CN101958516A - 用于气体绝缘装置的绝缘隔件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于气体绝缘装置的绝缘隔件及其制造方法。绝缘隔件包括绝缘盘40和在绝缘盘40的外周边的周围延伸且保持该绝缘盘40的支架20。支架20是环形的，其限定环件轴线21且包括：基本垂直于环件轴线21而延伸的两个环件底表面26，28；以及布置在两个环件底表面26，28之间且面向环件轴线21的环件内表面30。另外，环件内表面30包括径向上向内朝向环件轴线21而指向的至少一个突出部36，该至少一个突出部36如此地成形，即，使得将绝缘盘40锁止在支架20中而防止在平行于环件轴线21的两个方向上的无意的运动。

Description

用于气体绝缘装置的绝缘隔件及其制造方法

技术领域

本发明的各方面涉及用于气体绝缘装置(gas insulated device)的绝缘隔件，尤其涉及包括绝缘盘(insulator disc)和外支架(armature)的绝缘隔件。其它的方面涉及包括这种绝缘隔件的气体绝缘装置。其它的方面涉及制造这种绝缘隔件的方法。

背景技术

气体绝缘开关设备(GIS)容纳高电压导体，例如对其施加高电压的铅导体。为了高电压导体对进行屏蔽和绝缘免于其它构件和外界的影响，这样的设备包括填充有绝缘气体(一般是电介质气体，例如SF6)的接地金属封罩。

为了在装置容积内部将高电压导体稳固地保持在距接地封罩足够远的位置上以避免电介质击穿，在GIS封罩内部提供绝缘隔件。绝缘隔件在其外边缘处固定到封罩上，且绝缘隔件具有用于容纳高电压导体的开口。隔件的主要部分是绝缘盘，绝缘盘在其中心处带有开口。另外，一些隔件具有附连到绝缘盘的外周缘上的金属支架环件。支架环件具有例如螺纹件孔的附连机构，该附连机构允许绝缘盘稳固地附连到GIS封罩上。

由于其尺寸和质量较大，难以组装支架环件和绝缘盘以形成具有足够高的稳定性和精确的几何结构的隔件。需要将绝缘盘稳固地保持在支架环件中。为此，一些支架环件在它们的内表面(即在朝向环件轴线且保持绝缘盘的表面)处具有两个突出带。突出带在环件的内表面处在环件周围周向地伸延，且绝缘盘保持在突出带之间。

这种支架通过例如砂型铸造而制成。利用该方法，当从模具中取出支架环件时，铸模的一部分被毁坏。备选地，可在铸造环件之后对环件内表面进行铣削。备选地，可将环件铸造成多个部分，在铸造之后组装这多个部分。但是，这些制造方法是成本高的。而且，使用这些制造方法难以实现足够低的公差。然而，当公差太大时，存在在GIS内出现杂散场的风险、气体泄漏出GIS封罩的风险，从而通常存在可降低GIS开关的寿命和可靠性的风险。

发明内容

考虑到上述，提供了根据权利要求1和3的绝缘隔件、根据权利要求12的气体绝缘装置，以及根据权利要求13的方法。

根据第一方面，提供了一种用于气体绝缘装置的绝缘隔件。绝缘隔件包括绝缘盘和在绝缘盘的外周边的周围延伸且保持绝缘盘的支架。支架是环形的，其限定环件轴线且包括：

-基本垂直于环件轴线延伸的两个环件底表面；以及

-布置在两个环件底表面之间且面向环件轴线的环件内表面。

另外，环件内表面包括沿径向向内朝向环件轴线而指向的至少一个突出部，该至少一个突出部如此地成形，即，其将绝缘盘锁止在支架中而防止在平行于环件轴线的两个方向上的无意的运动(即当至少一个突出部是多个突出部时，这种锁止可由多个突出部而不仅仅是一个突出部的形状所引起)。

另外，包括至少一个突出部的环件内表面成形成使得对于环件内表面的任何点来说，存在沿着环件内表面从该点到两个环件底表面中的一个的路径，该路径远离环件轴线而单一地(monotonically)指向。路径可为：

-完全在包含环件轴线的截面平面内的直接路径，或者

-由沿周向具有预定长度的第一路径部分和随后的完全在包含环件轴线的截面平面内的第二路径部分组成的间接路径。

这里，预定长度的意思是第一路径部分具有对应于绕着环件轴线的预定的角度α的长度，角度α不依赖于在考虑之中的相应的点。环件轴线是环件的中心轴线。底表面一般为大致平的，但其可包含不均匀的部分，例如沿着底表面的槽道。

另外，以上叙述了路径远离环件轴线而单一地指向。这意味着对于路径的各个区段来说，距环件轴线的距离保持不变或增大，但是不减小(路径从在考虑之中的点朝相应的环件底表面而指向)，这里，用语“单一”必须区别于更加狭隘的用语“严格单一”：“远离轴线而单一地指向”因此包括这样的情况：在一些路径区段中，距环件轴线的距离是恒定的。甚至，整个路径可具有距环件轴线的恒定的距离(至少对于一些点来说，只要环件内表面具有突出部即可)。

