CN106463217B - 制造高电压构件的高电压绝缘间隔件的方法和包括根据该方法制造的间隔件的高电压构件 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于制造高电压构件的穿孔的片状高电压绝缘间隔件(2)的方法，该构件包括场分级冷凝器核心，其具有以螺旋形式围绕轴线(A)而缠绕的间隔件、插入间隔件的连续绕组之间的导电层(3)，以及渗透间隔件(2)且埋置间隔件和层(3)的聚合基质。方法至少包括以下步骤：使电绝缘条带(2)沿运行方向(R)移动；将成图案(P)的平行延伸切割线(21，22)插入到条带中；以及使带图案的条带相对于切割线(21，22)成直角地扩张，以便形成具有穿孔三维网格结构(LS)的间隔件。切割条带和使切割的条带扩张的联合作用允许形成具有多个大小的间隔件，所述大小超过按照制造参数，特别是按照图案的构造和扩张的幅度的条带的大小。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于制造高电压构件的穿孔片状高电压绝缘间隔件的方法，高电压构件包括场分级冷凝器核心，其具有以螺旋形式围绕轴线而缠绕的间隔件、插入间隔件的连续绕组之间的导电层，以及渗透间隔件且埋置间隔件和层的聚合基质。本发明进一步涉及高电压构件，它包括场分级冷凝器核心，场分级冷凝器核心具有根据该方法制造的间隔件。
背景技术
具有场分级属性的已知高电压(HV)构件(例如HV衬套)以额定 10 kV和1200 kV之间，典型地在30kV和550 kV之间的电压工作，而且HＶ构件各自标识有场分级冷凝器，通常在树脂浸渍纸(RIP)或树脂浸渍合成(RIS)技术中制造场分级冷凝器。在各种情况下，多层穿孔片状高电压绝缘间隔件缠绕到圆柱形的心轴上。在缠绕期间，当实现有限直径的缠绕间隔件时，典型地呈铝箔片的形式的导电层插入成层的间隔件之间，以形成圆柱形场分级层。针对HV构件的大小及其性能参数来调节场分级层的数量、插入直径和尺寸，以便确保HV构件中的电场有恰当分级。心轴与缠绕核心(包括缠绕间隔件和封闭的场分级层)置于圆柱形模子中，模子填充有可硬化树脂。在填充过程期间，间隔件被浸渍树脂。在完成填充和浸渍缠绕核心的之后，执行树脂硬化过程。硬化树脂与间隔件和传导层形成机械阻力高且电绝缘属性良好的材料。
典型地用于该过程的树脂是用于RIP核心的无填充环氧树脂和用于RIS核心的填充有颗粒的环氧树脂树脂，颗粒特别是优选地基于有机物质的粉末和纤维，例如SiO2、Al2O3、BN、AlN、BeO、TiB2、TiO2、SiC、SiN、B4C、ZnO等等或者它们的混合物。用作RIP型核心中的间隔件的材料为电气级绉牛皮纸(绉纸)。在RIS类型的情况下，间隔件可制作成纤维束形成的网或包括孔的实心材料。
在运行期间，对接地凸缘和高电压构件的高电压导体应用高电压，并且因而对圆柱形设计的场分级冷凝器核心应用高电压。然后冷凝器核心充当多缸冷凝器，并且使得在凸缘和HV导体之间线性地分配高电压。然后在两个相邻传导层之间，相应地在凸缘和相邻传导层之间，相应地在HV导体和相邻传导层之间的间隔件的一部分暴露于典型地几kV/mm的强电场。
现有技术
用于HV构件的穿孔片状高电压绝缘间隔件和包括这种间隔件的HV构件在EP1771866B1和EP2203922B1中有描述。已知的间隔件典型地包括绉纸或网状条带。
这种间隔件制造起来困难、过程长且成本高，并且因而是非常昂贵的。为了制造绉纸，必须用特殊的溶剂完全弄湿原材料(表示印刷纸)，然后使其变绉，并且然后使其再次变干。制造网状条带也是复杂的过程。如EP 1 771 866 B1中显示的那样，它包括以下步骤：编织或编结图2中显示的网格间隔件材料，或者冲孔，以便形成图3中显示的间隔件材料，这会另外产生高材料损失。在图3的间隔件材料的情况下，额外的缺点在于，在缠绕片材的期间，材料平铺在彼此上面。材料的平表面彼此附连的区域很难浸渍，尤其是在用无机填充树脂来浸渍时。未浸渍的区域在硬化产品的电绝缘部中形成空隙，这会引起局部放电。
