多功能新型模制电力设备及其制造方法技术

一种具有绝缘外壳的模制电力设备，所述绝缘外壳由具有较高绝缘强度的陶瓷制成。所述模制电力设备包括绝缘外壳，端板，电子元件和电绝缘层。绝缘外壳由陶瓷制成且具有末端和未上釉的外表面。?端板装配在绝缘外壳末端上。电子元件通过端板安装在绝缘外壳内。?电绝缘层模制成型于绝缘外壳未上釉的外表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一个模制电力设备，譬如由环氧树脂模制成的真空断路器，尤其涉及一种具有改进的绝缘强度的模制电力设备。
技术介绍
通常，象真空断路器这样的电力设备具有由绝缘材料例如环氧树脂模塑成型的外表面。这有助于防止其绝缘强度的变弱，因为电力设备的外表面不被潮湿污染所影响。换言之，电绝缘层模塑成型于电力设备的外表面，以防止其绝缘强度的变弱。环氧树脂本身不具有足够的刚度是公知的。因此，硅烷精加工颗粒，例如硅粉，氧化铝(alumsaum oxide)，或玻璃，与环氧树脂混合，用作绝缘材料来提高绝缘层的刚度。通常，硅烷偶联剂被用于硅烷精加工以提高粉状颗粒的粘接生能。此外，像真空断路器这样的电力设备具有由陶瓷例如氧化铝陶瓷制成的绝缘外壳。通常，这种电力设备绝缘外壳的外表面被镀上(上釉)玻璃釉以防止外表面生锈。这种玻璃釉以粉状玻璃质材料溶液的形式，被喷射在外表面上。在向外表面上喷射粉状玻璃质材料溶液之后，将外部表面加热到高温使得在外表面上形成釉化层。当向绝缘外壳的外表面上喷射粉状玻璃质材料溶液时，可能导致在其内部产生气泡。 这些气泡在釉化层内或在外表面与釉化层的交界处以孔穴形式形成。即使当电绝缘层在模制成型时没有砂眼，这些形成于釉化层内或绝缘外壳与釉化层交界处的孔穴也可能导致局部放电。这样可能造成绝缘缺陷和绝缘强度的变弱。绝缘层，其可能由环氧树脂与硅烷精加工颗粒混合，在绝缘外壳的外表面模塑成型。硅烷精加工能够提高环氧树脂混合物的粘接功能。然而，在绝缘层冷却过程中，由于膨胀率的不同，沿釉化层和绝缘层之间的交界处会形成间隙。这些沿釉化层和绝缘层之间交界部分的间隙可能造成绝缘材料断裂，进而造成局部放电，也可能导致绝缘性能的劣化。因此，常规的电力设备例如真空断路器，在绝缘外壳的外表面上具有较厚的绝缘层，以削弱施加于绝缘外壳的电场强度。这样导致了电力设备尺寸的增大。相应地，本专利技术的一个方面的优点是提供一种具有绝缘外壳的多功能新型模制电力设备，所述绝缘外壳由具有较高绝缘强度的陶瓷制成。为实现上述和其它优点，本专利技术的一个方面是提供一种模制电力设备，它包括由陶瓷制成的具有末端和未上釉的外表面的绝缘外壳，装配在绝缘外壳末端上的端板，通过端板安装在绝缘外壳内的电子元件，以及模塑成型于绝缘外壳未上釉的外表面上的电绝缘层。
技术实现思路
本专利技术的另一个方面是提供一种制造模制电力设备的方法，包括下列步骤提供由陶瓷制成的绝缘外壳，提供安装于绝缘外壳内部的电子元件，通过端板将电子元件安装在绝缘外壳内，以及模塑成型绝缘外壳的外表，而不对绝缘外壳的外表面上釉。从下面不同实施例的详细描述，并结合其附图，本专利技术更多的特征，方面和优点将会变得更加明显。附图说明图1是根据一实施例的模制电力设备的剖视图。图1是一个剖视图，显示根据本实施例的模制电力设备，它具有绝缘外壳，所述绝缘外壳具有模塑成型的绝缘层。在图1中，作为该模制电力设备的一个例子，提供一真空断路器，并且运用环氧树脂作为绝缘层模塑成型于真空断路器绝缘外壳的外如图1中所示，作为一种电力设备的真空断路器3，包括接触点1和2，绝缘外壳5，绝缘层4，以及密封金属6 和7。应当理解，图1仅仅是示范性的，而不是对本专利技术的限制。本领域的技术人员会承认各种替换或修改是本专利技术的一部分。绝缘外壳5由陶瓷例如氧化铝陶瓷制成，且具有譬如圆柱型的外形。接触点1和2作为电子元件安装在绝缘外壳5内，且接触点1和2是彼此分开的。密封金属6和7作为端板安装在绝缘外壳5的每一端，且基本固定住接触点1和 2。此外，密封金属6，7以及波纹管密封住绝缘外壳5，并保持绝缘外壳内部的真空状态。接触点1和2构成电子元件，它们通过密封金属6和7安装在绝缘外壳5的内部。接触点2 与可动轴10实际连接。