专利名称：带有端侧动触头连接结构的固体绝缘的开关极的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于中断电流的固体绝缘的开关极(Schalterpol)，它具有一个形状稳固且不导电的绝缘材料外壳、一个在该绝缘材料外壳内固定的带有一个位置固定的静触头和一个可运动的动触头的开关管、一个与静触头导电连接的且可从外部接触的输入连接件、和一个与动触头借助于动触头连接结构相连的输出连接件，该输出连接件固定地与绝缘材料外壳相连以及具有可从外部接触的接触面，其中所述绝缘外壳设有用于将驱动运动引入到动触头上的开口。
另外，本发明还涉及一种用于接通固体绝缘开关极的动触头连接结构的方法，该开关极具有一个形状稳固且不导电的绝缘材料外壳、一个在该绝缘材料外壳内固定的带有一个位置固定的静触头和一个可运动的动触头的开关管、一个与静触头导电连接的且可从外部接触的输入连接件、和一个输出连接件，该输出连接件具有可从外部接触的接触面，其中所述绝缘外壳设有用于将驱动运动引入到动触头上的开口，在该方法中在将开关管装入到绝缘材料外壳中后将输出连接件通过动触头连接结构与动触头导电地相连。
背景技术：
例如从DE 19712182A1中已经已知一种这样的装置和一种这样的方法。在那里公开了一种固体绝缘的开关极，该开关极具有由浇注树脂制成的绝缘材料外壳。该绝缘材料外壳设计为空心圆柱形以及在其内部具有一个真空开关管。该真空开关管具有空心圆柱形的陶瓷体，该陶瓷体在两侧用金属端盖真空密封地封闭。在此，所述端盖被一个位置固定的静触杆或一个沿纵向可运动的动触杆卡紧，静触杆或动触杆分别在其伸入到真空开关腔内的端部处承载一个位置固定的静触头或一个动触头。该动触头通过一个金属波纹管与所述金属端盖连接。而静触杆则与一个从绝缘材料外壳中伸出的输入接头固定地通过螺栓连接。动触杆通过一个柔性的导电带与一个输出连接件相连，该输出连接件同样具有可从外部接触的接触面。所述柔性导电带可以实现导电地将动触头连接到输出连接件上，同时保持动触头的运动性。
为了制造开关极，将开关管例如固定地注入到所述绝缘材料外壳中。由于方法而决定了，导电带与输出连接件的连接要在浇注后通过在绝缘材料外壳内的开口来实现，该开口用于将驱动运动引入到动触头上。其中，在输出连接件的在已浇注状态下面朝所述开口的一侧固定所述导电带。
所述已知装置和已知方法所存在的缺点是，为了固定导电带所述绝缘材料外壳要具有增大的内直径。尽管增大了内直径但是还难以将导电带安装在移入到绝缘材料外壳内的输出连接件上。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种本文开头所述类型的固体绝缘的开关极，它可以成本低廉地制造并且可以简便地安装。
本发明是这样解决上述技术问题的，即，所述动触头连接结构被通过啮合在所述接触面上的连接器件固定在所述输出连接件上。
此外，本发明要解决的技术问题还在于，提供一种本文开头所述类型的方法，利用该方法可以快速而经济地最终安装上述类型的开关极。
本发明是这样解决上述有关方法的技术问题的，即，将所述动触头连接结构固定在所述输出连接件的接触面上。
按照本发明，所述固体绝缘的开关极的最终安装、亦即将所述动触头连接结构连接及固定在所述输出连接件上，不再如现有技术那样通常通过绝缘材料外壳上的用于引入驱动运动的开口来实现的。所述动触头连接结构按照本发明通过输出连接件的端侧接触面与该输出连接件连接。因此绝缘材料外壳上的开口仅针对驱动机构来设计。这导致一种结构紧凑的开关极。此外，使安装按照本发明的开关极变得简化，因为从外部以及进而由此能够更简便地接近所述接触面。最后，按照本发明的固体材料绝缘的开关极也是成本低廉的，因为为此所采用的构件可以开销不太以及因此方便地制造。在本发明的范围内也可以增大所述引入运动的开关杆的直径或者甚至设有外部筋，以便提高绝缘开关杆的漏电路径(Kriechweg)。
所述输出连接件在其接触面上有利地具有通孔，所述连接器件延伸通过这些通孔。按照该项扩展设计，所述连接器件实施为夹紧连接。该夹紧连接将输出连接件与动触头连接结构相互压紧，从而为动触头提供必要的固持力。通过将输出连接件固定在绝缘材料外壳上也将动触头连接结构固定地保持在该绝缘材料外壳上。
