专利名称：母线连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据独立权利要求前序部分的一种从开关设备、尤其是气体绝缘中压开关设备到空气绝缘的测量区的母线连接装置。
为此在开关设备的壁中对于每相设有一个用于连接到测量区的孔。测量区壁及开关区壁并排地布置及彼此可用螺钉(栓)连接。在开关区壁中具有一个罐状绝缘体，后者用其敞开的一侧向着开关区壁的内面及在罐状绝缘体中设有一个电触头块，该电触头块具有接收一个用于对测量区电连接的连接触头的可能性。至今作为电连接使用具有外部收缩软管绝缘的铜圆导体被证实是可靠的。
在WO 9740563 A1的具有母线连接的开关设备系统中描述了一种穿过第一开关区的气体箱到相邻的开关区壁的过渡。在该母线连接装置中绝缘体不可拆地设置在实心的金属内衬上。此外该金属内衬焊入在开关区壁的孔中。仅在将费事焊接的金属内衬分离的情况下，才可能使开关区分开及闭合孔用于开关区的其它用处。
这种母线连接装置的问题还在于开关区壁中的孔边缘附近的电磁场控制。尤其是各开关区不能任意地彼此移近，及开关区壁中的孔不能作得很小。当位于地电位的孔边缘移动到电连接装置上时，该区域中的电场强增高及可达到临界值。为了避免该问题，上述母线连接需用很长的结构尺实现，由此在两个开关区中占据了很多空间。
本发明的任务在于，对与测量区连接的实施给予改进，其中致力于特别小的结构配置。
该任务的解决给出在独立权利要求的特征中。其进一步的构型被描述在从属权利要求中。
本发明的核心在于，对于母线连接的每相具有以下一系列的特征在由浇铸树脂制成的绝缘体中组合了用于与开关区壁固定的装置。这些装置最好由螺纹套管构成，其中拧入固定开关区壁的螺钉。
在罐形绝缘体内部设有一个密封间隙，用于接收一个由绝缘材料-最好由硅橡胶-作的杯状密封体的开关区侧的边缘。
密封体的边缘可插入到密封间隙中；这将在压紧力下机械地进行。
密封体带有一个与连接触头接触的导电层。
连接触头被构造成用于接收一个与测量区电连接的导体、最好是绝缘的铜圆导体。
密封体以一个电磁场控制体的几何形状(部分或全部地)包围着触头块、连接触头及圆导体。用于电磁场控制的外部导电层从与测量区壁接触的面延伸到密封体的测量区侧长度的约三分之二；及内部导电层从绝缘体中的接收部分(密封间隙)延伸到与连接触头相接触。
固定法兰同心地环绕作用密封体及密封体可通过作用在固定法兰上的螺钉(栓)固定在测量区壁上。借助测量区及开关区的螺钉(栓)连接使密封体的开关区侧杯状结构压入到绝缘体中及连接触头与触头块形成导电连接，其中各壁间的距离可通过隔垫或隔块调节。母线连接装置的尤其用于接触保护的外部覆盖是由测量区的壳体给出的。
对于每相均设置这样的母线连接装置。这些母线连接装置在空间上接近地相邻布置。固定法兰的形状及尺寸是这样设计的，即达到对开关区壁地电位的良好接触并保证各相之间的抗短路能力。
有利的进一步构型在于以下的细节。它们可以单独或彼此组合地使用。
密封体的测量区侧这样地几何构型，即其形状与外导电层一起构成一个电磁场控制轮廓(Feldsteuerprofil)，它类似于一个斜坡(Borda)轮廓。
电磁场控制轮廓这样地构成，即密封体的测量区侧长度具有长度大致相同的三个纵向区段。从固定肩看，第一纵向区段圆柱形地延伸及具有产生足够刚性的直径。在第二纵向区段上电磁场控制轮廓(控制槽)这样地构成，即设有一个锥形地逐渐收缩的部分，它以一个半径圆弧过渡到一个喇叭状的口(内角倒圆结构)及切向垂直于密封体轴线地结束在一个倒圆角的边缘上。在该倒圆上连接着与第一纵向区段相同直径的第三纵向区段的短圆柱形部分区段，及然后过渡到一个圆锥，该圆锥逐渐收缩到导体的直径，其中外导电层从固定肩延伸到圆柱形部分区段上的边缘处。
外导电层覆盖着密封体，它从控制槽边缘的最大直径处一直延伸到与开关区壁接触的固定肩的面上。第三纵向区段上的锥形区段的长度这样被选择，即完全达到那里的绝缘强度，由此排除了对导体的放电。
用于承接密封体的触头构造成半球形及密封体中构造有一个互补的球形空腔。
连接触头具有一个用于接收导体的孔，及连接触头可通过至少一个接触螺钉(最好为埋头螺钉)与导体相连接。
导体被构造成圆导体及被一个收缩软管包围。在此，在连接触头中构造有一个槽，用于接收收缩软管。
