CN109196607B - 避雷器以及相关制造方法 - Google Patents
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Abstract
避雷器(100)以及用于制造避雷器(100)的方法，所述避雷器(100)包括：预组装的有源部件(110)，在纵向方向(Y)上延伸；以及单独制造的柔性壳体(120)，在纵向方向(Y)上限定孔(121)并且在柔性壳体(120)的端部表面(126)处具有开口，该柔性壳体(120)经由孔(121)而围绕有源部件(110)布置并且与有源部件(110)接触，该接触使得柔性壳体(120)在圆周方向(C)上变形，并且该变形产生沿着径向方向(R)而施加在有源部件(110)上的压力。
Description
技术领域
本公开的实施例总体涉及一种电气设备，并且更特别地涉及一种避雷器以及一种用于制造避雷器的方法。
背景技术
当今，避雷器在保护诸如变压器、开关装置以及计算装置等重要且昂贵的装备免受过电压状态当中起到非常重要的作用。传统的避雷器通常包括外绝缘外壳、位于外壳的相对部以用于在线电位导体与地之间连接该避雷器的一对电极、以及在该对电极之间堆叠以用于消散由过电压状态生成的电流中的浪涌的多个变阻器。
然而，这种避雷器通常具有各种缺点，诸如复杂的制造和组装工艺、高的制造成本和材料成本以及长的生产时间。因此，期望在各种应用领域中具有低成本、易于制造/组装以及高性能的避雷器。
US8593775公开了一种模块化组装的避雷器。然而，其组装仍依赖于布置在有源部件与壳体之间的可插式连接元件，并且该连接元件以注射成型方法或压铸方法生产。US5684665公开了一种模块化组装的避雷器。然而，其需要“肩部(shoulder)”结构以连接导电电气组件，并且组装程序仍然复杂。US6735068公开了一种采用一个或多个壳体段的电气设备。然而，其组装仍依赖于钎(bot)或销。
发明内容
在本公开的第一方面中，提供一种避雷器。避雷器包括：预组装的有源部件，在纵向方向上延伸；以及单独制造的柔性壳体，在纵向方向上限定孔并且在柔性壳体的端部表面处具有开口。柔性壳体被布置为经由孔而围绕有源部件并且与有源部件接触，接触使得柔性壳体在圆周方向上变形，并且变形产生沿着径向方向而施加在有源部件上的压力。
在一些实施例中，避雷器进一步包括界面层。界面层由介电材料制成并且布置在有源部件与柔性壳体之间，以用于填充有源部件或柔性壳体中的小间隔和不平整。
在一些实施例中，避雷器进一步包括布置在有源部件与柔性壳体之间、以用于将有源部件与柔性壳体连接的固定部。
在一些实施例中，固定部具有粘合层的形式，该粘合层覆盖有源部件的横向表面的至少主要部分、或覆盖柔性壳体的完整内表面。
在一些实施例中，固定部具有摩擦焊接或机械附接的形式，以用于将有源部件沿着纵向方向固定到柔性壳体。
在一些实施例中，有源部件包括布置在有源部件的端部处的电极、以及在纵向方向上堆叠在电极之间的金属氧化物电阻器(MOR)块。
在一些实施例中，有源部件进一步包括对齐层，对齐层包括被布置用于将MOR块和电极对齐的薄带条。
在一些实施例中，对齐层包括圆周对齐层。圆周对齐层包括薄带条，薄带条被布置用于圆周地包裹并且密封MOR块与电极之间的界面和MOR块之间的界面，以对齐MOR块和电极。
在一些实施例中，对齐层包括轴向对齐层。轴向对齐层包括轴向布置以对齐MOR块和电极的薄带条。
在一些实施例中，有源部件包括被布置在MOR块之间或MOR块与电极之间的导电扁平弹簧元件。
在一些实施例中，柔性壳体包括热塑性或热固性支撑构件，热塑性或热固性支撑构件包括在纵向方向上延伸的多个支撑件。支撑件沿着圆周方向布置，以与有源部件的横向表面接触。柔性壳体进一步包括由柔性材料制成并且在支撑构件处注射、压铸或挤出的外部绝缘部。
在一些实施例中，外部绝缘部由柔性材料制成并且围绕热塑性或热固性支撑构件注射、压铸或挤出，并且其中支撑件包括在端部处的挤出部，并且有源部件包括在端部处的与挤出部的形状匹配的对应的凹部。
在一些实施例中，柔性壳体进一步包括被布置在热塑性或热固性支撑构件的外表面上的底漆层，以用于将外部绝缘部与支撑构件结合。
在一些实施例中，外部绝缘部是由选自包括以下各项的组的室温可膨胀材料制成的一体式外部绝缘部：硅橡胶(SiR)、热塑性弹性体(TPE)、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、氟硅氧烷、氟弹性体、柔性环氧树脂、或其任意组合。