对于上面列出的所有间隔件材料，材料的宽度受到制造过程的限制。当制造长度大于可用间隔件材料的宽度的衬套时，必须平行地将多个网片材馈送到缠绕机中。在单独片材的连结区域中，电绝缘属性典型地比使用完整材料的地方更差。这是因为材料在连结区域中出现各种缺陷的概率增大。
EP0021017A1公开了一种用于准备持续地运行由至少两个叠置小纤维膜构成的复合开放式网状结构的过程。该过程包括以下步骤：
-通过使合成聚合物(例如聚丙烯)膜沿纵向伸展来使其沿纵向定向，以便获得纵向定向膜，
-通过使定向膜在装有诸如针或刀刃片的用于产生缝隙的器件的表面上经过，来使定向膜成小纤维，形成未成小纤维的倾斜(且定向)的带，其相对于缝隙方向形成角β0，
-通过在倾斜带交叉的情况下叠置至少两个小纤维膜来形成复合组件，
-使复合组件沿横向伸展，以便使带旋转，以及形成开放式网状结构，其中，带与原来的裂开方向形成新的角βε，相应地相对于裂开方向形成-βε，以及
-通过热使伸展和叠置膜的组件稳定。
该过程适合生产开放式网状结构，它们用来加强分层材料。该过程有利于在开放式网状结构中形成封闭空隙，空隙不会被聚合树脂浸渍，并且因而将有利于在暴露于高电压时形成局部放电。
US3826165详细说明了一种用于制造适合用来包装和保护物品的开放式缓冲材料的过程。该过程包括以下步骤：
-使伸长的热塑性泡沫片材材料移动，
-在泡沫材料中划出成图案的间隔开的成排切口，排沿侧向延伸跨过片材，以及
-使片材沿纵向扩张，以打开切口，并且形成开放式缓冲材料。
已知过程使用热塑性泡沫片材，它确保根据此方法制造的开放式缓冲材料的包装且保护功能。泡沫材料不适合制造用于在高电压应用中使用的绝缘间隔件。
发明内容
如专利权利要求中描述的那样，本发明的目标是详细说明一种用于以省时且节约成本的方式制造用于HV构件的穿孔片状高电压绝缘间隔件的方法，以及提供包括根据此方法制造的间隔件的HV构件。
本发明提供一种用于制造HV构件的穿孔片状高电压绝缘间隔件的方法，HV构件包括场分级冷凝器核心，其具有以螺旋形式围绕轴线而缠绕的间隔件、插入间隔件的连续绕组之间的导电层，以及渗透间隔件且埋置间隔件和层的聚合基质。在根据本发明的方法中，电绝缘条带沿运行方向移动，成图案的平行延伸切割线插入到条带中，并且带图案的条带相对于切割线成直角地扩张，以便形成具有穿孔三维网格结构的间隔件。这里“成直角地扩张”表示允许形成穿孔三维网格结构的扩张，并且因而还包括与直角稍微有所偏离的角，而且可在80°和100°之间变化。
根据本发明的方法允许以简单且经济的方式制造用于高电压构件的冷凝器核心的间隔件，因为可按可靠且可重复的方式执行主要步骤，例如以平行延伸切割线插入图案，以及使带图案的条带相对于切割线成直角地扩张。切割条带和使切割的条带扩张的联合作用允许形成具有多个大小的间隔件，所述大小超过按照制造参数，特别是按照图案的构造和扩张幅度的条带的大小。
大规模制造的商品材料(诸如基于PET箔的条带)可用作在RIS技术中使用的间隔件的原材料。这种材料可非常地轻易地切割和扩张，并且基本在RIS技术中降低HV电压构件的制造成本，特别是HV衬套的制造成本。
在RIP技术中，扁平牛皮纸变压器绝缘纸可用作间隔件的原材料。相对于在制造HV构件(HV衬套)中常用的绉纸，这提供显著的成本优点。
在各种情况下，间隔件的材料可构造成经受住至少2kV/mm的电场中形成的局部放电。
在根据本发明的方法的优选的第一实施例中，可平行于条带的运行方向引入切割线。方法的这个实施例允许仅使用宽度较小的条带来生产不同宽度的间隔件，并且因而还允许仅使用宽度小于冷凝器核心的长度的条带来生产具有不同长度的冷凝器核心的高电压构件。这有利于卓越地生产高电压构件且显著降低生产成本。此外，避免了连结宽度小的两个或更多个单独间隔件的区域。关于高电压构件的机械和介电属性，这样的区域对于仅使用一个间隔件的那些来说是较差的。因而，根据本发明的高电压构件包括高可靠性。此外，在制造期间，用两个或更多个不同的间隔件制做出合适的间隔件所引起的废品率降低。