一个操作机构(图中未示出)与可动轴10相连接，通过操作杆11 来打开和关闭接触点1和2。固定的侧边导线8是电路的一部分，通过绝，缘外壳5的一端与接触点1电力连接。可动的侧边导线9与接自虫点2电力连接。绝缘层4利用由环氧树脂制成的绝缘材料围绕真空断路器3模塑成型。绝缘外壳5的外表面是裸露的(未上釉) 陶瓷表面，这意味着外表面未上釉。对于图1中所示相同的元件使用了相同的标识，且省略对那些相同元件的详细描述。在此改进例中，硅烷偶联剂层1 2形成于绝缘层4和绝缘外壳5的未上釉的外表面之间。在绝缘外壳5模塑成型前，通过将硅烷偶联剂放置(涂布)在绝缘外壳5未上釉的外表面上以形成硅烷偶联剂层12。所述硅烷偶联剂包括有机物质和硅。更明确地说，在一个实施例中，硅偶联剂层12如下形成。首先，准备好具有绝缘外壳5的真空断路器3所述绝缘外壳由陶瓷制成。如上所提及的，绝缘外壳5的外表面保持为裸露的(未上釉的)表面。绝缘外壳5的裸露外表面可以通过例如喷砂法除釉获得在使真空断路器3具有未上釉外表面的绝缘外壳5之后，液体硅烷偶联剂被涂布在该未上釉表面上，例如，通过使用刷子以使涂层均勻。在液体硅烷偶联剂粘度高的情况下，液体硅烷偶联剂可用处理剂稀释。处理剂通过混合水和酒精可以获得。所谓的液体硅烷偶联稀释剂，是用处理剂稀释后的液体硅烷偶联剂，可降低其粘度。另外，采用液体硅烷偶联稀释剂，可润湿性被提高，且易于执行镀层操作。而且，由于处理剂的水解作用，当使用液体硅烷偶联稀释剂时，可提高与环氧树脂的粘附度。涂布好硅烷偶联剂的真空断路器3放置在用于形成绝缘层4的金属模具内。将装有真空断路器3的金属模具加热到预定温度，并将环氧树脂注射金属模具中。在环氧树脂固化且形成绝缘层4之后，硅烷偶联剂层12在绝缘外壳5和绝缘层4之间的交界部分形成。 硅烷精加工颗粒，例如硅粉，氧化铝(aluminum oxide)，或玻璃，可作为填充物与环氧树脂混合，且可与绝缘层4的材料一起使用，以提高绝缘层4的刚度。绝缘层4的刚度可通过使用无机物颗粒被进一步提高，例如具有至少两种颗粒尺寸的硅粉，与具有芯壳结构的橡胶颗粒相混合，作为环氧棚旨的填充物。通过使用试验模型来研究根据上述实施例的模制电力设备的绝缘强度及其局部放电特性。图3是显示试验模型的示意f生半剖视图，该试验模型用来研究根据本实施例的电力设备的绝缘外壳和绝缘层之间交界部分的绝缘强度。如图3中所示，在研究中使用的试验模型是一个直径①为50mm的绝缘外壳13。围绕绝缘外壳13布置有一对环状电极14和15，它们的末稍相距10mm。电极14和15类似于图1和图2所示的真空断路器3的密封金属6和7。绝缘外壳13的外表面用环氧树脂模塑成型，而不对绝缘外壳13的外表面上釉。电极14和15的周边同样由环氧树脂模塑成型，但露出电极14和15的每一端。环氧树脂形成绝缘层16，其类似于图1和图2所示的绝缘层 4。采用这样的试验模型，通过给电极14(1 和另一个接地的电极15(14)之间施加电压， 可获得绝缘外壳13和绝缘层1 6之间交界部位的局部放电特眭。研究在3种条件下实施， 即例1，例2和比较例。例1和例2基于在此讨论的实施例，其具有采用未上釉外表面的绝缘外壳。例1在绝缘外壳13和绝缘层16之间的交界部分没有硅烷偶联剂层，其类似于图1 中所示的结构。另一方面，例2在绝缘外壳13和绝缘层16之间的交界部分具有硅烷偶联剂层，其类似于图2中所示的结构。比较例具有绝缘外壳1 3，其采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多功能新型模制电力设备，包括由陶瓷制成的具有末端和未上釉的外表面的绝缘外壳；装配在绝缘外壳末端上的端板；通过端板安装在绝缘外壳内的电子元件；以及模塑成型于绝缘外壳未上釉的外表面上的电绝缘层；其中所述电绝缘层包括环氧树脂，进一步包括形成于电绝缘层和绝缘外壳未上釉的外表面之间的硅烷偶联剂层；形成于电绝缘层和端板外表面之间的导电的导电涂层；其中所述模制电力设备包括真空断路器；2、一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾晓健，
申请(专利权)人：大连兆阳软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：