專利名稱：用于電連接的設(shè)備、用于生產(chǎn)該設(shè)備的方法和具有該設(shè)備的電力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電連接到用于中、高壓的供能導(dǎo)體的設(shè)備，該設(shè)備包括電壓 承載元件；管形外殼，由熱塑聚合物形成并且連接到電壓承載元件；其中電壓承載元件在 所述管形外殼的縱向方向上延伸，并且其中外殼至少沿著電壓承載元件的部分長度在所述 縱向方向上延伸，在它的內(nèi)圍與電壓承載元件的外圍之間存在有空間，所述外殼配備有將 沿著電壓承載元件的所述部分長度在某處連接到容器壁的外接觸表面，并且其中所述外殼 被布置成分離所述空間與所述設(shè)備可以連接到的容器以外的大氣。本發(fā)明也涉及一種生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的方法以及一種包括容器的電力裝置， 該容器具有接地的壁，所述裝置包括經(jīng)過所述壁伸出并且物理地連接到所述壁的根據(jù)本發(fā) 明的設(shè)備。優(yōu)選但是并非必需的是，本發(fā)明的設(shè)備是用于連接線纜到任何又一電力設(shè)備的套 管或者是如下罐，熔絲從其中可以容納電力設(shè)備的容器以外插入該罐中。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備將經(jīng)過容器的壁伸出，該容器可以容納諸如電氣開關(guān)設(shè)備、斷 路器、變壓器等電力設(shè)備。中壓或者高壓是指lkV和以上的電壓。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，電力套管一直由電絕緣部分制成，該部分由熱塑樹脂(比如模制于電導(dǎo) 體周圍的環(huán)氧樹脂)形成。絕緣的任務(wù)一直是為了防止放電出現(xiàn)在導(dǎo)體與套管伸出經(jīng)過的 容器的壁之間。熱塑樹脂已經(jīng)具有充分高的厚度以提供有關(guān)于此的令人滿意的功能。然而， 模制熱塑元件的厚固體是高成本的工藝，并且已經(jīng)尋求替代物。近來例如在DE 102005059754中已經(jīng)建議讓套管包括由熱塑樹脂制成的管形體， 該管形體在其一端連接到導(dǎo)體并且呈現(xiàn)薄壁外殼，該外殼將連接到氣密容器的壁。在導(dǎo)體 與管形體的外殼之間有空的空間，并且這一空的空間與氣密容器的內(nèi)部連通，這意味著將 利用電絕緣氣體如SF6來填充。使用這一類薄壁套管與使用現(xiàn)有技術(shù)的熱固套管相比生產(chǎn) 成本更低。然而對于異常情形，僅使用絕緣氣體可能不足以實(shí)現(xiàn)保證防止從導(dǎo)體發(fā)出的放 電。如果存在有絕緣氣體從導(dǎo)體的任何泄露，則比如在DE 102005059754中提出的設(shè)備這 樣的設(shè)備也對放電頗為敏感并且可能受放電影響。因此，將需要重新設(shè)計(jì)使用由熱塑樹脂 形成的薄壁絕緣的最近提出的這種套管，以便防止在套管的導(dǎo)體與容器壁之間出現(xiàn)放電。 熱塑聚合物的薄壁的缺點(diǎn)也可能在于它們可能會受來自大氣的潮氣向套管所連接到的容 器中的擴(kuò)散的影響。申請人:也已經(jīng)認(rèn)識到，用于套管的同類設(shè)計(jì)(薄壁熱塑絕緣而不是厚壁熱固樹脂 絕緣)也可以用于布置成伸出電力裝置的容器壁的熔絲罐。這樣的罐包括電屏蔽件，該電 屏蔽件大致在罐的縱向方向上并且與容器的壁交叉延伸，并由此與容器的延伸平面相交，其中提供所述屏蔽件以便抑制罐內(nèi)的電場，并且與將同插入在罐中的熔絲連接的導(dǎo)體承載 相同的電壓。因而，本發(fā)明也適用于這種設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種補(bǔ)救現(xiàn)有技術(shù)的上文提到的缺陷的如初始限定的設(shè)備。本發(fā)明的目的借助初始限定的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備的特征在于，所述空間至少沿 著電壓承載元件的所述部分長度的區(qū)段利用除了外殼的材料以外的電絕緣材料的填充物 填充，所述填充物沿著所述區(qū)段完全填充所述空間。換而言之，當(dāng)在管形外殼的縱向上觀 察時(shí)，填充物沿著所述區(qū)段填充所述空間的整個(gè)橫截面。