АРМИРОВАННАЯ ВОЛОКНОМ ИЗОЛЯЦИЯ ДЛЯ ЗАЛИТЫХ ВАКУУМНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ Российский патент 2016 года по МПК H01H33/662 B29C45/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области вакуумных выключателей. В частности, настоящее изобретение относится к вакуумным выключателям, залитым в изолирующий материал, применению изолирующего материала для заливания вакуумного выключателя и к способу заливания вакуумного выключателя в изолирующий материал.

Уровень техники

Залитые вакуумные выключатели в подходящем изолирующем материале обеспечивают повышенную внешнюю диэлектрическую прочность вакуумного выключателя по сравнению с изолирующей способностью воздуха и защиту от внешних механических воздействий, таких как удары.

Изолирующий материал должен обладать определенными механическими и электроизолирующими свойствами, чтобы обеспечивать повышенную внешнюю диэлектрическую прочность вакуумного выключателя, входящего в состав залитого вакуумного выключателя, и необходимую механическую защиту от внешних воздействий.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения - предложить изолирующий материал для заливания вакуумного выключателя, чтобы обеспечить улучшенную эффективную механическую и электрическую изоляцию залитого вакуумного выключателя.

Данная цель достигается вакуумным выключателем, залитым в изолирующий материал, применением изолирующего материала для заливания вакуумного выключателя и способом заливания вакуумного выключателя в изолирующий материал в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. Дополнительные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается вакуумный выключатель, залитый в изолирующий материал, содержащий первый основной слой, имеющий первый подслой, второй подслой и третий подслой. Второй подслой расположен между первым подслоем и третьим подслоем, при этом первый подслой, второй подслой и третий подслой содержат волокна. Первый подслой содержит группу первых волокон, расположенных параллельно по отношению друг к другу и параллельно волокнам третьего подслоя, ориентация волокон во втором подслое перпендикулярна ориентации волокон первого и третьего подслоев.

Ориентация волокна имеет большое значение для получения необходимой механической прочности залитого полюса вокруг вакуумного выключателя. Оптимальная ориентация волокна достигается подходящей конструкцией механизма нанесения изолирующего материала на вакуумный выключатель, чтобы получить оптимальные характеристики залитого полюса вакуумного выключателя.

Изолирующий материал с первым основным слоем, имеющим три подслоя, обеспечивает повышенную диэлектрическую прочность вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал, по сравнению с воздухом, а также хорошую защиту от механических воздействий.

Кроме того, такой вакуумный выключатель, залитый в изолирующий материал, как это описано выше, обеспечивает возможность использования залитого вакуумного выключателя в очень широком диапазоне климатических условий, а также обеспечивает хорошую защиту вакуумного выключателя от воздействия пыли, механических ударов и влаги.

С таким изолирующим материалом, окружающим вакуумный выключатель, может быть достигнута повышенная надежность, обеспечиваемая в процессе производства, с укороченным циклом изготовления, что позволяет сделать производственный процесс более эффективным.

Расположение трех слоев один на другом, при котором первый подслой содержит группу первых волокон, расположенных параллельно друг другу, обеспечивает хорошую экономичность, оптимизируя использование материала благодаря повышенной прочности и защите от механических ударов и атмосферных воздействий, таких как дождь, ультрафиолетовое излучение, лед, снег и экстремальный холод.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения группа первых волокон содержит 10%, 20%, 25%, 30%, 40%, 45%, 50%, меньше 50%, больше 50%, 60%, 70%, 75%, 80%о, 90%, 100% волокон первого подслоя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения второй подслой содержит группу вторых волокон, расположенных параллельно друг другу.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения группа вторых волокон содержит 10%, 20%, 25%, 30%, 40%, 45%, 50%, больше 50%, меньше 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 100% волокон второго подслоя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения третий подслой содержит группу третьих волокон, расположенных параллельно друг другу.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения группа третьих волокон содержит 10%, 20%, 25%, 30%, 40%, 45%, 50%, больше 50%, меньше 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 100% волокон третьего подслоя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения первый подслой содержит группу четвертых волокон, расположенных параллельно друг другу, но не параллельно группе первых волокон. Такое расположение четвертых волокон не параллельно группе первых волокон позволяет увеличить прочность первого подслоя, электрическую и механическую прочность первого подслоя при его нанесении на вакуумный выключатель, например, на компенсационный слой, который расположен на керамическом слое вакуумного выключателя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения ориентация первых волокон считается основной ориентацией волокон первого основного слоя, при этом вакуумный выключатель имеет главную ось, соответствующую основному направлению протекания тока вакуумного выключателя. Ориентация первых волокон параллельна или ортогональна главной оси вакуумного выключателя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения ориентация первых волокон может быть под произвольным углом к главной оси вакуумного выключателя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения первые волокна могут быть ориентированы в одном из направлений под углом 0°, 30°, 45°, 60° или 90° относительно главной оси вакуумного выключателя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения второй подслой содержит группу пятых волокон, расположенных параллельно друг другу, но не параллельно группе вторых волокон.

