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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Eine Vorrichtung zur Verwendung in einer gasisolierten Schaltanlage wird mit Hochspannung betrieben. Wenn eine Form wie eine Spitze, die ein elektrisches Feld erhöht, an einem spannungsbelegten Teil gebildet ist, kann es daher ausgehend von diesem Teil zu einem Überschlag kommen.
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Patentdokument 1 beschriebt beispielsweise, dass die Möglichkeit besteht, dass zum Zeitpunkt des Strom-EIN/AUS-Betriebs Kontakte eines Vakuumventils, das in einer gasisolierten Schaltanlage untergebracht ist und zum Unterbrechen eines Fehlerstroms verwendet wird, schmelzen und sich durch das Öffnen und Schließen zwischen den Kontakten ein Vorsprung an dem Kontakt bildet. Dementsprechend ist ein Verfahren bekannt, bei dem einer der Kontakte in einer vorstehenden Form und der andere Kontakt in einer vertieften Form geformt wird, so dass der Vorsprung innerhalb der vertieften Form gebildet wird, wodurch die Spannungsfestigkeit verbessert wird.
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In der gasisolierten Schaltanlage können Vorrichtungen aufgrund der hohen Isolationseigenschaft des SF6-Gases kompakt ausgestaltet sein, was zu einer Platzersparnis in einem Elektrikraum beiträgt. Die gasisolierte Schaltanlage ist derart ausgestaltet, dass eine Hauptstromkreiseinheit, an die Hochspannung angelegt ist, in einem luftdichten Behälter aufbewahrt ist, und SF6 Gas mit hoher Isoliereigenschaft, wie oben beschrieben, in dem luftdichten Behälter eingeschlossen ist, wodurch eine kompakte Anordnung der Hauptstromkreisvorrichtungen erreicht wird. In den jüngsten Jahren kann anstelle von SF6 Gas beispielsweise ein Gas wie trockene Luft, das auch unter Umweltaspekten besser ist, als alternatives Gas versiegelt werden.
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Für ein Sammelschienenteil einer solchen gasisolierten Schaltanlage wird im Allgemeinen ein Gas-Sammelschienen-Verfahren verwendet, bei dem zum Zeitpunkt der Installation der gasisolierten Schaltanlage ein Sammelschienentank angeschlossen wird und Sammelschienenleiter in dem Sammelschienentank angeschlossen werden. In den letzten Jahren wurde auch ein Fall bekannt, bei dem eine feststoffisolierte Sammelschiene verwendet wird, so dass zum Zeitpunkt der Installation einer gasisolierten Schaltanlage keine Gasverarbeitungsarbeit vor Ort erforderlich ist, wie in Nicht-Patent-Dokument 1 gezeigt.
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ZITATSLISTE
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PATENTSCHRIFT
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Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 10-233145 NICHT-PATENT-DOKUMENT
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Nicht-Patent-Dokument 1: NKT A/S Katalog 26 589 12
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLLEN
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In einem Isolieradapter, der für die oben genannte feststoffisolierte Sammelschiene verwendet wird, ist eine Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung aus leitfähigem Harz vorgesehen, um ein elektrisches Feld abzuschwächen. Die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung wird mit Hilfe einer Gussform hergestellt. Nach der Herstellung muss die Gussform abgenommen werden. Daher ist es schwierig, die Herstellung mit einer einzigen Gussform durchzuführen, und im Grunde wird die Herstellung mit einer Vielzahl von Gussformen kombiniert durchgeführt. Daher bildet sich ein Grat an einer Trennstelle zwischen den Gussformen, d. h. an einer Trennlinie. Wenn der Grat an einer Stelle gebildet wird, an der ein hohes elektrisches Feld herrscht, wird bei einem Spannungsanwendungstest, bei dem eine Hochspannung angelegt wird, das elektrische Feld an der Spitze des Grats hoch, was zu einem Ausgangspunkt einer Entladung wird, so dass ein Überschlag auftreten kann.
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Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, in der, selbst wenn ein Grat auf einer äußeren Oberfläche einer Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung verbleibt, ein lokaler Überschlag, der von dem Grat ausgeht, verhindert werden kann, wodurch die Eigenschaft der Hochspannungsfestigkeit erhalten bleibt.
