DE102017210524A1 - Production process for an electrical equipment and electrical equipment - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel (12), gekennzeichnet durch die Schritte:- ein Rohr oder ein Stab (1) wird mit einem ersten Gehäuse (4) ummantelt, wobei an den jeweiligen Enden des Rohres oder des Stabes (1) jeweils ein Endbereich (2,3) frei bleibt,- über einen Teil des ersten Gehäuses (4) wird jeweils ein zweites Gehäuse (16,17) mit Schirmen (15,18) aufgebracht, so dass das elektrische Betriebsmittel (12) jeweils endseitig Schirme (15, 18) aufweist und in einem Mittelteil schirmfrei ist.Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein entsprechendes elektrisches Betriebsmittel.The subject of the present invention is a production method for an electrical equipment (12), characterized by the steps: - a pipe or rod (1) is sheathed with a first housing (4), wherein at the respective ends of the pipe or rod ( 1) in each case one end region (2, 3) remains free, a second housing (16, 17) with shields (15, 18) is respectively applied over a part of the first housing (4), so that the electrical operating means (12) Each end has screens (15, 18) and is screen-free in a middle part. Furthermore, the subject of the invention is a corresponding electrical equipment.
Description
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel nach Anspruch 1 und ein elektrisches Betriebsmittel nach Anspruch 10.The invention relates to a production method for an electrical equipment according to claim 1 and an electrical equipment according to
Bei elektrischen Betriebsmitteln wie z.B. Langstabisolatoren oder Überspannungsableitern werden häufig Verbundgehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Silikon, auf GFK-Rohre oder Stäbe aufgebracht. Es werden ganz oder teilweise Beschirmungen in den Verbundgehäusen vorgesehen, um einen Kriechweg an der Oberfläche zu verlängern.For electrical equipment, such as Long-rod insulators or surge arresters are often applied composite housing made of an electrically insulating material, such as silicone, on GRP pipes or rods. Partial or partial shielding is provided in the composite housings to extend a creepage path on the surface.
Bekannt ist dabei aus der Produktbroschüre „Silikon-Langstabisolatoren 3FL für Mittel- und Hochspannungsfreileitungen“, Bestell-Nr. E50001-G630-A193, Siemens AG 2011, sowie der Broschüre „Compare the new Siemens 3FL insulators / Long rod insulators - design comparison“, Order No. E50001-E630-A235-X-4A00, Siemens AG 2013, ein Langstabisolator des Typs 3FL. Dieser Langstabisolator weist einen sprödbruchresistenten „electrical and corrosion-resistant glass“ - Glasfaserverstärkten Kunststoffstab (ECR GFK Stab) auf, auf den an jedem Ende eine Endarmatur aus feuerverzinktem Stahl (geschmiedet oder gegossen) aufgepresst ist. Das Aufpressen erfolgt in üblicher Weise durch Krimpen. Das Gehäuse mitsamt Beschirmung wird in mehreren Schritten aufgespritzt, indem mehrfach nacheinander eine entsprechende Form auf den Stab mit Endarmaturen aufgesetzt wird. Es wird ein Hochtemperatur-vernetzendes Silikon (HTV-Silikon) für das Gehäuse verwendet.It is known from the product brochure "Silicone long rod insulators 3FL for medium and high voltage overhead lines", order no. E50001-G630-A193, Siemens AG 2011, as well as the brochure "Compare the new Siemens 3FL insulators / Long rod insulators - design comparison", order no. E50001-E630-A235-X-4A00, Siemens AG 2013, a long-rod insulator type 3FL. This long bar isolator features a brittle fracture resistant "electrical and corrosion-resistant glass" (ECR GFRP rod) with an end fitting made of hot-dip galvanized steel (forged or cast) stamped on each end. The pressing is done in the usual way by crimping. The housing together with the shielding is sprayed on in several steps by repeatedly fitting a corresponding shape on the rod with end fittings. A high temperature crosslinking silicone (HTV silicone) is used for the housing.
Aus dem Patent
Ausgehend von bekannten Herstellungsverfahren für elektrische Betriebsmittel stellt sich an die Erfindung die Aufgabe, ein Herstellungsverfahren anzugeben, das vergleichsweise einfach, schnell und kostensparend ist.Starting from known production methods for electrical equipment, the object of the invention is to specify a production method which is comparatively simple, quick and cost-saving.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1.The invention solves this problem by a manufacturing method according to claim 1.
Es ist bevorzugt, für das Rohr oder den Stab ein Material einzusetzen, das zumindest anteilig einen „electrical and corrosion-resistant glass“ - Glasfaserverstärkten Kunststoff (ECR GFK) aufweist.It is preferable to use a material for the pipe or rod which at least partially has an "electrical and corrosion-resistant glass" (ECR GFRP) plastic.
Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ergibt sich der Vorteil, dass ein elektrisches Betriebsmittel in nur vier Schritten hergestellt werden kann, nämlich:
- 1) Ummanteln eines Rohres oder eines Stabs mit dem ersten Gehäuse,
- 2) Aufpressen (Krimpen) der beiden Endarmaturen,
- 3) Aufspritzen des zweiten Gehäuses in den beiden Endbereiche,
- 4) Aushärten bzw. Vernetzen der Gehäuse mittels Zuführung einer vorgegebenen Temperatur für eine vorgegebene Zeitdauer.
- 1) encasing a pipe or a rod with the first housing,
- 2) pressing (crimping) the two end fittings,
- 3) spraying the second housing in the two end regions,
- 4) curing or crosslinking of the housing by supplying a predetermined temperature for a predetermined period of time.
Bisher musste der mittlere Bereich ohne Schirme ebenfalls durch Ansetzen einer Form (ohne Ausnehmungen für die Ausbildung von Schirmen) ausgebildet werden, wofür i.d.R. zwei separate Spritzvorgänge nötig waren.So far, the central area without umbrellas had also to be formed by applying a form (without recesses for the formation of umbrellas), for which i.d.R. two separate spraying operations were necessary.
Insbesondere ist es gegenüber bisherigen Verfahren vorteilhaft, dass für das Aufspritzen des zweiten Gehäuses mit Schirmen nur zweimal eine Form für einen Spitzguss angesetzt werden muss, weil durch das vorherige Ummanteln mit dem ersten Gehäuse zwei Spritzvorgänge entfallen. Dies spart Zeit und Kosten ein, da Spritzvorgänge für Gehäuse vergleichsweise aufwändige Arbeitsschritte sind.In particular, it is advantageous over previous methods that only two times a mold for an injection molding must be applied for spraying the second housing with umbrellas, because two spraying operations are eliminated by the previous sheathing with the first housing. This saves time and costs since injection processes for housings are comparatively time-consuming work steps.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird zuerst auf das Rohr oder den Stab jeweils an den Endbereichen eine Endarmatur festgelegt, und anschließend wird das zweite Gehäuse zusätzlich über einen Teil der Endarmaturen aufgebracht. Dies ist ein Vorteil, weil Auf diese Weise ein Kontaktbereich zwischen einer Endarmatur und einem ersten Gehäuse durch das zweite Gehäuse versiegelt wird.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, an end fitting is first fixed to the tube or rod at the end regions, and then the second housing is additionally applied over part of the end fittings. This is an advantage because in this way a contact area between an end fitting and a first housing is sealed by the second housing.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird zuerst das zweite Gehäuse aufgebracht, wobei die Endbereiche frei bleiben, und anschließend wird auf das Rohr oder den Stab jeweils an den Endbereichen eine Endarmatur festgelegt. Dabei ist es ein Vorteil, zuerst das erste und das zweite Gehäuse aufzuspritzen und erst anschließend, wenn die Spritzgussschritte abgeschlossen und das Silikon ausgehärtet ist, die Endarmaturen auf die Endbereiche aufzuschieben und durch Krimpen festzulegen.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, the second housing is first applied, wherein the end regions remain free, and then an end fitting is respectively fixed to the tube or the rod at the end regions. It is an advantage to first spray on the first and the second housing and only then, when the injection molding has been completed and the silicone cured, postpone the end fittings on the end portions and set by crimping.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens erfolgt das Ummanteln im Extrusionsverfahren, so dass das erste Gehäuse eine Schicht von im Wesentlichen gleichförmiger Dicke auf dem Rohr oder dem Stab ausbildet. Dies ist ein Vorteil, weil Extrusionsverfahren schnell, kostengünstig einsetzbar und lange erprobt sind.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, the jacketing takes place in the extrusion method, so that the first housing has a layer of essentially uniform thickness on the tube or the rod is formed. This is an advantage because extrusion processes are fast, inexpensive, and long-proven.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens erfolgt das Aufbringen des zweiten Gehäuses durch ein Spritzgussverfahren unter Verwendung einer Gussform. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise sehr einfach in den Endbereichen Schirme zur Verlängerung eines Kriechweges aufgebracht werden können. Dabei kann eine einzige Form eingesetzt werden, die zuerst an einer Seite des Stabes oder Rohres und anschließend an der anderen Seite angesetzt wird. Alternativ kann auch eine Form von größerer Länge verwendet werden, um in einem einzigen Spritzguss beide Endbereiche mit Schirmen zu versehen.In a preferred embodiment of the production method according to the invention, the application of the second housing by an injection molding method using a mold. This is an advantage because in this way it is very easy to apply screens to extend a creepage path in the end areas. In this case, a single mold can be used, which is first applied to one side of the rod or tube and then to the other side. Alternatively, a mold of greater length may be used to shield both end portions in a single injection molding.