Такое расположение пятых волокон не параллельно группе вторых волокон может увеличивать электрическую и механическую прочность самого второго подслоя, а при нанесении на первый подслой - электрическую и механическую прочность залитого вакуумного выключателя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения вторые волокна ориентированы в направлении, не параллельном направлению первых волокон.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения вторые волокна могут быть ориентированы под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно направления первых волокон.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения третий подлой содержит группу шестых волокон, расположенных параллельно друг другу, но не параллельно группе третьих волокон.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения третьи волокна ориентированы в направлении, которое не параллельно направлению вторых волокон.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения третьи волокна могут быть ориентированы под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно направления вторых волокон.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения третьи волокна ориентированы параллельно первым волокнам.

Такое расположение первых и третьих волокон параллельно друг другу, являющихся частью первого подслоя и второго подслоя, и третьего подслоя, окружающего второй подслой, улучшает электрическую изоляцию и механические свойства вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, изолирующий материал с залитым вакуумным выключателем дополнительно содержит второй основной слой, который выполнен подобно первому основному слою. Второй основной слой расположен по отношению к первому основному слою таким образом, что основная ориентация волокон второго основного слоя не параллельна основной ориентации волокон первого основного слоя.

Такое расположение улучшает электрическую и механическую прочность изолирующего материала, включающего в себя первый и второй основные слои, а также вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения второй основной слой расположен относительно первого основного слоя таким образом, что основная ориентация волокон второго основного слоя направлена под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно основной ориентации волокон первого основного слоя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, изолирующий материал вакуумного выключателя дополнительно содержит, по меньшей мере, один третий дополнительный основной слой, имеющий конструкцию, аналогичную с первым основным слоем.

Третий основной слой расположен относительно второго основного слоя таким образом, что основная ориентация волокон третьего основного слоя не параллельна основной ориентации волокон второго основного слоя.

Такое расположение третьего основного слоя относительно второго основного слоя улучшает электрическую и механическую прочность изолирующего материала, включающего в себя три основных слоя, а также электрическую и механическую прочность вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения третий основной слой расположен относительно второго основного слоя таким образом, что основная ориентация волокон третьего основного слоя направлена под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно основной ориентации волокон второго основного слоя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения третий основной слой расположен относительно второго основного слоя таким образом, что основная ориентация волокон третьего основного слоя параллельна основной ориентации волокон первого основного слоя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения изолирующий материал содержит материалы, выбранные из группы материалов, включающей в себя армированную волокном термопластичную смолу, армированную волокном термореактивную смолу, армированный минералами материал, смесь стекловолокна и армированного минералами материала, армированный наночастицами материал и смесь армированного наночастицами стекловолокна и армированного минералами материала, и их любые комбинации.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, изолирующий материал содержит армированную стекловолокном термореактивную смолу на основе одного из полукристаллических полиамидов, частично ароматических сополиамидов, смеси полукристаллического полиамида и ароматических сополиамидов. Армированная стекловолокном термореактивная смола может содержать материал, выбранный из группы, состоящей из полиамида 6 (РА6), полиамида 66 (РА66), фенилпропаноламина 66 (РРА66), полиамида 6/6Т (РА6/6Т), полиамида 6I/6T (PA6I/6T), полиамида 6Т/66 (РА6Т/66), полиамида 12 (РА 12), полиамида 612 (РА 612), полиамида 12G(PA12G), полиамида-6-3 (РА-6-3), полиакриловой кислоты (РАА), фенилпропаноламина (РРА), полиамида MXD6 (PAMXD6) и смеси вышеупомянутых материалов с добавками.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, изолирующий материал содержит армированную стекловолокном термопластичную смолу на основе одного из полимеров на полиэфирной основе, выбранных из группы, состоящей из полибутиленэтерофталата (РВТ), полиэтиленэтерофталата (PET) и смеси РВТ и PET.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, изолирующий материал содержит смесь вышеуказанного полимера на полиэфирной основе и добавок.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, изолирующий материал содержит армированную стекловолокном термопластичную смолу, выбранную из группы, состоящей из полифениленэфира (РРЕ), полиэфирэфиркетона (РЕЕК), жидкокрсталлического полимера (LCP), полиэфирсульфона (PES), полипропилена (РР), полифениленсульфида (PPS), полифениленсульфона (PPSU).

