闭合件的制作方法_4

文档序号:9493897阅读:来源:国知局
布置在第一感测电极和第二感测电极140,141的两个轴向侧上的辅助电极。
[0088]除了第一感测电极140和第二感测电极141之外,闭合件I包括四个导电辅助电极142,143,144,145。第一辅助电极142布置在第一感测电极140的一侧(图3的左手侧)上、在轴向方向110上与第一感测电极140间隔开、并且与第一感测电极140隔开第一非导电极间间隙191。在图3所示的实施例中,第一极间间隙191为约Imm宽。其允许将第一感测电极140和第一辅助电极142保持在不同的电势。第一感测电极140包括矩形金属箔片。另外,第一辅助电极142包括矩形金属箔片。第一辅助电极142的箔的一个边缘被布置成平行于第一感测电极140的箔的边缘。两个箔片彼此隔开第一极间间隙191。两个箔片为基本上平坦的并且基本上布置在同一几何平面中。当闭合件I闭合时朝电缆71推压第一感测电极140的弹性、绝缘泡沫160块沿轴向方向延伸得足够远,以在闭合件I闭合时还朝电缆71推压第一辅助电极142。
[0089]在相对的半壳10中,第二辅助电极143布置在第二感测电极141的同一侧(图3的左手侧)上、在相同的轴向方向110上与第二感测电极141间隔开,如同第一辅助电极142与第一感测电极140间隔开。另外,第二辅助电极143包括导电金属箔片。箔片为基本上平坦的并且与形成第二感测电极141的箔片基本上布置在同一几何平面中。当闭合件I闭合时朝电缆71推压第二感测电极141的弹性、绝缘泡沫161块沿轴向方向延伸得足够远,以在闭合件I闭合时还朝电缆71推压第二辅助电极143。第二辅助电极143与第二感测电极141隔开第二非导电极间间隙192。第二极间间隙192允许将第二感测电极141和第二辅助电极143保持在不同的电势。第一极间间隙191和第二极间间隙192彼此对齐,使得当闭合件I闭合时,第一感测电极140和第二辅助电极143保持彼此机械隔开和电隔离,并且使得第二感测电极141和第一辅助电极142保持彼此机械隔开和电隔离。
[0090]第二感测电极141包括矩形金属箔片。另外,第二辅助电极143包括矩形金属箔片。第二辅助电极143的箔的一个边缘被布置成平行于第二感测电极141的箔的边缘。两个箔片为基本上平坦的并且基本上布置在同一几何平面中。当围绕电缆71闭合外壳25时,第一辅助电极142和第二辅助电极143朝电缆71推压,并且因此彼此机械接触和电接触。由于辅助电极142,143均为导电的,因此它们具有相同的电势。电缆71的一部分布置在它们之间。电缆71被剥离,使得电缆71的半导电层100的轴向区段在第一辅助电极和第二辅助电极142,143之间的区域中暴露。当外壳25围绕电缆71闭合使得感测电极140,141与电缆71的绝缘层90接触时,第一辅助电极和第二辅助电极142,143与电缆71的半导电层100因此机械接触和电接触。第一辅助电极和第二辅助电极142,143以及电缆71的半导电层100因此具有相同的电势。由于电缆71的半导电层100通常保持电接地,因此第一辅助电极和第二辅助电极142,143也通常电接地。与第一感测电极和第二感测电极140,141相邻的接地的第一辅助电极和第二辅助电极142,143保护感测电极140,141免受杂散场并且由此有助于从感测电极140,141提供较净化信号。这增加了通过感测电极140,141感测内导体80的电压的精确性。
[0091]为了进一步增加精确性,提供了第三辅助电极144和第四辅助电极145。它们分别布置在第一感测电极和第二感测电极140,141的相对侧(图3的右手侧)上。这些辅助电极144,145也各自包括导电金属箔片。它们分别与第一感测电极和第二感测电极140,141轴向间隔开和隔开第三极间间隙193和第四极间间隙194。第三间隙193和第四间隙194彼此对齐,使得当闭合件I闭合时,第一感测电极140和第四辅助电极145保持彼此机械隔开和电隔离,并且使得第二感测电极141和第三辅助电极144保持彼此机械隔离和电隔离。第三和第四辅助电极144,145相对于彼此并且相对于感测电极140,141以与第一辅助电极和第二辅助电极142,143相同的方式进行布置,并且它们在感测电极140,141的另一侧(图3的右手侧)上执行相同的功能。在第二半壳20中,当闭合件I闭合时朝电缆71推压第一感测电极140和第一辅助电极142的弹性、绝缘泡沫160块沿轴向方向延伸得足够远,以在闭合件I闭合时还朝电缆71推压第三辅助电极144。在相对的半壳10中,当闭合件I闭合时朝电缆71推压第二感测电极141和第二辅助电极143的弹性、绝缘泡沫161块沿轴向方向延伸得足够远,以在闭合件I闭合时还朝电缆71推压第四辅助电极145。泡沫160,161的仅小部分在图3中可见,因为泡沫160,161大部分被感测电极140,141和辅助电极142,143,144,145遮蔽而不能看到。泡沫160,161块的部分暴露于极间间隙191,192,193,194 的区域中。
