CN103765712A - 用于高电压气体绝缘式开关装置的绝缘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于气体绝缘式装置的绝缘器(1)。绝缘器(1)包括注射模制式绝缘盘(2)和导体(3)。绝缘盘(2)包括中心开口(4)，中心开口(4)被内部突边(5)包围，导体(3)以贴合配合的方式布置在内部突边(5)的内部。

Description

用于高电压气体绝缘式开关装置的绝缘器

技术领域

本发明的各方面涉及用于气体绝缘式装置的绝缘器，特别地，涉及包括包围高电压导体的绝缘盘的绝缘器。另外的方面涉及包括这种绝缘器的气体绝缘式装置。另外的方面涉及制造这种绝缘器的方法。

背景技术

气体绝缘式开关装置(GIS)容纳高电压导体，诸如被施用高电压的铅导体。为了使高电压导体与其它构件和外部屏蔽和绝缘开，这种设备包括填充有绝缘气体(一般是介电气体，诸如SF6)的接地金属封罩。

为了使高电压导体稳固地固定在装置容积的内部，使其处于足够远离接地封罩(诸如)以避免介电击穿的位置，在GIS封罩的内部提供绝缘器。绝缘器在其外部边缘处固定到封罩上，并且绝缘器具有用于容纳高电压导体的中心开口。间隔件的主要部分是绝缘盘，在其中心处有开口。一些间隔件可具有附连到绝缘盘的外周边上的金属电枢环。电枢环可具有附连器件，诸如螺纹孔，附连器件允许绝缘盘稳固地附连到GIS封罩上。

长时间以来，为了制造GIS中的绝缘器，已经使用填充有氧化铝的环氧树脂作为基本材料。环氧树脂是具有良好的电绝缘属性和机械强度的材料，但也有缺点。环氧树脂在环境上不友好，而且制造过程(模制)复杂、耗时，而且因此成本也较高。环氧树脂绝缘器的额外的缺点是材料固有的脆弱性。如果加载得太高，这个脆弱性可导致不合需要的突然失效，并且因此需要密切控制，以确保恰当的部件功能。制造过程复杂，但生产稳定对于良好的部件品质是至关重要的。

EP2273641以ABB技术公司( ABB Technology AG)的名义提交且在2011年1月公布。它公开了一种用于气体绝缘式装置的间隔件。间隔件包括绝缘盘和围绕绝缘盘的外周缘延伸的电枢，并且预见了电枢固定绝缘盘。为了制造间隔件，将电枢定位在模制机的第一模制腔体中，使得形成第二模制腔体。使绝缘材料进入第二腔体中，然后使绝缘材料固化，使得电枢将绝缘盘固定在其中，从而形成绝缘器。绝缘器的电枢环可具有贯通通道(参见[0056]和图13)，贯通通道沿径向方向延伸穿过环，并且用来铸造模具。

JP2006340557A以三菱电气公司(Mitsubishi Electric Corp.)的名义提交且在2006年12月公布。它涉及由注射模制式绝缘器组成的盘形部件。配合在环形凹槽中的O形圈阻止绝缘气体泄漏。可阻止O形圈在组装装备时掉落，因为O形圈配合在围绕盘形部件的中心轴线形成的环形凹槽中。

JP2004104897A以富士电气控股有限公司(Fuji Electronic Holding Ltd.)的名称提交，并且它涉及使用可容易地再循环的热塑性树脂制造用于气体绝缘式电力设备的间隔件。沿导体的轴向方向将间隔件的绝缘本体分成多个层。使用热塑性树脂来形成各个层，并且一体地组合分开的本体。通过分开绝缘本体，可使各个分开的本体的厚度减小，从而使得能够用热塑性树脂来注射模制各个分开的本体。使层组合成处于空心壳状况，并且通过粘合、配合或熔合来部分地或全部连结层，从而获得所需机械强度和绝缘强度。这个解决方案的一个缺点在于，绝缘器往往包括对电场有影响的夹杂物。另一个缺点是产品制造困难。

US4458100授权给Westinghouse电气公司(Westinghouse Electric Corp.)且在1984年公布。它涉及一种气体绝缘式传输线，该传输线具有用于将内部导体同心地支承在外部鞘内的绝缘器。使用普通绝缘器将内部高电压导体支承在外部导体内。选择与对内部导体选择的金属具有相似的膨胀系数的材料(诸如环氧树脂)，以便最大程度地降低在绝缘器与导体相遇的关键接口处形成空隙的可能性。