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LÖSUNG DER PROBLEME
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Eine Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer feststoffisolierten Sammelschiene, die aus einem Sammelschienenleiter und einer den Sammelschienenleiter umgebenden Isolierabschirmung aufgebaut ist, wobei die Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung umfasst: einen Sammelschienen-Isolieradapter mit einem Durchgangsloch in einer vertikalen Richtung und einem Sammelschienen-Befestigungsloch, in das die feststoffisolierte Sammelschiene aus einer horizontalen Richtung eingeführt ist, wobei das Durchgangsloch und das Sammelschienen-Befestigungsloch einander kreuzen; einen Stiftbolzen, der an der Durchgangslochseite des Sammelschienen-Isolieradapters angebracht ist, um die feststoffisolierte Sammelschiene über ein Befestigungsleiterelement zu befestigen; eine Buchse, die aus einem mit dem Stiftbolzen verbundenen Erregungsleiter und einem den Erregungsleiter umgebenden Buchsen-Formteil aufgebaut ist. In dem Sammelschienen-Isolieradapter ist eine Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung, die eine ringförmige Aussparung auf einer äußeren Oberfläche dessen hat, derart vorgesehen ist, dass sie einen Umfang der eingeführten, feststoffisolierten Sammelschiene umgibt.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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In der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die ringförmige Aussparung, in der ein Vorsprung, wie z.B. ein Grat, untergebracht werden soll, auf der äußeren Oberfläche der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung vorgesehen, die aus leitfähigem Harz ist und einen Teil der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bildet. Daher ist es möglich, einen lokalen Überschlag zu verhindern, der von dem Grat ausgeht, wodurch ein Effekt der Verbesserung des Isolationswiderstand des Sammelschienen-Isolieradapters bereitgestellt wird und die Hochspannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung erhalten bleibt.
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Figurenliste
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- [1] 1 zeigt eine Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
- [2] 2 ist eine Schnittansicht einer Gussform zum Gießen einer Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung aus leitfähigem Harz in einem Vergleichsbeispiel.
- [3] 3 ist eine Schnittansicht einer Gussform zum Gießen einer Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
- [4] 4 ist eine Außenansicht der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung aus leitfähigem Harz, die in einem Sammelschienen-Isolieradapter der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 vorgesehen ist.
- [5] 5 ist eine Schnittansicht einer Aussparung, die in der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung aus leitfähigem Harz in dem Sammelschienen-Isolieradapter der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 vorgesehen ist.
- [6] 6 ist eine Schnittdarstellung einer Aussparung, die in einer Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung aus leitfähigem Harz in einem Sammelschienen-Isolieradapter einer Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 vorgesehen ist.
- [7] 7 ist eine Schnittdarstellung einer Aussparung, die in einer Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung aus leitfähigem Harz in einem Sammelschienen-Isolieradapter einer Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 vorgesehen ist.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform 1
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1 zeigt die Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 der Ausführungsform 1. Die Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100 bildet einen Teil einer gasisolierten Schaltanlage (nicht dargestellt).
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In 1 sind die Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100, die mit einem Anschluss einer feststoffisolierten Sammelschiene 3 verbunden ist, und die Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 110, die feststoffisolierte Sammelschienen 3 hintereinander verbindet, gezeigt. Nachfolgend wird, sofern nicht anders angegeben ist, die Ausgestaltung der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100 beschrieben, die mit dem Anschluss der feststoffisolierten Sammelschiene 3 verbunden ist.
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Jede Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100, 110 ist im Wesentlichen aufgebaut aus: einem Sammelschienen-Isolieradapter 1 mit einem Sammelschienen-Befestigungsloch 15, an das die feststoffisolierte Sammelschiene 3 angeschlossen ist, und ein Durchgangsloch 18, in das ein Stiftbolzen 5 zum Anbringen einer Buchse 2 und zum Befestigen der feststoffisolierten Sammelschiene 3 eingeführt ist; und der an einem Buchsen-Befestigungsloch 2c befestigten Buchse 2.
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Die feststoffisolierte Sammelschiene 3 ist aufgebaut aus einem Sammelschienenleiter 3a und einer Isolierabschirmung 3b, die einen Umfang des Sammelschienenleiters 3a umgibt. Die Isolierabschirmung 3b ist aus isolierendem Harz wie Silikonkautschuk oder Epoxidharz. An einem Ende der feststoffisolierten Sammelschiene 3 ist der Sammelschienenleiter 3a von der Isolierabschirmung 3b freigelegt.
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Der Sammelschienen-Isolieradapter 1 wird im Folgenden näher beschrieben.
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Der Sammelschienen-Isolieradapter 1 ist aus einem vergleichsweise weichen Isoliermaterial wie Silikonharz oder Ethylen-Propylen-Harz. Der Sammelschienen-Isolieradapter 1 hat ein Durchgangsloch 18, das in der vertikalen Richtung ausgebildet ist, und ein Sammelschienen-Befestigungsloch 15, das in der horizontalen Richtung so ausgebildet ist, dass es das Durchgangsloch 18 kreuzt, somit eine T-Form oder eine Kreuzform hat. Der T-förmige Sammelschienen-Isolieradapter 1 wird für die Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100 verwendet, die mit dem Anschluss der feststoffisolierten Sammelschiene 3 verbunden ist, und der kreuzförmige Sammelschienen-Isolieradapter 1 wird für die Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 110 verwendet, die die feststoffisolierten Sammelschienen 3 hintereinander verbindet.
