CN102214507A

CN102214507A - 一种复合空心绝缘子

Info

Publication number: CN102214507A
Application number: CN 201010162736
Authority: CN
Inventors: 马斌; 金双华; 裴静静
Original assignee: Nantong Shenma Electric Power Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Nantong Shenma Electric Power Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2011-10-12

Abstract

一种复合空心绝缘子，其包括一个绝缘筒，一个包覆于该绝缘筒外侧的护套，至少一个设置在所述护套外侧的伞裙，以及两个设置在所述绝缘筒两端的法兰。所述绝缘筒为一拉挤缠绕管，该拉挤缠绕管包括多根玻璃纤维纱，该多根玻璃纤维纱与所述绝缘管的轴线之间的锐角大于等于0度小于等于90度。该复合空心绝缘子的绝缘管采用拉挤缠绕管，该拉挤缠绕管既包括拉挤结构层，又包括缠绕层，使得拉挤结构层可以提供绝缘管所需的轴向力学强度，而缠绕层可以增加绝缘管的横向强度，可以减少工艺余量的大小，减少长度方向的切割，因而减少了材料的浪费。同时，可以减少绝缘管的壁厚，进而进一步减少了材料的浪费，降低了制造成本。

Description

一种复合空心绝缘子

技术领域

本发明涉及一种电力装备设备，特别是涉及一种电力行业高压电器用复合空心绝缘子。

背景技术

随着电力行业的发展，特别是特高压输变电的需要，对于复合空心绝缘子的需求越来越多。通常户外使用的高压空心绝缘子一般为瓷绝缘子，由于瓷绝缘子耐污闪能力差，质量差，易破碎，且需定期清理，给安装和使用带来了很多不便。为解决该问题，电力装备行业开发出了传统复合空心绝缘子。传统复合空心绝缘子包括一个绝缘管，一个包覆在该绝缘管外侧的护套，至少一个包覆在该护套外侧的伞裙，以及设置在所述绝缘管两端的法兰。在该传统的复合空心绝缘子的绝缘管采用纤维缠绕成型工艺。由上述工艺所制造的绝缘管毛坯需要进行再加工，即切除两端缠绕多余部分，以适合复合空心绝缘子的长度，并车削去除厚度多余部分。因此造成了材料浪费。另外，由于缠绕工艺的限制，沿绝缘管的轴向铺设即铺设与绝缘管轴向平行的纤维较为困难。从而造成缠绕管的轴向力学较差，进而需要通过较大壁厚来保证轴向力学性能。因此，传统复合空心绝缘子的绝缘管的较大壁厚造成了材料浪费。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可减少材料浪费，降低制造成本的复合空心绝缘子。

一种复合空心绝缘子，其包括一个绝缘筒，一个包覆于该绝缘筒外侧的护套，至少一个设置在所述护套外侧的伞裙，以及两个设置在所述绝缘筒两端的法兰。所述绝缘筒为一拉挤缠绕管，该拉挤缠绕管包括多根玻璃纤维纱，该多根玻璃纤维纱与所述绝缘管的轴线之间的锐角大于等于0度小于等于90度。

与现有技术相比，上述复合空心绝缘子的绝缘管采用拉挤缠绕管，该拉挤缠绕管既包括拉挤结构层，又包括缠绕层，使得拉挤结构层可以提供绝缘管所需的轴向力学强度，而缠绕层可以增加绝缘管的横向强度，保证了内压力和注射工艺的要求。而且该拉挤缠绕管由于以拉挤工艺为主，可以减少工艺余量的大小，减少长度方向的切割，因而减少了材料的浪费。同时，由于拉挤结构层的存在，使得存在与绝缘管轴向平行的纤维，保证了轴向力学性能，从而可以减少绝缘管的壁厚，进而进一步减少了材料的浪费，降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明提供的一种复合空心绝缘子的结构示意图。

图2为图1的复合空心绝缘子的法兰的结构示意图。

图3为图1的复合空心绝缘子弯的另一结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明作更进一步的说明，举一较佳实施例并配合附图详细说明如下：

请参阅图1、图2及图3，其为本发明所提供的一种复合空心绝缘子100的结构示意图。所述复合空心绝缘子100包括一个绝缘管10，一个包覆于该绝缘筒10外侧的护套11，至少一个设置在所述护套外侧的伞裙12，以及两个设置在所述绝缘筒10两端的法兰13。