最為重要的是，在填充物以內(nèi)，或 者在填充物的區(qū)域中在填充物與外殼的內(nèi)圍或者電壓承載元件的外圍之間未留下促進(jìn)放 電的氣穴，因?yàn)樵谶@樣的情況下電場將極端地集中至這樣的氣穴，因此將有從這樣的氣穴 發(fā)出局部放電的明顯風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)當(dāng)在設(shè)備操作期間(當(dāng)在操作條件之下向電壓承載元件施加 中壓或者高壓時(shí))在該區(qū)域或者電場集中度將最高的那些區(qū)域內(nèi)，在所述空間中提供填充 物。這里限定的接觸表面是將直接或者經(jīng)由任何其它元件連接容器的接地壁所倚靠的表 面。因而，討論的接觸表面位于外殼上的某處，并且連接到它的任何接地壁將在與所述管形 殼的縱向方向交叉的方向上延伸。優(yōu)選地，外殼包括徑向凸緣，優(yōu)選地由與容器的壁將連接 到的殼的其余部分相同的材料制成。凸緣的位置因此一般對應(yīng)于所述接觸表面的位置并且 也對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備將經(jīng)過的壁的相交平面伸出。換而言之，沿著其提供填充物的 區(qū)段與管形外殼在操作中時(shí)伸出經(jīng)過的壁的延伸平面相交。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選的是，所述填充物在所述管形外殼的縱向方向上從所 述空間的第一端部區(qū)域到所述接觸表面的區(qū)域(即，所述接地容器壁的延伸平面在裝配設(shè) 備使得它伸出經(jīng)過所述壁時(shí)將與討論的空間相交的區(qū)域)填充所述空間。優(yōu)選的是，外殼 經(jīng)過壁伸出，并且第一端部區(qū)域是其中外殼連接到電壓承載元件的區(qū)域。在電壓承載元件 與外殼之間的空間從所述端部區(qū)域朝向并且超出如下區(qū)域延伸，在該區(qū)域中所述壁的延伸 平面與外殼、所述空間和電壓承載元件相交。因此，很有可能的是，很密集的電場將從所述 端部區(qū)域到并且超出所述相交區(qū)域存在于所述空間中。因而，在所述端部區(qū)域中提供填充 物將在操作條件期間減少從該區(qū)域或者那些區(qū)域發(fā)出放電的風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)選的是，所述填充物在所述管形外殼的縱向方向上從所述接觸表面的區(qū)域到所 述空間的第二端部區(qū)域填充所述空間。外殼的第二端部與它連接到電壓承載元件的所述第 一端部區(qū)域相對，且可以與上文提到的相交區(qū)域、即所述接觸表面的區(qū)域相鄰。因而，所述 填充物直至該點(diǎn)的存在將提高設(shè)備的電穩(wěn)定性。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述填充物具有比空氣更高、優(yōu)選地比SF6更高的電絕緣 能力。由此，如果在填充物連接到的容器中有SF6的壓降，則填充物將抑制放電。如果所有 SF6漏出，則填充物仍將優(yōu)于在電壓承載元件與外殼之間具有由空氣填充的空間的情況。一 般而言，填充物具有比外殼連接到的容器中的絕緣氣體混合物更高的電絕緣能力，而無論 該氣體混合物將是什么。根據(jù)又一實(shí)施例，所述填充物處于固態(tài)。由此，它可以有助于設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度和剛 性以及將電壓承載元件牢固保持就位。然而，這并不要求填充物必須與電壓承載元件直接
5接觸，即使可以是這樣的情況，如后文將見到的那樣。根據(jù)又一實(shí)施例，所述填充物包括在所述空間中模制并且允許固化的材料。由此， 所述空間或者體積的填充變得更容易和更準(zhǔn)確(未留下空隙，也可以填充復(fù)雜的幾何形 狀)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述填充物包括彈性體，所述彈性體優(yōu)選地包括作為主要 組分的聚亞氨酯。根據(jù)一個(gè)替代實(shí)施例，所述填充物包括凝膠。最近的研究和開發(fā)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)如下凝 膠，這些凝膠提供高的導(dǎo)熱率(在這些應(yīng)用中有利)和高的電絕緣能力，并且可以在所述空 間中作為其它材料的替代來提供。凝膠可以能夠完全填充幾何形狀復(fù)雜的空間，并且將能 夠在使用本發(fā)明的設(shè)備期間接受所述空間的幾何形狀改變。這樣的改變可以例如歸因于所 述設(shè)備中或者周圍的任何元件的熱膨脹。凝膠可以優(yōu)選地與導(dǎo)熱率比凝膠本身的聚合物更 高的陶瓷顆粒(例如氮化硼顆粒)混合或者包含這些陶瓷顆粒，以便提高其導(dǎo)熱率。