开关设备及其制造方法
【专利摘要】本发明获得了一种包括有效防止局部放电并且可靠性高的开关设备及其制造方法。在真空阀(1)中，固定电极(1a)和可动电极(1b)被安置在由金属凸缘(2a)以及金属管(2e)和绝缘管(2b)构成的真空容器(2)内，并且树脂模盘(3)被施加在真空容器(2)的外部周边表面上；线圈式金属屏蔽(4a)和(4b)被保持在真空容器(2)的外部周边表面上以便于弛豫真空容器(2)的电场弛豫需求部位(21d)的电场，其中每一个线圈式金属屏蔽中的卷曲的金属线被做成环形。
【专利说明】开关设备及其制造方法
[0001]本发明申请是国际申请号为PCT/JP2007/056062，国际申请日为2007年3月23日，进入中国国家阶段的申请号为200780010870.5，名称为“开关设备及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种开关设备及其制造方法，尤其涉及一种包括其真空容器外部周边表面由树脂塑成的真空阀的开关设备及其制造方法，并且具体涉及阻止树脂模盘承受温度变化时会在该模盘中出现的裂缝、局部放电等等发生的热应力弛豫和电场弛豫。
【背景技术】
[0003]真空阀是通过这样一种方法来保证其绝缘性能的，即内有可动电极与固定电极的真空容器的外部周边表面由树脂例如作为外部绝缘体的环氧树脂塑成(在下文中称为“树脂制模”)。
[0004]通常，实践中仅将热应力弛豫构件应用于所需部位，即需要热应力弛豫的部位，而不是真空容器IA的全部外部周边表面(参看例如专利文件I)。专利文件I的图8中的标记3B表示作为应力弛豫构件的室温硫化型硅橡胶(在下文中称为“RTV (室温可硫化)橡胶”)，其作为覆层施加以便分别覆盖作为真空容器IA外部周边表面热应力弛豫需求部位的热应力集中部位2C。附带地，存在将真空容器2两端均封闭的布置好的金属制凸缘2a，以及形成真空容器2主体部分的陶瓷制的绝缘管2b。
[0005]RTV橡胶等等是液化和粘性的橡胶，它作为覆层施加于真空容器2外部周边表面周围的热应力集中部位2c，达到适当的厚度，并且随后被硫化。因为涂敷操作需要审慎地执行以便不将可导致局部放电的气泡包含到RTV橡胶中，大量劳动和时间被消耗在热应力弛豫构件的制作上。
[0006]此外，RTV橡胶的热膨胀系数与将真空容器外部周边表面绝缘的环氧树脂等等不同。因此可以理解，当真空容器在超过100°C的高温下塑成后变为大约20°C的常温时，在RTV橡胶和环氧树脂之间就会出现空隙，这便形成了局部放电的原因。
[0007]专利文件I JP-A-2002-358861 (图 8)
【发明内容】
[0008]本发明要解决的问题
[0009]本发明旨在解决上述的几个问题，并且获得一种包括真空阀的开关设备及其制造方法，其中该真空阀可以有效防止局部放电并且具有高可靠性。
[0010]解决这些问题的手段
[0011]根据本发明的开关设备包括真空阀，在该真空阀中多个相对彼此可动的电极布置在由导电构件和绝缘构件构成的真空容器内，并且在该真空阀中树脂模盘被施加在真空容器的外部周边表面上，由于在其径向收缩的环形静电屏蔽构件固位在真空容器外部周边表面上，因此可以弛豫真空容器的电场弛豫需求部位的电场。
[0012]本发明的优点
[0013]根据本发明，有可能获得一种包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀的开关设备及其制造方法。
[0014]本发明可以用于热应力弛豫以阻止树脂模盘裂缝的出现，以及用于电场弛豫以阻止放电的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是局部剖切的截面图，示出了根据本发明的实施例1中的包括真空阀的开关设备的构造。
[0016]图2描绘的是根据本发明的实施例1中的屏蔽构件的透视图、截面图和平面图。
[0017]图3是局部剖切的截面图，示出了根据本发明的实施例2中的包括真空阀的开关设备的构造。
[0018]对相关数字和标记的说明
[0019]I真空阀
[0020]2真空容器
[0021]2a金属凸缘
[0022]2b绝缘管
[0023]2e金属管
[0024]3树脂模盘(外部绝缘体)
[0025]4a、4b线圈式金属屏蔽
[0026]5热应力弛豫构件(RTV橡胶)
[0027]6导电或者半导电涂敷材料
[0028]7耦合剂
[0029]21c热应力集中部位(热应力弛豫需求部位)
[0030]2Id电场集中部位(电场弛豫需求部位)
【具体实施方式】
[0031]实施例1:
[0032]下面将结合图1和图2对根据本发明的实施例1进行描述。图1是局部剖切的截面图，示出了实施例1中的包括真空阀的开关设备的构造。图2描绘的是示出了实施例1中屏蔽构件构造的透视图、截面图和局部放大的平面图。图2(a)描绘了透视图，图2(b)描绘了沿图2(a)中B-B线截取的截面图，图2(c)描绘了局部放大的平面图。
[0033]参见图1，真空阀I由固定电极Ia与可动电极lb、真空容器2和树脂模盘3构成，其中真空容器2由金属制的凸缘2a、金属管2e和陶瓷制的绝缘管2b构成，并且真空容器2将电极Ia和电极Ib纳入其内，而树脂模盘3是覆盖在真空容器2外部周边表面上的外部绝缘体。标记21c表示真空容器2的热应力集中部位，而标记21d表示真空容器2的电场集中部位。
[0034]举例来说，在真空容器2外圆周方向上突出的边缘部位21d作为真空容器2外部周边表面的一部分而存在，该部位对应于树脂模盘3的被理解为因电场集中而变成高电场并且可引起局部放电等等缺点的位置，即需要电场弛豫的部位。
