CN111903024B - 通过增材制造技术生产电力器件的方法 - Google Patents

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Abstract

一种由通过增材制造技术后续制造的部件生产电力器件(100；450)的方法包括：确定所述电力器件的物理特性的目标空间分布，所述物理特性是电气特性和/或机械特性；形成所述电力器件的部件(50)；选择所述电力器件的后续部件(51)的物理特性，所述后续部件(51)的所述物理特性与所确定的所述物理特性的空间分布相对应，以使其不同于所述部件(50)的相应物理特性；以及通过所述增材制造技术，形成所述后续部件(51)，使得所述后续部件(51)至少部分地与所述部件(50)接触。通过所述方法能够获得电力器件(100)，并且所述电力器件可以在HVAC或HVDC设备中用作AC或DC绝缘体。

Description

通过增材制造技术生产电力器件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于生产电力器件的方法、一种电力器件以及一种电力器件的用途。
背景技术
电力器件(诸如高电压、高电流的AC或DC器件)包括为确保带电部件的适当电绝缘而提供的元器件。具有绝缘任务的电力器件的一示例是用于气体绝缘开关设备的间隔件。
模制(诸如注射模制)是制造用于电绝缘的元器件的常用方式。较大的绝缘部件可以通过真空铸造方法或自动压力凝胶(APG)方法制造。此外，日本公开公报JP 2016 031845 A描述了一种用于气体绝缘开关设备的间隔件，该间隔件借助于三维造型装置制造。在该现有技术文献中，绝缘间隔件的层压结构具有不同的层压部件，其中用于层压部件的绝缘材料的配比是变化的，使得介电常数从绝缘间隔件的一侧向另一侧连续减小。
通常，电力器件还需要表现出一定的机械特性和/或承受很大的机械应力。在这种电力器件用于例如气体绝缘开关设备中时，电力器件要满足的机械特性的一个示例是基本上实现气密。因此，需要一种电力器件，该电力器件在具有适当的绝缘功能的同时，对于例如导体提供适当的机械支撑，并且对于例如压力差表现出适当的机械耐受性。
发明内容
根据本公开的一方面，提供了一种由通过增材制造技术后续制造的部件生产电力器件的方法。所述方法包括确定所述电力器件的物理特性的目标空间分布，所述物理特性是电气特性和/或机械特性；形成所述电力器件的部件；选择后续部件的物理特性，所述后续部件的所述物理特性与所确定的所述物理特性的空间分布相对应；以及通过所述增材制造技术形成所述后续部件，使得所述后续部件至少部分地与所述部件接触。
在实施例中，对于所述电气特性而言，所述空间分布是所述电力器件在安装于给定的电气环境中时的目标电场图形(electrical field pattern)，并且对于所述机械特性而言，所述空间分布是所述电力器件的目标机械强度。
如本文所使用的，“目标”图形可以被解释为“期望”图形。目标图形例如通过仿真获得。例如，目标电场图形通过对最终电力器件的给定形状或构造的电场的空间分布进行仿真来获得。作为另一示例，电力器件的目标机械强度通过对最终电力器件的给定形状或构造的机械强度的空间分布进行仿真来获得。
如本文所使用的，所述部件可以是通过用于形成后续部件的相同技术形成的部件。所述部件也可以在技术可行下尽可能地小。因此，后续部件在电力器件中占主导。
作为初始部件的所述部件可能已经存在，并且如本文所公开的方法被应用于该初始部件以便完成电力器件。还可能的是，在执行所述方法时不存在初始部件，通过增材制造技术形成所述部件，并且随后通过增材制造技术(例如，与用于形成所述部件的技术相同的技术)形成一个或多个后续部件。
在一方面，增材制造技术中的物理特性是变化的或被选择的，例如通过使用不同的材料，使得：对于电力器件的各个制造位置，一个或多个后续部件具有适当的物理特性或目标物理特性。
