CN101650995A - 一种绝缘子芯棒及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绝缘子芯棒，它包括环氧树脂、玻璃纤维复合的中空棒体和若干个隔块，所述若干个隔块在中空棒体内垂直嵌入中空棒体中。隔块可以是全部为光盘形。也可以是靠近中空棒体二端的隔块是光盘形，其余隔块是光盘形、或光盘的二端面具有伞齿形状。制造步骤：a)隔块的制作：根据需制作的芯棒的要求制作隔块；b)基管的制作：用拉挤的方式制作基管；c)切断：将基管在需安装隔块的位置切断；d)固定：将隔块置于基管的切断位置，e)增厚：拉挤至外径与需制作的芯棒外径相等。由于若干个隔块嵌入中空棒体中，具有绝缘子芯棒具有隔块的结构简单的特点，同时也节省了连接性结构需消耗的材料；在制造方法方面工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及用于高压电输送设备中的绝缘子，更具体说是一种绝缘子芯棒及其制造方法，属电力器材技术领域。
背景技术
绝缘子是高压、超高压电力输送线路上的必用品，最早只有瓷和玻璃绝缘子，至二十世纪七十年代，高温硫化硅橡胶复合绝缘子首先在德国问世，与瓷、玻璃等传统绝缘子相比，具有重量轻、强度大、耐污闪能力强、维护和运输方便等优点。近年来，在我国复合线路柱式绝缘子也得到迅速的发展。
现有的支柱复合式绝缘子由上、下金属附件，芯棒及芯棒外的伞裙构成，芯棒一般有以下二种。一是采用环氧树脂玻璃纤维实心引拨棒，由于受到现有环氧树脂玻璃纤维工艺的限制，这种用实心芯棒生产的支柱复合式绝缘子很难能满足220kV以上电压等级隔离开关支柱的抗弯、抗扭要求，而且这种实心芯棒生产的支柱复合式绝缘子生产成本，运输、安装成本都比较高。另一种是空心芯棒，且在芯棒内填充六氟化硫气体，这种芯棒生产的支柱复合式绝缘子主要问题是：经常需要对芯棒内六氟化硫气体含量进行检测，导致了使用上的不便，并且六氟化硫气体对环境也造成一定的影响。
国家知识产权局2007年10月31日公开的“中空竹节式支柱复合绝缘子”(公开号：CN200969258)，文献公开的支柱复合绝缘子的芯棒由连接在一起的竹节元件及其外的环氧树脂玻璃纤维缠绕层构成，竹节元件连接后形成中空室，在中空室中抽真空或充入惰性气体，提高了绝缘子具有电气性能、抗弯曲强度和抗扭转强度。专利文献中还介绍了中空竹节式支柱复合绝缘子的芯棒制作：竹节元件的两端具有可衔接的接口，竹节元件接口涂粘胶剂后首尾相连，形成一个具有多个中空室的中空棒，中空棒置于缠绕机或卷制机上缠绕环氧树脂玻璃纤维丝或布，使其具有足够的机械强度，即完成中空竹节的芯棒制作。
上述这类芯棒虽然克服了传统绝缘子芯棒的一些不足，但是主要存在以下三方面的不足，一是隔块的结构复杂(为使名称上的统一，将竹节元件称之为隔块)，即隔块具有一个与芯棒轴向垂直的功能性结构，和一个与芯棒轴向平行的连接性结构，且连接性结构的两端需设置可衔接的接口；二是耗材大，连接性结构需消耗一定量的隔块材料；三是工艺复杂，连接性结构的两端可衔接的接口的制作、接口涂粘胶剂后首尾相连等工艺都增加了操作人员的工时。
发明内容
