用于电气开关设备的绝缘套管的制作方法

本公开总体上涉及电力系统中的电气开关设备。更具体地，本公开涉及用于电气开关设备的绝缘套管。此外，本公开的实施例公开了具有分级环以降低电场强度的绝缘套管。

背景技术：

1、开关设备是用于在高压配电系统中接通和断开电路的设备。设计良好的开关设备在正常工作期间可以承受高电压水平数年。开关设备在测试时也能够承受比正常工作时更高的电压。同时，开关设备的组件需要尽可能紧凑以使空间和材料使用最小化，而这一要求对设计组件以承受高电应力并且在正常工作和测试期间不会击穿提出了挑战。

2、在典型的开关设备中，存在多个导体和连接，其中存在高电场并且可能影响开关设备的介电性能。介电应力高度依赖于导体的配置，如形状和布置，因为电场线在导体的尖锐边缘处弯曲。此外，希望具有尽可能均匀的场分布(最小的非均匀电场分布)以提高开关设备的整体电气性能。开关设备中的重要组件中的一个是用于连接母线与真空电路的套管。套管是一种绝缘器件，它允许电导体安全地穿过接地的导电屏障，诸如开关设备外壳。然而，使用传统套管并不能减少不均匀的电场分布。

3、本公开旨在克服上述一个或多个限制。

4、在本公开部分的背景中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为对该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。

技术实现思路

1、克服了传统系统的一个或多个缺点，并且通过如本公开所要求保护的组件和系统提供了附加的优点。通过本公开的技术实现了附加的特征和优点。本公开的其他实施例和方面在本文中被详细描述并且被认为是所要求保护的公开的一部分。

2、在本公开的非限制实施例中，公开了一种用于电气开关设备的绝缘套管。绝缘套管包括可设置在电气开关设备的母线隔室中的绝缘柱状部。在绝缘套管中还设置有从绝缘柱状部垂直向下延伸的绝缘中空室。绝缘中空室限定有中空体和开口以容纳断路器的端子以用于与集流器的连接。套管还包括一体地定位在绝缘中空室的壁中的预定义形状的分级环结构，并且分级环结构的一部分连接到集流器。

3、在本公开的实施例中，分级环结构的预定义形状为马蹄形和c形中的至少一种。分级环结构被构造为在断路器处于测试位置时分配集流器的电场强度。

4、在本公开的实施例中，绝缘套管包括在绝缘柱状部与绝缘中空室之间的绝缘平面基部，绝缘中空室(insulating columnar chamber)从绝缘平面基部的底部延伸。绝缘平面基部被配置为通过机械接合工艺将套管固定到母线隔室和断路器。绝缘平面基部、绝缘柱状部和绝缘中空室由绝缘材料制成。

5、在本公开的实施例中，分级环结构包括多个分级环，每个分级环与多个分级环中的相邻分级环间隔开。一个或多个连接器连接多个分级环中的每个，其中一个或多个连接器中的至少一个被构造为将多个分级环电连接到集流器。分级环结构由导电材料制成。分级环结构被构造为围绕集流器的突出金属部分的一部分并且沿着绝缘中空室的壁延伸。

6、在本公开的实施例中，集流器部分地嵌入绝缘平面基部中，并且集流器被配置为将母线隔室中的至少一个母线电桥接到断路器的端子。

7、在本公开的另一非限制实施例中，公开了一种电气开关设备。该电气开关设备包括外壳、容纳至少一个母线的母线隔室、可抽出地容纳断路器的断路器隔室。电气开关设备还包括组装在母线隔室与断路器隔室之间以使至少一个母线与断路器的端子之间的连接绝缘的绝缘套管。套管包括可设置在电气开关设备的母线隔室中的绝缘柱状部。绝缘中空室从绝缘柱状部垂直向下延伸。绝缘中空室限定有中空体和开口以容纳断路器的端子以用于与集流器的连接。套管还包括一体地定位在绝缘中空室的壁中的预定义形状的分级环结构，并且分级环结构的一部分连接到集流器。

8、前述概述仅是说明性的并且不旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施例和特征将变得很清楚。

技术特征：

1.一种用于电气开关设备(100)的绝缘套管(10)，所述绝缘套管(10)包括：

2.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述分级环结构(6)的所述预定义形状为马蹄形和c形中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述分级环结构(6)被构造为在所述断路器处于测试位置时分配所述集流器(5)的电场强度。

4.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，包括在所述绝缘柱状部(1)与所述绝缘中空室(4)之间的绝缘平面基部(3)，所述绝缘中空室(4)从所述绝缘平面基部(3)的底部延伸。

5.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述绝缘平面基部(3)被配置为通过机械接合工艺将所述套管(10)固定到所述母线隔室(101)和断路器隔室(102)。

6.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述绝缘柱状部(1)、所述绝缘平面基部(3)和所述绝缘中空室(4)由绝缘材料制成。

7.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述分级环结构(6)包括：

8.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述分级环结构(6)由导电材料制成。

9.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述分级环结构(6)被构造为围绕所述集流器(5)的突出金属部分(5c)的一部分并且沿着所述绝缘中空室(4)的壁延伸。

10.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述集流器(5)部分地嵌入所述绝缘平面基部(3)中，并且所述集流器(5)被配置为将所述母线隔室(101)中的至少一个母线电桥接到所述断路器(102)的端子。

11.根据权利要求1所述的绝缘套管(10)，其中所述集流器(5)由导电材料制成。

12.一种电气开关设备(100)，包括：

13.根据权利要求12所述的电气开关设备(100)，其中所述分级环结构(6)包括：

技术总结
本公开的各实施例总体上涉及用于电气开关设备的绝缘套管。公开了一种用于电气开关设备(100)的绝缘套管(10)。绝缘套管包括可设置在电气开关设备的母线隔室(101)中的绝缘柱状部(1)。绝缘中空室(4)从绝缘柱状部延伸。绝缘中空室限定有中空体和开口以容纳断路器的端子以用于与集流器(5)的连接。套管还包括一体地定位在绝缘中空室的壁中的预定义形状的分级环结构(6)，并且分级环结构的一部分连接到集流器。

技术研发人员：萨钦·希瓦兰詹·班达里,乌伊瓦尔·索诺尼
受保护的技术使用者：ABB瑞士股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11