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WO2018054851A1 - Hochspannungs-schaltgerät und schaltanlage mit einem hochspannungs-schaltgerät und verfahren zur herstellung eines hochspannungs-schaltgerätes - Google Patents

Hochspannungs-schaltgerät und schaltanlage mit einem hochspannungs-schaltgerät und verfahren zur herstellung eines hochspannungs-schaltgerätes Download PDF

Info

Publication number
WO2018054851A1
WO2018054851A1 PCT/EP2017/073522 EP2017073522W WO2018054851A1 WO 2018054851 A1 WO2018054851 A1 WO 2018054851A1 EP 2017073522 W EP2017073522 W EP 2017073522W WO 2018054851 A1 WO2018054851 A1 WO 2018054851A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vacuum chamber
switching device
resin layer
voltage switching
housing body
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/073522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Edenilson de Oliveira Hillmann
Original Assignee
Rail Power Systems Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rail Power Systems Gmbh filed Critical Rail Power Systems Gmbh
Priority to CN201780057460.XA priority Critical patent/CN109791858B/zh
Priority to US16/333,636 priority patent/US20190259554A1/en
Publication of WO2018054851A1 publication Critical patent/WO2018054851A1/de

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H01H2033/66223—Details relating to the sealing of vacuum switch housings
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    • H01H2033/6623—Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H2033/6665—Details concerning the mounting or supporting of the individual vacuum bottles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2229/00—Manufacturing
    • H01H2229/044—Injection moulding

Definitions

  • the invention relates to a high voltage switching device with a vacuum chamber and a switchgear with a high voltage switching device.
  • the invention relates to a method for producing a high-voltage switching device with a
  • Switchgears In networks of electric power lines switchgears are used, with which the electrical energy is distributed. Switchgear units have switchgear that establish or disconnect an electrically conductive connection between electrical contacts. High-voltage or medium-voltage networks use high-voltage switching devices that meet the electrical requirements for high voltages in high-voltage or medium-voltage networks. The tensions of
  • High voltage grids are generally between 60 and 52 kV and the
  • Switchgear with vacuum chamber are known for example from DE 31 12 776 AI and DE 40 27 723 AI.
  • the known vacuum chambers have a housing body in which an immovable switching contact and a movable switching contact are arranged.
  • the movable switching contact is actuated by an actuating unit.
  • the drive of the actuator can be done with an electric drive unit.
  • the vacuum chamber is inserted into a casting mold and sealed with a potting compound, such as epoxy, so that the vacuum chamber is enclosed by a solid potting after curing of the potting compound.
  • a potting compound such as epoxy
  • the high-voltage switching device flows through current during operation, the power loss is released in the form of heat.
  • the components of the housing body of the vacuum chamber which may be made of ceramic or metallic materials, such as copper, expand more than the solid potting housing.
  • mechanical stresses and associated fine cracks in the solid plastic potting arise.
  • the life of the switching device can thus be significantly reduced. In addition, it can be too unexpected
  • vacuum chambers are provided in high-voltage switching devices with an outer silicone layer or welded with a shrink tube.
  • Shrink tubing is not only intended to prevent the development of mechanical stresses, but also to provide the advantage that a sufficient isolation distance between the fixed and the movable switching contact along the outside of the vacuum chamber is made. So outer flashovers on the vacuum chamber should be avoided.
  • the coating of the vacuum chamber is a critical element of the switching device.
  • the invention has for its object to reduce the risk of flashovers in high-voltage switchgear and switchgear with high-voltage switchgear.
  • Another object of the invention is to provide a method with which a high-voltage switching device can be produced with improved electrical properties.
  • Vacuum chamber shown. It has been found that the insufficient adhesion for the occurrence of flashovers between the fixed and movable switching contact along the housing body of the vacuum chamber between the silicone layer and
  • Housing body is the cause.
  • the high-voltage switching device comprises a casting housing made of a casting resin, which encloses the housing body of the vacuum chamber, which can be a fixed contact, which may be a switching or isolating contact, and a
  • movable contact which may be a switching or isolating contact, wherein between the inner wall of the casting housing and the outer wall of the
  • this intermediate layer is a cast resin layer, wherein the glass transition temperature of the casting resin layer is between 10 and 40 ° C.
  • the glass transition temperature of the casting resin layer is between 20 and 30 ° C.
  • the glass transition temperature gives an indication of the dimensional stability of the plastic when exposed to heat. It indicates the temperature at which a plastic changes from a liquid or rubber-elastic, flexible state to a glassy or hard-elastic, brittle state.
  • Enclosing the vacuum chamber has a greater flexibility than the fixed encapsulation housing of the switching device. In such a structure, in tests have no cracks in the Coating or wrapping of the housing body shown. Further, due to the good adhesion of the intermediate layer to the vacuum chamber, flashovers between the fixed and movable switch contacts along the vacuum chamber were prevented.
  • the modulus of elasticity of the casting resin of the casting resin layer of the vacuum chamber is less than 1000 MPa.
  • the modulus of elasticity of the cast resin layer is greater than 100 MPa, more preferably greater than 500 MPa.
  • a cast resin layer having a tensile strength of less than 20 MPa has proved to be particularly advantageous.
  • the casting resin is preferably an epoxy resin.
  • the high-voltage switching device comprises a plastic body which is enclosed by the potting housing.
  • an operating unit for the movable contact of the vacuum chamber is arranged in the plastic body.
  • the housing body of the vacuum chamber is preferably in an upper half of the housing in the installed position of the switching device and the plastic body is arranged in a lower half of the casting housing.
  • the plastic body may consist of one or more plastic elements which are interconnected.
  • the plastic body consists of several plastic elements that can be easily and inexpensively manufactured by injection molding and then can be connected together. Individual plastic elements can
  • the intermediate layer allows a secure sealing of the vacuum chamber with respect to the plastic body, which is advantageous for the production of the high-voltage switching device, since in injection molding resin is not in a gap between the vacuum chamber and plastic body can get.
  • the plastic body in a particularly preferred embodiment at the top of projections or cutting edges, which are cut into the flexible casting resin layer on the underside of the vacuum chamber.