[0035]为了使需要电场弛豫的这种部位的电场弛豫，将线圈式金属屏蔽4a固位在金属凸缘2a的邻近这些金属凸缘2a与相应的绝缘管2b之间连接部位的外圆周表面上，以及固位在金属管2e的邻近该金属管2e与绝缘管2b之间连接部位的外圆周表面上，其中每一个线圈式金属屏蔽4a中卷曲的金属线被做成环形。
[0036]线圈式金属屏蔽4a是这样一种处于自由状态的线圈元件，该线圈元件由相当细的金属线形成，其线圈外径是由金属凸缘2a、金属管2e和陶瓷制绝缘管2b构成的真空容器2的两端部外径的大约十分之一，并且该线圈元件被形成为环形构件，该环形构件的内径比包括金属凸缘2a的真空容器2的两端部的外径小。如图1和图2(b)所示的截面图以及图2(c)所示的放大的平面图，由此形成的线圈式金属屏蔽4a被装到构成真空容器2的金属凸缘2a上并与之结合，它处于这样一种状态，即通常被安置在与图1的图纸相垂直的方向上。将线圈式金属屏蔽4a安装到金属凸缘2a上是以这样一种方式进行的，即将该线圈式金属屏蔽4a逆着弹性力在其径向扩展的方向上拉伸，从而使得该线圈式金属屏蔽4a的内径大于构成真空容器2的金属凸缘2a的外径。安装在金属凸缘2a上的线圈式金属屏蔽4a通过其收缩力与构成真空容器2的金属凸缘2a的外部周边表面保持压力接触并覆盖其全部周边。另外，线圈式金属屏蔽4a还与金属凸缘2a电耦合。
[0037]线圈式金属屏蔽4a被这样安置以致其在真空容器2的外圆周方向上的突出超过在外圆周方向上突出的边缘部位21d，并且该线圈式金属屏蔽4a与金属凸缘2a电连接，由此可以弛豫边缘部位21d的电场并且可以抑制局部放电的发生。
[0038]另外，在由边缘部位21d形成的电场弛豫需求部位以及为了弛豫这些部位周围的电场，将线圈式金属屏蔽4b固位在邻近金属凸缘2a与绝缘管2b之间连接部位的这些绝缘管2b的外部周边表面上，以及固位在邻近该金属管2e与绝缘管2b之间连接部位的这些绝缘管2b的外部周边表面上，其中每一个线圈式金属屏蔽4b中卷曲的金属线被做成环形。
[0039]同线圈式金属屏蔽4a —样，线圈式金属屏蔽4b是这样一种处于自由状态的线圈元件，该线圈元件由相当细的金属线形成，其线圈外径是包括绝缘管2b的真空容器2的每个中间部位的外径的大约十分之一，并且该线圈元件被形成为环形构件，该环形构件的内径比包括绝缘管2b的真空容器2的每个中间部位的外径小。如图1所示的截面图，由此形成的线圈式金属屏蔽4b被装到构成真空容器2的绝缘管2b上并与之结合，它处于这样一种状态，即通常被安置在与图1的图纸相垂直的方向上。将线圈式金属屏蔽4b安装到绝缘管2b上是以这样一种方式进行的，即将该线圈式金属屏蔽4b逆着弹性力在其放射性扩展的方向上拉伸，从而使得该线圈式金属屏蔽4b的内径大于构成真空容器2的绝缘管2b的外径。安装在绝缘管2b上的线圈式金属屏蔽4b通过其收缩力与构成真空容器2的绝缘管2b的外部周边表面保持压力接触并覆盖其全部周边。另外，线圈式金属屏蔽4b还与金属管2e电f禹合。
[0040]线圈式金属屏蔽4b被这样安置以致其在真空容器2的外圆周方向上的突出超过在外圆周方向上突出的边缘部位21d，并且该线圈式金属屏蔽4b与金属凸缘2a电连接，由此作为电场弛豫需求部位的边缘部位21d周围的电场可以得到进一步的弛豫，并且可以阻止局部放电的发生。
[0041]除了以上所述的之外，在真空容器2外圆周方向上突出的边缘部位21c例如作为真空容器2外部周边表面的一部分而存在，该部位对应于树脂模盘3的被理解为因热应力集中而引起裂缝等等缺点的位置，即需要热应力弛豫的部位。为了弛豫热应力，这种热应力弛豫需求部位用形成热应力弛豫构件的RTV橡胶5涂敷，其上固位有线圈式金属屏蔽4a和4b 0
[0042]将RTV橡胶5作为覆层施加，由此树脂模盘3的热应力弛豫可以防止裂缝等等缺点，而且将线圈式金属屏蔽4a和4b安置并与金属凸缘2a电连接，由此即使在空隙已经出现在RTV橡胶5与树脂模盘3之间的情况下，边缘部位21d与空隙部位两者周围的部位(这些部位形成电场弛豫需求部位)的电场也可以得到弛豫，并且可以阻止局部放电的发生。
[0043]此外，在真空容器2外圆周方向上突出的边缘部位21c例如作为真空容器2外部周边表面的一部分而存在，该部位对应于树脂模盘3的被理解为因热应力集中而引起裂缝等等缺点的位置，即需要热应力弛豫的部位。为了弛豫热应力，这种热应力弛豫需求部位用形成热应力弛豫构件的RTV橡胶5涂敷，在RTV橡胶5硫化之前线圈式金属屏蔽4a和4b便以这样一种方式固位于其上，即这些线圈式金属屏蔽4a和4b部分埋入RTV橡胶5。
[0044]将RTV橡胶5作为覆层施加，由此通过树脂模盘3的热应力弛豫可以在防止裂缝等等缺点方面获得与上述相当的效果，而且将线圈式金属屏蔽4a和4b安置得离边缘部位21d更近并且将其与金属凸缘2a电连接，由此关于空隙部位的电场弛豫可以获得与上述相当的效果，此外，可以进一步弛豫作为电场弛豫需求部位的边缘部位21d的周围电场，并且可以阻止局部放电的发生。
[0045]此外，将RTV橡胶5设置为允许在该RTV橡胶5硫化后向其表面上涂敷的可涂敷类型，并且在RTV橡胶5硫化后将导电或者半导电涂敷材料6施加到至少RTV橡胶5外部周边表面的那些与线圈式金属屏蔽4a和4b相接触的部位，其中该导电或者半导电涂敷材料6对环氧树脂的粘贴力比对RTV橡胶的更强，以便与金属凸缘2a的外部周边表面连通。
[0046]将导电或者半导电涂敷材料6作为覆层施加，由此即使在空隙已经出现在RTV橡胶5与树脂模盘3之间的情况下，所施加的以便与金属凸缘2a的外部周边表面相连通的涂敷材料6粘贴在树脂模盘3的一边，因此可以弛豫空隙部位的电场，并且可以阻止局部放电的发生。
