專利名稱：帶有粘合劑連接的高壓絕緣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的高壓絕緣器。 這種絕緣器具有軸對(duì)稱的絕緣體和兩個(gè)支架，這兩個(gè)支架連接在絕 緣體上，形成電絕緣間隔段。這兩個(gè)支架之一利用粘合劑層附著在 絕緣體上。該粘合劑層設(shè)置在絕緣體的外表面的一部分和支架的連 接套筒的內(nèi)表面的一部分之間，或絕緣體的內(nèi)表面的 一部分和支架 的連接螺栓的外表面的一部分之間。在高壓技術(shù)硬件設(shè)計(jì)中，這種絕緣器一般用作開關(guān)操作桿、支 柱絕緣件或滅弧室絕緣件。
背景技術(shù)：
在文獻(xiàn)CH 633651 A5中介紹了上述類型的高壓絕緣器。這種具 有一個(gè)空心輪廓部件的絕緣器，包括一個(gè)機(jī)械式承載的玻璃纖維增 強(qiáng)塑料管，管的每一端都裝有錐形的金屬固定件。塑料管一端的外 表面和內(nèi)表面形狀分別是內(nèi)圓錐形(圖1)和外圓錐形(圖2)。在塑料管 相應(yīng)的內(nèi)圓錐和外圓錐上，分別有相應(yīng)的外圓錐或內(nèi)圓錐形固定件。 通過附在相互作用的圓錐面上的粘合劑層及/或刻在該表面的圓錐螺 紋把相關(guān)的固定件安裝在塑料管上。如果塑料管壁較薄，則它可以 在遠(yuǎn)離固定件的 一側(cè)用粘接的方式連接到 一個(gè)支撐環(huán)上。圓錐形的 粘接和/或螺紋連接一方面使力很好地引入到塑料管，并且如果同時(shí) 塑料管上涂有一層注塑聚酯纖維，還保證了玻璃纖維不受在氣體絕 緣裝置中使用高壓絕緣器時(shí)所產(chǎn)生的SF6氣體分解產(chǎn)物的影響。在文獻(xiàn)EP 899764 A2中公開了 一種形式為絕緣拉桿的高壓絕緣 器，它有一個(gè)絕緣管兩個(gè)金屬支架，絕緣管每端布置一個(gè)支架。每個(gè)支架都包括一個(gè)外部套筒和一個(gè)插入管末端的內(nèi)部接頭。通過過 盈配合或粘合的方式，支架以擴(kuò)展的形式安裝到絕緣管上。發(fā)明內(nèi)容如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的目的在于，提供一種上文所述的高 壓絕緣器，其可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)承受很高的機(jī)械負(fù)載和熱負(fù)載。根據(jù)本發(fā)明的高壓絕緣器中，在附在絕緣體上的支架的連接套 筒或連接螺栓的一端設(shè)置有在絕緣體橫向收縮時(shí)可彈性變形的環(huán)形 體，其通過粘合劑層面向絕緣間隔段的端部部分與絕緣體連接。在電氣裝置或電氣設(shè)備中使用高壓絕緣器時(shí)，由于環(huán)形體會(huì)發(fā) 生彈性形變，任何由于升溫而可能發(fā)生的絕緣體的橫向收縮都不會(huì) 在粘合劑結(jié)合部的端部部分帶來^艮強(qiáng)的機(jī)械力。因此在該端部部分 垂直于該層而作用的拉力和壓力^皮大大地抑制，從而避免了不希望 的剝落力和分離力的形成。根據(jù)本發(fā)明的高壓絕緣器的優(yōu)點(diǎn)即在于 這種即使在承受很高的機(jī)械負(fù)載和熱負(fù)載情況下的長(zhǎng)時(shí)間耐用性。根據(jù)本發(fā)明的高壓絕緣器的更多有利效果將在下文的說明中變 得更加明顯。


以下有參考附圖的文字詳細(xì)解釋了本發(fā)明的示范性實(shí)施例。其中.-圖l是根據(jù)本發(fā)明的高壓絕緣器的第一實(shí)施例一個(gè)部分的平面 圖，該部分沿軸向穿過一個(gè)部件，位于軸的右邊。該實(shí)施例具有管 狀的、在圖中以縮短方式顯示的絕緣體，和兩個(gè)連^矣在絕緣體上的 支架，而兩個(gè)支架中的下部支架具有連接套筒和連接螺栓。圖2是如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的高壓絕緣器的第二實(shí)施例的平 面圖，此圖僅顯示了下部支架，該支架如圖l所示的相應(yīng)支架，具有 連接套筒和連接螺栓，圖3是如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的高壓絕緣器的第三實(shí)施例的平 面圖，此圖顯示的下部支架僅包括連接套筒，而圖4是如圖〗所示的根據(jù)本發(fā)明的高壓絕緣器的第四實(shí)施例的平 面圖，此圖顯示的下部支架僅包括連接螺栓。1絕緣體2軸線3, 4支架10連接套筒11,21粘合劑層12,22環(huán)形體20連接螺栓23環(huán)形凹槽24螺紋111,211粘合劑層的端部部分121中空?qǐng)A柱體122隆起部，場(chǎng)控制元件123槽縫A絕緣間隔段具體實(shí)施方式