[0092]电缆71已被剥离,使得当闭合件I闭合时,电缆71的半导电层100的另一轴向区段暴露于位于第三和第四辅助电极144,145之间的区段中。当外壳25围绕电缆71闭合使得感测电极140,141与电缆71的绝缘层90接触时,第三和第四辅助电极144,145与电缆71的半导电层100的另一区段机械接触和电接触。第三和第四辅助电极144,145以及电缆71的半导电层100因此具有相同的电势。由于电缆71的半导电层100通常保持电接地,因此第三和第四辅助电极144,145也通常电接地。与第一感测电极和第二感测电极140,141相邻的接地的第三和第四辅助电极144,145进一步地保护感测电极140,141免受杂散场并且由此有助于从感测电极140,141提供甚至更净化的信号。这进一步增加了通过感测电极140,141感测内导体80的电压的精确性。
[0093]为了进一步针对电场保护感测电极140,141并且为了提供第一感测电极附近的电场,第一辅助电极142和第三辅助电极144彼此电连接。此连接由绝缘导线(未示出)提供,所述绝缘导线的暴露的导电端部分别与第一辅助电极142和第三辅助电极144电接触和机械接触。另选地,可施用在上半壳20的内表面上或上半壳20的外表面上的导电屏蔽层(例如,如图6a所示)可在第一辅助电极142和第三辅助电极144之间建立电连接。在此类闭合件中,第一辅助电极142可例如在一个位置中通过导线或导电箔电连接到屏蔽层,并且第三辅助电极144也可例如在另一位置中通过导线或导电箔电连接到屏蔽层。
[0094]电缆71被剥离,使得在闭合件I的外部,电缆71受到电缆护套104的完全保护。位于闭合件I内部的电缆71的轴向区段被逐渐地剥离,使得在一个区段中暴露绝缘层90。此区段的轴向延伸部大于第一感测电极和第二感测电极140,141的轴向延伸部。在接近暴露的绝缘层90的电缆的轴向区段中,电缆71被剥离,使得布置在绝缘层90上的电缆71的半导电层100暴露。
[0095]图1、2a、2b和3所示的闭合件I不在电缆71和外壳25之间提供密封。在另选的闭合件中,可在电缆入口部分130的区域中提供密封装置,以用于避免粉尘、水和/或湿气进入闭合件中。此类密封装置(例如,密封剂凝胶)可在闭合件打开时布置在闭合件中,并且可在闭合件闭合时被推压到闭合件和电缆护套104之间的间隙中。
[0096]根据本公开的第二闭合件2示于图4的示意性透视图中。类似于图l、2a、和2b的闭合件I,第二闭合件2具有包括两个半壳10,20的外壳25、一个侧面40上的铰链部分30、和相对侧面50,其中半壳10,20可彼此接合以闭合外壳25。外壳25为基本上箱体形状的。在这些方面,第一闭合件I和第二闭合件2为相同的。
[0097]闭合件2在半壳10,20之间接收中压导体组件的一部分。在图4所示的实施例中,导体组件72为汇流条。导体组件72包括矩形横截面的纵向电力传输导体80。导体组件72不具有绝缘层。导体80的径向外表面也为导体组件72的外表面105。
[0098]第一闭合件I和第二闭合件2在与闭合件内部的部件相关的若干方面有所差别。这些方面将参考图5a、5b、6a和6b进行解释。图5a和5b为沿闭合件2的中部截取的第二闭合件2的示意性横截面。
[0099]图5a示出了图4的导体组件72(即,汇流条)和闭合件2的示意性横截面,其中闭合件2的外壳25处于打开状态。该横截面为沿图4所示的平面B截取的。平面B由其平行于汇流条的导体80的轴向方向的表面法线限定。第二闭合件2的上半壳10和下半壳20围绕导体组件72布置,但外壳25不围绕导体组件72闭合。闭合件2包括布置在下壳体20中的第一感测电极240和布置在上壳体10中的第二感测电极241。感测电极240,241为导电体。第一感测电极240和第二感测电极241沿闭合件2的纵向方向(即沿垂直于附图平面的方向)延伸。当外壳25闭合时(如图5B所示),感测电极240,241被布置成彼此大体平行。