它也 可以與通過微尺寸聚合物的氣體封閉殼來形成的可壓縮微?；旌匣蛘甙@些微粒。為了 使凝膠停留就位于所述空間中，可以提供對凝膠所在空間進(jìn)行界定的某種封閉結(jié)構(gòu)。凝膠 應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地完全填充這樣的界定體積，并且在所述體積例如由于其中任何部件的熱膨脹而 改變體積時(shí)，可壓縮微粒將防止凝膠在所述體積中生成過壓。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述凝 膠為硅凝膠。根據(jù)一個(gè)替代實(shí)施例，所述空間為密封空間，并且所述填充物處于液態(tài)。根據(jù)一個(gè) 實(shí)施例，所述填充物包括油。空間可以由壁密封，該壁連接外殼與電壓承載元件或者在電壓 承載元件的表面上提供的任何元件。這樣的壁可以是外殼的集成部分或者單獨(dú)元件，該單 獨(dú)元件附接到外殼和電壓承載部分或者與之連接的元件。液體填充物如油具有的優(yōu)點(diǎn)將在 于，能夠完全填充任何空間，甚至幾何形狀復(fù)雜的空間，并且將能夠比多數(shù)固體材料更好地 傳熱。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該設(shè)備包括套管，其中其電壓承載元件是在所述外殼的縱 向方向上延伸經(jīng)過所述套管的導(dǎo)體。優(yōu)選地，提供導(dǎo)體以便連接到在導(dǎo)體與外殼之間限定 的空間外部并且也在套管伸出其壁的容器外部的線纜。優(yōu)選地，管形外殼限定朝向其中外 殼連接到導(dǎo)體的所述端部區(qū)域變窄的截錐體。應(yīng)當(dāng)理解，外殼優(yōu)選地但是并非必然地直接 連接到所述端部區(qū)域中的導(dǎo)體(即與之直接接觸)。然而，可以提供內(nèi)套筒，該套筒優(yōu)選地 包括熱塑樹脂，并且優(yōu)選地與在縱向方向上從所述端部區(qū)域朝向外殼的相對端部包圍導(dǎo)體 的外殼的材料相同。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)體暴露于所述填充物材料并且與所述填充物材料接觸。 如果填充物材料是固體材料并且如果該填充物材料很好地粘附于所述導(dǎo)體，則可以比在在 導(dǎo)體周圍僅提供熱塑材料的套筒的情況獲得填充物與導(dǎo)體之間的更佳密封功能，在其中外 殼連接到導(dǎo)體的端部區(qū)域中就是這種情況。因而，如果套管伸出其中提供加壓氣體如SF6 的容器的壁，則填充物將提高導(dǎo)體與絕緣之間的密封并且可以無需為了導(dǎo)體與形成外殼或 者套筒(該外殼或者套筒接觸和包圍導(dǎo)體)的熱塑樹脂之間的進(jìn)一步密封而提供的專用裝 置，比如0形環(huán)。優(yōu)選地，所述導(dǎo)體具有用于在它與所述填充物接觸的區(qū)域中提高與所述填充物的 粘合性的改型表面。這一特征在填充物為固體材料時(shí)是相關(guān)的，并且可以有助于相對于外部大氣對套管內(nèi)部空間內(nèi)部進(jìn)行甚至更好密封。這樣的表面改型可以包括向填充物涂敷粘 合性比導(dǎo)體材料本身的粘合性更佳的任何材料層，或者借助任何表面處理的物理改型，例 如表面粗糙化。作為其補(bǔ)充或者替代，也可以在填充物與導(dǎo)體之間的界面中提供提高填充 物與導(dǎo)體的粘合性的粘合劑，比如膠。也可以在熱塑聚合物(如外殼或者內(nèi)套筒)與填充 物之間的界面中提供粘合劑，如膠，以便防止空隙出現(xiàn)在所述界面處。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述設(shè)備是熔絲罐，并且電壓承載部分包括為了抑制罐內(nèi)的電 場而布置的、由導(dǎo)電材料制成的屏蔽件。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的方法，其特征在于包括以下步驟用 處于液態(tài)的填充物填充所述空間，以及允許填充物固化。所述方法還包括更多步驟，比如以 下先前步驟，在該步驟期間模制包括外殼的絕緣，優(yōu)選地直接模制到電壓承載部分上，或者 以它完全地或部分地包圍、即嵌入電壓承載部分這樣的方式模制。由此形成杯形本體，其中 電壓承載部分在該本體中延伸，而在它的外圍與所述外殼的內(nèi)圍之間存在所述空間。在填 充物的模制期間，杯形本體由液態(tài)填充物填充直至其某一水平，優(yōu)選地直至最高可能水平， 隨后允許填充物在其中固化。