专利名称：具有基础有源部件和绝缘装置的绝缘套管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据各独立产品权利要求的前序部分所述的绝缘套管和一种绝 缘装置以及一种根据独立方法权利要求的前序部分所述的用于制造绝缘套管的方法。绝缘 装置在高压技术领域被用作针对在6kv至SOOkV交流电和直流电的电压范围内的绝缘套管 的构建的基质元件，不过还可以用于仪用互感器、电容器和支座绝缘器。
背景技术：
具有针对在两个电位之间或在高压电位与地电位之间的高压设置的集成控制装 置的下列绝缘套管属于现有技术1. 一种绝缘套管，由砑光的电绝缘纸或皱纹纸制成，卷绕在金属管上或绝缘材料 制成的管上或具有由金属或导电的金属层制成的置入的或压入/蒸镀的或注入的控制电 极的绝缘棒上，在真空下用环氧树脂或聚氨酯或绝缘液体、比如矿物油浸渍。2. 一种绝缘套管，由砑光的电绝缘纸或皱纹纸制成，用不处于聚合状态下的树脂 层涂层，在热和压力下卷绕在金属管上或绝缘材料制成的管上或圆筒上或具有置入的由金 属或导电的材料层制成的控制电极的绝缘棒上。3. 一种绝缘套管，由电塑料薄膜、比如聚丙烯薄膜或聚酯薄膜制成，卷绕在金属管 上或绝缘材料制成的管上或具有集成的由置入的铝膜或压入或注入的金属制成的控制薄 膜的绝缘棒，在真空下用SF6气体或绝缘液体浸渍。4. 一种绝缘套管，由圆筒状的接地极和HS电位上的圆筒状的电流导体和导体与 接地极之间的由压力在Ibar至IObar之间的SF6气体形成的绝缘路径制成。根据针对绝缘套管的IEC标准60137，下列用于具有集成的、针对两个电位之间或 高压电位与地电位之间的高压设置的控制装置的绝缘套管的绝缘装置被分为油浸渍的纸 (OIP)、树脂浸渍的纸(RIP)、树脂涂层的纸(RBP)以及气体绝缘的绝缘装置。其用途如下 用于变压器的绝缘套管、用于GIS设备的绝缘套管(GIS代表气体绝缘的配电设备)，用于 GIS设备与变压器、壁绝缘套管或发电机绝缘套管的连接。相同的绝缘装置也应用到高压仪用互感器上。可以区分下列控制装置具有可变的电极宽度的连续控制装置、具有固定的宽度 的双重控制装置、具有固定的宽度的单重控制装置、具有层边缘上的环状电极的粗控制装 置(Grobsteuerimg)或具有接地极的粗控制装置。不同的技术具有不同的优点和缺点。油浸渍的纸(OIP)具有较高允许的工作场 强、现成的有机电介体、低廉的制造成本、较高的可靠性、较长的使用寿命、柔韧的电介体、 非常好的热传导(导体-绝缘器表面)和可容易实现的2pC至5pC的TE应用值。其缺点在 于在有源部件与绝缘器壁之间存在可降解的矿物油或植物油，其在损坏时会导致外渗。其 它的缺点在于，由于浸渍的绝缘纸的坚固性限制了允许的场强，仅通过置入的均衡器才能 实现水平的安装位置以及需要用于工作的陶瓷绝缘器或复合物绝缘器。树脂浸渍的纸(RIP)的优点在于具有与OIP类似的允许的场强，还具有干的电介体、不受限制的安装位置以及硅屏蔽罩，其可以直接涂布到有源部件上。其缺点在于，制造 过程费力且材料昂贵(比OIP昂贵)、由于使用寿命方面的预期TE值必须小于2pC，非弹性 的有源部件可能引起内部电压，电介体的相比于OIP具有较差的热传导性，不具有有机电 介体以及有源部件的必须被去除(Uberdreht)的环氧树脂外表面。树脂涂层的纸(RBP)的优点在于干的电介体和不受限制的安装位置。缺点是较低 的TE使用电压、工作中较高的、变压器设计者不能承受的允许TE值以及必须被去除的有源 部件外表面。比如采用SF6作为气体的气体绝缘的绝缘装置的优点在于干的电介体、安装位置 的独立性、简单的制造过程以及小于2pC的TE值。其缺点在于，通过SF6气体及其气压在层 边缘上对允许场强的限制，由此不会实现较高的电介体的使用率。其它的缺点是SF6气体不 期望地属于温室气体、绝缘器处于压力下，其大多出于安全原因受到复合物绝缘器的制约， 以及通过气压向下限定零下温度范围。作为根据现有技术的用于绝缘套管的绝缘装置的例子，在
图1中示出了上述在第 1点和第4点中描述的用于绝缘套管的可控的方案的技术中的标准方案。线501是等位线， 其由控制电极或控制层502确定。由油纸或气体浸渍的薄膜制成的绝缘体503位于高压电 位上的导体504与电极505之间。基础有源部件506通过陶瓷绝缘器或复合物绝缘器507 密封地与外界封闭。在有源部件与绝缘器之间的间隙或缝隙508在Ibar至6bar的压力下 填充绝缘液体或绝缘气体、比如空气、SF6、N2等等。将高压加载到接口 509上。高压电极 510具有与接口 509相同的电位。在变压器或GIS设备(GIS表示气体绝缘的配电设备) 上的接口 511通过导体504与接口 509连接。控制电极505与法兰512连接且置于地电位 513 上。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种绝缘套管和一种绝缘装置，其不具有上述传统的绝 缘套管或绝缘装置的缺点，不受安装位置的限制，不需要陶瓷绝缘器或复合物绝缘器且能 够简单地制造。