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, изолирующий материал содержит армированную стекловолокном термореактивную смолу, выбранную из группы, состоящей из стеклонаполненного премикса для прессования (ВМС), ненасыщенного полиэфира (UP), эпокси-/эпоксидного (ЕР) материала.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается применение изолирующего материала для заливания вакуумного выключателя в соответствии с любым из вышеупомянутых вариантов осуществления, изолирующего материала, содержащего первый основной слой, включающий в себя первый подслой, второй подслой и третий подслой. Второй подслой расположен между первым подслоем и третьим подслоем. Первый подслой, второй подслой и третий подслой содержат волокна, при этом первый подслой содержит группу первых волокон, которые расположены параллельно друг другу.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается способ заливания вакуумного выключателя в изолирующий материал, который включает стадии нанесения первого подслоя на вакуумный выключатель, нанесения второго подслоя на первый подслой и нанесения третьего подслоя на второй подслой. Первый подслой, второй подслой и третий подслой содержат волокна, при этом первый подслой содержит группу первых волокон, которые расположены параллельно друг другу. Все это можно выполнить за одну производственную стадию.

Между основными слоями и между керамическим слоем и основными слоями, при необходимости, может быть дополнительно нанесен адгезивный слой (грунтовка).

Указанные и другие аспекты настоящего изобретения станут понятны со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

Краткое описание чертежей

Объект изобретения раскрыт более подробно в нижеследующем описании со ссылкой на представленные в качестве примеров варианты осуществления, которые проиллюстрированы прилагаемыми чертежами.

Фиг.1А - схематический вид поперечного сечения части вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1В - схематический вид поперечного сечения части вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1С - схематический вид поперечного сечения части вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1D - схематический вид части изолирующего материала, нанесенного на вакуумный выключатель, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1Е - схематический вид части изолирующего материала, нанесенного на вакуумный выключатель, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1F - схематический вид части изолирующего материала, нанесенного на вакуумный выключатель, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - схематический вид поперечного сечения части вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал, содержащий три основных слоя, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - схематический вид поперечного сечения вакуумного выключателя, залитого в изолирующий материал, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - блок-схема способа заливания вакуумного выключателя в изолирующий материал в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Ссылочные позиции, использованные на чертежах, и их расшифровка приведены в обобщающем виде в перечне ссылочных позиций. В принципе, идентичные части снабжены на чертежах одинаковыми ссылочными позициями.

Осуществление изобретения

На Фиг.1А показан вакуумный выключатель 300, залитый в изолирующий материал 301. Вакуумный выключатель имеет главную ось (ГО), соответствующую основному направлению (ОНПТ) протекания тока вакуумного выключателя 300. Изолирующий материал 301, керамический слой 108 и компенсационный слой 104, расположенный на керамическом слое 108. Изолирующий материал 301 расположен на компенсационном слое 104 вакуумного выключателя 300. Изолирующий материал 301 содержит первый основной слой 100, имеющий первый подслой 101, второй подслой 102 и третий подстой 103, причем первый подслой 101 расположен на компенсационном слое 104 вакуумного выключателя.

Второй подслой 102 расположен между первым подслоем 101 и третьим подслоем 103. Первый подслой 101, второй подслой 102 и третий подстой 103 содержат волокна 110 , 112, 114, при этом первый подслой 102 содержит группу первых волокон 110, которые расположены параллельно друг другу, второй подслой содержит группу вторых волокон 112, расположенных параллельно друг другу, и третий подслой 103 содержит группу третьих волокон 114, расположенных параллельно друг другу. Группа первых волокон 110 содержит 10%, 20%, 25%, 30%, 40%, 45%, 50%, больше 50%, меньше 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 100% волокон первого подслоя 101. Группа вторых волокон 112 может содержать такое же количество волокон второго подслоя 102, как и приведенное выше. Группа третьих волокон 114 может содержать такое же количество волокон третьего подслоя 103, как и приведенное выше.