为了有利于在根据本发明的制造过程的第一实施例中使条带扩张，第一多个这些切割线可相对于条带的运行方向一行一行地插入，并且形成第一图案行，其中，任何第一图案行的切割线均匀地间隔开。为了改进前面确定的过程(条带扩张)，第二多个切割线可相对于条带的运行方向一行一行地插入，并且形成第二图案行，其中，任何第二图案行布置在两个连结的第一图案行之间，其中，任何第二图案行的切割线均匀地间隔开，以及其中，第二多个切割线中的至少一个切割线布置在两个连结的第一图案行中的各个的两个相邻切割线之间。
在根据本发明的方法的优选的第二实施例中，切割线可相对于条带的运行方向成直角地插入。根据方法的这个实施例制造的间隔件通常包括比条带更小的宽度，但与条带相比，更加沿其运行方向延伸。在许多情况下，条带包括可忽略的可塑性，而且在沿其运行方向扩张的期间，大大减小其宽度。根据本发明的方法的第二实施例然后受益于制造宽度较小的间隔件。在许多其它情况下，条带包括相当大的可塑性，而且在沿其运行方向扩张的期间，可另外相对于其运行方向成直角地扩张。这个额外扩张保持或者减小条带的宽度。根据本发明的方法的第二实施例然后受益于制造各种各样的宽度的间隔件，并且以细条带开始。此外，然后可使用于制造大宽度的间隔件的条带材料量保持较少。
为了有利于在根据本发明的制造过程的第二实施例中使条带扩张，第一多个切割线可相对于条带的运行方向一列一列地插入且形成第一图案列，其中，任何第一图案列的切割线均匀地间隔开。为了改进前面确定的过程(条带扩张)，第二多个切割线可相对于条带的运行方向一列一列地插入且形成第二图案列，其中，任何第二图案列可布置在两个连结的第一图案列之间，其中，任何第二图案列的切割线均匀地间隔开，以及其中，第二多个切割线中的至少一个布置在两个连结的第一图案列中的各个的两个相邻切割线之间。
可弄平穿孔三维结构，以形成具有穿孔二维结构的间隔件。在弄平穿孔三维结构之前，条带可相对于运行方向或者相对于运行方向成直角的扩张到最大允许伸长。
为了促进和加速根据本发明的制造方法，在执行至少一个前面提到的步骤(包括切割条带、使条带扩张和弄平三维网格结构)之前，条带可调节到允许条带材料塑性变形的温度。
在执行最后一个步骤之后，条带可调节到防止任何进一步塑性变形的温度。这可通过例如在浴池中冷却实现，并且产生间隔件，它可缠绕在圆柱形间隔件载架上，或者可在立即用来形成HV构件的冷凝器核心。
用前面限定的方法制造的片状高电压绝缘间隔件包括具有孔的三维或二维网格结构。当这种间隔件的穿孔网格结构是三维时，这种材料在缠绕期间堆叠在彼此的上面将产生尤其是易于浸渍 RIS技术中使用的填充树脂的结构。当间隔件的这种穿孔网格结构压缩且仅是二维时，间隔件则比标准绉纸更薄，尽管允许在浸渍期间被树脂渗透。这使RIP材料中的纸的体积率提高，提供成本优点，而且由于发热放热更少而提供处理优点。
在HV构件的实施例中，穿孔片状高电压绝缘间隔件可包括具有开口的三维网格结构，开口与切割和扩张的条带的材料邻接，并且聚合基质可基于具有无机填料的硬化聚合树脂，无机填料的平均粒度小于设置在三维网格结构中的开口的平均大小。在这种HV构件中，优选在RIS技术中执行冷凝器核心，并且间隔件可由聚合物箔或密集编织或未编织的合成纤维中的至少一个制造而成。
在HV构件的另一个实施例中，穿孔片状高电压绝缘间隔件可包括具有开口的二维网格结构，开口在大小上设置成小于三维网格结构的开口，并且与切割、扩张和弄平的条带的材料邻接，并且聚合基质可基于硬化的无填充聚合树脂。在这种HV构件中，优选在RIP技术中执行冷凝器核心，并且间隔件可由纸或编织或未编织的合成纤维中的至少一个制造而成。所应用的间隔件可进一步包括通道，通道布置在条带的弄平的材料的相邻折痕之间，并且相对于径向方向成直角地对齐。