US4263476授权给电力科学研究院(Electric Power Research Institute)且在1979年公布。它涉及一种具有单个绝缘器结构的注射模制式绝缘器，它在伸长的柔性气体绝缘式电缆中使用。绝缘器由两个半部组成，半部闭锁在一起，并且通过注射模制过程用任何适当的塑料材料制成。该专利描述了该绝缘器将优选地在用于高电压传输系统(处于高电压(345000伏)，具有较低的频率(60赫兹))的柔性气体绝缘电缆中使用。电缆的中心导体由绝缘器支承在外部波纹状壳体内。壳体填充有处于正压(例如，两至三个大气压)的电负性气体，诸如SF6。

FE2062268以Areva SA.的名义提交且在2008年3月公布。它涉及一种用于高电压或中等电压装置的绝缘支承件。绝缘支承件基于绝缘聚合物材料，它在其一端处至少包括包含复合材料的区，复合材料包括由带有导电填料的绝缘聚合物材料制成的基质，导电填料是可能封装矿物填料的聚合物填料。

US7795541B授权给Areva SA.。它首先在2006年公布，并且涉及用于中等电压或高电压电力装备的绝缘装置，绝缘装置在封罩的内部呈盘形，它用作的电导体的支承件。盘由热塑性聚酯制成。可使用传统加工工具用厚板开始制造盘，并且可对盘提供特定组件，例如为了有利于组装或连接支承在盘上的导体。

发明内容

本发明涉及用于例如在开关装置(诸如气体绝缘式装置)中进行电绝缘的绝缘器，其中，绝缘器包括注射模制式绝缘盘和导体。绝缘盘包括中心开口，中心开口被内部突边(bead)包围，导体以贴合配合的方式，相应地以挤压配合方式布置在内部突边的内部。

绝缘器由热塑性材料制成，这克服了现有技术中固有的缺点。优选使用的热塑性材料具有易延展的性质，并且因此较不容易失效。至少绝缘盘是通过注射模制制造的，注射模制提供以下优点：循环时间缩短，自动化程度提高，以及材料准备没那么复杂。但是，壁厚可能受到限制，例如小于10 mm。

绝缘盘可包括用以提高刚度和耐用性的结构构件，诸如肋或其它加强器件。如果需要，可通过多阶段注射模制过程来建立绝缘盘，在此过程中，结构部件和/或不同的材料一体地组合而形成绝缘盘或绝热盘的一部分。

绝缘器的优选实施例包括绝缘盘和导体，通过注射模制用第一材料制造绝缘盘。不应将用语“第一材料”狭窄地理解成它由单种材料构成，诸如例如PET，而是应宽泛地理解成它可为材料合成物。但是，下面将在本公开中更详细地解释。绝缘盘包括中心开口，中心开口被内部突边包围，而且如果合适，绝缘盘包括包围绝缘盘的外部突边。导体以贴合配合(挤压配合)的方式布置在内部突边的内部。可通过至少一个固定器件来相对于绝缘盘定位导体，导体以贴合配合的方式，相应地以挤压配合方式布置在固定器件中。固定器件可为以下固定器件组成的组中的至少一个：周向固定肋、至少三个轴向固定肋、提供用于限制导体相对于绝缘器本体在一个方向上沿轴向移动的机械止动的台肩、螺纹。固定器件可一体地连接到绝缘盘上，或者用作独立元件。导体可至少部分地与绝缘盘的内部突边相距一间隙。间隙可至少部分地填充有第二材料，从而形成过渡器件。导体可包括布置在导体内的至少一个分配通道，在将导体安装到绝缘盘的开口的内部之后，可通过该分配通道注射用于形成过渡器件的第二材料。过渡器件可贴合地配合到绝缘盘和/或导体上。内部突边和/或外部突边可由多个肋支撑，肋布置在第一侧表面和第二侧表面中的至少一个上，从而形成肋结构。肋的厚度可相对于壁的厚度改变最多20%。至少一个交叉端口可在两个肋之间沿绝缘盘的轴向方向延伸，以交换绝缘气体。肋可使内部突边和外部突边互连。肋可布置成相对于绝缘盘的壁交替，以改进机械刚度，以及局部地减少壁厚。至少一个场控制元件可嵌在绝缘盘中。例如通过将至少一个密封件注射模制到绝缘盘上，可将至少一个密封件连结到绝缘盘上。过渡器件可包括用于用作场控制元件的传导性材料。