在一些实施例中，外部绝缘部是由高温热收缩材料制成的一体式外部绝缘部，该高温热收缩材料由选自包括以下各项的组的热收缩材料制成：聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、和聚氨酯。
在一些实施例中，外部绝缘部包括用于户外应用的裙部(shed)。
在一些实施例中，响应于多个支撑件与有源部件的接触，多个支撑件彼此分隔开以在圆周方向上形成间隔，该间隔允许内部弧在电气过载的情况下逃逸到避雷器的外部。
在一些实施例中，避雷器进一步包括布置在柔性壳体的端部表面处的开口处的保护盖，以用于封闭有源部件。
在本公开的第二方面中，提供一种用于制造避雷器的方法。方法包括将避雷器的有源部件沿着纵向方向插入到柔性壳体的孔中，以使得柔性壳体围绕有源部件，其中孔在柔性壳体的端部表面处具有开口。方法进一步包括在柔性壳体与有源部件之间产生接触，其中该接触使得柔性壳体在圆周方向上变形，该变形产生沿着径向方向而施加在有源部件上的压力。
在一些实施例中，方法进一步包括布置界面层，界面层由在有源部件与柔性壳体之间的介电材料制成，以用于填充有源部件或柔性壳体中的小间隔和不平整。
在一些实施例中，方法进一步包括将有源部件与柔性壳体通过固定部接合。
在一些实施例中，固定部具有粘合层的形式，该粘合层覆盖有源部件的横向表面的至少主要部分、或覆盖柔性壳体的完整内表面。
在一些实施例中，固定部具有摩擦焊接或机械附接的形式，以用于将有源部件沿着纵向方向固定到柔性壳体。
在一些实施例中，方法进一步包括通过在纵向方向上堆叠金属氧化物电阻器(MOR)块并且在堆叠的MOR块的端部处布置电极，来形成有源部件。
在一些实施例中，方法进一步包括布置对齐层，对齐层包括用于将MOR块和电极对齐的薄带条。
在一些实施例中，布置对齐层包括圆周地包裹并且密封MOR块与电极之间的界面和MOR块之间的界面，以经由包括薄带条的圆周对齐层来对齐MOR块和电极。
在一些实施例中，布置对齐层包括经由轴向对齐层轴向对齐MOR块和电极，该轴向对齐层包括薄带条。
在一些实施例中，堆叠金属氧化物电阻器(MOR)块包括：在堆叠MOR块期间，在MOR块之间或在MOR块与电极之间布置导电扁平弹簧元件。
在一些实施例中，方法进一步包括通过布置热塑性或热固性支撑构件获得柔性壳体，该热塑性或热固性支撑构件包括在纵向方向上延伸的多个支撑件，其中支撑件沿着圆周方向布置，以与有源部件的横向表面接触。方法进一步包括通过在热塑性或热固性支撑构件处注射、压铸或挤出柔性材料来形成外部绝缘部。
在一些实施例中，形成外部绝缘部包括通过围绕热塑性或热固性支撑构件注射、压铸或挤出柔性材料来形成外部绝缘部，其中支撑件包括在端部处的挤出部，并且有源部件包括在端部处的与挤出部的形状匹配的对应凹部。
在一些实施例中，方法进一步包括在热塑性或热固性支撑构件的外表面上布置底漆层，以用于将外部绝缘部与热塑性或热固性支撑构件结合。
在一些实施例中，产生接触包括加热柔性壳体以使得外部绝缘部能够在径向方向上收缩，其中外部绝缘部是由高温热收缩材料制成的一体式外部绝缘部，该高温热收缩材料选自包括以下各项的组：聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、和聚氨酯。
在一些实施例中，方法进一步包括：在插入有源部件之前，使避雷器的外部绝缘部沿着径向方向膨胀，其中外部绝缘部是由选自包括以下各项的组的室温可膨胀材料制成的一体式外部绝缘部：硅橡胶(SiR)、热塑性弹性体(TPE)、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、氟硅氧烷、氟弹性体、柔性环氧树脂、或其任意组合。
在一些实施例中，接触的产生包括释放外部绝缘部以在外部绝缘部与有源部件之间产生接触。
在一些实施例中，形成外部绝缘部包括形成用于户外应用的裙部。
在一些实施例中，多个支撑件以这样的方式布置：响应于多个支撑件与有源部件的接触，多个支撑件彼此分隔开以在圆周方向上形成间隔，其中该间隔允许内部弧在电气过载的情况下逃逸到避雷器的外部。
在一些实施例中，方法进一步包括在柔性壳体的端部表面处的开口处布置保护盖，以用于封闭有源部件。
在本公开的第三方面中，提供了布置为执行根据本公开的第二方面的方法的装备。
在本公开的第四方面中，提供了根据本公开的第一方面的避雷器作为电力网络中的保护元件的用途。
通过下面的讨论将明显的是，与传统的避雷器相比，根据本公开的各个实施例的这种基于模块化组件的避雷器需要更少的组件，采用更便宜的组件，并且由此降低总材料成本。同时，由于模块化设计，简化了组装工艺并且减少了制造/组装时间。