用于执行前面限定的方法的组件可包括：圆柱形部件，其用于沿运行方向移动电绝缘条带；切割工具，其用于将成图案的平行延伸切割线插入到条带中；以及伸展工具，其用于使条带相对于切割线成直角地扩张，并且用于形成穿孔三维网格结构。
在该布置的第一实施例中，切割工具可包括成对的沿轴向对齐的协作切割鼓，以将成图案的切割线插入到条带中，其中，切割鼓设计成齿轮，其中，齿实现为第一刀刃，以及其中，两个切割鼓中的一个的任何第一刀刃与布置在两个切割鼓中的另一个的齿空间中的第二刀刃中的一个协作。
在该布置的第二实施例中，切割工具可包括：
-第一对沿轴向对齐的协作切割鼓，其用于将形成图案的第一部分的第一多个切割线插入到条带中，其中，切割鼓设计成齿轮，其中，齿实现为第一刀刃，以及其中，两个切割鼓中的一个的任何第一刀刃与布置在两个切割鼓中的另一个的齿空间中的第二刀刃中的一个协作，以及
-同样设计的第二对沿轴向对齐的协作切割鼓，其用于将第二多个切割线插入到条带中，并且用于形成图案的第二部分，其中，图案的第二部分在形状上与图案的第一部分相同，但沿长度且相对于第一部分横向地移位。
该布置可进一步包括用于使三维网格结构弄平成穿孔二维网格结构的工具。
附图说明
根据按非约束性示例提供的以下优选形式的描述，本发明的这些和其它特性将是明显的，参照附图，其中：
图1是用于制造根据本发明的间隔件的组件的俯视图，
图2是根据图1的组件的侧视图，
图3是图2中显示的组件的黑框区段III的放大，
图4是图1中显示的且沿运行方向移动的条带的黑框范围IV的放大，
图5是范围IV的黑框区段V的视图，在此区段中，条带借助于垂直于运行方向的扩张而适度伸展之后，条带已经变成根据本发明的间隔件的第一实施例，并且包括第一三维网格结构，
图6是在间隔件的第一实施例借助于垂直于运行方向扩张而强烈伸展以形成根据本发明的间隔件的包括第二三维网格结构的第二实施例之后的区段V的黑框子区段VI的视图，
图7是在第二三维网格结构弄平以形成根据本发明的间隔件的第三实施例之后的图6中显示的子区段VI的图，
图8是根据本发明的间隔件的第四实施例的范围IV的放大，以及
图9是根据本发明的间隔件的第五实施例的俯视图。
具体实施方式
在图中，相同参考符号用于相同部件，而且可省略重复的参考符号。
提供图1至3中显示的组件1是为了制造用于HV构件(例如HV衬套)的冷凝器核心的可浸渍树脂的间隔件2。
布置包括圆柱形部件10，圆柱形部件10可围绕轴线A旋转。部件10使电绝缘材料的条带20沿运行方向R移动。条带20的典型材料是纸，例如牛皮纸或芳香聚酰胺纸、未编织或编织的合成纤维或聚合物箔，优选地基于聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，但也可基于聚酰胺(PA)、半芳香聚酰胺(芳香聚酰胺)或聚酰亚胺。部件10可实现为只是聚集条带20的绕组的线圈的核心(图中未显示)。可存储线圈，而且如果需要的话，可在用于制造构件的装备中操作线圈，例如EP 1 1771 866 B1中描述的那样。如图1和2中显示的那样，部件10还可为用于制造高电压构件的前面提到的装备的一部分。然后圆柱形部件10实现为心轴，并且在形成HV构件的冷凝器核心期间，接收间隔件2的绕组，而且还接收导电层3。各个层3典型地呈铝片的形式，并且插入间隔件的连续绕组之间的缠绕间隔件2的限定直径处。圆柱形部件10与缠绕核心4(包括缠绕间隔件2和插入层3)可以气密的方式定位在模子中。提供模子是为了接收铸造树脂，例如典型地基于环氧树脂的填充或无填充的热固树脂，而且提供模子是为了使树脂硬化，并且从而形成冷凝器核心。心轴10可为居中布置的高电压构件的电导体。
布置1进一步包括：切割工具30，其用于将成图案P的平行延伸且大小相同的切割线21、22插入到条带20中；伸展工具40，其用于使条带20相对于切割线21、22成直角地扩张，并且用于形成穿孔三维网格结构LS；以及工具50，其用于借助于应用压力，而且如果需要的话，另外对条带的网格结构LS应用温度，来弄平穿孔三维网格结构LS(在图2中显示)。
