專(zhuān)利名稱：支撐絕緣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種支撐絕緣子。
由歐洲專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)0288715B1公知了一種具有一個(gè)絕緣體的盤(pán)形結(jié)構(gòu)的支撐絕緣子，它是為用于氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置中設(shè)置的。絕緣體可用一種壓力介質(zhì)加載?？梢韵胂螅鳛閴毫橘|(zhì)可為絕緣氣體，例如SF6或礦物油。此外，絕緣子也可用真空加載。絕緣體由一種固化樹(shù)脂組成。一個(gè)澆注芯件穿過(guò)該絕緣體。該澆注芯體在工作中被施加高電壓并傳導(dǎo)電流。該澆注芯件具有波狀外表面，它設(shè)有以一定壓力介質(zhì)密度噴涂的彈性結(jié)構(gòu)帶層。而絕緣體則與這個(gè)彈性帶層澆鑄在一起。
這種彈性結(jié)構(gòu)帶層能很好地應(yīng)用于具有較小機(jī)械負(fù)荷的絕緣子。對(duì)于現(xiàn)代裝置，其中絕緣子承受越來(lái)越高的機(jī)械、熱及介電負(fù)荷，這種彈性帶層便不再適用了，因?yàn)橐笠环N比借助于彈性帶層能達(dá)到的澆注芯件外表面與絕緣體之間的粘附更好的粘附。尤其要避免的是，由于機(jī)械負(fù)荷在澆注芯件與絕緣體之間過(guò)渡位置處的外邊緣區(qū)域形成絕緣材料的脫離，因?yàn)橛纱藭?huì)使絕緣子的抗擊穿強(qiáng)度大大下降。
本發(fā)明所解決的任務(wù)是提出一種為較高機(jī)械負(fù)荷設(shè)計(jì)的支撐絕緣子，其制造簡(jiǎn)單并可排除由于機(jī)械負(fù)荷引起的絕緣材料與澆注芯件的分離。
該支撐絕緣子具有一個(gè)由固化樹(shù)脂作成的盤(pán)狀絕緣體及至少一個(gè)被澆注在該絕緣體中的并穿透該絕緣體的承受高壓負(fù)載的澆注芯件，該澆注芯件具有一個(gè)圓柱結(jié)構(gòu)的并被絕緣體包圍的外表面。在這種支撐絕緣子中特別有利的是，在絕緣體上被造型出一個(gè)向外逐漸變細(xì)的并與澆注芯件外表面緊密相連接的唇部。
特別有利的還在于現(xiàn)有的澆鑄模可用相對(duì)小的成本對(duì)制造在抗斷裂強(qiáng)度上有顯著增強(qiáng)的支撐絕緣子加以改造。該唇部為此構(gòu)成一個(gè)開(kāi)設(shè)在絕緣體中的并同心圍繞著澆注芯件的槽的一個(gè)側(cè)面。該槽具有構(gòu)成U型輪廓的橫截面。該U型輪廓的結(jié)構(gòu)不具有凹痕。
該澆注芯件是由一種良好的導(dǎo)電金屬或合金作成，并具有一層鍍銀的表面。絕緣體非常牢固地粘附在澆注芯件上是通過(guò)這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的在被澆注到絕緣體中以前，澆注芯件的外表面被施以糙化處理并用去脂溶劑清洗。
以下借助于僅表示一種可能實(shí)施方式的附圖對(duì)本發(fā)明及其進(jìn)一步結(jié)構(gòu)以及由此可獲得的優(yōu)點(diǎn)作詳細(xì)的說(shuō)明。
附圖為

圖1盤(pán)狀支撐絕緣子第一實(shí)施形式的局部剖面的概圖;
圖2盤(pán)狀支撐絕緣子第二實(shí)施形式的局部剖面的概圖;及圖3盤(pán)狀支撐絕緣子的澆注芯件的表面輪廓的實(shí)施形式的概圖。
圖中相同功能的部件使用相同標(biāo)號(hào)。圖中未表示出所有對(duì)直接理解本發(fā)明不一定需要的部件。