附图说明
提供本文描述的附图以进一步解释本公开并构成本申请的一部分。本公开的示例实施例及其解释被用于解释本公开，而并非不适当地限制本公开。
图1a是根据本公开的实施例的避雷器的柔性壳体的透视图。
图1b是根据本公开的实施例的避雷器的有源部件的横截面图。
图1c是根据本公开的实施例的处于组装状态的避雷器的截面图。
图2a是根据本公开的实施例的避雷器的包括两个支撑件的支撑构件的透视图。
图2b是根据本公开的实施例的避雷器的柔性壳体的外部绝缘部的横截面图。
图2c是根据本公开的实施例的避雷器的柔性壳体的横截面图。
图3a是根据本公开的实施例的避雷器的包括不具有初始间隔的两个支撑件的支撑构件的俯视图。
图3b是根据本公开的实施例的包括具有初始间隔的两个支撑件的支撑构件的俯视图。
图3c是根据本公开的实施例的包括具有初始间隔的三个支撑件的支撑构件的俯视图。
图3d是根据本公开的实施例的包括不具有初始间隔的六个支撑件的支撑构件的俯视图。
图3e是根据本公开的实施例的包括具有初始间隔的六个支撑件的支撑构件的俯视图。
图3f是根据本公开的实施例的包括不具有初始间隔的六个支撑件、并且在每个支撑件上具有压力释放窗口的支撑构件的俯视图。
图4a是根据本公开的实施例的包括在每个端部处具有挤出部的三个支撑件挤出的支撑构件的透视图。
图4b是根据本公开的实施例的具有匹配图4a的挤出部的对应凹部的有源部件的透视图。
图4c是根据本公开的实施例的处于组装状态的避雷器的横截面图。
图5是根据本公开的实施例的制造避雷器的流程图。
图6是根据本公开的实施例的制造避雷器的流程图。
图7是根据本公开的实施例的制造避雷器的流程图。
在附图中，相同或相似的附图标记被用于表示相同或相似的元件。
具体实施方式
现在将参照附图中示出的多个示例实施例来描述本公开的原理。虽然本公开的示例实施例在附图中被示出，但是将理解的是，描述实施例仅便于本领域技术人员更好地理解并且从而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。
图1a-图1c示出了根据本公开的实施例的避雷器100。避雷器100总体包括有源部件110和单独制造的柔性壳体120。如图1a所示，有源部件110包括大体上圆筒形的横向表面，并且在纵向方向Y上延伸。单独制造的柔性壳体120在纵向方向上Y上限定内孔121。内孔121延伸通过柔性壳体120的整个长度，并且在柔性壳体120的两个相对的端部表面126中的每一个端部表面处形成开口。
在一些实施例中，内部孔121可以具有圆筒形壁以与有源部件110的圆筒形的横向表面的曲度相符。与传统的避雷器相比，本公开的这种基于模块化组件的避雷器100依赖于减少的组件量，避免昂贵的组件，并且因此显著降低了材料、制造和组装成本并且由此降低了生产时间。另外，这种基于模块化组件的避雷器100允许制造商单独制造全部需要的组件并且存储它们以用于将来的组装，这将潜在地缩短组装时间。
图1c示出了处于组装状态的避雷器的横截面图。如图1c所示，柔性壳体120被布置为经由孔121而围绕有源部件110并且与有源部件110接触。接触使得柔性壳体120在圆周方向C上变形。这种变形然后产生沿着径向方向R而施加在有源部件110上的压力，使得柔性壳体120可以圆周地并且弹性地固定在有源部件110周围。这种布置将是有益的，因为将柔性壳体120固定到有源部件110主要依赖于由柔性壳体的变形产生的力。由此，不需要额外的固定结构或机构。
在一些实施例中，避雷器110可以进一步包括由介电材料制成的界面层(未示出)。界面层被布置在有源部件110与柔性壳体120之间，以用于填充有源部件110或柔性壳体120中的小间隔或不平整。
在一些实施例中，避雷器110可以进一步包括布置在有源部件110与柔性壳体120之间、以用于将有源部件110连接到柔性壳体120的固定部130。固定部130可以采用粘合层的形式，该粘合层覆盖有源部件110的横向表面的至少主要部分、或覆盖柔性壳体120的完整内表面。例如，如图1c所示的粘合层130被布置在有源部件110与柔性壳体120之间，以用于将有源部件110与柔性壳体120结合。这种粘合层130可以通过分配在有源部件110的外表面上的粘合剂形成。
固定部130还可以采用摩擦焊接或机械附接的形式，以用于将有源部件110沿着纵向方向Y固定到柔性壳体120。机械附接的示例包括但不限于摩擦铆接、螺栓、压接、螺纹或它们的组合。然而，将理解的是固定部130的形式不限于所示示例。还可设想其它类型的固定部及其组合。