如本文所使用的，增材制造技术示例为任何3D打印技术，例如vat光聚合、材料挤出、材料喷射、基于粉末的3D打印或基于层压的3D打印。优选地，增材制造技术是vat光聚合、材料挤出、材料喷射中的一种。在vat光聚合技术中，液态聚合物或液态聚合物的混合物在容器中在通过施加光而激活的聚合过程中被选择性地固化。在材料挤出技术中，热塑性材料、橡胶材料等通过喷嘴或孔口被选择性地堆积。在材料喷射技术中，合适材料的液滴以选择性的方式堆积。在本说明书中用作示例性技术的各种增材制造技术就其本身而言是已知的，因此，在此不描述其细节。
通常，在增材制造技术中，后续部件形成为聚合材料。本文所使用的聚合材料示例为热塑性材料(例如但不限于聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯)、热固性材料(例如但不限于环氧化物)、弹性体材料(例如但不限于橡胶材料或硅树脂)、可固化的聚合绝缘材料或其组合。
如本文所使用的，电气环境包括例如电力器件将要用于的设备的电气特性和/或尺寸。例如，电气环境被定义为一定电压下的电极与地电势之间的电场或电场分布。设备的示例是断路器或开关设备，例如气体绝缘开关设备。电气环境例如通过测量和/或通过模拟给出。
目标电场图形可以是在电力器件是或成为电气环境的一部分(例如通过将作为电力器件的绝缘器件安装在电气环境中)时所获得的期望电场图形。电力器件通常影响电场在电气环境中的分布。因此，可以选择或选取后续部件的电气特性，使得在电气环境中获得期望的电场图形，后续部件则可以根据该选择而形成。
通常，确定所述电力器件的目标机械强度的所述空间分布包括识别所述电力器件的主机械应力的路径，并且执行所述后续部件的所述机械特性的选择和所述后续部件的形成包括：形成沿着所识别的所述主机械应力的路径具有大于等于预定强度阈值的机械强度的一个或更多个所述后续部件。
当电力器件安装在设备中时，主机械应力的路径通常在电力器件的实际操作期间出现。例如，主机械应力的路径由于气体绝缘开关设备中的一定压力分布而建立，在气体绝缘开关设备中气体压力作用在用作电力器件的绝缘器件的一侧或两侧。如本文所使用的，主机械应力的路径还可以包括(例如在电力器件的相对薄的区域中的、在电力器件的安装区域中的等等)具有相当的机械应力水平的多个路径。
可以选择预定强度阈值，使其足够大以承受例如被预期沿着主机械应力的路径作用在电力器件的元件上的一定力。所预期的力可以例如通过在将要安装电力器件的实际设备中执行测量操作和/或通过模拟而获得。
在实施例中，沿着主机械应力的路径的具有大于等于预定强度阈值的机械强度的一个或多个后续部件被轻质材料包围。因此，可以获得下述电力器件：该电力器件具有沿着在操作期间出现的主应力路径的相对致密的高强度材料以及围绕该高强度材料的重量较轻的材料，最终得到轻质的高强度的电力器件。
特别地，用于实现目标电场图形的选择和用于实现目标机械强度的选择被同时执行。可以对同一后续部件执行同时选择，并且在不能同时达到由同时选择产生的同时条件的情况下，可以例如根据权衡考虑中相对重要性选择目标电场图形和目标机械强度中的一个。另外，可以对不同的后续部件执行同时选择，使得一些后续部件主要有助于实现目标电场图形，而其他后续部件主要有助于实现目标机械强度。
如本文所使用的，选择物理特性应理解为有意行为，例如，作为设计过程的一部分的有意行为，设计过程中根据特定需求选择各自的特性。各自的特性通常是可以在一定限制内变化的预定的或可预定的(即，可选择的)特性。如本文所使用的，选择可以涉及为各自的特性选择可接受的或可容许的范围，例如不超过各自特性的某个上阈值和/或不低于各自特性的某个下阈值的值范围，其中各自的阈值满足特定需求。
选择某个物理特性可能涉及同时选择各自的其他物理特性，使得同时满足对所有所选物理特性的特定需求。例如，根据目标电场图形选择电气特性可能涉及根据目标机械强度同时选择机械特性，使得既满足对电气特性的特定需求又满足对机械特性的特定需求。同样地，根据目标机械强度选择机械特性可能涉及根据目标电场图形同时选择电气特性，使得既满足对电气特性的特定需求又满足对机械特性的特定需求。