在所有的附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)代表具有相同功能的部件， 而重復(fù)的標(biāo)號(hào)會(huì)被省略。在圖1中所示的高壓絕緣器具有軸對(duì)稱的、 中空的絕緣體l，可以看到其外形為管狀，不過如果需要的話其外形 也可以是中空?qǐng)A柱體或者環(huán)。絕緣體l一般由纖維加強(qiáng)型聚合物組 成，例如玻璃纖維增強(qiáng)型環(huán)氧樹脂及/或塑料纖維加強(qiáng)型環(huán)氧樹脂。沿對(duì)稱軸線2是彼此隔開的、固定在絕緣體l上的兩個(gè)由金屬、特別 由鋁或鋼制成的支架3和4。此處絕緣體1在兩個(gè)支架3和4之間保證了 所定義的絕緣間隔段A。支架3可以處于地電勢(shì)，且可以在電氣上以導(dǎo)電的方式連接到驅(qū)動(dòng)器或金屬殼體上，與之相對(duì)，支架4可處于高 壓電勢(shì)，且可以和高壓開關(guān)的觸點(diǎn)布置相連接。如果絕緣體l為管狀、 或也有可能，為桿狀時(shí)，高壓絕緣器可以傳輸驅(qū)動(dòng)力來控制觸點(diǎn)布 置，且如果絕緣體l為圓柱體或環(huán)狀時(shí)，高壓絕緣器可以吸收支撐用 絕緣氣體填充的殼體中的高壓開關(guān)滅弧室所必需的支持力，該滅弧 室容納著觸點(diǎn)布置。如果絕緣體l為管狀或環(huán)狀，則高壓絕緣器還可 以形成滅弧室的殼體。兩個(gè)支架3、 4中的下部支架3與絕緣體1以隔熱的方式粘合，其 中粘合劑一般使用基于環(huán)氧樹脂的兩組分粘合劑?？梢钥吹?，該支 架包括連接套筒IO,其通過粘合劑層ll與絕緣體l連接。粘合劑層ll 位于絕緣體1外表面的一部分和連接套筒10內(nèi)表面的一部分之間。引 入到絕緣體1內(nèi)部的連接螺栓20利用粘合劑層21安裝在絕緣體1上。 粘合劑層21位于連接螺栓20外表面的一部分和絕緣體1內(nèi)表面的一部 分之間。在連接套筒10面向絕緣間隔段A的一端設(shè)置有可彈性變形的環(huán)形 體12,其通過粘合劑層l 1面向絕緣間隔段A的端部部分lll與絕緣體l 連接。以相應(yīng)的方式，在連接螺栓20的面向絕緣間隔賴A的端部設(shè)置 了可彈性變形的環(huán)形體22，其通過粘合劑層21的面向絕緣間隔I殳A的 端部部分211與絕緣體1連接。環(huán)形體12和22的彈性形變能力根據(jù)對(duì) 主要形狀為中空?qǐng)A柱的環(huán)形體壁厚所進(jìn)行的選擇而設(shè)定，在絕緣體l 橫向收縮時(shí)，粘合劑層11和21的端部部分111和121所承載的力與剛 性支架相比明顯減少。這些力主要是垂直于粘合劑層11和21作用的 拉力和壓力，也可以是剝落力和分離力。在高壓絕緣器的機(jī)械負(fù)載較大時(shí)，沿軸向引入的拉力，或壓力， 或者彎曲力可以造成橫向收縮，但其主要是由高壓開關(guān)或一些其它 包括高壓絕緣器的高壓設(shè)備操作期間產(chǎn)生的溫度變化造成。因?yàn)榻^ 緣體1的熱膨脹系數(shù)一般明顯地大于連接套筒10或連接螺栓20的熱膨 脹系數(shù)，所以在升溫時(shí)，絕緣體1在通過剛性連接套筒10和剛性連接螺栓20所限制的、支架內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)受擠壓，而與之相對(duì)，絕緣 體在環(huán)形空間外，也即絕緣間隔段的區(qū)域，可以不受限制的膨脹。 在此過程中絕緣體內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力在粘合劑層上主要作用為沿徑向的 壓力，而在粘合劑層的端部部分主要作用為徑向的產(chǎn)生剝落力和分 離力的拉力。因?yàn)檎澈蟿?1和21在其面向絕緣間隔段A的端部部分111和211 上與可彈性變形的環(huán)形體12和22連接，所以絕緣體l在升溫時(shí)可以在 端部部分111和21I的區(qū)域內(nèi)膨脹，而在那里不會(huì)出現(xiàn)不可接受的高 壓力。