高压设备和制造高压设备的方法_3

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没有重叠或有较大重叠等。
[0052]不可浸渍绝缘膜205的匝200可以例如凭借缠绕和/或凭借挤出而增加。当膜205的匝200凭借挤出而增加时,膜205在挤出过程期间形成,并且因为挤出材料将典型地在挤出时处于粘合状态,膜205的最近增加的匝200的结合可以在与增加匝200相同的时间发生。当膜205的匝200凭借缠绕膜205 (其处于固态)而增加时,结合也可以有利地在缠绕过程期间进行。结合可以例如通过以下实现:使用外部粘合物质(外部结合);凭借加热使得膜205的至少一部分进入粘合状态并且膜205自身提供粘合物质(内部结合)或凭借表面等离子体激活(内部结合)。术语内部和外部分别指粘合物质在用于形成介电部分125的膜205的内部或外部。
[0053]在表面等离子体激活的结合过程中,膜205的两个表面典型地用等离子体处理,以便在表面处实现化学结合以便于与相邻匝200或与相邻电极120结合。
[0054]在其中膜205自身进入粘合状态的内部结合过程中,在内部结合过程中膜的粘合状态可以例如是液态,使得提供结合的材料在结合时熔融;或半液态,其可以例如在非结晶热塑性塑料中出现,这取决于在膜205中存在哪个(些)材料。
[0055]因此,在挤出过程和其中固体膜缠绕到绝缘部分125内的过程两者中,匝200的结合可以例如通过使用这样的物质来实现,该物质在形成匝200的至少一部分期间处于黏滞相,其中物质的黏滞相在这里限定为这样的相,其中物质的黏性落在10 3至18 Pa.s的范围内。通过使用粘合物质(其至少在形成匝205的时间的部分期间处于黏滞相)并且通过在匝200被下一个匝200或电极120覆盖之前开始它的结合,冷凝器芯115中空隙的数量以及因此对于部分放电的风险可以大大减少。这也可以通过在缠绕过程期间发起结合的其他方法(例如通过表面等离子体激活)来实现。
[0056]外部粘合物质可以例如是这样的,其使得它凭借热、时间、压力、冷却和/或增加部件(两个部件粘合)或采用任何其他适合的方式固化成固态。这样的粘合物质可以例如具有良好的电气绝缘性质。可以充当外部粘合物质的适合物质的示例包括环氧树脂、聚氨酯、甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和硅烷封端聚合物。
[0057]不可浸渍且电气绝缘膜205可以是具有单层300的单层膜、具有带不同材料的两个层300的双层膜或具有至少两个不同材料的三个或以上层300的膜205。单层膜2051、双层膜205ii和三层膜205iii的示例分别在图3a-3c中示出。当在膜205中使用超过一个层300时,不同层300的材料可以选择成具有不同性质,使得膜205将从不同材料的性质获益。在图3a-3c中,示出不可浸渍绝缘膜205的不同设计的示例,这三个示例在这里分别通过使用标号2051、205ii和205iii所引用。当共同指这些膜设计或一般不可浸渍绝缘膜205时,使用标号205。相似地,相同膜205的不同层300在图3a_3c中由标号3001、300ii和300iii指示。当一般指膜层时,将使用标号300。包括超过一个层300的膜205将称为层状膜205。
[0058]可以在膜205的层300之间变化的性质的示例包括粘合性质、电气绝缘、机械稳定性、耐热性、成本等。
[0059]在本发明的一个实施例中,选择层状膜205中的材料使得材料的机械性质的温度依赖性是这样的,其使得存在这样的温度范围,在该温度范围内不同层300的机械性质中的差异更加突出。在不同匝200结合时,膜205可以例如被加热以达到这样的温度范围内的温度。在该实施例的第一实现中,第一材料在温度范围内提供比其他材料更好的粘合性。在该实现中,这样的第一材料可以有利地面对膜205的表面中的至少一个。如果膜205被加热到在该范围内的温度,则第一材料可以有助于膜205的匝之间和/或电极120与膜205的相邻匝之间的结合。在另一个实现中,选择材料使得第一材料在温度范围内提供比其他材料更好的机械稳定性。在再另一个实现中,第一材料提供最佳粘合性质,而第二材料在膜205在结合过程期间被加热到的温度范围内提供最佳机械稳定性。在一个示例中,第一材料处于粘合状态,而第二材料在该温度范围内处于固态、非粘合状态。第二材料然后将在结合过程期间确保膜205的机械稳定性,而第一材料将有助于结合。
[0060]材料组合可以例如包括以下的组合:不同的热塑性材料;热塑性材料和玻璃材料;热塑性材料和陶瓷材料,等。适合的材料组合的示例包括:聚乙烯&聚醚砜(PES),其中聚乙烯可以提供粘合并且典型地具有较低成本,而PES材料提供机械稳定性;或聚丙烯&聚苯硫醚(PPS),其中聚丙烯具有较低成本并且PPS更耐热,使得PPS在更高温度的环境中在套管的操作期间提供更好的机械稳定性;或玻璃和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。这些组合仅仅作为示例给出,并且存在许多另外适合的材料组合。