因此，在直接路径的情况下，路径由完全在包含环件轴线的平面内延伸的轴向路径部分组成，且在两个环件底表面中相应的一个处终止。

在间接路径的情况下，路径由轴向正路径部分和随后的轴向路径部分组成，如上所述。轴线正路径部分始于相应的点处，且完全在垂直于环件轴线的平面内延伸。

在对于环件内表面的任何点存在直接路径的情况下，环件内表面的形状换句话说可描述成如下：在这种情况下，环件内表面的任何截面轮廓基本没有沿径向远离环件轴线而指向的任何内凹部。这里，截面轮廓指的是包含环件轴线的截面平面中的轮廓。依然换句话说，在这种情况下，截面轮廓的各个点具有沿着截面轮廓通往两个环件底表面中的至少一个的路径，该路径远离环件轴线而单一地指向。

在下文中，将对这个方面的一些实施例进行描述。

根据一些实施例，环件内表面如此地成形，即，使得将绝缘盘锁止在支架中而防止相对于环件轴线在至少一个周向上的无意的旋转运动，而且在实施例中，防止在两个周向上的无意的运动。特别地，支架可包括至少第一种类型的环件区段和第二种类型的环件区段，第一种类型的环件区段具有不同于第二种类型的环件区段的内区段表面(特别是截面表面轮廓)，例如具有额外的突出部或凹部。在实施例中，区段在第一种类型和第二种类型之间交替。

根据一些实施例，环件内表面通过支架内的正配合来保持绝缘盘，即以上描述的锁止是通过正配合进行的锁止。

根据一些实施例，布置在突出部和相应的底表面之间的相应的凹进部分使突出部与两个环件底表面中的各个隔开。这里，“凹进表面”意思是该表面比突出部的至少一部分离环件轴线更远。在实施例中，各个凹进部分至少部分是平的，平的部分平行于环件轴线。

根据一些实施例，突出部沿着环件段延伸，绕着环件轴线覆盖至少15°、至少30°、至少60°或甚至至少120°的角度。该段甚至可覆盖整个环件周边(360°)。

根据一些实施例，支架包括完全在绝缘盘的外周边的周围、在整个环件周边(360°)的周围延伸的单件式环件主体。特别地，支架可由单件式环件主体组成。

根据第二个方面，提供了一种气体绝缘装置，特别是气体绝缘形状装置，包括在第一方面中描述的绝缘隔件。

根据第三个方面，提供了一种制造用于气体绝缘装置的绝缘隔件的方法。该方法包括：

-提供限定环件轴线且具有面向环件轴线的环件内表面的环形支架，环件内表面包括沿径向向内朝向环件轴线而指向的至少一个突出部；

-将支架设置在铸模机的第一模腔中，从而形成第二模腔，第二模腔表面包括环件内表面；

-通过这样的方式来模制绝缘盘：通过使绝缘材料进入第二腔体中且通过使所述绝缘材料凝固，使得支架保持其中的绝缘盘，从而形成绝缘隔件；以及

-使绝缘隔件从铸模机中脱模出来。

在特定实施例中，方法进一步包括如任何其它上述方面或本申请中任何地方描述的那样来制造绝缘隔件。

根据从属权利要求、描述和附图，可与本文描述的实施例结合的另外的优点、特征、方面和细节是显而易见的。

附图说明

将在下面参照附图对细节进行描述，其中：

图1是根据第一实施例的绝缘隔件的一部分的截面侧视图；

图2是图1的放大部分；

图3是根据第二实施例的绝缘隔件的支架环件的透视图；

图4是根据第二实施例的、带有图3的支架环件中的绝缘盘的绝缘隔件的一部分的透视图；

图5是根据第二实施例的绝缘隔件的一部分的截面侧视图；

图6-8是根据第三、第四和第五实施例的绝缘隔件的支架环件的截面侧视图；

图9a，9b和10a，10b是根据第六和第七实施例的绝缘隔件的支架环件的截面侧视图；

图11是根据第八实施例的绝缘隔件的支架环件的一部分的透视图；

图12是图11的支架环件的俯视图；

图13是根据第九实施例的、具有贯穿通道的绝缘隔件的支架环件的一部分的透视图；

图14a至14c是相应的贯穿通道的截面侧视图；以及

图15是根据第十实施例的、具有贯穿通道的绝缘隔件的支架环件的一部分的透视图。

具体实施方式

现在将详细参照各种实施例，在各图中说明了各种实施例的一个或多个实例。各个实例借助于解释的方式提供，且不意味着作为限制。例如，说明或描述作为一个实施例的一部分的特征可用于任何其它实施例或者与其结合起来使用，以产生又一个实施例。所计划的是，本公开包括这些修改和变化。

在下文对附图的描述内，相同参考标号涉及相同或相似的构件。一般来说，仅描述了关于单独的实施例的差异。除非另有说明，对一个实施例中的一部分或方面的描述也适用于另一个实施例中的对应的部分或方面。

