CN103077785B - 复合绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合绝缘子，其包括绝缘管、包覆在所述绝缘管外侧的护套、至少一个设置在所述护套外侧的伞裙以及至少一个设置在所述绝缘管末端的法兰，所述绝缘管具有中空腔体，所述腔体内填充有固体绝缘介质，其中，所述法兰上开设有与所述腔体连通的开孔，所述开孔内安装有用于密封的固定件，所述绝缘介质通过所述开孔注入所述腔体内。通过在法兰上设置开孔，从而可以方便地将固体绝缘介质注入绝缘管的腔体内，然后通过固定件固定安装在开孔内，实现密封。

Description

复合绝缘子

技术领域

本发明涉及一种高压输电用复合绝缘子，具体是一种内部填充有绝缘介质的复合绝缘子。

背景技术

目前高压隔离开关普遍使用的是纯瓷支柱绝缘子、实心支柱复合绝缘子、空心充气式支柱复合绝缘子和瓷芯支柱复合绝缘子。其中纯瓷支柱绝缘子重量重，运输安装不方便，而且在运行过程中容易发生根部断裂和污闪事故；实心支柱复合绝缘子采用玻璃纤维环氧树脂引拔棒作为其骨架支撑和内绝缘，由于玻璃纤维环氧树脂材料具有韧性，受力下的弹性变形较大，不能满足隔离开关设备的使用要求；空心充气式支柱复合绝缘子采用空心绝缘管做立柱，内部填充气体进行绝缘，由于气体填充物易出现泄漏，所以必须装监控装置以监测产品内部气体的变化，而且还存在一定的安全隐患；瓷芯复合支柱绝缘子其制造方法是将硅橡胶合成材料制作的伞裙粘接在瓷芯上，由于瓷芯未经精密机械加工制成，其表面微观上呈现的凹凸容易造成硅橡胶伞裙粘接不牢，产生气泡等现象，影响产品的电气性能及寿命。

考虑到绝缘子的上述缺陷，中国专利公告第03131607.7号，公开了一种高压输电用复合支柱绝缘子。它由法兰、芯棒、伞套组成，在芯棒的外部套装有数只伞套，所述的芯棒由绝缘套、填充物组成，绝缘套为环氧玻璃纤维缠绕制成的空心管。绝缘套内部的填充物为环氧树脂和石英砂或珍珠岩粉的固体绝缘介质。该复合支柱绝缘子在加工时，将固体绝缘介质注入绝缘套后，在绝缘套两端用粘结剂安装上法兰，从而实现密封。由于使用了固体绝缘介质，能够防止绝缘介质的泄漏，性能可靠。然而，这种复合支柱绝缘子直接将固体绝缘介质填充进绝缘套内，不易操作，在填充时容易造成绝缘介质的浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种便于加工的复合绝缘子。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术手段如下：一种复合绝缘子，包括绝缘管、包覆在所述绝缘管外侧的护套、至少一个设置在所述护套外侧的伞裙以及至少一个设置在所述绝缘管末端的法兰，所述绝缘管具有中空腔体，所述腔体内且内填充有固体绝缘介质，其中，所述法兰上开设有与所述腔体连通的开孔，所述开孔内安装有用于密封的固定件，所述绝缘介质通过所述开孔注入所述腔体内。

通过在法兰上设置开孔，从而可以方便地将固体绝缘介质注入绝缘管的腔体内，然后通过固定件固定安装在开孔内，实现密封。

优选地，所述固定件与所述开孔之间形成第一间隙，所述第一间隙内填充有密封物质。通过进一步地设置密封物质，能够防止外界水汽进入绝缘管内部，提高产品的使用寿命。

优选地，所述密封物质为硅橡胶。

优选地，所述硅橡胶为室温硫化硅橡胶。

优选地，所述固定件整体安装入所述开孔内，所述密封物质完全覆盖所述固定件的顶端，将所述固定件与外界大气隔离开。

优选地，所述固定件靠近所述腔体的一端与所述开孔之间形成第二间隙，所述第二间隙内填充有胶粘剂。通过设置胶粘剂，实现对法兰的二次密封。对法兰的双重密封，大大地提高复合绝缘子的密封性能。

优选地，所述固定件上加工有螺纹，所述胶粘剂在所述固定件安装之前涂覆在所述螺纹上。

优选地，所述胶粘剂为环氧胶。

优选地，所述开孔和所述固定件均为台阶状，所述固定件在纵向上包括头部和自所述头部延伸且尺寸较小的杆部，所述头部与所述杆部之间在横向上形成第一台阶部；所述开孔在纵向上包括与所述固定件的头部和杆部分别配合的外孔和内孔，所述外孔和所述内孔之间在横向上形成与所述第一台阶部对应的第二台阶部。