切割工具30包括成对的沿轴向对齐的协作切割鼓31、31'，以将切割线21、22中的多个21插入到条带20中，在图1的左边显示了成图案P的多个切割线21 。如图3中显示的那样，切割鼓31(相应地31')设计成齿轮，其中，齿实现为刀刃32(相应地32')，以及其中，齿轮31的任何刀刃32(相应地齿轮31'的任何刀刃32')与布置在两个齿轮中的另一个的齿空间中的第二刀刃33'(相应地33)中的一个协作。协作刀刃32和33'(相应地32'和33)沿轴向和周向方向分布在切割鼓31、31'的圆柱形外表面上。
切割工具30进一步包括同等设计的成对的沿轴向对齐的协作切割鼓34、34'，以将切割线21、22中的多个22插入到条带20中，在图1中显示成图案P的多个切割线。切割线22在形状和布置上与切割线21相同，但沿长度且相对于切割线21横向地移位。沿长度移位表示沿运行方向R移位，借助于三个沿轴向对齐的协作鼓35来实现沿长度移位，三个鼓35可在竖向位置上相对于彼此移位， 如图2中的箭头V显示的那样。横向移位表示相对于运行方向R成直角移位，用成对的第二鼓34、34'实现横向移位，成对的第二鼓34、34'可沿轴向方向移位，如图1中的箭头H显示的那样。
当沿运行方向R拉条带20时，切割鼓31、31'的协作的成对的刀刃32、33'(相应地33、32')将切割线21插入到条带20中。这些切割线平行于运行方向R对齐，并且形成图1左边显示的图案P的一部分。切割线21相对于条带20的运行方向R一行一行地插入且形成第一图案行。第一图案行在图4中显示且标有L1,L2,…等。任何第一图案行L1,L2,…等的切割线21都均匀地间隔开。
为了完成图案P，切割鼓34、34'将多个切割线22插入到条带20中。这些切割线也相对于运行方向R一行一行地插入。切割线22形成第二图案行L1',L2',…等。这些第二图案行中的任一个(例如图案行L2')布置在两个连结的第一图案行之间，例如图案行L2和L3之间。任何第二图案行L1',L2',…等的切割线22都均匀地间隔开。任何切割线22布置在两个连结的第一图案行中的各个的两个相邻切割线21之间。例如像图4中显示的那样，切割线22(L2')属于图案行L2'，切割线22(L2')布置在属于图案行L2的两个相邻切割线21(L2)和属于图案行L3的两个相邻切割线21(L3)之间。
在切割图案P之后，带图案的条带20经过伸展工具40，并且相对于切割线21、22成直角地扩张。扩张(用两个箭头显示)使带图案的条带20折叠，并且使间隔件2形成有前面提到的三维网格结构LS。沿条带20的运行方向R切割出线21、22和相对于运行方向R成直角地扩张允许相对于条带20的宽度w而增大间隔件2的宽度W。因而前面描述的方法允许仅使用较小宽度的条带来生产不同宽度的间隔件2，而且由于这个原因，还允许仅使用宽度小于冷凝器核心的长度的条带20来生产具有长度独特的冷凝器核心的HV构件。这有利于卓越地生产HV构件，并且显著降低生产成本。此外，避免了连结两个或更多个宽度小的单独间隔件的区域。关于HV构件的机械和介电属性，这样的区域比仅使用一个间隔件的那些更差。因而根据本发明的HV构件包括高可靠性。此外在制造期间，从两个或更多个不同的间隔件中制做出合适的间隔件所引起的废品率降低。
图5中显示的间隔件2的实施例包括较大开口23的三维网格结构LS，开口23与切割、扩张和折叠的条带20的材料24邻接。间隔件2的宽度W1超过图2和4中显示的条带20的宽度w 2至3倍。在RIS技术中使用这种间隔件，其中在间隔件中需要大开口来在具有填充树脂(优选环氧树脂)的模子中浸渍前面描述的缠绕冷凝器核心4，其包括缠绕间隔件2和插入的控制层3。在缠绕期间将这种材料堆叠在彼此上面将产生易于浸渍尤其是在RIS技术中使用的填充树脂的结构。间隔件2(相应地条带20)的材料可为聚合物箔，特别是聚酯箔，更特别的是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)箔。还可使用基于聚酰胺(PA)、半芳香聚酰胺(芳香聚酰胺)或聚酰亚胺的箔。也可应用密集编织或未编织的合成纤维。