[0047]另一方面，在真空容器2外圆周方向上突出的边缘部位21c例如作为真空容器2外部周边表面的一部分而存在，该部位对应于树脂模盘3的被理解为因热应力集中而引起裂缝等等缺点的位置，即需要热应力弛豫的部位。为了在这种热应力弛豫需求部位弛豫热应力，用可涂敷类型RTV橡胶5 (该RTV橡胶5硫化后可以向其表面上涂敷)将金属凸缘2a与绝缘管2b之间的连接部位涂敷，并且在该RTV橡胶5硫化后，可涂敷型RTV橡胶5的外部周边表面用耦合剂7涂敷，该耦合剂7将RTV橡胶5和环氧树脂模盘3相连接，以便使该RTV橡胶5的外部周边表面与绝缘管2b的外部周边表面连通。
[0048]在真空容器2外圆周方向上突出并且形成热应力弛豫需求部位的边缘部位21c的热应力由RTV橡胶5弛豫，由此防止了裂缝等等缺点，而且该RTV橡胶5和树脂模盘3由耦合剂7相连接，由此可以阻止可引起局部放电的空隙在RTV橡胶5与树脂模盘3之间出现。
[0049]附带地，尽管在图1和图2中说明了将金属屏蔽4a和4b作为静电屏蔽构件安置的情况，静电屏蔽构件也可以由环形构件制成，每一环形构件具有电导率并且在真空阀I的径向上自动收缩。可以使用任何所需装置作为金属屏蔽4a和4b中每一个的等效体，只要它是在径向和外围设备方向上可扩展可收缩的环形构件即可，诸如a)导电塑料，b)波纹板/波纹线(由金属带、金属线或者导电塑料形成)，或者c)具有一些对接口的C型环带金属线。
[0050](IA)根据本发明实施例1，在开关设备中包括真空阀1，在该真空阀I中多个相对彼此可动的电极Ia和电极Ib被安置在真空容器2内，该真空容器2由包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件构成，并且在该真空阀I中树脂模盘3被施加在真空容器2的外部周边表面上；诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件被固位在真空容器2的外部周边表面上，其中每一个线圈式金属屏蔽中卷曲的金属线被做成环形，以便弛豫真空容器2的电场弛豫需求部位21d的电场。因此有可能获得一种包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备，这归因于诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的固位在真空容器2外部周边表面上的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件。
[0051]更具体地，将开关设备构造为包括真空阀I，在该真空阀I中固定电极Ia与可动电极Ib被安置在真空容器2内，在该真空容器2中金属凸缘2a、金属管2e和绝缘管2b相连接，并且在该真空阀I中树脂模盘3被施加在真空容器2的外部周边表面上，其特征在于，诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件被固位在以下这些部位上，即金属凸缘2a与绝缘管2b之间连接部位的外部周边表面、金属管2e与绝缘管2b之间连接部位的外部周边表面、金属凸缘2a与绝缘管2b之间连接部位的邻近部位、金属管2e与绝缘管2b之间连接部位的邻近部位以及金属凸缘2a与金属管2e的外圆周表面，其中每一个线圈式金属屏蔽中卷曲的金属线被做成环形，并且此后树脂模盘3被施加在真空容器2的外部周边表面上。
[0052]因此，诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件被安置，并且它们与金属凸缘2a电连接，由此可以弛豫边缘部位21d的电场，并且可以阻止局部放电的发生。
[0053](IB)根据本发明实施例1，在上述(IA)项的构造中，诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件，其中每一个线圈式金属屏蔽中卷曲的金属线被做成环形，通过诸如由与真空容器2外部周边表面保持压力接触的线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件的收缩力连接到真空容器2的外部周边表面上。因此有可能获得一种包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备，这归因于与真空容器2的外部周边表面保持压力接触的线圈式金属屏蔽4a和4b。
[0054]更具体地，在上述(IA)项所限定的真空阀I中，将开关设备构造为包括该真空阀1，其特征在于，将诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件与金属凸缘2a和绝缘管2b之间连接部位的邻近部位、金属管2e和绝缘管2b之间连接部位的邻近部位保持压力接触以及固位在绝缘管2b的外部周边表面上，其中每一个线圈式金属屏蔽中的金属线被卷曲以便使其内径大于绝缘管2b的外径，将诸如由固位在金属凸缘2a和绝缘管2b之间连接部位的邻近部位、金属管2e和绝缘管2b之间连接部位的邻近部位以及金属凸缘2a与金属管2e的外部周边表面上的线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件电连接，以及此后将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面上。
[0055]因此，诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件与金属凸缘2a和绝缘管2b之间的连接部位、金属管2e和绝缘管2b之间的连接部位保持压力接触以及固位在绝缘管2b的外圆周表面上，从而安置诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件，并且将它们与金属凸缘2a电连接，由此可以弛豫边缘部位21d的电场，并且阻止局部放电的发生。
