DE102017212391A1 - Manufacturing process for electrical equipment and electrical equipment - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Betriebsmittel, bei dem ein Rohr oder ein Stab in mehreren Teilbereichen mit einem Gehäuse, das Schirme aufweist, versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Teilbereich mittels der Schirme ein erster Kriechweg und in einem zweiten Teilbereich mittels der Schirme ein zweiter Kriechweg ausbildet wird, wobei der erste und der zweite Kriechweg unterschiedlich lang vorgesehen werden.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein entsprechendes elektrisches Betriebsmittel.
The present invention is a production method for an electrical equipment in which a pipe or a rod is provided in several sub-areas with a housing having screens, characterized in that in a first portion by means of the screens, a first creepage path and in a second partial area by means of the screens a second creepage path is formed, wherein the first and the second creepage path are provided differently long.
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 9.The invention relates to a production method for an electrical equipment according to claim 1 and an electrical equipment according to claim 9.
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.
Ausgehend von bekannten Herstellungsverfahren für elektrische Betriebsmittel stellt sich an die Erfindung die Aufgabe, ein Herstellungsverfahren anzugeben, das vergleichsweise einfach, schnell und kostensparend an unterschiedliche Kundenanforderungen anpassbar 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 adaptable to different customer requirements.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1.The invention solves this problem by a manufacturing method according to claim 1.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hat den Vorteil, dass durch die unterschiedlichen langen Kriechwege in den Teilbereichen ein Gesamtkriechweg ausgebildet werden kann, der exakt den Kundenanforderungen entspricht. Bisher war es bei Einsatz einer immer gleichen Beschirmung für alle Teilbereiche nicht möglich, einen vorgegebenen Kriechweg exakt zu treffen. Vielmehr wurde eine Spritzgussform für das Gehäuse derart gewählt, dass sich für alle Teilbereiche insgesamt ein größerer Kriechweg ergibt als in den Kundenanforderungen gefordert. Somit wurde Material eingesetzt, das nun mittels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens im Wesentlichen eingespart werden kann. Durch die flexiblere Herstellung wird es möglich, Material einzusparen und das Betriebsmittel damit kostengünstiger herzustellen.The manufacturing method according to the invention has the advantage that a total creepage distance can be formed by the different long creepage paths in the subregions, which corresponds exactly to the customer requirements. Previously, it was not possible to exactly meet a predetermined creepage distance when using the same type of shielding for all sections. Rather, an injection mold for the housing was chosen such that overall results in a greater creepage path for all sections than required in the customer requirements. Thus, material was used, which can now be substantially saved by means of the production method according to the invention. The more flexible production makes it possible to save material and thus produce the equipment more cost-effectively.
Ein Kriechweg im Sinne der Erfindung ist die kürzeste auf einer Außenkontur des Gehäuses von einem Ende des Gehäuses zum anderen Ende des Gehäuses verlaufende Strecke.A creepage distance in the sense of the invention is the shortest distance running on an outer contour of the housing from one end of the housing to the other end of the housing.
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. Ferner ist es bevorzugt, das Gehäuse aus einem Hochtemperatur-vernetzenden Silikon (HTV-Silikon) auszubilden.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. Furthermore, it is preferable to form the housing from a high-temperature-crosslinking silicone (HTV silicone).
