CN101326595A - 压铸成形的外锥形绝缘套管 - Google Patents

压铸成形的外锥形绝缘套管 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于配电和输电的绝缘套管(1)，其具有至少局部填埋高压接触销(2)的绝缘体(3)和与该绝缘体(3)相连的、用于将该绝缘套管(1)在地电位上固定在容器壁上的通孔中的法兰(7)，为了能够经济地制造绝缘套管并同时使该绝缘套管具有必要的耐压强度，本发明建议，绝缘体(3)具有通过压铸成形的面式贴合在高压接触销上的内壁区(4)和与法兰(7)相连的外壁区(5)，外壁区通过连接区段与内壁区相连，外壁区(5)沿向前方向从法兰(7)延伸到连接区段(6)，内壁区(4)沿向后方向从所述连接区段延伸到所述法兰(7)，从而形成由外壁区、连接区段以及内壁区限定的空腔，该空腔朝法兰的方向一侧开口。

Description

压铸成形的外锥形绝缘套管
技术领域
本发明涉及一种用于配电和输电的绝缘套管，其具有其中至少局部填埋高压接触销的绝缘体和与该绝缘体连接的法兰，该法兰用于将该绝缘套管固定在地电位的容器壁上的通孔中。
另外，本发明还涉及一种用于安装源自配电和输电领域的电构件的、具有这样绝缘套管的气密容器。
背景技术
由DE 9300777.9已知一种这样的绝缘套管和一种这样的容器。在那里公开的绝缘套管具有由浇注树脂制成的实心绝缘体，高压接触销填埋在其中。该绝缘体与在俯视图中看成圆形结构的法兰连接。为了将该绝缘套管装配在中压开关设备外壳上的通孔中，其中法兰具有比通孔的直径大的直径，从而可以以简单的方式将该法兰固定在外壳壁上。绝缘体的两个锥形部段从该法兰向前方和后方延伸。为了测试电压，设有同样填埋在绝缘体中的耦合电极和插销，该插销与耦合电极导电地相连。
DE10164563C1公开了一种带有固定部段和法兰段的绝缘套管，其中固定部段用于安装接触销而法兰段用于固定在地电位的外壳壁上。在此固定部段仅通过U形的折叠部分与法兰段相连。在运行过程中导致在高压接触销与地电位的外壳壁之间出现漏电电流。因为避免折叠部分与接触销之间的接触，因此漏电电流必然流过U形的折叠部分。由于U形的设计结构而增大了爬电距离。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种本文开头所述类型的绝缘套管和容器，其可以经济地制造并且同时提供必要的耐压强度。
本发明是这样解决上述技术问题的，即，所述绝缘体具有通过压铸成形的面式贴合在高压接触销上的内壁区和与法兰相连的外壁区，该外壁区通过连接区段与内壁区相连，其中所述外壁区沿向前方向从法兰延伸到所述连接区段，以及所述内壁区沿向后方向从所述连接区段延伸到所述法兰，从而形成了由该外壁区、该连接区段以及该内壁区限定的空腔，该空腔朝所述法兰的方向一侧开口。
按照本发明，高压接触销不是填埋在例如由浇注树脂组成的实心铸造的绝缘体内。确切地说，在本发明的范围内可以用压铸方法在高压接触销上构造绝缘体。为此将高压接触销置入一个相宜的型芯内。随后将绝缘材料在高压下注入该型芯内。在绝缘材料冷却并形成绝缘体后将型芯沿上述向后方向取出。在本发明的范围内不再是仅在固体中对处于在运行时固定在地电位上的外壳上的法兰部段与可施加高压电位的高压接触销之间的电场进行控制。而确切地说，除了固体还提供了填充气态绝缘介质的空腔以用于绝缘。在空腔中采用的绝缘气体取决于本发明绝缘套管的相应使用方式。
按照本发明的装置有利地设置在气体绝缘的开关设备的外壳壁上，在此情况下，所述空腔与该开关设备的填充保护气体的气室连通。换言之，所述空腔同样填充了绝缘气体。该绝缘气体例如涉及六氟化硫。但是也可以采用其他不同的绝缘气体。
优选，所述内壁区具有沿向后方向逐渐减小的厚度。当在浇注后要从绝缘体中取出型芯时，内壁区朝法兰方向逐渐减小的壁厚使从绝缘体中去除型芯更容易。
优选，在所述内壁区与外壁区之间设有加强肋。这些加强肋可以提高绝缘套管的机械强度。
在一项与之相关的扩展设计中，所述加强肋具有朝向后方向逐渐减小的厚度。如结合所述内壁区已阐述的那样，为了在完成压铸工序后确保去除模具而要求所述加强肋也要具有沿从绝缘体取出型芯的方向逐渐减小的壁厚。
所述绝缘体相宜地用增强的热塑性塑料按压铸方法制成。业已证明，热塑性塑料是特别有利的。但是在本发明的范围内也可以采用其他不同材料，例如热固性塑料。
加强肋例如沿绝缘体的整个长度在外壁区与内壁区之间延伸。当然也可以优选将加强肋与外壁区和内壁区构造成一体并且相宜地围绕内壁区的圆周均匀分布，在这种情况下这些加强肋沿径向从内壁区延伸到外壁区。