В соответствии с Фиг.1А, ориентация первых волокон 110 параллельна главной оси (ГО) вакуумного выключателя. Ориентация вторых волокон 112 ортогональна по отношению к направлению первых волокон 110 . Вторые волокна могут быть ориентированы под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно ориентации первых волокон 110.

Третьи волокна 114 ориентированы в направлении, которое не параллельно направлению вторых волокон 112. В соответствии с Фиг.1А третьи волокна 114 ориентированы ортогонально по отношению к направлению вторых волокон 112 и параллельно первым волокнам 110.

Третьи волокна могут быть ориентированы под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно ориентации вторых волокон 112.

Ориентация первых волокон 110 считается основной ориентацией 105 волокон первого основного слоя 100.

На Фиг.1В показан схематический вид поперечного сечения части вакуумного выключателя 300, залитого в изолирующий материал 301, согласно Фиг.1А, с той разницей, что первые волокна 110 первого подслоя 101 ориентированы ортогонально главной оси (ГО) вакуумного выключателя 300, и что третьи волокна 114 третьего подслоя 103, также ориентированы ортогонально относительно главной оси (ГО) вакуумного выключателя.

Вторые волокна 112 второго подслоя 102, расположенного между первым подслоем 101 и третьим подслоем 103, ориентированы ортогонально направлению первых волокон 110 и, согласно Фиг.1 В, параллельно главной оси (ГО) вакуумного выключателя. Ориентация первых волокон НО считается основной ориентацией 105 волокон первого основного слоя 100, при этом основная ориентация 105 волокон ортогональна главной оси (ГО) вакуумного выключателя.

На Фиг.1С показан схематический вид поперечного вакуумного выключателя 300, залитого в изолирующий материал 301, согласно Фиг.1А, с той разницей, что первый подслой 101 содержит группу первых волокон 110, расположенных параллельно друг другу, и группу четвертых волокон 111, расположенных параллельно друг другу и ортогонально ориентации первых волокон 110. Третий подслой 103 содержит группу третьих волокон 114, расположенных параллельно друг другу, и группу шестых волокон 115, расположенных параллельно друг другу, но ортогонально по отношению к направлению третьих волокон 114.

Второй подслой 102, расположенный между первым подслоем 101 и третьим подслоем 103, содержит группу вторых волокон 112, расположенных параллельно друг другу, и группу пятых волокон 113, которые могут быть расположены параллельно друг другу, при этом ориентация пятых волокон 113 не параллельна ориентации вторых волокон 112. По существу в варианте осуществления, приведенном на Фиг.1С, волокна второго подслоя 102 ориентированы произвольно.

Ориентация первых волокон 110 снова считается основной ориентацией 105 волокон первого основного слоя 100, при этом основная ориентация 105 волокон параллельна главной оси (ГО) вакуумного выключателя 300.

На Фиг.1D показан схематический вид части изолирующего материала 301, нанесенного на вакуумный выключатель 300, при этом первый подслой 101 первого основного слоя 100 изолирующего материала 301 нанесен на компенсационный слой 104 вакуумного выключателя, пространство 104 может быть частично заполнено или оставлено свободным в виде воздушного промежутка.

Группа первых волокон 110 первого подслоя 101, расположенных параллельно друг другу, может иметь ориентацию 0°, следовательно, быть параллельной главной оси (ГО), соответствующей основному направлению (ОНПТ) протекания тока вакуумного выключателя 300. Первый подслой 101 дополнительно содержит группу четвертых волокон 111, расположенных параллельно друг другу, но не параллельно группе первых волокон 110 .

Второй подслой 102 нанесен на первый подслой 101 и содержит группу вторых волокон 112, расположенных параллельно друг другу, и группу пятых волокон 113, расположенных параллельно друг другу, но не параллельно группе вторых волокон 112. Ориентация вторых волокон 112 ортогональна ориентации первых волокон 110 Вторые волокна могут быть ориентированы под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно ориентации первых волокон 110 . Вторые волокна 112 могут быть также ориентированы в любом направлении, не параллельном направлению первых волокон 110.

На Фиг.1D показан третий подслой 103, нанесенный на второй подслой 102, содержащий группу третьих волокон 114, расположенных параллельно друг другу, и группу шестых волокон 115, расположенных параллельно друг другу, но не параллельно группе третьих волокон 114.