图1b示出了避雷器100的有源部件110的横截面图。有源部件110包括两个电极1121、1122以及金属氧化物电阻器MOR块111。电极1121、1122被布置在有源部件110的两个相对端处，以传导电流通过有源部件110。为了清楚的目的，示出了三个MOR块111。然而，将理解的是MOR块111的数量不限于所示示例。在其它实施例中，还可以是单个大的MOR块111或多于三个MOR块111。
如图1b所示，三个MOR块111在两个电极1121、1122之间在纵向方向Y上彼此堆叠，形成大体上圆筒形的主体。可选地，有源部件110还可以包括导电扁平弹簧元件(未示出)，其被布置在MOR块111之间、或在MOR块111与电极1121、1122之间，充当堆叠中的电接触和机械接触元件。例如，扁平弹簧元件可以是Bellville垫圈弹簧、板弹簧等。
避雷器110可以进一步包括对齐层113，其包括被布置用于将MOR块111和电极1121、1122对齐的薄带条。取决于其定向，对齐层113可以是圆周对齐层113。如图1b所示，圆周对齐层113包括薄带条(由多个短粗的竖直虚线表示)，该薄带条被布置用于圆周地包裹并且密封MOR块111与电极1121、1122之间的界面和MOR块之间的界面。这种圆周对齐层113帮助对齐MOR块111和电极1121、1122，并且有效地防止粘合层130的可能的渗入。在一些其它实施例中，对齐层113可以是轴向对齐层113，其也包括薄带条，但是那些薄带条被轴向布置以将MOR块111和电极1121、1122对齐。
利用上面的对齐层113，可以防止一个块向另一个块的相对的侧向移动，以使得全部MOR块被保持为大体上在纵向方向Y上彼此对齐。此外，这种对齐层113还可以在特定圆周/应用的情况下在相邻MOR块之间提供足够的纵向接触力。因此，不需要用于在纵向方向Y上施加载荷的额外结构或机构，这简化了生产工艺。
现在参照图2a-图2c，柔性壳体120包括热塑性或热固性支撑构件112、以及外部绝缘部124。作为示例，支撑构件122包括均在纵向方向Y上延伸的两个支撑件123。两个支撑件123沿着圆周方向C布置，以与有源部件110的横向表面接触。
如图2a所示，两个支撑件123可以在有源部件110的圆筒形主体周围均匀地或对称地间隔开，形成大体上完整的圆形。以管形形式的这种支撑构件122改进了柔性壳体120的整体实施和机械刚性。尽管图2a示出了支撑构件122包括两个支撑件123，但是支撑构件122也包括多于两个支撑件123，诸如三个、四个或五个支撑件123。
作为示例，图3b和图3c分别示出了支撑构件122包括两个和三个支撑件123。作为另一示例，图3d和图3e均示出了包括六个支撑件123的支撑构件122。图3d中描绘的六个支撑件123类似地均匀圆周地在有源部件110的圆筒形主体周围，形成完整圆形。每个支撑件具有曲度以便大体上与圆筒形主体的曲度相符。
在一些实施例中，一个或多个支撑件123可以各自包括压力释放窗口128，以用于释放在由支撑构件122限定的内空间内部产生的过压力。可能由于针对高压系统特定的高的短路电流而产生过压力。如图3f中描绘的，六个支撑件123中的每一个支撑件包括在其横向表面上的至少一个压力释放窗口128。
要注意的是，这种压力释放窗口128的配置可以根据特定要求而改变。例如，压力释放窗口128可以被配置为具有各种形状和尺寸的通孔，或者可以被配置为具有比支撑件123的周围区域更小厚度的限定的区域(例如，通过切割工具)。通过适当地设计压力释放窗口128的配置，过压力可以没有任何困难地从避雷器快速释放出。
在图3a、图3d或图3f中描绘的一些实施例中，在未组装状态中，全部支撑件123以“端部对端部”的方式彼此连接，其中在任意两个相邻的支撑件123之间不存在初始间隔。换言之，全部间隔125初始在未组装状态中关闭。在有源部件110插入到孔121中(或在组装状态中)时，多个支撑件123彼此分离以在圆周方向C上形成小间隔125。如图3a、图3d或图3f所示，在组装状态下将出现的每个小间隔125的位置通过各自的箭头表示。可以预先限定相邻支撑件123之间的间隔，如图3b、图3c或图3e所示，并且在一些实施例中，那些预先限定的间隔125可以填充有SiR或粘合剂。
在图2c中描绘的一些实施例中，外部绝缘部124由柔性材料制成并且注射、压铸或挤出在支撑构件122上。在图4c中描绘的一些实施例中，外部绝缘部124由柔性材料制成并且围绕热塑性或热固性支撑构件122注射、压铸或挤出，换言之，支撑构件122被嵌入在外部绝缘部124的壁中。此外，如图4c中所示的支撑件123包括在支撑件123的每一端处的挤出部123a、形成类似骨头结构挤出，并且如图4b中所示的有源部件110包括在每一端处的对应的凹部110a，以匹配挤出部123a的形状或容纳挤出部123a。以这种方式，可以有效地避免外部绝缘部124围绕有源部件110的旋转。