选择某个物理特性可能涉及同时选择各自的其他物理特性，并且，在无法同时实现对各特性的特定需求的情况下，选择要实现物理特性中的哪一个或哪一些，例如当实现其中一个特性的特定需求的重要程度超过了实现其中的另一个特性的特定需求的相应的重要程度时。
例如，根据目标电场图形选择电气特性还可能涉及同时选择机械特性，并且，在不可能实现对电气特性的特定需求并同时实现对机械特性的特定需求的情况下，选择要实现电气特性和机械特性中的哪一个，例如当实现其中一个特性的特定需求的重要程度超过了实现其中另一个特性的特定需求的相应的重要程度时。
同样地，例如，选择机械特性还可能涉及同时选择电气特性，并且，在不可能实现对电气特性的特定需求并同时实现对机械特性的特定需求的情况下，选择要实现电气特性和机械特性中的哪一个，例如当实现其中一个特性的特定需求的重要程度超过了实现其中另一个特性的特定需求的相应的重要程度时。
通常，所述部件和所述后续部件的所述物理特性基本上是材料固有特性。例如，所述部件和所述后续部件的所述电气特性和所述机械特性基本上是材料固有特性。材料固有特性仅由所涉及的材料限定和/或获得。但是，后续部件的形状可能会对所讨论的物理特性有贡献，例如对电气特性和/或机械特性有贡献。
如本文所使用的，形成后续部件通常包括提供或施加材料以及设置或固化该材料。例如，在典型的增材制造技术中，施加材料并通过激光发射来固化该材料。
与所述部件至少部分地接触的后续部件可以包括覆盖所述部件的至少一个表面的后续部件。此外，与所述部件至少部分地接触的后续部件可以包括围绕所述部件、完全覆盖所述部件或包盖所述部件的后续部件。在本文中，“部分地”通常意味着涉及至少部分区域，即，后续部件至少在所述部件的部分区域中与所述部件接触。
在实施例中，所述电气特性包括介电常数、电导率或其组合。例如，可以选择作为电气性质的介电常数，使得在将电场施加到电力器件时实现电力器件的目标性质(behavior)。特别地，目标性质可以包括电场分级性质，例如主动场分级(active fieldgrading)、场控制或场成形。
作为非限制性的示例，电力器件包括绝缘部件，绝缘部件将在处于组装状态时位于接地侧，并且由于绝缘部件的某种形状、例如弯曲，在绝缘部件的表面上可能存在高电场强度。特别是在HVDC应用中，高电场强度可能会导致这个区域中的电荷积聚，这可能会对电力器件的操作产生不利影响。
在常规解决方案中，由于各个场控制器件安装在电力器件的电极区域中，或者电力器件需要具有开放结构(可接近的结构)以适用于铸造或模制工艺，因此场控制特征的形状和复杂度受到限制。因此，在常规解决方案中，在常规电力器件的上述绝缘部件中场控制特征可能是不可实现的。
在本文所述的解决方案中，场控制特征可以被提供为通过增材制造技术形成的后续部件。为了获得场控制特征(为了实现电场分级)，可以形成多个后续部件，其中对于不同的后续部件以变化的含量使用具有不同介电常数的材料。
在实施例中，所述机械特性包括机械强度、弹性、塑性或其组合。在示例性情况下，可以形成多个后续部件，其中对于不同的后续部件以变化的含量使用具有不同弹性的材料。
在实施例中，所述物理特性包括热特性，并且热特性包括导热率、传热率、热容量或其组合。在示例性情况下，可以形成多个后续部件，其中对于不同的后续部件以变化的含量使用具有不同导热率的材料。
在实施例中，所述部件和所述后续部件是绝缘部件。然而，所述部件也可以是电导体，例如电极，而后续部件是绝缘部件。电导体可以在常规的生产工艺中形成。在实施例中，所述部件借助于增材制造技术形成。在所述部件是电导体、例如电极的情况下，电导体可以以涉及金属加工的增材制造技术(例如选择性激光烧结或直接金属激光烧结)来生产。用于获得作为所述部件的电导体的增材制造技术以及用于获得作为后续部件的绝缘部件的增材制造技术可以与金属加工和聚合物加工结合。
在实施例中，执行所述后续部件的所述物理特性的选择和所述后续部件的形成包括：从所述部件的形成到至少一个所述后续部件的形成，使至少两种不同材料的材料比或材料含量变化，这两种不同的材料在各自的物理特性方面表现出差异。