因此在端部部分111和211內(nèi)避免了較大的、局部的切力和拉 力，并因此而避免了粘合劑層11和21在端部部分的剝落或分離。環(huán)形體12具有形狀為中空?qǐng)A柱體121的部分。在中空?qǐng)A柱體121 面向絕緣間隔段A的端部還設(shè)置有形狀為隆起部(Torus)l22的場(chǎng)控制 元件，其沿徑向的寬度大于中空?qǐng)A柱體的壁厚。中空?qǐng)A柱體121的內(nèi) 表面與粘合劑層ll的端部部分lll連接。中空?qǐng)A柱體121的壁厚選4奪 成能夠保證環(huán)形體11在端部部分U1的區(qū)域內(nèi)發(fā)生彈性形變。相反地 隆起部122的寬度選擇成，隆起部可以使在高壓絕緣器工作期間作用 在絕緣間隔段內(nèi)的電場(chǎng)是均勻的，以避免火花》欠電。隆起部122到絕 緣體1的距離較小，使得絕緣體1的橫向收縮可以通過該距離補(bǔ)償。 此外在隆起部122內(nèi)還設(shè)有沿軸向的和沿徑向的槽縫123 ，其減少了 隆起部122的機(jī)械有效壁厚，并使彈性形變更容易。在環(huán)形體22中，壁厚向著絕緣間隔段A而逐漸減少。由此環(huán)形體 22的彈性形變能力向著絕緣間隔段方向而連續(xù)地增加，且由橫向收 縮所引起的力在粘合劑層21內(nèi)、在其端部部分211連續(xù)地減少。環(huán)形 體22可以以簡(jiǎn)單的方式通過設(shè)置在連接螺栓20內(nèi)的在內(nèi)側(cè)限制環(huán)形 體的環(huán)形凹槽23來形成。為了支持兩個(gè)粘合劑層11和21之一的保持力，還可以把連接套 筒10或連接螺栓20和絕緣體1另外通過螺紋來連接。螺栓20和絕緣體 l的另外連接，由圖1中標(biāo)號(hào)為24的螺紋來完成。在圖2所示的高壓絕緣器的實(shí)施例中，環(huán)形凹槽23深度很小，與 圖l中的實(shí)施例不同，其形式從制造觀點(diǎn)來看是有利的。而環(huán)形體22 沿軸向方向僅僅延伸 一 小段距離，然而這一小段距離已足夠用來減 少支架3上絕緣體1在粘合劑層22關(guān)鍵端部部分211上由于環(huán)形體22的 彈性形變所引起的橫向收縮，從而減少不希望出現(xiàn)的剝落力和分離 力的作用?？梢钥吹?，中空?qǐng)A柱體121延伸到連接套筒10遠(yuǎn)離絕緣間 隔段A的一端，且通過一直延伸到該端部的粘合劑層11與絕緣體l連 接。這些措施沿整個(gè)粘合劑層l l保證了連接套筒IO的良好彈性形變， 使得粘合劑層11很大程度上被保護(hù)免受剝落力和分離力的影響，且 同時(shí)具備了良好的抗切力能力。根據(jù)圖3的實(shí)施例，在支架3內(nèi)沒有連接螺栓20。力僅僅通過連 接套筒IO和粘合劑層11引入絕緣體l ，或者說通過粘合劑層11由套筒 IO吸收。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，除了中空的，尤其是管形的、中 空?qǐng)A柱體的或環(huán)形的等形狀，絕緣體l也可以是實(shí)心圓柱體。該制造 工藝上有利的實(shí)施例尤其可以應(yīng)用在如下情況，即，在力發(fā)生傳導(dǎo)并平行于單獨(dú)粘合劑層ll作用的情況下所發(fā)生的切力相對(duì)較小。這也適于圖4所示的實(shí)施例，其中在支架3內(nèi)沒有連接套筒10。 力僅僅通過連接螺栓20和粘合劑層21引入絕緣體l ，或者說通過粘合 劑層21由螺栓20吸收。而場(chǎng)控制隆起部122則與環(huán)形體22合成一體。
權(quán)利要求
1.一種高壓絕緣器，其具有軸對(duì)稱的絕緣體(1)和兩個(gè)支架(3，4)，這兩個(gè)支架連接在所述絕緣體上并形成電絕緣間隔段(A)，其中，所述兩個(gè)支架之一(3)利用粘合劑層(11，21)而附著在所述絕緣體(1)上，而所述粘合劑層(11，21)設(shè)置在所述絕緣體(1)外表面的一部分和所述支架(3)的連接套筒(10)內(nèi)表面的一部分之間，或所述絕緣體(1)的內(nèi)表面的一部分和所述支架(3)的連接螺栓(20)外表面的一部分之間，其特征在于，在所述連接套筒(10)或所述連接螺栓(20)的面向所述絕緣間隔段(A)的一端上設(shè)置有在所述絕緣體(1)橫向收縮時(shí)可彈性變形的環(huán)形體(12，22)，所述環(huán)形體(12，22)通過所述粘合劑層(11，21)面向所述絕緣間隔段(A)的端部部分(111，211)與所述絕緣體(1)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓絕緣器，其特征在于，在所述環(huán) 