專利名稱：壓鑄成形的外錐形絕緣套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于配電和輸電的絕緣套管，其具有其中至少局部填 埋高壓接觸銷的絕緣體和與該絕緣體連接的法蘭，該法蘭用于將該絕緣套 管固定在地電位的容器壁上的通孔中。另外，本發(fā)明還涉及一種用于安裝源自配電和輸電領(lǐng)域的電構(gòu)件的、 具有這樣絕緣套管的氣密容器。
背景技術(shù)：
由DE 9300777.9已知一種這樣的絕緣套管和一種這樣的容器。在那里 公開的絕緣套管具有由澆注樹脂制成的實心絕緣體，高壓接觸銷填埋在其 中。該絕緣體與在俯視圖中看成圓形結(jié)構(gòu)的法蘭連接。為了將該絕緣套管 裝配在中壓開關(guān)設(shè)備外殼上的通孔中，其中法蘭具有比通孔的直徑大的直 徑，從而可以以簡單的方式將該法蘭固定在外殼壁上。絕緣體的兩個錐形 部段從該法蘭向前方和后方延伸。為了測試電壓，設(shè)有同樣填埋在絕緣體 中的耦合電極和插銷，該插銷與耦合電極導(dǎo)電地相連。DE10164563C1公開了 一種帶有固定部段和法蘭段的絕緣套管，其中固 定部段用于安裝接觸銷而法蘭段用于固定在地電位的外殼壁上。在此固定 部段僅通過U形的折疊部分與法蘭段相連。在運行過程中導(dǎo)致在高壓接觸 銷與地電位的外殼壁之間出現(xiàn)漏電電流。因為避免折疊部分與接觸銷之間 的接觸，因此漏電電流必然流過U形的折疊部分。由于U形的設(shè)計結(jié)構(gòu)而 增大了爬電距離。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種本文開頭所述類型的 絕緣套管和容器，其可以經(jīng)濟地制造并且同時提供必要的耐壓強度。本發(fā)明是這樣解決上述技術(shù)問題的，即，所述絕緣體具有通過壓鑄成 形的面式貼合在高壓接觸銷上的內(nèi)壁區(qū)和與法蘭相連的外壁區(qū)，該外壁區(qū)通過連接區(qū)段與內(nèi)壁區(qū)相連，其中所述外壁區(qū)沿向前方向從法蘭延伸到所 述連接區(qū)段，以及所述內(nèi)壁區(qū)沿向后方向從所述連接區(qū)段延伸到所述法蘭， 從而形成了由該外壁區(qū)、該連接區(qū)段以及該內(nèi)壁區(qū)限定的空腔，該空腔朝 所述法蘭的方向 一側(cè)開口 。按照本發(fā)明，高壓接觸銷不是填埋在例如由澆注樹脂組成的實心鑄造 的絕緣體內(nèi)。確切地說，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以用壓鑄方法在高壓接觸銷 上構(gòu)造絕緣體。為此將高壓接觸銷置入一個相宜的型芯內(nèi)。隨后將絕緣材 料在高壓下注入該型芯內(nèi)。在絕緣材料冷卻并形成絕緣體后將型芯沿上述 向后方向取出。在本發(fā)明的范圍內(nèi)不再是僅在固體中對處于在運行時固定 在地電位上的外殼上的法蘭部段與可施加高壓電位的高壓接觸銷之間的電 場進行控制。而確切地說，除了固體還提供了填充氣態(tài)絕緣介質(zhì)的空腔以 用于絕緣。在空腔中采用的絕緣氣體取決于本發(fā)明絕緣套管的相應(yīng)使用方 式。按照本發(fā)明的裝置有利地設(shè)置在氣體絕緣的開關(guān)設(shè)備的外殼壁上，在 此情況下，所述空腔與該開關(guān)設(shè)備的填充保護氣體的氣室連通。換言之， 所述空腔同樣填充了絕緣氣體。該絕緣氣體例如涉及六氟化硫。但是也可 以采用其他不同的絕緣氣體。優(yōu)選，所述內(nèi)壁區(qū)具有沿向后方向逐漸減小的厚度。當在澆注后要從 絕緣體中取出型芯時，內(nèi)壁區(qū)朝法蘭方向逐漸減小的壁厚使從絕緣體中去 除型芯更容易。優(yōu)選，在所述內(nèi)壁區(qū)與外壁區(qū)之間設(shè)有加強肋。這些加強肋可以提高 絕緣套管的機械強度。