  • the switchgear according to the invention has one or more inventive
  • High-voltage switching device provides that the surface of the housing body of the vacuum chamber is processed to increase the surface roughness before a
  • Cast resin layer is applied to the outer wall of the housing body of the vacuum chamber.
  • the surface of the housing body is preferably machined so that the surface roughness is greater than 20 ⁇ , preferably between 20 ⁇ and 40 ⁇ . As a result, optimum adhesion between the casting resin and the housing body is given. Machining the surface of the housing body of the vacuum chamber with glass bead has proven to be particularly advantageous. The surface of the
  • Housing body should also be degreased.
  • the cast resin layer can be applied to the housing body of the vacuum chamber by the method known in the art.
  • the method known in the art Preferably, the
  • the surface of the cast resin layer is processed to achieve optimum adhesion with the potting housing.
  • the surface of the casting resin layer is preferably processed such that the surface roughness is greater than 90 ⁇ , preferably between 90 ⁇ and 120 ⁇ . It has proven particularly advantageous to machine the surface of the casting resin layer with a corundum jet method. Such a blasting process belongs to the state of the art.
  • the surface of the casting resin layer should also be degreased.
  • the vacuum chamber is inserted into a casting mold.
  • a mold can be provided which corresponds in shape and dimensions to the contour of the potting of the switching device. In the casting mold and the plastic body can be used.
  • the gap between the inner wall of the casting mold and the outer wall of the vacuum chamber is potted with a casting resin. As a result, the potting is created.
  • Plastic body may be provided a cavity for installation of the actuating unit for the movable switching contact.
  • further assemblies or components of the high-voltage switching device for example, the operating unit or with the fixed and movable switching contact to be joined conductor parts in the potting or the plastic body can be used.
  • Fig. 2 is a partially sectioned perspective view of the vacuum chamber of the high-voltage switching device according to the invention.
  • Fig. 3 is an exploded view of further components of the invention
  • Fig. 1 shows the essential components of the invention for the high-voltage switching device
  • Fig. 2 shows the vacuum chamber of the switching device.
  • the corresponding parts are provided in the figures with the same reference numerals.
  • the vacuum chamber for example, a vacuum switching chamber for switching load currents or short-circuit currents in a circuit breaker or a
  • Vacuum separation chamber for a circuit breaker or ground s switch or combined Be a switch Vacuum separation chamber for a circuit breaker or ground s switch or combined Be a switch. The invention will be described below with reference to a circuit breaker.
  • the high-voltage switching device has a potting housing 1, which has a housing half 1A in the normal installation position and a lower housing half 1B.
  • a vacuum chamber 2 In the upper housing half 1A is a vacuum chamber 2 with a cylindrical
  • Housing body 3 which receives an upper, fixed switching contact 4A and a lower, movable switching contact 5B.
  • the housing body 3 of the vacuum chamber 2 may consist of several components of metallic or ceramic materials.
  • the current path can be closed or interrupted, i. For example, a load current to be switched.
  • a plastic body 16 In the lower housing half 1B sits a plastic body 16, in which a chamber. 6
  • the chamber 6 is filled with an insulating liquid.
  • the injection-molded housing 1 of the high-voltage switching device produced by injection molding may consist of a conventional casting resin.
  • the potting housing made of epoxy resin.
  • the casting resin has a glass transition temperature (Tg) which is between 80 and 120 ° C.
  • Tg glass transition temperature
  • the maximum tensile stress of the casting resin (tensile strength) is greater than 60 MPa and the elongation at break of the casting resin
  • the elastic modulus (modulus of elasticity) of the casting resin is greater than 8000 MPa.
  • the potting housing is a solid housing body.
  • an intermediate layer 3A made of a casting resin, which is more flexible than the casting resin of the potting 1.
  • the flexible casting resin has a glass transition temperature (Tg) which is between 10 and 40 ° C.
  • Tg glass transition temperature
  • the maximum tensile stress (tensile strength) of the casting resin is less than 20 MPa and the elongation at break (tensile strength) greater than 9%.
  • the elastic modulus (modulus of elasticity) of the casting resin is less than 1000 MPa.
  • the modulus of elasticity of Casting resin greater than 100 MPa, more preferably greater than 500 MPa, in particular about 600 MPa.
  • Araldite® Heuntsman Advanced Materials
  • Araldite® S-HCEP or Araldite® CW 1491 / HW 1491 has proven to be particularly advantageous.
  • a layer of the abovementioned material is applied to the housing body 3 of the vacuum chamber 2.
  • the application of the cast resin layer 3A can be done by the methods known in the art.
  • Fig. 2 shows the housing body 3 of the vacuum chamber 2 with the outer casting resin layer 3A, which extends over the cylindrical peripheral surface and on the mounting position in the upper side and lower side of the housing body of the vacuum chamber.
  • the displaceable in the axial direction of the vacuum chamber 2 switching contact 5A is part of a switching contact element 5, which has a shank 5B, which extends from the vacuum chamber 2 into the chamber 6 filled with insulating liquid.
  • the shaft 5B of the movable switching contact element 5 is sealed vacuum-tight with respect to the housing body 3 of the vacuum chamber 2 with a sealing arrangement, not shown.
  • the lower end of the shaft 5B is connected via an insulating body 7 with a
  • Actuator 8 is connected, which extends from the liquid-filled chamber 6. By actuating the actuating member 8, the movable switching contact element 5 can be moved axially, so that the contacts 4A, 5A are closed or opened.
  • the actuator 8 has an upper, hollow cylindrical portion 8A, which is located in the chamber 6 and a lower, pin-shaped portion 8B, which in the
  • Cylinder space of the upper portion is guided longitudinally displaceable and extending from the chamber 6.
  • the upper end portion of the lower portion 8B is supported on a compression spring 9 in the cylinder space of the upper portion 8A. If the lower one Section 8 B is moved, also shifts the upper portion 8 A, so that the movable switching contact element 5 is displaced axially.
  • the compression spring 9 serves to damp the shocks during the actuation of the actuating member 8.
  • the drive of the actuator 8 is effected with a drive unit, not shown, which moves the lower portion 8 B in the axial direction.
  • the actuating member 8 is sealed liquid-tight with respect to the potting housing 1 with a sealing arrangement 10.