根據(jù)其中填充物將保持于液態(tài)或者半液態(tài)的一個(gè)替代實(shí)施例，本發(fā)明的方法包括 以下步驟用處于液態(tài)的填充物填充所述空間并且封閉所述空間。本發(fā)明也涉及一種電氣裝置，該電氣裝置包括壁接地的容器，其中所述電氣裝置 包括經(jīng)過所述壁伸出并且物理地連接到所述壁的根據(jù)任一本發(fā)明的設(shè)備。優(yōu)選地，所述壁在與所述設(shè)備的所述管形外殼的縱向方向交叉的平面中延伸，并 且直接地或者經(jīng)由任何中間元件連接到所述外殼的所述接觸表面。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述容器是其中提供電絕緣氣體或者氣體混合物的氣密容器。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這樣的氣體包括SF6。優(yōu)選地，氣體被加壓、即容器以內(nèi)的壓力高于圍繞所 述容器的大氣的壓力。將在下文的具體描述中和在所附專利權(quán)利要求書中限定本發(fā)明的更多特征和優(yōu)
點(diǎn)o


圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施例的橫截面，圖2是根據(jù)圖1中的II-II的橫截面，圖3是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二實(shí)施例的橫截面，圖4是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第三實(shí)施例的橫截面，圖5是根據(jù)圖4中的V-V的橫截面，圖6是本發(fā)明的設(shè)備的第四實(shí)施例的橫截面，以及圖7是本發(fā)明的設(shè)備的第五實(shí)施例的橫截面。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施例。該設(shè)備是用于電連接到供能導(dǎo)體 (比如用于中、高壓的線纜)的套管，并且被提供成伸出和裝配到容器的壁，其中所述壁接 地。
該套管包括電絕緣部分1和電壓承載元件2。絕緣部分1限定套管絕緣體或者壁 管絕緣體。電壓承載元件2是細(xì)長的并且具有桿的形狀。電壓承載元件2是為了傳導(dǎo)電流 而提供的導(dǎo)體。絕緣部分1包括外殼3和內(nèi)套筒4。套筒4沿著其長度緊密地包圍電壓承 載元件2。絕緣部分1主要包括熱塑材料，比如部分晶體或者部分芳香族聚酰胺或者任何其 它適當(dāng)熱塑材料。優(yōu)選地，借助模制工藝來生產(chǎn)該設(shè)備，通過該工藝在一個(gè)單一模制步驟中 將絕緣部分1模制成單件、優(yōu)選為模制到電壓承載元件2上。外殼3限定成形為截錐體的管形元件，該元件在它的窄端部區(qū)域5連接到套筒4， 該套筒又連接到電壓承載元件2。換而言之，外殼3在所述外殼3的端部區(qū)域中連接到電壓 承載元件2。在它的外圍上，在它的寬端部6的區(qū)域中，外殼3設(shè)有用于將其連接到周圍框 架7的裝置。這里，框架7由電力裝置的容器的壁元件(這里為電連接站的豎直壁)形成。 框架或者壁元件7接地。在這一實(shí)施例中，連接裝置包括凸緣8，該凸緣具有用來將螺栓10 固定到框架7中的多個(gè)通孔9。所述凸緣8給出了框架或者壁元件7將承載相抵的接觸表 面101。設(shè)定電絕緣部分1將電壓承載元件2與框架7電絕緣，由此防止電壓承載元件2與 框架7之間的任何短路或者放電。因此，外殼3或者內(nèi)套筒4或者他們二者應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地延 伸超出框架7的區(qū)域以外，如在外殼3從其中它連接到電壓元件2的端部區(qū)域到它的相對 端部的縱向方向上觀察到的那樣。所述縱向方向與相鄰框架或者壁7的平面交叉。當(dāng)設(shè)備 裝配于框架7中時(shí)，電壓承載元件2經(jīng)過框架或者壁元件7中的開口伸出從而連接到由框 架7和本發(fā)明的設(shè)備本身包圍的內(nèi)部間隔以外的線纜。從其中外殼3連接到電壓承載元件2的區(qū)域5，外殼在它的縱向方向上延伸，而在 它的內(nèi)圍與電壓承載元件2的外圍和后者上提供的套筒4之間有間隔。因而，從所述端部 區(qū)域5朝向外殼3的相對端部在外殼3與電壓承載元件2之間存在有空間102。在圖1所 示實(shí)施例中，這一空間由固體填充物103填充，該填充物由除了外殼3的材料之外的電絕緣 材料制成。填充物103優(yōu)選地包括彈性體，比如模制的聚亞氨酯。填充物103完全填充套 筒4與外殼3之間的空間，從而未留下氣穴或者氣隙。作為提出的材料的一種替代，可以使 用相對硬的凝膠作為填充物103。