用于制造绝缘盘的模具大体包括：第一模具半部、沿着分离面与第一模具半部对接的第二模具半部、对应于绝缘盘的至少一个腔体，腔体被第一和第二模具半部包围。模具可进一步包括：至少一个转接器，转接器适合在注射模制绝缘盘的期间接收和临时固定导体；布置在第一模具半部处的至少一个注射喷嘴，注射喷嘴布置成直接或间接地排到至少一个腔体中。取决于绝缘器的应用领域和设计，使用至少两个不同的注射喷嘴来注射材料是可行的。注射模具可包括至少一个转接器，转接器可形成一个模具半部的一部分。至少一个转接器可具有大体圆柱形的形状。至少一个转接器可包括用以临时接收和固定导体的夹持器件。至少一个转接器可布置成可独立于模具半部的移动而移位。至少一个转接器可布置成可克服弹簧力而移位。如果独立于导体而制造绝缘盘，则使用后来被导体取代的模造物是可行的。将模造物置于模具中，而非转接器中。如果需要，形成绝缘盘的内部的区域可完全结合在模具中。注射模具可包括至少一个排出器。排出器优选布置在第二模具半部处，以从注射模具中排出绝缘器。至少一个排出器可布置在绝缘盘的外缘边的区域中，并且对绝缘盘的外缘边起作用。备选地或另外，至少一个排出器可布置在绝缘盘的导体的区域中，并且对绝缘盘的导体起作用。另外的排出器可布置在它们之间。

至少一个注射喷嘴可在绝缘盘的外缘边的区域中排到腔体中。此外，备选地或另外，至少一个注射喷嘴可通过布置在导体和/或另一个模具部件中的至少一个通道而排到腔体中。备选地或另外，至少一个注射喷嘴可通过设计成用作片门的至少一个间隙而排到腔体中。至少一个间隙可互连到室中，材料首先排到该室中。至少一个间隙可在周向方向上具有不同的几何构造，和/或具有几个节段。

在优选实施例中，通过相对于绝缘盘布置在周向位置处的至少一个第一分配通道来注射材料。分配通道至少部分地包围绝缘盘。如果合适，分配通道可分成几个节段。

用于制造上面描述的绝缘盘的方法大体包括以下方法步骤：

a. 提供注射模具，注射模具具有：

　　i. 第一模具半部；

　　ii. 沿着分离面与第一模具半部对接的第二模具半部；

　　iii. 对应于绝缘器的腔体，其被第一和第二模具半部包围；

　　iv. 布置在第一模具半部处的至少一个注射喷嘴，其适合将液化材料直接或间接地排到腔体中；

b. 通过使第一模具半部相对于第二模具半部移动直到腔体闭合，来闭合模具；

c. 通过至少一个注射喷嘴注射液化材料；

d. 通过使第一模具半部(16)相对于第二模具半部(17)移动来打开模具；以及

e. 从模具腔体(17)中移除绝缘器。

如果需要，可行的是在模具中提供至少一个转接器，转接器适合在注射模制绝缘盘的期间接收和临时固定导体。在这种情况下，在将液化材料注射到腔体中之前，通过使第一模具半部相对于第二模具半部沿第一方向移动来打开模具。然后，将导体附连到至少一个转接器上，并且后续闭合模具。

模具的至少一部分可布置成可移动，以减小腔体的容积，并且从而在注射液化材料之后和/或在注射期间，压缩腔体中的材料。通过这个压缩步骤，可改进绝缘盘的表面的品质。可通过使模具半部从第一位置相对地移动到第二闭合位置来执行压缩步骤。备选地或另外，可将至少一个模具半部的至少一个节段设计成可独立于模具半部的移动而移动。例如，对于压缩步骤，外部突边的区域中的环状节段可布置成可移动。因而在绝缘盘的功能关键区域中避免有分离线是可行的。

注射压缩模制过程可进一步增加注射模制过程的优点，尤其是通过在压缩步骤期间使压力均匀地分布在模具腔体中来帮助减小部件中的残余应力。这个有利的压力分布还将产生优良的表面品质-当与镜面抛光式模具腔体表面结合起来使用时。绝缘器表面的表面粗糙度尽可能低的另一个优点在于，与粗糙度较高的绝缘器表面相比，电场在绝缘器表面处局部不那么强烈。在下文，用语表面粗糙度要理解为表面品质，即，实际表面相对于其理想形式的竖向偏差量。这些偏差大体与本体的表面上的波峰/波谷的大小和数量有关。如果这些偏差大，则表面粗糙；如果它们小，则表面光滑。表面粗糙度值越低，则一旦绝缘盘处于高电压气体绝缘式装置的运行状态中，电场就在局部不那么强烈。这个关于注射压缩模制产生的作用和优点的解释不限于这个特定实施例，而是同样适用于本申请中公开的所有其余实施例。

