CN102110503A - 一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺 - Google Patents

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一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺，包括：A.原料准备，制作钢芯、制作PRTV涂料包覆的环氧树脂圆板和环氧树脂圆管；B.组装，在钢芯一端安装端部固定装置，使环氧树脂圆板和环氧树脂圆管依次镶嵌套装于钢芯，压紧，在钢芯另一端安装端部固定装置；C.对组装完成后的环氧树脂圆板和环氧树脂圆管表面的接缝处补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料;D.对环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管表面均匀喷涂偶联剂；E.缠绕玻璃纤维定型；F.去除辅助装置，完成内伞裙的制作。本发明制备的空芯支柱复合绝缘子抗弯强度好、产品内绝缘泄露距离长、能够避免填充气体侵蚀等特点。

Description

一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺
技术领域
本发明涉及支柱复合绝缘子技术领域，特别是涉及一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺。
背景技术
在各种电气设备中，常使用到绝缘子。目前，国内特高压工程大量使用的支柱绝缘子有瓷支柱绝缘子、瓷芯支柱复合绝缘子以及支柱复合绝缘子三种。现有的支柱复合绝缘子基本是实芯结构，极少是空芯结构。空芯结构的内部填充SF6、 N2或其它绝缘气体。以环氧玻璃纤维缠绕筒为基材而制成的空芯复合绝缘子具有防爆性和抗破坏性强、抗震性好、体积小、重量轻、抗老化性良好、无须清扫、不用维护等特点。现有技术中的空芯复合绝缘子虽然具有上述优良的性能，但存在抗弯强度差、产品内绝缘泄露距离短的缺陷。
   因此，针对现有技术不足，提供一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺甚为必要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺。
本发明的目的通过以下技术措施实现。
一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺，其特征在于：包括下列步骤，
A 原料准备，具体包括：
A-1 制作壁厚10mm、直径149mm、长度3400mm的钢芯，所述钢芯的两端各设置直径22mm的通孔一个，再将所述钢芯的两端焊接直径149mm、厚度5mm的圆形钢板；
A-2 制作厚度4mm、外径331mm、内径149mm的环氧树脂圆板，在所述环氧树脂圆板外壁面加工深度1mm，宽5mm的装配槽，然后在真空环境下将所述环氧树脂圆板在纳米级加强型氟硅橡胶涂料中浸泡一小时或者一小时以上，再取出所述环氧树脂圆板在135摄氏温度下烘干，制成以纳米级加强型氟硅橡胶涂料完全包覆的环氧树脂圆板；
A-3制作厚度5mm、外径335mm、长度118mm的环氧树脂圆管，在真空环境下将所述环氧树脂圆管在纳米级加强型氟硅橡胶涂料中浸泡一小时或者一小时以上，再取出所述环氧树脂圆管在135摄氏温度下烘干，制成以纳米级加强型氟硅橡胶涂料完全包覆的环氧树脂圆管；
B 组装，具体是： 
在所述钢芯一端安装端部固定装置，将所述环氧树脂圆板套于所述钢芯外表面，然后将所述环氧树脂圆管嵌入所述环氧树脂圆板的装配槽，使所述环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管依次镶嵌套装于所述钢芯，完成套装后压紧，在所述钢芯另一端安装端部固定装置，完成内伞裙的组装；
C补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料，具体是：对组装完成后的环氧树脂圆板和环氧树脂圆管表面的接缝处补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料;
D  表面均匀喷涂偶联剂,具体是：对所述环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管表面均匀喷涂偶联剂，形成骨架；
E  缠绕玻璃纤维定型，具体是：用浸渍环氧树脂的玻璃纤维缠绕在所述骨架表面形成玻璃纤维缠绕筒；
F 去除辅助装置，完成内伞裙的制作，具体是：停放等待玻璃纤维缠绕筒完全固化定型后，去除所述钢芯两端的端部固定装置，并抽走钢芯，制成空芯支柱复合绝缘子内伞裙。