形體(12,22)形狀為中空?qǐng)A柱體(121)的那部分的端部上，設(shè)置有形狀 為隆起部(122)的場(chǎng)控制元件，其寬度大于中空?qǐng)A柱體(121)的壁厚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓絕緣器，其特征在于，所述隆起 部(122)具有槽縫(123)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的高壓絕緣器，其特征在于， 所述中空?qǐng)A柱體(121)的壁厚大部分是一致的。
5. 根椐權(quán)利要求4所迷的高壓絕緣器，其特征在于，所述中空 圓柱體(121)延伸到所述連接套筒(10)的遠(yuǎn)離所述絕緣間隔段(A)的那 一端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的高壓絕緣器，其特征在于， 所述環(huán)形體(12)是所述連接套筒(10)的一部分，并且此時(shí)不存在所迷 連接螺栓(20)。
7. 據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的高壓絕緣器，其特征在于， 所述環(huán)形體(22)是所述連接螺栓(20)的一部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓絕緣器，其特征在于，所述環(huán)形體(22)由設(shè)置在所述連接螺栓(20)內(nèi)的環(huán)形凹槽(23)在內(nèi)側(cè)來限制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的高壓絕緣器，其特征在于，所述環(huán) 形體(22)的壁厚向著所述絕緣間隔段(A)方向減少。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的高壓絕緣器，其特征在 于，此時(shí)不存在連接套筒(20)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至5或7至9中任一項(xiàng)所述的高壓絕緣器，其 特征在于，第 一粘合劑層(l 1 )把所述連接套筒(IO)固定在所述絕緣體(l) 上，而第二粘合劑層(21)把所述連接螺栓(20)固定在所述絕緣體(1) 上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中任一項(xiàng)所述的高壓絕緣器，其特征在 于，所述連接套筒(10)或所述連接螺栓(20)和所述絕緣體(1)另外通過 螺紋(24)連接。
全文摘要
一種高壓絕緣器，其具有軸對(duì)稱的絕緣體(1)和兩個(gè)支架(3，4)，這兩個(gè)支架連接在所述絕緣體上并形成電絕緣間隔段(A)。兩個(gè)支架之一(3)利用粘合劑層(11，21)附著在絕緣體(1)上。該層設(shè)置在絕緣體(1)外表面的一部分和支架(3)的連接套筒(20)內(nèi)表面的一部分之間，或絕緣體(1)內(nèi)表面的一部分和支架(3)的連接螺栓(20)外表面的一部分之間。在連接套筒(10)或連接螺栓(20)的面向絕緣間隔段(A)的端部上，設(shè)置有在絕緣體(1)橫向收縮時(shí)可彈性變形的環(huán)形體(12，22)。環(huán)形體(12，22)通過粘合劑層(11，21)面向絕緣間隔段(A)的端部部分(111，211)與絕緣體(1)連接。因?yàn)榄h(huán)形體(12，22)的彈性變形，在絕緣體(1)橫向收縮時(shí)實(shí)際上沒有機(jī)械力引入粘合劑層(11，21)的端部部分(111，211)。因此在端部部分(111，211)中垂直于粘合劑層作用的拉力和壓力很大程度上被抑制，且避免了不希望的剝落力和分離力。
文檔編號(hào)H01B17/00GK101221840SQ20071016095
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者K·卡默爾, M·朱爾徹, M·維斯特納 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司