现在返回图2c，在所示的实施例中，底漆层127被布置在热塑性支撑构件122的外表面上，以便结合待被注射在底漆层127上的外部绝缘部124。换言之，用作结合层的底漆层127均匀地分配并且夹设在支撑构件122的外表面与外部绝缘部124的内壁之间。在一些实施例中，底漆层127的材料选自包括以下各项的组：硅树脂SiR、聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯及其任意组合。
在一些实施例中，支撑构件122由选自包括以下各项的组的热塑性材料制成：丙烯脯二乙烯丁二烯树脂、聚酰胺、聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯及其组合。这种热塑性材料是可回收利用的并且易于处理。支撑构件122还可以由诸如环氧树脂的热固性材料制成。上述热塑性或热固性材料将是有益的，因为其能够实现足够的绝缘并且同时降低壳体120的总体材料成本。
根据避雷器100的不同制造过程，外部绝缘部124可以相应地由不同类型的材料制成。例如，外部绝缘部124可以由室温可膨胀材料制成，该室温可膨胀材料选自包括以下各项的组：硅橡胶(SiR)、热塑性弹性体(TPE)、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、氟硅氧烷、氟弹性体、柔性环氧树脂、或其任意组合。此外，外部绝缘部124可以由高温热收缩材料制成，该高温热收缩材料选自包括以下各项的组：聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、和聚氨酯。
在一些实施例中，外部绝缘部124还可以包括用于室外应用的裙部129。如图2b所示，外部绝缘部124的外表面可以包括具有在径向方向R上向外指向的鳍部的形式或突出部129的形式的多个裙部。
如图2b或图4c所示，外部绝缘部124为一体式组件。由柔性材料制成并且通过例如注射技术生产的这种一体式外部绝缘部124能够实现外部绝缘部的柔性设计和低的生产成本。例如，鳍部或突出部129可以在同一注射工艺期间被形成为外部绝缘部的部分。另外，这种一体式外部绝缘部124连同类似如上讨论的一体有源部件110一起，使得电容放电器100的生产和组装过程容易并且成本有效。
在一些实施例中，避雷器100可以进一步包括保护盖(未示出)，其被布置为在柔性壳体120的端部表面126处覆盖每个开口。这种保护盖封闭有源部件110以保护其免受潮湿、风或其它有害情况的危害。
图5示出了用于制造避雷器100的方法500的流程图。根据本公开的实施例，如上所述的模块化避雷器100以包括与传统制造工艺相比的更少步骤的简化方式制造。一般而言，方法500包括以下步骤。
在504处，避雷器100的有源部件110沿着纵向方向Y插入到柔性壳体120的孔121中，以使得柔性壳体120围绕有源部件110。在506处，在柔性壳体120与有源部件110之间产生接触。接触使得柔性壳体120在圆周方向C上变形，该变形产生沿着径向方向R施加在有源部件110上的压力。
在一些实施例中，由介电材料制成的界面层可以被布置在有源部件110与柔性壳体120之间，以用于填充有源部件110或柔性壳体120中的小间隔或不平整。在一些实施例中，有源部件110可以通过固定部130与柔性壳体120结合。如上所讨论的，固定部130可以采用粘合层的形式，该粘合层覆盖有源部件110的横向表面的至少主要部分、或覆盖柔性壳体120的完整内表面。固定部130还可以采用摩擦焊接或机械附接的形式，以用于将有源部件110固定到柔性壳体120。在实际的实施例中，电极1121、1122可以沿着纵向方向Y经由机械附接而被固定到热塑性或热固性支撑构件122。
在一些实施例中，有源部件110可以在单独的生产工艺中被预成型。在有源部件110的单独的生产工艺中，MOR块111沿着长度方向Y堆叠，电极1121、1122被布置在堆叠的MOR块111的端部处。
在一些实施例中，布置有包括用于对齐MOR块111和电极1121、1122的薄带条的对齐层113。布置对齐层113可以包括圆周地包裹并且密封MOR块111与电极1121、1122之间的界面和MOR块之间的界面。布置对齐层113还可以包括轴向对齐MOR块111和电极1121、1122。