  • the sealing assembly 10 has a bellows 11 which surrounds the upper portion 8A of the actuator 8, wherein the upper end of the bellows 11 is liquid-tightly connected to the upper portion 8A of the actuator 8.
  • the lower end of the bellows 11 is sealed liquid-tight against the potting 1.
  • the bellows 11 and the actuator 8 are placed at ground potential.
  • the housing body 1 has an opening 12, which is closed by a cover 13 liquid-tight.
  • the liquid-filled chamber 6 has an upper and lower position in the installation position
  • a movable conductor part 12 for example a copper strip, which is connected to the shaft 5B of the movable switching contact element 5.
  • the movable conductor part 12 is electrically connected to further conductor parts 13 forming the current path, which however are only partially shown.
  • the fixed switching contact element 4 is connected to other guide parts 14 only partially shown, which are also used in the potting 1 or placed on the potting.
  • the plastic body 16 in the lower housing half 1B of the potting housing 1 is composed of a plurality of plastic elements 16A, 16B, 16C.
  • Fig. 3 shows the
  • Plastic elements 16A, 16B, 16C in an exploded view.
  • the plastic body 16 has in the upper chamber half 6A an upper, shell-shaped plastic element 16A and a lower, shell-shaped plastic elements 16B, which surround the movable conductor part 12, and has in the lower chamber half 6B a cylindrical plastic element 16C, which encloses the bellows 11.
  • the plastic members 16A, 16B, 16C are formed so that they can be assembled properly. They are tightly inserted into each other and / or glued or welded together. All plastic elements 16A, 16B, 16C have rounded corners or edges.
  • the two plastic elements 16A, 16B in the upper chamber half 6A consist of an electrically conductive plastic, for example, the plastic may be mixed with conductive carbon. Since these plastic elements 16A, 16B can assume the same potential as the movable conductor part 12 or other conductor parts in the chamber, the electric field becomes more homogeneous to the outside.
  • the plastic element 16C in the lower chamber half 6B which is not made of a conductive plastic, can not conduct a potential.
  • This plastic element 6C is used for safe insulation of live parts in the chamber 6 with respect to the lying at ground potential actuator 8. To increase the creepage path, the plastic element 16C on the outside of fins 17.
  • the cover 13 of the potting housing 1, which closes the liquid-filled chamber 6, is sealed in a liquid-tight manner with respect to the cylindrical plastic part 16C with a sealing ring 18 located between the cover and the plastic part.
  • the housing body 1 of the vacuum chamber 2 is provided with the above-described flexible resin layer 3A.
  • the surface of the housing body 3 is first processed in order to achieve optimum adhesion with the housing body 2.
  • Surface roughness is greater than 20 ⁇ , preferably between 20 ⁇ and 40 ⁇ is, and the surface is degreased.
  • the housing body 1 of the vacuum chamber 2 is inserted into a casting mold, not shown, which may consist of two mold halves, and in the
  • the casting resin is filled.
  • the coating or coating of the housing body 3 can be done with the known Druckgeliermaschine. Of the
  • Filling pressure should be above 1 bar. Typical values are 3 to 7 bar. So a bubble-free casting can be guaranteed.
  • the surface of the coating or coating is processed in order to achieve optimum adhesion with the cast resin of the solid potting housing 1.
  • the surface of the cast resin layer is processed so that the surface roughness is greater than 90 ⁇ , preferably between 90 ⁇ and 120 ⁇ .
  • the surface treatment can, for example, with a
  • a casting mold for the production of the potting housing 1 of the switching device, a casting mold, not shown in the figures is used, which is designed such that the shape and dimensions of the potting 1 and the shape and dimensions of the provided with the casting resin layer 3A vacuum chamber 2 and the rest Components of the switching device corresponds.
  • the vacuum chamber 2 In the upper half of the casting mold, the vacuum chamber 2 is used, wherein between the inner wall of the casting mold and the outer wall of the vacuum chamber 2, a gap 19 remains.
  • the lower half of the vacuum chamber 2 In the lower half of the vacuum chamber
  • Vergussform the plastic body 16 is used, with a gap 20 remains between the wall of the mold and the plastic body 16.
  • Vacuum chamber or plastic body potted with a potting material which has the material properties described above.
  • the upper plastic element 16A in the upper half of the chamber 6A preferably has at the upper edge a plurality of annular projections or cutting edges 21 which cut into the coating or casing 3A of the housing body 3 of the vacuum chamber 2 during the compression of the components, so that the potting compound for the potting, the in the liquid state has a relatively high viscosity, under pressure can not penetrate into a gap between the housing body 3 of the vacuum chamber 2 and the plastic body 16.
  • the switching device optionally further components of the switching device are inserted into the space enclosed by the plastic body 16 cavity and the cavity is filled with the insulating liquid. Then, the cavity is sealed liquid-tight by placing the cover 13.

Landscapes

  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungs-Schaltgerät mit einer Vakuumkammer und eine Schaltanlage mit einem Hochspannungs-Schaltgerät. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungs-Schaltgerätes mit einer Vakuumkammer. Das Hochspannungs-Schaltgerät weist ein Vergussgehäuse (1) aus einem Gießharz auf, das den Gehäusekörper (3) der Vakuumkammer (2) umschließt, die einen feststehenden Kontakt (4A) und einen beweglichen Kontakt (5A) aufweist, wobei zwischen der Innenwandung des Vergussgehäuses (1) und der Außenwandung des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2) eine Zwischenschicht (3A) vorgesehen ist. Das Hochspannungs-Schaltgerät zeichnet sich dadurch aus, dass diese Zwischenschicht eine Gießharzschicht (3A) ist, wobei die Glasübergangstemperatur der Gießharzschicht zwischen 10 und 40 °C liegt. Bei einem derartigen Aufbau haben sich in Versuchen keine Risse in der Beschichtung oder Umhüllung des Gehäusekörpers der Vakuumkammer und keine äußeren Überschläge an dem Gehäusekörper gezeigt.

Description

Hochspannungs-Schaltgerät und Schaltanlage mit einem Hochspannungs-Schaltgerät und Verfahren zur Herstellung
eine s Hochspannung s- Schaltgeräte s
Die Erfindung betrifft ein Hochspannungs-Schaltgerät mit einer Vakuumkammer und eine Schaltanlage mit einem Hochspannungs-Schaltgerät. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungs-Schaltgerätes mit einer
Vakuumkammer.