[0100]第一感测电极240嵌入在第一泡沫块260中。第一泡沫块260为弹性的和电绝缘的。其包括第一泡沫部分265和第二泡沫部分266。第一泡沫部分265为布置在导体组件72和第一感测电极240之间的部分。第一泡沫部分265形成相对于导体组件72的中心布置在第一感测电极240的径向内侧的电绝缘层。此第一泡沫部分265和第一感测电极240形成第一电极组件300。这不同于其中仅第一感测电极140形成第一电极组件200的第一闭合件I。第二泡沫部分266为泡沫260的大体布置在外壳25的下半壳20和第一感测电极240之间的部分。在图5a和5b所示的实施例中,第一泡沫部分265和第二泡沫部分266为一体形成的单个元件。另选地,它们可为独立元件。这示于图6a和6b中。
[0101]第二泡沫部分266为弹性的,使得例如当闭合件2闭合从而将导体组件72推压到第一泡沫部分265中时,第一电极组件300可相对于外壳25移动。第一泡沫部分265的一部分和第一感测电极240的中部被导体组件72朝下半壳20推压,使得第一泡沫部分265和第一感测电极240变形。这示于图5a中。第一泡沫部分265和第一感测电极240的形状在未变形时类似于上半壳10所示。
[0102]闭合件2适于测量导体组件72 (闭合件2围绕其布置)的导体80相对于电接地的电势,即,电压。第一感测电极240可操作为感测电容器的第一电容器电极。此感测电容器还包括作为第二电容器电极的导体组件72的导体80和作为感测电容器的电介质的电极组件300的绝缘第一泡沫部分265。第一泡沫部分265可操作为感测电容器的电介质,因为其布置在第一电容器电极和第二电容器电极之间,即,导体80和第一感测电极240之间。电容分压的测量原理与在图2a和2b的上下文中针对第一闭合件I描述的测量原理相同。
[0103]第一感测电极240的横截面成形为类似于具有圆角的矩形。在横截面中,上拐角290 (即,位于第一感测电极240中较靠近相对的上半壳10的部分上的那些)根据Rogowski轮廓成形。此轮廓最小化导体80和第一感测电极240之间放电的风险。第二感测电极241的下拐角291以相同方式成形。另选地,可使用其他类型的轮廓以用于降低放电风险。
[0104]电极组件300的第一泡沫部分265围绕导体组件72适形。第一电极组件300具有用于机械接触导体组件72的接触表面250。
[0105]在图4、5a、和5b所示的实施例中,电绝缘、弹性的第二泡沫部分266形成推压装置。其在外壳25围绕导体组件72闭合时相对于外壳25朝导体组件72推压第一电极组件300 (示于图5b中)。通过朝导体组件72推压第一电极组件300,在第一电极组件300的接触表面250和导体组件72的外表面105之间建立了紧密的机械表面接触。第一电极组件300与导体组件72的导体80的外表面105之间的此类紧密表面接触降低在第一电极组件300和导体80之间具有气阱的概率。此类气阱增加在第一感测电极240和导体组件72的导体80之间产生局部放电的风险,所述局部放电可导致导体组件72或闭合件2的失效。
[0106]泡沫260为聚氨酯材料。泡沫260和第一感测电极240形成独立元件,该独立元件可整体从闭合件2的外壳25移除。在另选的实施例中,推压装置可为与第一泡沫部分265分开的附接到外壳25的第二泡沫部分266,例如,粘合剂泡沫。在其他实施例中,推压装置可为弹簧加载的机械元件或凝胶。
[0107]一般来讲,并且与具体实施例无关,类似于例如泡沫、弹簧加载元件或凝胶的推压装置可对整个第一电极组件200,300施加压力,或者可对第一电极组件200,300的可移动部分施加压力,并且由此通过推压装置的塑性机械变形来朝电缆71或导体组件72推压第一电极组件200,300或电极组件200,300的可移动部分。在全部实施例中,外壳25充当推压装置的支撑件,使得当外壳25围绕各自的导体组件71,72闭合时,推压装置可朝导体组件(即,朝电缆71或汇流条72)推压第一电极组件200,300。
[0108]闭合件2的上半壳10类似于下半壳20。在上半壳10中,布置了另外的第二电极组件301和另外的推压装置268。第二感测电极241嵌入在第二泡沫块261中。第二泡沫块261也为弹性的和电绝缘的。其包括第三泡沫部分267和第四泡沫部分268。第三泡沫部分267为当外壳25围绕导体组件72闭合时布置在导体组件
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