CN101123132A - 1100kv组合电器用空心复合绝缘子及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电力行业1100KV组合电器上用的空心复合绝缘子及其制造方法，包括端部连接件、绝缘管、伞体，端部连接件粘固在绝缘管的两端，其特征在于：在绝缘管的外部粘固有一整体结构的伞体；绝缘管为设有内衬层的缠绕管体；伞体为以高温硫化硅橡胶为材质一体注射成型的整体，由于绝缘管的内衬层采用环氧树脂胶与SF6分解物混合固化的结构形式，大大地提高了产品的防腐性能；伞体与绝缘管之间的结合，是在真空高温状态热固于绝缘管表面，从而使伞体与绝缘管的连接强度高、性能更稳定、可靠，在缠绕绝缘管时，采用先通过计算机进行模拟轨道，再在模芯的两轴端固定上销钉，缠绕时，采取均匀恒定张力机构进行控制，从而使玻璃纤维铺设均匀。

Description

1100kV组合电器用空心复合绝缘子及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电力行业高压输变电用的一种空心复合绝缘子，具体地说是一种1100kV组合电器上用的空心复合绝缘子及其制造方法。
背景技术
经检索有关专利文献，目前尚未检索到与本发明结构相同的1100kV组合电器上用的空心复合绝缘子及其制造方法。现有输变电绝缘子主要分为两大类：瓷质材料的瓷套和硅橡胶空心复合绝缘子。瓷套的重量大，爆炸后易伤及其它设备，耐污性能低，烧制工艺复杂，大型瓷套成品率低。对于特高压输变电用绝缘子由于其要求高，目前国内只能依赖于进口。本申请人过去申请的空心复合绝缘子，可较好地运用于高压输变电设备，而对于1100kV特高压组合电器上使用的空心复合绝缘子则有必要进行进一步的开发研究，以便提高输变电设备的质量和水平。
发明内容
本发明的目的是要提供一种采用玻璃纤维为材料制成绝缘管，再在外部整体一次性注射高温硫化硅橡胶，应用于1100kV特高压组合电器出线套管的空心复合绝缘子。
本发明的另一目的是要提供制造上述空心复合绝缘子的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种1100kV组合电器用空心复合绝缘子，包括端部连接件、绝缘管、伞体，端部连接件粘固在绝缘管的两端，其特征在于：在绝缘管的外部粘固有一整体结构的伞体；所述的绝缘管为设有内衬层的缠绕管体；所述的伞体为以高温硫化硅橡胶为材质一体注射成型的整体。
所述的绝缘管的内衬层为环氧树脂胶与SF6分解物混合物的层面。
所述的绝缘管为浸渍有环氧树脂的玻璃纤维纱绕制固化而成的空心管体。
所述的绝缘管中的玻璃纤维纱为不间断玻璃纤维纱。
所述的伞体的材质为高温硫化硅橡胶，其包括有以下部分组成：甲基乙烯基硅橡胶和白炭黑、氢氧化铝、硅油、硫化剂等。
所述的高温硫化硅橡胶的重量组份为：甲基乙烯基硅橡胶20-50％，白炭黑20～60％，氢氧化铝25～50％，硅油2～5％，硫化剂1％。
一种制造上述1100kV组合电器用空心复合绝缘子的方法，包括以下步骤：
①在待缠绕的绝缘管的模芯上，根据模拟轨迹的轴线两端固定上销钉；
②在待缠绕的绝缘管的模芯上均匀涂覆上环氧树脂胶与SF6分解物的混合物；
③在步骤②基础上，将浸渍好环氧树脂胶的玻璃纤维纱缠绕在模芯上，形成空心管体，至预先设定的厚度；
④将步骤③制成的空心管进行高温固化；
⑤将步骤④制成的空心管进行机加工，制成绝缘管；
⑥将步骤⑤制成的绝缘管外壁均匀涂刷偶联剂；
⑦将步骤⑥的绝缘管套装在芯模上；
⑧将步骤⑦的绝缘管连同芯模放置于橡胶注射机模腔中，合上模具；
⑨橡胶注射机施加一定的压力，锁定模具，使模腔内形成真空状态，注射机注胶，一次性形成的整个伞体粘固在绝缘管的外围；
⑩硫化，温度为150～190℃，时间20～60分钟；
(11)打开模具，取出绝缘子，进行修整；