在一項與之相關(guān)的擴展設(shè)計中，所述加強肋具有朝向后方向逐漸減小 的厚度。如結(jié)合所述內(nèi)壁區(qū)已闡述的那樣，為了在完成壓鑄工序后確保去 除模具而要求所述加強肋也要具有沿從絕緣體取出型芯的方向逐漸減d、的 壁厚。所述絕緣體相宜地用增強的熱塑性塑料按壓鑄方法制成。業(yè)已證明， 熱塑性塑料是特別有利的。但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以采用其他不同材 料，例如熱固性塑料。加強肋例如沿絕緣體的整個長度在外壁區(qū)與內(nèi)壁區(qū)之間延伸。當然也 可以優(yōu)選將加強肋與外壁區(qū)和內(nèi)壁區(qū)構(gòu)造成一體并且相宜地圍繞內(nèi)壁區(qū)的圓周均勻分布，在這種情況下這些加強肋沿徑向從內(nèi)壁區(qū)延伸到外壁區(qū)。按照本發(fā)明的 一項優(yōu)選的擴展設(shè)計，所述內(nèi)壁區(qū)與外壁區(qū)之間徑向間 距沿向前方向減小，在此成錐形的外輪廓。相宜地，所述外壁區(qū)具有厚度恒定和圓柱形外輪廓的電極區(qū)段。 這樣的電極區(qū)段是大量標準規(guī)格所需要的。當該電極區(qū)段具有至少一 個耦合電極時，是尤其適合的。該耦合電極用于控制電場和電容檢測施加 在高壓接觸銷上的高壓。為此耦合電極相宜地與 一個用于連接測量設(shè)備與 低電容器的插銷相連。按照一項優(yōu)選的擴展設(shè)計，每個耦合電極都安置在一個預(yù)成形的構(gòu)造 在所述電極區(qū)段中的電極槽內(nèi)。由于圓柱形的結(jié)構(gòu)，該電極槽在橫截面視 圖中是圓形結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是，耦合電極同樣也構(gòu)造成圓形，在這種情況下 高壓接觸銷延伸通過在俯視圖中看圓形耦合電極的中心。耦合電極例如由 相宜的導(dǎo)體材料、如鋁、鋼等制成并且例如事后插裝到電極槽中。與之不同地，至少一個耦合電極由在多組分壓鑄方法中制成的導(dǎo)電的 聚合物構(gòu)成。換言之，首先在接觸銷上構(gòu)造絕緣體。在絕緣體固化后將半 導(dǎo)體的聚合物注入到電極槽內(nèi)。按照 一項優(yōu)選的擴展設(shè)計，所述絕緣體由玻璃纖維增強的聚酰胺構(gòu)成。 優(yōu)選，所述法蘭為填埋在絕緣體中的金屬法蘭。該法蘭例如在俯視圖 看構(gòu)造成圓形，在這種情況下其沿徑向據(jù)內(nèi)的端部填埋在絕緣體中。與之不同地，法蘭可以成形于所述外壁區(qū)之上。此外，用塑料制成的 該法蘭的設(shè)計結(jié)構(gòu)與所述金屬法蘭的結(jié)構(gòu)相同。按照 一項與之相關(guān)的擴展設(shè)計，在外壁區(qū)上設(shè)計有圓柱形外輪廓的電 極區(qū)段，在這種情況下該電極區(qū)段與法蘭相連接并具有外螺紋和密封區(qū)段。 將這樣的絕緣套管旋緊到例如構(gòu)造在開關(guān)設(shè)備外殼上的內(nèi)螺紋中。在旋緊時外殼部分被壓緊到所述密封區(qū)段、例如簡單的o形密封環(huán)上，直至在絕緣套管與該外殼之間達到足夠高的氣密性?；诒疚拈_頭所述的氣密容器，本發(fā)明通過一種具有通孔的氣密容器 解決上述技術(shù)問題，在該通孔中固定按照本發(fā)明的絕緣套管，其空腔與該 氣密容器的內(nèi)腔連通并且該氣密容器和所述絕緣套管的空腔填充保護氣 體。如已經(jīng)闡述的那樣，容器的保護氣體意味著該絕緣套管的第二種絕緣 介質(zhì)且對該絕緣套管的介電特性具有重要意義。


下面借助附圖對本發(fā)明的具體實施例描述的內(nèi)容是本發(fā)明的其他相宜 的擴展設(shè)計和優(yōu)點。其中相同的附圖標記表示作用相同的構(gòu)件。圖l以橫剖視圖示出了按照本發(fā)明的絕緣套管的一個實施例；圖2示出了從下方沿圖1中用X標注的向前方向觀察的圖1所示的絕緣套管；圖3示出了本發(fā)明的另一個實施例；圖4示出了按照本發(fā)明的絕緣套管的另 一個不同的實施例。