在图6中显示另一种使条带20扩张且形成间隔件2的第二实施例的办法。在这个示例中，条带20扩张到最大可行宽度W2，这会使条带20的宽度w增大4至6倍。这种间隔件对于制造HV构件是有用的，例如具有长的冷凝器的衬套。
用弄平工具50弄平根据图6的间隔件的三维网格结构LS会产生图7中显示的间隔件2的第三实施例。间隔件2的第三实施例包括具有小开口23的二维网格结构FS，小开口23与切割、扩张和变的平条带的材料24邻接。弄平步骤折叠三维结构LS的材料24，并且因而除了开口23之外，还形成狭窄通道，狭窄通道布置在弄平的材料24的相邻折痕之间，而且相对于径向方向成直角地对齐。当间隔件2在用于产生高电压构件(例如衬套)的方法中应用时，在用无填充树脂浸渍缠绕核心24的期间，开口23 沿径向在间隔件的绕组内(相应地在缠绕核心4内)分配树脂。狭窄通道在绕组间隔件2内(相应地在缠绕核心4内)沿轴向方向以及沿相对于径向方向成直角的所有其它方向分配树脂。可在RIP技术或用填充树脂浸渍缠绕冷凝器核心4的另一种技术中特别地使用这种扁平间隔件2。间隔件2(相应地条带20)的材料可为牛皮纸、芳香聚酰胺纸或未编织或编织的合成纤维。相对于常用的绉纸，具有二维网格结构FS的弄平的间隔件2提供显著的成本优点。这种间隔件比基于标准绉纸的间隔件薄得多，尽管它允许树脂在浸渍期间渗透。这使RIP材料中的纸的体积率增大，并且提供成本优点和处理优点，因为发热放热没有那么多。
当在执行扩张和/或弄平步骤之前，将条带20调节到允许条带材料塑性变形的温度时，间隔件2的前面描述的实施例的属性可得到改进。
不是用两对鼓31、31'和34、34'切割图案P，还可用仅一对切割鼓31、31'或激光来实现切割。此外还可相对于条带20的运行方向R成直角地切割图案P，并且切割的条带20可沿运行方向扩张。包括这种图案P的条带20在图8中显示。在显示的条带中，切割线21、22相对于运行方向R成直角地插入。切割线21、22中的第一多个21相对于条带20的运行方向R一列一列地插入，并且形成第一图案列C1,C2,…等。任何第一图案列(例如C1)的切割线21均匀地间隔开。切割线21，22中的第二多个22相对于条带20的运行方向R一列一列地插入，并且形成第二图案列C1',C2',…等。任何第二图案列(例如C2')布置在两个连结的第一图案列之间，例如C2和C3。任何切割线22布置在两个连结的第一图案列中的各个的两个相邻切割线21之间。例如像图8中显示的那样，属于图案列C2'的切割线22布置在属于第一图案列C2的两个相邻切割线21和属于第一图案列C3的两个相邻切割线21之间。
如图9中显示的那样，图案P的切割线21、22还可按超过0°，优选10°但小于90°，优选60°的角α插入，其中α限定在条带20的运行方向R和切割线的延伸部之间的角。带图案的条带20(未显示)经过导引件，导引件平行于切割线21、22对齐，并且可布置成轴线平行于切割线的辊子。条带20改变其运行方向R，并且在经过导引件之后，相对于平面图向下移动(图9中未显示更多细节)。条带的偏转区段(未显示)垂直于其(向上对齐)运行方向扩张，以便形成三维网格结构FS(图9中未显示)。根据图8的带图案的条带的网格结构可用相同的方式形成。
基于聚合材料的条带20可在室温或高温下切割。在第二种情况下，调节温度，使得条带的材料是塑性的。在这种情况下，形成网格桥的材料24在切割期间可在物理上扩张。
在执行步骤(例如切割和扩张，而且如有需要，还例如使条带20弄平)的期间，可将条带调节到防止任何进一步的塑性变形的温度。这可通过例如在浴池中冷却来实现。产生的间隔件2可缠绕在圆柱形间隔件载架上，或者可立即用来产生缠绕核心3。