如果合适，启动至少一个排出器，以使绝缘器从注射模具中排出。若干注射喷嘴可围绕模具的中心布置成至少一个同心排或至少一个组。若干注射喷嘴可同时或按顺序启动，例如其中至少两个注射喷嘴在不同时间启动，以获得均匀的材料分布。可对导体的外表面进行表面处理，以及/或者用涂层材料涂履导体的外表面，以提高注射模制到外表面上的材料的粘合性。

在实施例中，第一材料是以下材料组成的组中的至少一个：聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯)、聚酰胺(PA)、聚砜(例如PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、酚醛(PE)、不饱和聚酯(UP)、聚亚安酯(PUR和PU)。第一材料可包括以下填料材料组成的组中的至少一个填料材料：聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈、聚亚安酯、聚亚烃基对羟基苯甲酸盐(polyalkylene paraoxybenzoate)、苯酚型、羊毛、丝绸、棉花、人造丝、醋酸纤维素、亚麻、苎麻、黄麻、芳族聚酸胺纤维、玻璃、海泡石、钛酸钾、陶瓷、氧化铝、硅酸钙、矿毛绝缘纤维。第二材料可为以下材料组中的至少一个：热塑性弹性体(TPE)、热塑性聚亚安酯(TPU)、环氧树脂或聚亚安酯(PUR或PU)。第三材料可填充在由至少两个肋界定的空间中。备选地或另外，第三材料可用来涂覆绝缘盘的侧表面(壁)和/或肋。所述第三材料可为以下组成的组中的至少一个：热塑性弹性体(TPRE)、热塑性聚亚安酯(TPU)、聚亚安酯(PUR或PU)或硅树脂。为了经济地制造绝缘器，第一材料优选为以下材料组成的组中的至少一个：聚酯(例如PET、PBT)、聚酰胺(PA)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、酚醛(PF)、不饱和聚酯(UP)或聚亚安酯(PUR和PU)。为了获得高的热稳定性，以下聚合物组成的组中的至少一个是优选的：聚砜(例如PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)或聚醚醚酮(PEEK)。

在需要的时候，可对绝缘器的导体涂履导电涂层，导电涂层由第五材料制成，以在绝缘器的运行状态中用作另一个场控制元件。适当的第五材料可为具有含碳物的聚合物。

附图说明

根据下文给出的详细描述和附图，将更全面地理解本文描述的发明，描述和附图不应被理解为局限于所附权利要求中描述的发明。附图显示：

图1显示绝缘器的第一实施例的透视图；

图2显示第一实施例的正视图；

图3显示根据图2的第一实施例的沿着截面线3-3的截面图；

图4显示绝缘器的第二实施例的部分地剖开的透视图；

图5显示具有第二材料构件的根据图4的第二实施例；

图6显示绝缘器的第三实施例的透视图；

图7显示第三实施例的正视图；

图8显示根据图7的第三实施例的沿着截面线8-8的截面图；

图9显示绝缘器的第四实施例的透视图；

图10显示第四实施例的正视图；

图11显示根据图10的第四实施例的沿着截面线11-11的截面图；

图12显示绝缘器的第五实施例的透视图；

图13显示第五实施例的正视图；

图14显示根据图13的第五实施例的沿着截面线14-14的截面图；

图15显示绝缘器的第六实施例的透视图；

图16显示第六实施例的正视图；

图17显示根据图16的第六实施例的沿着截面线17-17的截面图；

图18显示绝缘器的第七实施例的透视图；

图19显示第七实施例的正视图；

图20显示根据图19的第七实施例的沿着截面线20-20的截面图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，将更好地理解以上概述以及优选实施例的以下详细描述。为了说明本发明，在图显示了若干实施例，其中，相同标号在若干幅图中表示相似部件，但要理解的是，本发明不限于公开的具体方法和手段。

图1显示根据本发明的绝缘器1的第一实施例的透视图。图2显示根据图1的绝缘器的正视图，而图3显示根据图2的绝缘器1的沿着截面线3-3的截面图。

图4显示根据本发明的绝缘器1的第二实施例的透视图，并且绝缘器1被部分地剖开，使得绝缘器1的内部变得可见。图5显示根据图4的绝缘器，并且其包括第二材料构件，如将在后面更详细地描述的那样。