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden der erste und der zweite Teilbereich mittels unterschiedlicher Spritzgussformen ausgebildet, wobei jeder Teilbereich in einem separaten Spritzgussschritt ausgeformt wird. Es können beispielsweise eine Mehrzahl von unterschiedlichen Spritzgussformen bereit gehalten werden, die frei kombinierbar sind. Beispielsweise können vier Spritzgussformen vorgesehen werden, die Schirmprofile für
- a) 20 mm/kV Kriechweg
- b) 25 mm/kv Kriechweg
- c) 31 mm/kV Kriechweg
- b) 45 mm/kv Kriechweg
- a) 20 mm / kV creepage distance
- b) 25 mm / kv creepage distance
- c) 31 mm / kV creepage distance
- b) 45 mm / kv creepage distance
Eine Spitzgussform kann beispielsweise eine Länge von 1 m aufweisen, so dass bei einer Länge von z.B. 4 m des Gehäuses insgesamt vier „Spritzgussschüsse“ bzw. Schritte notwendig sind, um ein vollständiges Gehäuse auszubilden.For example, an injection mold may have a length of 1 meter, so that at a length of e.g. 4 m of the housing a total of four "Spritzgußschüsse" or steps are necessary to form a complete housing.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden weitere Teilbereiche mittels der Spritzgussformen für den ersten und/oder den zweiten Teilbereich ausgebildet. Dies ist ein Vorteil, weil hierdurch auf einfache Weise mit nur wenigen Spritzgussformen ein individuell langer Kriechweg erzeugt werden kann. In a preferred embodiment of the production method according to the invention, further partial regions are formed by means of the injection molds for the first and / or the second partial region. This is an advantage because in this way an individually long creepage distance can be generated in a simple manner with only a few injection molds.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden weitere Teilbereiche ausgebildet, in denen die Schirme jeweils Kriechwege ausbilden, die unterschiedlich lang im Vergleich zum ersten und/oder zum zweiten Kriechweg sind. Dies ist ein Vorteil, weil damit noch flexibler und genauer ein Gesamtkriechweg eingestellt werden kann.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention further subregions are formed in which the screens each form creepage paths which are of different lengths compared to the first and / or the second creepage path. This is an advantage because it allows even more flexible and accurate adjustment of the total creepage distance.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden die Kriechwege aller Teilbereiche des Gehäuses derart aufeinander abgestimmt, dass sich ein vorher festgelegter Gesamtkriechweg des Gehäuses ergibt. Dies ein Vorteil, weil unnötiger Materialeinsatz vermieden wird.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, the creepage paths of all subregions of the housing are matched to one another such that a predetermined total creepage distance of the housing results. This is an advantage because unnecessary material usage is avoided.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden in jedem Teilbereich jeweils mindestens zwei unterschiedliche Schirmtypen mit jeweils unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen. Dabei können sich z.B. ein Schirm mit vergleichsweise größerem Durchmesser und ein Schirm mit vergleichsweise kleinerem Durchmesser in alternierender Weise abwechseln. Diese Bauform ist lange erprobt und hat den Vorteil, dass Schmutz und Ablagerungen aus der Umwelt sich weniger stark festsetzen. Außerdem wird die Schlagweite verbessert.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, at least two different screen types, each with a different diameter, are provided in each subarea. In this case, e.g. a screen of comparatively larger diameter and a screen of comparatively smaller diameter alternate in an alternating manner. This design has been tested for a long time and has the advantage that dirt and deposits from the environment are less likely to accumulate. In addition, the shot distance is improved.
Dabei ist mit Durchmesser jeweils der kleinste Durchmesser des Schirms gemeint, wenn der Schirm nicht rotationssymmetrisch (kreisrunder Querschnitt) ausgebildet ist, denn der kleinste Abstand vom schirmfreien Gehäuse ist entscheidend für den Kriechweg.In this case, the diameter of the smallest diameter of the screen is meant when the screen is not rotationally symmetrical (circular cross-section) is formed, because the smallest distance from the screen-free housing is crucial for the creepage distance.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden die unterschiedlich langen Kriechwege der Teilbereiche dadurch ausgebildet, dass Schirme mit unterschiedlichem Durchmesser verwendet werden. Dabei werden Schirme mit vergleichsweise größerem Durchmesser zur Ausbildung eines vergleichsweise langen Kriechwegs verwendet und vice versa. Dies ist ein Vorteil, weil es eine einfache Bauweise ist.In a preferred embodiment of the production method according to the invention, the different lengthwise creepage paths of the partial regions are formed by using screens with different diameters. In this case, umbrellas with a comparatively larger diameter are used to form a comparatively long creepage distance and vice versa. This is an advantage because it is a simple design.
In einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform werden Teilbereiche mit vergleichsweise größeren Schirmen in einem mittleren Bereich des Betriebsmittels vorgesehen, während Schirme mit vergleichsweise kleineren Schirmen in den Endbereichen des Betriebsmittels vorgesehen werden. Dies ist ein Vorteil, weil Schmutz weniger stark anhaftet und die Schlagweiten verringert werden.In a further development of the aforementioned embodiment, partial areas with comparatively larger screens are provided in a central area of the operating means, while screens with comparatively smaller screens are provided in the end areas of the operating unit. This is an advantage because dirt is less likely to adhere and strike widths are reduced.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden die unterschiedlich langen Kriechwege der Teilbereiche dadurch ausgebildet, dass die Schirme unterschiedlich voneinander beabstandet werden. Dies ist ein Vorteil, weil damit z.B. bei ansonsten gleichbleibendem Querschnitt der einzelnen Schirme unterschiedliche Kriechwege in den unterschiedlichen Teilbereichen des Gehäuses erzeugt werden können.In a preferred embodiment of the production method according to the invention, the different lengthwise creepage paths of the partial regions are formed by spacing the screens differently from one another. This is an advantage because it allows for e.g. otherwise the same cross section of the individual screens different creepage paths in the different areas of the housing can be generated.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird als elektrisches Betriebsmittel ein Langstabisolator verwendet. Dies ist ein Vorteil, weil bei Langstabisolatoren häufig stark unterschiedliche Kundenanforderungen an einen Kriechweg des Gehäuses gestellt werden. Typischerweise sind noch Endarmaturen vorgesehen, die auf das Betriebsmittel aufgepresst bzw. gekrimpt werden.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 in long-rod insulators often very different customer requirements are placed on a creepage path of the housing. Typically, end fittings are provided, which are pressed or crimped onto the equipment.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird als elektrisches Betriebsmittel ein Überspannungsableiter mit aufgepressten Endarmaturen verwendet.In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, a surge arrester with pressed-on end fittings is used as the electrical equipment.