In Netzwerken aus elektrischen Stromleitungen finden Schaltanlagen Verwendung, mit denen die elektrische Energie verteilt wird. Schaltanlagen verfügen über Schaltgeräte, die zwischen elektrischen Kontakten eine elektrisch leitende Verbindung herstellen oder trennen. In Hochspannungs- oder Mittelspannungsnetzen werden Hochspannungs- Schaltgeräte verwendet, die den elektrischen Anforderungen an die hohen Spannungen in Hochspannungs- oder Mittelspannungsnetzen genügen. Die Spannungen der
Hochspannungsnetze liegen im Allgemeinen zwischen 60 und 52 kV und der
Mittelspannungsnetze zwischen lkV und 52 kV.
Es sind Hochspannungs-Schaltgeräte bekannt, die über eine Vakuumkammer verfügen, in der die elektrischen Kontakte angeordnet sind. Es sind aber auch Schaltgeräte bekannt, bei denen sich die elektrischen Kontakte in einer Gasatmosphäre aus Isoliergas, beispielsweise SFÖ, befinden. Die Verwendung von Vakuumkammern bietet im Gegensatz zu mit Isoliergas befüllten Kammern den Vorteil, dass Lastströme und Kurzschlussströme in einem relativ kleinen Volumen unterbrochen werden können, ohne dass die Gefahr der Emission heißer Schaltgase besteht. In luftisolierten Schaltgeräten wird eine besonders lange Isolationsstrecke benötigt, weshalb diese Schaltgeräte besonders viel Raum beanspruchen. Vakuumkammern werden in Schaltgeräten mit Leistungsschaltern, Erdungsschaltern, Trennschaltern oder Lasttrennschaltern eingesetzt.
Schaltgeräte mit Vakuumkammer sind beispielsweise aus der DE 31 12 776 AI und DE 40 27 723 AI bekannt. Die bekannten Vakuumkammern weisen einen Gehäusekörper auf, in dem ein unbeweglicher Schaltkontakt und ein beweglicher Schaltkontakt angeordnet sind. Der bewegliche Schaltkontakt wird von einer Betätigungseinheit betätigt. Der Antrieb der Betätigungseinheit kann mit einer elektrischen Antriebseinheit erfolgen.
Zur Reduzierung der Baugröße der Hochspannungs-Schaltgeräte und somit der die Schaltgeräte aufweisenden Schaltanlagen wird die Vakuumkammer in eine Vergussform eingesetzt und mit einer Vergussmasse, beispielsweise Epoxidharz, vergossen, so dass die Vakuumkammer nach dem Aushärten der Vergussmasse von einem festen Vergussgehäuse umschlossen wird.
Wird das Hochspannungs-Schaltgerät im Betrieb von Strom durchflössen, so wird die Verlustleistung in Form von Wärme freigesetzt. Infolge der Wärme dehnen sich die Komponenten des Gehäusekörpers der Vakuumkammer, die aus keramischen oder metallischen Materialien, beispielsweise Kupfer, bestehen können, stärker als das feste Vergussgehäuse aus. Dadurch können mechanische Spannungen und damit einhergehende feine Risse im festen Kunststoff-Verguss entstehen. Die Lebensdauer des Schaltgerätes kann somit erheblich reduziert werden. Darüber hinaus kann es zu unerwarteten
Überschlägen kommen.
Aus diesem Grund werden im Stand der Technik Vakuumkammern in Hochspannungs- Schaltgeräten mit einer äußeren Silikonschicht versehen oder mit einem Schrumpfschlauch eingeschweißt. Die Beschichtung aus Silikon oder die Verwendung eines
Schrumpfschlauches soll nicht nur die Entstehung von mechanischen Spannungen verhindern, sondern zusätzlich den Vorteil bieten, dass eine ausreichende Isolationsstrecke zwischen dem festen und dem beweglichen Schaltkontakt entlang der Außenseite der Vakuumkammer hergestellt wird. So sollen äußere Überschläge über die Vakuumkammer vermieden werden.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Beschichtung der Vakuumkammer vor allem bei höheren Spannungen, beispielsweise Spannungen ab 20 kV gegen Erde oder ab 36 kV verketteter Spannung, ein kritisches Element des Schaltgerätes ist. Versuche haben gezeigt, dass es auch bei mit Silikon beschichten Vakuumkammern zu Überschlägen zwischen der Silikonbeschichtung und der Vakuumkammer kommen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr von Überschlägen bei Hochspannungs-Schaltgeräten und Schaltanlagen mit Hochspannungs-Schaltgeräten zu verringern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich ein Hochspannungs-Schaltgerät mit verbesserten elektrischen Eigenschaften herstellen lässt.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der
unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung.
Umfangreiche Untersuchungen an verschiedenen Hochspannungs-Schaltgeräten haben eine nicht ausreichende Haftung der Silkonschicht an dem Gehäusekörper der
Vakuumkammer gezeigt. Es hat sich gezeigt, dass die unzureichende Haftung für die Entstehung von Überschlägen zwischen dem festen und beweglichen Schaltkontakt entlang des Gehäusekörpers der Vakuumkammer zwischen Silikonschicht und
Gehäusekörper ursächlich ist.