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform können auch zwei unterschiedlichen Formen zum Einsatz kommen, so dass beispielsweise für das für den Anschluss an Hochspannung vorgesehene Ende des Betriebsmittels eine andere Beschirmung vorgesehen wird als für das an den Anschluss an Erdpotential vorgesehene Ende. Beispielsweise könnte an das für den Anschluss an Hochspannung vorgesehene Ende ein zweites Gehäuse mit einer größeren Anzahl und oder einem jeweils größeren Durchmesser versehenen Schirmen vorgesehen werden, so dass ein vergleichsweise besonders langer Kriechweg auf der Oberfläche ausgebildet wird.In a further development of this embodiment, two different forms can also be used, so that, for example, a different shielding is provided for the end of the operating means provided for connection to high voltage than for the end provided at the connection to ground potential. For example, it would be possible to provide a second housing with a larger number and / or a larger diameter each of the screens provided for the connection to high voltage, so that a comparatively long creepage distance is formed on the surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird bei dem zweiten Gehäuse eine Beschirmung vorgesehen, die aus mindestens zwei unterschiedlichen Arten von Schirmen besteht. Beispielsweise kann eine erste Schirmart einen kleineren Durchmesser als eine zweite Schirmart aufweisen. Die erste Schirmart und die zweite Schirmart können in alternierender Folge vorgesehen werden, so dass sich kleine und größere Schirme abwechseln.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, a shield is provided in the second housing, which consists of at least two different types of umbrellas. For example, a first screen type may have a smaller diameter than a second screen type. The first screen type and the second screen type can be provided in an alternating sequence, so that small and larger screens alternate.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird das zweite Gehäuse durch zwei Spritzgussschritte gebildet. Dies ist ein Vorteil, weil lediglich zwei kosten- und zeitintensive Spritzgussschritte nötig sind, um die Endbereiche mit Schirmen auszustatten. Der Mittelteil des Betriebsmittels kann unverändert bleiben, da er schon mit dem ersten Gehäuse elektrisch isolierend ummantelt ist.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, the second housing is formed by two injection molding steps. This is an advantage because only two costly and time-consuming injection molding steps are needed to provide the end areas with umbrellas. The middle part of the equipment can remain unchanged, since it is already coated with the first housing electrically insulating.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird für das erste und/oder das zweite Gehäuse ein Material eingesetzt, das Silikon aufweist. Dies ist ein Vorteil, weil Silikon als elektrischer Isolator leicht zu verarbeiten und lange erprobt ist. Insbesondere ist es bevorzugt, ein Hochtemperatur-vernetzendes Silikon (HTV-Silikon) zu verwenden. Zur Auslösung der Vernetzung des Silikons kann das Betriebsmittel mit dem ersten und dem zweiten Gehäuse mit einer durch den Typ des HTV-Silikons vorbestimmten Temperatur und Dauer gehärtet werden.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, a material which comprises silicone is used for the first and / or the second housing. This is an advantage because silicone as an electrical insulator is easy to process and long-proven. In particular, it is preferable to use a high temperature crosslinking silicone (HTV silicone). To initiate cross-linking of the silicone, the equipment may be cured with the first and second housings at a temperature and duration predetermined by the type of HTV silicone.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens erfolgt das Festlegen der Endarmaturen durch Krimpen. Dies ist ein Vorteil, weil das verformende Aufpressen bzw. Krimpen lange erprobt und besonders einfach, sicher und kostengünstig ist.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, the setting of the end fittings is done by crimping. This is an advantage because the deforming crimping has long been proven and is particularly simple, safe and inexpensive.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird als elektrisches Betriebsmittel ein Langstabisolator verwendet. Dies ist ein Vorteil, weil insbesondere bei Langstabisolatoren häufig beschirmte und nicht beschirmte Bereich ausgebildet werden müssen.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, a long-rod insulator is used as the electrical equipment. This is an advantage because shielded and unshielded areas often need to be formed, especially in the case of long-rod insulators.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird als elektrisches Betriebsmittel ein Überspannungsableiter verwendet.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, a surge arrester is used as the electrical equipment.
Ferner stellt sich an die Erfindung die Aufgabe, ein elektrisches Betriebsmittel anzugeben, das vergleichsweise einfach, schnell und kostensparend herstellbar ist.It is also an object of the invention to provide an electrical equipment which is comparatively simple, quick and cost-effective to produce.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein elektrisches Betriebsmittel gemäß Anspruch 10. Bevorzugte Ausführungsformen des Betriebsmittels sind in den abhängigen Ansprüchen 11 bis 15 beschrieben. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.The invention solves this object by an electrical equipment according to
Zur besseren Erläuterung der Erfindung zeigen in schematischer Darstellung die
-
1 einen Stab, der mit einem ersten Gehäuse ummantelt ist, und -
2 den Stab gemäß1 , der mit Endarmaturen und einem zweiten Gehäuse in den Endbereichen des Stabes ausgestattet wurde.
-
1 a rod, which is covered with a first housing, and -
2 the staff according to1 equipped with end fittings and a second housing in the end areas of the bar.
Die
Das zweite Gehäuse erstreckt sich mit einem ersten Teil 16 erstreckt sich über eine Länge
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