如圖2中所示，圖1中所示套管也包括在內(nèi)套筒4與外殼3之間延伸的由薄壁或 者支柱限定的多個(gè)支撐構(gòu)件104。并且有助于提高套管的剛性。支撐構(gòu)件104由與內(nèi)套筒 4與外殼相同的材料制成并且與之在相同的模制操作中生成。支撐構(gòu)件104將外殼3與內(nèi) 套筒4之間的空間分離成多個(gè)子空間，各子空間從外殼3的上述端部區(qū)域5到其相對端部 由所述填充物103填充。優(yōu)選地，支撐構(gòu)件也從端部區(qū)域5向外殼3的相對區(qū)域延伸。在圖1的實(shí)施例中，壁7是電力裝置如電連接站的壁之一。站或者容器的內(nèi)壁可 以由加壓電絕緣氣體如SF6填充。本發(fā)明的設(shè)備經(jīng)過壁7伸出，并且絕緣部分1的外殼3 的第一端部5位于站或者容器的所述內(nèi)空間以外。外殼3從框架伸出的部分，包括外殼3 的第一端部區(qū)域5，將在周圍環(huán)境與所述站的內(nèi)壁之間形成壁劃分元件，并且也將分離空間 102以免與容器或者站以外的大氣連通。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的套管的又一實(shí)施例。在圖3的套管中，內(nèi)套筒4在外殼 3的縱向方向上具有減少的長度，并且延伸了從上文提到的端部區(qū)域5到外殼3的相對端 部的距離的僅一部分。因而，沿著所述距離的另一部分，填充物105與暴露于填充物105的 電壓承載元件2直接接觸。優(yōu)選地，填充物105包括與電壓承載元件2的粘合性比具有熱塑套筒4的情況下更佳的材料，尤其是當(dāng)電壓承載元件2承載中壓或者高壓時(shí)。這樣的更 佳粘合性可以稱為填充物105的特定材料性質(zhì)。在用于模制負(fù)載承載外殼3和內(nèi)套筒4的 熱塑材料可以針對它用作負(fù)載承載體和電絕緣體的任務(wù)而加以優(yōu)化的同時(shí)，可以針對填充 物105用作電絕緣體以及可能用作防止泄漏裝置而對填充物105加以優(yōu)化，該防止泄露裝 置防止電連接站或者容器以內(nèi)的加壓氣體在熱塑絕緣部分1與電壓承載元件2之間漏出。在圖1和圖2中，也示出了與電壓承載元件2的第一端部相對的、由線纜或者這樣 的線纜11的導(dǎo)體部分形成的第二接觸部分的配對端部，該線纜或者導(dǎo)體部分將在外殼5的 第一端部5的區(qū)域中電連接到本發(fā)明設(shè)備的電壓承載元件2。通常，由硅橡膠制成并且接地 的外部又一絕緣構(gòu)件12已經(jīng)類似于套筒或者護(hù)套(sock)而圍繞接觸2部分和線纜11的 配對端部定位，并且也圍繞著電連接設(shè)備的絕緣部分1的第一端部5。又一絕緣構(gòu)件12相 對緊密地配合于設(shè)備的絕緣部分1的外殼3的外圍周圍。它可以由兩個(gè)配對半部形成，這 些半部從電壓承載元件2/外殼3的相對側(cè)被聚合到一起，并且借助任何其它夾持元件(未 示出)而夾持在一起。圖4示出了第三實(shí)施例，根據(jù)該實(shí)施例，絕緣部分1也包括阻擋元件13，該元件封 閉和界定電壓承載元件2與外殼3之間的空間106。這里，阻擋元件13包括與絕緣部分1 相同類型的熱塑材料，并且與其在相同的模制工藝中加以生產(chǎn)。如果有內(nèi)套筒4，則與這一 實(shí)施例中一樣，阻擋元件13連接到套筒4并且從該套筒向周圍外殼3延伸。優(yōu)選地，阻擋 元件13位于外殼3的第二遠(yuǎn)端的區(qū)域中。由電壓承載元件2、外殼3和阻擋元件13界定的 空間106與周圍框架7的區(qū)域相鄰?？臻g106由電絕緣填充物107填充。所述填充物可以 處于液態(tài)，并且可以包括油或者可以包括凝膠，比如硅凝膠。阻擋裝置可以視為從外殼3向 內(nèi)套筒4或者在沒有這樣的套筒時(shí)向電壓承載元件2本身延伸的環(huán)形凸緣，由此有助于密 封和緊密封閉電壓承載元件2與外殼3之間的空間106。然而，作為一種替代，當(dāng)填充物由 固體或者半固體材料形成時(shí)，所述凸緣可以延伸外殼與內(nèi)套筒或者接觸部分之間距離的僅 一部分，從而脫離外殼或者內(nèi)套筒/接觸部分。導(dǎo)體2、外殼3、套筒4和框架7的幾何形狀 以及設(shè)想的電壓在任何情況下將決定阻擋元件13的具體設(shè)計(jì)。阻擋元件13也可以在從接 觸部分/內(nèi)套筒延伸的第一部分和從外殼延伸的第二部分而被包括。阻擋元件在與電壓承 載元件2的縱向方向交叉但是未必垂直的方向上延伸。圖5示出了設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例根據(jù)圖4中的V-V的橫截面。