Das erfindungsgemäße Hochspannungs-Schaltgerät weist ein Vergussgehäuse aus einem Gießharz auf, das den Gehäusekörper der Vakuumkammer umschließt, die einen feststehenden Kontakt, der ein Schalt- oder Trennkontakt sein kann, und einen
beweglichen Kontakt, der ein Schalt- oder Trennkontakt sein kann, aufweist, wobei zwischen der Innenwandung des Vergussgehäuses und der Außenwandung des
Gehäusekörpers der Vakuumkammer eine Zwischenschicht vorgesehen ist. Das
Hochspannungs-Schaltgerät zeichnet sich dadurch aus, dass diese Zwischenschicht eine Gießharz schicht ist, wobei die Glasübergangstemperatur der Gießharzschicht zwischen 10 und 40 °C liegt. Vorzugsweise liegt die Glasübergangstemperatur der Gießharz schicht zwischen 20 und 30°C. Die Glasübergangstemperatur gibt einen Anhaltspunkt über die Formbeständigkeit des Kunststoffes bei Wärmeeinwirkung. Sie gibt die Temperatur an, bei der ein Kunststoff von einem flüssigen oder gummielastischen, flexiblen Zustand in einen glasigen oder hartelastischen, spröden Zustand übergeht. Die Beschichtung oder
Umhüllung der Vakuumkammer hat eine größere Flexibilität als das feste Vergussgehäuse des Schaltgerätes. Bei einem derartigen Aufbau haben sich in Versuchen keine Risse in der Beschichtung oder Umhüllung des Gehäusekörpers gezeigt. Ferner wurden aufgrund der guten Haftung der Zwischenschicht mit der Vakuumkammer Überschläge zwischen dem festen und dem beweglichen Schaltkontakt entlang der Vakuumkammer verhindert.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Elastizitätsmodul des Gießharzes der Gießharzschicht der Vakuumkammer kleiner als 1000 MPa ist. Vorzugsweise ist der Elastizitätsmodul der Gießharzschicht größer als 100 MPa, besonders bevorzugt größer als 500 MPa. Eine Gießharzschicht mit einer Zugfestigkeit kleiner als 20 MPa hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Das Gießharz ist vorzugsweise ein Epoxidharz.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Hochspannungs- Schaltgerät einen Kunststoffkörper, der von dem Vergussgehäuse umschlossen wird. In dem Kunststoffkörper ist eine Betätigungseinheit für den beweglichen Kontakt der Vakuumkammer angeordnet. Der Gehäusekörper der Vakuumkammer ist vorzugsweise in einer in der Einbaulage des Schaltgerätes oberen Gehäusehälfte und der Kunststoffkörper ist in einer unteren Gehäusehälfte des Vergussgehäuses angeordnet.
Der Kunststoffkörper kann aus einem oder mehreren Kunststoffelementen bestehen, die miteinander verbunden sind. Vorteilhafterweise besteht der Kunststoffkörper aus mehreren Kunststoffelementen, die sich im Spritzgießverfahren einfach und kostengünstig herstellen und dann miteinander verbinden lassen. Einzelne Kunststoffelemente können
ineinandergesteckt und/oder miteinander verklebt oder verschweißt werden. Mit dem Einsatz eines Kunststoffkörpers können nicht nur die elektrischen Eigenschaften des Schaltgerätes verbessert, sondern auch dessen Herstellung vereinfacht werden.
Bei einem Hochspannungs-Schaltgerät, bei dem ein derartiger Kunststoffkörper verwendet wird, erlaubt die Zwischenschicht eine sichere Abdichtung der Vakuumkammer gegenüber dem Kunststoffkörper, was für die Herstellung des Hochspannungs-Schaltgerätes von Vorteil ist, da beim Spritzgießen Gießharz nicht in einen Spalt zwischen Vakuumkammer und Kunststoffkörper gelangen kann. Zur sicheren Abdichtung weist der Kunststoffkörper bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform an der Oberseite Vorsprünge oder Schneidkanten auf, die in die flexible Gießharz schicht an der Unterseite der Vakuumkammer eingeschnitten sind.
Die erfindungsgemäße Schaltanlage weist ein oder mehrere erfindungsgemäße
Schaltgeräte auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Hochspannungs-Schaltgerätes sieht vor, dass die Oberfläche des Gehäusekörpers der Vakuumkammer zur Erhöhung der Oberflächenrauheit bearbeitet wird, bevor eine
Gießharz schicht auf die Außenwandung des Gehäusekörpers der Vakuumkammer aufgebracht wird. Die Oberfläche des Gehäusekörpers wird vorzugsweise derart bearbeitet, dass die Oberflächenrauheit größer als 20 μιη ist, vorzugsweise zwischen 20 μιη und 40 μιη liegt. Dadurch ist eine optimale Haftung zwischen Gießharz und Gehäusekörper gegeben. Eine Bearbeitung der Oberfläche des Gehäusekörpers der Vakuumkammer mit Glaskugelperlen hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Oberfläche des
Gehäusekörpers sollte auch entfettet werden.
Die Gießharz schicht kann mit dem im Stand der Technik bekannten Verfahren auf den Gehäusekörper der Vakuumkammer aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die
Gießharzschicht mit einem Druckgelierverfahren- oder Vakuumverfahren aufgebracht, so dass sich die Bildung von Luftblasen vermeiden lassen.
Nach dem Aufbringen der Gießharzschicht auf die Außenwandung des Gehäusekörpers der Vakuumkammer wird die Oberfläche der Gießharzschicht bearbeitet, um eine optimale Haftung mit dem Vergussgehäuse zu erzielen. Die Oberfläche der Gießharzschicht wird vorzugsweise derart bearbeitet, dass die Oberflächenrauheit größer als 90 μιη ist, vorzugsweise zwischen 90 μιη und 120 μιη liegt. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, die Oberfläche der Gießharzschicht mit einem Korundstrahlverfahren zu bearbeiten. Ein derartiges Strahlverfahren gehört zum Stand der Technik. Die Oberfläche der Gießharzschicht sollte auch entfettet werden. Anschließend wird die Vakuumkammer in eine Vergussform eingesetzt. Für die Herstellung des Hochspannungs-Schaltgerätes kann eine Vergussform bereitgestellt werden, die in der Form und den Dimensionen der Kontur des Vergussgehäuses des Schaltgerätes entspricht. In die Vergussform kann auch der Kunststoffkörper eingesetzt werden. Daraufhin wird der Zwischenraum zwischen der Innenwandung der Vergussform und der Außenwandung der Vakuumkammer mit einem Gießharz vergossen. Dadurch wird das Vergussgehäuse geschaffen. In dem
Kunststoffkörper kann ein Hohlraum zum Einbau der Betätigungseinheit für den beweglichen Schaltkontakt vorgesehen sein. Schließlich können noch weitere Baugruppen oder Bauteile des Hochspannungs-Schaltgerätes, beispielsweise die Betätigungseinheit oder mit dem feststehenden und beweglichen Schaltkontakt zu verbindende Leiterteile in den Vergusskörper bzw. den Kunststoffkörper eingesetzt werden.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochspannungs-
Schaltgerätes in teilweise geschnittener perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung der Vakuumkammer des erfindungsgemäßen Hochspannungs-Schaltgerätes und
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung von weiteren Bauteilen des erfindungsgemäßen
Hochspannungs-Schaltgerätes.