图1在截面侧视图中显示了气体绝缘开关设备1的一部分。至少在所示部分中，开关设备具有绕着圆柱体轴线的大致圆柱形的形状。严格来说，轴线位于图1之外，但是其方向在此处通过箭头21示意性地指出。开关设备的内部容积14填充有电介质气体，例如SF6。开关设备1还包括封罩10，该封罩10是气密性的，以便使绝缘气体保持在装置之内。封罩10由金属或其它导电材料制成，以便对外部进行屏蔽免于电磁场的影响。封罩一般是接地的。

开关设备1在内部还包括与封罩绝缘的一个高电压导体或多个高电压导体(未示出)。开关设备1还包括绝缘隔件2，本文中在下面将更加详细地描述该绝缘隔件2。绝缘隔件2的目的首先是要使内部容积14的不同的充气隔室彼此隔开，其次是要将装置容积14内部的导体或高电压导体保持在限定的位置上。

绝缘隔件2保持在封罩10的两个法兰12a和12b之间。绝缘隔件2具有大体上盘形的形状，其中，盘轴线为轴线21(即由箭头21所表示)。绝缘隔件2包括绝缘盘40和外支架20。

绝缘盘40具有在其中心区附近的至少一个开口(在图1中未显示)，以用于将(多个)高电压导体容纳在其中。绝缘盘40成形为圆盘，其中，轴线21作为其中心轴线。

支架20在绝缘盘40周围在周向上延伸，使得环件轴线与绝缘盘40的轴线21一致。支架20是单件式环件主体、该主体完全地在绝缘盘40的外周边的周围延伸。支架20以下面更加详细地描述的方式牢固地附连到绝缘盘40上。作为一般的方面，支架20包括导电材料，特别是金属。

支架20以及由此整个绝缘隔件2也在封罩10的两个法兰12a和12b之间附连到封罩10上。更详细地，支架20借助于螺纹件16固定到装置封罩10上，螺纹件16延伸通过上法兰12a、支架环件20以及下法兰12b。为此，在外支架20内以规则的角间距设置有螺纹件孔22，且在法兰12a和12b中对应的位置处设置有类似的孔。

使绝缘隔件由这两部件组成——由金属支架环件20包围的绝缘盘40——具有若干个优点：第一，可使内部件(此处为绝缘盘40)为绝缘性的(可能具有导电外片材或局部接地线，以便避免其上产生静电荷)，从而实现隔件的期望的绝缘效果。另外，可使外周缘部件(此处为支架20)为导电性的。这具有这样的优点：支架能够足够好地传送电流，使得气体绝缘开关设备封罩10可针对气体绝缘开关设备内的电荷、电流以及电磁场提供高效屏蔽。更一般地来说，外支架20可设计成匹配封罩10的属性，从而使得不引入热不均一或电不均一。

如上所述，绝缘隔件2的形状且尤其是其外支架20的形状应当仅具有较小的公差，一般比1mm小得多。如果公差太高，装置封罩10内就会有间隙风险，气体可通过该间隙泄漏，更重要地是会有表面不规则性的风险，这可在存在开关设备装置的高操作电压时产生电场、电荷或电流。将具有相当大的尺寸的绝缘隔件制造成这种高精度是困难的。这对于包括两部件(即绝缘盘40和外支架20)的绝缘隔件更是如此。必须稳定且精确地连结这些部件。

如可在图1中看到的那样，绝缘盘40由支架20的内环件表面30保持在外支架20内，内环件表面30通过正配合(positive fit)接触和固定绝缘盘40。因此，支架20的内表面30的形状对于保持绝缘盘40来说起重要作用。

在图2中更加清楚地显示了内表面30的形状，图2是图1的放大部分(并且因此同样为包含环件轴线21的截面平面中的截面)。如可在图2中看到的那样，环形外支架20具有上底表面26(在水平方向上延伸，即垂直于轴线21)、下底表面28(与上底表面26相对且平行)，以及布置在两个底表面26和28之间的上述环件内表面30。

环件内表面30的轮廓具有突出部36。突出部36具有平的中心部分(朝向环件轴线21向外突出得最远)和倾斜侧面34。另外，轮廓具有平的凹部部分32和33，部分32布置在上底表面26和突出部36之间，且下部平的凹进的表面33布置在下底表面28和突出部36之间。一般的方面是突出部36包括平行于环件轴线21的平的表面部分和相对于环件轴线21以一定斜交角倾斜的倾斜表面部分34中的至少一个。另外的一般的方面是环件内表面30包括平的凹进部分32，即相对于突出部凹进的部分，其中，凹进部分平行于环件轴线21。

突出部36允许稳定地保持绝缘盘40，从而将绝缘盘40锁止在外支架20中防止在平行于轴线21的方向(在图1和2中向上和向下)上的无意的运动。为了该目的，接触支架20的内表面30的绝缘盘40的外表面与内表面30相反地成形，其中，凹进部分对应于内表面的突出部36。这种相互相反的形状在支架20和绝缘盘40之间产生形状配合连接，从而锁止这些部件而防止在平行于轴线21的方向上的无意运动。