所述步骤D 表面均匀喷涂偶联剂,具体是：对所述环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管表面均匀喷涂硅烷偶联剂，形成骨架。
所述步骤F 去除辅助装置，完成内伞裙的制作，具体是：停放等待玻璃纤维缠绕筒完全固化定型后，在所述钢芯任意一个通孔中插入圆柱销子并与卷扬机可靠连接，去除钢芯两端的端部固定装置，然后用环氧玻璃纤维缠绕筒定位，使用卷扬机把钢芯抽出，则制成空芯支柱复合绝缘子内伞裙。
所述空芯支柱复合绝缘子内伞裙为等伞排列、伞间距120mm、伞伸出88mm、每米单位内绝缘泄漏距离为2500mm的空芯支柱复合绝缘子内伞裙。
本发明的一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺，其特征在于：包括下列步骤，A 原料准备，具体包括：A-1 制作壁厚10mm、直径149mm、长度3400mm的钢芯，所述钢芯的两端各设置直径22mm的通孔一个，再将所述钢芯的两端焊接直径149mm、厚度5mm的圆形钢板；A-2 制作厚度4mm、外径331mm、内径149mm的环氧树脂圆板，在所述环氧树脂圆板外壁面加工深度1mm，宽5mm的装配槽，然后在真空环境下将所述环氧树脂圆板在纳米级加强型氟硅橡胶涂料中浸泡一小时或者一小时以上，再取出所述环氧树脂圆板在135摄氏温度下烘干，制成以纳米级加强型氟硅橡胶涂料完全包覆的环氧树脂圆板；A-3制作厚度5mm、外径335mm、长度118mm的环氧树脂圆管，在真空环境下将所述环氧树脂圆管在纳米级加强型氟硅橡胶涂料中浸泡一小时或者一小时以上，再取出所述环氧树脂圆管在135摄氏温度下烘干，制成以纳米级加强型氟硅橡胶涂料完全包覆的环氧树脂圆管；B 组装，具体是：在所述钢芯一端安装端部固定装置，将所述环氧树脂圆板套于所述钢芯外表面，然后将所述环氧树脂圆管嵌入所述环氧树脂圆板的装配槽，使所述环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管依次镶嵌套装于所述钢芯，完成套装后压紧，在所述钢芯另一端安装端部固定装置，完成内伞裙的组装；C补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料，具体是：对组装完成后的环氧树脂圆板和环氧树脂圆管表面的接缝处补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料;D  表面均匀喷涂偶联剂,具体是：对所述环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管表面均匀喷涂偶联剂，形成骨架；E  缠绕玻璃纤维定型，具体是：用浸渍环氧树脂的玻璃纤维缠绕在所述骨架表面形成玻璃纤维缠绕筒；F 去除辅助装置，完成内伞裙的制作，具体是：停放等待玻璃纤维缠绕筒完全固化定型后，去除所述钢芯两端的端部固定装置，并抽走钢芯，制成空芯支柱复合绝缘子内伞裙。应用本工艺所制备的内伞裙的空芯支柱复合绝缘子具有抗弯强度好、产品内绝缘泄露距离长，且避免填充气体的侵蚀和密封失效等特点。
附图说明
结合附图对本发明作进一步的描述，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是的一种具有本发明制备的内伞裙的空芯支柱复合绝缘子的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图中的内伞裙部分示意图。
图3是本发明的一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺的组装步骤中的内伞裙的示意图。
图4是图3中A区的局部放大图。
图5是本发明的一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺的定型步骤的内伞裙的示意图。 
在图1、图2、图3、图4和图5中，包括：
环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100、    内伞裙200、    外伞裙300、
上法兰400、   下法兰500、   端部固定装置600、
钢芯 700  、    环氧树脂圆板210、  环氧树脂圆管220、
  装配槽211。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1。
