專利名稱：用絕電外皮包裹變阻部件的方法及用于避雷器的變阻部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用絕電外皮包裹避雷器的變阻部件的方法以及一種可 按照該方法制造的變阻部件。
背景技術(shù)：
已公知，在輸電網(wǎng)中要使用避雷器。過(guò)壓例如是由于架空線被雷擊引 起的。避雷器用于在出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)使電壓降低。為此，避雷器裝有變阻部件。 這些變阻部件與所加電壓相關(guān)地具有極高或極低的阻抗。因此可以通過(guò)相
于流過(guò)放電電路的放電電流來(lái)降低過(guò)壓。在達(dá)到非臨界電壓值之后變阻部 件又具有一極高的阻抗，從而幾乎完全阻斷所述放電電路。
采用金屬氧化物來(lái)構(gòu)造避雷器的變阻部件。該金屬氧化物被置于錠模 中例如通過(guò)燒結(jié)方法或壓制方法制成。受方法局限，變阻部件的表面具有 一定的粗糙度。為了降低粗糙度以及為了使表面具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，已 知例如用塑料帶緊密地纏繞變阻部件，以 <更包裹完整的變阻部件并僅^1留 出將變阻部件連接到 一個(gè)放電電路中所需的導(dǎo)電觸點(diǎn)。
這種纏繞包裹必須用極高品質(zhì)的塑料，因?yàn)樽冏璨考菓?yīng)用在中、高 壓及極高壓范圍內(nèi)。在此范圍內(nèi)產(chǎn)生使電絕緣承受強(qiáng)烈負(fù)荷的高電場(chǎng)。絕 電外皮必須要小心地纏繞，以便在變阻部件上不會(huì)留有空隙。由于絕緣材 料品質(zhì)高、價(jià)格貴，因此要保持所采用的絕緣材料量盡可能低。
敷設(shè)絕電外皮相當(dāng)費(fèi)事，并且盡管在敷設(shè)外皮時(shí)加倍小心，但是還會(huì) 有包裹質(zhì)量的波動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種可以用絕電外皮快速 包裹變阻部件的方法，同時(shí)該方法可以實(shí)現(xiàn)從變阻部件向絕電外皮的過(guò)渡 的高質(zhì)量。
按照本發(fā)明上述技術(shù)問(wèn)題在本文開頭所述類型的方法中是這樣解決 的，即，在將外皮敷設(shè)到變阻部件上之前和/或期間去除位于外皮與變阻部 件之間的氣體分子。
通過(guò)去除位于絕電外皮與變阻部件表面之間的氣體分子，可以實(shí)現(xiàn)比 較快地直接將絕電外皮敷設(shè)到變阻部件表面上。通過(guò)去除氣體分子盡可能 地防止了所不希望的在變阻部件與絕電外皮之間包封有氣體分子的情況。 因?yàn)楝F(xiàn)在在敷設(shè)絕電外皮期間不需要再考慮含有氣體的問(wèn)題，所以能夠更 快速地將絕電外皮敷設(shè)到變阻部件上。由此達(dá)到更快速地配套組裝變阻部 件。因此例如可以規(guī)定，在外皮與變阻部件表面之間建立負(fù)壓?；谠谶?界區(qū)域內(nèi)存在的負(fù)壓現(xiàn)在例如可以容易地將絕緣帶纏繞到變阻部件上。在 接合位置外籠罩的過(guò)壓將絕緣帶壓緊到變阻部件上?？梢圆捎昧硪环N有效 的制造方法，即，將絕電外皮以軟管形式圍繞變阻部件設(shè)置。在采用這種 結(jié)構(gòu)時(shí)在原本將外皮敷設(shè)到變阻部件上之前就已經(jīng)去除了貼合區(qū)域內(nèi)的氣 體分子。除了去除氣體分子外，當(dāng)然必要時(shí)還需要從接合區(qū)域去除雜質(zhì)、 例如灰塵。絕電外皮有利地由硬化的或至少部分硬化的塑料制成。
在一項(xiàng)特別有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中規(guī)定，敷設(shè)所述外皮是在抽真空的腔室 內(nèi)進(jìn)4亍的。