Ориентацию первых волокон 110 считают основной ориентацией 105 волокон основного слоя 100, и она параллельна главной оси (ГО) вакуумного выключателя 300 согласно Фиг.1D.

На Фиг.1Е показан схематический вид части изолирующего материала 301, нанесенного на вакуумный выключатель 300 в соответствии с Фиг.1D, с той разницей, что ориентация первых волокон 110 в основном составляет 45° по отношению к главной оси (ГО) вакуумного выключателя 300. Четвертые волокна 111 по существу расположены ортогонально по отношению к ориентации первых волокон 110.

Вторые волокна 112 и пятые волокна 113 второго подслоя в основном ориентированы в соответствии с Фиг.1С. Волокна 112, 113 второго подслоя 102 ориентированы произвольно относительно главной оси (ГО) вакуумного выключателя или относительно ориентации первых волокон 110.

Ориентация третьих волокон 114 не параллельна ориентации вторых волокон 112, но по существу параллельна ориентации первых волокон 110.

Ориентация шестых волокон 115 в основном ортогональна ориентации третьих волокон 114.

Основная ориентация 105 волокон первого слоя 100, считающаяся основной ориентацией первых волокон 110 , в основном направлена под углом 45° по отношению к главной оси (ГО) вакуумного выключателя 300.

На Фиг.1F показан схематический вид части изолирующего материала 301, нанесенного на вакуумный выключатель в соответствии с Фиг.1D, с той разницей, что группа четвертых волокон 111 первого подслоя 101 ориентирована в основном ортогонально ориентации первых волокон 110 первого подслоя 101.

Ориентация вторых волокон 112 второго подслоя 102 по существу составляет 45° относительно ориентации первых волокон 110 первого подслоя 101. Пятые волокна 113 второго подслоя 102 по существу расположены ортогонально по отношению к направлению вторых волокон 112.

Ориентация третьих волокон 114 третьего подслоя 103 по существу параллельна ориентации первых волокон 110.

Ориентация шестых волокон 115 третьего подслоя 103 по существу ортогональна ориентации третьих волокон 114.

Основная ориентация 105 волокон первого основного слоя 100, в основном соответствующая ориентации первых волокон 110 , параллельна главной оси (ГО) вакуумного выключателя 300.

На Фиг.2 показан схематический вид поперечного сечения части вакуумного выключателя 300, залитого в изолирующий материал 301. Вакуумный выключатель 300 имеет главную ось (ГО), соответствующую основному направлению (ОНПТ) потока тока, и керамический слой 108, на который нанесен компенсационный слой 104, на который нанесен изолирующий материал 301, начиная с первого слоя 100, затем следует второй слой 120 и третий слой 130 изолирующего материала 301.

Первый подслой 101 первого основного слоя 100 нанесен на компенсационный слой 104 вакуумного выключателя 300. Первый подслой 101 содержит группу первых волокон 110 , расположенных параллельно друг другу и ортогонально главной оси (ГО) вакуумного выключателя 300. Второй подслой 102 первого основного слоя 100 нанесен на первый подслой 101, он содержит группу вторых волокон 112, расположенных параллельно друг другу и ортогонально по отношению к ориентации первых волокон 110.

Третий подслой первого основного слоя 100 нанесен на второй подслой 102, и он содержит группу третьих волокон 114, расположенных параллельно друг другу, ортогонально ориентации вторых волокон 112 и параллельно первым волокнам 110 . Ориентация первых волокон 110 считается основной ориентацией 105 волокон первого основного слоя, при этом основная ориентация 105 волокон ортогональна главной оси (ГО) вакуумного выключателя 300.

Первый подслой 121 второго основного слоя 120 нанесен на третий подслой 103 первого основного слоя 100, и он содержит группу седьмых волокон 124, расположенных параллельно друг другу и ортогонально ориентации третьих волокон 114 первого основного слоя 100, при необходимости между основным слоем 120 и основным слоем 100 может быть нанесен дополнительный слой адгезивного материала для лучшего сцепления между основными слоями.

Второй подслой 122 второго основного слоя 120 нанесен на первый подслой 121 второго основного слоя 120, и он содержит группу девятых волокон 126, расположенных параллельно друг другу и по существу ортогонально ориентации седьмых волокон 124.

Третий подслой 123 второго основного слоя 120 нанесен на второй подслой 122 второго основного слоя 120, и он содержит группу одиннадцатых волокон 128, расположенных параллельно друг другу и ортогонально ориентации девятых волокон 126.

