[发明专利]具有基础有源部件和绝缘装置的绝缘套管

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据各独立产品权利要求的前序部分所述的绝缘套管和一种绝缘装置以及一种根据独立方法权利要求的前序部分所述的用于制造绝缘套管的方法。绝缘装置在高压技术领域被用作针对在6kV至800kV交流电和直流电的电压范围内的绝缘套管的构建的基质元件，不过还可以用于仪用互感器、电容器和支座绝缘器。

背景技术

具有针对在两个电位之间或在高压电位与地电位之间的高压设置的集成控制装置的下列绝缘套管属于现有技术：

1.一种绝缘套管，由砑光的电绝缘纸或皱纹纸制成，卷绕在金属管上或绝缘材料制成的管上或具有由金属或导电的金属层制成的置入的或压入/蒸镀的或注入的控制电极的绝缘棒上，在真空下用环氧树脂或聚氨酯或绝缘液体、比如矿物油浸渍。

2.一种绝缘套管，由砑光的电绝缘纸或皱纹纸制成，用不处于聚合状态下的树脂层涂层，在热和压力下卷绕在金属管上或绝缘材料制成的管上或圆筒上或具有置入的由金属或导电的材料层制成的控制电极的绝缘棒上。

3.一种绝缘套管，由电塑料薄膜、比如聚丙烯薄膜或聚酯薄膜制成，卷绕在金属管上或绝缘材料制成的管上或具有集成的由置入的铝膜或压入或注入的金属制成的控制薄膜的绝缘棒，在真空下用SF₆气体或绝缘液体浸渍。

4.一种绝缘套管，由圆筒状的接地极和HS电位上的圆筒状的电流导体和导体与接地极之间的由压力在1bar至10bar之间的SF₆气体形成的绝缘路径制成。

根据针对绝缘套管的IEC标准60137，下列用于具有集成的、针对两个电位之间或高压电位与地电位之间的高压设置的控制装置的绝缘套管的绝缘装置被分为：油浸渍的纸(OIP)、树脂浸渍的纸(RIP)、树脂涂层的纸(RBP)以及气体绝缘的绝缘装置。其用途如下：用于变压器的绝缘套管、用于GIS设备的绝缘套管(GIS代表气体绝缘的配电设备)，用于GIS设备与变压器、壁绝缘套管或发电机绝缘套管的连接。

相同的绝缘装置也应用到高压仪用互感器上。

可以区分下列控制装置：具有可变的电极宽度的连续控制装置、具有固定的宽度的双重控制装置、具有固定的宽度的单重控制装置、具有层边缘上的环状电极的粗控制装置(Grobsteuerung)或具有接地极的粗控制装置。

不同的技术具有不同的优点和缺点。油浸渍的纸(OIP)具有较高允许的工作场强、现成的有机电介体、低廉的制造成本、较高的可靠性、较长的使用寿命、柔韧的电介体、非常好的热传导(导体-绝缘器表面)和可容易实现的2pC至5pC的TE应用值。其缺点在于在有源部件与绝缘器壁之间存在可降解的矿物油或植物油，其在损坏时会导致外渗。其它的缺点在于，由于浸渍的绝缘纸的坚固性限制了允许的场强，仅通过置入的均衡器才能实现水平的安装位置以及需要用于工作的陶瓷绝缘器或复合物绝缘器。

树脂浸渍的纸(RIP)的优点在于具有与OIP类似的允许的场强，还具有干的电介体、不受限制的安装位置以及硅屏蔽罩，其可以直接涂布到有源部件上。其缺点在于，制造过程费力且材料昂贵(比OIP昂贵)、由于使用寿命方面的预期TE值必须小于2pC，非弹性的有源部件可能引起内部电压，电介体的相比于OIP具有较差的热传导性，不具有有机电介体以及有源部件的必须被去除(überdreht)的环氧树脂外表面。

树脂涂层的纸(RBP)的优点在于干的电介体和不受限制的安装位置。缺点是较低的TE使用电压、工作中较高的、变压器设计者不能承受的允许TE值以及必须被去除的有源部件外表面。

比如采用SF₆作为气体的气体绝缘的绝缘装置的优点在于干的电介体、安装位置的独立性、简单的制造过程以及小于2pC的TE值。其缺点在于，通过SF₆气体及其气压在层边缘上对允许场强的限制，由此不会实现较高的电介体的使用率。其它的缺点是SF₆气体不期望地属于温室气体、绝缘器处于压力下，其大多出于安全原因受到复合物绝缘器的制约，以及通过气压向下限定零下温度范围。