可以通過(guò)對(duì)一個(gè)完整的腔室抽真空達(dá)到特別有效地從絕電外皮在變阻 部件上貼合的區(qū)域去除氣體分子。在這種情況下例如在耐壓容器內(nèi)建立強(qiáng) 烈的負(fù)壓，也稱為真空。由此確保，去除分布在接合區(qū)域內(nèi)的氣體和處于 整個(gè)裝置周圍的氣體。因此幾乎不再可以出現(xiàn)不希望的氣體分子回流到絕 電外皮的貼合區(qū)的情況。
在另 一項(xiàng)有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，所述外皮在熱能作用下變形。 尤其在采用真空腔室的情況下有利的是，外皮在熱能作用下變形并且 在此產(chǎn)生的形變可用于變阻部件與絕電外皮之間的傳力連接。其具有的優(yōu) 點(diǎn)是，不再需要在接合區(qū)域引入附加的增附劑，因?yàn)榛谛巫兌诮^電外
皮與變阻部件之間形成足夠的抗彎(winkelsteif)連接。也可以規(guī)定，在接合 區(qū)域附加地引入諸如熔融粘接劑、油脂等增附劑。
另外有利的是，作為外皮至少部分采用收縮軟管。
不同規(guī)格的收縮軟管作為按標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度生產(chǎn)并銷售的商品(Meterware ) 可以經(jīng)濟(jì)地購(gòu)買到。因?yàn)槌似鋵?dǎo)電觸點(diǎn)之外，幾乎要完全用絕電外皮包
裹變阻部件，所以收縮軟管特別適合于構(gòu)成變阻部件上的無(wú)縫表面。另外， 收縮軟管可以簡(jiǎn)單地通過(guò)熱能作用變形。同時(shí)它產(chǎn)生相當(dāng)高的力矩。由此 有助于變阻部件的機(jī)械穩(wěn)定性。此外，由收縮軟管形成的力可以用于固定 和定位其他元件、例如用于在變阻部件上構(gòu)成連接點(diǎn)的附件體。在選擇適 合的收縮軟管時(shí)可以這樣選擇壁厚，即，使得收縮軟管本身為一種圍繞變 阻部件的緩沖層形式。由此可以實(shí)現(xiàn)，使構(gòu)成變阻部件的相對(duì)脆性的金屬 氧化物免遭機(jī)械損傷。因此具有在方便運(yùn)輸變阻部件方面的其他優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明要解決的另 一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種可以用于避雷器的變 阻部件，其中避雷器具有由絕電材料構(gòu)成的外皮。變阻部件要具有高度的 機(jī)械穩(wěn)定性以及應(yīng)該良好地抵抗外部作用的機(jī)械力。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問(wèn)題在上述類型的變阻部件中是這樣得以解決 的，即，所述外皮直接貼合在變阻部件的表面上以及在將該外皮敷設(shè)到變 阻部件上之前和/或期間去除位于該外皮與變阻部件之間的氣體分子。
將所述絕電外皮直接貼合在變阻部件的表面上可以使其免受機(jī)械負(fù) 荷。所產(chǎn)生的力通過(guò)外皮衰減以及分布到更大的表面區(qū)域。通過(guò)從絕電外
穩(wěn)固變阻部件外，還實(shí)現(xiàn)了變阻部件與絕電外皮之間的介電穩(wěn)定的連接。
電的發(fā)生。這種局部放電在變阻部件的長(zhǎng)期使用過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致，不利 地影響其電學(xué)特性以及可能還會(huì)電擊穿絕電外皮。這類電擊穿在輸電網(wǎng)中 可能意味著對(duì)地短路，這是不允許的。