具體實施方式
圖l以橫剖視圖示出了按照本發(fā)明的絕緣套管1。絕緣套管1包括高壓接觸銷2和絕緣體3，該絕緣體2包括內(nèi)壁區(qū)4和外壁區(qū)5。內(nèi)壁區(qū)4通過 連接區(qū)段6與外壁區(qū)5相連。外壁區(qū)5基本上沿向前方向從法蘭7延伸到 連接區(qū)段6，該向前方向在圖1中通過用x標注的箭頭示出。內(nèi)壁區(qū)4沿與 所述向前方向相反的向后方向從連接區(qū)段6延伸到法蘭區(qū)段，從而外壁區(qū)5、 連接區(qū)段6以及內(nèi)壁區(qū)4限定了空腔8,該空腔8朝法蘭7的方向一側(cè)開口 。另外為了增強機械強度，絕緣體3具有在絕緣體3的整個長度上在內(nèi) 壁區(qū)4與外壁區(qū)5之間沿徑向延伸的加強肋9。高壓接觸銷2以及進而還有 內(nèi)壁區(qū)4設(shè)計成圓柱形，其中加強肋9沿周向圍繞內(nèi)壁區(qū)4均勻地分布。外壁區(qū)5包括在法蘭附近布設(shè)的電極區(qū)段10,該電極區(qū)段構(gòu)造成圓柱 形并且其中設(shè)計有電極槽11。在電極槽11中設(shè)有與插銷13導(dǎo)電相連的耦 合電極12,插銷13伸入到插孔14中。因此借助于適當?shù)牟褰舆B接可以將 耦合電極與測量設(shè)備連接起來。為了固定連接導(dǎo)線、如匯流排等，高壓接觸銷2在兩側(cè)設(shè)有內(nèi)螺紋15。圖2示出了從下方沿圖1中用x標注的向前方向觀察的圖1所示的絕 緣套管。從中尤其可以看出，所述加強肋9關(guān)于高壓接觸銷2的中點彼此 相互成90°角。此外加強助9還具有朝向后方向逐漸減小的厚度，從而(如 結(jié)合內(nèi)壁區(qū)4已闡述的那樣)可以在壓鑄成型后方便地將型芯從空腔8中 取出。圖3示出了按照本發(fā)明的絕緣套管的另一個實施例。該絕緣套管與圖1所示的絕緣套管的區(qū)別僅在于，耦合電極12是布設(shè)在朝高壓4妄觸銷2的方 向局部開口的電極槽11內(nèi)。通過這種方式可以使耦合電極12更好地在壓鑄模具中對中并限位。圖4示出了按照本發(fā)明的絕緣套管的另 一個不同的實施例，其在法蘭7 的設(shè)計結(jié)構(gòu)方面與圖1和圖3所示的實施例不同。法蘭7在圖4所示的實 施例中成形于電極區(qū)段10上并且因此同樣由纖維增強的塑料構(gòu)成。電極區(qū) 段10尤其具有外螺紋16，從而可以將該絕緣套管1旋緊到具有內(nèi)螺紋的外 殼通孔中。為了密封，法蘭7具有可敷設(shè)密封材料、例如O形環(huán)的密封槽 17，從而提供在絕緣套管與外殼之間的必要的氣密性。
權(quán)利要求
1.一種用于配電和輸電的絕緣套管(1)，其具有至少局部填埋高壓接觸銷(2)的絕緣體(3)和與該絕緣體(3)相連的法蘭(7)，該法蘭將該絕緣套管(1)固定在容器壁上的通孔中在地電位上，其特征在于，所述絕緣體(3)具有通過壓鑄成形的面式貼合在高壓接觸銷上的內(nèi)壁區(qū)(4)和與法蘭(7)相連的外壁區(qū)(5)，該外壁區(qū)(5)通過連接區(qū)段(6)與內(nèi)壁區(qū)(4)相連，其中所述外壁區(qū)(5)沿向前方向從法蘭(7)延伸到所述連接區(qū)段(6)，以及所述內(nèi)壁區(qū)(4)沿向后方向從所述連接區(qū)段延伸到所述法蘭(7)，從而形成了由該外壁區(qū)(5)、該連接區(qū)段(6)以及該內(nèi)壁區(qū)(4)限定的空腔，該空腔朝所述法蘭的方向一側(cè)開口。