参考标号列表：
1制造组件
2间隔件
3导电层
4缠绕核心
10圆柱形部件
20电绝缘条带
21、22、21(L2)、21(L3)、22(L2')切割线
23开口
24条带20的材料
30切割工具
31、31'切割鼓
32、32'、33、33'刀刃
34、34'切割鼓
35移位鼓
40伸展工具
50弄平工具
A轴线
C1、C2、C3,…第一图案列
C1'、C2'、C3',…第二图案列
FS二维网格结构
H显示水平移位的箭头
L1、L2、L3,…第一图案行
L1'、L2'、L3',…第二图案行
LS三维网格结构
P图案
R显示条带20的运行方向的箭头
V显示竖向移位的箭头
W、W1、W2间隔件的宽度
w条带20的宽度
α切割线和运行方向之间的角。
Claims (21)
1.一种用于制造高电压构件的穿孔的片状高电压绝缘间隔件(2)的方法，所述高电压构件包括场分级冷凝器核心，所述场分级冷凝器核心具有以螺旋形式围绕轴线(A)而缠绕的所述间隔件、插入在所述间隔件的连续绕组之间的导电层(3)，以及渗透所述间隔件并且埋置所述间隔件和所述导电层(3)的聚合基质，
其特征在于，
电绝缘条带(20)沿运行方向(R)移动，
成图案(P)的平行延伸切割线(21，22)插入到所述条带中，以及
带图案的条带相对于切割线(21，22)成直角扩张，以便形成具有穿孔三维网格结构(LS)的间隔件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述间隔件(2)的材料构造成经受住在至少2kV/mm的电场中形成局部放电。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)平行于所述条带(20)的运行方向(R)而插入。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)平行于所述条带(20)的运行方向(R)而插入。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)中的第一多个切割线(21)相对于所述条带(20)的运行方向(R)一行一行地插入，并且形成第一图案行(L1,L2,L3,…)，其中，所述第一图案行(L1,L2,L3,…)中的任一个的切割线(21)均匀地间隔开。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)中的第二多个切割线(22)相对于所述条带(20)的运行方向(R)一行一行地插入，并且形成第二图案行(L1',L2',L3',…)，其中，所述第二图案行(L1',L2',L3',…)中的任一个(L1')布置在两个连结的第一图案行(L1,L2)之间，其中，所述第二图案行(L1',L2',L3',…)中的任一个的切割线(22)均匀地间隔开，以及其中，所述第二多个切割线(22)中的至少一个切割线(22(L2'))布置在两个连结的第一图案行(L2,L3)中的各个的两个相邻切割线(21(L2)；21(L3))之间。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)相对于所述条带(20)的运行方向(R)成直角地插入。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)相对于所述条带(20)的运行方向(R)成直角地插入。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)中的第一多个切割线(21)相对于所述条带(20)的运行方向(R)一列一列地插入，并且形成第一图案列(C1,C2,C3,…)，其中，所述第一图案列(C1,C2,C3,…)中的任一个的切割线(21)均匀地间隔开。