CN116964693A - 用于高电压应用的绝缘体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于高电压应用的绝缘体(1)，所述绝缘体包括：‑基本上旋转对称的空心管(2)，所述空心管由玻璃纤维增强的环氧树脂制成，‑在圆周侧安装在空心管(2)上的屏蔽件(3)，所述屏蔽件由硅树脂制成，‑在空心管(2)的下端部(5)处的支脚凸缘(4)，‑在空心管(2)的上端部(7)处的、用于高电压应用的运行器件的保持件(6)，其中，‑绝缘体(1)具有封闭元件(8)、尤其是塞子，所述封闭元件布置在空心管(2)的内部，并且所述封闭元件封闭空心管(2)的上端部(7)的端侧并且使所述空心管的上端部的端侧向外密封，其中，‑保持件(6)具有旋转对称的连接区域(9)，‑绝缘体(1)在空心管(2)的上端部(7)处具有径向环绕的接合区域(10)，所述接合区域没有硅树脂屏蔽件(3)，‑其中，保持件(6)能与绝缘体(1)连接，使得保持件(6)的连接区域(9)形锁合地包围绝缘体(1)的接合区域(10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高电压应用的绝缘体，尤其是一种支撑绝缘体，该支撑绝缘体例如用于支撑汇流排、导线、扼流线圈或高电压技术的其他运行器件。
背景技术
所提到的运行器件在确定的电位上工作并且因此必须以一定的距离相对于地和/或其他电位绝缘。
为了使汇流排、导线或扼流线圈相对于地保持和绝缘，几十年来使用单件式的或者还有多件式的、也就是说由多个单个绝缘体组成的且组装在一起的支撑绝缘体。
由WO 2018/191159 A1已知一种用于在电能传输和分配网中使用的空气芯扼流圈，所述空气芯扼流圈支承在电绝缘的承载结构上并且相对于地绝缘。承载结构包括多个支撑绝缘体，支撑绝缘体分别在其上端部上具有安装支架，该安装支架直接与线圈连接。为了将安装支架紧固在支撑绝缘体上，该支撑绝缘体具有安装凸缘，该安装凸缘与支撑绝缘体的凸缘螺纹连接和粘接。
整个机构由于高电流和高电压以及由此产生的磁场，然而也由于环境影响、例如现场的天气状况经受高的力，尤其是弯曲力、扭转力、拉力和压力。在此，在线圈或其紧固机构与支撑绝缘体之间的凸缘连接是薄弱部位并且因此是潜在的故障源。
此外，在现场将安装支架安装在支撑绝缘体的凸缘上是繁琐的，因为每个安装支架必须正确地定位，并且随后必须用多个螺钉固定地螺纹连接。在此，也还可对出现的角度错误设置进行校正。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于高电压技术的运行器件的支撑绝缘体与保持件的连接的改进的方案，该方案除了高强度外也能够实现机构的现场简单安装。
该任务通过独立权利要求的主题来解决。另外的实施方式是从属权利要求的主题。
因此设置一种用于高电压应用的绝缘体，尤其是一种支撑绝缘体，其包括由玻璃纤维增强的环氧树脂制成的基本上旋转对称的空心管、在圆周侧安装在空心管上的由硅树脂制成的屏蔽件、以及关于空心管的纵轴线A布置在下端部处的支脚凸缘。在相对于空心管的纵轴线A的上端部处，绝缘体具有用于高电压应用的运行器件的保持件。这种运行器件可以是例如借助多个绝缘体上的齿环支撑的扼流线圈，或者是由绝缘体与地间隔开地保持的汇流排。
此外，绝缘体具有封闭元件，该封闭元件布置在空心管内部并且相对于空心管的纵轴线A封闭上端部的端侧并且将该端侧向外部密封。封闭元件优选地构造为圆形的塞子，其直径与空心管的内直径配合作用，使得空心管被气密地封闭。
保持件具有旋转对称的连接区域。连接区域设置在保持件的面向空心管的端部上。绝缘体在关于空心管的纵轴线A的上端部处具有径向环绕的接合区域，该接合区域没有硅树脂屏蔽件。保持件能够以如下方式与绝缘体连接，即，保持件的连接区域形锁合地、也就是说配合精确地包围绝缘体的接合区域。