图6显示根据本发明的绝缘器1的第三实施例的透视图。图7显示根据图6的绝缘器的正视图，而图8显示根据图7的绝缘器1的沿着截面线8-8的截面图。

图9显示根据本发明的绝缘盘2的第四实施例的透视图。图10显示根据图9的绝缘盘2的正视图，而图11显示根据图10的绝缘盘2的沿着截面线11-11的截面图。

图12显示根据本发明的绝缘盘2的第五实施例的透视图。图13显示根据图12的绝缘盘2的正视图，而图14显示根据图13的绝缘盘2的沿着截面线14-14的截面图。

图15显示根据本发明的绝缘盘2的第六实施例的透视图。图16显示根据图15的绝缘盘2的正视图，而图17显示根据图16的绝缘盘2的沿着截面线17-17的截面图。

图18显示根据本发明的绝缘器1的第七实施例的透视图。图19显示根据图18的绝缘器1的正视图，而图20显示根据图19的绝缘器1的沿着截面线20-20的截面图。

根据本发明的绝缘器1大体包括导体3，导体3以贴合配合或挤压配合的方式布置在绝缘盘2的中心开口4中。如果合适，绝缘盘2包括相对于内部和外部来界定绝缘盘2的内部突边5和外部突边6。内部突边5和/或外部突边6可由径向加强肋7支撑，以提高绝缘盘2的机械稳定性。径向加强肋7可布置成在至少一侧突出得高于壁14。

通过注射模制第一材料来制造显示的实施例的绝缘盘2。注射模制过程可在一个或几个步骤中执行。首先对绝缘盘2进行注射模制，然后例如通过将导体挤压或旋到中心开口4或布置在中心开口中的固定器件16、17中，来将导体3互连到绝缘盘2上。在某些实施例中，导体3和绝缘盘2至少部分地隔开间隙18，间隙18至少部分地填充有第二材料，以形成过渡器件19。

如图1至3中显示的那样，绝缘器1的第一实施例包括具有内部突边5和外部突边6的绝缘盘2。内部突边5包围中心开口4，导体3以同轴方式布置在中心开口4中。首先对绝缘盘2进行注射模制，然后将导体挤压到绝缘盘2中。如果合适，可用适当的材料涂履导体3的对接表面，以及/或者对其进行表面处理，以提高结合过程。如可在根据图3的截面图中看到的那样，导体3包括齿26或螺纹，它们与绝缘盘2的适当的相对器件(第二齿或第二螺纹)贴合地配合。不应在狭义上将用语“齿”理解为锯齿状结构，因为由于介电原因，应避免有尖锐边缘。而是应在广义上将用语“齿”理解为关于任何适当的锁定器件的代表性用语，锁定器件用于通过相对于绝缘器的中心轴线改变直径而建立贴合配合。那个接合手段阻止绝缘器本体在轴向方向上(即，在绝缘器的中心轴线的方向上)容易地从导体剥离。本领域技术人员直接认可的是，以夸大方式显示图3中显示的齿26的大小，从而允许读者认识到贴合配合式锁定几何构造。实际上，锁定器件26的大小必须与内部突边5的柔性有良好的平衡，使得导体3可以搭扣配合的方式引入到绝缘盘2的开口4中。

备选地或另外，可用其它手段固定导体。例如用螺纹(未详细显示)来相对于绝缘盘2固定导体3是可行的。在这种情况下，将导体3旋到绝缘盘2中。

在这个实施例中，内部突边5和外部突边6由径向加强肋7支撑，径向加强肋7沿周向方向均匀地分布。如可在图3中看到的那样，径向加强肋7具有锥形形状，其厚度沿径向方向减小。径向加强肋7布置成垂直于中心轴线。如果合适，肋7可布置成相对于中心轴线a成角度(即，以倾斜方式)。壁14沿周向方向布置在径向加强肋7之间。如果需要，壁14可省略且由开口(交叉端口)15代替。交叉端口15阻止气体绝缘式装置的两个相邻区段相对于彼此以气密的方式密封。如果需要，两个加强肋之间的空间可至少部分地填充有由上面提到的第三材料制成的填料25(由阴影区域示意性指示)。如果需要，整个侧表面或仅其特定部分可被第三和/或第四材料覆盖。