该变化可以包括突然变化、连续变化或逐渐变化。通过连续变化或逐渐变化，能够获得具有各自物理特性的梯度的后续部件。
例如，根据所确定的所述目标电场图形来执行所述后续部件的所述电气特性的选择和所述后续部件的形成包括：从所述部件的形成到至少一个所述后续部件的形成，使至少两种不同材料的材料比或材料含量变化。进一步地，在该示例中，附加地或替代地，根据所确定的所述目标机械强度的空间分布执行所述后续部件的所述机械特性的选择和所述后续部件的形成包括：从所述部件的形成到至少一个所述后续部件的形成，使至少两种不同材料的材料比或材料含量变化。该变化可以包括突然变化、连续变化或逐渐变化。至少两种不同的材料通常具有不同的电介电常数、不同的电导率、不同的柔性或其组合。
在实施例中，所述方法包括：通过增材制造技术形成多个后续部件，其中至少两种不同材料的材料比是变化的、特别是逐渐变化的，以获得所述多个后续部件。
根据本公开的另一方面，提供了一种电力器件。所述电力器件能够通过本文描述的方法获得或通过本文描述的方法获得。
在实施例中，所述电力器件包括形成为一个或更多个所述后续部件的电场分级部件，所述电场分级部件构造为：在所述电力器件受到电场(特别是高压场，例如HVAC或HVDC电场)影响时减小所述电场的电场密度。电场分级部件通常对应于本文所述的电场分级特征，由此可以获得场分级或场控制特性。
在实施例中，所述电力器件包括形成为一个或更多个所述后续部件的弹性弛豫部件，所述弹性弛豫部件构造为将外部施加的应力转化成弹性弛豫部件的塑性变形。
根据本公开的又一方面，提供了一种电力器件的用途。所述电力器件能够通过本文描述的方法获得或通过本文描述的方法获得。所述用途包括：在HVAC或HVDC设备中、特别是在HVAC或HVDC开关设备中或在HVAC或HVDC断路器中将所述电力器件用作AC或DC绝缘体。
根据本公开的又一方面，提供了一种电力器件的另一用途。所述电力器件能够通过本文描述的方法获得或通过本文描述的方法获得。所述用途包括：在HVAC或HVDC结构中、特别是在HVAC或HVDC电缆接头中，将所述电力器件用作场分级器件。
利用本文描述的方面、特征和实施例，可以为电力器件(例如绝缘器件)提供定制的机械特性和电气特性。可以降低生产成本，特别是与常规的模制或铸造工艺相比。特别地，不需要模具，这允许快速制作原型并快速改变电力器件。另外，可以实现相对复杂的形状(例如中空结构)和/或轻量级的形状。此外，可以将不同的材料结合在单个复合物中。
附图说明
将参考附图描述本公开的实施例，附图中：
图1a至图1c是根据本公开的实施例的电力器件的截面示意图；
图2是根据本公开的实施例的电力器件的立体示意图；
图3是根据本公开的一实施例的安装在开关设备中的电力器件的截面示意图；以及
图4是根据本公开的一实施例的安装在电缆接头中的电力器件的截面示意图。
具体实施方式
图1a至图1c各自是电力器件100的截面示意图。图1a至1c所示的电力器件100的共同部件仅描述一次并且对于单个电力器件不再重复。电力器件100具有绝缘基体50，导体电极200穿过绝缘基体50并从两侧被固定。电极200例如由金属材料制成并且被施加高压，电极200将通过电力器件10的绝缘基体50例如相对于接地电极(未示出)绝缘。接地电极例如是气体绝缘开关设备(GIS)隔室的壳体的一部分。在GIS的示例性情况下，电力器件100需要从一侧到另一侧是气密的(在附图中，在左右方向上是气密的)。
因此，本文所示实施例中的电力器件100机械地支撑电极200，提供地与相之间(在其他类型的应用中，相对相也是常见的)的电绝缘功能，并提供对GIS应用中的压力差的机械耐受性。
在附图所示的实施例中，绝缘基体50形成为电力器件100的一部分。部件50可以例如通过诸如3D打印(例如通过vat光聚合、材料挤出、材料喷射、基于粉末的3D打印或基于层压的3D打印)的增材制造技术形成。部件50可以表现出电气特性、机械特性、热特性、磁特性中的一个或更多个的限定的物理特性。物理特性中的一个或更多个可以大体上是均匀的，可替代地，物理特性中一个或更多个可以在整个部件50中变化，例如，显示出梯度性质。通常，部件50的梯度性质是在与电极200的延伸方向大体上垂直的方向上的。