Fig. 1 zeigt die für die Erfindung wesentlichen Komponenten des Hochspannungs- Schaltgerätes, während Fig. 2 die Vakuumkammer des Schaltgerätes zeigt. Die einander entsprechenden Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Vakuumkammer kann beispielsweise eine Vakuumschaltkammer zum Schalten von Lastströmen oder Kurzschlussströmen in einem Leistungsschalter oder eine
Vakuumtrennkammer für einen Trennschalter oder Erdung s Schalter oder kombinierten Schalter sein. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf einen Leistungsschalter beschrieben.
Das Hochspannungs-Schaltgerät weist ein Vergussgehäuse 1 auf, das eine in der normalen Einbaulage obere Gehäusehälfte 1A und eine untere Gehäusehälfte 1B hat. In der oberen Gehäusehälfte 1A befindet sich eine Vakuumkammer 2 mit einem zylindrischen
Gehäusekörper 3, der einen oberen, feststehenden Schaltkontakt 4A und einen unteren, beweglichen Schaltkontakt 5B aufnimmt. Der Gehäusekörper 3 der Vakuumkammer 2 kann aus mehreren Komponenten aus metallischen oder keramischen Materialien bestehen. Durch Schließen oder Öffnen der Kontakte 4A, 5A kann der Strompfad geschlossen oder unterbrochen, d.h. beispielsweise ein Laststrom geschaltet werden. In der unteren Gehäusehälfte 1B sitzt ein Kunststoffkörper 16, in dem eine Kammer 6
ausgebildet ist, in der eine Betätigungseinheit für den beweglichen Schaltkontakt angeordnet ist. Die Kammer 6 ist mit einer Isolationsflüssigkeit befüllt. Die
Betätigungseinheit wird später noch im Einzelnen beschrieben.
Das im Spritzgießverfahren hergestellte Vergussgehäuse 1 des Hochspannungs- Schaltgerätes kann aus einem konventionellen Gießharz bestehen. Vorzugsweise besteht das Vergussgehäuse aus Epoxidharz. Das Gießharz hat eine Glasübergangstemperatur (Tg), die zwischen 80 und 120°C liegt. Die maximale Zugspannung des Gießharzes (Zugfestigkeit) ist größer als 60 MPa und die Bruchdehnung des Gießharzes
(Zugfestigkeit) kleiner als 3%. Der Elastizitätsmodul (E-Modul) des Gießharzes ist größer als 8000 MPa. Das Vergussgehäuse ist ein fester Gehäusekörper.
In dem Zwischenraum zwischen der Außenwandung der Vakuumkammer 2 und der Innenwandung des festen Vergussgehäuses 1 befindet sich eine Zwischenschicht 3A aus einem Gießharz, das flexibler als das Gießharz des Vergussgehäuses 1 ist.
Das flexible Gießharz hat eine Glasübergangstemperatur (Tg), die zwischen 10 und 40°C liegt. Die maximale Zugspannung (Zugfestigkeit) des Gießharzes ist kleiner als 20 MPa und die Bruchdehnung (Zugfestigkeit) größer als 9%. Der Elastizitätsmodul (E-Modul) des Gießharzes ist kleiner als 1000 MPa. Vorzugsweise ist der Elastizitätsmodul des Gießharzes größer als 100 MPa, besonders bevorzugt größer als 500 MPa, insbesondere ca. 600 MPa. Als Gießharz hat sich das unter der Bezeichnung Araldite® (Huntsman Advanced Materials) bekannte Material, insbesondere Araldite® S-HCEP oder Araldite® CW 1491 / HW 1491, als besonders vorteilhaft erwiesen.
Zur Herstellung des Hochspannungs-Schaltgerätes wird auf den Gehäusekörper 3 der Vakuumkammer 2 eine Schicht aus dem oben genannten Material aufgebracht. Das Aufbringen der Gießharzschicht 3A kann mit den im Stand der Technik bekannten Verfahren erfolgen. Fig. 2 zeigt den Gehäusekörper 3 der Vakuumkammer 2 mit der äußeren Gießharzschicht 3A, die sich über die zylindrische Umfangsfläche und über die in der Einbaulage obere Seite und untere Seite des Gehäusekörpers der Vakuumkammer erstreckt.
Nachfolgend werden die Betätigungseinheit für den beweglichen Schaltkontakt sowie weitere Baugruppen und Bauteile des Hochspannungs-Schaltgerätes unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 im Einzelnen beschrieben.
Der in axialer Richtung der Vakuumkammer 2 verschiebbare Schaltkontakt 5A ist Bestandteil eines Schaltkontaktelementes 5, das einen Schaft 5B aufweist, der sich aus der Vakuumkammer 2 in die mit Isolationsflüssigkeit befüllte Kammer 6 erstreckt. Der Schaft 5B des beweglichen Schaltkontaktelements 5 ist gegenüber dem Gehäusekörper 3 der Vakuumkammer 2 mit einer nicht dargestellten Dichtanordnung vakuumdicht abgedichtet. Das untere Ende des Schaftes 5B ist über einen Isolationskörper 7 mit einem
Betätigungsorgan 8 verbunden, das sich aus der flüssigkeitsgefüllten Kammer 6 erstreckt. Durch Betätigung des Betätigungsorgans 8 kann das bewegliche Schaltkontaktelement 5 axial verschoben werden, so dass die Kontakte 4A, 5A geschlossen bzw. geöffnet werden.