按照一种与此相关的相宜扩展设计，将所述夹紧连接实施为螺栓连接。按照这种方式可以简便地将输出连接件与例如实施为柔性导电带的动触头连接结构相连。为此，所述动触头连接结构例如具有相宜的内螺纹，其中长螺栓在其自由端设有形状配合地啮合到动触头连接结构的内螺纹中的外螺纹。当然也可以采用单独的或焊接在该动触头连接结构上的螺母来替代动触头连接结构中的内螺纹。
所述动触头连接结构相宜地具有滚动触头或滑动触头。
不过，所述动触头连接结构有利地至少具有一个柔性的导电带。导电带是已公知的。但是，其在本发明范围内的应用导致，按照本发明的固体绝缘开关极具有特别简单的结构以及安装简单。
按照与一种与此相关的有利扩展设计，设有多个导电带，其中所述导电带通过一个共同的中间件与所述输出连接件相连。为了在端侧将导电带安装在所述输出连接件上，所述导电带具有带有或不带有内螺纹的凹槽或通孔，由此减小了导电带的通流横截面(Stromquerschnitt)以及导致更高的热量产生。为了提高有效的导体横截面，所以相宜地采用多个导电及机械地固定于一个共同的中间件上的导电带。该中间件由导电性能良好的材料、例如铜制成以及具有一个带状段，在该带状段上例如沿侧向固定所述柔性导电带。在中间位置所述带装段设有通孔，一个与动触头相连的开关杆自由地延伸穿过该通孔。另外，为了固定在所述输出连接件上所述中间件具有一个固定部段，该固定部段相宜地与保持部段成直角地定向。其中，面对所述输出连接件的侧面例如与该输出连接件的尺寸相适配，使得在组合状态下达到中间件尽可能大面积地贴合在该输出连接件上。该中间件与导电带配合作用提高了动触头连接结构的通流横截面，从而也可以将所述固体绝缘的开关极应用于更高的电流。
按照所述方法的一项有利的扩展设计，所述动触头连接结构与所述输出连接件借助于夹紧连接相互固定在一起。
本发明其他相宜的扩展设计和优点是下面借助于附图对本发明实施例的描述内容。附图中图1按照横剖视图表示本发明固体绝缘的开关极的一个实施例；图2按照放大透视图表示图1所示的中间件。
具体实施例方式
图1以侧向横剖视图表示本发明的开关极1的一个实施例。所示出的开关极1具有一个用浇铸树脂制成的绝缘材料外壳2，该绝缘材料外壳2是形状稳定的，并且在其中其上端部处浇注一个输入连接件3以及在中间位置浇注一个输出连接件4。在上端的输入连接件3上固定一个真空开关管5，为此采用螺栓连接6，该螺栓连接穿过一个设置在输入连接件3内的通孔卡紧以及以其自由端形状配合地通过螺纹与静触杆7相连。静触杆7卡固真空开关管5的端侧端盖8，该端盖与绝缘的陶瓷外壳9及下端侧的端盖10一起构成一个呈现真空的开关腔。
在所述静触杆的伸入到开关腔内的自由端上安置一个图中未示出的静触头，与该静触头沿纵向相对置地安置一个可沿纵向运动导引的动触头。该动触头由一个动触杆11固定，该动触杆卡固下端盖10，其中，一个未示出的一侧固定在动触杆11上而另一侧固定在端盖10上的金属波纹管可以使动触头进行开关运动。
为了将可沿纵向运动的动触杆11与位置固定的输出连接件4导电地连接而设有动触头连接结构12，其中，柔性的导电带13允许动触杆11沿纵向移动。导电带13在其上端部设有与动触杆11固定相连的夹紧件14，该夹紧件在进行开关运动时向上及向下、亦即沿纵向移动。导电带13在下端部上固定地与一位置固定的中间件15相连，该中间件具有一个连接部段15a及一个基本上与该连接部段成直角地延伸的固定部段15b。在连接部段15a内设有由绝缘材料制成的开关杆16自由穿过的通孔。开关杆16在其上端部固定地与动触杆11相连以及以其背离动触杆11的端部与一杠杆机构相连。通过该杠杆机构可以将由一驱动单元产生的驱动运动引入到开关杆16上以及进而引入到动触杆11上。
为了将所述固定部段15b与输出连接件4固定，提供了螺栓17，这些螺栓的螺帽沉入在输出连接件4内。螺栓17以其外螺纹啮合到固定部段15b的内螺纹中。
在接通状态，动触头贴合在真空开关管的静触头上。因此实现一个从输入连接件3经过静触杆7、静触头、动触头、动触杆11以及动触头连接结构12到输出连接件4的闭合电流路径。通过引入开关运动而将动触头从静触头上断开，同时在真空中将在电流过零时可能引起的电弧熄灭。固体材料绝缘的开关极1用于中断在三相电网的一相位上的电流。通常功率开关具有三个开关极，使得每个开关具有三个通常垂直并列的按照图1的固体绝缘开关极。