针对上述情况，本发明拟解决的问题是提供一种隔块结构简单、耗材省的绝缘子芯棒及其制造方法，且其工艺简单。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种绝缘子芯棒，它包括环氧树脂、玻璃纤维复合的中空棒体和若干个隔块，所述若干个隔块在中空棒体内、且与中空棒体的轴向垂直，所述隔块嵌入中空棒体中。
所述隔块可以是全部为光盘形。也可以是靠近中空棒体二端的隔块是光盘形，其余隔块是光盘形、或光盘的二端面具有伞齿形状。所述隔块的材料为三元乙苯橡胶或环氧树脂、玻璃纤维复合复合材料。
上述绝缘子芯棒的制造方法，它包括以下步骤：
a)隔块的制作：根据需制作的芯棒的要求，制作隔块；
b)基管的制作：采用拉挤的方式制作环氧树脂、玻璃纤维复合的基管，基管的内径与需制作的芯棒内径相等，基管内部的玻璃纤维为经向分布；
c)切断：将基管在需安装隔块的位置切断；
d)固定：将隔块置于基管的切断位置，然后采用固定装置将隔块与切断的基管固定，制成芯棒雏形；
e)增厚：用拉挤的方式一次或二次以上在芯棒雏形外侧粘覆环氧树脂、玻璃纤维复合材料，至外径与需制作的芯棒外径相等，拆除固定装置，完成复合式绝缘子芯棒的制作。
所述隔块的制作可采用相应模具在平板硫化机上压制而成；
所述固定装置包括二个挤压件和拉杆，所述二个挤压件分别在置有隔块的切断基管的二端，所述拉杆分别与二个挤压件固定，并且所述拉杆至少穿过一个挤压件，在穿过一个挤压件拉杆端部设有螺纹和与螺纹相匹配的螺母。挤压件的形状是长方体或圆形。
采用上述方案，本发明的绝缘子芯棒的圆筒状内壁设有若干个环状的突起结构，或环状与伞状环形混合的突起结构，所述突起结构的设置为：芯棒内壁垂直方向的爬电距离为芯棒高度的1.5-2.5倍，有效提高了芯棒内壁的爬电距离，且内突起结构的数量、宽度设置可根据生产和应用的需要设定。由于本发明的若干个隔块嵌入中空棒体中，因此与现有技术相比，绝缘子芯棒具有隔块的结构简单的特点，即省略了隔块上与芯棒轴向平行的连接性结构、以及连接性结构的两端需设置可衔接的接口；同时也节省了连接性结构需消耗的材料；在制造方法方面，其工艺合理、简单，省略了隔块连接性结构的两端可衔接的接口的制作、接口涂粘胶剂后首尾相连等工艺。
附图说明
图1是本发明绝缘子芯棒一个实施例的结构示意图；
图2是绝缘子芯棒另一个实施例的结构示意图；
图3是隔块与切断的基管固定时的结构示意图。
图中：1-中空棒体，2-隔块，3-挤压件，4-拉杆，5-螺母突。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的绝缘子芯棒，它包括环氧树脂、玻璃纤维复合的中空棒体1和若干个隔块2，所述若干个隔块2在中空棒体1内、且与中空棒体1的轴向垂直，隔块2的数量可根据绝缘子的具体要求而顶，在本发明中，均以八个隔块2为例。所述隔块的材料为三元乙苯橡胶或环氧树脂、玻璃纤维复合复合材料。上述结构与现有技术类似。
本发明的绝缘子芯棒的特点是所述隔块2嵌入中空棒体1中，所述隔块2的形状具体分二个实施例加以说明：
实施例一：参见图1，嵌入中空棒体1中的所有隔块2均为光盘形。
实施例二：参见图2，嵌入中空棒体1中的隔块2中，靠近中空棒体1二端的隔块2是光盘形，其余隔块2是光盘形、或是光盘的二端面具有伞齿形状。
上述绝缘子芯棒的制造方法，它包括以下步骤：