图1和2中所示的支架内表面36的轮廓没有任何内凹部(内凹部径向上远离环件轴线而指向，且在两侧上——在图2中的上部和下部——均被突出部包围。不认为通孔是凹部，因为通孔完全横穿支架，因此通孔不属于其内表面)。这个形状具有重要的优点：可通过永久型铸造(permanent-mold casting)工艺来制造支架20，例如压铸(die-casting)或冷铸(chill-casting)。也就是说，铸模可包括两个部件，一个是对应于例如支架20主体的上半部(即包括上底表面26的半部)的上模具部件，一个是对应于支架20主体的下部(包括下底表面28)的下模具部件。在铸造之后，可通过使上模具部件和下模具部件在环件轴线21的方向上彼此分开来从模具中取出支架。

如果内表面36具有内凹部，上述铸造过程将是不可行的。相反，将需要通过例如砂铸或其中模具部分被毁坏的一些其它工艺或者通过非常复杂的模具或使用一些后加工(例如铸后铣削)来形成这种内凹部。但是，这些工艺具有缺点(见上述背景技术的描述)。

备选地，图2的截面表面轮廓也可描述为如下：截面轮廓的各个点具有通往两个环件底表面中的至少一个的直接路径，该路径沿着截面轮廓延伸，其中，路径远离环件轴线而单一地指向。这里，例如对于图2的上半部中的任何点，这种路径从这个点朝向上底表面26而指向：这个路径跟随表面的仅一些平的部分和斜坡34(在路径方向上远离环件轴线21而指向)，因此该路径实际上远离环件轴线而单一地指向。类似地，对于图2的下半部中的任何点，这种路径从这个点朝向下底表面28而指向。

因此，在图2的表面轮廓中，可区别两种类型的点：上部类型的点(包括平的凹进部分32的点、上部倾斜侧面34的点以及突出部的平的部分36的点)具有如以上所描述的那样通往上底表面26的路径。下部类型的点具有通往下底表面28的路径。平的部分46的点属于两种类型。相应地，上部类型的点可由上铸模铸造，而下部类型的点可由下铸模铸造。然后，因为对应的路径远离环件轴线而单一地指向，所以可竖直向上地取走上模具，且可容易且无限制地竖直向下取走下模具。

在基于图1和2的实施例中，支架20的内表面30关于轴线21轴向对称。在此实施例中，需要例如通过粘合连续或通过另外的螺纹件锁止绝缘盘40而防止绕着轴线21的无意的旋转运动。

在基于图1和2的另外的实施例中，支架20的内表面30具有至少一个关于轴线21轴向地不对称的特征。这种特征可为外支架环件20的区段中或周向区段中(其中突出部36中断)的另外的突出部或凹部。这种轴向不对称的特征锁止绝缘盘40而防止绕着轴线21的无意旋转运动。一般的方面是内表面30包括沿着多个环件段中相应的一些延伸的多个突出部。

回头参照图1，对绝缘盘40进行更加详细的描述。绝缘盘40的厚度在轴线21的方向上是不均匀的。相反，绝缘盘40的厚度从厚度较高的径向内侧区域(在图1和2中未显示，绝缘盘40中设有用于高电压导体的开口)减小到厚度较低的径向中间部分。另外，绝缘盘40具有厚度再次较高的径向外侧部分(在图1中的法兰12a和12b之间的区域内)。

厚度更高的径向向外的部分对于将绝缘盘40稳定地保持就位是有用的：也就是说，盘外部部分且由此绝缘盘40由支架20的内表面30保持就位，如上文所描述的那样。另一方面，盘外部部分还被压在封罩10的法兰12a，12b之间。因此，与支架20的配合由于支架的突出部36的倾斜侧面34而进一步得到改进：因为这些倾斜侧面的原因，当支架20的内表面30由法兰12a，12b在轴向上压挤时，绝缘盘40还被压靠在内表面30上。因此，即便小间隙48会存在于绝缘体40和支架20之间(如图2所示且在下面进一步论述的那样)，当插入气体绝缘开关设备1中时，两个部件保持稳固地抵靠彼此。

另外，厚度更高的径向外侧部分对于在GIS封罩的内部和外部之间而且在由绝缘隔件2隔开的两个相邻的GIS区段之间提供气密密封来说也是有用的。为了进一步加强密封，将两个密封O形圈(在图1中未显示)插入密封环件凹槽42中，该密封环件凹槽42在绝缘盘40的外部分处在两侧在周向上延伸。

因此，作为一般的方面，绝缘盘40的至少一部分——优选径向外侧部分——在轴向方向上比支架环件20更厚。

在下文中，描述了制造图1和2所示的绝缘隔件2的方法。首先，通过永久模铸工艺来制造环件支架20。如上所述，由于支架内表面30的有利形状的原因，这种工艺对于包括两个模具部件的模具是可行的。

然后，对绝缘盘40进行模制。本文中，将环件20用作模腔的一部分。为此，支架20定位在铸模机的第一模腔中，从而形成第二模腔。第二模腔对应于绝缘盘40的未来形状。其表面包括作为限定绝缘盘40的外周表面的模腔表面的环件内表面30。然后，通过模制工艺在第二腔体制造绝缘盘40。对于此方法，绝缘盘，在模制刚结束之后，绝缘盘由支架20保持和锁止在正确的位置上。在模制之后，制造了绝缘隔件2，且可从铸模机中取出绝缘隔件2。