Ориентацию седьмых волокон 124 считают основной ориентацией 106 волокон второго основного слоя 120, ориентация 106 не параллельна основной ориентации 105 волокон первого основного слоя 100. Второй основной слой может быть расположен относительно первого основного слоя 100 таким образом, чтобы основная ориентация 106 волокон второго основного слоя 120 была ориентирована под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно основной ориентации 105 волокон первого основного слоя 100.

Первый подслой 131 третьего основного слоя 130 нанесен на третий подслой 123 второго основного слоя 120, и он содержит группу тринадцатых волокон 134, распложенных параллельно друг другу, и ортогонально относительно ориентации одиннадцатых волокон 128 третьего подслоя 123 второго основного слоя 120.

Второй подслой 132 третьего основного слоя 130 нанесен на первый подслой 131, и он содержит группу пятнадцатых волокон 136, расположенных параллельно друг другу и ориентированных ортогонально ориентации тринадцатых волокон 134.

Третий подслой 133 третьего основного слоя 130 нанесен на второй подслой 132 третьего основного слоя 130, и он содержит группу семнадцатых волокон 138, расположенных параллельно друг другу и ортогонально ориентации пятнадцатых волокон 136. Основная ориентация 107 волокон третьего основного слоя 130 определяется ориентацией тринадцатых волокон 134 первого подслоя 131 третьего основного слоя 130, расположенного таким образом, что основная ориентация 107 волокон третьего основного слоя не параллельна основной ориентации 106 волокон второго основного слоя 120.

Третий основной слой 130 может быть расположен на втором основном слое 120 таким образом, чтобы основная ориентация 107 волокон третьего основного слоя 130 была ориентирована под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно основной ориентации 106 волокон второго основного слоя 120.

Второй основной слой 120 и третий основной слой 130 могут иметь конструкцию, аналогичную конструкции первого основного слоя 100.

Третий основной слой 130 может быть расположен относительно второго основного слоя таким образом, чтобы основная ориентация 107 волокон третьего основного слоя была параллельна основной ориентации 105 волокон первого основного слоя 100.

На Фиг.3 показан вакуумный выключатель 300, залитый в изолирующий материал 301. Изолирующий материал 301 может содержать первый основной слой 100, второй основной слой 120, и третий основной слой 130 в соответствии с Фиг.1А-1F и Фиг.2 соответственно с полностью заполненным, частично заполненным или пустым компенсационным слоем 104.

Упомянутый выше изолирующий материал может включать в себя материал, выбранный из группы, состоящей из армированной волокном термопластичной смолы, армированной волокном термореактивной смолы, армированного минералами материала, смеси стекловолокна и армированного минералами материала, армированного наночастицами материала и смеси армированного наночастицами стекловолокна и армированного минералами материала, и их любых комбинаций.

Изолирующий материал может содержать армированную стекловолокном термореактивную смолу, на основе одного из полукристаллических полиамидов, частично ароматических сополиамидов, смеси полукристаллических полиамидов и ароматических сополиамидов.

Армированная стекловолокном термореактивная смола может содержать один из материалов, выбранных из группы, состоящей из РА6, РА66, РРА66, РА6/6Т, PA6I/6T, РА6Т/66, РА12, РА 612, PA12G, РА-6-3, РАА, РРА и PAMXD6 и смеси вышеупомянутых материалов с добавками.

Кроме того, изолирующий материал может содержать армированную стекловолокном термореактивную смолу на основе одного из полимеров на полиэфирной основе, выбранных из группы, состоящей из РВТ, PET и смеси РВТ и PET и смеси вышеупомянутых полимеров на полиэфирной основе и добавок.

Изолирующий материал может содержать армированную стекловолокном термореактивную смолу, выбранную из группы, состоящей из РРЕ, PEEK, LCP, PES, РР, PPS, PPSU.

Кроме того, изолирующий материал может содержать армированный стекловолокном термореактивный материал, выбранный из группы, состоящей из ВМС, UP, ЕР материала.

На Фиг.4 показана блок-схема последовательности операций способа 400 заливания вакуумного выключателя в изолирующий материал, включающая в себя стадии: нанесения первого подслоя 401 на вакуумный выключатель 400; нанесение второго подслоя 402 на первый подслой 401; нанесения третьего подслоя 403 на второй подслой 402, при этом первый подслой 401, второй подслой 402 и третий подслой 403 содержат волокна, причем первый подслой содержит группу первых волокон, расположенных параллельно друг другу. Подслои 401, 402, 403 могут быть нанесены за одну стадию, например, методом литья под давлением.