在根据图4和5的第二实施例的中心开口4中，呈周向固定肋17的形式的固定器件是可见的，周向固定肋17在内部端上变成加厚部11中，导体3可定位和固定在该加厚部11中，如图4中显示的那样。间隙18在周向固定肋17的上面和下面沿轴向方向延伸，如图5中显示，间隙18由第二材料填充，以形成过渡器件19。固定器件可包括至少一个侧向开口20，第二材料延伸通过侧向开口20。

在根据图4和5的第二实施例中，绝缘盘2被由传导性材料制成的外部环22包围。适当的材料的示例是铁磁性合金或具有含碳物的聚合物。两个场控制元件21.1、21.2嵌在绝缘盘2中。内部场控制元件21.1通过内部连接元件23.1而与导体3电互连。外部场控制元件21.2通过外部连接元件23.2来与外部环22电互连。

根据图6至8的第三实施例大体对应于上面提到的其它实施例。如可在根据图8的截面图中看到的那样，绝缘盘2包括密封件24，密封件24通过绝缘盘2中的轴向开口28(参见图7)穿透绝缘盘2。密封件24优选由注射模制过程制成。因此将绝缘盘2置于注射模具中，并且注射第三或第四材料，以形成密封件24。在显示的实施例中，可通过外部突边6中的径向开口29来注射密封件的材料。本领域技术人员直接认可的是，以夸大方式显示在导体的壳表面上沿周向和沿径向延伸以与绝缘盘2的内凹(negative)形状形成贴合配合或锁定器件的凸起26的大小，从而允许读者认识到贴合配合式锁定几何构造。实际上，凸起的大小必须相对于内部突边5的柔性得到良好的平衡，使得导体3可按搭扣配合的方式引入到绝缘盘2的开口4。

图9至11显示适合在根据本文描述的发明的绝缘器1中使用的绝缘盘2的第四实施例。绝缘盘2大体具有与前述绝缘盘2相同的设计。因此关于一般解释，对那些进行了参照。通过注射模制第一材料来制造绝缘盘2。它包括径向加强肋7和周向加强肋30。周向加强肋30同轴地布置在形成闭合圆的内部突边和外部突边之间。一些径向加强肋7使内部突边5和外部突边6互连。其它径向加强肋7具有较短的设计，并且在绝缘盘2的在外部突边6和周向加强肋30之间的外部区域中延伸。显示的绝缘盘2对于具有较大直径的绝缘器是优选的。如可看到的那样，径向加强肋7和周向加强肋30全部在轴向方向上都具有相同厚度，厚度仅在外部突边6的区域中减小。壁14在加强肋7、30之间延伸，壁14阻止泄漏。如果需要，可预见至少一个交叉端口(未详细显示)，以交换绝缘器气体，如上面提到的那样。

图12至14显示适合在根据本文描述的发明的绝缘器1中使用的绝缘盘2的第五实施例。绝缘盘2大体具有与前述绝缘盘2相同的设计。关于一般解释，因此对那些进行了参照。通过注射模制第一材料来制造绝缘盘2。如可在图14中显示的截面图中看到的那样，轴向加强肋7具有波状横截面。这提供以下优点：可容易地清洁侧表面8.1、8.2，尤其是在装置的组装期间。此外，加强肋7提供高的机械耐用性和低的材料消耗。另一个优点在于，材料在注射模制期间均等地分布。

图15至17显示适合在根据本文描述的发明的绝缘器1中使用的绝缘盘2的第六实施例。绝缘盘2大体具有与前述绝缘盘2相同的设计。因此关于一般解释，对那些进行了参照。通过注射模制第一材料来制造绝缘盘2。加强肋7具有蜂巢状设计，它支持分配出现的力。再次，本领域技术人员直接认可的是，以夸大方式显示在开口4的内部壳表面上沿周向和沿径向延伸以与绝缘盘2壳表面的对应的凸形形状形成贴合配合或锁定器件的凹形凸起的大小，从而允许读者认识到贴合配合式锁定几何构造。实际上，凸起的大小必须相对于内部突边5的柔性得到良好的平衡，使得导体3可按搭扣配合的方式引入到绝缘盘2的开口4中。