[0056](IC)根据本发明实施例1，在上述(IA)项或者上述(IB)项的构造中，诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件被固位在由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件上，其中该RTV橡胶5在包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围硫化塑成。因此有可能获得一种包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备，这归因于在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件，诸如由固位在由RTV橡胶5制成的娃橡胶构件上的线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成,其中该RTV橡胶5在包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间连接部位的周围以及在真空容器2的外圆周表面上硫化塑成。
[0057]更具体地，将开关设备构造为包括上述(IA)项或者上述(IB)项所限定的真空阀I，其特征在于，在RTV橡胶5作为覆层施加于金属凸缘2a与绝缘管2b之间以及金属管2e与绝缘管2b之间的连接部位周围之后，诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件在该RTV橡胶5硫化后被固位，并且，在诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件固位之后，树脂模盘3被施加在真空容器2的外圆周表面。
[0058]因此，除了在上述(IA)项或者上述(IB)项中陈述的优点之外，归因于RTV橡胶5可以弛豫边缘部位21c的热应力，并且可以阻止裂缝等等缺点的出现。
[0059](ID)根据本发明实施例1，在上述(IA)项或者上述(IB)项的构造中，由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件被安置，其中该RTV橡胶5在包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围硫化塑成，其处于这样一种状态，即诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件部分被埋入RTV橡胶5中。因此有可能获得一种包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备，这归因于诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件，其中该线圈式金属屏蔽4a和4b以这样一种状态固位，即它们被部分埋入由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件中，该RTV橡胶5在包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间连接部位的周围以及在真空容器2的外圆周表面上硫化塑成。
[0060]更具体地，将开关设备构造为包括上述(IA)项或者上述(IB)项所限定的真空阀I，其特征在于，在RTV橡胶5作为覆层施加于金属凸缘2a与绝缘管2b之间以及金属管2e与绝缘管2b之间的连接部位周围之后，诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件以这样一种状态固位在RTV橡胶5上，即在RTV橡胶5硫化之前将它们部分埋入该RTV橡胶5中，并且在该RTV橡胶5硫化之后将树脂模盘3施加在真空容器2的外圆周表面上。
[0061]因此，除了在上述(IA)项或者上述(IB)项中陈述的优点之外，可以弛豫边缘部位21c的热应力，并且可以阻止裂缝等等缺点的出现，这归因于其中埋有诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的部分环形静电屏蔽构件的RTV橡胶5。
[0062](IE)根据本发明实施例1，在上述(IC)项或者上述(ID)项的构造中，导电或者半导电涂敷材料层6被安置在由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件的外部周边表面的至少这些部位上，即与诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件接触的部位，以便于包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件导电。因此有可能获得包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备，这归因于导电或者半导电涂敷材料层6，该导电或者半导电涂敷材料层6被安置在由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件的外圆周表面的至少这些部位上，即与诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件接触的部位，以便与包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件导电。