在另 一項(xiàng)有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，變阻部件具有多個(gè)相互相繼接合的變阻 元件，它們的接合位置至少部分被所述外皮覆蓋。
變阻部件例如由多個(gè)變阻元件組合而成。這些子件例如可以全部由相 同的金屬氧化物制成或者也可以由不同的金屬氧化物組成，以便獲得特定 的變阻部件電阻特性。此外可以^見定，還在由多個(gè)變阻元件組合而成的變 阻部件中嵌裝金屬塊或其他導(dǎo)電的元件。為了在各元件之間產(chǎn)生盡可能小 的電阻，必須以大的作用力將這些元件相互壓緊。對(duì)變阻元件的壓緊可以 有利地由絕電外皮施加。通過(guò)用絕電外皮覆蓋接合位置防止各變阻元件相 對(duì)側(cè)向移動(dòng)，從而在敷設(shè)外皮后得到一種緊湊的由多個(gè)元件和絕緣外皮組 成的結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)接合位置的覆蓋也遮蓋了在那里通常存在的縫隙和突起
而形成平滑的外表面。尤其在各變阻元件的接合位置處重要的是，要及時(shí) 去除所不希望存在的氣體分子，使得絕緣外皮緊密地貼合在變阻部件的表 面上。
為了使變阻部件具有高的機(jī)械強(qiáng)度，另外可以規(guī)定，在該變阻部件的 相互背離端設(shè)置端部件，所述端部件具有被外皮覆蓋的凸肩。
在相互背離端設(shè)置的端部件上有利地設(shè)有凸肩，而凸肩同樣被絕電外 皮覆蓋。這尤其在采用收縮軟管時(shí)是有利的，因?yàn)槭湛s軟管也可以以多個(gè) 尺寸具有收縮效應(yīng)， 一方面用于將收縮軟管貼合到變阻部件的表面，另一
件的端部件例如可以釆用用于構(gòu)成觸點(diǎn)的端部配件，該觸點(diǎn)用于將變阻部
件連接到一個(gè)放電電路中。另外通過(guò)覆蓋凸肩確保全方位地包裹變阻部件，
從而防止雜質(zhì)或潮氣侵入。
在此，可以優(yōu)選地身見定所述外皮至少部分由收縮軟管構(gòu)成。 至少部分采用收縮軟管、尤其是用收縮軟管完全地?zé)釅禾籽b變阻部件，
達(dá)到順利地敷設(shè)絕電外皮。


闡述。附圖中
圖1表示帶有直接在其表面上敷設(shè)的絕電外皮的變阻部件的剖面圖； 圖2表示在按照第 一種方法敷設(shè)絕電外皮時(shí)的變阻部件； 圖3表示在按照第二種方法敷設(shè)絕電外皮時(shí)的變阻部件。
具體實(shí)施例方式
圖1表示變阻部件1的剖面圖。該變阻部件1具有多個(gè)變阻元件2a、 2b、 2c、 2d。這些變阻元件2a、 2b、 2c、 2d例如構(gòu)造成圓柱形以及以其圓 柱軸線與變阻部件主軸線3同心地布設(shè)。變阻元件2a、 2b、 2c、 2d的端面 分別相互貼靠地布設(shè)。例如可以采用燒結(jié)的金屬氧化物塊作為變阻元件2a、 2b、 2c、 2d。此外也可以在變阻元件2a、 2b、 2c、 2d之間嵌裝金屬塊或金 屬外殼。視所采用的金屬氧化物情況，這些變阻元件可以具有不同的尺寸。 借助于在變阻部件1中插入的金屬塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變阻部件1的長(zhǎng)度補(bǔ)
償。另外金屬塊可以用作散熱件。另外在變阻元件2a、 2b、 2c、 2d之間也 可以裝入外殼組件，在這些外殼組件中裝入用于監(jiān)視變阻部件1溫度的監(jiān) 控裝置。在變阻部件1的相互背離端分別設(shè)置端部件4a、 4b。端部件4a、 4b構(gòu)造為連接配件，也就是說(shuō)，它們構(gòu)造為具有接通點(diǎn)的導(dǎo)電體，借助于 接通點(diǎn)可以將變阻部件引入到一個(gè)放電電路中。整個(gè)變阻部件1被絕電外 皮5包繞。絕電外皮5例如由大量的帶子捆扎形成或者如在圖1所示的本 實(shí)施例中由收緊軟管構(gòu)成。絕電外皮5直接處于變阻部件1的外表面上， 也就是說(shuō)，在變阻部件1與絕電外皮5的接合區(qū)域沒有氣體侵入或者未設(shè) 置其他物體。為了將絕電外皮5緊密地附著在變阻部件1上可以在那里附 加地布設(shè)例如無(wú)混雜氣體的液態(tài)粘接劑等的增附劑。