在一些实施例中，柔性壳体120类似地可以在单独的生产工艺中预成型。在柔性壳体120的单独的生产工艺中，包括多个支撑件123的热塑性支撑构件122首先被布置为在纵向方向Y上延伸。那些支撑件123然后沿着圆周方向C布置，以与有源部件110的横向表面接触。
在一些实施例中，多个支撑件123可以以这样的方式布置：响应于多个支撑件123与有源部件110的接触，多个支撑件123彼此分开以在圆周方向C上形成小间隔125。
在完成支撑构件122之后，底漆层127可以被布置在热塑性支撑构件122的外表面上，以便提供结合层。外部绝缘部124然后通过在底漆层127上注射柔性材料而形成。如上所讨论的，外部绝缘部124可以是一体式外部绝缘部，并且注射的柔性材料选自包括硅橡胶、TPE和SiR/TPE的组。
根据避雷器100的不同的生产进程，外部绝缘部124的材料可以相应地选自不同类型的材料。图6示出了根据本公开的一个实施例的用于制造避雷器100的方法600的流程图。方法600特别适用于生产其外部绝缘部124由高温热收缩材料制成的避雷器100。这种高温热收缩材料选自包括以下各项的组：聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、和聚氨酯。
类似于方法500，在方法600中，在604处，避雷器100的有源部件110沿着纵向方向Y插入到柔性壳体120的孔121中，以使得柔性壳体120围绕有源部件110。接下来，在606处，对于由这种类型材料制成的外部绝缘部124，加热柔性壳体120(或外部绝缘部124)将使得外部绝缘部124能够在径向方向R上收缩，并且从而在柔性壳体124与有源部件110之间产生接触。
图7示出了根据本公开的一些实施例的用于制造避雷器100的方法700的流程图。方法700特别适用于生产其外部绝缘部124由室温可膨胀材料制成的避雷器100。这种室温可膨胀材料选自包括以下各项的组：硅橡胶(SiR)、热塑性弹性体(TPE)、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、氟硅氧烷、氟弹性体、柔性环氧树脂、或其任意组合。
类似于方法600，在方法700中，在704处，避雷器100的有源部件110沿着纵向方向Y插入到柔性壳体120的孔121中，以使得柔性壳体120围绕有源部件110。不同于方法600，在插入有源部件100(即，704)之前，在702处，由这种室温可膨胀材料制成的外部绝缘部124需要首先沿着径向方向R膨胀。然后，在有源部件110插入到膨胀的柔性壳体120的孔121中之后，在706处，外部绝缘部124被释放，以在外部绝缘部124与有源部件110之间产生接触。
可选地，保护盖可以被布置在柔性壳体120的端部表面126的开口处以用于封闭有源部件110，从而保护有源部件110免受潮湿、风或其它有害情况的危害。
应该理解的是，本公开的上述实施例仅用于例示或解释本公开的原理，而不限制本公开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，任何变型、等同替代和改进等应该包括在本公开的保护范围内。同时，本公开的所附权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围或界限或范围和界限的等同物中的全部变型和修改。
Claims (32)
1.一种避雷器(100)，包括：
预组装的有源部件(110)，在纵向方向(Y)上延伸；以及
单独制造的柔性壳体(120)，在所述纵向方向(Y)上限定孔(121)，并且在所述柔性壳体(120)的端部表面(126)处具有开口；
其中，所述柔性壳体(120)被布置为经由所述孔(121)而围绕所述有源部件(110)、并且与所述有源部件(110)接触，所述接触使得所述柔性壳体(120)在圆周方向(C)上变形，所述变形产生沿着径向方向(R)而施加在所述有源部件(110)上的压力，
并且，所述柔性壳体(120)包括：
热塑性或热固性支撑构件(122)，包括在所述纵向方向(Y)上延伸的多个支撑件(123)，所述支撑件(123)被布置为沿着所述圆周方向(C)与所述有源部件(110)的横向表面接触；以及
外部绝缘部(124)，所述外部绝缘部(124)由高温热收缩材料制成并且在所述支撑构件(122)处注射、压铸或挤出，以便通过加热所述柔性壳体(120)以使得所述外部绝缘部(124)能够在所述径向方向(R)上收缩。
2.根据权利要求1所述的避雷器(100)，进一步包括：