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In einem Raum, in dem sich das in der vertikalen Richtung ausgebildete Durchgangsloch 18 und das in der horizontalen Richtung ausgebildete Sammelschienen-Befestigungsloch 15 in dem Sammelschienen-Isolieradapter 1 kreuzen, sind zwei bogenförmige Befestigungsleiterelemente 6 aus hochleitfähigem Metall wie Kupfer oder Aluminium vorgesehen, und ein im Wesentlichen säulenförmiges Kippschutzleiterelement 8 ist so eingefügt, dass es zwischen den beiden bogenförmigen Befestigungsleiterelementen 6 gehalten wird.
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Die Befestigungsleiterelemente 6 und das Kippschutzleiterelement 8 bilden einen zylindrischen Raum in einer orthogonalen Richtung (d.h. in horizontaler Richtung) in Bezug auf die axiale Richtung eines Erregungsleiters 2a der später beschriebenen Buchse 2. Der freiliegende Teil des Sammelschienenleiters 3a an dem Ende der feststoffisolierten Sammelschiene 3 ist in den oben genannten zylindrischen Raum eingeführt.
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Der Sammelschienen-Isolieradapter 1 ist über das Buchsen-Befestigungsloch 2c an der in der gasisolierten Schaltanlage (nicht dargestellt) vorgesehenen Buchse 2 befestigt.
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Als nächstes wird die Buchse 2 beschrieben.
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Die Buchse 2 hat den Erregungsleiter 2a und ein Buchsen-Formteil 2b, das aus einem isolierenden Material wie Epoxidharz ist und einen Umfang des Erregungsleiters 2a umgibt.
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Die vorgenannten Befestigungsleiterelemente 6 haben Öffnungen, durch die der Stiftbolzen 5 in der axialen Richtung des Erregungsleiters 2a der Buchse 2 eindringt. Die feststoffisolierte Sammelschiene 3 ist in das Sammelschienen-Befestigungsloch 15, das in der horizontalen Richtung in dem Sammelschienen-Isolieradapter 1 ausgebildet ist, eingeführt, und der Teil des Sammelschienenleiters 3a, der von der Isolierabschirmung 3b der feststoffisolierten Sammelschiene 3 freiliegt, ist in das zylindrische Lochteil, das durch Kombinieren der Befestigungsleiterelemente 6 und des Kippschutzleiterelements 8 gebildet ist, eingeführt.
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Nach die feststoffisolierte Sammelschiene 3 in das Sammelschienen-Befestigungsloch 15 eingesetzt ist, wird der Stiftbolzen 5 mit einer Mutter 7 angezogen, so dass die feststoffisolierte Sammelschiene 3 von den Befestigungsleitern 6 gepresst wird, wodurch die feststoffisolierte Sammelschiene 3 an dem Sammelschienen-Isolieradapter 1 befestigt ist.
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An einem Teil des Sammelschienen-Isolieradapters 1, der sich in der axialen Richtung der Buchse 2 nach oben öffnet, ist ein Isolationsstopfen 4 aus einem isolierenden Material, wie z.B. Epoxidharz, unter Erweiterung des Durchmessers des Sammelschienen-Isolieradapters 1 eingesetzt.
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Während eines Betriebs der gasisolierten Schaltanlage (nicht dargestellt) wird eine Hochspannung an das Kippschutzleiterelement 8 und den Sammelschienenleiter 3a der feststoffisolierten Sammelschiene 3 angelegt, und daher ist es notwendig, ein elektrisches Feld zu reduzieren, aber die Reduzierung ist angesichts des Aufbaus schwierig. Daher ist in dem Sammelschienen-Isolieradapter 1 eine Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz an einem Teil vorgesehen, an dem ein hohes elektrisches Feld an dem Kippschutzleiterelement 8 und dem Sammelschienenleiter 3a auftritt, um eine Struktur zum Abschirmen eines Teils mit hohem elektrischem Feld an dem Kippschutzleiterelement 8 und dem Sammelschienenleiter 3a zu bilden und dadurch die Spannungsfestigkeitseigenschaft zu verbessern.
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Eine Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 11 aus leitfähigem Harz, die die gleiche Struktur wie die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 hat, kann auch auf der in der Axialrichtungsseite der Buchse 2 vorgesehen sein.
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Die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz ist mit einer ringförmigen Aussparung 10 um die Mittelachse der feststoffisolierten Sammelschiene 3 versehen. Die Funktion der ringförmigen Aussparung 10 wird später beschrieben.