Способ 400, приведенный на Фиг.4, может дополнительно включать стадии нанесения первого подслоя 404 второго основного слоя на третий подслой первого основного слоя 403; нанесения второго подслоя 405 второго основного слоя на первый подслой 404 второго основного слоя; нанесения третьего подслоя 406 второго основного слоя на второй подслой второго основного слоя; нанесения первого подслоя третьего основного слоя 407 на третий подслой второго основного слоя; нанесения второго подслоя 408 третьего основного слоя на первый подслой третьего основного слоя; нанесения третьего подслоя 409 третьего основного слоя на второй подслой третьего основного слоя.

Слои 404, 405, 406 могут быть нанесены за одну стадию, например, литьем под давлением, то же самое относится к нанесению слоев 407,408 и 409.

Несмотря на то, что настоящее изобретение проиллюстрировано чертежами и подробно описано выше, такую иллюстрацию и такое описание следует рассматривать в качестве пояснения или примера, а не ограничения; настоящее изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления.

После изучения чертежей, описания и нижеследующей формулы изобретения специалистам в данной области техники понятны и другие вариации описанных вариантов осуществления, которые могут быть реализованы.

В формуле изобретения слово «содержит» не исключает наличие других элементов или стадий, а единственное число не исключает множественного числа. Изолирующий материал с одним подслоем может выполнять дополнительные функции нескольких пунктов, приведенных в формуле изобретения. Более того, тот факт, что некоторые меры приводятся во взаимно отличающихся зависимых пунктах формулы изобретения, это не означает, что комбинации этих мер не могут быть использованы с пользой. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны рассматриваться в качестве ограничения объема изобретения.

Перечень ссылочных позиций

100 Первый основной слой

101 Первый подслой

102 Второй подслой

103 Третий подслой

104 Компенсационный слой, полностью или частично заполненный или просто воздух

105 Основная ориентация волокон первого основного слоя

106 Основная ориентация волокон второго основного слоя

107 Основная ориентация волокон третьего основного слоя

108 Керамический слой вакуумного выключателя

110 Группа первых волокон, первые волокна

111 Группа четвертых волокон, четвертые волокна

112 Группа вторых волокон, вторые волокна

113 Группа пятых волокон, пятые волокна

114 Группа третьих волокон, третьи волокна

115 Группа шестых волокон, шестые волокна

120 Второй основной слой

121 Первый подслой второго основного слоя, первый подслой

122 Второй подслой второго основного слоя, второй подслой

123 Третий подслой второго основного слоя, третий подслой

124 Группа седьмых волокон, седьмые волокна 126 Группа девятых волокон, девятые волокна

128 Группа одиннадцатых волокон, одиннадцатые волокна

130 Третий основной слой

131 Первый подслой третьего основного слоя, первый подслой

132 Второй подслой третьего основного слоя, второй подслой

133 Третий подслой третьего основного слоя, третий подслой

134 Группа тринадцатых волокон, тринадцатые волокна

136 Группа пятнадцатых волокон, тринадцатые волокна

138 Группа семнадцатых волокон, семнадцатые волокна

300 Вакуумный выключатель

301 Изолирующий материал

ГО Главная ось вакуумного выключателя

ОНПТ Основное направление протекания тока вакуумного выключателя.

Изобретение относится к вакуумному выключателю (300), залитому в изолирующий материал (301), включающий в себя первый основной слой (100), содержащий первый подслой (101), второй подслой (102) и третий подслой (103). Второй подслой (102) расположен между первым подслоем (101) и третьим подслоем (103). Первый подслой (101), второй подслой (102) и третий подслой (103) содержат волокна, при этом первый подслой (101) содержит группу первых волокон (110), расположенных параллельно друг другу. Технический результат - повышение внешней диэлектрической прочности вакуумного выключателя, обладающего необходимой механической защитой от внешних воздействий. 3.н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Вакуумный выключатель (300), залитый в изолирующий материал (301), который включает в себя:
первый основной слой (100), содержащий первый подслой (101), второй подслой (102) и третий подслой (103);
при этом второй подслой (102) расположен между первым подслоем (101) и третьим подслоем (103);
первый подслой (101), второй подслой (102) и третий подслой (103) содержат волокна; и
первый подслой (101) содержит группу первых волокон (110), расположенных параллельно друг другу.