在這一實(shí)施例中，設(shè) 備包括用于支撐絕緣部分1的結(jié)構(gòu)的又一支撐構(gòu)件14，由此有助于絕緣部分1的更剛性的 結(jié)構(gòu)和更高的機(jī)械強(qiáng)度。由此，可以實(shí)現(xiàn)接觸部分的更牢固保持。該又一支撐構(gòu)件14由在 內(nèi)套筒4與外殼3之間延伸的多個(gè)支柱或者鰭狀物形成。優(yōu)選地，該又一支撐構(gòu)件14包括 與絕緣部分1的其余部分相同的材料并且形成其一部分。又一支撐構(gòu)件14可以優(yōu)選地與 絕緣部分1的其余部分模制在一起，并且可以有利地形成其整體一部分。支撐構(gòu)件14將空 間106劃分成多個(gè)子空間，各子空間由填充物107填充。即使描述為與更多部件如內(nèi)套筒 4和阻擋元件13組合，但是也可以在沒有這樣的更多部件時(shí)提供然后在電壓承載元件2與 外殼3之間延伸的該又一支撐構(gòu)件14。根據(jù)圖1、圖3和圖4，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備也具有用于在操作期間在絕緣部分1與 電壓承載元件2之間防止任何間隙并且因此防止例如氣體的任何泄漏的密封環(huán)15。環(huán)15 優(yōu)選地在絕緣部分1/外殼3的第一端部的區(qū)域中插入于絕緣部分1與電壓承載元件2之
9間并且與絕緣部分1和電壓承載元件2接觸。在外殼3的區(qū)域中還提供導(dǎo)電屏蔽件16，該導(dǎo)電屏蔽件16的主要任務(wù)在于抑制 外殼3與接地框架7之間的連接區(qū)域中的電場，從而進(jìn)一步減少電壓承載元件2與框架7 之間短路的可能性。這里，導(dǎo)電屏蔽件16為環(huán)形且嵌入于外殼3中的導(dǎo)電聚合物或者復(fù)合 材料的薄金屬片。然而，該屏蔽件可以代之以暴露于外殼3與電壓承載元件2之間的間隔。 它可以接地并且可以優(yōu)選地用作為用于指示電場強(qiáng)度的電壓指示裝置。圖6和圖7示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)該實(shí)施例，電絕緣部分限定用于接收 熔絲的罐17。并且在圖3和圖4中已經(jīng)省略熔絲以求簡潔。應(yīng)當(dāng)理解，熔絲將從圖中的右 側(cè)插入罐17中并且當(dāng)熔絲就位時(shí)，電導(dǎo)體18將如圖3和圖4中的虛線所示延伸經(jīng)過罐。導(dǎo) 體18在其短端部穿過罐壁，該短端部與將插入熔絲的端部相對。它經(jīng)過罐17的內(nèi)部延伸 一段距離并且穿過其罩壁。罐17將連接到與前述接地框架對應(yīng)的框架或者壁元件。在框架7與罐17之間的 連接如從圖3和圖4中的左側(cè)所見，超出其中電導(dǎo)體18穿過罐的罩壁的部位。導(dǎo)體未穿過 相交框架的平面。為了在從導(dǎo)體18的區(qū)域向罐17的熔絲插入端延伸的罐內(nèi)部的區(qū)域中抑制導(dǎo)體18 生成的電場，提供嵌入于罐17的罩壁中的、由導(dǎo)電材料制成的屏蔽件19。所述屏蔽件19如 這里一樣可以由薄金屬片或者環(huán)形網(wǎng)制成。屏蔽件19在框架7與罐17之間的相交平面的 區(qū)域中延伸經(jīng)過罐壁。因而，它從接地框架7中的開口伸出。另外，屏蔽件19通過暴露于 導(dǎo)體18將穿過的在罩壁中的通孔(盡管在圖中未清楚地示出)而與導(dǎo)體18電接觸。在操 作期間，當(dāng)向?qū)w18施加中壓或者高壓時(shí)，屏蔽件19將采用與導(dǎo)體18相同的電壓。罐17可以描述為被主要由熱塑聚合物制成的電絕緣部分20和由上述屏蔽件形成 的電壓承載元件19所包括。在框架7與電壓承載元件19之間的相交區(qū)域或者平面中，最 為重要的是具有令人滿意的絕緣性質(zhì)，以便防止任何短路出現(xiàn)在電壓承載元件19與框架7 之間。因此，電壓承載元件19由外殼21圍繞，該外殼由所述絕緣部分20形成，其中外殼21 至少沿著電壓承載元件19的部分長度延伸而在它的內(nèi)圍與電壓承載元件19的外圍之間有 間隔，由此在其間限定空間108。具體而言，應(yīng)當(dāng)在電壓承載元件19將在其中經(jīng)過框架7伸 出的區(qū)域中、即在框架7與罐17之間的相交平面中，提供間隔和所述空間108?？臻g108由包括除了形成外殼21的熱塑樹脂之外的電絕緣材料的填充物109填 充。填充物可以例如包括可模制彈性體，比如聚亞氨酯。作為一種替代，填充物可以包括足 夠結(jié)實(shí)以在罐的使用期間在所述空間中保持就位的凝膠。填充物108完全地填充所述外殼 21與電壓承載元件19之間的開放空間，而未留下氣穴或者氣隙。電壓承載元件19可以嵌入于作為絕緣部分20的一部分的內(nèi)套筒22中或者至少 由該內(nèi)套筒支撐。優(yōu)選地，內(nèi)套筒22限定如下管形體，熔絲將插入該管形體中并且該管形 體的內(nèi)部經(jīng)由其熔絲插入端可從外部接近。外殼21優(yōu)選地在罐的熔絲插入端的區(qū)域中連 接到內(nèi)套筒22并且由此連接到電壓承載元件19。外殼21可以具有任何附接裝置23以及 用于將其附接到框架7的接觸表面。圖7的實(shí)施例與圖6的實(shí)施例的不同之處與圖2的實(shí)施例與圖1的實(shí)施例不同之 處相同，即在外殼3與電壓承載元件19或者內(nèi)套筒22之間存在封閉空間110的阻擋元件 24。