因此改进的方案提供了在用于高电压应用的支撑绝缘体和运行器件之间的连接技术，该连接技术是可拆卸的并且同时是稳定的并且可简单地安装。保持件可以在具有或不具有运行器件(该保持件为该运行器件设置)的情况下现场放置到支撑绝缘体上。在此，保持件与空心管的粘接不是必需的。
根据改进的方案的实施方式，封闭元件、空心管和保持件分别具有至少一个同轴地彼此对准的横向孔。固定栓能够推入到相应的至少一个横向孔中并且能够固定在其中，例如借助于一个或多个旋拧螺母。优选使用两个彼此垂直且彼此重叠布置的固定栓。
通过固定栓，连接保持可拆卸。同时，根据封闭元件和空心管固定保持件并且由此附加地在形锁合方面加强连接。
优选地，固定栓由钢、塑料、尤其玻璃纤维增强的塑料构造，或者由陶瓷材料构造。
根据改进的方案的另外的实施方式，保持件和绝缘体之间的形锁合的连接、尤其是绝缘体的接合区域被构造为锥形连接。
优选地，锥形连接被构造成使得绝缘体的空心管的外直径相对于纵轴线A朝向上端部减小。相应地，保持件的连接区域的内直径朝向保持件的面向空心管的端部变大。
该连接的锥形构造能够实现保持件在绝缘体上的自定心并且由此实现运行器件在支撑绝缘体上的更简单的安装。此外，尤其在横向力的作用下，由于改进的形锁合，锥形连接相对于传统的凸缘连接提供了更高的强度。
根据改进的方案的另外的实施方式，封闭元件和保持件由非金属材料制成。
优选地，保持件的非金属材料构造为纤维增强塑料，特别优选地由玻璃纤维增强的环氧树脂构造。保持件例如可以借助注塑方法、真空灌注方法和/或缠绕方法来制造。
优选地，封闭元件的非金属材料构造为纤维增强塑料，特别优选地由玻璃纤维增强的环氧树脂构造。封闭元件例如可以借助注塑方法、真空灌注方法和/或缠绕方法来制造。
优选地，封闭元件的非金属材料也可以由陶瓷材料构造。
由非金属材料构造构件防止这些构件被包围这些构件的磁场加热。
根据改进的方案的另外的实施方式，保持件包括用于紧固至少一个汇流排的器件。优选地，保持件为此具有第一U形留空部和与第一U形留空部对置的第二U形留空部，第一U形留空部和第二U形留空部处于连接区域外并且适合于接收汇流排。
优选地，用于紧固至少一个汇流排的保持件还具有弹性元件，该弹性元件根据保持件将至少一个汇流排固定在U形留空部中。
根据改进的方案的另外的实施方式，保持件包括用于紧固至少一个扼流线圈的器件。优选地，保持件具有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽处于连接区域的外部并且适于接收齿环。
根据改进的方案的另外的实施方式，所述保持件形成相对于另外的绝缘体的空心管的纵轴线或另外的绝缘体的空心管的下端部的一部分的下端部。优选地，绝缘体彼此相同地构造。尤其，绝缘体共同形成多件式的支撑绝缘体。
绝缘体的另外的实施方式和实现方式直接从各个实施方式中得出。
附图说明
下面将参照附图借助示例性实施方式来详细阐述本发明。相同的或功能相同的或具有相同效果的部件能够设有相同的附图标记。相同的部件或具有相同功能的部件可以仅参照首先出现它们的附图来解释。该解释不一定在后续附图中重复。
在此，示出：
图1以侧视图示出根据改进的方案的绝缘体的有利的设计方案；
图2以透视图示出图1中的绝缘体的细节视图；
图3以分解图和截面图示出图1中的绝缘体的另外的细节视图；
图4以侧视图和截面图示出图1中的绝缘体的另外的细节视图；
图5以透视图示出根据改进的方案的绝缘体的另外的有利设计方案的细节视图；
图6以侧视图和截面图示出图4中的绝缘体的另外的细节视图；
具体实施方式