(12)在绝缘管的两端用交联剂粘结固定上端部连接件，制成成品。
所述的制造方法的步骤③还包括保持玻璃纤维均匀缠绕和恒定张力的控制机构。
所述的制造方法的步骤⑨的锁模压力为500～3000t，胶料注射压力为120～180bar，各个注射点均匀分布，保持绝缘管各点受压均匀。
本发明与现有技术相比具有以下显著优点：
1、绝缘管的内衬层采用环氧树脂胶与SF6分解物混合固化的结构形式，可以大大地提高产品的防腐性能，使产品的性能更可靠。
2、该空心复合绝缘子伞体为一个整体，且伞体与绝缘管之间的结合，是在真空高温状态使高温硫化硅橡胶热固于绝缘管表面，从而使伞体与绝缘管的连接强度高、性能更稳定、可靠，耐电蚀性能明显提高。
3、在制造绝缘管时，采用不间断玻璃纤维缠绕成整体绝缘管，保证了绝缘管的强度均匀。
4、在缠绕绝缘管时，采用先通过计算机进行模拟轨道，再在模芯的两轴端相应位置固定上销钉，缠绕时，采取均匀恒定张力机构进行控制，从而使玻璃纤维铺设均匀，同时玻璃纤维纱与轴向的夹角可以做得很小，大大提高了绝缘管的性能。
附图说明
以下将结合附图对本发明进行进一步的描述：
附图1是本发明1100kV组合电器用空心复合绝缘子的结构示意图；
附图2是1100kV组合电器用空心复合绝缘子在缠绕绝缘管时使用的模芯的结构示意图。
具体实施方式
参照附图1、附图2，本发明的1100kV组合电器用空心复合绝缘子包括端部连接件1a、1b，绝缘管2、伞体3，端部连接件1a、1b分别粘固在绝缘管2的两端，在绝缘管2的外部粘固有一整体结构的伞体3；绝缘管2为设有内衬层2a的缠绕管体；所述的伞体3为以高温硫化硅橡胶为材质一体注射成型的整体。所述的绝缘管2的内衬层2a为环氧树脂胶与SF6分解物混合物的层面，绝缘管2为浸渍有环氧树脂的玻璃纤维纱绕制固化而成的空心管体，绝缘管2中的玻璃纤维纱为不间断玻璃纤维纱。伞体3的材质为高温硫化硅橡胶，其包括有以下部分组成：甲基乙烯基硅橡胶和白炭黑、氢氧化铝、硅油、硫化剂等，重量组份为：甲基乙烯基硅橡胶20-50％，白炭黑20～60％，氢氧化铝25～50％，硅油2～5％，硫化剂1％。
本发明的制造实例1：
伞体3的材质为高温硫化硅橡胶，重量组份：甲基乙烯基硅橡胶25％，白炭黑35％，氢氧化铝35％，硅油4％，硫化剂1％。
制造的步骤：
①在待缠绕的绝缘管2的模芯上，根据模拟轨迹的轴线两端固定上销钉；
②在待缠绕的绝缘管2的模芯上均匀涂覆上环氧树脂胶与SF6分解物的混合物，形成内衬层2a；
③在步骤②基础上，通过恒定张力的控制机构将浸渍好环氧树脂胶的玻璃纤维纱均匀缠绕在模芯上，形成空心管体，至预先设定的厚度；
④将步骤③制成的空心管进行高温固化；
⑤将步骤④制成的空心管进行机加工，制成绝缘管2；
⑥将步骤⑤制成的绝缘管2外壁均匀涂刷偶联剂；
⑦将步骤⑥的绝缘管2套装在芯模上；
⑧将步骤⑦的绝缘管2连同芯模放置于橡胶注射机模腔中，合上模具；
⑨橡胶注射机施加一定的压力，锁定模具，锁模压力为500～3000t，本实例锁模压力为1000t，使模腔内形成真空状态，注射机注胶，胶料注射压力为120～180bar，本实例胶料注射压力为150bar，各个注射点均匀分布，保持绝缘管各点受压均匀，一次性形成的整个伞体粘固在绝缘管2的外围；
⑩硫化，温度为150～190℃，时间20～60分钟，本实例温度为175℃，时间40分钟；
(11)打开模具，取出绝缘子，进行修整；
(12)在绝缘管2的两端用交联剂粘结固定上端部连接件1a、1b，制成成品。
本发明的制造实例2：
伞体3的材质为高温硫化硅橡胶，重量组份：甲基乙烯基硅橡胶30％，白炭黑33％，氢氧化铝33％，硅油3％，硫化剂1％。
制造的步骤：
①在待缠绕的绝缘管2的模芯上，根据模拟轨迹的轴线两端固定上销钉；
②在待缠绕的绝缘管2的模芯上均匀涂覆上环氧树脂胶与SF6分解物的混合物，形成内衬层2a；
