CN1985336A - 用于在绝缘套管或支座的绝缘体内的电容分压抽头的耦合电极 - Google Patents

Abstract

一种用于在构件(8、18)的绝缘体(9)内的电容分压抽头的耦合电极(1)，该构件具有至少一个嵌装到绝缘体(9)内的可施加高压电位的导体段(10、19)，所述耦合电极具有由半导体塑料制成的电极部分(2)和与该电极部分导电连接的连接元件(3)，该连接元件设计为可从绝缘体(9)中导出，为了提供这种成本低廉的耦合电极，同时实现在铸造成型的绝缘体内精确地对耦合电极定向，本发明建议一种由不导电材料制成的固定装置(4)，该固定装置与所述电极部分(2)连接以及具有停放器件(7)，通过这些停放器件能够实现绝缘地安置所述电极部分(2)。

Description

用于在绝缘套管或支座的绝缘体内的电容分压抽头的耦合电极

技术领域

本发明涉及一种用于在构件的绝缘体内的电容分压抽头的耦合电极，该构件具有至少一个嵌入到绝缘体内的可施加高压电位的导体段，所述耦合电极具有由半导体塑料制成的电极部分和与该电极部分导电连接的连接元件，该连接元件设计为可从绝缘体中导出。

另外，本发明还涉及一种构件，该构件具有至少一个可施加高压电位的导体段和一个由绝缘材料制成的绝缘体，每个导体段嵌入在所述绝缘体内。

背景技术

从欧洲专利申请文件EP0400491A2可以得知一种此类耦合电极和一种此类构件。在该申请文件中所描述的耦合电极具有一个由半导体塑料制成的环形电极部分。在该电极部分上成形有一个设计为连接销的连接元件，使得在连接销与电极部分之间形成导电连接。在该申请文件中所描述的构件具有一个绝缘体，上述的耦合电极嵌装到该绝缘体内。其中，连接元件可从绝缘体内导出，使得电极部分的电位可以通过适当的连接插头分接在连接元件上。同时环形电极部分环绕一个导体段，该导体段同样延伸穿过所述绝缘体，其中导体段和电极部分相互同轴地设置。将所描述的构件用作在高、中压技术中的所谓绝缘套管。在运行时导体段被施加高压电位，同时耦合电极被用作电容分配元件，在其上产生与所述高压电位成正比的电位，导体段的电压可以遵循该电位。所述已公知的耦合电极和已公知的构件具有的缺点是，在制造构件的绝缘体时必须费事地将耦合电极固定在连接元件上。此外，这种在铸造成型工序过程中固定耦合电极的方法还是对误差灵敏的，使得可能会影响测量精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种本文开头所述类型的成本低廉的耦合电极和构件，同时可以实现在铸造成型的绝缘体内精确地对耦合电极定向。

上述问题按照本发明通过一种由不导电材料制成的固定装置得以解决，该固定装置与所述电极部分连接以及具有停放器件，通过这些停放器件可以实现绝缘地安置所述电极部分。

按照本发明，耦合电极具有不导电的固定装置。基于不导电性按照本发明可以实现，使耦合电极通过固定装置的停放器件例如接触到构件的一个随后利用的具有地电位的区域，而不会由此不利地损害耦合电极的导电特性。按照本发明以这种方式将对耦合电极的定位和构造一个导电连接点的问题分开来考虑。

所述绝缘体相宜地由浇铸树脂制成。所选择的用于制造电极部分的半导体塑料和浇铸树脂具有类似的热膨胀系数，使得尤其在温度变化大的情况下避免在绝缘体内部产生机械应力。

相宜地设有与导体相连的连接插头，该连接插头可套装到所述连接元件上。以这种方式耦合电极可以与其它电子设备、例如保护设备可拆卸地相连。

按照一项与此相关的相宜的扩展设计设有密封件，这些密封件用于将所述连接插头安装在所述绝缘体内。这些密封件在插入连接插头之前例如已经被安置在构件的绝缘体内。这样才能随后将连接插头方便地插入到构件中以及同时套装到密封件上。借助于密封件除了简单地导电连接耦合电极之外，还可以实现在构件内对连接插头绝电。此外，密封件还防止潮气或其它污物侵入。当然在本发明的范围还可以在将连接插头插入到绝缘体内之前，将密封件固定在连接插头上。

按照一项与此相关的相宜的扩展设计，所述密封件由弹性体构成。该弹性体有利地是一种绝缘材料。按照本发明，取消了一个如由现有技术已知的随后要将连接插头与密封材料浇铸在一起的工序。所述弹性体例如是一种相宜的硅橡胶或类似物。

在本发明的一项有利的扩展设计中，所述密封件可卡固在所述绝缘体内。为此，例如在所述绝缘体内成形有一些卡槽，在插入连接插头时将密封件压到这些卡槽内。所述卡槽例如处于设置在在绝缘体内的凹槽中，所述连接元件突伸到该凹槽内。密封件具有这样的弹性，使得一方面挤入到卡槽内以及进而实现从背后接合。另一方面可以将该弹性调整为，使得提供足够大的固定力，以避免连接插头无意中从绝缘体内滑出。所述密封件例如是一个唯一的密封元件。

