[发明专利]用于嵌入式真空断路器的纤维强化绝缘材料

说明书

技术领域

本发明涉及真空断路器领域。特别地，本发明涉及嵌入绝缘材料中的真空断路器、用于包埋真空断路器的绝缘材料的使用以及用于将真空断路器嵌入在绝缘材料中的方法。

背景技术

将真空断路器嵌入适当的绝缘材料中给真空断路器提供了与空气绝缘性能相比更高的外部介电强度并且针对诸如碰撞的外部机械影响保护真空断路器。

绝缘材料需要提供一定的机械和电气绝缘性能以便提高嵌入式真空断路器的真空断路器外部介电强度并且针对外部机械影响给真空断路器提供必要的机械保护。

发明内容

本发明的目的是提供一种包埋真空断路器的绝缘材料以获得嵌入式真空断路器的改进的、有效的机械和电气绝缘。

该目的通过如独立权利要求所述的嵌入绝缘材料中的真空断路器，用于包埋真空断路器的绝缘材料的使用以及将真空断路器嵌入绝缘材料中的方法实现。其它实施例通过从属权利要求变得显而易见。

根据本发明的实施例，提供了一种嵌入在绝缘材料中的真空断路器，所述绝缘材料包括具有第一子层、第二子层和第三子层的第一主层。第二子层布置在第一子层和第三子层之间，其中，第一子层、第二子层和第三子层包括纤维。第一子层包括第一纤维组，所述第一纤维布置成彼此平行并与第三子层平行，第二子层中的纤维定向垂直于第一和第三子层。

为了获得用于围绕真空断路器的嵌入极的所需机械强度，纤维定向是至关重要的。通过将绝缘材料施加到真空断路器上的施加机制的适当设计实现最佳纤维定向，从而获得真空断路器的嵌入极的最佳性能。

具有包含三个子层的第一主层的绝缘材料能够使由所述绝缘材料包埋的真空断路器的外部介电强度与空气相比增大，以及针对外部机械影响很好地保护真空断路器。

此外，这种嵌入如上所述绝缘材料中的真空断路器提供了嵌入式真空断路器在极宽气候条件中的可用性，以及有效防止真空断路器受到灰尘、机械冲击和湿气的影响。

利用这种包埋真空断路器的绝缘材料，可以在更短的制造时间内提高制造可靠性，从而使绝缘材料包埋真空断路器的制造方法更有效。

一个叠在另一上的三层式布置（其中，第一子层包括第一纤维组，所述第一纤维彼此平行布置）通过提高强度和防止受到机械冲击以及气候影响（诸如雨、紫外辐射、冰、雪和极度寒冷）优化了材料使用，从而导致优良的材料效率。

根据本发明的另一实施例，第一纤维组由第一子层的纤维的10%、20%、25%、30%、40%、45%、50%、小于50%、大于50%、60%、70%、75%、80%、90%、100%之一组成。

根据本发明的另一实施例，第二子层包括第二纤维组，所述第二纤维彼此平行布置。

根据本发明的另一实施例，第二纤维组包括第二子层的纤维的10%、20%、25%、30%、40%、45%、50%、大于50%、小于50%、60%、70%、75%、80%、90%、100%之一。

根据本发明的另一实施例，第三子层包括第三纤维组，所述第三纤维彼此平行布置。

根据本发明的另一实施例，第三纤维组包括第三子层的纤维的10%、20%、25%、30%、40%、45%、50%、大于50%、小于50%、60%、70%、75%、80%、90%、100%之一。

根据本发明的另一实施例，第一子层包括第四纤维组，所述第四纤维布置成相对彼此平行，但不与第一纤维组平行。第四纤维不与第一纤维组平行的布置方式在第一子层施加到真空断路器上，例如施加到位于真空断路器陶瓷层上的补偿层上时提高了第一子层的强度以及第一子层的电气和机械强度。

根据本发明的另一实施例，第一纤维的定向定义为第一主层的主纤维定向，其中，真空断路器具有与真空断路器的主电流流动方向对应的主轴线。第一纤维的定向与真空断路器的主轴线平行或垂直。

根据本发明的另一实施例，第一纤维的定向可以与真空断路器的主轴线成任意角度。

根据本发明的另一实施例，第一纤维可以以与真空断路器的主轴线成0°方向、30°方向、45°方向、60°方向和90°方向之一地定向。

根据本发明的另一实施例，第二子层包括第五纤维组，所述第五纤维布置成彼此平行，但不与第二纤维组平行。

第五纤维不与第二纤维平行的布置可以提高第二子层本身的电气和机械强度，并且在第二子层应用于第一子层时，可以提高嵌入式真空断路器的电气和机械强度。

根据本发明的另一实施例，第二纤维沿不与第一纤维的方向平行的方向定向。