为了在第二模腔中模制绝缘盘40，通过第二模腔的至少一个模具入口开口将模制物质(例如电介质树脂)引入第二模腔中。特别地，至少一个模具入口开口可布置在支架环件的内表面处。在此布置的情况下，至少一个贯穿通道形成于支架中，所以贯穿通道的端部就是支架环件的内表面处的模具入口开口。可在支架环件的铸造期间，通过例如将可动体插入第一模腔中来形成贯穿通道，可动体的形状对应于贯穿通道的相反的形状。在模制支架之后，然后可从支架中移除可动体，从而留下贯穿通道。或者，可在模制之后，通过对支架钻通孔来形成贯穿通道。如果将贯穿通道提供为环件上底座或环件下底座的凹部，贯穿通道的形状就可由第一模制形状限定。

然后通过至少一个贯穿通道使绝缘材料进入第二腔体中，以便于模制绝缘盘。参照图13至15在下面对具有这种贯穿通道的支架进行了进一步的详细的描述。在绝缘盘的模制期间，确保模具可在模腔内自由流动，不受腔体内的任何气体的阻碍。为此，在模制之前和/或在模制期间从模腔中移除气体。

为了在模制之前移除气体，可将腔体放入抽空或真空环件境中，例如在高压釜中。而且，例如可通过经由贯穿通道泵送出气体来在模制之前仅从模腔中移除空气。

或者或另外，可行的是确保被模具转移的气体能够在模制期间例如通过在第二模腔中提供的至少一个气体出口开口离开模腔。可第二模腔处尤其是在处于竖直的顶部位置上的部分处提供这种气体出口开口。特别地，可将气体出口开口提供为贯穿支架环件的贯穿通道的端部。由于具有这些出口开口，可行的是通过注射模塑法注射模具，而不会有保留在模具内的加压气体的问题。一些绝缘材料可在模制之后留在通道中，使得通道在完工的环件中至少部分地填充有绝缘材料。

贯穿通道允许沿径向注射绝缘模具。这允许绝缘盘的外盘部分特别地没有不规则性，且因此允许具有优良的属性，即使是在强磁场处。

第一模腔包括相对于彼此可动地布置的两部分(即两部分中的至少一个可相对另一个运动)。运动是在闭合状态(用于模制，即第一模腔界定在闭合状态中)和打开状态(用于例如取出模制产品)之间进行的。可选地，随后有另外的步骤，例如对绝缘盘40提供弱导电性表面。

可用例如电介质树脂模制绝缘盘40。在这种情况下，绝缘盘40在模制过程中一般会沿轴向和径向方向两者收缩一点。由于绝缘盘40沿径向方向的扩张大于沿轴向方向的扩张，所以绝缘盘40一般沿径向方向收缩得更多。因此，在支架环件20和绝缘盘40(见图2)之间产生小间隙48。在突出部36的侧部处的倾斜表面34仍然允许支架20和绝缘盘40之间的良好锁止：由于这些倾斜表面34，这些部分即使是在绝缘盘40沿轴向和径向两者收缩时也可仍然保持接触。另外，即使倾斜表面34的区域中仍有小间隙，倾斜表面34也允许绝缘盘40沿径向压靠在支架20上，从而确保它们之间的稳固接触。

在下文中，描述了另外的实施例。图3至5显示了根据第二个实施例的绝缘隔件的不同视图。其中，图3是其环形外支架30的透视图。这个支架20对应于图1和2的实施例的支架20，不同的是支架20的内表面30的形状不同，这将在下面进行描述。

图3所示的外支架20的内表面30具有凹进部分32以及突出部36a和36b。突出部36a邻近上底表面26，且突出部36b邻近下底表面28(见图5)。各个突出部36a，36b绕着各个突出部36a，36b的轴线21沿着环件20的相应的周向区段而布置。在图3的支架中存在八个这种区段，各个区段绕着环件轴线21覆盖大致相同的角度，该角度为45°(环件的整个360°的1/8)。一般的方面是内表面30具有至少4个区段，或至少6个区段，或至少8个区段。进一步一般的方面是内表面30具有最多20个区段，或最多12个区段。进一步一般的方面是突出部沿着环件段延伸，绕着环件轴线覆盖至少15°的角度、至少30°的角度、至少60°的角度或者甚至120°的角度。环件段甚至可覆盖整个环件周边(360°)。具有突出部36a的区段和具有突出部36b的区段沿着支架的环件周边以交替的顺序布置。另外，区段不交迭，从而使得没有将具有突出部36a，36b两者的截面(在包含环件轴线21的平面中)。

图4显示了具有图3的外支架20的绝缘隔件2和插入其中的绝缘盘40的细节。绝缘盘40再次具有与外支架20的内表面30相反的形状配合(这是一般的方面)的外表面。因此，绝缘盘40的外表面具有凹部部分，在此处外支架20的内表面具有突出部36b，且绝缘盘40的外表面以别的方式向外延伸，以与支架的凹进部分32接触。特别地，绝缘盘40还具有延伸到沿周向在相同类型的两个突出部36a之间的支架环件20的上底表面26的沿径向向外的部分。同样，绝缘盘40还具有延伸到下底表面的外部部分。