半导体塑料有利地包含聚苯撑硫(polyphenylensulfid)和碳纤维。利用这种混合物提供足够高的导电性能，同时热膨胀系数最大程度地适应各种通常在制造绝缘体时所采用的浇铸树脂。以这种方式避免在电极部分与带有材料桥的绝缘体之间出现机械应力的后果。所述半导体塑料优选只由上述两种成分构成。但是在该项扩展设计的范围内也可以采用通常的填料，其中规定的碳纤维份额总是与电极部分的总重量有关。

按照一项与此相关的相宜的扩展设计，所述碳纤维的份额处于重量百分比为15％至35％之间。业已证明，在该范围内的碳纤维份额足以提供必要的导电性能。

不导电的材料有利地由聚苯撑硫构成。如已经结合通过碳纤维实现半导电的电极部分所阐述的那样，聚苯撑硫具有一种与浇铸树脂的热膨胀系数最大程度地相当的热膨胀系数。因此按照本发明还避免了在固定装置与绝缘体之间出现机械应力。

与此不同地，不导电的材料包含由聚苯撑硫和碳纤维组成的混合物。碳纤维强化固定装置，使得机械强度增大。以此方式可以避免例如在制造过程中耦合电极的损坏或变形。

所述电极部分相宜地具有已粗糙化的表面。通过该已粗糙化的表面改善电极部分在绝缘体内的附着性。由此确保电极部分与绝缘体之间不脱落地连接以及防止出现放电过程。

所述固定装置有利地具有与所述电极部分连接的固定环。

在一项与此相关的相宜的扩展设计中，所述固定环与停放腿连接，这些停放腿的自由端构成所述停放器件。

按照本发明的构件具有一种上面所描述的耦合电极，并由于对耦合电极的定位更简单而可以使制造更简单且成本更低廉。

相宜地，所述构件是一个绝缘套管，借助于它可以实现将具有高压电位的导体段穿过例如施加有地电位的墙壁，而不会导致放电过程。

与此不同地，所述构件是一个所谓的支座，其自由端在一侧与处于高压电位的构件相连而在另一侧与处于地电位的构件相连。

所述耦合电极有利地完全嵌装到所述绝缘体内。

附图说明

本发明的其他相宜的设计和优点在下面借助于附图对具体实施方式的说明中给出。在附图中相同功能的构件以相同的附图标记标注。附图中：

图1表示按照本发明的耦合电极的一种实施方式的透视图；

图2表示本发明构件的一种实施方式的横截面视图；

图3以横截面视图表示图2所示构件的放大视图；

图4以横截面视图表示本发明构件的另一种实施方式。

具体实施方式

图1以透视图表示出按照本发明的耦合电极1的一种实施方式。该耦合电极1具有一个环形的电极部分2以及一个与该环形电极部分连接的作为连接元件的连接销3，该连接销在图1所示的实施例中固定在电极部分2的下环形侧面上以及从那里向外伸出。

此外，耦合电极1具有固定装置4，该固定装置4在其固定侧5处与电极部分2固定地连接。为此，固定装置4具有与电极部分2卡夹在一起的固定环4a，在该固定环4a上成形有三个相同结构的L形固定腿4b。固定装置4的L形固定腿4b的较长脚设计为自由端，以便构成停放器件7。这三个自由端7限定了一个平面的停放面，耦合电极1可以可靠且稳定地支撑在停放面上。

耦合电极1的电极部分2由半导体塑料制成，在此情况下由具有重量百分比为30％的碳的聚苯撑硫制成。而相反，不导电的固定装置4由纯的聚苯撑硫制成，其用玻璃纤维来增强机械强度。

图2和3以横截面视图表示本发明构件8的一种实施方式。在此所示出的构件8具有旋转对称的绝缘体9，该绝缘体由浇铸树脂制成。一个在其两端装有固定器件11、12的导体段10延伸通过绝缘体9。可以通过固定器件11、12将该导体段与传导高压电位的导体连接，使得在工作状态下该导体段10本身处于一个高压电位上。

法兰13用于将构件8(在此是绝缘套管)固定在一个位于地电位的壳体上的通孔内，该法兰以其自由端14伸入到绝缘体9内以及在那里通过一种弹性材料15密封。为了测量导体段10的电位，将耦合电极1以其电极部分2同心地围绕导体段10设置并同样嵌装在绝缘体9内。同时将固定装置4以其停放器件7安置在法兰13上。为了测取在连接销3上的电极部分2的电位，设有一个与连接导线14相连的连接插头15，其中连接导线14以及连接插头15直至其与连接销3相接触的插入端都被绝缘材料柔性地包绕。连接插头15通过由弹性、不导电材料、例如硅树脂或硅橡胶制成的密封件16相对于外部环境绝缘地保持在绝缘体9上。通过将连接插头15压入到一个构造在绝缘体9内的凹槽17内而将密封件16压到一些构造在所述凹槽内的卡槽中。在此通过卡固的密封件16将连接插头15卡夹在所述凹槽17内，使得达到稳固且不漏电地固定连接插头15。