2. 按照權(quán)利要求1所述的絕緣套管(1 )，其特征在于，所述內(nèi)壁區(qū)(4) 具有朝向后方向逐漸減小的厚度。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的絕緣套管(1),其特征在于在所述內(nèi)壁 區(qū)(4)與外壁區(qū)(5)之間的加強肋(9)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的絕緣套管(1 ),其特征在于，所述加強肋(9 ) 具有朝向后方向逐漸減小的厚度。
5. 按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的絕緣套管(1)，其特征在于， 所述絕緣體(3)用增強的熱塑性塑料按壓鑄方法制成。
6. 按照權(quán)利要求1至5中任一項所述的絕緣套管(1)，其特征在于， 所述內(nèi)壁區(qū)(4)與外壁區(qū)(5)之間的徑向間距沿向前方向減小，在此成 錐形的外輪廓。
7. 按照權(quán)利要求1至6中任一項所述的絕緣套管(1 ),.其特征在于， 所述外壁區(qū)(5)具有厚度恒定和圓柱形外輪廓的電極區(qū)段(10)。
8. 按照權(quán)利要求7所述的絕緣套管(1)，其特征在于，所述電極區(qū)段 (10)具有至少一個耦合電極(12)。
9. 按照權(quán)利要求8所述的絕緣套管(1),其特征在于，每個耦合電極 (12)都安置在一個預(yù)成形的電極槽(11)內(nèi)。
10. 按照權(quán)利要求8或9所述的絕緣套管(1 ),其特征在于，至少一 個耦合電極(12)由在多組分壓鑄方法中制成的導(dǎo)電的聚合物構(gòu)成。
11. 按照權(quán)利要求1至10中任一項所述的絕緣套管(1 )，其特征在于與所述耦合電極(12 )連接的用于連接測量設(shè)備的插銷。
12. 按照權(quán)利要求1至11中任一項所述的絕緣套管(1 ),其特征在于，所述絕緣體(3)由玻璃纖維增強的聚酰胺構(gòu)成。
13. 按照權(quán)利要求1至12中任一項所述的絕緣套管(1 ),其特征在于 填埋在所述絕緣體(3)內(nèi)的金屬法蘭(7)。
14. 按照權(quán)利要求1至13中任一項所述的絕緣套管(1 )，其特征在于 成形于所述外壁區(qū)之上的法蘭(7)。
15. 按照權(quán)利要求14所述的絕緣套管(1)，其特征在于，在圓柱形電 極區(qū)段上的與法蘭(7 )連接的外螺紋，在此該法蘭(7 )具有密封區(qū)段(17 )。
16. —種用于安裝源自配電和輸電領(lǐng)域的電構(gòu)件的氣密容器，其具有通 孔，在該通孔中固定按照權(quán)利要求1至15中任一項所述的絕緣套管，其空 腔與該氣密容器的內(nèi)腔連通并且該氣密容器和所述絕緣套管的空腔填充有 保護氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于配電和輸電的絕緣套管(1)，其具有至少局部填埋高壓接觸銷(2)的絕緣體(3)和與該絕緣體(3)相連的、用于將該絕緣套管(1)在地電位上固定在容器壁上的通孔中的法蘭(7)，為了能夠經(jīng)濟地制造絕緣套管并同時使該絕緣套管具有必要的耐壓強度，本發(fā)明建議，絕緣體(3)具有通過壓鑄成形的面式貼合在高壓接觸銷上的內(nèi)壁區(qū)(4)和與法蘭(7)相連的外壁區(qū)(5)，外壁區(qū)通過連接區(qū)段與內(nèi)壁區(qū)相連，外壁區(qū)(5)沿向前方向從法蘭(7)延伸到連接區(qū)段(6)，內(nèi)壁區(qū)(4)沿向后方向從所述連接區(qū)段延伸到所述法蘭(7)，從而形成由外壁區(qū)、連接區(qū)段以及內(nèi)壁區(qū)限定的空腔，該空腔朝法蘭的方向一側(cè)開口。
文檔編號H01B17/36GK101326595SQ200680046395
公開日2008年12月17日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者喬爾格·泰克曼, 斯蒂芬·霍曼, 羅爾夫·德克斯 申請人:西門子公司