2. Вакуумный выключатель (300) по п.1,
в котором ориентация первых волокон (110) считается основной ориентацией (105) волокон первого основного слоя (100);
вакуумный выключатель (300) имеет главную ось (ГО), соответствующую основному направлению (ОНПТ) протекания тока вакуумного выключателя (300), и
ориентация первых волокон (110) параллельна или ортогональна главной оси (ГО) вакуумного выключателя (300).

3. Вакуумный выключатель (300) по п.1,
в котором второй подслой (102) содержит группу вторых волокон (112), расположенных параллельно друг другу.

4. Вакуумный выключатель (300) по п.3,
в котором вторые волокна (112) ориентированы в направлении, не параллельном направлению первых волокон (110).

5. Вакуумный выключатель (300) по п.3,
в котором вторые волокна (112) ориентированы под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно направления первых волокон (110).

6. Вакуумный выключатель (300) по п.1,
в котором третий подслой (103) содержит группу третьих волокон (114), расположенных параллельно друг другу.

7. Вакуумный выключатель (300) по п.6,
в котором третьи волокна (114) ориентированы в направлении, не параллельном направлению вторых волокон (112).

8. Вакуумный выключатель (300) по п.6,
в котором третьи волокна (114) ориентированы под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно направления вторых волокон (112).

9. Вакуумный выключатель (300) по п.6,
в котором третьи волокна (114) ориентированы параллельно первым волокнам (110).

10. Вакуумный выключатель (300) по п.1, в котором изолирующий материал (301), дополнительно включает в себя:
второй основной слой (120);
при этом второй основной слой (120) выполнен подобно первому основному слою (100);
второй основной слой (120) расположен относительно первого основного слоя (100) таким образом, что основная ориентация (106) волокон второго основного слоя (120) не параллельна основной ориентации (105) волокон первого основного слоя (100).

11. Вакуумный выключатель (300) по п.10,
в котором второй основной слой (120) расположен относительно первого основного слоя (100) таким образом, что основная ориентация (106) волокон второго основного слоя (120) направлена под углом 30°, 45°, 60° или 90° относительно основной ориентации (105) волокон первого основного слоя (100).

12. Вакуумный выключатель (300) по п.10, в котором изолирующий материал (301), дополнительно включает в себя:
по меньшей мере, один третий основной слой (130);
при этом третий основной слой (120) выполнен подобно первому основному слою (100);
третий слой (130) расположен относительно второго основного слоя (120) таким образом, что основная ориентация (107) волокон третьего основного слоя (130) не параллельна основной ориентации (106) волокон второго основного слоя (120).

13. Вакуумный выключатель (300) по любому из пп. 1-12,
в котором изолирующий материал (301) содержит материал, выбранный из группы материалов, состоящей из армированной волокном термопластичной смолы, армированной волокном термореактивной смолы, армированного минералами материала, смеси стекловолокна и армированного минералами материала, армированного наночастицами материала и смеси армированного наночастицами стекловолокна и армированного минералами материала.

14. Применение изолирующего материала (301) для заливки вакуумного выключателя (300) по любому из пп.1-13, в котором изолирующий материал (301) включает в себя:
первый основной слой (100), содержащий первый подслой (101), второй подслой (102) и третий подслой (103);
при этом второй подслой (102) расположен между первым подслоем (101) и третьим подслоем (103);
первый подслой (101), второй подслой (102) и третий подслой (103) содержат волокна; и
первый подслой (101) содержит группу первых волокон (110), расположенных параллельно друг другу.

15. Способ (400) заливки вакуумного выключателя (300) в изолирующий материал (301), включающий в себя:
нанесение первого подслоя (101) на вакуумный выключатель (300, 401);
нанесение второго подслоя (102) на первый подслой (101, 402);
нанесение третьего подслоя (103) на второй подслой (102,403);
при этом первый подслой (101), второй подслой (102) и третий подслой (103) содержат волокна; и
первый подслой (101) содержит группу первых волокон (110), расположенных параллельно друг другу.

16. Способ по п.15, характеризующийся тем, что подслои могут быть нанесены отдельно, или за одну стадию, например, методом литья под давлением.

17. Способ по п.15 или 16, характеризующийся тем, что между вакуумным выключателем и слоями располагают незаполненный воздушный промежуток или частично заполненный или полностью заполненный компенсационным и/или адгезионным материалом промежуток.