[0063]更具体地，在上述(IC)项或者上述(ID)项所限定的真空阀I中，真空阀I被如此构造，其特征在于，RTV橡胶5是可涂敷型；RTV橡胶5的外部周边表面的至少那些与诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I径向上导电并且自动收缩的环形静电屏蔽构件相接触的部位用导电或者半导电涂敷材料6涂敷，以便与金属凸缘2a和金属管2e的外圆周表面相连通；并且在涂敷材料6干燥之后将树脂模盘3施加到真空容器2的外圆周表面上。
[0064]因此，除了在上述(IC)项或者上述(ID)项中陈述的优点之外，将导电或者半导电涂敷材料6作为覆层施加，以便与金属凸缘2a的外圆周表面相连通，由此即使在可归因于温度变化的任何空隙在RTV橡胶5和树脂模盘3之间出现的情况下，涂敷材料6也粘贴在树脂模盘3的一边，使得可以弛豫空隙部位的电场，并且可以阻止局部放电的发生。
[0065](IF)根据本发明实施例1，在上述(IC)项或者上述(ID)项的构造中，由耦合剂7制成的耦合层嵌在由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件的外部周边表面和树脂模盘3之间。因此有可能获得包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备，这归因于由耦合剂7制成的嵌在由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件的外部周边表面和树脂模盘3之间的率禹合层。
[0066]更具体地，将开关设备构造为包括上述(IC)项或者上述(ID)项所限定的真空阀1，其特征在于，RTV橡胶5是可涂敷型；可涂敷型的RTV橡胶5的外部周边表面用耦合剂7涂敷，以便与绝缘管2b的外部周边表面相连通；并且其后将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面上。
[0067]因此，除了在上述(IC)项或者上述(ID)项中陈述的优点之外，RTV橡胶5和树脂模盘3由耦合剂7结合，由此可以阻止在RTV橡胶5和树脂模盘3之间引起局部放电的任何空隙的出现。
[0068](IG)根据本发明实施例1，制造包括真空阀I的开关设备的一种方法，在该真空阀I中将多个相对彼此可动的电极Ia和电极Ib安置在真空容器2内，该真空容器2由包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件构成，并且在该真空阀I中将树脂模盘3施加在真空容器2的外部周边表面上，其特征在于，将诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件固位在真空容器2的外部周边表面上的包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围，其中将每一个线圈式金属屏蔽中的金属线做成环形以便使其内径小于真空容器2的外径，并且使其处于这样一种状态，即环形静电屏蔽构件在真空阀I的径向上保持其压缩力；将诸如由包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和线圈式金属屏蔽4a与4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件电连接；并且其后将树脂模盘3施加到真空容器2的外圆周表面。因此，通过在诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件与真空容器2的外圆周表面保持压力接触的情况下施加树脂模盘3，有可能获得一种制造包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备的方法。
[0069]更具体地，这种制造包括真空阀I的开关设备的方法，其特征在于，在上述(IA)项所限定的真空阀I中，将诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件固位在绝缘管2b的外圆周表面的与金属凸缘2a和绝缘管2b之间的连接部位以及金属管2e和绝缘管2b之间的连接部位相邻近的部位上，其中将每一个线圈式金属屏蔽中的金属线做成环形以便使其内径小于绝缘管2b的外径；将固位在金属凸缘2a外圆周表面的那些与金属凸缘2a和绝缘管2b之间的连接部位相邻近的部位以及金属管2e外圆周表面的那些与金属管2e和绝缘管2b之间的连接部位相邻近的部位上的诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件电连接；并且其后将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面上。
[0070]因此，通过安置诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件，并且使它们与金属凸缘2a电连接，有可能获得制造包括可以弛豫边缘部位21d的电场并且可以阻止局部放电发生的真空阀I的开关设备的方法。