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2 ist eine Schnittansicht einer Gussform 40, die ein Verfahren zum Gießen einer Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz in einem Vergleichsbeispiel zeigt. Die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz ist in dem Vergleichsbeispiel nicht mit der Ausnehmung 10 versehen, die in der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz vorgesehen ist und einen Teil der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100 gemäß AusfÜ hrungsform 1 bildet.
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Zunächst wird die Gussform 40 hergestellt, die der Form der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz in dem Vergleichsbeispiel entspricht. Die Gussform 40 kann in drei Teile unterteilt sein, so dass die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz nach dem Gießen leicht entnommen werden kann.
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Das heißt, wie in 2A gezeigt, ist die Gussform 40 in dem Vergleichsbeispiel aus drei Teilen aufgebaut, d.h. einem ersten Gussformteil 40a zum Bilden einer Endseite der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz, einem zweiten Gussformteil 40b mit einer EinfÜ hrungsöffnung 35 zum Einführen von leitfähigem Harz 13 und einem dritten Gussformteil 40c zum Bilden einer anderen Endseite der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz. In 2 ist die Gussform 40 in einer Schnittansicht inklusive der EinfÜhrungsöffnung 35 gezeigt.
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Zunächst wird geschmolzenes leitfähiges Harz 13 unter Druck durch die Einführungsöffnung 35 in die Gussform 40 eingespritzt, in der die drei Teile integriert sind. Die Gussform 40, in die das leitfähige Harz 13 eingebracht wurde, ist in einer Schnittansicht in 2B gezeigt.
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Das in die Gussform 40 eingespritzte leitfähige Harz 13 wird unter Druck abgekühlt, bis es erstarrt. Nachdem das leitfähige Harz 13 in der Gussform 40 vollständig erstarrt ist, wird die Gussform 40 geöffnet, um die darin befindliche Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz herauszunehmen.
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Bei dem Verfahren zum Gießen der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz in dem Vergleichsbeispiel wird ein Grat 20, der ein Vorsprung ist, zwischen den geteilten Gussformteilen gebildet, d.h. der Grat 20 wird auf der äußeren Oberfläche der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 gebildet.
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Das heißt, wie in 2C gezeigt, wenn das erste Gussformteil 40a von dem zweiten Gussformteil 40b getrennt wird, wird ein winziger Grat 20, der ein Vorsprung ist, an der Grenze zwischen dem ersten Gussformteil 40a und dem zweiten Gussformteil 40b gebildet.
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Wenn das dritte Gussformteil 40c abgetrennt und die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz vollständig herausgenommen ist, ist auch an der Grenze zwischen dem zweiten Gussformteil 40b und dem dritten Gussformteil 40c sowie an der Grenze zwischen dem ersten Gussformteil 40a und dem Gussformteil Formteil 40b ein winziger Grat 20 gebildet, der ein Vorsprung ist.
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Hier werden Faktoren zur Bildung des Grats 20 beschrieben. Wenn das Harzprodukt durch die Gussform gegossen wird, tritt das Harz in einen Spalt zwischen den Trennflächen der geteilten Gussformteile ein, wodurch der Grat 20 gebildet wird. Die Faktoren zur Bildung des Grats 20 können in zwei Faktoren unterteilt werden.
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Erstens wird der Grat 20 dadurch gebildet, dass Harz in einen Spalt fließt, der ursprünglich an einer Teilungsfläche der Gussform aufgrund einer geringen Arbeitsgenauigkeit der Gussform gebildet wurde.
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Zweitens wird ein Spalt gebildet, indem die Gussform während des Harzgießens mit einem hohen angewandten Harzdruck verformt wird, und der Grat 20 durch das Harz, das in den Spalt gedrückt wird, gebildet wird.
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Der Grat 20, der sich aufgrund eines oder beider der oben beschriebenen Entstehungsfaktoren bildet, kann zu einem Ausgangspunkt für einen Überschlag werden und muss daher nach dem Harzgießen entfernt werden.
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Wenn die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz weiter in eine Form gebracht wird, die dem Sammelschienen-Isolieradapter 1 entspricht, wird der Grat 20 im Wesentlichen entfernt, aber der Grat 20 wird möglicherweise nicht vollständig entfernt und folglich kann es einen solchen Grat 20 geben, der nicht entfernt wird und teilweise zurückbleibt.
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In einem Zustand, in dem der Grat 20 nicht vollständig entfernt werden kann, wird die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz in den Sammelschienen-Isolieradapter 1 derart eingesetzt, dass sie als der Sammelschienen-Isolieradapter 1 geformt ist. In diesem Fall kann es während eines Betriebs der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 zu einem Überschlag kommen, der von dem Grat 20 ausgeht.
