[发明专利]真空开关管

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空开关管，其具有布设在静止的触杆上的第一触头、布设在沿轴向移动的触杆上的第二触头、以及由具有导电能力的材料组成的用于保护真空开关管壳体的内表面免受金属蒸汽沉积的第一蒸汽屏蔽罩。

背景技术

从德国公开专利文献DE2633543A1中公知一种这样的真空开关管。

对真空开关管的要求是，在高电压时可靠地开关高的电流。其中，在断开真空开关管时，不但必须供给涉及两个触头之间间距的耐压强度，而且必须供给涉及触头和真空开关管的其他导电件(例如导电的壳体件或者由导电的材料组成的蒸汽屏蔽罩)之间间距的耐压强度。在所有这些间距(真空距离)中，介电强度必须高于出现的电压负荷。

随着真空开关管的耐压强度越来越高，对真空开关管的需求也逐渐增加。这种高耐压强度可以通过增大触头之间或者触头与真空开关管的其他导电件之间的间距(加长真空绝缘距离)加以实现。但是在这样加长真空开关管的间距时，会产生不便于使用且制造昂贵的很大的结构形状或者构造体积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有高耐压强度的真空开关管。

该技术问题按照本发明是这样加以解决的，在上述类型的真空开关管中，将第一蒸汽屏蔽罩固定在一个触杆上且相对于该触杆电绝缘。在该真空开关管中尤其有利的是，由于第一蒸汽屏蔽罩被固定在一个触杆上且相对于该触杆电绝缘，所以被固定在触杆上的触头和真空开关管的其他导电件之间所需要的绝缘间距，比在没有这种蒸汽屏蔽罩的真空开关管上的要小。这基于下列知识，两个电串联连接的真空绝缘距离(电串联连接，真空绝缘距离电串联连接)，具有比长度相当于两个串联连接的真空绝缘距离总长的单个真空绝缘距离高的耐压强度。形成这种特性的原因在于，真空中的耐压强度，大约与绝缘的真空距离长度的方根成比例。因此，当该真空距离的长度变大时，真空距离的耐压强度(绝缘能力)只成低比例、递减地增加。因此，把两个或者多个(较短的)真空绝缘距离电串联连接是有利的；如此，可以实现比具有较长长度的单个真空绝缘距离更高的耐压强度。

被固定在触杆上且相对于该触杆电绝缘的第一蒸汽屏蔽罩(至少局部地包围布设在所述触杆上的触头)，将触头与真空开关管的其它导电件之间现有的真空绝缘距离，分为两个电串联连接的真空绝缘距离：第一真空绝缘距离从触头延伸至第一蒸汽屏蔽罩，第二真空绝缘距离从第一蒸汽屏蔽罩延伸至真空开关管的其它导电件(例如导电的壳体件或者其它的蒸汽屏蔽罩)。第一真空绝缘距离的终端，因此位于具导电能力的第一蒸汽屏蔽罩上；第二真空绝缘距离的始端，同样位于该蒸汽屏蔽罩上。因此两个真空绝缘距离被电串联连接。

当触头和真空开关管的导电件之间的间距保持不变时(也就是例如当圆柱形的真空开关管的直径保持不变时)，可以以此方式和方法达到更高的耐压强度。通过使第一蒸汽屏蔽罩相对于触杆电绝缘地布设，达到对第一蒸汽屏蔽罩的电位(所谓的浮动电位)自由地进行调节的目的，真空开关管的耐压强度因而未受到第一蒸汽屏蔽罩本身的妨碍。

除此以外，由于第一蒸汽屏蔽罩被固定在一个触杆上，有利地获得一种尤其便于装配的真空开关管：第一蒸汽屏蔽罩可以在装配真空开关管之前就已经被安装在触杆上，并且随后在装配真空开关管时与所述触杆一起被布设在所述真空开关管壳体的内部。这样，就不必将单个蒸汽屏蔽罩装配到真空开关管壳体的内部了。

还可以将真空开关管设计成，使得第一蒸汽屏蔽罩被布置在布设于一个触杆上的触头和真空开关管的导电件之间。如此，所述触头和真空开关管的导电件之间的耐压强度被提高了。在此，所述导电件不仅相对于静止的触杆电绝缘，而且还相对于沿轴向移动的触杆电绝缘。通过使导电件相对于静止的触杆以及相对于沿轴向移动的触杆电绝缘，可以达到使所述导电件具有自由调节的电位(浮动电位)的目的。由此避免由于真空开关管的导电件而发生电场的畸变以及耐压强度的减小。更可以有利地将该导电件的电位调节到介于静触杆电位与动触杆电位之间的一个值，从而使开始或结束于该导电件上的真空绝缘距离，由于该中间电位而不用加载满负荷绝缘电压。

真空开关管的导电件，可以是真空开关管壳体的一部分(例如金属圆筒)或者第二蒸汽屏蔽罩(例如布设在真空开关管中间区域的所谓的中间蒸汽屏蔽罩)。

可以将真空开关管设计成，使得第二蒸汽屏蔽罩被紧固在真空开关管的壳体上。