[0071](IH)根据本发明实施例1，上述(IG)项中的方法的内容，其特征在于，将由RTV橡胶5制成的硅橡胶作为覆层施加在包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围；随后在由RTV橡I父5制成的娃橡I父硫化之后，保持诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件固位；并且在保持诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件固位之后，将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面上。因此，通过将诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件固位在由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件上，其中该硅橡胶构件在真空容器2的外圆周表面的包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围硫化塑成，有可能获得一种制造包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备的方法。
[0072]更具体地，在制造包括如上述(IG)项所限定的真空阀I的开关设备的方法中，这种制造真空阀I的方法，其特征在于，将RTV橡胶5作为覆层施加在金属凸缘2a和绝缘管2b之间以及金属管2e和绝缘管2b之间的连接部位的周围；随后在RTV橡胶5硫化之后，保持诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件固位；并且在保持诸如由线圈式金属屏蔽4a和仙等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件固位之后,将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面上。
[0073]因此，除了在上述(IG)项中陈述的优点之外，通过RTV橡胶5可以弛豫边缘部位21C的热应力，并且可以阻止裂缝等等缺点的出现。
[0074](II)根据本发明实施例1，上述(IG)项中的方法的内容，其特征在于，将由RTV橡胶5制成的硅橡胶作为覆层施加在包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围；随后在由RTV橡胶5制成的硅橡胶硫化之前，保持诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件以部分埋入由RTV橡胶5制成的硅橡胶的状态固位；并且在由RTV橡胶5制成的硅橡胶硫化之后，将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面上。因此，通过将诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件以部分埋入由RTV橡胶5制成的硅橡胶的状态固位，其中该硅橡胶构件在真空容器2的外部周边表面的包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围硫化塑成，有可能获得一种制造包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备的方法。
[0075]更具体地，在制造包括如上述(IG)项所限定的真空阀I的开关设备的方法中，这种制造真空阀I的方法，其特征在于，将RTV橡胶作为覆层施加在金属凸缘2a和绝缘管2b之间以及金属管2e和绝缘管2b之间的连接部位的周围；随后在RTV橡胶5硫化之前，将诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件以部分埋入RTV橡胶5的状态固位；并且在RTV橡胶5硫化之后，将树脂模盘3施加到真空容器2的外圆周表面上。
[0076]因此，除了在上述(IG)项中陈述的优点之外，通过线圈式金属屏蔽4a和4b部分埋入其中的RTV橡胶5，可以弛豫边缘部位21C的热应力，并且可以阻止裂缝等等缺点的出现。
[0077](IJ)根据本发明实施例1，上述(IH)项或者(II)项中的方法的内容，其特征在于，由RTV橡胶5制成的硅橡胶是可涂敷型；硅橡胶的外圆周表面的至少那些与诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件相接触的部位用导电或者半导电涂敷材料涂敷，以便与包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件相传导；并且在涂敷材料干燥之后将树脂模盘3施加到真空容器2的外圆周表面上。因此，通过将由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件的外圆周表面的至少那些与诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件相接触的部位用所安置的以便与包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件相传导的导电或者半导电涂敷材料层6涂敷，有可能获得一种制造包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备的方法。
[0078]更具体地，在上述(IH)项或者上述(II)项所限定的真空阀I中，这种制造包括真空阀I的开关设备的方法，其特征在于，RTV橡胶5是可涂敷型；RTV橡胶5的外圆周表面的至少那些与诸如由线圈式金属屏蔽4a和4b等等形成的在真空阀I的径向和外圆周方向上导电并且可扩张、可收缩的环形静电屏蔽构件相接触的部位用导电或者半导电涂敷材料6涂敷，以便与金属凸缘2a和金属管2e的外部周边表面相连通；并且在涂敷材料干燥之后将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面上。