将根据图18至20的第七实施例的导体3挤压到轴向固定肋16中直到台肩27，台肩27用作止动件(参见图20)。在显示的实施例中，导体3包括两个注射开口9，注射开口9互连到分配通道10上，通过分配通道10可将用于形成过渡器件19(如图4至5中显示的那样)的第二材料施用到间隙18中。分配通道10具有星形布置，它们各自相对于注射开口9具有适当的长度。可消除分配通道10，并且可通过用不同的方式(例如用机器人或以人工的方式)将材料添加到间隙18中来制造过渡器件19。

在未示出的实施例中，导体3的特征在于其壳表面上有圆齿顶螺纹。所述关节螺纹的标称直径小于设置在绝缘盘2的台肩部分16中的内部螺纹的对应的波谷部分，使得形成螺旋形腔体，但内部螺纹和外部螺纹具有相同的中径。如果将过渡器件19应用到上部间隙18中，则这种实施例可为有利的。假如上部周向间隙18在插入过渡器件(例如通过插入模制)的制造步骤期间闭合，则一旦第二材料填充连接到分配通道10上的空的上部周向间隙18，上部周向间隙中的压力就上升。如果压力超过给定阈值，则第二材料通过台肩16中的螺旋腔体从连接到分配通道10上的上部周向间隙18挤压到下部周向间隙。如果所述下部间隙18除了至少一个小空气出口之外在结构上沿轴向被界定，则分配通道10中的压力可维持，直到下部间隙18填充有第二材料。

标号列表：

a中心轴线

1绝缘器

2绝缘盘

3导体

4中心开口

5内部突边

6外部突边

7加强肋

8 

8.1：第一侧表面(绝缘盘)

8.2：第二侧表面(绝缘盘)

9注射开口

10分配通道

12外部表面(导体)

14壁(在肋之间)

15交叉端口(开口)

16轴向肋(固定器件)

17周向肋(固定器件)/喷嘴

18间隙

19过渡器件/粘结剂材料

20侧向开口

21

21.1：内部场控制元件/导体

21.2：外部场控制元件/凸缘

22凸缘(外部环)

23

23.1：连接元件(场控制元件/导体)

23.2：连接元件(场控制元件/凸缘)

24密封件

25填料(填充在肋之间的材料)

26台肩(导体)

27轴向开口(绝缘盘)

28径向开口(绝缘盘)

29周向加强肋。

Claims (30)

1. 一种用于气体绝缘式装置的绝缘器(1)，包括通过注射模制用第一材料制成的注射模制式绝缘盘(2)，以及导体(3)，其中，所述绝缘盘(2)包括被内部突边(5)包围的中心开口(4)，以及包围所述绝缘盘(2)的外部突边(6)，其中，所述导体(3)以贴合配合的方式布置在所述内部突边(5)的内部。

2. 根据权利要求1所述的绝缘器(1)，其特征在于，通过至少一个固定器件(17)来相对于所述绝缘盘(2)定位所述导体(3)，所述导体(3)以挤压配合的方式布置在所述至少一个固定器件(17)中。

3. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述固定器件是以下固定器件组成的组中的至少一个：周向肋(17)、至少三个轴向肋(16)、在轴向方向上提供机械止动的台肩、螺纹。

4. 根据权利要求2或3所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述固定器件(17)一体地连接到所述绝缘盘(2)上。

5. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，间隙(18)布置在所述导体(3)和所述绝缘盘(2)的所述内部突边(5)之间，所述间隙(18)至少部分地填充有第二材料，从而形成过渡器件(19)。

6. 根据权利要求5所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述导体(3)包括布置在所述导体(3)内的至少一个分配通道(10.2)，通过所述至少一个分配通道(10.2)来注射第二材料，以形成所述过渡器件(19)。

7. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述过渡器件(19)贴合地配合到所述绝缘盘(2)和/或所述导体(3)上。

8. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述内部突边和/或所述外部突边(5，6)由多个肋(7)支撑，所述多个肋(7)布置在第一侧表面和第二侧表面(8.1，8.2)中的至少一个上，从而形成肋结构(7)。

9. 根据权利要求8所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述肋(7)的厚度与壁(14)的厚度相差最多20%。

10. 根据权利要求8或9所述的绝缘器(1)，其特征在于，至少一个交叉端口(15)沿所述绝缘盘(2)的轴向方向(z)在两个肋(7)之间延伸。

11. 根据权利要求8所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述内部突边(5)和/或所述外部突边(6)由多个肋(7)支撑，所述多个肋(7)布置在第一侧表面(8.01)和第二侧表面(8.2)中的至少一个上，使得形成肋结构(7)，特别地，其中，所述肋(7)使所述内部突边(5)和所述外部突边(6)互连。

