[发明专利]电气设备及其制造方法

说明书

本发明的技术方案是一种电气设备(1)，具有用玻璃纤维材料(3)包覆的芯子(2)，其中，所述玻璃纤维材料(3)用树脂预浸渍，其特征在于，将由物质构成的层(6)施加到玻璃纤维材料(3)上，该物质至少部分地由“高温硫化”硅橡胶构成。此外，本发明的技术方案还在于一种相应的制造方法。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的电气设备和根据权利要求10的电气设备的制造方法。

在中压和高压范围内使用过压保护放电器，以安全地将所谓的过电压、即远高于在运行中规定的标称电压的电压排导至大地。由此避免对诸如变压器之类的设备的损坏。例如，可以在架空线上布置用于高压的过压保护放电器，并且在发生雷击或短路时将不允许的大电流朝大地排导。过压保护放电器基本上具有壳体和金属氧化物电阻器、即所谓的压敏电阻器。压敏电阻器是这样的电阻器，其电阻值非常高，直至达到由结构决定的阈值电压，并且在阈值电压以上电阻值剧烈减小，因此过压保护放电器成为良好的电导体。例如，金属氧化物电阻器以盘的形式彼此叠置地布置在壳体中，并且在壳体的各个端部处与高压电势和地电势连接。壳体用于保护电阻器免受外部影响和机械负荷。在此，过压保护放电器在正常运行中几乎不导电，因此仅小的泄漏电流流向大地。与此相反，在故障情况下流过高的漏电电流。

从专利文献EP 1 436 819 B1已知一种过压保护放电器。该过压保护放电器设置用于中压层面并且具有多个压敏电阻块，这些压敏电阻块彼此堆叠成放电器柱。通过用(用树脂)预浸渍的纤维材料缠绕放电器柱(“缠绕”或“包裹”结构)使放电器柱机械稳定。纤维材料实施为织物，即，材料的多个单独的纤维交替地彼此交叉。当预浸渍的纤维材料已硬化时，例如通过注塑工艺施加由硅酮制成的壳体，其具有用于延长爬电距离的伞裙。用于具有伞裙的壳体的RTV硅酮通过注塑施加。根据所需的交联温度区分冷交联(RTV)硅橡胶和热交联(HTV)硅橡胶(RTV＝室温交联，HTV＝高温交联)。

RTV硅酮例如在20℃的室温至大约150℃之间的温度范围内固化。在20℃的温度下，固化通常需要数小时，而在150℃下30分钟可能就够了。在填充用于例如壳体的模具时，通常不提供增大的填充压力。

HTV硅酮在155℃至170℃的温度下固化。通常在165℃下固化需要10分钟和大约800巴的填充压力。

此外已知在约105℃至150℃之间固化的LSR硅酮，其中，在大约40巴的填充压力下，通常使用120℃的温度，持续时长约20分钟。

水蒸气可穿透硅酮。在运行期间，这使得水蒸气能够持续扩散进出壳体。缠绕设计的放电器在缠绕的纤维材料中并且在缠绕的纤维材料和压敏电阻块之间的边界层中具有空腔。这些空腔引起局部放电并且可能填充有水。积水可能导致局部放电和/或设备中的功率损耗增大。两种机制都缩短设备的寿命并且导致过早的故障。对于通过树脂浸渍的玻璃纤维带或玻璃纤维垫机械加强的设备，防止水分渗透特别重要。在此，缠绕的活性部分(根据制造商规定)在定义的时间和定义的温度下固化。由此实现所需的强度。随后将固化的活性部分用硅酮包覆。由于水分的渗透，放电器的使用寿命明显降低。迄今为止，在现有技术中，缠绕设计的放电器的制造在真空下实施，这是费时、耗能且昂贵的。由此避免空腔。

基于已知的电气设备，本发明所要解决的技术问题是提供一种电气设备，该电气设备相对特别耐气候、耐久且能廉价地制造。

本发明通过根据权利要求1的电气设备解决该技术问题。

出乎意料的是，测试表明，在数百巴的非常高的压力下施加高温硫化(HTV)硅橡胶时，通过高的加工压力本身可以用硅酮填充在缠绕体中和在玻璃纤维材料的中间层中的最小空腔。这样的压力例如在注塑过程中达到。

这具有的优点是，不必采取特别的预防措施诸如在真空下作业来施加玻璃纤维材料，以便减少空腔或气塞物的数量和尺寸或者完全避免这些空腔。由此使得例如用玻璃纤维带缠绕芯子的特别廉价的生产过程成为可能。例如可以使用预制的、预浸渍的玻璃纤维带。不需要单线缠绕。