[0079]因此，除了在上述(IH)项或者上述(II)项中陈述的优点之外，将导电或者半导电涂敷材料6作为覆层施加以便与金属凸缘2a的外部周边表面相连通，由此即使在可归因于温度变化的空隙在RTV橡胶5和树脂模盘3之间出现的情况下，涂敷材料6也粘贴在树脂模盘3的一边，使得可以弛豫空隙部位的电场，并且可以阻止局部放电的发生。
[0080](IK)根据本发明实施例1，上述(IH)项或者(II)项中的方法的内容，其特征在于，由RTV橡胶5制成的硅橡胶是可涂敷型；将耦合剂7作为覆层施加到可涂敷类型的由RTV橡胶5制成的硅橡胶的外圆周表面，以便与包括绝缘管2b的绝缘构件的外圆周表面相连通；并且其后将树脂模盘3施加到真空容器2的外圆周表面上。因此，通过将由耦合剂7制成的嵌在由RTV橡胶5制成的硅橡胶构件的外圆周表面和树脂模盘3之间的耦合层作为覆层施加，有可能获得一种制造包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备的方法。
[0081]更具体地，在上述(IH)项或者(II)项所限定的真空阀I中，这种制造包括真空阀I的开关设备的方法，其特征在于，RTV橡胶是可涂敷型；将耦合剂7作为覆层施加到可涂敷型的RTV橡胶5的外圆周表面，以便与绝缘管2b的外部周边表面相连通；并且其后将树脂模盘3施加到真空容器2的外圆周表面上。
[0082]因此，除了在上述(IH)项或者上述(II)项中陈述的优点之外，用耦合剂7将RTV橡胶5和树脂模盘3结合，由此可以阻止在RTV橡胶5和树脂模盘3之间引起局部放电的任何空隙的出现。
[0083]实施例2:
[0084]下面将结合图3对根据本发明的实施例2进行描述。图3是局部剖切的截面图，示出了实施例2中的包括真空阀I的开关设备的构造。
[0085]在该实施例2中，关于除此处将要描述的特有构造之外的构造，还包括与前述实施例I中的构造及方法相同的构造内容及方法内容，并且它们执行类似的操作。在附图中，相同数字和标记指示相同或者等同的部分。
[0086]参见图3，真空阀I由固定电极Ia与可动电极lb、真空容器2和树脂模盘3构成，其中真空容器2包括金属制的凸缘2a以及金属管2e和陶瓷制的绝缘管2b，并且真空容器2将电极Ia和电极Ib纳入其内，而树脂模盘3是覆盖在真空容器2外部周边表面上的外部绝缘体。标记21c表示真空容器2的热应力集中部位，而标记21d表示真空容器2的电场集中部位。
[0087]在真空容器2外圆周方向上突出的边缘部位21c例如作为真空容器2外部周边表面的一部分而存在，该部位对应于树脂模盘3的被理解为因热应力集中而引起裂缝等等缺点的位置，即需要热应力弛豫的部位。为了在这种热应力弛豫需求部位弛豫热应力，用可涂敷型的RTV橡胶5将金属凸缘2a和绝缘管2b之间的连接部位涂敷，其中该可涂敷型的RTV橡胶5允许在其硫化之后向其表面上涂敷，并且在RTV橡胶5硫化之后，用导电或者半导电涂敷材料6将可涂敷类型的RTV橡胶的外圆周表面涂敷，以便与金属凸缘2a的外圆周表面相连通，其中该导电或者半导电涂敷材料6对环氧树脂的粘贴力比对RTV橡胶的更强。
[0088]归因于RTV橡胶5，在真空容器2的外圆周方向上突出的作为热应力弛豫需求部位的边缘部位21c的热应力得到弛豫，从而防止裂缝等等缺点，并且即使在空隙已经出现在RTV橡胶5和树脂模盘3之间的情况下，作为覆层施加以便与金属凸缘2a的外部周边表面相连通的涂敷材料6仍粘贴在树脂模盘3的一边，使得可以弛豫边缘部位21d和空隙部位的电场，并且可以阻止局部放电的出现。
[0089](2A)根据本发明实施例2，在开关设备中包括真空阀1，在该真空阀I中多个相对彼此可动的电极Ia和电极Ib被安置在真空容器2内，该真空容器2由包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件构成，并且在该真空阀I中树脂模盘3被施加在真空容器2的外圆周表面上；导电或者半导电涂敷材料层6被安置在由可涂敷型的RTV橡胶5制成并且在包括金属凸缘2a和金属管2e的导电构件以及包括绝缘管2b的绝缘构件的外圆周表面上硫化形成的硅橡胶的外圆周表面上，并且在包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围，以便与包括金属凸缘2a和金属管2e的导电构件相传导；并且树脂模盘3被施加到真空容器2的外圆周表面上。因此，通过导电或者半导电涂敷材料层6，有可能获得一种包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备。
[0090]更具体地，该开关设备被构造为包括真空阀I，在该真空阀I中固定电极和可动电极被安置在真空容器2内，在该真空容器2中金属凸缘2a以及金属管2e都和绝缘管2b相连接，并且在该真空阀I中树脂模盘3被施加到真空容器2的外部周边表面，其特征在于，可涂敷型的RTV橡胶5作为覆层施加到金属凸缘2a以及金属管2e和绝缘管2b的外部周边表面上，并且在金属凸缘2a和绝缘管2b之间以及金属管2e和绝缘管2b之间的连接部位的周围；在RTV橡胶5硫化之后，导电或者半导电涂敷材料6作为覆层施加到可涂敷类型的RTV橡胶5的外部周边表面上，以便与金属凸缘2a和金属管2e的外部周边表面相连通；并且在涂敷材料6干燥之后，树脂模盘3被施加到真空容器2的外部周边表面上。
[0091 ] 因此，归因于RTV橡胶5，在真空容器2的外圆周方向上突出的作为热应力弛豫需求部位的边缘部位21c的热应力得到弛豫，从而防止裂缝等等缺点，并且即使在空隙已经出现在RTV橡胶5和树脂模盘3之间的情况下，作为覆层施加以便与金属凸缘2a的外部周边表面相连通的涂敷材料6仍粘贴在树脂模盘3的一边，使得可以弛豫边缘部位21d和空隙部位的电场，并且可以阻止局部放电的发生。
