[发明专利]包括防爆装置的高压电气设备

说明书

本发明涉及一种例如电压传感器(10)或断路器的高压电气设备，包括绝缘体(12)、通过绝缘体(12)绝缘的电子设备(13)、以及用于在电弧形成时将气体超压排出电气设备的安全装置(23)。绝缘体(12)包括空心体(18)和覆盖空心体(18)的外壳(19)，电气装置(13)位于空心体中。外壳(19)由比空心体(18)的材料更柔软的材料制成。安全装置(23)与外壳(19)相对地位于绝缘体(12)内，并且设置成允许气体超压局部打通外壳(19)以避免设备失控爆炸。

技术领域

本发明涉及一种用于连接至高压输电线的电气设备。“高压”是指大于1kV、优选地大于10kV的额定电压，其通常为12.5kV(60Hz)，15Kv(16.7Hz)或25kV(50或60Hz)。该电压可以是交流或直流电压。

本发明特别涉及一种用于设置在铁路车辆上或设置在铁路车辆内且用于通过受电弓连接至高压输电线的电气设备。该电气设备例如是电流和/或电压传感器、断路器、切断开关、接触器或浪涌保护器。

背景技术

例如在专利EP3308174中描述了这种类型的电气设备。该电气设备包括设置有电气装置的绝缘体，电气装置在这里是指电阻分压器，该电阻分压器的上部端子连接至高压。绝缘体包括容纳电气装置的空心体和围绕空心体的外壳。外壳限定了用于最大限度地增加散逸曲线的鳍片。绝缘体安装在金属基座上，该金属基座封闭了连接至电气装置的低压电气元件。

在这种设备中，容纳电气设备的绝缘体的空腔被呈胶态、液态、气态或固态的绝缘物质填充。当该绝缘物质和/或绝缘体具有缺陷，或者当接收到的电压超出其能够承受的最高电压时，在设备内部可能形成电弧，该电弧可以燃烧或蒸发在该电弧的路径上的材料。这产生了被电弧加热并在绝缘体内引起压力极速上升的气体，从而可能引爆绝缘体并通过溅出重碎片伤人。

专利US 2529135和US 2703390描述了包括隔膜的高压电气设备，在仪器内超压的情况下，隔膜破裂以允许气体排出并因此避免爆炸。在专利US 2529135中，隔膜位于在绝缘体上方的高压端子处，并位于绝缘体下方的低压箱上。在专利US 2703390中，隔膜被设置在低压箱上。这种隔膜的缺陷是，它们可能在外部环境、特别是湿度和污染物的影响下受损坏，甚至遭受碰撞。在这两种情况下，隔膜有可能在设备正常运行的情况下被穿破或打开，并且让可能损害该设备运行的水分和杂质进入设备。

发明内容

本发明旨在克服该缺陷或者至少减弱该缺陷，并且为此提出了一种根据权利要求1的电气设备，在从属权利要求中限定了特定实施例。

附图说明

通过阅读以下参照附图的详细描述，本发明的其他特征和优点将显现，在附图中：

图1是构成根据本发明的第一实施示例的电气设备的电压传感器(电压测量器)的剖视图；

图2是属于根据本发明的电气设备的一部分的安全环的透视图；

图3是构成根据本发明的第二实施示例的电气设备的断路器的剖视图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的电气设备10包括导电基座11、安装在导电基座11上的绝缘体12和安装在绝缘体12中的电气装置13。

电气装置13在电气设备10的上部连接至高压端子14。

通常为金属的导电基座11接地并且封闭印刷电路15，印刷电路15包括允许处理由电气装置13接收到的信号的低压元件，诸如半导体元件、电容器、电阻、运算放大器、变压器等。导电基座11上的低压连接器16允许将电气设备10连接至低压电气系统。

在本发明的典型应用中，电气设备10安装在铁路车辆上或安装在铁路车辆内，例如安装在铁路车辆的顶部，高压端子14尤其通过受电弓连接至接触网，并且低压连接器16连接至车辆的低压系统的其余部分。