優(yōu)選地，類似于圖1-圖5的實(shí)施例，在外殼21與內(nèi)套筒22之間的空間110由固 體或者液體填充物111填充，優(yōu)選為液體填充物(比如油)或者凝膠(比如硅凝膠)。優(yōu)選地裝配圖3和圖4的罐17使得它伸出電氣裝置的壁，比如參照圖1-圖3描 述的那樣，該裝置的內(nèi)部然后如圖6和圖7中所見在框架或者壁7的左側(cè)。裝置的內(nèi)部可 以由絕緣氣體如SF6填充，并且相應(yīng)地，最重要的是相對于所述裝置以內(nèi)的包含SF6的環(huán)境 氣密密封罐20的內(nèi)部。類似于圖1-圖5的實(shí)施例并且出于相同原因，圖3和圖4的設(shè)備具有優(yōu)選地嵌入 于外殼21中的又一屏蔽件24。應(yīng)當(dāng)記住，以上描述僅為舉例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚替代實(shí)施例而不脫離 由說明書和附圖支持的如所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
一種用于電連接到用于中、高壓的供能導(dǎo)體(11，18)的設(shè)備，包括-電壓承載元件(2，19)，-管形外殼(3，21)，由熱塑聚合物形成并且連接到所述電壓承載元件(2，19)，-其中所述電壓承載元件(2，19)在所述管形外殼(3，21)的縱向方向上延伸，并且其中所述外殼(3)至少沿著所述電壓承載元件(2)的部分長度在所述縱向方向上延伸，在它的內(nèi)圍與所述電壓承載元件(2，19)的外圍之間存在有空間(102，106，108，110)，-所述外殼(3，21)具有將沿著所述電壓承載元件(2，19)的所述部分長度在某處連接到容器壁(7)的外接觸表面(101)，-其中所述外殼(3，21)被布置成分離所述空間(102，106，108，110)與所述設(shè)備可以連接到的容器以外的大氣，其特征在于，所述空間(102，106，108，110)至少沿著所述電壓承載元件(2，21)的所述部分長度的區(qū)段由除了所述外殼(3，21)的材料外的電絕緣材料的填充物(103，105，107，109，111)填充，所述填充物(103，105，107，109，111)沿著所述區(qū)段完全地填充所述空間(102，106，108，110)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物(103，105，107，109，111)在所 述管形外殼的縱向方向上從所述空間的第一端部區(qū)域到所述接觸表面(101)的區(qū)域填充 所述空間(102，106，108，110)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物(103，105，107，109， 111)在所述管形外殼的縱向方向上從所述接觸表面(101)的區(qū)域到所述空間的第二端部 區(qū)域填充所述空間(102，106，108，110)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物(103， 105，107，109，111)具有比空氣更高、優(yōu)選地比SF6更高的電絕緣能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物(103， 105，107，109，111)處于固態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物(103，105，109)是在所述空間 (102,108)中模制并且允許在其中固化的填充物(103，105，109)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物(103， 105，107，109，111)包括彈性體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物(103， 105，107，109，111)包括作為主要組分的聚亞氨酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物(103， 105，107，109，111)包括凝膠。