12. 根据权利要求8或11所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述绝缘盘(2)的第一侧表面(8.01)和第二侧表面(8.2)上的肋(7)布置成相对于彼此沿周向移位，使得所述肋(7)布置成沿周向方向相对于所述绝缘盘(2)的所述壁(14)交替。

13. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，至少一个场控制元件(21)嵌在所述绝缘盘(2)中。

14. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，通过将所述至少一个密封件(24)注射模制到所述绝缘盘(2)上，来将所述至少一个密封件(24)连结到所述绝缘盘(2)上。

15. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述过渡器件(19)包括用于在所述绝缘器(1)的运行状态中用作另一个场控制元件的导电材料。

16. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述第一材料包括选自以下材料组成的组的至少一种材料：PET、PBT、PA、PES、PEI、PPS、PEEK、PPA、PP、POM、PF (酚醛树脂)、UP(不饱和聚酯)、PUR。

17. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述第一材料包括选自以下填料材料组成的组的至少一种填料材料：聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈、聚亚安酯、聚亚烃基对羟基苯甲酸盐、苯酚型、羊毛、丝绸、棉花、人造丝、醋酸纤维素、亚麻、苎麻、黄麻、芳族聚酸胺纤维、玻璃、海泡石、钛酸钾、陶瓷、氧化铝、硅酸钙、矿毛绝缘纤维。

18. 根据权利要求5至17中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述第二材料是选自以下材料组成的组的至少一个：TPE、TPU、环氧树脂、PUR。

19. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，由至少两个肋界定的空间至少部分地填充有第三材料。

20. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述绝缘盘(2)至少部分地涂有第四材料。

21. 根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述导体(3)包括至少部分地布置在所述导体(3)的壳表面上的涂层，其中，所述涂层包含第五材料。

22. 根据权利要求21所述的绝缘器(1)，其特征在于，所述涂层是导电的，以在所述绝缘器(1)的运行状态中用作另一个场控制元件。

23. 一种中等电压或高电压开关装置，包括至少一个根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘器(1)。

24. 根据权利要求23所述的中等电压或高电压开关装置，其特征在于，所述中等电压或高电压开关装置是气体绝缘式的，使得绝缘气体至少部分地接触所述绝缘盘(2)。

25. 一种在中等电压或高电压开关装置中使用根据权利要求1至22中的任一项所述的绝缘器(1)的用法。

26. 根据权利要求25所述的用法，其特征在于，所述中等电压或高电压开关装置是气体绝缘式的，使得绝缘气体至少部分地接触所述绝缘盘(2)。

27. 一种用于制造绝缘盘(1)的方法，所述绝缘盘包括：

a. 绝缘盘(2)，其具有中心开口(4)以及内部突边(5)和外部突边(6)；

b. 布置在所述绝缘盘的所述中心开口(4)中的导体(3)；

所述方法包括以下方法步骤：

c. 提供注射模具，所述注射模具具有：

　　i. 第一模具半部；

　　ii. 沿着分离面与所述第一模具半部对接的第二模具半部；

　　iii. 对应于所述绝缘器(1)的腔体，其被所述第一模具半部和所述第二模具半部包围；

　　iv. 布置在所述第一模具半部处的至少一个注射喷嘴，其适合将液化材料直接或间接地排到所述腔体中；

d. 通过使所述第一模具半部相对于所述第二模具半部移动直到所述腔体闭合，来闭合所述模具(1)；

e. 通过所述至少一个注射喷嘴来注射液化材料；

f. 通过使所述第一模具半部相对于所述第二模具半部移动来打开所述模具；以及

g. 从所述模具腔体中移除所述绝缘器(1)。

28. 根据权利要求27所述的方法，其特征在于，在所述模具中提供至少一个转接器，所述转接器适合在注射模制所述绝缘盘的期间接收和临时固定导体(3)，并且在将液化材料注射到所述腔体中之前，通过使所述第一模具半部相对于所述第二模具半部沿第一方向(z)移动来打开所述模具，以及将导体(3)附连到所述至少一个转接器上。

29. 根据权利要求27或28所述的方法，其特征在于，所述模具的至少一部分布置成可移动，以减小所述腔体的容积，并且从而在注射所述液化材料之后和/或在注射期间，压缩所述腔体中的材料。

30. 根据权利要求27至29中的任一项所述的方法，其特征在于，它是一种用于制造根据权利要求1至22中的任一项所述的绝缘器(1)的方法。

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