所述绝缘管10为一空心结构的拉挤缠绕玻璃钢管，其由作为增强材料的玻璃纤维纱和基体材料复合而成。所述基体材料可以为环氧树脂，乙烯基酯树脂，或者是聚氨酯树脂。在本实施例中，所述基体材料为环氧树脂。在该拉挤缠绕环氧玻璃钢管的成型过程中，环氧树脂胶液会和玻璃纤维经过一系列物理化学变化，形成环氧树脂固化物。同时，该环氧树脂固化物在环氧树脂胶液与玻璃纤维之间形成结构和性能优越的界面层，该界面层把玻璃纤维与环氧树脂胶结合成一个整体，使得由该环氧树脂与玻璃纤维制成的绝缘管10具有良好的机械性能和电气性能。所述玻璃纤维可以为无碱不间断玻璃纱，且该玻璃纤维占绝缘管10总重量的70％～80％，在本实施例中，玻璃纤维占绝缘管10总重量的78％。

所述拉挤缠绕管的制造工艺是在拉挤工艺的固化成型之前的适当环节之间引入缠绕工艺，构成一个以拉挤工艺为主，配以缠绕工艺的复合材料成型系统。拉挤缠绕工艺过程可以简单地描述为粗纱——浸渍——预成型———缠绕——二次浸渍——成型——牵引——成品的制造过程。在拉挤过程中，所述玻璃纤维纱大致与该拉挤缠绕管的轴线平行。这里所说的“大致”是指，玻璃纤维纱整体上与拉挤缠绕管平行，而不是每一根都与拉挤缠绕管绝对平行，因为玻璃纤维纱很细且有很多根，在拉挤过程中不可能与拉挤缠绕管绝对平行，而且也没有必要使其绝对平行。当缠绕工序完成后，所述拉挤缠绕管中部分玻璃纤维纱便与该拉挤缠绕管的轴线有一个夹角，甚至是直角。该纤维缠绕可以加在浸渍制程以前，即先缠绕，后浸胶；也可以先浸胶，后缠绕。缠绕纤维经过二次浸胶，缠绕层可以在制品的最外层，也可以放在绝缘管10的内表面，或者夹在两层单向纤维中间。单向纤维先浸胶，后缠绕，缠绕纤维二次浸胶，缠绕层位于制品最外层。优选地，从拉挤-缠绕结构的性能分析考虑，把缠绕层配置在最外层是最合理的。

所述护套11及伞裙12都由高温硫化硅橡胶一体注射成型包覆在所述绝缘管10上，其中护套11设置在绝缘管10与伞裙12之间。当然可以想到的是，所述护套11也可以与伞裙12分别制成，然后再组合在一起。所述护套11包覆在整个绝缘管10上，并有部分护套11包覆在法兰13上。高温硫化硅橡胶是高分子量(分子量一般为40～80万)的聚有机硅氧烷(即生胶)加入补强填料和其它各种添加剂，采用有机过氧化物为硫化剂，并在高温下交链成的一种橡胶，该橡胶简称为硅橡胶。高温硫化硅橡胶的补强填料可以为白炭黑，它可使硫化胶的强度增加十倍。加入各种添加剂主要是降低胶的成本、改善胶料性能以及赋予硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。在本实施例中，所述高温硫化硅橡胶包括有以下部分组成：甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、氢氧化铝、硅油以及硫化剂等，且所述各组份所占的重量比为：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％。