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述凝膠為硅凝膠。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述空間(106， 110)為密封空間(106，110)，并且所述填充物(107,111)處于液態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充物包括油。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括套 管，其中它的所述電壓承載元件(2)是在所述外殼(3)的縱向方向上延伸經(jīng)過所述套管的 導(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)體(2)暴露于所述填充物(105) 并且與所述填充物(105)接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)體(2)具有用于在它與所述填充 物(105)接觸的區(qū)域中提高與所述填充物(105)的粘合性的改型表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或者15所述的設(shè)備，其特征在于，在所述填充物(105)與所述導(dǎo) 體(2)之間提供用于提高所述填充物(105)與所述導(dǎo)體(2)的粘合性的粘合劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備為熔絲 罐(17)，并且所述電壓承載元件(19)包括為了抑制所述罐(17)內(nèi)部的電場而布置的、由導(dǎo) 電材料制成的屏蔽件(19)。
18.—種生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1-10或者13-17中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備的方法，其 特征在于，包括以下步驟用處于液態(tài)的填充物(103，105，109)填充所述空間(102，108)； 以及允許所述填充物(103，105，109)固化。
19.一種生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求11或者12中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備的方法，其特征在 于，包括以下步驟用處于液態(tài)的填充物(107，111)填充所述空間(106，110)；并且封閉所 述空間(106，110)。
20.一種電氣裝置，包括壁(7)接地的容器，其特征在于，包括經(jīng)過所述壁(7)伸出并且 物理地連接到所述壁(7)的根據(jù)權(quán)利要求1-17中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電氣裝置，其特征在于，所述壁(7)在與所述設(shè)備的所述管 形外殼(3，21)的縱向方向交叉的平面中延伸，并且連接到所述外殼(3，21)的所述接觸表 面(101)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或者21所述的電氣裝置，其特征在于，所述容器是其中提供有電 絕緣氣體或者氣體混合物的氣密容器。
全文摘要
一種用于電連接到用于中、高壓的供能導(dǎo)體(11)的設(shè)備，包括電壓承載元件(2)；管形外殼(3)，由熱塑聚合物形成并且連接到電壓承載元件(2)，其中電壓承載元件(2)在所述管形外殼(3)的縱向方向上延伸，并且其中外殼(3)至少沿著電壓承載元件(2)的部分長度在所述縱向方向上延伸，在它的內(nèi)圍與電壓承載元件(2)的外圍之間存在有空間(102)。所述空間(102)至少沿著電壓承載元件(2)的部分長度的區(qū)段由除了外殼(3)的材料外的電絕緣材料的填充物(103)填充，所述填充物(103)沿著所述區(qū)段完全地填充所述空間(102)。
文檔編號H01B17/30GK101874277SQ200880117717
公開日2010年10月27日 申請日期2008年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者O·格蘭豪格, P·斯克里騰, P·羅森, R·埃斯佩塞斯, T-R·布喬圖夫特 申請人:Abb研究有限公司