一种具有本发明制备的内伞裙的空芯支柱复合绝缘子，如图1、图2所示，包括环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100、内伞裙200、外伞裙300、上法兰400、下法兰500。环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100为空心环氧树脂玻璃纤维缠绕筒，即用玻璃纤维浸渍环氧树脂缠绕而成，起内绝缘和承受机械弯、压、扭力的作用。上法兰400和下法兰500套装在环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100两端。上法兰400和下法兰500之间的环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100外壁上设置有外伞裙300，外伞裙300由高温硫化硅橡胶注射成型，呈大小伞交替排列，从而保持了环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100外部的绝缘性能。
环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100内设置有内伞裙200，内伞裙200是由多个环氧树脂圆板210和环氧树脂圆管220组成。环氧树脂圆板210和环氧树脂圆管220其外表面涂有硅橡胶层，采用内伞裙200结构的支柱复合绝缘子不仅增加了环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100的受力部分，提高了环氧树脂玻璃纤维缠绕筒100抗弯、压、扭力的机械强度，而且内伞裙200外表面涂有硅橡胶层，由于硅橡胶的憎水性能抑制绝缘子内表面的泄漏电流，表面电弧不易发展，以使该空芯支柱复合绝缘子内部保持足够高的污闪电压以及长期可靠的绝缘性能。
实施例2。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙200的制备工艺，包括下列步骤。
A 原料准备，具体包括：
A-1 制作壁厚10mm、直径149mm、长度3400mm的钢芯700一件，所述钢芯700的两端各设置直径22mm的通孔一个，再将所述钢芯700的两端焊接直径149mm、厚度5mm的圆形钢板。
A-2 制作厚度4mm、外径331mm、内径149mm的环氧树脂圆板210多块，在所述环氧树脂圆板210外壁面加工深度1mm，宽5mm的装配槽211，然后在真空环境下将所述环氧树脂圆板210在纳米级加强型氟硅橡胶（PRTV）涂料中浸泡一小时或者一小时以上，再取出所述环氧树脂圆板210在135摄氏温度下烘干，制成以纳米级加强型氟硅橡胶涂料完全包覆的环氧树脂圆板210。
A-3制作厚度5mm、外径335mm、长度118mm的环氧树脂圆管220多块，在真空环境下将所述环氧树脂圆管220在纳米级加强型氟硅橡胶涂料中浸泡一小时或者一小时以上，再取出所述环氧树脂圆管220在135摄氏温度下烘干，制成以纳米级加强型氟硅橡胶涂料完全包覆的环氧树脂圆管220。
B 组装，具体是： 在所述钢芯700一端安装端部固定装置600，将所述环氧树脂圆板210套于所述钢芯700外表面，然后将所述环氧树脂圆管220嵌入所述环氧树脂圆板210的装配槽211，使所述环氧树脂圆板210和所述环氧树脂圆管220依次镶嵌套装于所述钢芯700，完成套装后压紧，在所述钢芯700另一端安装端部固定装置600，完成内伞裙200的组装。
C补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料，具体是：对组装完成后的环氧树脂圆板210和环氧树脂圆管220表面的接缝处补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料。组装完成后，依次套装在一起的环氧树脂圆板210210和环氧树脂圆管220220之间有细微接缝，用纳米级加强型氟硅橡胶涂料进行表面接缝处理。在接缝处补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料消除细微接缝，使环氧树脂圆板210210和环氧树脂圆管220220可靠组装。
D  表面均匀喷涂偶联剂,具体是：对所述环氧树脂圆板210和所述环氧树脂圆管220表面均匀喷涂偶联剂，具体是喷涂硅烷偶联剂，形成骨架。确保与之后浸渍环氧树脂的玻璃纤维牢固可靠粘接，保证产品稳定可靠的内绝缘性能。
E  缠绕玻璃纤维定型，具体是：用浸渍环氧树脂的玻璃纤维缠绕在所述骨架表面形成玻璃纤维缠绕筒100。
F 去除辅助装置，完成内伞裙200的制作，停放等待玻璃纤维缠绕筒100完全固化定型后，去除所述钢芯700两端的端部固定装置600，并抽走钢芯700，制成空芯支柱复合绝缘子内伞裙200。具体是：停放等待玻璃纤维缠绕筒100完全固化定型后，在所述钢芯700任意一个通孔中插入圆柱销子并与卷扬机可靠连接，去除钢芯700两端的端部固定装置600，然后用环氧玻璃纤维缠绕筒100定位，使用卷扬机把钢芯700抽出，则制成空芯支柱复合绝缘子内伞裙200。空芯支柱复合绝缘子内伞裙200为等伞排列、伞间距120mm、伞伸出88mm、每米单位内绝缘泄漏距离为2500mm的空芯支柱复合绝缘子内伞裙200。