Das Betätigungsorgan 8 weist ein oberes, hohlzylindrisches Teilstück 8A auf, das sich in der Kammer 6 befindet und ein unteres, stiftförmiges Teilstück 8B, das in dem
Zylinderraum des oberen Teilstück längsverschiebbar geführt ist und sich aus der Kammer 6 erstreckt. Dabei stützt sich das obere Endstück des unteren Teilstücks 8B an einer Druckfeder 9 in dem Zylinderraum des oberen Teilstücks 8A ab. Wenn das untere Teilstück 8B verschoben wird, verschiebt sich auch das obere Teilstück 8A, so dass das bewegliche Schaltkontaktelement 5 axial verschoben wird. Die Druckfeder 9 dient der Dämpfung der Stöße bei der Betätigung des Betätigungsorgans 8. Der Antrieb des Betätigungsorgans 8 erfolgt mit einer nicht dargestellten Antriebeinheit, die das untere Teilstück 8B in axialer Richtung verschiebt.
Das Betätigungsorgan 8 ist gegenüber dem Vergussgehäuse 1 mit einer Dichtanordnung 10 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Die Dichtanordnung 10 weist einen Faltenbalg 11 auf, der das obere Teilstück 8A des Betätigungsorgans 8 umschließt, wobei das obere Ende des Faltenbalges 11 flüssigkeitsdicht mit dem oberen Teilstück 8A des Betätigungsorgans 8 verbunden ist. Das untere Ende des Faltenbalges 11 ist gegenüber dem Vergussgehäuse 1 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Der Faltenbalg 11 und das Betätigungsorgan 8 sind auf Erdpotential gelegt. An der Unterseite weist der Gehäusekörper 1 eine Öffnung 12 auf, die von einer Abdeckung 13 flüssigkeitsdicht verschlossen ist.
Die flüssigkeitsgefüllte Kammer 6 weist eine in der Einbaulage obere und untere
Kammerhälfte 6A, 6B auf. In der oberen Kammerhälfte 6A befindet sich ein beweglicher Leiterteil 12, beispielsweise ein Kupferband, das an den Schaft 5B des beweglichen Schaltkontaktelements 5 angeschlossen ist. Der bewegliche Leiterteil 12 ist elektrisch mit weiteren den Strompfad bildenden Leiterteilen 13 verbunden, die aber nur teilweise dargestellt sind. Auch das feststehende Schaltkontaktelement 4 ist mit weiteren nur teilweise dargestellten Leiterteilen 14 verbunden, die ebenfalls in das Vergussgehäuse 1 eingesetzt oder auf das Vergussgehäuse aufgesetzt sind.
Der Kunststoffkörper 16 in der unteren Gehäusehälfte 1B des Vergussgehäuses 1 ist aus mehreren Kunststoffelementen 16A, 16B, 16C zusammengesetzt. Fig. 3 zeigt die
Kunststoffelemente 16A, 16B, 16C in einer Explosionsdarstellung. Der Kunststoffkörper 16 weist in der oberen Kammerhälfte 6A ein oberes, schalenförmiges Kunststoffelement 16A und ein unteres, schalenförmiges Kunststoffelemente 16B auf, die den beweglichen Leiterteil 12 umschließen, und weist in der unteren Kammerhälfte 6B ein zylindrisches Kunststoffelement 16C auf, das den Faltenbalg 11 umschließt. Die Kunststoffelemente 16A, 16B, 16C sind derart ausgebildet, dass sie passend zusammengesetzt werden können. Sie werden dicht ineinander gesteckt und/oder miteinander verklebt oder verschweißt. Sämtliche Kunststoffelemente 16A, 16B, 16C haben abgerundete Ecken oder Kanten.
Die beiden Kunststoff elemente 16A, 16B in der oberen Kammerhälfte 6A bestehen aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, beispielsweise kann der Kunststoff mit leitendem Kohlenstoff versetzt sein. Da diese Kunststoffelemente 16A, 16B das gleiche Potential wie der bewegliche Leiterteil 12 oder andere Leiterteile in der Kammer annehmen können, wird das elektrische Feld nach außen homogener.
Das Kunststoffelement 16C in der unteren Kammerhälfte 6B, das nicht aus einem leitenden Kunststoff besteht, kann kein Potential führen. Dieses Kunststoffelement 6C dient zur sicheren Isolation spannungsführender Teile in der Kammer 6 gegenüber dem auf Erdpotential liegenden Betätigungsorgan 8. Zur Vergrößerung des Kriechweges weist das Kunststoffelement 16C an der Außenseite Lamellen 17 auf.
Die Abdeckung 13 des Vergussgehäuses 1, die die flüssigkeitsgefüllte Kammer 6 verschließt, ist gegenüber dem zylindrischen Kunststoffteil 16C mit einem zwischen Abdeckung und Kunststoffteil liegenden Dichtring 18 flüssigkeitsdicht abgedichtet.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Hochspannungs- Schaltgerätes beschrieben.
Der Gehäusekörper 1 der Vakuumkammer 2 wird mit der oben beschriebenen flexiblen Gießharz schicht 3A versehen. Hierfür wird die Oberfläche des Gehäusekörpers 3 zunächst bearbeitet, um eine optimale Haftung mit dem Gehäusekörper 2 zu erzielen. Die
Oberfläche wird beispielsweise mit Glaskugelperlen gestrahlt, so dass die
Oberflächenrauheit größer als 20 μιη ist, vorzugsweise zwischen 20 μιη und 40 μιη liegt, und die Oberfläche wird entfettet.
Anschließend wird der Gehäusekörper 1 der Vakuumkammer 2 in eine nicht dargestellte Vergussform eingesetzt, die aus zwei Formhälften bestehen kann, und in den
Zwischenraum zwischen der Innenwandung der Formhälften und der Außenwandung des Gehäusekörpers 3 wird das Gießharz eingefüllt. Die Umhüllung oder Beschichtung des Gehäusekörpers 3 kann mit dem bekannten Druckgelierverfahren erfolgen. Der
Einfülldruck sollte über 1 bar liegen. Typische Werte sind 3 bis 7 bar. So kann ein blasenfreier Verguss gewährleistet werden.
Nach dem Aushärten des Gießharzes und Abnehmen der Formhälften wird die Oberfläche der Umhüllung oder Beschichtung bearbeitet, um eine optimale Haftung mit dem Gießharz des festen Vergussgehäuses 1 zu erzielen. Die Oberfläche der Gießharz Schicht wird derart bearbeitet, dass die Oberflächenrauheit größer als 90 μιη ist, vorzugsweise zwischen 90 μιη und 120 μιη liegt. Die Oberflächenbearbeitung kann beispielsweise mit einem
Korundstrahlverfahren erfolgen.