a)隔块的制作：根据需制作的芯棒的要求，制作隔块，隔块2可以均为光盘形，也可以靠近中空棒体1二端的隔块2是光盘形，其余隔块2是光盘形、或是光盘的二端面具有伞齿形状，隔块2的材料为三元乙苯橡胶，以增强隔块的硬度。所述隔块2的制作可采用相应模具在平板硫化机上压制而成。
b)基管的制作：采用拉挤的方式制作环氧树脂、玻璃纤维复合的基管，基管的内径与需制作的芯棒内径相等，基管内部的玻璃纤维为经向分布；
c)切断：将基管在需安装隔块的位置切断；
d)固定：将隔块置于基管的切断位置，然后采用固定装置将隔块与切断的基管固定，制成芯棒雏形。
参见图3，所述固定装置包括二个挤压件3和拉杆4，所述二个挤压件3分别在置有隔块2的切断基管的二端，所述挤压件3的形状是长方体或圆形，挤压件3主要是扣在置有隔块2的切断基管的二端处。这里需要强调的是所述挤压件3的尺寸大小不能超过基管的端面，所述拉杆4分别与二个挤压件3固定，并且所述拉杆4至少穿过一个挤压件3，在穿过一个挤压件3拉杆4端部设有螺纹和与螺纹相匹配的螺母5。这样通过拧紧螺母5，二个挤压件3压紧切断基管及隔块2。
e)增厚：用拉挤的方式一次或二次以上在芯棒雏形外侧粘覆环氧树脂、玻璃纤维复合材料，至外径与需制作的芯棒外径相等，拆除固定装置，完成复合式绝缘子芯棒的制作。
本发明中拉挤，可参考环氧芯棒拉挤工艺的相关文献，因此，在本发明的描述中予以省略。
Claims (8)
1、一种绝缘子芯棒，它包括环氧树脂、玻璃纤维复合的中空棒体(1)和若干个隔块(2)，所述若干个隔块(2)在中空棒体(1)内、且与中空棒体(1)的轴向垂直，其特征在于所述隔块(2)嵌入中空棒体(1)中。
2、根据权利要求1所述的绝缘子芯棒，其特征在于所述隔块(2)是光盘形。
3、根据权利要求1所述的绝缘子芯棒，其特征在于靠近中空棒体(1)二端的隔块(2)是光盘形，其余隔块(2)是光盘形、或光盘的二端面具有伞齿形状。
4、根据权利要求1所述的绝缘子芯棒，其特征在于所述隔块的材料为三元乙苯橡胶或环氧树脂、玻璃纤维复合复合材料；
5、根据权利要求1或2或3或4所述的绝缘子芯棒的制造方法，其特征在于它包括以下步骤：
a)隔块的制作：根据需制作的芯棒的要求，制作隔块；
b)基管的制作：采用拉挤的方式制作环氧树脂、玻璃纤维复合的基管，基管的内径与需制作的芯棒内径相等，基管内部的玻璃纤维为经向分布；
c)切断：将基管在需安装隔块的位置切断；
d)固定：将隔块置于基管的切断位置，然后采用固定装置将隔块与切断的基管固定，制成芯棒雏形；
e)增厚：用拉挤的方式一次或二次以上在芯棒雏形外侧粘覆环氧树脂、玻璃纤维复合材料，至外径与需制作的芯棒外径相等，拆除固定装置，完成复合式绝缘子芯棒的制作。
6、根据权利要求5所述的绝缘子芯棒的制造方法，其特征在于所述隔块的制作是采用相应模具在平板硫化机上压制而成
7、根据权利要求6所述的绝缘子芯棒的制造方法，其特征在于所述固定装置包括二个挤压件(3)和拉杆(4)，所述二个挤压件(3)分别在置有隔块的切断基管的二端，所述拉杆(4)分别与二个挤压件(3)固定，并且所述拉杆(4)至少穿过一个挤压件(3)，在穿过一个挤压件(3)拉杆(4)端部设有螺纹和与螺纹相匹配的螺母(5)。
8、根据权利要求7所述的复合式绝缘子芯棒的制造方法，其特征在于所述挤压件(3)的形状是长方体或圆形。
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