 应用本发明所制备的内伞裙的空芯支柱复合绝缘子，极大提高了产品的内绝缘泄露距离并在一定程度上提高了产品的抗弯强度，由于不需要填充气体，因此能够避免填充气体的侵蚀和密封失效。
应用本发明所制备的内伞裙的空芯支柱复合绝缘子，该绝缘子具有以下优良性能。
1、防爆性和抗破坏性强。由于空芯支柱复合绝缘子由非脆性材料制作，在内部加压或极端机械冲击下，不会引起设备爆炸，亦不会造成碎片飞逸伤害人身和设备。
2、抗震性好。由于空芯支柱复合绝缘子的材料坚韧，弹性好。各种模拟地震的测试表明，其能承受极大的弯曲负荷，在地震多发地区安全性能极高，无须加装减震装置。
3、体积小，重量轻。空芯支柱复合绝缘子的重量约为瓷或瓷芯的1/5或1/3，方便产品运输安装。
4、耐污性良好。由于硅橡胶良好的憎水性，使空芯支柱复合绝缘子在潮湿、污秽、细雨、雾淞天气或倾盆大雨时都具有可靠的防污闪能力，不会发生污闪或湿闪。
5、抗老化性良好。在受气候和电气影响的老化过程中，其憎水性能保持稳定，且硅胶抗老化性能卓越，加之材料特性（抗机械冲击力，防震）可保证空芯支柱复合绝缘子长期运行的可靠性。
6、免维护，无须清扫。由于硅橡胶具有憎水性的迁移性，故无须定期对绝缘子外部进行清扫，减少了运行维护工作量。
7、空芯内部设计制作内伞裙200后，极大提高产品的内绝缘泄漏距离并在一定程度上提高产品的抗弯强度。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺，其特征在于：包括下列步骤，
A 原料准备，具体包括：
A-1 制作壁厚10mm、直径149mm、长度3400mm的钢芯，所述钢芯的两端各设置直径22mm的通孔一个，再将所述钢芯的两端焊接直径149mm、厚度5mm的圆形钢板；
A-2 制作厚度4mm、外径331mm、内径149mm的环氧树脂圆板，在所述环氧树脂圆板外壁面加工深度1mm，宽5mm的装配槽，然后在真空环境下将所述环氧树脂圆板在纳米级加强型氟硅橡胶涂料中浸泡一小时或者一小时以上，再取出所述环氧树脂圆板在135摄氏温度下烘干，制成以纳米级加强型氟硅橡胶涂料完全包覆的环氧树脂圆板；
A-3制作厚度5mm、外径335mm、长度118mm的环氧树脂圆管，在真空环境下将所述环氧树脂圆管在纳米级加强型氟硅橡胶涂料中浸泡一小时或者一小时以上，再取出所述环氧树脂圆管在135摄氏温度下烘干，制成以纳米级加强型氟硅橡胶涂料完全包覆的环氧树脂圆管；
B 组装，具体是： 
在所述钢芯一端安装端部固定装置，将所述环氧树脂圆板套于所述钢芯外表面，然后将所述环氧树脂圆管嵌入所述环氧树脂圆板的装配槽，使所述环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管依次镶嵌套装于所述钢芯，完成套装后压紧，在所述钢芯另一端安装端部固定装置，完成内伞裙的组装；
C补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料，具体是：对组装完成后的环氧树脂圆板和环氧树脂圆管表面的接缝处补涂纳米级加强型氟硅橡胶涂料;
D  表面均匀喷涂偶联剂,具体是：对所述环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管表面均匀喷涂偶联剂，形成骨架；
E  缠绕玻璃纤维定型，具体是：用浸渍环氧树脂的玻璃纤维缠绕在所述骨架表面形成玻璃纤维缠绕筒；
F 去除辅助装置，完成内伞裙的制作，具体是：停放等待玻璃纤维缠绕筒完全固化定型后，去除所述钢芯两端的端部固定装置，并抽走钢芯，制成空芯支柱复合绝缘子内伞裙。
2.根据权利要求1所述的空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺，其特征在于，所述步骤D 表面均匀喷涂偶联剂,具体是：对所述环氧树脂圆板和所述环氧树脂圆管表面均匀喷涂硅烷偶联剂，形成骨架。
3. 根据权利要求2所述的空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺，其特征在于，所述步骤F 去除辅助装置，完成内伞裙的制作，具体是：停放等待玻璃纤维缠绕筒完全固化定型后，在所述钢芯任意一个通孔中插入圆柱销子并与卷扬机可靠连接，去除钢芯两端的端部固定装置，然后用环氧玻璃纤维缠绕筒定位，使用卷扬机把钢芯抽出，则制成空芯支柱复合绝缘子内伞裙。
4.根据权利要求3所述的空芯支柱复合绝缘子内伞裙的制备工艺，其特征在于，所述空芯支柱复合绝缘子内伞裙为等伞排列、伞间距120mm、伞伸出88mm、每米单位内绝缘泄漏距离为2500mm的空芯支柱复合绝缘子内伞裙。
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