图1以侧视图示出根据改进的方案的绝缘体的有利的设计方案。绝缘体1具有由玻璃纤维增强的环氧树脂制成的、基本上旋转对称的空心管2，该空心管具有在圆周侧安装在空心管2上的硅树脂屏蔽件3。在关于空心管2的纵轴线A的下端部5上布置有支脚凸缘4，绝缘体1在竖直位置中支承在所述支脚凸缘上。在空心管2的与下端部5对置的上端部7上紧固有保持件6，所述保持件用于高电压应用的运行器件。这种运行器件可以是扼流线圈或者是汇流排，所述扼流线圈例如借助齿环支撑在一个或多个绝缘体上，所述汇流排由绝缘体与地间隔开地保持。在图1的情况下，设置用于扼流线圈的保持件6。在阐述另外的实施变型方案时还将更详细地探讨用于汇流排的保持件。同样可能的运行器件是另外的绝缘体。在这种情况下，所述绝缘体由多个单独的绝缘体组成，这些绝缘体可以通过保持件6互相连接。于是，另外的绝缘体不再具有任何支脚凸缘，而是保持件6被构造为空心管2的在空心管2的下端部5处的一部分。
图2以透视图示出图1中的绝缘体的细节视图。更准确地，这里详细示出安装有保持件6的绝缘体1的上端部7。可以看到硅树脂屏蔽件3以及旋转对称的保持件6，所述硅树脂屏蔽件施加在空心管2上。在该实施方式中，保持件6用于支撑扼流线圈。为此，保持件6具有两个对置地布置的用于接收齿环的凹槽14以及多个水滴形的留空部13，所述多个留空部用于借助树脂浸渍的、穿过留空部13的纤维束来固定齿圈和线圈。
图1中的绝缘体的另外的细节视图在图3中以分解图和截面图示出。这里，保持件6被示出为与空心管2分离，以便清楚地呈现空心管2的封闭以及保持件6与空心管2之间的连接。
绝缘体1或空心管2具有封闭元件8，该封闭元件在空心管2的上端部7处布置在其内部的空腔中并且构造为圆形的塞子，并且其直径DV以如下方式确定尺寸，使得塞子8气密地封闭空心管2的端侧并且使空心管的端侧相对于外部环境密封。直径DV例如位于在150mm和600mm之间的范围中、优选位于在200mm和580mm之间的范围中。
保持件6在其朝向空心管2的端部上包括连接区域9。该连接区域9与布置在空心管2的上端部7处的径向环绕的接合区域10配合作用。接合区域10没有硅树脂屏蔽件3并且具有外直径DA，外直径相对于纵轴线A从空心管2的最大直径DA max朝向顶端7减小至最小直径DA min。因此，保持件6的连接区域9的内直径DI从最小直径DI min向面向空心管2的端部增加到最大直径DI max。相应的最大外直径或内直径DA max、DI max与相应的最小外直径或内直径DA min，DI min之间的差(即，最终圆锥体的宽度)位于在10mm和50mm之间的范围内，优选地，该差为20mm。最小的外直径或内直径DA min，DI min例如可以为200mm或350mm或580mm，并且最大的外直径或内直径DA max，DI max与此相应地为220mm或370mm或600mm。
在安装时，将保持件6放置到空心管2的接合区域10上，从而该保持件以其连接区域9形锁合地包围接合区域10，也就是说，完全地包围接合区域。这在图4中以图1中的绝缘体的另外的细节视图以侧视图和截面图呈现。接合区域10和连接区域9的相对于彼此的锥形构造引起的是，保持件6形锁合地、即完全地在空心管的接合区域10中包围空心管2并且在安装时自定心地定位在空心管2上。
在保持件6、空心管2和封闭元件8或塞子中分别设置有两个横向孔11。横向孔11分别同轴地彼此对准。固定栓12分别穿过该横向孔移动并且借助于两个旋拧螺母固定在横向孔11中。固定栓12优选由钢、塑料、尤其是玻璃纤维增强的塑料构造，或者由陶瓷构造。
在图5和图6中分别呈现根据改进的方案的绝缘体的另外的有利的设计方案的细节视图，一个是立体图(图5)并且一个是以侧视图和截面图(图6)。绝缘体1基本相应于之前阐述的绝缘体1。因此以类似的方式参考相应的阐述。然而在图4和图5中呈现的绝缘体1的不同之处在于，保持件6被设置成用于紧固汇流排15。这种方案例如在变电站中在固定汇流排时使用，其中，必须遵循一定的地距离。优选地，保持件6为此具有U形的第一留空部16和与第一留空部对置布置的U形的第二留空部16，第一U形留空部和第二U形留空部处于连接区域9外并且在其尺寸确定方面被构造成用于接收汇流排15。为了将汇流排15固定在U形留空部16中，设置有弹性元件17、优选片簧，该片簧根据保持件6通过如下方式固定汇流排15，即该片簧利用其弹簧力将汇流排17压入到U形留空部16中。