该目的通过按照本发明的绝缘套管或通过按照本发明的绝缘装置实现，如其在独 立权利要求1或8中限定。独立权利要求11涉及一种用于制造按照本发明的具有基础有 源部件和绝缘装置的绝缘套管的方法。有利的实施变型在从属权利要求中给出。按照本发明的具有基础有源部件和基础有源部件的绝缘装置的绝缘套管特别包 括导体、塑料-电-薄膜(Kimststoff-Elektro-Folie)、控制电极和接地极。绝缘装置具有 由电绝缘的材料制成的收缩软管。基础有源部件与收缩软管一起实现了密封连接的基础有源部件，而无需与干的有 源部件意义相同的绝缘器。按照本发明的绝缘套管还可以在任何位置安装，其不需要陶瓷 绝缘器或复合物绝缘器且按照本发明的绝缘套管可以成本低廉地制造。有利的是，按照本发明的绝缘套管中，塑料-电-薄膜、控制电极及其边缘在真空 下配有低粘度的绝缘液体，其中，绝缘液体在40°C下具有在8mm2/S和20mm2/S之间的粘度， 或者配有可替换的低粘度的绝缘液体，该绝缘液体在至少50°C的交联温度下进行交联，其 中，可替换的绝缘液体在40°C下具有在20mm2/S和100mm2/s之间的粘度。以柔韧的硅胶或高绝缘强度(高TE使用场强)的绝缘液体的浸渍得到了弹性的电介体且实现了在下列温 度范围内的按照本发明的用于绝缘套管的绝缘装置的应用，这些温度范围典型地为此类绝 缘装置所需-50°C至+60°C的外界温度或由于绝缘装置的自加热在_50°C至+120°C之间的 使用温度。因此，不进行以环氧树脂或聚氨酯系统的浸渍。绝缘装置具有较好的热传导能力 且实现了电介体的较高的利用率，其中，场强在交流电检测时通过下列两个标准来确定
权利要求
1.一种绝缘套管，具有基础有源部件(6)和绝缘装置，其特征在于，所述基础有源部件 (6)包括导体G)、塑料-电-薄膜(3)、控制电极( 和接地极(5)，所述绝缘装置具有由 电绝缘的材料制成的收缩软管(8)。
2.如权利要求1所述的绝缘套管，其特征在于，所述塑料-电-薄膜(3)、控制电极(2) 及其边缘在真空下配有低粘度的绝缘液体，其中，所述低粘度的绝缘液体在40°C下具有在 8mm2/s和20mm2/S之间的粘度，或者配有可替换的低粘度的绝缘液体，所述可替换的低粘度 的绝缘液体在至少50°C的交联温度下进行交联，其中，所述可替换的绝缘液体在40°C时具 有在20mm2/s与100mm2/s之间的粘度。
3.如权利要求1或2所述的绝缘套管，其特征在于，所述塑料-电-薄膜(3)设置在金 属管上、由绝缘材料制成的管上或绝缘棒上。
4.如权利要求3所述的绝缘套管，其特征在于，所述金属管连同设置在其上的塑 料-电-薄膜(3)同时还是导体⑷。
5.如权利要求1至4中任一项所述的绝缘套管，其特征在于，所述控制电极(2)包括由 铝薄膜制成的控制薄膜、蒸镀的铝控制薄膜或导电的材料层。
6.如权利要求1至5中任一项所述的绝缘套管，其特征在于，所述塑料-电-薄膜(3) 包括聚酯-电-薄膜，其中，所述聚酯-电-薄膜具有0. 07 μ m至0. 5 μ m的表面粗糙度且 不存在导电颗粒的影响以及不存在坏点。
7.如权利要求6所述的绝缘套管，其特征在于，所述聚酯-电-薄膜具有ΙΟμπι至 80 μ m、特别是18 μ m至36 μ m的厚度。
8.一种用于如权利要求1至7中任一项所述的绝缘套管的绝缘装置，其特征在于，所述 绝缘装置具有由电绝缘材料制成的收缩软管(8)。
9.如权利要求8所述的绝缘装置，其特征在于，所述绝缘装置包括硅屏蔽罩(7)，其涂 布在所述收缩软管(8)上。
10.如权利要求8或9所述的绝缘装置，其特征在于，所述收缩软管⑶是FEP收缩软管。
11.一种用于制造具有基础有源部件(6)和绝缘装置的绝缘套管的方法，其中，所述基 础有源部件(6)包括导体⑷、塑料-电-薄膜(3)、控制电极(2)和接地极(5)，其特征在 于，由绝缘材料制成的收缩软管(8)围绕所述基础有源部件(6)设置且在引入热量的情况 下收缩。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述塑料-电-薄膜(3)、控制电极(2) 及其边缘在真空下配有低粘度的绝缘液体，或者配有可替换的低粘度的绝缘液体，所述可 替换的低粘度的绝缘液体在至少50°C的交联温度下进行交联。
全文摘要
本发明涉及一种绝缘套管，具有基础有源部件(6)和绝缘装置，该基础有源部件(6)包括导体(4)、塑料-电-薄膜(3)、控制电极(2)和接地极(5)。该绝缘装置具有由电绝缘的材料制成的收缩软管(8)。收缩软管(8)实现了密封地封闭基础有源部件(6)，无需绝缘器。按照本发明的绝缘套管不受安装位置的限制且可以成本低廉地制造。
文档编号H01B17/28GK102057447SQ200980120792
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者克里斯汀·施莱格尔, 沃伊切赫·施特帕克, 迪特尔·施托克里, 鲁哈德·明克内尔 申请人:传奇法国有限公司, 传奇瑞士有限公司