圖1表示通過(guò)一個(gè)盤(pán)形結(jié)構(gòu)的支撐絕緣子1的第一實(shí)施形式的局部剖面的概圖，該支撐絕緣子例如應(yīng)用在氣體絕緣的開(kāi)關(guān)設(shè)備中，將帶電部件支承在接地的外殼上。該支撐絕緣子1至少具有一個(gè)金屬作的澆注芯件2，該澆注芯件2最好由鋁合金作成并具有一層鍍銀的外表面。對(duì)于單極性的氣體絕緣密封式開(kāi)關(guān)裝置，每個(gè)支撐絕緣子1中設(shè)有一個(gè)澆注芯件2，對(duì)于三極性的氣體絕緣密封式開(kāi)關(guān)裝置，每個(gè)支撐絕緣子1中需設(shè)三個(gè)根據(jù)氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的工作電壓彼此間隔布置的澆注芯件2。澆注芯件2兩側(cè)上各具有一個(gè)平的端面3，它們各設(shè)有對(duì)于與它們相連接的帶電部件相固定的可能措施，而在圖中未示出。在單極性的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的情況下，盤(pán)狀支撐絕緣子1的中心軸穿過(guò)澆注芯件2的中心并相對(duì)澆注芯件2的端面3垂直地延伸。澆注芯件2具有外表面4，盤(pán)狀支撐絕緣子的絕緣體5將和該外表面4澆鑄在一起。在澆鑄過(guò)程以前，將鍍銀澆注芯件2的外表面4用金剛砂磨糙，并接著放在相應(yīng)的溶劑池中仔細(xì)地去脂。
圓柱形結(jié)構(gòu)的澆注芯件2的外表面4構(gòu)成波紋狀，如圖3中的局部剖面所示。這里例如僅表示出兩個(gè)波紋6。一個(gè)橫截面約為磨菇狀結(jié)構(gòu)的電極7同心地包圍著澆注芯件2。這個(gè)電極7主要用于使在氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置工作時(shí)對(duì)支撐絕緣子1加載的電場(chǎng)具有有利絕緣的分布。電極7可以如圖中所示地構(gòu)成為澆注芯件2的一部分，或是也可由不同的導(dǎo)電材料作成，例如由導(dǎo)電塑性材料或是用螺絲與澆注芯件2相連接的金屬片環(huán)作成，該環(huán)具有相應(yīng)的截面形狀。作為從外表面4向端面3的過(guò)渡總是設(shè)有一個(gè)相對(duì)小的半徑8。圖3中點(diǎn)劃線9表示絕緣體5的外部輪廓的一部分。在絕緣體5的每一側(cè)上均有一個(gè)向外朝著端面3方向變細(xì)的、與澆注芯件2的外表面4澆鑄在一起的唇部10。和相應(yīng)唇部10相鄰接的澆注芯件2上的波紋6的構(gòu)型與絕緣體5外表面的構(gòu)型共同確定了逐漸變細(xì)的唇部10的形狀。
圖2表示通過(guò)盤(pán)形支撐絕緣子1的第二實(shí)施形式的局部剖面的概圖。在該支撐絕緣子1中，唇部10與一個(gè)凹入絕緣體5中的槽11相鄰，該槽具有U形橫截面。這種盤(pán)狀支撐絕緣子1由于該槽11，其機(jī)械強(qiáng)度將比沒(méi)有澆鑄該槽的支撐絕緣子的強(qiáng)度有實(shí)質(zhì)性的改善。槽11的側(cè)面12及13及槽底14是光滑的并未形成凹痕，因此沒(méi)有任何凹痕效應(yīng)在機(jī)械上削弱盤(pán)狀支撐絕緣子1。在現(xiàn)有的用于傳統(tǒng)支撐絕緣子的澆鑄模中可以很容易地加入形成槽11的U形構(gòu)件，由此可用成本相當(dāng)合算的方式獲得用于機(jī)械強(qiáng)度實(shí)質(zhì)增強(qiáng)的盤(pán)形支撐絕緣子1的澆鑄模。
在圖1及2中均給出一個(gè)距離a，它平行于支撐絕緣子1的中軸伸展，并一方面以唇部10的下方或以槽底14、另一方面以波紋6的表面為限界。如果該距離a選在5mm的范圍中一這對(duì)于目前大多數(shù)用于支撐絕緣子的可固化樹(shù)脂是合適的，則唇部10或與此相對(duì)應(yīng)的槽11的側(cè)面12一直變細(xì)到最小約為0.5mm的厚度。起始于距離a逐漸變細(xì)的唇部10的橫截面是這樣設(shè)計(jì)的，即它使得沒(méi)有任何作用于絕緣體5的彎曲應(yīng)力能一直向外傳遞到唇部10的狹窄端上。因此伸展在唇部10或與此對(duì)應(yīng)的槽11的側(cè)面12中的絕緣體5的邊緣區(qū)域非常有效地相對(duì)于絕緣體5的主體形成了機(jī)械上的斷聯(lián)。
