导体和下部导体的陶瓷绝缘外壳、在上述绝缘外壳的外表面成形的釉层、在上述釉层的外表面涂布硅烷偶联剂所形成的硅烷偶联剂层、以及在上述硅烷偶联剂层的外表面成形的环氧树脂绝缘层，并且，上述硅烷偶联剂层与上述釉层以及上述环氧树脂绝缘层进行化学结合。

另外，本发明也提供一种真空灭弧室。该真空灭弧室包括：具备与外侧相连的上部导体和下部导体的陶瓷绝缘外壳、在上述绝缘外壳的外表面成形的釉层、对上述釉层的外表面进行喷砂处理而形成的突起层、在上述突起层的外表面涂布硅烷偶联剂所形成的硅烷偶联剂层、以及在上述硅烷偶联剂层的外表面成形的环氧树脂绝缘层，并且，上述硅烷偶联剂层与上述釉层以及上述环氧树脂绝缘层进行化学结合。

而且，本发明也提供一种真空灭弧室，其特征在于，在上述陶瓷绝缘外壳的上部导体和下部导体的外表面上涂布上述硅烷偶联剂。

而且，本发明也提供一种真空灭弧室，其特征在于，上述硅烷偶联剂是用以下的化学式1所表示的化合物。