③在步骤②基础上，通过恒定张力的控制机构将浸渍好环氧树脂胶的玻璃纤维纱均匀缠绕在模芯上，形成空心管体，至预先设定的厚度；
④将步骤③制成的空心管进行高温固化；
⑤将步骤④制成的空心管进行机加工，制成绝缘管2；
⑥将步骤⑤制成的绝缘管2外壁均匀涂刷偶联剂；
⑦将步骤⑥的绝缘管2套装在芯模上；
⑧将步骤⑦的绝缘管2连同芯模放置于橡胶注射机模腔中，合上模具；
⑨橡胶注射机施加一定的压力，锁定模具，本实例锁模压力为1500t，使模腔内形成真空状态，注射机注胶，本实例胶料注射压力为160bar，各个注射点均匀分布，保持绝缘管各点受压均匀，一次性形成的整个伞体粘固在绝缘管2的外围；
⑩硫化，温度为150～190℃，时间20～60分钟，本实例温度为180℃，时间45分钟；
(11)打开模具，取出绝缘子，进行修整；
(12)在绝缘管2的两端用交联剂粘结固定上端部连接件1a、1b，制成成品。

Claims (9)

1.一种1100kV组合电器用空心复合绝缘子，包括端部连接件(1)、绝缘管(2)、伞体(3)，端部连接件(1)粘固在绝缘管(2)的两端，其特征在于：在绝缘管(2)的外部粘固有一整体结构的伞体(3)；所述的绝缘管(2)为设有内衬层(2a)的缠绕管体；所述的伞体(3)为以高温硫化硅橡胶为材质一体注射成型的整体。
2.根据权利要求1所述的1100kV组合电器用空心复合绝缘子，其特征在于：所述的绝缘管(2)的内衬层(2a)为环氧树脂胶与SF6分解物混合物的层面。
3.根据权利要求1所述的1100kV组合电器用空心复合绝缘子，其特征在于：所述的绝缘管(2)为浸渍有环氧树脂的玻璃纤维纱绕制固化而成的空心管体。
4.根据权利要求1或3所述的1100kV组合电器用空心复合绝缘子，其特征在于：所述的绝缘管(2)中的玻璃纤维纱为不间断玻璃纤维纱。
5.根据权利要求1所述的1100kV组合电器用空心复合绝缘子，其特征在于：所述的伞体(3)的材质为高温硫化硅橡胶，其包括有以下部分组成：甲基乙烯基硅橡胶和白炭黑、氢氧化铝、硅油、硫化剂等。
6.根据权利要求1所述的1100kV组合电器用空心复合绝缘子，其特征在于：所述的高温硫化硅橡胶的重量组份为：甲基乙烯基硅橡胶20-50％，白炭黑20～60％，氢氧化铝25～50％，硅油2～5％，硫化剂1％。
7.一种制造权利要求书1所述的1100kV组合电器用空心复合绝缘子的方法，包括以下步骤：
①在待缠绕的绝缘管(2)的模芯上，根据模拟轨迹的轴线两端固定上销钉；
②在待缠绕的绝缘管(2)的模芯上均匀涂覆上环氧树脂胶与SF6分解物的混合物；
③在步骤②基础上，将浸渍好环氧树脂胶的玻璃纤维纱缠绕在模芯上，形成空心管体，至预先设定的厚度；
④将步骤③制成的空心管进行高温固化；
⑤将步骤④制成的空心管进行机加工，制成绝缘管(2)；
⑥将步骤⑤制成的绝缘管(2)外壁均匀涂刷偶联剂；
⑦将步骤⑥的绝缘管(2)套装在芯模上；
⑧将步骤⑦的绝缘管(2)连同芯模放置于橡胶注射机模腔中，合上模具；
⑨橡胶注射机施加一定的压力，锁定模具，使模腔内形成真空状态，注射机注胶，一次性形成的整个伞体粘固在绝缘管(2)的外围；
⑩硫化，温度为150～190℃，时间20～60分钟；
(11)打开模具，取出绝缘子，进行修整；
(12)在绝缘管(2)的两端用交联剂粘结固定上端部连接件(1)，制成成品。
8.根据权利要求7所述的1100kV组合电器用空心复合绝缘子的方法，其特征在于：所述的制造方法的步骤③还包括保持玻璃纤维均匀缠绕和恒定张力的控制机构。
9.根据权利要求7所述的1100kV组合电器用空心复合绝缘子的方法，其特征在于：所述的制造方法的步骤⑨的锁模压力为500～3000t，胶料注射压力为120～180bar，各个注射点均匀分布，保持绝缘管各点受压均匀。
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