利用改进的方案，提供一种用于高电压技术的应用范围的支撑绝缘体的头部配件的连接技术，该连接技术适合于将支撑绝缘体与延伸的管几何结构连接，其中，所述管几何结构用作高电压技术的运行器件的保持件。相对于传统的凸缘连接，改进的连接技术提供的优点是，该连接技术是可拆卸的并且在此尽管如此仍能够承受更高的力。锥形连接实现不仅通过摩擦锁合和形锁合的力传递而且实现在安装时的自定心。通过固定栓使连接保持为可拆卸的，但同时保持件根据封闭元件和空心管固定并且由此附加地在形锁合方面加强所述连接。
本公开和其许多伴随的优点被认为通过以上描述而得到理解。此外，显而易见的是，可以对部件的形式、构造和布置进行各种改变，而不偏离所公开的主题或者不省略所有的实质优点。所描述的实施方式仅是说明性的并且这样的变化由所附权利要求所涵盖。此外要理解的是，本发明由以下权利要求限定。
附图标记列表
1绝缘体
2空心管
3屏蔽件
4支脚凸缘
5所述2的下端部
6保持件
7所述2的上端部
8封闭元件
9所述6的连接区域
10所述1的接合区域
11横向孔
12固定栓
13留空部
14凹槽
15汇流排
16U形留空部
17弹性元件
A所述2的纵轴线
DA所述10的外直径
DA max所述10的最大外直径
DI所述9的内直径
DI max所述9的最大内直径
DV所述8的直径
Claims (7)
1.一种用于高电压应用的绝缘体(1)，所述绝缘体包括：
-基本上旋转对称的空心管(2)，所述空心管由玻璃纤维增强的环氧树脂制成，
-在圆周侧安装在空心管(2)上的屏蔽件(3)，所述屏蔽件由硅树脂制成，
-在空心管(2)的下端部(5)处的支脚凸缘(4)，
-在空心管(2)的上端部(7)处的、用于高电压应用的运行器件的保持件(6)，
其中，
-绝缘体(1)具有封闭元件(8)、尤其是塞子，所述封闭元件布置在空心管(2)的内部，并且所述封闭元件封闭空心管(2)的上端部(7)的端侧并且使所述空心管的上端部的端侧向外密封，
其中，
-保持件(6)具有旋转对称的连接区域(9)，
-绝缘体(1)在空心管(2)的上端部(7)处具有径向环绕的接合区域(10)，所述接合区域没有硅树脂屏蔽件(3)，
-其中，保持件(6)能与绝缘体(1)连接，使得保持件(6)的连接区域(9)形锁合地包围绝缘体(1)的接合区域(10)。
2.根据前一项权利要求所述的绝缘体(1)，其中，
-所述封闭元件(8)、所述空心管(2)和所述保持件(6)分别具有至少一个横向孔(11)，各所述横向孔同轴地彼此对准，
-固定栓(12)能够推入到相应的至少一个横向孔(11)中并且能够被固定在所述相应的至少一个横向孔中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘体(1)，其中，
-在所述保持件(6)和所述绝缘体(1)之间的形锁合连接被构造为锥形连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘体(1)，其中，
-所述封闭元件(8)和所述保持件(6)由非金属材料制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘体(1)，其中，
-所述保持件(6)具有用于紧固至少一个汇流排的器件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘体(1)，其中，
-所述保持件(6)具有用于紧固至少一个扼流线圈的器件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的绝缘体(1)，其中，
-所述保持件(6)形成另外的绝缘体的空心管的下端部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |