[发明专利]用于两阶段成型真空开关装置的触头的方法

说明书

本发明涉及一种用于成型真空开关装置(100)的触头(1、2)的方法，具有以下步骤：S1)借助直流电源在第一持续时长中在触头(1、2)的表面之间产生电弧；S2)通过减小直流电源的电流强度熄灭电弧；并且S3)接下来在第二持续时长中将交流电压施加在触头(1、2)上。本发明还涉及一种真空开关装置(100)，所述真空开关装置配置用于实施所述方法。

本发明的技术领域

本发明涉及一种用于成型真空开关装置、尤其是真空开关管的触头的方法。本发明还涉及一种真空开关装置，所述真空开关装置配置用于实施所述方法。

图11示出传统的真空开关管的示例，其具有接触装置，所述接触装置由固定触头1和能够沿轴向运动的触头2组成，其中，这些触头配设有触头销3或者4。触头1、2通常设计为分别具有平坦的接触面的接触盘。这个接触装置被包围在真空密封的壳体中，所述壳体由中间件5、邻接在中间件上的陶瓷绝缘体6和7、两个端部法兰8和9以及波纹管10组成，所述中间件例如由金属材料制成。此外，屏蔽件11和12以及屏蔽件13和14与壳体连接，所述屏蔽件11和12固定在中间件5上，所述屏蔽件13和14同时为端部法兰8和9的部件。

为了达到真空开关管的介电要求，成型(formieren)或者说处理接触盘1、2。为此，以典型的方式，主要在不同的行程中只通过交流电压加载接触盘1、2的表面。在这个过程中，消除接触盘1、2的不平整性(例如微型尖部和微型颗粒)并且使接触盘1、2的表面均匀化。在接触盘1、2的表面上的微型尖部之间形成电场，所述电场在施加的交流电压足够大时导致电弧或者闪络并且因此主要沿z方向、即垂直于接触盘1、2的表面地使接触盘材料均匀化。这个过程导致真空开关管的介电强度提高。

然而，尤其在即将闪络之前，由于电场中的电子的改变的加速方向，放射出有害的X射线辐射(X-Ray)、尤其是X射线轫致辐射。

图12示出在按照现有技术的纯交流电压成型之后的接触盘1、2的表面。在该处只在部分区域中显示了表面的改变。

此外，通过无电流的以及电流流过的开关(或者说通断)，成型的处理状态可能又变差，并且可能在接触盘1、2的表面上重新形成微型颗粒和微型尖部。

发明概述

存在对用于成型真空开关装置的触头的方法的需求，通过所述方法可以持续地和更准确地成型触头的表面并且通过所述方法可以降低X射线辐射。这种需求通过独立权利要求1的技术方案满足。与从属权利要求相应地扩展本发明。

按照本发明的第一方面，用于成型真空开关装置的触头的方法具有以下步骤：S1)借助直流电源在第一持续时长中在触头的表面之间产生电弧，所述直流电源优选调节形成特定的电流强度；S2)通过减小直流电源的电流强度或者通过将触头之间的行程调节为零来熄灭电弧；并且S3)接下来在第二持续时长中将交流电压施加在触头上。如果在步骤S2)中触头之间的行程被调节为零，则在步骤S3)中，在施加交流电压之前，这个行程接下来又被调节为大于零的值。

成型至少在两个阶段中实现，即首先用直流电流并且接下来用交流电压。在通过交流电压实现的典型的触头成型工艺之前，通过直流电流对触头进行预成型。在这种新式的预成型工艺中，可以将真空开关装置安装在例如具有焊接变压器的电路中，并且可以施加具有小电流强度倾向(例如几百安)的直流电流。这个电流可以在例如数秒的定义的持续时长中流过。

当然可行的是，在步骤S1)之前、在步骤S3)之后或者在其间执行附加的的成型措施，例如交流电压成型等。

通过施加直流电流、必要时在两个极性中施加直流电流，可以通过触头的均匀负荷实现最佳效果。由于触头的变热问题和由此导致的潜在的金属蒸气释放，所述过程可以重复几次(包括暂停时间)。与现有技术相比相对较小的行程同样对触头间隙外部的金属蒸气传播有积极影响。