界面层(500)，由介电材料制成，布置在所述有源部件(110)与所述柔性壳体(120)之间，以用于填充所述有源部件(110)或所述柔性壳体(120)中的小间隔和不平整。
3.根据权利要求1所述的避雷器(100)，进一步包括：
固定部(130)，布置在所述有源部件(110)与所述柔性壳体(120)之间，以用于将所述有源部件(110)与所述柔性壳体(120)接合。
4.根据权利要求3所述的避雷器(100)，其中所述固定部(130)具有粘合层的形式，所述粘合层覆盖有源部件(110)的横向表面的至少主要部分、或覆盖所述柔性壳体(120)的完整内表面。
5.根据权利要求3所述的避雷器(100)，其中所述固定部(130)具有摩擦焊接或机械附接的形式，以用于将所述有源部件(110)沿着所述纵向方向(Y)固定到所述柔性壳体(120)。
6.根据权利要求1所述的避雷器(100)，其中所述有源部件(110)包括：
电极(1121、1122)，布置在所述有源部件(110)的端部处；以及
金属氧化物电阻器块(111)，在所述纵向方向(Y)上堆叠在所述电极(1121、1122)之间。
7.根据权利要求6所述的避雷器(100)，进一步包括：
对齐层(113)，包括被布置用于对齐所述金属氧化物电阻器块(111)和所述电极(1121、1122)的薄带条。
8.根据权利要求7所述的避雷器(100)，其中所述对齐层(113)包括：
圆周对齐层(113)，包括薄带条，所述薄带条被布置用于圆周地包裹并且密封所述金属氧化物电阻器块(111)与所述电极(1121、1122)之间的界面、以及所述金属氧化物电阻器块(111)之间的界面，以对齐所述金属氧化物电阻器块(111)和所述电极(1121、1122)。
9.根据权利要求7所述的避雷器(100)，其中所述对齐层(113)包括：
轴向对齐层(113)，包括轴向布置以对齐所述金属氧化物电阻器块(111)和所述电极(1121、1122)的薄带条。
10.根据权利要求6所述的避雷器(100)，其中所述有源部件(110)包括被布置在金属氧化物电阻器块(111)之间、或所述金属氧化物电阻器块(111)与所述电极(1121、1122)之间的导电扁平弹簧元件。
11.根据权利要求1所述的避雷器(100)，其中
外部绝缘部(124)围绕所述热塑性或热固性支撑构件(122)注射、压铸或挤出，并且其中所述支撑件(123)包括在端部处的挤出部(123a)，并且所述有源部件(110)包括在端部处的与所述挤出部(123a)的形状匹配的对应的凹部(110a)。
12.根据权利要求1所述的避雷器(100)，其中所述柔性壳体(120)进一步包括：
底漆层(127)，被布置在所述热塑性或热固性支撑构件(122)的外表面上，以用于将所述外部绝缘部(124)与所述支撑构件(122)结合。
13.根据权利要求1所述的避雷器(100)，其中所述外部绝缘部(124)是一体式外部绝缘部，并且所述高温热收缩材料由包括以下各项中的一项或多项的热收缩材料制成：聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、和聚氨酯。
14.根据权利要求1所述的避雷器(100)，其中所述外部绝缘部(124)包括用于户外应用的裙部。
15.根据权利要求1所述的避雷器(100)，进一步包括：
保护盖，布置在所述柔性壳体(120)的所述端部表面(126)处的所述开口处，以用于封闭所述有源部件(110)。
16.一种用于制造避雷器(100)的方法，包括：
将所述避雷器(100)的有源部件(110)沿着纵向方向(Y)插入到柔性壳体(120)的孔(121)中，以使得所述柔性壳体(120)围绕所述有源部件(110)，所述孔(121)在所述柔性壳体(120)的端部表面(126)处具有开口；以及
在所述柔性壳体(120)与所述有源部件(110)之间产生接触，所述接触使得所述柔性壳体(120)在圆周方向(C)上变形，所述变形产生沿着径向方向(R)施加在所述有源部件(110)上的压力；
并且，所述方法进一步包括通过以下获得所述柔性壳体(120)：
布置热塑性或热固性支撑构件(122)，所述热塑性或热固性支撑构件包括在所述纵向方向(Y)上延伸的多个支撑件(123)，所述支撑件(123)沿着所述圆周方向(C)布置，以与所述有源部件(110)的横向表面接触；以及
通过在所述热塑性或热固性支撑构件(122)处注射、压铸或挤出柔性材料，来形成外部绝缘部(124)，
其中，产生所述接触包括加热所述柔性壳体(120)以使得所述外部绝缘部(124)能够在所述径向方向(R)上收缩，所述外部绝缘部(124)由高温热收缩材料制成。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