图5以截面侧视图更加详细地显示了图3和4的绝缘隔件2，特别是在支架20和绝缘盘40之间的绝缘隔件2的接口。该视图对应于图2的视图，对相同部件给定了相同的参考标号。这里在图5中，支架的内表面30的轮廓不同于图2所示的轮廓：在图5的轮廓中，突出部36b不是竖直地布置在支架的内表面30的中间，而是相反布置在内表面30的一侧处，即在邻近下底表面28的侧部处。

因此，突出部36b防止仅在运动在图5是向下的时候沿轴向方向的无意运动而锁止绝缘盘40，但是突出部36b不防止绝缘盘40相对于支架环件20沿向上方向的无意运动而进行锁止。尽管如此，图3所示的表面30也具有与图5的突出部36b相对地布置(即布置在邻近上底表面26的侧部处)的突出部36a，并且由此防止在轴向向上方向上的无意运动(也见图4)而锁止绝缘盘40。总体上，突出部36a和36b因此沿向上方向和向下方向两者提供锁止。

这里，图5的整个表面轮廓由上部类型的点组成，且因此可由上模具(见图2的描述)铸造成。同样，在具有突出部36a的环件区段中，整个内表面30轮廓由下部类型的点组成，且因此可由下模具铸造成。因此，可行的是通过永久模铸过程用两个模具铸造图3至5的支架环件20，如以上针对第一个实施例所描述的那样。

在图3至5的实施例中，具有突出部36a和36b的区段直接布置在彼此附近，它们之间基本上没有间隙。在备选实施例中(未显示)，在突出部36a和36b中的至少一些之间存在沿周向的小间隙。所以，一般来说，可存在另外的间隙，即平的区段，其中内表面仅由至少一些突出部之间的凹进部分32组成；或者不存在这种另外的间隙(如在图3中的那样)。

回头参照图3，在上底表面26中显示了周向凹槽24，沿着凹槽24布置螺纹件孔22。类似的凹槽也存在于下底表面中。这个凹槽24也可存在于本文所描述的其它实施例的支架环件中。

图6、7和8在对应于图2的那些的相应的截面图中显示了根据另外的实施例的支架环件的另外的内表面30轮廓。这些实施例对应于图2的实施例，除了下面提到的差异之外。图6的实施例缺乏突出部36的平的中心部分。因此，图6的突出部36仅包括倾斜侧面，但是基本上没有将平行于轴线21的平的部分。在图7的实施例中，突出部36不具有平的中心部分。另外，突出部36的侧面是弯曲的，从而实现了突出部36和凹进部分32之间的平滑过渡。另外，在图8的实施例中，突出部36具有凸出的半圆形形状。

图9a和b以及10a和b显示了对应于图3至5所示的实施例的实施例，除了以下提到的差异。类似于那些实施例，内部支架表面30也在图9和10中被分成两种类型的区段，分别地，一种类型的区段具有图9a或图10a的相应的截面，而另一种类型的区段具有图9b或10b的截面轮廓。

图9a所示的轮廓不同于图5所示的轮廓，因为突出部36b在截面轮廓中仅具有与轴线21形成在0°和90°之间的角度的倾斜侧面36b，该角度优选为在10°和80°之间(不包括这些端值)。倾斜侧面36b是平的，但是可能也是弯曲的，例如像图7或8中的侧面的上半部一样。图9a的轮廓防止相对于支架环件的无意向下运动而锁止绝缘盘(见图5的描述)。沿向上方向的锁止由其它周向区段的轮廓提供。这种轮廓在图9b中有所显示，突出部36a邻近上底表面26，而平的凹部部分32邻近下底表面28。图9a和9b示出了一般的方面，即不同区段的截面轮廓可绕着垂直于环件轴线的中心平面彼此镜像对称。

图10a和10b显示了非常类似于图9a和b的轮廓的轮廓，不同的是，除了倾斜侧面34之外，突出部36a和36b还包括分别邻近下底表面或上底表面的平的突出部部分。

图11是根据第八个实施例的绝缘隔件的支架20的一部分的透视图，且图12是图11的支架20的俯视图。这个实施例仅在支架的内表面30的形状(并且因此，由于在绝缘环件的外周边处的相反地成形的轮廓)方面与其它实施例不同。

如可在图11中看到的那样，内表面30具有(沿着周边的长度l1或角度a1的)无突出部的区段和(沿着周边的长度l2或角度a2的)加倍突出部的区段。无突出部的区段具有平行于环件轴线21的平的截面轮廓。加倍突出部的区段具有邻近支架的上底表面26的上突出部36a，以及邻近支架的下底表面28的下突出部36b。显示了突出部36a和36b具有阶梯状截面轮廓，但是它们实际上可具有任何轮廓，例如图1至10所示的突出部的轮廓。

可通过永久模铸来制造图11的支架，例如如下：提供第一模具和第二模具。第一模具具有与无突出部的区段相反的内侧环件件模具表面，而第二模具具有与加倍突出部的区段相反的内侧环件件模具表面。当支架环件已经铸造好时，通过首先沿例如向上方向移除第一模具来使支架环件脱模。这是可行的，因为无突出部的区段不具有内凹部。然后，支架绕着环件轴线21相对于第二模具转动，从而从第二模具中移除加倍突出部的区段。然后，可沿轴向方向从第二模具中移除支架20。

