一种耐高电压的真空连接器的制作方法
本申请涉及真空导电连接,具体为一种耐高电压的真空连接器。
背景技术:
1、真空连接器是指安装在真空容器器壁上的,用于真空内外电源或信号传输的一种专用连接器,它必须达到气密性和电连接的要求。
2、真空环境是指气体压力低于大气压的状态,用真空度来表示真空状态下气体的稀薄程度。在国际单位制中,真空度以压力单位帕(pa)来度量。真空度越高,气体状态就越稀薄,气体分子的物理特性就逐渐发生变化。在gb/t3163-1993中,将真空区域划分为四个区域,即:低真空~pa、中真空~pa、高真空~pa、超高真空 <pa;
3、在低真空和中真空这个真空度范围内,会发生一种低气压气体放电的物理现象,帕邢定律是描述气体击穿电压与气体压力和电极间距之间关系的物理定律;帕邢定律揭示了气体击穿电压随气压与电极间距乘积变化的规律,是气体放电与等离子体研究的基础定律之一。
4、帕邢定律指出:在均匀电场中,两个电极之间的击穿电压(即使气体开始导电所需的最小电压)是气体压力(真空度) p 与电极间距 d 的乘积的函数。
5、连接器在实际工作时,它的电极间距d以及材料和结构是固定的不可改变的,因此它在真空环境下通电压时,其击穿电压v与真空度p有直接的关系,当真空度p处于一个特定的范围内时,极易发生放电击穿现象。
6、普通的连接器适用于在标准大气压环境下工作,但是使用到真空环境下就可能会击穿。另外由于真空环境还有气密性、释气率、耐高低温等特殊要求,因此必须要使用真空专用的连接器。
7、目前真空连接器的工艺路线一般有玻璃烧结和陶瓷钎焊两种,已经能满足气密性、释气率、耐高低温等特殊要求,但是耐高电压的真空连接器必须要能解决真空下放电击穿的问题。
8、陶瓷具有优异的电绝缘性能,陶瓷真空连接器具有很高的耐电压值,宣称可以高达几十或几百千伏,但是它一般都限定了它的使用真空度范围,必须要工作在高真空或超高真空环境下;也就是说它在设计上满足了在高真空或超高真空下的耐电压要求,并没有真正解决在低真空和中真空范围内的真空放电问题。
9、为了解决低真空和中真空下真空放电问题,通常做法是用绝缘材料包裹电极的裸露部分,这样能破坏原有的气体放电通道,也可以理解为无限加大了电极间的实际间距;但存在以下缺点:
10、1、不方便接电线和拆电线,真空连接器的裸露电极必须要接电线到真空容器内的用电器上,包裹绝缘材料适用于那种一次接线不用再拆的场合;
11、2、包裹的方案容易出现绝缘不良的地方,特别是接缝处或者材料重叠的地方;
12、3、包裹使用的绝缘材料会释气,或不耐真空高低温等极端环境;
13、4、在多针密集的连接器上,包裹方案可能操作空间有限;
14、5、包裹的一致性较差,影响布线美观。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种耐高电压的真空连接器,以解决上述背景技术中提出的技术问题。
2、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:一种耐高电压的真空连接器,包括连接部以及连接在连接部两端的两个保护部;
3、所述连接部包括电极导电杆、套设在电极导电杆外部的陶瓷管、设置在电极导电杆外部并将电极导电杆与陶瓷管进行气密封接的过渡连接件二;
4、两个所述保护部分别螺接在过渡连接件二和陶瓷管的外部。
5、在其中一种实施方式中,所述陶瓷管外部设置有凹凸结构,且陶瓷管通过凹凸结构与保护部相连;
6、所述凹凸结构包括:螺接在电极导电杆真空侧段外部并与陶瓷管一端进行凹凸配合以阻断电弧传导路径的螺纹环。
7、在其中一种实施方式中,所述电极导电杆真空侧段外部还螺接有对螺纹环进行限位的限位环。
8、在其中一种实施方式中,还包括密封圈一,且密封圈一位于陶瓷管一端与螺纹环之间,以填充配合间隙和阻断电弧传导路径。
9、在其中一种实施方式中,两个所述保护部的内壁均设有限位台阶二,且两个限位台阶二分别用于与螺纹环和过渡连接件二抵接,以限制两个保护部的拧入位置。
10、在其中一种实施方式中,所述电极导电杆的两端均通过插接、压接或焊接的方式与电线相连。