图3表示连接导线14以及连接插头15和密封件16的放大视图。在该视图中可以看到，电极部分2卡夹在所述固定装置4的一个外侧环形部分4a上。连接销3在所示出的实施方式中与电极部分2不是设计成一体的。确切地说，连接销3定位在电极部分2的一个压入孔内以及与电极部分2卡夹在一起。密封件16在所示出的实施方式中设计为一个唯一的弹性硅树脂元件。

在本发明的范围内相宜的是，在插入到连接销3上前已经在外部用收缩软管将连接插头15包裹起来。以这种方式与密封件16配合作用可以提高密封性能。还需要指出的是，密封件16不仅可以在凹槽17内延伸，而且也可以从其中伸出。

图4表示本发明构件的另一种实施方式，其中该构件在此是一种所谓的支座绝缘子18或者说是支座。该支座绝缘子18还具有一个导体段19，但是该导体段不是完全延伸穿过该支座绝缘子18的绝缘体9，而是具有一个完全嵌装到绝缘体9内的自由端。导体段19还带有用于固定未示出的具有高压电位的导体的固定器件11。在支座绝缘子18的与固定器件11相对置的端部上构造这样一个停放面，即，可以将支座绝缘子18以该停放面固定在一个处于地电位的表面上。放电的屏蔽20用于增大沿支座绝缘子的外表面的爬电路径。另外可以看出，在绝缘体9内嵌装了按照本发明的耦合电极1。与电极部分2固定且导电相连的连接元件3在图4的实施方式中不是设计为销形，而是弯曲成一个90°的直角，同时该连接元件以其自由端伸入到绝缘体9的凹槽21内。

连接插头15的插入端与所述凹槽21的深度相匹配，使得即使在构件18的这种实施方式中也能实现可靠地分接电极部分2的电位。一个可卡固的密封件16还用于可靠地将连接插头15固定在绝缘体9上以及对连接插头15实现绝电，并且防止潮气进入到凹槽21内。

Claims (15)

1.一种用于在构件(8、18)的绝缘体(9)内的电容分压抽头的耦合电极(1)，该构件具有至少一个嵌装到绝缘体(9)内的可施加高压电位的导体段(10、19)，所述耦合电极具有由半导体塑料制成的电极部分(2)和与该电极部分导电连接的连接元件(3)，该连接元件设计为可从绝缘体(9)中导出，其特征在于由不导电材料制成的固定装置(4)，该固定装置与所述电极部分(2)连接并具有停放器件(7)，通过这些停放器件可以实现绝缘地安置所述电极部分(2)。

2.按照权利要求1所述的耦合电极(1)，其特征在于与导体(14)相连的连接插头(15)，该连接插头可套装到所述连接元件(3)上。

3.按照权利要求2所述的耦合电极(1)，其特征在于密封件(16)，这些密封件用于将所述连接插头(15)固定在所述绝缘体(9)内。

4.按照权利要求3所述的耦合电极(1)，其特征在于，所述密封件(16)由弹性体构成。

5.按照权利要求3或4所述的耦合电极(1)，其特征在于，所述密封件(16)可卡固在所述绝缘体(9、19)内。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的耦合电极(1)，其特征在于，半导体材料包含聚苯撑硫和碳纤维。

7.按照权利要求6所述的耦合电极(1)，其特征在于，所述碳纤维占所述半导体材料的总重量的重量百分比份额为15％至35％。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的耦合电极(1)，其特征在于，不导电的材料由聚苯撑硫构成。

9.按照权利要求1至7中任一项所述的耦合电极(1)，其特征在于，不导电的材料包含由聚苯撑硫和碳纤维组成的混合物。

10.按照权利要求1至9中任一项所述的耦合电极(1)，其特征在于，所述电极部分(2)具有已粗糙化的表面。

11.按照权利要求1至10中任一项所述的耦合电极(1)，其特征在于，所述固定装置(4)具有与所述电极部分(2)连接的固定环(4a)。

12.按照权利要求11所述的耦合电极(1)，其特征在于，所述固定环(4a)与停放腿(4b)连接，这些停放腿的自由端构成所述停放器件(7)。

13.一种具有至少一个可施加高压电位的导体段(10、19)和一个由绝缘材料制成的绝缘体(9)的构件(8、18)，其中，每个导体段(10、19)嵌入在所述绝缘体(9)内，其特征在于按照上述权利要求1至12中任一项所述的耦合电极(1)。

14.按照权利要求13所述的构件(8、18)，其特征在于，所述耦合电极(1)完全嵌装到所述绝缘体(9)内。

15.按照权利要求13或14所述的构件(8、18)，其特征在于，在所述s绝缘体(9)内设有用于卡固密封件的卡槽。

Images