按照本发明的一项优选的扩展设计，所述内壁区与外壁区之间径向间距沿向前方向减小，在此成锥形的外轮廓。
相宜地，所述外壁区具有厚度恒定和圆柱形外轮廓的电极区段。
这样的电极区段是大量标准规格所需要的。当该电极区段具有至少一个耦合电极时，是尤其适合的。该耦合电极用于控制电场和电容检测施加在高压接触销上的高压。为此耦合电极相宜地与一个用于连接测量设备与低电容器的插销相连。
按照一项优选的扩展设计，每个耦合电极都安置在一个预成形的构造在所述电极区段中的电极槽内。由于圆柱形的结构，该电极槽在横截面视图中是圆形结构。其结果是，耦合电极同样也构造成圆形，在这种情况下高压接触销延伸通过在俯视图中看圆形耦合电极的中心。耦合电极例如由相宜的导体材料、如铝、钢等制成并且例如事后插装到电极槽中。
与之不同地，至少一个耦合电极由在多组分压铸方法中制成的导电的聚合物构成。换言之，首先在接触销上构造绝缘体。在绝缘体固化后将半导体的聚合物注入到电极槽内。
按照一项优选的扩展设计，所述绝缘体由玻璃纤维增强的聚酰胺构成。
优选，所述法兰为填埋在绝缘体中的金属法兰。该法兰例如在俯视图看构造成圆形，在这种情况下其沿径向据内的端部填埋在绝缘体中。
与之不同地，法兰可以成形于所述外壁区之上。此外，用塑料制成的该法兰的设计结构与所述金属法兰的结构相同。
按照一项与之相关的扩展设计，在外壁区上设计有圆柱形外轮廓的电极区段，在这种情况下该电极区段与法兰相连接并具有外螺纹和密封区段。将这样的绝缘套管旋紧到例如构造在开关设备外壳上的内螺纹中。在旋紧时外壳部分被压紧到所述密封区段、例如简单的O形密封环上，直至在绝缘套管与该外壳之间达到足够高的气密性。
基于本文开头所述的气密容器，本发明通过一种具有通孔的气密容器解决上述技术问题，在该通孔中固定按照本发明的绝缘套管，其空腔与该气密容器的内腔连通并且该气密容器和所述绝缘套管的空腔填充保护气体。如已经阐述的那样，容器的保护气体意味着该绝缘套管的第二种绝缘介质且对该绝缘套管的介电特性具有重要意义。
附图说明
下面借助附图对本发明的具体实施例描述的内容是本发明的其他相宜的扩展设计和优点。其中相同的附图标记表示作用相同的构件。
图1以横剖视图示出了按照本发明的绝缘套管的一个实施例；
图2示出了从下方沿图1中用x标注的向前方向观察的图1所示的绝缘套管；
图3示出了本发明的另一个实施例；
图4示出了按照本发明的绝缘套管的另一个不同的实施例。
具体实施方式
图1以横剖视图示出了按照本发明的绝缘套管1。绝缘套管1包括高压接触销2和绝缘体3，该绝缘体2包括内壁区4和外壁区5。内壁区4通过连接区段6与外壁区5相连。外壁区5基本上沿向前方向从法兰7延伸到连接区段6，该向前方向在图1中通过用x标注的箭头示出。内壁区4沿与所述向前方向相反的向后方向从连接区段6延伸到法兰区段，从而外壁区5、连接区段6以及内壁区4限定了空腔8，该空腔8朝法兰7的方向一侧开口。
另外为了增强机械强度，绝缘体3具有在绝缘体3的整个长度上在内壁区4与外壁区5之间沿径向延伸的加强肋9。高压接触销2以及进而还有内壁区4设计成圆柱形，其中加强肋9沿周向围绕内壁区4均匀地分布。
外壁区5包括在法兰附近布设的电极区段10，该电极区段构造成圆柱形并且其中设计有电极槽11。在电极槽11中设有与插销13导电相连的耦合电极12，插销13伸入到插孔14中。因此借助于适当的插接连接可以将耦合电极与测量设备连接起来。
为了固定连接导线、如汇流排等，高压接触销2在两侧设有内螺纹15。
图2示出了从下方沿图1中用x标注的向前方向观察的图1所示的绝缘套管。从中尤其可以看出，所述加强肋9关于高压接触销2的中点彼此相互成90°角。此外加强肋9还具有朝向后方向逐渐减小的厚度，从而(如结合内壁区4已阐述的那样)可以在压铸成型后方便地将型芯从空腔8中取出。
图3示出了按照本发明的绝缘套管的另一个实施例。该绝缘套管与图1所示的绝缘套管的区别仅在于，耦合电极12是布设在朝高压接触销2的方向局部开口的电极槽11内。通过这种方式可以使耦合电极12更好地在压铸模具中对中并限位。
图4示出了按照本发明的绝缘套管的另一个不同的实施例，其在法兰7的设计结构方面与图1和图3所示的实施例不同。法兰7在图4所示的实施例中成形于电极区段10上并且因此同样由纤维增强的塑料构成。电极区段10尤其具有外螺纹16，从而可以将该绝缘套管1旋紧到具有内螺纹的外壳通孔中。为了密封，法兰7具有可敷设密封材料、例如O形环的密封槽17，从而提供在绝缘套管与外壳之间的必要的气密性。

