[發明專利]導體支撐絕緣盤以及包括該盤的電組件

有效

• 申請號: 200580033780.9
• 申請日: 2005-09-28
• 公開（公告）號: CN101069331A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: H·希爾特布龍納;G·帕爾米耶里;K·波林克;C·恰內恩;J－L·貝塞德;Y·基弗爾
• 申請（專利權）人: 阿雷瓦T&D公司
• 主分類號: H02G5/06
• 分類號: H02G5/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 劉興鵬;邵偉

技術領域

本發明的一個方面涉及用于支撐中或高壓電設備的電導體的絕緣盤，以及另一方面涉及包括該盤的電組件。

背景技術

各種高或中壓電設備是已知的，例如電纜或隔離開關，其中具有特定電勢的導體必須由設備的另一部分支撐，例如由于絕緣件的插入而具有不同電勢的殼體。不同的形狀和許多不同的材料已經用于產生這種絕緣件。所有公知的方案存在不適和缺點。一些材料不能被加工，因此絕緣支撐件必須利用諸如模制等昂貴的技術制造；在現有技術中提出的一些絕緣件的形狀復雜，使得它們的制造成本更貴并且使它們的組裝變得復雜；并且最后不是所有的材料都是氣密性的，這意味著當絕緣件也需要分隔兩個不同的腔室時它們不能被使用。

像隔離開關這樣的開關裝置對這個領域中遇到的電氣絕緣和機械強度的持續需求加重，由于連續連接和斷開而使得電氣負載更加嚴重，其在80℃等級的高溫下工作；以及特別是在諸如六氟化硫SF6的一些特定氣體下，在這種類型的設備中產生電弧，分解生成腐蝕的產物，包括侵蝕一些絕緣件的氫氟酸。在工程學中，這種類型的設備通常被稱為GIS(氣體絕緣開關裝置)，或氣密性變電站。

所有的這些需求非常難以符合。因此，在此考慮的絕緣件的現有技術包括不同類型的盤，該盤由在同心層中包括不同材料的薄片結構組成，其提供一些電特性但不是氣密性的，并且需要復雜且昂貴的制造過程。機械強度和抗腐蝕性需求也不總是得到滿足。

文獻EP0588359A和DE3906553A描述了環氧樹脂或硅樹脂盤。這些材料在高溫下和在腐蝕氣氛下保持良好的機械強度，但它們的模制所需的制造也是昂貴的，并且帶來容易出現電弧的表面缺陷。因此，盤必須由實現絕緣的層或起相同作用的屏蔽件覆蓋，這在它們不具備必要的抗腐蝕下甚至還是增加了制造成本。

熱塑性聚合物也用于產生絕緣件：文獻EP1039609A描述了一種設計用于電纜且沒有任何開關裝置的固體聚乙烯或聚丙烯絕緣盤，其中在沒有任何開關電弧的情況下沒有由SF6分解產物產生的腐蝕，以及其中比在隔離開關和類似的活動開關裝置中更低的溫度沒有相應地降低絕緣件的機械強度。

發明內容

本發明涉及呈盤狀的上述類型的絕緣設備，其安裝在諸如殼體的部件上，同時用作處于與殼體的電勢不同的電勢的電導體的支撐，其特征在于它是由熱塑性聚酯制成。這種材料顯然從來沒有用于在此涉及的絕緣件。它具有現有技術中使用的其他材料所沒有的所有特性：它能夠容易地由厚板開始加工，或它能夠擠壓成形而不是模制成形，從而經濟地加工，它具有相對低的介電常數，它能夠氣密性組裝并且抵制通常在隔離開關殼體中使用的氣體的侵蝕。它的結構是均勻的，沒有空隙和夾雜物，這使得它具有可靠性同時消除在一些環氧樹脂情況下的局部放電和通常由模制缺陷導致的表面軌跡。因此，盤可以設置在殼體的開口上，而沒有任何具體的預防措施以及沒有由于干擾電場而影響開關裝置的操作。它能夠容易地利用傳統的機床由厚板開始加工，并且它能夠設置有具體的配置，例如便于其與支撐在其上的導體組裝或連接。

聚酯已經公知了十來年。它們沒有用于本申請的情況可以這樣解釋，熱塑性聚合物的硬度不夠，當它們被加熱時過度熱膨脹，以及它們對于氫氟酸的侵蝕可能敏感。事實上發現，在實際中遇到的化學腐蝕下聚酯保持完好，它們的熱膨脹是可以接受的，并且即使在大約80℃它們也保持合適的機械強度：發現，本發明預計的聚酯的在20℃時等于85MPa的損壞阻力(resistance?to?failure)在80℃時仍然是45MPa，并且在20℃時等于3200MPa的彈性模量在80℃時減半，這高于該材料在75℃時的玻璃轉變溫度。注意，聚乙烯和聚丙烯的機械特性對于本申請是不夠的。具體地，聚乙烯的彈性模量在20℃時是750MPa的等級，而聚丙烯是1000MPa，這導致電開關裝置不可接受的厚度。進一步地，這些材料的線性膨脹系數接近聚酯的兩倍，使得難以在氣密性應用中使用它們。

最后，通過在3.5巴的壓力下在包含0.1％(體積)氣態氫氟酸的氣體中人為的1000h老化試驗，聚酯盤的每單元面積的電阻率、介電常數和介電強度沒有改變。