Ferner stellt sich an die Erfindung die Aufgabe, ein elektrisches Betriebsmittel anzugeben, das vergleichsweise kostensparend unter Berücksichtigung unterschiedlicher Kundenanforderungen herstellbar ist.It is also an object of the invention to provide an electrical equipment which can be produced comparatively cost-effectively taking into account different customer requirements.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein elektrisches Betriebsmittel gemäß Anspruch 9. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.The invention solves this problem by an electrical equipment according to claim 9. It results mutatis mutandis the same advantages as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels sind der erste und der zweite Teilbereich mittels unterschiedlicher Spritzgussformen ausgebildet, wobei jeder Teilbereich in einem separaten Spritzgussschritt ausgeformt ist. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention, the first and the second sub-area are formed by means of different injection molds, wherein each sub-area is formed in a separate injection molding step. The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels sind weitere Teilbereiche mittels der Spritzgussformen für den ersten und/oder den zweiten Teilbereich ausgebildet. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention, further subregions are formed by means of the injection molds for the first and / or the second subregion. The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels sind weitere Teilbereiche ausgebildet, in denen die Schirme jeweils Kriechwege ausbilden, die unterschiedlich lang im Vergleich zum ersten und/oder zum zweiten Kriechweg sind. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben. In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention further sub-areas are formed, in which the screens each form creepage paths which are different in length compared to the first and / or the second creepage path. The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels sind die Kriechwege aller Teilbereiche des Gehäuses derart aufeinander abgestimmt, dass sich ein vorher festgelegter Gesamtkriechweg des Gehäuses ergibt. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention, the creepage paths of all subregions of the housing are matched to one another such that a predetermined total creepage distance of the housing results. The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels sind in jedem Teilbereich jeweils mindestens zwei unterschiedliche Schirmtypen mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention, at least two different screen types with different diameters are provided in each subarea. The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels sind die unterschiedlich langen Kriechwege der Teilbereiche dadurch ausgebildet werden, dass Schirme mit unterschiedlichem Durchmesser verwendet werden. In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention the different long creepage distances of the subregions are formed by using screens with different diameters.
Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels sind die unterschiedlich langen Kriechwege der Teilbereiche dadurch ausgebildet, dass die Schirme unterschiedlich voneinander beabstandet sind. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention, the different lengths of creepage paths of the partial areas are formed by the screens being spaced apart from one another. The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels weist das elektrische Betriebsmittel einen Langstabisolator auf. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention, the electrical equipment has a long-rod insulator. The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels weist das elektrische Betriebsmittel einen Überspannungsableiter auf.In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention, the electrical equipment has a surge arrester.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Betriebsmittels sind die Endarmaturen durch Krimpen festlegt. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.In a preferred embodiment of the electrical equipment according to the invention, the end fittings are determined by crimping. The same advantages arise mutatis mutandis as described above for the manufacturing method according to the invention.
Zur besseren Erläuterung der Erfindung zeigt die Figur in schematischer Darstellung als elektrisches Betriebsmittel einen Langstabisolator
In dem zweiten Teilbereich
In den beiden Endbereichen
Bei den dargestellten Schirmen handelt es sich um Schirme mit einer im Wesentlichen dreieckigen Querschnittsfläche in Längsrichtung des Langstabisolators
Der Gesamtkriechweg
Durch die Verwendung von unterschiedlichen Spritzgussformen mit unterschiedlichen Schirmdurchmessern ist es möglich, eine Kundenanforderung an einen Gesamtkriechweg noch exakter als bisher zu treffen und unnötigen Materialeinsatz für das Gehäuse zu vermeiden. Dies spart Kosten und schont die Umwelt.By using different injection molds with different screen diameters, it is possible to meet a customer requirement for a total creepage even more precisely than before and to avoid unnecessary use of material for the housing. This saves costs and protects the environment.
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- 2018-07-18 CN CN201821160170.6U patent/CN209015790U/en not_active Expired - Fee Related
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