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Im Falle einer vollständigen Entfernung des Grats 20 erfordert das Verfahren zur Entfernung des Grats 20 jedoch Zeit, und eine Gratentfernungsinspektion zur Bestätigung, dass der Grat 20 vollständig entfernt wurde, erfordert ebenfalls enorme Zeit und Arbeit. Daher führt ein Anpassen einer solchen Struktur der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung, um Fehlfunktionen zu vermeiden, die durch den Grat 20 verursacht werden würden, während das Vorhandensein des Grats 20 bis zu einem gewissen Grad toleriert wird, zu einer Kostenreduzierung der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 als Ganzes.
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In Anbetracht einer Fehlfunktion, die durch die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 19 aus leitfähigem Harz in dem Vergleichsbeispiel verursacht wird, wird in den Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 gemäß AusfÜ hrungsform 1 für die Form der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz und zur Bildung eines Teil jeder Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100, 110 ein Vorsprung 14 zur Bildung der ringförmigen Aussparung 10 im Voraus an dem Teilungsabschnitt der Gussform vorgesehen, d.h. dem Grenzabschnitt zwischen den geteilten Gussformteilen, wo der Grat 20 gebildet werden könnte. Das heißt, der Aufbau ist so gestaltet, dass der möglicherweise zu bildende Grat 20 nur in der Ausnehmung 10 verbleibt und der Grat 20 durch die Ausnehmung 10 abgeschirmt ist.
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Um den oben genannten Abschirmungseffekt zu erwirken, wird eine Anordnung gewählt, bei der eine Tiefe d der Ausnehmung 10 größer als eine Höhe h des Grates 20 wird, d.h. die Beziehung d > h erfüllt ist.
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Im Allgemeinen beträgt die Höhe h des Grats 20 etwa 0,1 bis 1 mm. Daher muss die Tiefe d der Aussparung 10 von der Außenfläche der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz größer als mindestens 0,1 mm sein.
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3 ist eine Schnittansicht einer Gussform 30, die ein Verfahren zum Gießen der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz und zum Bilden eines Teils jeder Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100, 110 gemäß AusfÜhrungsform 1 veranschaulicht.
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Zunächst wird die Gussform 30, die der Form der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz entspricht, hergestellt. Die Gussform 30 kann in drei Teile unterteilt werden, so dass die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz nach deren Gießen leicht entnommen werden kann.
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Das heißt, wie in 3A gezeigt, ist die Gussform 30 aus drei Teilen aufgebaut, d.h. einem ersten Gussformteil 30a zum Bilden einer Endseite der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz, einem zweiten Gussformteil 30b mit einer Einführungsöffnung 35 zum Einführen von leitfähigem Harz 13 und einem dritten Gussformteil 30c zum Bilden einer anderen Endseite der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz. In 3 ist die Gussform 30 in einer Schnittansicht inklusive der Einführungsöffnung 35 gezeigt.
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Des Weiteren ist an der Grenze zwischen dem ersten Gussformteil 30a und dem zweiten Gussformteil 30b der Vorsprung 14 vorgesehen, bei dem die Aussparung 10 mit der Grenze als Zentrum gebildet wird, wenn die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 gegossen wird, und zwar sowohl an dem ersten Gussformteil 30a als auch an dem zweiten Gussformteil 30b. Nachfolgend wird ein Verfahren zum Gießen der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz unter Verwendung der Gussform 30 beschrieben.
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Zunächst wird geschmolzenes leitfähiges Harz 13 unter Druck durch die Einführungsöffnung 35 in die Gussform 30 eingespritzt, in der die drei Teile integriert sind. Die Gussform 30, in die das leitfähige Harz 13 eingebracht wurde, ist in einer Schnittansicht in 3B gezeigt.
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Das in die Gussform 30 eingespritzte leitfähige Harz 13 wird unter Druck abgekühlt, bis es erstarrt. Nachdem das darin befindliche leitfähige Harz 13 vollständig erstarrt ist, wie in 3C gezeigt, wird die Gussform 30 geöffnet, um die darin befindliche Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz herauszunehmen.
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Die ringförmige Aussparung 10, die auf der Außenfläche der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz vorgesehen ist, befindet sich genau an der Grenze zwischen dem geteilten ersten Gussformteil 30a und dem zweiten Gussformteil 30b. Daher verbleibt der Grat 20 an einem Mittelteil des Bodens der Ausnehmung 10.
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Wenn die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz weiter in eine dem Sammelschienen-Isolieradapter 1 entsprechende Form gebracht und damit in eine Form gearbeitet wird, wie sie in einer Außenansicht in 4 gezeigt ist, wird der Grat 20 im Wesentlichen entfernt, aber nicht vollständig entfernt und verbleibt bis zu einem gewissen Grad an dem Boden der Ausnehmung 10.
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5 zeigt die Querschnittsform der Aussparung 10 einschließlich des Grats 20, der ein auf einer ebenen Fläche des Bodens gebildeter Vorsprung ist, in der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz. Der Querschnitt der Aussparung 10 hat eine umgekehrte Trapezform.