[0061]例如玻璃和一些热塑性塑料等一些材料以玻璃态而不是有序固态出现。术语固态在这里用于指材料的有序固态和玻璃态两者。
[0062]制造具有电极120 (其通过不可浸渍绝缘膜的匝200而分离(或结合到匝200))的冷凝器芯115的不同方式将关于图4和5论述。在由图4图示的实施例中,不可浸渍绝缘膜205缠绕导体110 (或,如果导体110在冷凝器芯115中不存在,缠绕导体要插入的空间)来形成匝200。膜205的平坦部分接触冷凝器芯115所在的点将在这里称为切点405,并且恰好缠绕到冷凝器芯115上的匝200将称为最外匝410。力403可以施加于膜205的部分,其在远离冷凝器芯115的方向上在膜205的平面中还未形成匝200,以便使膜205伸展。这样,从空气或其他气体的穴或甚至真空方面的空隙在冷凝器芯115中可以避免。
[0063]如上文提到的,相邻匝200之间以及电极120和它的相邻匝之间的结合可以例如通过以下形成:通过使用外部粘合物质;通过加热切点405附近的膜205以便使膜205的至少部分进入粘合状态;或通过表面等离子体激活。在图4中,热的滚筒415图示为热源。热源可以用于使膜205的至少部分进入粘合状态,或使热固化外部粘合物质固化(如使用的话)。来自热源的热可以有利地在切点405附近应用,但热也可以或备选地在匝200的其他位置处应用。其他可能热源包括例如红外(IR)光的源或热空气源。在制造方法的一些实现中,不需要热源。
[0064]压力可以施加到切点附近的最外匝410。在图4中,压力的施加凭借热的滚筒(力417施加到其上)而图示。向切点405附近的最外匝410施加压力可以是有益的,以便降低在冷凝器芯115中形成空隙的风险,和/或固化压力固化外部粘合物质(如使用的话)。压力的其他可能来源包括例如冷的滚筒、加压流体或压力诱导传送带。在制造方法的一些实现中,不需要压力源。
[0065]在切点405附近施加热和/或压力在这里应解释为向最外匝410的一部分施加热和/或压力,该部分最近已缠绕到冷凝器芯115上,例如在沿由切点405和角度α在冷凝器芯115的旋转方向上限定的弧的区域中,其中α可以例如取O与90度之间的值,例如在0-25度的范围内。备选地,压力/热可以在角度α取较大值所针对的区域中施加。
[0066]如期望的话,散热片420可以在超越热(如有的话)施加到冷凝器芯115的表面所在的区域的位置处施加于最外Bi 410,以便冷却最外Bi 410。散热片420可以例如在沿由角度α (取在180与360度之间的范围内的值)限定的弧的区域中施加。在一个实施例中,散热片420被定位以便从由在180至270度范围内的α值限定的区域去除热。在另一个实施例中,热从热源415 (如存在的话)的热未施加到的弧的整个部分去除。散热片420可以例如凭借如在图4中示出的一个或多个冷的滚筒;凭借低于最外匝410的温度的空气源或采用任何其他适合的方式实现。作为散热片420的备选,在结合处理期间的环境温度对于由热源415加热的膜可以低到足以在被膜的下一个匝覆盖之前返回适合的温度。在其他实现中,可以施加下一个匝200,而之前的匝近似处在凭借热源415获得的温度处。
[0067]在图4的方法的另一个实现中,超过一个膜205可以同时缠绕在导体110。不同的膜205然后将在缠绕时彼此结合,而膜205的内部将结合到冷凝器芯115的已经缠绕的部分(由外膜形成)。作为使用具有超过一个层300的膜205的备选或除使用具有超过一个层300的膜205外,该方法可以例如在期望在冷凝器芯115中具有两个或以上不同材料时是有用的。不同膜205中的材料可以例如是这样的,其使得一个(或多个)膜205在凭借热的滚筒415 (或其他热源)实现的温度处于粘合状态,而其他膜205在该温度处于固态。使超过一个膜205同时缠绕导体110的另一个原因可以是增加缠绕的速度。在该情况下,不同的膜205可以具有相同材料(如期望的话)。
[0068]在通过使一个或多个膜205缠绕冷凝器芯115的中心部分而形成匝200时,冷凝器芯115典型地绕它的轴旋转。
[0069]图5a示意地图示对于制造方法的实施例的装置,其中不可浸渍绝缘膜205在缠绕过程期间凭借挤出而创建。设置挤出嘴500使得挤出材料形成“幕帘(curtain)”,其将落在冷凝器芯115上以在冷凝器芯115旋转时形成匝200,该挤出方法称为幕帘挤出。挤出嘴500通常设置在冷凝器芯115上面,使得重力将有助于将挤出材料施加到冷凝器芯115上。挤出材料典型地可以是热塑性材料,但可以使用其他可挤出、不可浸渍绝缘材料。挤出嘴500可以例如连接到如本领域内已知的挤出装置(未示出),其中处于固态的不可浸渍绝缘材料(例如采用珠子或小球的形式)熔融并且被推动通
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