布置界面层，所述界面层由介电材料制成，在所述有源部件(110)与所述柔性壳体(120)之间，以用于填充所述有源部件(110)或所述柔性壳体(120)中的小间隔和不平整。
18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
通过固定部(130)将所述有源部件(110)与所述柔性壳体(120)结合。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述固定部(130)具有粘合层的形式，所述粘合层覆盖有源部件(110)的横向表面的至少主要部分、或覆盖所述柔性壳体(120)的完整内表面。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述固定部(130)具有摩擦焊接或机械附接的形式，以用于将有源部件(110)沿着所述纵向方向(Y)固定到所述柔性壳体(120)。
21.根据权利要求16所述的方法，进一步包括通过以下来形成所述有源部件(110)：
在所述纵向方向(Y)上堆叠金属氧化物电阻器块(111)；以及
在堆叠的所述金属氧化物电阻器块(111)的端部处布置电极(1121、1122)。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述形成所述有源部件(110)进一步包括：
布置对齐层(113)，所述对齐层包括用于对齐所述金属氧化物电阻器块(111)和所述电极(1121、1122)的薄带条。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述布置所述对齐层(113)包括：
圆周地包裹并且密封所述金属氧化物电阻器块(111)与电极(1121、1122)之间的界面、以及所述金属氧化物电阻器块(111)之间的界面，以经由包括薄带条的圆周对齐层(113)来对齐所述金属氧化物电阻器块(111)和所述电极(1121、1122)。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述布置所述对齐层(113)包括：
经由包括薄带条的轴向对齐层(113)来轴向对齐所述金属氧化物电阻器块(111)和所述电极(1121、1122)。
25.根据权利要求21所述的方法，其中所述堆叠所述金属氧化物电阻器块(111)包括：
在堆叠所述金属氧化物电阻器块(111)期间，在金属氧化物电阻器块(111)之间、或在所述金属氧化物电阻器块(111)与所述电极(1121、1122)之间布置导电扁平弹簧元件。
26.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述外部绝缘部(124)包括：
通过围绕所述热塑性或热固性支撑构件(122)注射、压铸或挤出柔性材料，来形成外部绝缘部(124)，所述支撑件(123)包括在端部处的挤出部(123a)，并且所述有源部件(110)包括在端部处的与所述挤出部(123a)的形状匹配的对应的凹部(110a)。
27.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
在所述热塑性或热固性支撑构件(122)的外表面上布置底漆层(127)，以用于将所述外部绝缘部(124)与所述热塑性或热固性支撑构件(122)结合。
28.根据权利要求16所述的方法，其中
所述外部绝缘部(124)是一体式外部绝缘部，并且所述高温热收缩材料包括以下各项中的一项或多项：聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、和聚氨酯。
29.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述外部绝缘部(124)包括形成用于户外应用的外部绝缘部。
30.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
在所述柔性壳体(120)的所述端部表面(126)处的所述开口处布置保护盖，以用于封闭所述有源部件(110)。
31.一种装备，被布置为执行根据权利要求16-30中任一项所述的方法。
32.根据权利要求1-15中任一项所述的避雷器(100)作为电力网络中的保护元件的用途。
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