端部件4a、 4b沿變阻部件主軸線3具有相互背對(duì)的凸肩。這些凸肩通 過(guò)端部件4a、 4b相對(duì)于變阻部件主軸線3錐形地縮小來(lái)形成。絕電外皮環(huán) 繞包裹端部件4a、 4b的凸肩，使得端部件4a、 4b和變阻元件2a、 2b、 2c、 2d被絕電外皮5相互壓緊。
通過(guò)絕電外皮5使變阻部件1免遭外部機(jī)械作用的影響。另外變阻部 件1的表面通過(guò)絕電外皮5對(duì)外變得平滑以及變阻元件2a、 2b、 2c、 2d之 間的接縫位置通過(guò)絕電外皮5覆蓋。
在圖2和圖3中表示了兩種用于將絕電外皮5敷設(shè)到變阻部件1上的 方法。如在圖1中那樣，在這兩幅圖中作用相同的組件以相同的附圖標(biāo)記 標(biāo)注。
在圖2中變阻部件1設(shè)有絕電外皮5a。該絕電外皮5a由大量的纏繞到 變阻部件1上的帶匝(Windungen )構(gòu)成。為此將絕緣帶6牢固地纏繞到變 阻部件1上。在該方案中絕^^帶6也包裹端部件4a、 4b的凸肩以及因此表 示端部件4a、 4b與變阻元件2a、 2b、 2c、 2d之間的緊密連接。為了確保^f吏 絕電外皮5盡可能緊密地貼合在變阻部件1的表面上，在絕緣帶6的纏繞 區(qū)的相鄰區(qū)域產(chǎn)生一強(qiáng)烈的負(fù)壓。通過(guò)靈活地設(shè)置大量的絕緣帶6以及相 應(yīng)的有效技術(shù)可以在絕緣帶6的纏繞區(qū)的相鄰區(qū)域內(nèi)達(dá)到去除不希望存在 的氣體分子。由此在那里相對(duì)于外部環(huán)境形成負(fù)壓，從而使絕緣帶6張緊 地壓緊到變阻部件1的表面上。
但是除了用單條絕緣帶6纏繞變阻部件1外該方法也可以應(yīng)用于采用 收縮軟管的用途中。在那里在收縮軟管的內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)壓以及將該軟
管熱壓套裝到變阻部件1上。但是在這種設(shè)計(jì)中變阻元件2a、 2b、 2c、 2d 與端部件4a、 4b之間的各連接位置均完全:l皮絕電外皮5a包繞。
為了防止在敷設(shè)外皮期間相互貼合的變阻元件2a、 2b、 2c、 2d以及還 有端部件4a、 4b相互分離，可以將它們相互粘接或者也可以將它們固定在 一個(gè)相應(yīng)的夾緊裝置內(nèi)。在此可以規(guī)定，在用絕電外皮5a完全包裹之后去 除該夾緊裝置以及使夾緊力完全由絕電外皮5a承擔(dān)。
圖3表示另一種敷設(shè)絕電外皮5b的方法。在這種情況下變阻部件1設(shè) 置在一個(gè)抽除氣體分子的腔室8的內(nèi)部?？山柚谡婵毡?從該腔室8內(nèi) 排除不希望存在的氣體分子。在此可以規(guī)定，在向變阻部件1上敷設(shè)外皮 期間進(jìn)行所述抽真空和/或該抽真空也可以在開始敷設(shè)絕緣外皮之前進(jìn)行。 在抽真空的腔室8內(nèi)部按已知結(jié)構(gòu)設(shè)置變阻部件1。該變阻部件1由收縮軟 管5b包繞，該收縮軟管5b代表絕電外皮。由于對(duì)真空腔室8抽真空，所 以在該腔室內(nèi)僅存在數(shù)量可忽略不計(jì)的氣體分子。在通過(guò)加熱裝置10提供 熱量時(shí)完成熱壓套裝收縮軟管5b。該收縮軟管5b在此可以直接緊靠在變阻 部件1的表面上?；谠谡婵涨皇?內(nèi)存在的真空幾乎排除在收縮軟管5b 之間含有空隙。