导电层由导电漆组成，它作为硅喷雾涂层及被硫化。
在唯一的附图
中表示出一个实施例。
该CAD(计算机辅助设计)图表示在一个中压开关设备的开关区壁1与一个空气绝缘的测量区壁2之间一个相的母线连接装置的详细剖视图。
绝缘体8被构造成罐状的旋转对称体及在其中组合了至少两个固定装置13，这些固定装置构造成具有内螺纹(浇注螺纹)的金属套管。在该内螺纹中拧入螺钉16，后者使绝缘体固定在开关区壁1上。绝缘体8由浇铸树脂制成，其中该绝缘体直接地围绕触头块12浇注并与它形成一个整体件。
在绝缘体8中成型出一个用于压在开关区壁1上的O型密封环20的槽19以及一个凸缘42，后者用于在开关区壁1的孔内的对中。一个用于壁孔边缘上电磁场控制的电极21作为一个封闭环(最好为钢线)构成，它也与套管13形成接触。在制造绝缘体8时，环21被卡入设在套管上的槽中，由此形成相对的固定及稳定作用(至少在浇铸树脂的固化时期)。该环21通过套管13及固定螺钉16与开关区壁1的地电位接触。
与开关区的电连接是通过触头块12及金属连接触头48来获得的。为了改善接触，可以使用弹簧环49。非导电的密封体18构成电磁场控制体及包围着连接触头48及导体52，其方式还将详细描述。
用于承接密封体18的连接触头48构造成半球形46，及密封体18中构造有一个互补的球形空腔46’。在连接触头48中构造一个用于接收圆导体52的孔50。连接触头48通过至少一个接触螺钉54与导体52相连接。
密封体18也构造成一个旋转对称体及最好由硅橡胶制造。在图中该密封体以松弛位置的形状示出，由此它的轮廓线与连接触头48的轮廓线以及导体52上的收缩软管68的轮廓线相交叠。因此在图中可看到当硅橡胶体18安装时所经受的展扩。密封体18具有一个导电层，最好是0.1mm厚度的导电漆作成的导电层。该导电漆作为由半导体材料作的硅喷雾喷涂上并与密封体一起硫化。导电层具有内导电层(28)及外导电层(26)。内导电层延伸到密封体的开关区侧边缘18.2上并围绕该边缘一小段(如图中表明的)。边缘18.2被夹紧地位于绝缘体8的密封间隙32中。
当组装时，固定法兰66如一个涨圈地环绕放置在外环形加宽的固定肩58上。在固定肩的直径上测量区壁2被开孔，以致通过在用螺钉(栓)连接测量区及开关区时通过至少一个螺钉(栓)67的拉紧力使开关区壁1的绝缘体一直靠近到约5mm距离的一个内置垫块或固定块上。通过尺寸的选择可保证密封体可紧固地压入绝缘体8的密封缝隙32中。固定肩58设有外导电层26。在此情况下测量区壁2的地电位通过壁1，2上的金属螺钉(栓)连接接触到开关区壁上。
作为测量区及开关区的螺钉(栓)连接装置可使用技术人员公知的螺纹部件，其中该螺钉(栓)连接最好这样地进行，使得这两个壁彼此无倾斜平行地安置。重要的是，三相的所有三个母线连接共同可靠地彼此配合及接触。因此母线连接部件构形为可插接的。由此可作到当测量连接不需要时，该电连接是可分离的及向着开关区的孔能通过合适的绝缘体可靠地封闭。
密封体18向着测量区的长度与导电层26一起用于圆导体52与壳体壁2之间电位的电磁场控制。在用于固定而构造的、在其上密封件具有第一最大直径的肩58上连接了三个约相等长度的区段具有所属第二直径D2的圆柱形纵向区段(L1)，控制轮廓(L2)及圆锥形区段(L3)。区段L1被固定法兰66环绕作用。该区段L1在长度及直径上这样构成，即在相之间的短路电流力作用情况下使密封体抗弯曲地稳定。
控制轮廓区段L2锥形收缩地延伸及形成一个喇叭状构造的内角倒圆结构(控制轮廓60)。控制轮廓60的深度通过半径R形成。控制轮廓从该半径切向朝外喇叭状地延伸到第三直径，该第三直径与圆柱形区段L1的第二直径相同。在第三直径上构成一个倒圆角的过渡部分62。固定肩58的表面与区段L1及L2带有导电层26，它结束在足够小的场强的位置上，这里在内角倒圆结构的底部上。
在短的纵向区段L3’上密封体构造成具有第三直径的圆柱形，及向着其测量区侧的端部逐渐收缩(圆锥形地)到圆导体52的直径上。测量区侧端部的结构是根据以下来确定的在该区域中电位被如此地降低，以致在空气中允许的场强(击穿强度极限)不会被超过。
通过电磁场控制轮廓60的构造可实现，无需特殊的构造及附加放入的电磁场控制体即可对电位进行控制，否则它在相似电压时在电缆端部于一个套管中的连接中则是需要的。
