[发明专利]用于高压或者中压开关设备的绝缘子装置

说明书

本发明涉及一种用于高压或者中压开关设备的绝缘子装置(2)，所述绝缘子装置具有至少一个轴对称的绝缘的结构元件(4)。本发明的特点在于，所述结构元件(4)具有布置在所述结构元件的内表面(6)上的导电的环形结构(8)和布置在所述结构元件的外表面上的导电的环形结构(16)，所述环形结构通过绝缘的结构元件相互绝缘。

技术领域

本发明涉及一种用于高压或者中压开关设备的绝缘子装置，所述绝缘子装置具有至少一个轴对称的绝缘的陶瓷的结构元件。

背景技术

固体、例如氧化铝陶瓷相对于高压载荷的绝缘性一般非常高，然而所述绝缘性局限在于固体有限的耐压强度。这也适用于高压绝缘子、尤其是用于中压和高压真空开关管的陶瓷绝缘子。原因在于绝缘子内的由沿电场方向的缺陷密度(Defektdichte)共同确定的放电结构。固体中的介电强度、击穿场强在此不是直接与绝缘子长度成比例，而是与绝缘子长度的平方根成正比。这使得尤其对于高于约100kV的高压而言，越来越难以实现例如真空开关管针对高压范围、即在高于72kV的范围中的必要的耐压强度。迄今为止该问题尤其在输电技术和配电技术的真空开关管中如下解决，即使用多个较短的构件替代具有较大的长度的单个筒形绝缘子构件，多个较短的构件通过适宜的、真空密封的并且机械稳定的连接技术、例如通过硬钎焊沿着轴向相互连接。按照上述内部耐压强度的规律，多个这种较短的绝缘子构成的复合体比同样长度的、单件的绝缘子具有更高的耐压强度。然而因为需要高的技术耗费来产生用于连接的相应的真空密封性，这种钎焊工艺在整体上成本非常高昂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够在技术上成本低廉地制造的用于中压或者高压开关设备的陶瓷绝缘子。

所述技术问题通过按照本发明的用于高压或者中压开关设备的真空管的绝缘子装置以及按照本发明的用于高压或者中压开关设备的真空管解决。

按照本发明的绝缘子装置具有至少一个轴对称的绝缘的结构元件，其中，本发明的特点在于，结构元件具有布置在其内表面(6)上的可导电的环形结构(8)和布置在其外表面上的可导电的环形结构(14)，所述环形结构通过绝缘的结构元件相互绝缘。

上述环形结构在结构元件的区域中，并且以此也就在整个绝缘子装置的区域中构成等势面，所述等势面在整体上提高了绝缘子装置的电气强度。

等势面在此理解为结构元件上或者结构元件之间的导电的层，所述层具有比结构元件的陶瓷材料更高的导电性并且所述层在此垂直于对称轴地布置并且所述层为轴向的电场定义了等势面。绝缘子装置由此在电气上分成短的轴向件，由此提高了子区段和整个绝缘子的介电强度。

在本发明的另一种实施形式中，在结构元件的外侧面上安设有其它的外部环形结构，所述外部环形结构与结构元件内部的环形结构相对于向结构元件的纵轴线上的垂线具有重叠处。然而以此方式使得所构成的等势面不是由多个相继的结构元件之间的可导电的层构成，而是作为绝缘子内部的轴向电场强度大大减小的区域，其中，通过在内部和外部施加的可导电的涂层的屏蔽作用形成沿轴向的场强减小。在此被证实为适宜的是，相对于结构元件的轴线基本上在同一高度上设置在内部和外部中的环形结构，也就是说至少一条落在结构元件的纵轴线上的垂线延伸穿过这两个环形结构。这两个环形结构由此电容式相互耦合，从而径向地在结构元件中产生具有低径向场强的区域。在此适宜的是，为了等势面的扩展和几何形状的设计的改善，内部的和外部的环形结构相对于所述垂线略微错开地布置。

在另一种设计形式中适宜的是，设置至少两个结构元件，所述结构元件沿着其端面相互接合，其中，所述至少两个结构元件中的每个都具有至少一个环形结构。两个环形结构具有的优点是，原则上升高了绝缘子装置的高度并且由此在很大程度上也达到了更高的电气耐压强度，如果每个结构元件都包括其他的环形结构，则实现整个绝缘子装置的击穿场强的进一步提高。