另外，电极200或者电极200的部件(例如电力器件100的电极插入件)也可以通过适合加工金属材料的增材制造技术(例如基于粉末的3D打印)形成。电极200也可以在传统的电极形成工艺中形成。
在图1a至图1c的实施例中的每个实施例中，至少一个后续部件51、52、53、54是借助于诸如3D打印(例如通过vat光聚合、材料挤出、材料喷射、基于粉末的3D打印或基于层压的3D打印)的增材制造技术形成的。
实施例中的电力器件100大体上是轴对称的。因此，增材制造可包括提供旋转基质(例如，电极200的一部分，例如电极插入件)并使3D打印机头沿着旋转基质移动，即沿垂直于旋转轴线的两个平移方向(translator directions)移动。以这种方式，可以构建部件50、51、52、53、54。然而，电力器件100不限于轴对称形状，并且增材制造方法不限于涉及旋转基质。
一旦部件50、51、52、53、54中的一个部件完成，接下来要形成的部件就变成了后续部件，如本文所使用的，部件50、51、52、53、54中的所述一个部件称为其先前部件。在执行任何后续部件51、52、53、54的增材制造过程之前，选择后续部件51、52、53、54各自的物理特性，例如电气特性和机械特性。物理特性可选择为不同于(先前)部件的相应物理特性。通常，当从后续部件的各自先前部件过渡到后续部件时，至少一个物理特性(通常电气特性和机械特性中的至少一个)被改变(即被选择为是不同的)。
(先前)部件的物理特性不一定是均匀的。例如，如上所述，部件50的物理特性可以显示出梯度性质，通常是在与电极大体上垂直的方向上的梯度性质。后续部件51、52、53、54的各自的物理特性也可以显示出梯度性质，即被选择为与(先前)部件50在相邻区域中的各自物理特性不同。
在图1a中，在绝缘基体50上，在电力器件100的整个径向方向(r方向)上施加了后续部件51。在选择时，作为示例，已决定改变多个物理特性，例如，电气特性和机械特性两者。这样，示例性的后续部件51具有选择为与其先前部件50的电气特性和机械特性不同的电气特性和机械特性。也可以已决定仅改变一个物理特性，例如电气特性和机械特性中的一个，如此，另一个示例性的后续部件51与其先前部件50相比仅改变了相应的特性。
在图1b中，在电力器件100的绝缘基体50上，在径向方向r上的一部分中施加了后续部件51，并且在径向方向r上的另一部分中施加了后续部件52。再次地，如之前参考图1a所描述的，后续部件51具有与其先前部件50不同的物理特性，例如电气特性、机械特性或两者。同样地，后续部件52具有与其先前部件51不同的相应的一个或多个物理特性，例如电气特性、机械特性或两者。
图1c示出了电力器件100的另一示例。在绝缘基体50上，在径向方向r上的一部分中施加了后续部件51。在径向方向上的另一部分中，沿z方向叠置了后续部件52和53。在径向方向上的又一部分中，已施加了后续部件54。再次地，如之前参考图1a所描述的，后续部件51具有与其先前部件50不同的物理特性，例如电气特性、机械特性或两者。同样地，后续部件52具有与其先前部件51不同的相应的一个或多个物理特性，例如电气特性、机械特性或两者。同样地，后续部件53具有与其先前部件52不同的相应的一个或多个物理特性，例如电气特性、机械特性或两者。同样地，后续部件54具有与其先前部件53不同的相应的一个或多个物理特性，例如电气特性、机械特性或两者。
图2示出了根据本公开的实施例的电力器件100的立体示意图。电力器件100具有由绝缘材料制成的基体50，基体50具有由导电材料制成的电极插入件200。在基体50上，已施加了绝缘材料制成的层51，层51形成了电力器件的后续部件(基体50作为先前部件)，并且层51的绝缘材料选择为具有与基体的相应物理特性不同的物理特性。例如，层51的绝缘材料选择为具有与基体50的相应电气特性不同的电气特性、与基体50的相应机械特性不同的机械特性或者两者。
