[发明专利]通过增材制造技术生产电力器件的方法

说明书

一种由通过增材制造技术后续制造的部件生产电力器件(100；450)的方法包括：确定所述电力器件的物理特性的目标空间分布，所述物理特性是电气特性和/或机械特性；形成所述电力器件的部件(50)；选择所述电力器件的后续部件(51)的物理特性，所述后续部件(51)的所述物理特性与所确定的所述物理特性的空间分布相对应，以使其不同于所述部件(50)的相应物理特性；以及通过所述增材制造技术，形成所述后续部件(51)，使得所述后续部件(51)至少部分地与所述部件(50)接触。通过所述方法能够获得电力器件(100)，并且所述电力器件可以在HVAC或HVDC设备中用作AC或DC绝缘体。

技术领域

本发明涉及一种用于生产电力器件的方法、一种电力器件以及一种电力器件的用途。

背景技术

电力器件(诸如高电压、高电流的AC或DC器件)包括为确保带电部件的适当电绝缘而提供的元器件。具有绝缘任务的电力器件的一示例是用于气体绝缘开关设备的间隔件。

模制(诸如注射模制)是制造用于电绝缘的元器件的常用方式。较大的绝缘部件可以通过真空铸造方法或自动压力凝胶(APG)方法制造。此外，日本公开公报JP 2016 031845 A描述了一种用于气体绝缘开关设备的间隔件，该间隔件借助于三维造型装置制造。在该现有技术文献中，绝缘间隔件的层压结构具有不同的层压部件，其中用于层压部件的绝缘材料的配比是变化的，使得介电常数从绝缘间隔件的一侧向另一侧连续减小。

通常，电力器件还需要表现出一定的机械特性和/或承受很大的机械应力。在这种电力器件用于例如气体绝缘开关设备中时，电力器件要满足的机械特性的一个示例是基本上实现气密。因此，需要一种电力器件，该电力器件在具有适当的绝缘功能的同时，对于例如导体提供适当的机械支撑，并且对于例如压力差表现出适当的机械耐受性。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种由通过增材制造技术后续制造的部件生产电力器件的方法。所述方法包括确定所述电力器件的物理特性的目标空间分布，所述物理特性是电气特性和/或机械特性；形成所述电力器件的部件；选择后续部件的物理特性，所述后续部件的所述物理特性与所确定的所述物理特性的空间分布相对应；以及通过所述增材制造技术形成所述后续部件，使得所述后续部件至少部分地与所述部件接触。

在实施例中，对于所述电气特性而言，所述空间分布是所述电力器件在安装于给定的电气环境中时的目标电场图形(electrical field pattern)，并且对于所述机械特性而言，所述空间分布是所述电力器件的目标机械强度。

如本文所使用的，“目标”图形可以被解释为“期望”图形。目标图形例如通过仿真获得。例如，目标电场图形通过对最终电力器件的给定形状或构造的电场的空间分布进行仿真来获得。作为另一示例，电力器件的目标机械强度通过对最终电力器件的给定形状或构造的机械强度的空间分布进行仿真来获得。

如本文所使用的，所述部件可以是通过用于形成后续部件的相同技术形成的部件。所述部件也可以在技术可行下尽可能地小。因此，后续部件在电力器件中占主导。

作为初始部件的所述部件可能已经存在，并且如本文所公开的方法被应用于该初始部件以便完成电力器件。还可能的是，在执行所述方法时不存在初始部件，通过增材制造技术形成所述部件，并且随后通过增材制造技术(例如，与用于形成所述部件的技术相同的技术)形成一个或多个后续部件。

在一方面，增材制造技术中的物理特性是变化的或被选择的，例如通过使用不同的材料，使得：对于电力器件的各个制造位置，一个或多个后续部件具有适当的物理特性或目标物理特性。