在此將收縮軟管5b的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為，使得其超過(guò)端部件4a、 4b的凸肩以及將端部件4a、 4b在變阻元件2a、 2b、 2c、 2d處于中間位置 情況下相對(duì)壓緊。由此形成一種機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的具有平滑外表面的部件。 為了使變阻部件1的端部件4a、 4b以及變阻元件2a、 2b、 2c、 2d在用收縮 軟管5熱壓套裝前保持位置固定，可以相應(yīng)地采用附加的固定裝置，或者 為了裝配實(shí)施單個(gè)變阻元件2a、 2b、 2c、 2d和端部件4a、 4b的粘接。
除了采用收縮軟管外還可以在抽真空的腔室8內(nèi)采用其他用于敷設(shè)絕 電外皮5的制造方法。由此也可以在抽真空的腔室8內(nèi)設(shè)置巻繞裝置，用 于將絕緣帶圍繞變阻部件1纏繞以及由此形成絕電外皮。
權(quán)利要求
1.一種用絕電外皮(5，5a，5b)包裹避雷器的變阻部件(1)的方法，其特征在于，在將所述外皮(5，5a，5b)敷設(shè)到變阻部件(1)上之前和/或期間去除位于該外皮(5，5a，5b)與變阻部件(1)之間的氣體分子。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，敷設(shè)所述外皮(5, 5a， 5b)是在抽真空的腔室(8)內(nèi)進(jìn)行的。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述外皮(5， 5a, 5b)在熱能作用下變形。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，作為外皮至 少部分采用收縮軟管。
5. —種用于避雷器的變阻部件(l)，其具有由絕電材料構(gòu)成的外皮(5, 5a, 5b),其特征在于，所述外皮(5， 5a, 5b)直接貼合在變阻部件(1) 的表面上以及在將該外皮(5， 5a， 5b)敷設(shè)到變阻部件(1)上之前和/或 期間去除位于該外皮與變阻部件(1)之間的氣體分子。
6. 如權(quán)利要求5所述的變阻部件，其特征在于，該變阻部件(1)具 有多個(gè)相互相繼接合的變阻元件(2a、 2b、 2c、 2d),它們的接合位置至少 部分被所述外皮(5, 5a, 5b)覆蓋。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的變阻部件，其特征在于，在該變阻部件(1 ) 的相互背離端設(shè)置端部件(4a、 4b)，所述端部件(4a、 4b )具有被外皮(5, 5a, 5b);霞蓋的凸肩。
8. 如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的變阻部件，其特征在于，所述外 皮(5, 5a， 5b)至少部分由收縮軟管構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用絕電外皮包裹避雷器的變阻部件的方法以及一種用于避雷器的變阻部件。變阻部件(1)由多個(gè)變阻元件(2a、2b、2c、2d)構(gòu)成。圍繞著變阻元件(2a、2b、2c、2d)設(shè)置絕電外皮(5，5a，5b)。絕電外皮(5，5a，5b)被直接放置在變阻部件(1)的表面上。在將該絕電外皮(5，5a，5b)敷設(shè)到變阻部件(1)上之前和/或期間從該外皮與變阻部件(1)之間的接合區(qū)域去除不希望存在的氣體分子。
文檔編號(hào)H01C1/034GK101116153SQ200680004547
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月11日
發(fā)明者伯恩德·克魯斯卡, 羅爾夫-岡特·勞特曼 申請(qǐng)人:西門子公司