[0092](2B)根据本发明实施例2，制造一种包括真空阀I的开关设备，在该真空阀I中多个相对彼此可动的电极Ia和电极Ib被安置在真空容器2内，该真空容器2由包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件构成，并且在该真空阀I中树脂模盘3被施加在真空容器2的外部周边表面上；由可涂敷型的RTV橡胶5制成的硅橡胶作为覆层施加在包括金属凸缘2a和金属管2e的导电构件以及包括绝缘管2b的绝缘构件的外部周边表面上，并且在包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件和包括绝缘管2b的绝缘构件之间的连接部位的周围；在硅橡胶硫化之后，导电或者半导电涂敷材料6作为覆层施加到由可涂敷类型的RTV橡胶5制成的硅橡胶的外部周边表面上，以便与包括金属凸缘2a与金属管2e的导电构件的外部周边表面相传导；并且在涂敷材料6干燥之后，树脂模盘3被施加到真空容器2的外部周边表面上。因此，通过将导电或者半导电涂敷材料层6作为覆层施加，有可能获得一种制造包括可有效防止局部放电并且可靠性高的真空阀I的开关设备的方法。
[0093]更具体地，该制造真空阀I的方法，在该真空阀I中将固定电极和可动电极安置在真空容器2内，在该真空容器2中将金属凸缘2a以及金属管2e和绝缘管2b相连接，并且在该真空阀I中将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面，其特征在于，将可涂敷型的RTV橡胶5作为覆层施加到金属凸缘2a、金属管2e和绝缘管2b的外部周边表面上，并且在金属凸缘2a和绝缘管2b之间以及金属管2e和绝缘管2b之间的连接部位的周围；在RTV橡胶5硫化之后，将导电或者半导电涂敷材料6作为覆层施加到可涂敷类型的RTV橡胶5的外部周边表面上，以便与金属凸缘2a和金属管2e的外部周边表面相连通；并且在涂敷材料6干燥之后，将树脂模盘3施加到真空容器2的外部周边表面上。
[0094]因此，归因于RTV橡胶5，在真空容器2的外圆周方向上突出的作为热应力弛豫需求部位的边缘部位21c的热应力得到弛豫，从而防止裂缝等等缺点，并且即使在空隙已经出现在RTV橡胶5和树脂模盘3之间的情况下，作为覆层施加以便与金属凸缘2a的外部周边表面相连通的涂敷材料6仍粘贴在树脂模盘3的一边，使得可以弛豫边缘部位21d和空隙部位的电场，并且可以阻止局部放电的发生。
[0095]本发明涉及其中有树脂模盘3施加在真空容器2外部周边表面的真空阀I及其制造方法，并且更详细地，它可以用于阻止在树脂模盘3承受温度变化时会在该模盘中出现的裂缝、局部放电等等发生的热应力弛豫和电场弛豫。
【权利要求】
1.一种开关设备，包括真空阀，该真空阀在由导电构件和绝缘构件构成的真空容器内设置有可相对移动的多个电极，且在外周面施加有树脂模盘，将沿所述真空容器的径向收缩的环状静电屏蔽构件安装在所述真空容器的外周面，以弛豫所述真空容器的进行电场弛豫的部分的电场，其特征在于， 所述静电屏蔽构件形成具有比所述真空容器的外径小的内径的环状，利用自身的径向收缩力来使其内周部与所述导电构件或所述绝缘构件的外周相接， 使至少两个所述静电屏蔽构件彼此之间电连接，以夹着所述导电构件与所述绝缘构件的接合部的方式配置在所述导电构件的外周和所述绝缘构件的外周，并且 在所述真空容器的所述导电构件与所述绝缘构件的接合部的周围安装埋有所述静电屏蔽构件的一部分且硫化形成的硅橡胶构件。
2.如权利要求1所述的开关设备，其特征在于， 作为所述静电屏蔽构件，使用线圈状金属制屏蔽构件，该线圈状金属制屏蔽构件将使金属线成为线圈状的构件形成为环状。
3.如权利要求1或2所述的开关设备，其特征在于， 至少在所述硅橡胶构件外周面的与所述静电屏蔽构件相接的部分设置有导电性或半导电性的涂料层，以使其与所述导电构件导通。
4.如权利要求1或2所述的开关设备，其特征在于， 在所述硅橡胶构件外周面与所述树脂模盘之间设置有由耦合剂构成的耦合层。
5.一种包括真空阀的开关设备的制造方法，该真空阀在由导电构件和绝缘构件构成的真空容器内设置有可相对移动的多个电极，且在外周面施加有树脂模盘，其特征在于， 在使内径比所述真空容器的外径小的可沿径向伸缩的至少两个环状静电屏蔽构件彼此之间电连接的状态下，以夹着所述导电构件与所述绝缘构件的接合部的方式，且在保持有径向压缩力的状态下安装在所述导电构件的外周和所述绝缘构件的外周，使所述导电构件和所述静电屏蔽构件电连接，并且 在所述真空容器的所述导电构件与所述绝缘构件的接合部的周围硫化形成所述硅橡胶构件，其中埋有所述静电屏蔽构件的一部分， 之后，在所述真空容器的外周面施加所述树脂模盘。
6.如权利要求5所述的包括真空阀的开关设备的制造方法，其特征在于， 所述硅橡胶是可涂敷型的，至少在所述硅橡胶外周面的与所述静电屏蔽构件相接的部分，涂敷导电性或半导电性的涂料以使其与所述导电构件导通，在干燥之后，在所述真空容器的外周面施加所述树脂模盘。
7.如权利要求5或6所述的包括真空阀的开关设备的制造方法，其特征在于， 所述硅橡胶是可涂敷型的，在所述可涂敷型的硅橡胶的外周面涂敷耦合剂以使其与所述绝缘构件的外周面连通，之后在所述真空容器的外周面施加所述树脂模盘。
【文档编号】H01H33/66GK104377074SQ201410623981
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2007年3月23日 优先权日:2006年3月27日
【发明者】井上直明, 有冈正博 申请人:三菱电机株式会社