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Wie in 5 gezeigt, ist die Höhe h des am Boden der Aussparung 10 verbleibenden Grats 20 kleiner als die Tiefe d von der Außenfläche zum Boden der Aussparung 10. Der Grat 20, der ein Vorsprung ist, wird also innerhalb der Ausnehmung 10 gebildet. Daher wird ein elektrisches Feld an der Spitze des Grates 20 durch die Abschirmung durch die Ausnehmung 10 abgeschwächt, wodurch es möglich ist, eine solche Fehlfunktion zu vermeiden, dass ein Überschlag ausgehend von dem Grat 20 auftritt, der auftreten kann, wenn der Grat 20 auf der Außenfläche der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz verbleibt. Somit wird die Leistung der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz nicht beeinträchtigt, selbst wenn der Grat 20 zurückbleibt.
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In der obigen Beschreibung wurde das Beispiel gezeigt, in dem die Aussparung 10 an der Grenze zwischen dem geteilten ersten Gussformteil 30a und dem zweiten Gussformteil 30b angeordnet ist. Hinsichtlich der Position der Aussparung 10 kann, wenn die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 eine zylindrische Form hat und die Gussform eine Schalenform hat, die Aussparung 10, wie oben beschrieben, an der Basis des abgerundeten Teils oder an einem Umfang des zylindrischen Teils angeordnet sein, oder, wenn die Gussform eine Form hat, die den zylindrischen Teil von den oberen und unteren Seiten umgibt, wenn die Mittelachse des Zylinders horizontal ausgerichtet ist, kann die Aussparung 10 an der Seitenfläche des Zylinders angeordnet sein.
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Ein Beispiel für ein leitfähiges Harz, wie es vorliegend verwendet wird, ist ein leitfähiges Silikonharz oder dergleichen.
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Wie oben beschrieben, ist in der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 die ringförmige Aussparung 10, in der ein Vorsprung, wie z.B. ein Grat 20, untergebracht werden soll, auf der Außenfläche der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 vorgesehen, die aus leitfähigem Harz ist und einen Teil der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bildet. Daher ist es möglich, einen lokalen Überschlag zu verhindern, der von dem Grat 20 ausgeht, wodurch ein Effekt der Verbesserung des Isolationswiderstand des Sammelschienen-Isolieradapters 1 bereitgestellt wird und die Hochspannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung erhalten bleibt.
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Ausführungsform 2
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In den Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 gemäß Ausführungsform 2 hat der Querschnitt einer Aussparung 10a einer Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a aus leitfähigem Harz eine bogenförmige Oberflächenform, wie in 6 gezeigt. Nachfolgend wird ein charakteristischer Teil eines Verfahrens zur Herstellung der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a aus leitfähigem Harz beschrieben.
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Zunächst wird die Gussform 30 hergestellt, die der Form zur Bildung der bogenförmigen Oberfläche auf der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a aus leitfähigem Harz entspricht. Die Gussform 30 kann in drei Teile unterteilt werden, so dass die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz nach deren Gießen leicht entnommen werden kann.
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Das heißt, die Gussform 30 ist aus drei Teilen aufgebaut, d.h. dem ersten Gussformteil 30a zum Bilden einer Endseite der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a aus leitfähigem Harz, dem zweiten Gussformteil 30b mit der EinfÜ hrungsöffnung 35 zum Einführen des leitfähigen Harzes 13 und dem dritten Gussformteil 30c zum Bilden einer anderen Endseite der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a aus leitfähigem Harz.
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Des Weiteren ist an der Grenze zwischen dem ersten Gussformteil 30a und dem zweiten Gussformteil 30b der Vorsprung 14 vorgesehen, bei dem die Aussparung 10a in der bogenförmigen Oberflächenform mit der Grenze als Zentrum gebildet wird, wenn die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a aus leitfähigem Harz gegossen wird, und zwar sowohl an dem ersten Gussformteil 30a als auch an dem zweiten Gussformteil 30b.
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In den Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 gemäß Ausführungsform 2 ist die Aussparung 10a, in der ein Vorsprung wie z.B. ein Grat 20 untergebracht werden soll und deren Querschnitt eine bogenförmige Oberflächenform hat, in einer ringförmigen Form auf der äußeren Oberfläche der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a vorgesehen, die aus leitfähigem Harz ist und einen Teil jeder Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100, 110 bildet. Daher ist es möglich, einen lokalen Überschlag zu verhindern, der von dem Grat 20 ausgeht, wodurch ein Effekt der Verbesserung des Isolationswiderstand des Sammelschienen-Isolieradapters bereitgestellt wird und somit die Hochspannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung erhalten bleibt.