图3示出了图2的电力器件100在气体绝缘开关设备中的截面示意图。气体绝缘开关设备的内部导电支撑部件220a、220b支撑附接到电力器件100的电极插入件200的电极，该电极处于高电压。形成气体绝缘开关设备的壳体部分的外部导电支撑部件210a、210b支撑电力器件100的径向外部部分。图3中的电力器件100的左右区域填充有绝缘气体，例如SF6气体，以实现有利的绝缘性质。
基体50的电气特性具有足以使电极200相对于壳体210a、210b绝缘的绝缘性质。层51的电气特性已选择为允许电场的场分级存在于气体绝缘开关设备内。作为示例，通过场分级特性，图3中的电场线E不在绝缘体表面上终止，从而防止电荷的积聚，特别是在HVDC应用中防止电荷的积聚。
在图3中，P表示电力器件100的主机械应力的示例性路径。示例性力F作用在电力器件100上。层50和51的机械特性已通过使所包含材料的柔性变化而被选择为允许电力器件100的机械分级。由此，实现了沿路径P的更高的总体机械强度。通过这样选择的不同材料的分布，不仅可以减少应力，还可以实现弹性弛豫区，其中来自外部的应力可以宏观地转化为塑性变形，并因此从绝缘体支撑结构除去。
图4示出了作为电缆接头400(诸如高压DC电缆接头)的一部分的电力器件450的截面示意图。在图4中，r表示径向方向，而z表示轴向方向。在通电状态下，电缆导体410和电缆连接器或导向器420处于高电压，而屏蔽体430处于地电势。电缆导体410和电缆连接器420在轴向方向z上彼此邻接。电缆绝缘体445沿轴向方向z覆盖电缆导体410，直至电缆连接器420。接头绝缘体440从电缆连接器420的区域沿轴向方向z延伸直至预定距离。
电力器件450夹在各自位于径向方向r上的一侧的电缆绝缘体445或电缆连接器420与各自位于径向方向r上的相反侧的屏蔽体430或接头绝缘体440之间。在图4的实施例中，电力器件450用作场分级元件或场分级管。此外，电力器件450必须承受相当大的机械应力。
在图4的实施例中，对于电缆接头400中的电力器件450的给定的几何和电气构造，确定电场的目标空间分布(期望空间分布)。同样地，对于电缆接头400中的电力器件450的给定构造，确定机械强度的目标空间分布(期望空间分布)。
根据所确定的电场的空间分布并且根据所确定的机械应力的空间分布通过本文所公开的方法来制造电力器件450。例如，确定(例如通过仿真的方式确定)处于安装状态的电力器件450的目标电场图形(期望电场图形)。同样地，例如，确定(例如通过仿真的方式确定)电力器件450的主机械应力的路径。
在借助于增材制造技术的制造过程中，对于相应的位置，选择符合电力器件450的目标电场图形的至少一个电气特性，例如导电率或介电常数、电导率或其组合。
同样地，在借助于增材制造技术的制造过程中，对于相应的位置，选择符合电力器件450的主机械应力路径的至少一个机械特性，例如机械强度、弹性、塑性或其组合。
由此，得到图4的根据本实施例的电力器件450，即用于电缆接头400的场分级管450。
已参考实施例大体上描述了本公开；然而，本领域技术人员将容易理解，除了上述实施例以外的其他实施例是本公开的一部分，本公开的范围由所附权利要求限定。

Claims (19)

1.一种由通过增材制造技术后续制造的部件生产电力器件(100；450)的方法，所述方法包括：
确定所述电力器件的物理特性的目标空间分布，所述物理特性是电气特性和/或机械特性；
形成所述电力器件的部件(50)；
选择所述电力器件的后续部件(51)的物理特性，所述后续部件(51)的所述物理特性与所确定的所述物理特性的空间分布相对应；以及
通过所述增材制造技术形成所述后续部件(51)，使得所述后续部件(51)至少部分地与所述部件(50)接触；