Claims (16)

1.一种用于配电和输电的绝缘套管(1)，其具有至少局部填埋高压接触销(2)的绝缘体(3)和与该绝缘体(3)相连的法兰(7)，该法兰将该绝缘套管(1)固定在容器壁上的通孔中在地电位上，其特征在于，所述绝缘体(3)具有通过压铸成形的面式贴合在高压接触销上的内壁区(4)和与法兰(7)相连的外壁区(5)，该外壁区(5)通过连接区段(6)与内壁区(4)相连，其中所述外壁区(5)沿向前方向从法兰(7)延伸到所述连接区段(6)，以及所述内壁区(4)沿向后方向从所述连接区段延伸到所述法兰(7)，从而形成了由该外壁区(5)、该连接区段(6)以及该内壁区(4)限定的空腔，该空腔朝所述法兰的方向一侧开口。
2.按照权利要求1所述的绝缘套管(1)，其特征在于，所述内壁区(4)具有朝向后方向逐渐减小的厚度。
3.按照权利要求1或2所述的绝缘套管(1)，其特征在于在所述内壁区(4)与外壁区(5)之间的加强肋(9)。
4.按照权利要求3所述的绝缘套管(1)，其特征在于，所述加强肋(9)具有朝向后方向逐渐减小的厚度。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的绝缘套管(1)，其特征在于，所述绝缘体(3)用增强的热塑性塑料按压铸方法制成。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的绝缘套管(1)，其特征在于，所述内壁区(4)与外壁区(5)之间的径向间距沿向前方向减小，在此成锥形的外轮廓。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的绝缘套管(1)，其特征在于，所述外壁区(5)具有厚度恒定和圆柱形外轮廓的电极区段(10)。
8.按照权利要求7所述的绝缘套管(1)，其特征在于，所述电极区段(10)具有至少一个耦合电极(12)。
9.按照权利要求8所述的绝缘套管(1)，其特征在于，每个耦合电极(12)都安置在一个预成形的电极槽(11)内。
10.按照权利要求8或9所述的绝缘套管(1)，其特征在于，至少一个耦合电极(12)由在多组分压铸方法中制成的导电的聚合物构成。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的绝缘套管(1)，其特征在于与所述耦合电极(12)连接的用于连接测量设备的插销。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的绝缘套管(1)，其特征在于，所述绝缘体(3)由玻璃纤维增强的聚酰胺构成。
13.按照权利要求1至12中任一项所述的绝缘套管(1)，其特征在于填埋在所述绝缘体(3)内的金属法兰(7)。
14.按照权利要求1至13中任一项所述的绝缘套管(1)，其特征在于成形于所述外壁区之上的法兰(7)。
15.按照权利要求14所述的绝缘套管(1)，其特征在于，在圆柱形电极区段上的与法兰(7)连接的外螺纹，在此该法兰(7)具有密封区段(17)。
16.一种用于安装源自配电和输电领域的电构件的气密容器，其具有通孔，在该通孔中固定按照权利要求1至15中任一项所述的绝缘套管，其空腔与该气密容器的内腔连通并且该气密容器和所述绝缘套管的空腔填充有保护气体。
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