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Da der Querschnitt der Aussparung 10a die bogenförmige Oberflächenform hat, kann die Öffnungsbreite der Aussparung 10a in Bezug auf die äußere Oberfläche im Vergleich zu der umgekehrten Trapezform des Querschnitts der Aussparung 10 in Ausführungsform 1 verengt werden. Wenn die Öffnungsbreite verengt ist, wird die abschirmende Wirkung für den am Boden der Ausnehmung 10a gebildeten Grat 20 weiter verbessert. Infolgedessen wird ein Effekt zur weiteren Verbesserung der Spannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bereitgestellt.
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Da der Querschnitt der Aussparung 10a die bogenförmige Oberflächenform hat, gibt es außerdem kein Eckteil an der Aussparung 10a. Auf der anderen Seite gibt es Eckteile in der umgekehrten Trapezform des Querschnitts der Ausnehmung 10 auf der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a aus leitfähigem Harz in AusfÜ hrungsform 1. Aufgrund der Struktur der Aussparung 10a ohne Eckteile ist auch ein Effekt in Bezug auf die Herstellung bereitgestellt, so dass ein Widerstand beim Trennen des ersten Gussformteils 30a vom zweiten Gussformteil 30b, nachdem das leitfähige Harz 13 in der Gussform 30 erstarrt ist, im Vergleich zu dem Fall von Ausführungsform 1 reduziert ist.
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Wie oben beschrieben, ist in der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 die Ausnehmung 10a, deren Querschnitt die bogenförmige Oberflächenform hat, auf der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9a vorgesehen, die aus leitfähigem Harz ist und einen Teil der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bildet. Daher kann die Öffnungsbreite der Aussparung 10a an der Außenfläche im Vergleich zu dem Fall des umgekehrten trapezförmigen Querschnitts in Ausführungsform 1 verengt werden, wodurch der Grad der Abschirmung für den Grat 20 weiter erhöht wird, wodurch ein Effekt der weiteren Verbesserung des Isolationswiderstands des Sammelschienen-Isolieradapters und somit der weiteren Verbesserung der Spannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bereitgestellt wird.
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Ausführungsform 3
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In den Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 gemäß Ausführungsform 3 hat der Querschnitt einer Aussparung 10b einer Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz eine umgekehrte Dreiecksform, wie in 7 gezeigt.
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Nachfolgend wird ein charakteristischer Teil eines Verfahrens zur Herstellung der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz beschrieben.
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Zunächst wird die Gussform 30 hergestellt, die der Aussparung 10b entspricht, deren Querschnitt die umgekehrte Dreiecksform auf der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz hat. Die Gussform 30 kann in drei Teile unterteilt werden, so dass die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz nach deren Gießen entnommen werden kann.
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Das heißt, die Gussform 30 ist aus dem ersten Gussformteil 30a zum Bilden einer Endseite der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz, dem zweiten Gussformteil 30b mit der EinfÜhrungsöffnung 35 zum Einführen des leitfähigen Harzes 13 und dem dritten Gussformteil 30c zum Bilden einer anderen Endseite der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz.
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Des Weiteren ist an der Grenze zwischen dem ersten Gussformteil 30a und dem zweiten Gussformteil 30b der Vorsprung 14 vorgesehen, bei dem die Aussparung 10b in der umgekehrten Dreiecksform mit der Grenze als Zentrum gebildet wird, wenn die Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz hergestellte, das elektrische Feld entspannende Abschirmung 9b gebildet wird, und zwar sowohl an dem ersten Gussformteil 30a als auch an dem zweiten Gussformteil 30b.
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In den Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 gemäß Ausführungsform 3 ist die Aussparung 10b, in der ein Vorsprung, wie z.B. ein Grat 20, untergebracht werden soll, dessen Querschnitt die umgekehrte Dreiecksform hat, in einer ringförmigen Form auf der Außenfläche der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b vorgesehen, die aus leitfähigem Harz ist und einen Teil jeder Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung 100, 110 bildet. Daher ist es möglich, einen lokalen Überschlag zu verhindern, der von dem Grat 20 ausgeht, wodurch ein Effekt der Verbesserung des Isolationswiderstand des Sammelschienen-Isolieradapters 1 bereitgestellt wird und somit die Hochspannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 erhalten bleibt.
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Da der Querschnitt der Aussparung 10b der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b aus leitfähigem Harz in den Sammelschienenverbindungsvorrichtungen 100, 110 gemäß Ausführungsform 3 die umgekehrte Dreiecksform aufweist, kann die Öffnungsbreite der Aussparung 10b an der Außenfläche im Vergleich zu der umgekehrten Trapezform des Querschnitts der Aussparung 10 in Ausführungsform 1 oder sogar zu der bogenförmigen Oberflächenform des Querschnitts der Aussparung 10a in Ausführungsform 2 verengt werden. Wenn die Öffnungsbreite der Ausnehmung 10b verengt ist, wird die Abschirmwirkung für den am Boden der Ausnehmung 10b gebildeten Grat 20 weiter verbessert. Infolgedessen wird ein Effekt zur weiteren Verbesserung der Spannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 bereitgestellt.