Für die Herstellung des Vergussgehäuses 1 des Schaltgerätes wird eine in den Figuren nicht dargestellte Vergussform verwendet, die derart ausgebildet ist, dass sie der Form und den Abmessungen des Vergussgehäuses 1 und der Form und den Abmessungen der mit der Gießharzschicht 3A versehenen Vakuumkammer 2 sowie der übrigen Bauteile des Schaltgerätes entspricht. In die obere Hälfte der Vergussform wird die Vakuumkammer 2 eingesetzt, wobei zwischen der Innenwandung der Vergussform und der Außenwandung der Vakuumkammer 2 ein Zwischenraum 19 verbleibt. In die untere Hälfte der
Vergussform wird der Kunststoffkörper 16 eingesetzt, wobei auch zwischen der Wandung der Vergussform und dem Kunststoffkörper 16 ein Zwischenraum 20 verbleibt.
Anschließend werden die Zwischenräume 19, 20 zwischen Vergussform und
Vakuumkammer bzw. Kunststoffkörper mit einem Vergussmaterial vergossen, das die oben beschriebenen Materialeigenschaften hat.
Das obere Kunststoffelement 16A in der oberen Kammerhälfte 6A weist am oberen Rand vorzugsweise mehrere ringförmige Vorsprünge oder Schneidkanten 21 auf, die beim Verpressen der Bauteile in die Beschichtung oder Umhüllung 3A des Gehäusekörpers 3 der Vakuumkammer 2 einschneiden, so dass die Vergussmasse für das Vergussgehäuse, die im flüssigen Zustand eine relativ hohe Viskosität hat, unter Druck nicht in einen Spalt zwischen dem Gehäusekörper 3 der Vakuumkammer 2 und dem Kunststoffkörper 16 eindringen kann. Nach dem Aushärten der Vergussmasse werden der bewegliche Leiterteil 12, das
Betätigungsorgan 8, der Isolationskörper 7 sowie die Dichtanordnung 10 und
gegebenenfalls weitere Bauteile des Schaltgerätes in den von dem Kunststoffkörper 16 umschlossenen Hohlraum eingesetzt und der Hohlraum wird mit der Isolationsflüssigkeit befüllt. Daraufhin wird der Hohlraum durch Aufsetzen der Abdeckung 13 flüssigkeitsdicht verschlossen.

Claims

Patentansprüche
1. Hochspannungs-Schaltgerät mit einem Vergussgehäuse (1) aus einem Gießharz, das eine Vakuumkammer (2) umschließt, die einen Gehäusekörper (3) aufweist, in dem ein feststehender Kontakt (4A) und ein beweglicher Kontakt (5A) angeordnet sind, wobei zwischen der Innenwandung des Vergussgehäuses (1) und der
Außenwandung des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2) eine
Zwischenschicht (3A) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (3A) eine Gießharz Schicht ist, wobei die
Glasübergangstemperatur der Gießharz Schicht zwischen 10 und 40 °C liegt.
2. Hochspannungs-Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasübergangstemperatur der Gießharz Schicht (3A) zwischen 20 und 30°C liegt.
3. Hochspannungs-Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul der Gießharzschicht (3A) kleiner als 1000 MPa ist.
4. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul der Gießharzschicht (3A) größer als 100 MPa, vorzugsweise größer als 500 MPa ist.
5. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit der Gießharzschicht (3A) kleiner als 20 MPa ist.
6. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gießharz ein Epoxidharz ist.
7. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vergussgehäuse (1) einen Kunststoffkörper (16) umschließt, in dem eine Betätigungseinheit für den beweglichen Kontakt angeordnet ist, wobei der Gehäusekörper (3) der Vakuumkammer (2) in einer in der Einbaulage des Schaltgerätes oberen Gehäusehälfte (1A) und der
Kunststoffkörper (16) in einer unteren Gehäusehälfte (1B) des Vergussgehäuses (1) angeordnet sind und der Kunststoffkörper (16) an der Oberseite Vorsprünge oder Schneidkanten (21) aufweist, die in die Gießharz schicht (3A) an der Unterseite des Kunststoffkörpers eingeschnitten sind.
8. Schaltanlage mit einem Hochspannungs-Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Verfahren zur Herstellung eines Hochspannungs-Schaltgerätes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
Bearbeiten der Oberfläche des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer zur Erhöhung der Oberflächenrauheit,
Aufbringen einer Gießharzschicht (3A) auf die Außenwandung des
Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2),
Bearbeiten der Oberfläche der Gießharzschicht (3A) zur Erhöhung der
Oberflächenrauheit,
Einsetzen der Vakuumkammer (2) in eine Vergussform,
Vergießen des Zwischenraums zwischen der Innenwandung der Vergussform und der Außenwandung der Vakuumkammer (2) mit einem Gießharz, dessen
Glasübergangstemperatur zwischen 10 und 40 °C liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenwandung des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2) eine Gießharz Schicht (3A) aufgebracht wird, deren die Glasübergangstemperatur zwischen 10 und 40°C liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die
Außenwandung des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2) eine
Gießharz schicht (3A) aufgebracht wird, deren Elastizitätsmodul kleiner als 1000 MPa ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenwandung des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2) eine
Gießharz schicht aufgebracht wird, deren Elastizitätsmodul größer als 100 MPa, vorzugsweise größer als 500 MPa ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenwandung des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2) eine
Gießharz schicht (3A) aufgebracht wird, deren Zugfestigkeit kleiner als 20 MPa ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenwandung des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2) eine
Gießharz schicht (3A) aus Epoxidharz aufgebracht wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießharzschicht (3A) auf den Gehäusekörper (3) der Vakuumkammer (2) mit einem Druckgelierverfahren aufgebracht wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Gehäusekörpers (3) der Vakuumkammer (2) derart bearbeitet wird, dass die Oberflächenrauheit größer als 20 μιη ist, vorzugsweise zwischen 20 μιη und 40 μηι liegt, und/oder die Oberfläche der Gießharz Schicht (3A) derart bearbeitet wird, dass die Oberflächenrauheit größer als 90 μηι ist, vorzugsweise zwischen 90 μηι und 120 μηι liegt.
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