所述伞裙12包括至少一个第一伞裙121，至少一个与第一伞裙121间隔设置的第二伞裙122，以及至少一个设置在第一伞裙121与第二伞裙122之间的第三伞裙123，且第三伞裙123也与第一伞裙121、第二伞裙122间隔设置。所述第一伞裙121、第二伞裙122以及第三伞裙123有不同的裙长，例如第一伞裙121的裙长大于第三伞裙123的裙长，第二伞裙122的裙长大于第三伞裙123的裙长且小于第一伞裙121的裙长。当然还可以想到的是，所述伞裙12不限于只包括所述的第一、第二、第三伞裙121、122、123，还可以包括更多个裙长大小不同的伞裙。并且，该第一、第二、第三伞裙121、122、123的排列方式也不限于上述的排列方式，可以有其它任意的排列方式。优选地，所述第二伞裙122的裙长L₂与第一伞裙121的裙长L₁的比例为60％L₁≤L₂≤90％L₁，所述第三伞裙123的裙长L₃与第二伞裙122的裙长L₂的比例为60％L₂≤L₃≤90％L₂。所述第一伞裙121的上表面的倾斜角α为5°≤α≤25°，下表面的倾斜角β为2°≤β≤6°，在本实施例中，第一伞裙121的上表面的倾斜角α为8°，下表面倾斜角β为5°。所述第二、三伞裙122、123的上下表面的倾斜角与第一伞裙121的倾斜角可以相同。将所述第一、第二、第三伞裙121、122、123的上下表面的倾斜角控制在一定范围，有利于提高各个伞裙的自洁性，并且第一、第二、第三伞裙121、122、123的裙长比例控制在一定的范围，有利于避免淋雨条件下相邻伞裙之间的桥络。可以理解的是，所述复合空心绝缘子100可以包括多个伞裙12，也可以仅有一个。当所述复合空心绝缘子100包括多个伞裙12时，该多个伞裙12可以一体成型，也可以分别成型，然后通过粘胶粘接在护套11的外侧。

所述法兰13包括两个，图1仅为图示方便，画出一个。可以想到的是，绝缘管10的另一端也设置有一个法兰13。所述法兰13由一个基座131、一个设置于基座131的一端且与基座131垂直相连的套管部132，以及至少一个连设在基座131与套管部之间的加强筋133。

所述基座131可以与套管部132一体成型，也可以通过焊接等方法将其固定连接在一起。所述基座131包括多个设置在该基座131上的固定孔134，该固定孔134用来将该复合空心绝缘子100通过螺栓(图未示)与其它装置，如避雷器，开关等连接在一起。

所述套管部132包括至少一个设置在该套管部132内壁上的注胶孔135，至少一个设置在套管部132内壁的环形固胶槽136和轴向固胶槽137，以及至少一个环绕设置于该套管部132外壁的楔形槽138。所述注胶孔135设置在套管部132的侧壁上，且与所述环形固胶槽136和轴向固胶槽137相连通，用于将胶注射入该环形固胶槽136和轴向固胶槽137。在本实施例中，环形固胶槽136和轴向固胶槽137各设计为4个。所述轴向固胶槽137与环形固胶槽136相贯通。

另外，本领域技术人员还可以本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims

1.一种复合空心绝缘子，其包括一个绝缘筒，一个包覆于该绝缘筒外侧的护套，至少一个设置在所述护套外侧的伞裙，以及两个设置在所述绝缘筒两端的法兰，其特征在于：所述绝缘筒为一拉挤缠绕管，该拉挤缠绕管包括多根玻璃纤维纱，该多根玻璃纤维纱与所述绝缘管的轴线之间的锐角大于等于0度小于等于90度。

2.如权利要求1所述的复合空心绝缘子，其特征在于：所述护套由高温硫化硅橡胶制成。

3.如权利要求1所述的复合空心绝缘子，其特征在于：所述伞裙由高温硫化硅橡胶制成。

4.如权利要求1所述的复合空心绝缘子，其特征在于：所述护套与伞裙一体成型。

5.如权利要求1所述的复合空心绝缘子，其特征在于：所述伞裙包括多个分伞裙，该多个分伞裙的直径不相等，该多个分伞裙通过粘胶粘合成所述伞裙。

6.如权利要求1所述的复合空心绝缘子，其特征在于：所述绝缘管为一环氧拉挤缠绕管，即该拉挤缠绕管的基体材料为环氧树脂。

7.如权利要求1所述的复合空心绝缘子，其特征在于：所述绝缘管包括一基体材料，该基体材料为乙烯基酯树脂。

8.如权利要求1所述的复合空心绝缘子，其特征在于：所述绝缘管包括一基体材料，该基体材料为聚氨酯树脂。

9.如权利要求1所述的复合空心绝缘子，其特征在于：所述玻璃纤维纱为无碱不间断玻璃纱。