為了說(shuō)明作用原理，現(xiàn)在將進(jìn)一步地觀察圖1。該盤(pán)狀支撐絕緣子1將承受到反作用力，例如由澆注芯件2傳遞到絕緣體5的力，或承受到由于支撐絕緣子1使之彼此分隔開(kāi)的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的兩個(gè)壓力室之間的壓力差產(chǎn)生的力。澆注芯件2的外表面4由于構(gòu)成波紋面，因此可承受這些軸向作用力，而不會(huì)引起絕緣體5從外表面4上滑脫。并且該盤(pán)狀支撐絕緣子也附加地承受到彎曲力矩，它不斷向外傳遞，在澆注芯件2與絕緣體5的相應(yīng)過(guò)渡處達(dá)到最大值。由于唇部10的造型使得在這個(gè)位置上的澆注芯件2及絕緣體5之間的應(yīng)力分布得到這樣的改善，即在那里使得在預(yù)計(jì)最大彎曲力矩的情況下不會(huì)出現(xiàn)任何分離現(xiàn)象。這種逐漸變細(xì)的唇部10的橫截面不會(huì)將任何作用于絕緣體5的彎曲應(yīng)力一直向外傳遞到唇部10的狹窄端上，因此這個(gè)邊緣區(qū)域相對(duì)于絕緣體5的主體形成了機(jī)械上的斷聯(lián)。因此絕緣體5與外表面4的粘附非常強(qiáng)，以致于盡管有作用的彎曲力矩也不會(huì)引起澆注芯件2與絕緣體5之間的分離。以此方式，便可避免與這種分離現(xiàn)象一起不斷出現(xiàn)的支撐絕緣子的失效，并具有高可靠性。
根據(jù)同樣的原理也可使得柱形結(jié)構(gòu)的支撐絕緣子的抗斷裂強(qiáng)度提高。
權(quán)利要求
1.支撐絕緣子(1)，具有一個(gè)由固化樹(shù)脂作成的盤(pán)狀絕緣體(5)及至少一個(gè)被澆注在該絕緣體(5)中并穿透該絕緣體的承受高壓負(fù)載的澆注芯體(2)，該澆注芯體具有一個(gè)圓柱結(jié)構(gòu)的并被絕緣體(5)包圍的外表面(4)，其中在絕緣體(5)上被造型出一個(gè)向外逐漸變細(xì)的唇部(10)，其特征在于-唇部(10)與澆注芯件(2)的外表面(4)緊密地相連接，及-該唇部(10)構(gòu)成一個(gè)開(kāi)設(shè)在絕緣體(5)中的并同心地圍繞著澆注芯件(2)的槽(11)的第一側(cè)面(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐絕緣子，其特征在于-槽(11)具有構(gòu)成U型輪廓的一個(gè)橫截面，及該U型輪廓結(jié)構(gòu)不具有凹痕。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的支撐絕緣子，其特征在于-澆注芯件(2)是由一種良好導(dǎo)電金屬或合金作成，-澆注芯件(2)具有一層鍍銀的表面，及-在被澆注到絕緣體(5)中以前，澆注芯件(2)的外表面(4)被處理成粗糙并用去脂溶劑清洗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐絕緣子，其特征在于-外表面(4)的一個(gè)外部區(qū)域被構(gòu)成半徑(8)。
全文摘要
支撐絕緣子(1)具有一個(gè)由固化樹(shù)脂作成的盤(pán)狀絕緣體(5)及至少一個(gè)被澆注在該絕緣體(5)中并穿透該絕緣體的承受高壓負(fù)載的澆注芯片(2)。該澆注芯件具有一個(gè)圓柱結(jié)構(gòu)的并被絕緣體(5)包圍的外表面(4)。本發(fā)明旨在獲得承受較高機(jī)械負(fù)載的支撐絕緣子(1)，它的制造簡(jiǎn)單并可排除由于機(jī)械負(fù)載引起的絕緣材料與澆注芯件(2)的分離。這點(diǎn)是如此來(lái)達(dá)到的在絕緣體(5)上被造型出一個(gè)向外逐漸變細(xì)的并與澆注芯件(2)的外表面(4)緊密相連接的唇部(10)，該唇部使邊緣區(qū)域相對(duì)于絕緣體(5)的主體形成機(jī)械上的斷聯(lián)。
文檔編號(hào)H02G5/00GK1113357SQ9510327
公開(kāi)日1995年12月13日 申請(qǐng)日期1995年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月8日
發(fā)明者D·施爾茨, A·弗蘭納 申請(qǐng)人:Abb管理有限公司