11、在其中一种实施方式中,两个所述保护部的内部均设置有将电线与电极导电杆相连的导电连接部,且导电连接部的两端通过插接、压接或焊接的方式分别与电极导电杆和电线相连。
12、在其中一种实施方式中,两个所述保护部的内壁均设有限位台阶一,且两个限位台阶一分别用于与两个导电连接部抵接,以限制导电连接部并防止其脱出。
13、在其中一种实施方式中,所述导电连接部一端与插接端相连且另一端连接有电线,所述保护部的尾部开有供电线穿出的尾孔;所述尾孔中设置有密封绝缘件,且密封绝缘件用于填充尾孔与电线之间的间隙以截断放电通道。
14、在其中一种实施方式中,所述陶瓷管外表面通过过渡连接件一与真空法兰相连或直接与真空法兰气密封接,且过渡连接件一气密封接在陶瓷管的外部。
15、与现有技术相比,本申请的有益效果是:
16、本申请螺纹环的翻边与陶瓷管的一端配合并形成凹凸结构,同时保护部的内螺纹和螺纹环的外螺纹连接,这样形成了一个可靠的封闭的绝缘结构,防止真空下电压击穿,实现了全域真空的耐高电压;并且这种设计方便接线和拆线,可重复安装使用,安装一致性好;同时能够应用于紧凑的空间,在有限的空间可以实现多针布置。
1.一种耐高电压的真空连接器,包括连接部(1)以及连接在连接部(1)两端的两个保护部(2),其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:所述陶瓷管(12)外部设置有凹凸结构,且陶瓷管(12)通过凹凸结构与保护部(2)相连;
3.根据权利要求2所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:所述电极导电杆(11)真空侧段外部还螺接有对螺纹环(15)进行限位的限位环(16)。
4.根据权利要求2或3所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:还包括密封圈一(17),且密封圈一(17)位于陶瓷管(12)一端与螺纹环(15)之间,以填充配合间隙和阻断电弧传导路径。
5.根据权利要求4所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:两个所述保护部(2)的内壁均设有限位台阶二(26),且两个限位台阶二(26)分别用于与螺纹环(15)和过渡连接件二(14)抵接,以限制两个保护部(2)的拧入位置。
6.根据权利要求1或5所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:所述电极导电杆(11)的两端均通过插接、压接或焊接的方式与电线(22)相连。
7.根据权利要求6所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:两个所述保护部(2)的内部均设置有将电线(22)与电极导电杆(11)相连的导电连接部(24),且导电连接部(24)的一端通过插接、压接或焊接的方式与电线(22)相连。
8.根据权利要求7所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:两个所述保护部(2)的内壁均设有限位台阶一(25),且两个限位台阶一(25)分别用于与两个导电连接部(24)抵接,以限制导电连接部(24)并防止其脱出。
9.根据权利要求8所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:所述导电连接部(24)一端与插接端相连且另一端连接有电线(22),所述保护部(2)的尾部开有供电线(22)穿出的尾孔(21);所述尾孔(21)中设置有密封绝缘件,且密封绝缘件用于填充尾孔(21)与电线(22)之间的间隙以截断放电通道。
10.根据权利要求9所述的一种耐高电压的真空连接器,其特征在于:所述陶瓷管(12)外表面通过过渡连接件一(13)与真空法兰相连或直接与真空法兰气密封接,且过渡连接件一(13)气密封接在陶瓷管(12)的外部。
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