由于内表面30的下列特性，以上永久模制制造是可行的：对于环件内表面30的任何点，存在沿着环件内表面从这一点到上部环件底表面26或到下部环件底表面的路径，该路径远离环件轴线21而单一地定下。另外，路径是直接路径或间接路径。这里“直接路径”意思是路径完全在包含环件轴线21的截面平面内。“间接路径”意思是由沿周向具有预定长度l的第一路径部分(或者同等地，绕着环件轴线21的预定的角长度a)和随后的完全在包含环件轴线的截面平面内的第二路径部分组成的路径。这里，“预定长度”意思是长度不依赖于所选点。

在图11的实施例中，无突出部的区段的点37具有直接路径，例如图11所示的直接路径38。另外，加倍突出部的区段的点37具有间接路径。这里，间接路径由沿周向的第一路径部分38a(其离开加倍突出部的区段)和随后的第二路径部分38b(其对应于无突出部的区段内的直接路径)组成。这里，预定长度l必须大于加倍突出部的区段的长度l2，l≥l2，因为否则(如果l＜l2)，就对于其中的任何点，间接路径部分38a都不会离开加倍突出部的区段。由于相似的原因，l1≥l。因此，在图11的内表面30中，图11的内表面30的以上限定的特性意味着l1≥l2(或者同等地，如果α1≥α2)。

图13是根据第九个实施例的绝缘隔件的支架环件的一部分的透视图。除了图11所示的元件之外，图13的支架环件具有贯穿通道50。贯穿通道50是通孔，且在环件内表面处具有端部，该端部是模具入口开口。这个模具入口开口可用来铸造模具，如以上进一步所描述的那样。

图14a和14b显示了根据两个相应的变型的贯穿通道50(在包括环件轴线的截面平面中)的可能的截面侧视图。在图14a的变型中，贯穿通道50从环件内表面到环件外表面贯穿环件。贯穿通道具有基本上垂直于环件轴线的通道轴线52。在图14b的变型中，贯穿通道50从环件内表面延伸到上底表面26(见图13)。在此变型中，贯穿通道具有相对于环件轴线倾斜的通道轴线52。贯穿通道50也可按别的方式从环件内表面延伸到下底表面。

图13进一步显示了可选的贯穿通道51，其类似于贯穿通道50那样成形，且还在环件内表面处终止，但是贯穿通道51在环件内表面处的端部是气体出口开口。如以上进一步所描述的那样，气体出口开口允许气体在模制期间离开第二腔体。虽然通道50和51在图13中尺寸相等且形状相同，但是它们可为不同的，例如通道51比通道50具有更小的通道截面。

在实施例中，可沿着支架环件20的内表面沿周向布置多个贯穿通道50(模具入口开口)，而且可选地，还可沿着支架环件20的内表面沿周向布置多个贯穿通道51(气体出口开口)。可按周向交替的顺序布置通道50和51。

或者，可在环件的一侧处提供仅一个通道或贯穿通道51(气体出口开口)。在模制期间，第二腔体可保持指向，从而使得气体出口开口在第二腔体的竖直顶部位置上。这有利于气体从第二腔体中离开。

图14c和15示出了提供贯穿通道的另外的可能性(可应用于模具入口通道和/或可选的气体出口通道两者)。也就是说，不是如图13所示的通孔，而是可将贯穿通道提供为环件上底座26处的凹部。通道可具有任何通道截面，例如方形截面(如在通道54中)或弯曲截面(如在通道55中)。图14c显示了通道54的截面图。可存在两种类型的通道54和55，或者可存在仅一种类型的通道54或55。可将通道54和55中任何一个分别提供为模具进口和/或气体出口通道。可在支架中提供不同类型的通道50，54，55。显示了图13和15中的贯穿通道具有根据图11的实施例的支架20。这些贯穿通道也可按另的方式设有本文所描述的任何其它支架。

虽然前述内容涉及实施例，但是可在不偏离权利要求书确定的基本范围的情况下想出其它和另外的实施例。例如，虽然前述描述已经集中在气体绝缘开关设备尤其是高电压开关设备的情况上，但是前述描述也适于其它气体绝缘装置。

Claims (17)

1.一种用于气体绝缘装置(1)的绝缘隔件(2)，包括绝缘盘(40)和在所述绝缘盘(40)的外周边的周围延伸且保持所述绝缘盘(40)的支架(20)，其中：

所述支架(20)是环形的，所述支架(20)限定环件轴线(21)且包括：

-基本垂直于所述环件轴线(21)延伸的两个环件底表面(26，28)；以及

-布置在所述两个环件底表面(26，28)之间且面向所述环件轴线(21)的环件内表面(30)，其中

所述环件内表面(30)包括径向上向内朝向所述环件轴线(21)而指向的至少一个突出部(36，36a，36b)，所述至少一个突出部如此地成形，即，使得其将所述绝缘盘(40)锁止在所述支架(20)中而防止在平行于所述环件轴线(21)的两个方向上的无意运动，并且其中