图2以放大透视图表示动触头连接结构12。在此可以看出，夹紧件14由两个相互面对的铜块14a和14b组成，它们之间限定出一个凹槽18的边界，该凹槽用于容纳动触杆11。螺栓连接19用来将夹紧件14夹紧到动触杆上。在其背离夹紧件14的端部上导电带13通过螺栓20与中间件15连接，其中，在所示表示中可以看到在连接部段15a中用于开关杆的通孔。不过，中间件15与导电带13之间的连接可以按照本发明以任意方式实现。因此例如可以考虑熔焊连接、钎焊连接等。固定部段15b与所述连接部段15a成直角地延伸，该固定部段15b具有与输出连接件的内侧面互补的平坦贴合面。采用中间件15可以应用两个导电带13，在此提供了对于高电流而言足够大的通流横截面。
权利要求
1.一种用于中断电流的固体绝缘的开关极(1)，它具有一个形状稳固且不导电的绝缘材料外壳(2)、一个在该绝缘材料外壳(2)内固定的带有一个位置固定的静触头和一个可运动的动触头的开关管(5)、一个与静触头导电连接的且可从外部接触的输入连接件(3)、和一个与动触头借助于动触头连接结构(12)相连的输出连接件(4)，该输出连接件固定地与所述绝缘材料外壳(2)相连以及具有可从外部接触的接触面，其中，所述绝缘材料外壳(2)设有用于将驱动运动引入到动触头上的开口，其特征在于，所述动触头连接结构(12)通过啮合在所述接触面上的连接器件(17)保持在所述输出连接件(4)上。
2.如权利要求1所述的固体绝缘的开关极(1)，其特征在于，所述输出连接件(4)在其接触面上具有通孔，所述连接器件(17)延伸通过这些通孔。
3.如权利要求1或2所述的固体绝缘的开关极(1)，其特征在于，所述连接器件(17)实施为夹紧连接(17)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的固体绝缘的开关极(1)，其特征在于，所述动触头连接结构(12)至少具有一个柔性的导电带(13)。
5.如权利要求4所述的固体绝缘的开关极(1)，其特征在于，设有多个导电带(13)，其中，所述导电带(13)通过一个共同的中间件(15)与所述输出连接件(4)相连。
6.一种用于连接固体绝缘的开关极(1)的动触头连接结构(12)的方法，所述固体绝缘的开关极(1)具有一个形状稳固且不导电的绝缘材料外壳(2)、一个在该绝缘材料外壳(2)内固定的带有一个位置固定的静触头和一个可运动的动触头的开关管(5)、一个与静触头导电连接的且可从外部接触的输入连接件(3)、和一个可从外部接触的输出连接件(4)，其中，所述绝缘材料外壳(2)设有用于将驱动运动引入到动触头上的开口，在该方法中，在将所述开关管(5)装入到绝缘材料外壳(2)中后将所述输出连接件(4)通过动触头连接结构(12)与动触头导电地相连，其特征在于，将所述动触头连接结构(12)固定在所述输出连接件(4)的接触面上。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述动触头连接结构(12)与所述输出连接件(4)借助于夹紧连接(17)相互固定在一起。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述动触头连接结构(12)通过多个导电带(13)和一个共同的中间件(15)被固定。
全文摘要
本发明涉及一种用于中断电流的固体绝缘的开关极(1)，它具有一个形状稳固且不导电的绝缘材料外壳(2)、一个在绝缘材料外壳(2)内固定的带有一个位置固定的静触头和一个可运动的动触头的开关管(5)、一个与静触头导电连接的且可从外部接触的输入连接件(3)、和一个与动触头借助于动触头连接结构(12)相连的输出连接件(4)，该输出连接件固定地与绝缘材料外壳(2)相连以及具有可从外部接触的接触面，其中，所述绝缘材料外壳(2)设有用于将驱动运动引入到动触头上的开口，为了能够实现成本低廉地制造且简便地安装的开关极，所述动触头连接结构(12)通过啮合在所述接触面上的连接器件(17)保持在所述输出连接件(4)上。
文档编号H01H1/58GK101027738SQ200580032182
公开日2007年8月29日 申请日期2005年9月15日 优先权日2004年9月24日
发明者拉尔夫-赖纳·沃尔克马, 尤维·赫林, 马赛厄斯·施米特 申请人:西门子公司