权利要求
1.从开关设备、尤其是气体绝缘中压开关设备到空气绝缘的测量区的母线连接装置，具有在开关设备的壁(1)中对每相所设的一个孔，用于对测量区的连接，其中一个测量区壁(2)及一个开关区壁(1)并排地布置及彼此相连接，一个罐形绝缘体(8)，它用其敞开的一侧对着开关区壁(1)的内表面，一个位于的罐形绝缘体(8)内部的电触头块(12)及在电触头块(12)中具有接收一个用于对测量区电连接的连接触头(48)的可能性，其特征在于-在绝缘体(8)中组合了与开关区壁(1)固定的装置(13)，-在罐形绝缘体(8)内部设有一个密封间隙(32)，用于接收一个绝缘材料作的杯状密封体(18)的开关区侧的边缘(18.2)，-密封体(18)的边缘(18.2)可插入到该密封间隙(32)中，-密封体(18)带有一个与连接触头(48)接触的内导电层(28)，及该内导电层向开关区侧延伸到所述边缘(18.2)，-连接触头(48)被构造得用于接收一个与测量区电连接的导体(52)，-密封体(18)包围着触头块(12)，连接触头(48)及导体(52)，-固定法兰(66)同心地环绕作用密封体(18)及密封体(18)可通过该固定法兰(66)固定在测量区壁(2)上，及-在密封体(18)上设有一个外部导电层(26)，它从与测量区壁(2)接触的面延伸到密封体的测量区侧长度的三分之二(L1，L2)。
2.根据权利要求1的母线连接装置，其特征在于密封体(18)在测量区侧这样地几何构型，即其形状与外导电层(26)一起构成一个电磁场控制轮廓(60)，它类似于一个斜坡(Borda)轮廓。
3.根据权利要求2的母线连接装置，其特征在于电磁场控制轮廓(60)这样地构成，即密封体(18)的测量区侧长度具有长度大致相同的三个纵向区段(L1，L2，L3)，-从固定肩(58)看，第一纵向区段(L1)圆柱形地延伸及具有产生足够材料刚度的直径(D2)，-在第二纵向区段(L2)上设有一个锥形地逐渐收缩的部分，它按照半径(R)过渡成一个喇叭状的口并切向地张开，及-连接着一个作为第三纵向区段(L3)的具有与第一纵向区段(L1)相同直径(D2)的短圆柱形部分区段(L3’)以及一个圆锥，该圆锥(64)逐渐收缩到导体(52)的直径，其中外导电层(26)从固定肩(58)延伸到第二纵向区段(L2)上锥形地逐渐收缩部分的最小直径处。
4.根据以上权利要求中一项的母线连接装置，其特征在于连接触头(48)为了承接密封体(18)构造成半球形(46)，及密封体(18)被互补地构造有一个球形空腔(46’)。
5.根据以上权利要求中一项的母线连接装置，其特征在于连接触头(48)具有一个用于接收导体(52)的孔(50)，及连接触头(48)可通过至少一个接触螺钉(54)与导体(52)相连接。
6.根据以上权利要求中一项的母线连接装置，其特征在于导体被构造成圆导体(52)及被一个收缩软管(68)包套，及在连接触头(48)中构造有一个槽(70)，用于接收收缩软管(68)。
7.根据以上权利要求中一项的母线连接装置，其特征在于所述导电层(26，28)由导电漆构成。
全文摘要
从开关设备到测量区的母线连接装置，具有在开关区壁(1)中的一个罐形绝缘体(8)，具有一个位于罐形绝缘体(8)内部的电触头块(12)及在电触头块(12)中具有接收一个用于对测量区电连接的连接触头(48)的可能性。绝缘体(8)被固定在开关区壁(1)上。在罐形绝缘体(8)内部设有一个密封间隙(32)，用于接收一个杯状绝缘密封体(18)的边缘(18.2)。密封体(18)带有一个与连接触头(48)接触的内导电层(28)，及该内导电层向开关区侧延伸到边缘(18.2)。连接触头(48)被构造得用于接收一个与测量区连接的导体(52)。密封体(18)包围着触头块(12)、连接触头(48)及导体(52)。固定法兰(66)同心地环绕作用密封体(18)及密封体(18)可通过固定法兰(66)固定在测量区壁(2)上。在密封体(18)上设有一个外部导电层(26)。密封体(18)的轮廓构成电磁场控制轮廓(60)。
文档编号H02B13/00GK1461507SQ02801315
公开日2003年12月10日 申请日期2002年4月22日 优先权日2001年4月20日
发明者罗尔夫·迪克斯, 马丁·沙克 申请人:费尔腾和古伊勒奥梅股份公司