其中，对于所述电气特性而言，所述空间分布是所述电力器件在安装于给定的电气环境中时的目标电场图形(E)，并且对于所述机械特性而言，所述空间分布是所述电力器件的目标机械强度，并且确定所述电力器件(100；450)的目标机械强度的所述空间分布包括识别所述电力器件(100；450)的主机械应力的路径(P)。
2.根据权利要求1所述的方法，所述电气特性包括介电常数、电导率或其组合；且/或
所述机械特性包括机械强度、弹性、塑性或其组合。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述部件(50)和所述后续部件(51)是绝缘部件。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述后续部件(51)的所选择的所述物理特性是材料固有特性。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述部件(50)通过增材制造技术形成。
6.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，执行所述后续部件(51)的所述机械特性的选择和所述后续部件(51)的形成包括：形成沿着所识别的所述主机械应力的路径(P)具有大于等于预定强度阈值的机械强度的一个或更多个所述后续部件(51)。
7.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，根据所确定的所述目标电场图形(E)执行所述后续部件(51)的所述电气特性的选择和所述后续部件的形成包括：从所述部件(50)的形成到至少一个所述后续部件(51)的形成，使至少两种不同材料的材料比变化。
8.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，根据所确定的所述目标机械强度的所述空间分布执行所述后续部件(51)的所述机械特性的选择和所述后续部件(51)的形成包括：从所述部件(50)的形成到至少一个所述后续部件(51)的形成，使至少两种不同材料的材料比变化。
9.根据权利要求1或2所述的方法，包括：通过增材制造技术形成多个后续部件，其中至少两种不同材料的材料比是变化的，以获得所述多个后续部件。
10.根据权利要求9所述的方法，其中至少两种不同材料的材料比是逐渐变化的。
11.一种电力器件(100；450)，其中，所述电力器件能够通过根据权利要求1至10中任一项所述的方法获得。
12.根据权利要求11所述的电力器件(100；450)，其中，所述电力器件是电绝缘体器件或电场分级器件。
13.根据权利要求11所述的电力器件(100；450)，包括形成为一个或更多个所述后续部件(51)的电场分级部件，所述电场分级部件构造为在所述电力器件受到电场影响时减小所述电场的电场密度。
14.根据权利要求13所述的电力器件(100；450)，其中，所述电场分级部件构造为在所述电力器件受到HVAC或HVDC电场影响时减小所述电场的电场密度。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的电力器件(100；450)，包括形成为一个或更多个所述后续部件(51)的弹性弛豫部件，所述弹性弛豫部件构造为将外部施加的应力转化成所述弹性弛豫部件的塑性变形。
16.一种电力器件在HVAC或HVDC设备中作为AC或DC绝缘体的用途，其中，所述电力器件是根据权利要求11至15中任一项所述的电力器件(100；450)。
17.根据权利要求16所述的用途，其中，所述HVAC或HVDC设备为HVAC或HVDC开关设备或者HVAC或HVDC断路器。
18.一种电力器件在HVAC或HVDC结构中作为场分级器件的用途，其中，所述电力器件是根据权利要求11至15中任一项所述的电力器件(100；450)。
19.根据权利要求18所述的用途，其中，所述HVAC或HVDC结构为HVAC或HVDC电缆接头。
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