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Darüber hinaus sind Eckteile der Aussparung 10b im Vergleich zu der umgekehrten Trapezform des Querschnitts der Aussparung 10 auf der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz in AusfÜ hrungsform 1 verringert. Die Verringerung der Eckteile der Aussparung 10b stellt einen Effekt in Bezug auf die Herstellung bereit, so dass ein Widerstand, wenn das erste Gussformteil 30a vom zweiten Gussformteil 30b getrennt wird, nachdem das leitfähige Harz 13 in der Gussform 30 erstarrt ist, im Vergleich zu dem Fall von Ausführungsform 1 verringert ist.
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Wie oben beschrieben, ist in der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 die Aussparung 10b, deren Querschnitt die umgekehrte Dreiecksform hat, auf der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9b vorgesehen, die aus leitfähigem Harz ist und einen Teil der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bildet. Daher kann die Öffnungsbreite der Aussparung 10b an der Außenfläche im Vergleich zu dem Fall, in dem der Querschnitt die umgekehrte Trapezform in Ausführungsform 1 hat, und dem Fall, in dem der Querschnitt die bogenförmige Oberflächenform in AusfÜ hrungsform 2 hat, weiter verengt werden, wodurch der Grad der Abschirmung für den Grat 20 weiter erhöht wird, wodurch ein Effekt der weiteren Verbesserung des Isolationswiderstands des Sammelschienen-Isolieradapters und somit der weiteren Verbesserung der Spannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bereitgestellt wird.
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Ausführungsform 4
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In den Sammelschienen-Verbindungsvorrichtungen 100, 110 gemäß Ausführungsform 4 ist die Tiefe d der Aussparung 10 der Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung 9 aus leitfähigem Harz größer als das Zweifache der Höhe h des am Boden gebildeten Grates 20 eingestellt. Das heißt, die Tiefe d ist so eingestellt, dass d > 2h erfüllt ist.
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In der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 ist die Tiefe d der Aussparung 10 im Verhältnis zu der Höhe h des Grats 20 so eingestellt, dass d > 2h erfüllt ist, wodurch es möglich wird, einen lokalen Überschlag, der von dem Grat 20 ausgeht, sicherer zu verhindern, wodurch ein Effekt der stabilen Verbesserung des Isolationswiderstands des Sammelschienen-Isolieradapters und der stabilen Aufrechterhaltung der Hochspannungsfestigkeitseigenschaft der Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung bereitgestellt wird.
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Obwohl die Offenbarung oben in Bezug auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben ist, sollte verstanden werden, dass die verschiedenen Merkmale, Aspekte und Funktionen, die in einer oder mehreren der einzelnen Ausführungsformen beschrieben sind, in ihrer Anwendbarkeit auf die spezielle Ausführungsform, mit der sie beschrieben sind, nicht beschränkt sind, sondern stattdessen allein oder in verschiedenen Kombinationen auf eine oder mehrere der Ausführungsformen der Offenbarung angewendet werden können.
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Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen, die nicht beispielhaft dargestellt wurden, konzipiert werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu verlassen. Zum Beispiel kann mindestens einer der Bestandteile geändert, hinzugefügt oder weggelassen werden. Mindestens einer der in mindestens einer der bevorzugten Ausführungsformen genannten Bestandteile kann ausgewählt und mit den in einer anderen bevorzugten Ausführungsform genannten Bestandteilen kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sammelschienen-Isolieradapter
- 2
- Buchse
- 2a
- Erregungsleiter
- 2b
- Buchsen-Formteil
- 2c
- Buchsen-Befestigungsloch
- 3
- feststoffisolierte Sammelschiene
- 3a
- Sammelschienenleiter
- 3b
- Isolierabschirmung
- 4
- Isolationsstopfen
- 5
- Stiftbolzen
- 6
- Befestigungsleiterelement
- 7
- Mutter
- 8
- Kippschutzleiterelement
- 9, 9a, 9b, 11, 19
- Elektrische-Feld-Abschwächungsabschirmung
- 10, 10a, 10b
- Aussparung
- 13
- leitfähiges Harz
- 14
- Vorsprung
- 15
- Sammelschienen-Befestigungsloch
- 18
- Durchgangsloch
- 20
- Grat (Vorsprung)
- 30, 40
- Gussform
- 30a, 40a
- erstes Gussformteil
- 30b, 40b
- zweites Gussformteil
- 30c, 40c
- drittes Gussformteil
- 35
- EinfÜhrungsöffnung
- 100, 110
- Sammelschienen-Verbindungsvorrichtung