包括所述突出部(36，36a，36b)的所述环件内表面(30)如此地成形，即，使得对于所述环件内表面的任何点(37)，存在沿着所述环件内表面从所述点(37)到所述两个环件底表面(26，28)中的一个的路径(38)，所述路径远离所述环件轴线(21)而单一地指向，且所述路径是

-完全在包含所述环件轴线(21)的截面平面内的直接路径，或者

-间接路径，所述间接路径包括在周向上具有预定长度的第一路径部分(38a)，其后为完全在包含所述环件轴线(21)的截面平面内的第二路径部分(38b)，

并且其中，所述环件内表面(30)如此地成形，即，将所述绝缘盘(40)锁止在所述支架(20)中而防止相对于所述环件轴线(21)在至少一个周向上的无意的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的绝缘隔件，其特征在于，对于所述环件内表面的任何点(37)，所述路径是直接路径。

3.一种用于气体绝缘装置(1)的绝缘隔件(2)，包括绝缘盘(40)和在所述绝缘盘(40)的外周边的周围延伸且保持所述绝缘盘(40)的支架(20)，其中：

所述支架(20)是环形的，所述支架(20)限定环件轴线(21)且包括：

-基本垂直于所述环件轴线(21)而延伸的两个环件底表面(26，28)；以及

-布置在所述两个环件底表面(26，28)之间且面向所述环件轴线(21)的环件内表面(30)，其中

所述环件内表面(30)包括径向上向内朝向所述环件轴线(21)而指向的至少一个突出部(36，36a，36b)，所述至少一个突出部如此地成形，即，使得其将所述绝缘盘(40)锁止在所述支架(20)中而防止在平行于所述环件轴线的两个方向上的无意的运动，

并且其中，包括所述突出部(36，36a，36b)的所述环件内表面(30)如此地成形，即，使得所述环件内表面(30)的任何截面轮廓基本上没有径向上远离所述环件轴线而指向的任何内凹部，

并且其中，所述环件内表面(30)如此地成形，即，将所述绝缘盘(40)锁止在所述支架(20)中而防止相对于所述环件轴线(21)在至少一个周向上的无意的旋转运动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘隔件，其特征在于，所述环件内表面(30)如此地成形，即，将所述绝缘盘(40)锁止在所述支架中而防止在两个周向上的无意的旋转运动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘隔件，其特征在于，所述绝缘盘(40)具有邻近所述支架内表面(30)且基本上成形为所述支架内表面(30)相反物的外表面，并且其中，在实施例中，所述环件内表面(30)通过正配合来保持所述绝缘盘(40)在所述支架(20)内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘隔件，其特征在于，所述突出部与所述两个环件底表面(26，28)中的各个通过布置在所述突出部和相应的底表面(26，28)之间的相应的凹进的表面部分而分开。

7.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘隔件，其特征在于，所述突出部沿着绕着所述环件轴线(21)覆盖至少30°的角度的环件段延伸。

8.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘隔件，其特征在于，所述支架(20)包括完全在所述绝缘盘(40)的外周边的周围延伸的单件式环件主体。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的绝缘隔件，其特征在于，所述突出部(36a，36b)在轴向方向上邻近所述两个环件底表面(26，28)中的一个。

10.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘隔件，其特征在于，所述气体绝缘装置是气体绝缘开关设备，例如高电压开关设备。

11.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘隔件，其特征在于，所述支架包括在所述环件内表面处终止的至少一个贯穿通道(50，51)。

12.一种气体绝缘装置(1)，特别是气体绝缘开关设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的绝缘隔件(2)。

13.一种制造用于气体绝缘装置(1)的绝缘隔件(2)的方法，所述方法包括：

-提供限定环件轴线且具有面向所述环件轴线的环件内表面(30)的环形支架(20)，所述环件内表面(30)包括径向上向内朝向所述环件轴线(21)而指向的至少一个突出部；

-将所述支架(20)定位在铸模机的第一模腔中，从而形成第二模腔，第二模腔表面包括所述环件内表面(30)；

-通过这样的方式来模制绝缘盘(40)：使绝缘材料进入第二腔体中，且使所述绝缘材料凝固，从而使得所述支架(20)在其中保持所述绝缘盘(40)，从而形成所述绝缘隔件(2)；以及

-将所述绝缘隔件(2)从所述铸模机中脱模。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，提供所述支架(20)包括对所述支架(20)进行永久型铸造，例如对所述支架(20)进行压铸和冷铸。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，第一模腔包括至少一个第一模具部件和至少一个第二模具部件，并且其中，为了脱模，使所述至少一个第二模具部件相对于所述至少一个第一模具部件闭合状态运动到打开状态，在所述闭合状态中限定所述第一模腔。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括形成在所述支架(20)中在所述环件内表面(20)处终止的至少一个贯穿通道(50)，其中，使绝缘材料进入所述第二腔体中包括通过所述至少一个贯穿通道(50)使所述绝缘材料进入所述第二腔体中。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘隔件是根据权利要求1至10中任一项所述的绝缘隔件。

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