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)中的第二多个切割线(22)相对于所述条带(20)的运行方向(R)一列一列地插入，并且形成第二图案列(C1',C2',C3',…)，其中，所述第二图案列(C1',C2',C3',…)中的任一个(C1')布置在两个连结的第一图案列(C2,C3)之间，其中，所述第二图案列(C1',C2',C3',…)中的任一个的切割线(22)均匀地间隔开，以及其中，所述第二多个切割线(22)中的至少一个布置在两个连结的第一图案列(C2,C3)中的各个的两个相邻切割线(21)之间。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割线(21，22)相对于所述条带(20)的运行方向(R)以超过0°且小于90°的角(α)插入。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述角(α)超过10°。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述角(α)小于60°。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法，其特征在于，弄平所述穿孔三维网格结构(LS)，以形成具有穿孔二维网格结构(FS)的间隔件(2)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在弄平所述穿孔三维网格结构(LS)之前，所述条带(20)相对于所述运行方向(R)扩张到最大允许伸长，或者与所述运行方向成直角而扩张到最大允许伸长。
16.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法，其特征在于，在执行包括切割所述条带(20)、使所述条带扩张和弄平所述穿孔三维网格结构(LS)的步骤中的至少一个之前，将所述条带调节到允许所述条带的材料进行塑性变形的温度。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在执行所述步骤中的最后一个之后，将所述条带(20)调节到防止任何进一步的塑性变形的温度。
18.一种高电压构件，其包括场分级冷凝器核心，所述场分级冷凝器核心具有根据权利要求1至17中的任一项制造的以螺旋形式围绕轴线(A)而缠绕的穿孔的片状高电压绝缘间隔件(2)、插入在所述间隔件的连续绕组之间的导电层(3)，以及渗透所述间隔件并且埋置所述间隔件和所述导电层(3)的聚合基质，其特征在于，
所述间隔件包括具有开口(23)的三维网格结构(LS)，所述开口(23)与切割和扩张的条带(20)的材料邻接，并且所述聚合基质基于硬化聚合树脂，所述硬化聚合树脂具有有机填料，所述有机填料的平均粒度小于设置在所述三维网格结构中的开口(23)的平均大小，或者
所述间隔件包括具有开口(23)的二维网格结构(FS)，所述开口(23)在大小上设置成小于所述三维网格结构(LS)中的开口，并且与切割、扩张和弄平的条带(20)的材料邻接，并且所述聚合基质基于硬化的无填充的聚合树脂。
19.根据权利要求18所述的高电压构件，其特征在于，具有所述三维网格结构(LS)的间隔件(2)由聚合物箔或密集编织或未编织的合成纤维中的至少一个制造而成。
20.根据权利要求18所述的高电压构件，其特征在于，具有所述二维网格结构(FS)的间隔件(2)由纸或编织或未编织的合成纤维中的至少一个制造而成。
21.根据权利要求18或20所述的高电压构件，其特征在于，具有所述二维网格结构(FS)的间隔件(2)进一步包括通道，所述通道布置在所述条带(20)的弄平的材料(24)的相邻折痕之间，并且相对于所述间隔件(2)的径向方向成直角地对齐。
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