优选地，所述固定件的头部和所述开孔的外孔之间在横向上形成第一间隙，所述第一间隙内填充有密封物质，所述杆部上套设有密封圈，所述密封圈被夹设在所述第一台阶部和所述第二台阶部在纵向上形成的第二间隙内。

优选地，所述密封物质为室温硫化硅橡胶。

附图说明

本发明的结构和操作方式以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的附图标记标识相同的元件：

图1是根据本发明第一实施方式的复合绝缘子的剖视图，其中，法兰的开孔内未安装固定件；

图2是图1所示复合支柱绝缘子的法兰和固定件的分解示意图；

图3是图2所示固定件安装在法兰上后的局部剖视图；

图4是根据本发明第二实施方式的复合支柱绝缘子的法兰和固定件的分解示意图；

图5是图4所示固定件安装在法兰上后的局部剖视图；

图6是根据本发明第三实施方式的复合支柱绝缘子的法兰和固定件的分解示意图；

图7是图6所示固定件安装在法兰上后的局部剖视图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本发明的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

如图1至图3所示，为本发明第一实施方式的复合支柱绝缘子100，应用于隔离开关。其包括纵向设置的绝缘管10、包覆在绝缘管10外侧的护套11、若干设置在护套11外侧的伞裙12以及设置在绝缘管10两端的法兰13。绝缘管10具有中空腔体101，腔体101内且内填充有固体绝缘介质14。

本实施方式中，绝缘管10是以浸渍环氧树脂胶的玻璃纤维纱缠绕固化成型。应当理解的是，上述绝缘管10也可以用乙烯基材料或聚氨酯材料缠绕管代替。

本实施方式中，护套11和伞裙12是以高温硫化硅橡胶为材质整体真空注射成型，然后粘附在绝缘管10的外侧。可以理解的是，护套11和伞裙12也可以分体成型，两者的材料也可以选择室温硫化硅橡胶或液态硅橡胶。

本实施方式中，固体绝缘介质14是聚氨酯材料的泡沫。可以理解的是，固体绝缘介质14也可以是石英砂与环氧树脂的混合物，或者为膨胀珍珠岩粉与环氧树脂的混合物。

如图1和图2所示，本实施方式中，复合支柱绝缘子100的两端分别具有一个法兰13，两法兰13的结构相同。法兰13包括基座131、连接在基座131上的圆套132，以及设置在基座和圆套132之间的加强筋133。其中，基座131大致呈圆盘状，圆套132自基座131的中部垂直延伸，在基座131的外周缘上还开设有数个沿圆周均布的安装孔134。绝缘管10的两端分别嵌入对应法兰13的圆套132内，并相互粘接。可以理解的是，法兰13也可以至少设置为一个，法兰13上也可以不设置加强筋133。

如图2和图3所示，法兰13上开设有与绝缘管10的腔体101连通的开孔15，并在开孔15内安装有用于密封的固定件16。绝缘介质14通过开孔15注入绝缘管10的腔体101内。通过在法兰13上设置开孔15，从而可以方便地将绝缘介质14注入绝缘管10的腔体内，然后通过固定件16固定安装在开孔15内，实现密封。

固定件16呈台阶柱状，其在纵向上包括头部161和自头部161延伸且尺寸较小的杆部162，头部161与杆部162之间在横向上形成第一台阶部163。开孔15在纵向上包括与固定件16的头部161和杆部162分别配合的外孔151和内孔152，外孔151和内孔152之间在横向上形成与固定件16的第一台阶部163对应的第二台阶部153。其中，固定件16的头部161和杆部162的径向尺寸均分别小于开孔15的外孔151和内孔152之间的径向尺寸。

固定件16安装入开孔15内后，第一台阶部163抵接到第二台阶部153上，头部161与外孔151之间在横向上形成第一间隙17，杆部162与内孔152之间在横向上形成第二间隙18。为了使固定件16与开孔15形成良好的密封，在第一间隙17内填充有密封物质171，在第二间隙18内填充有胶粘剂181。通过在第一间隙17内设置密封物质171，能够有效防止复合支柱绝缘子100在运行时，外界水汽进入绝缘管10内部，提高产品的使用寿命。通过在第二间隙18内设置胶粘剂181，实现对法兰13的二次密封。对法兰13的开孔15进行双重密封，大大地提高复合支柱绝缘子100的密封性能。

本实施方式中，上述密封物质171为硅橡胶，优选为室温硫化硅橡胶；上述胶粘剂181为环氧胶。可以理解的是，密封物质171也可以选用其他材质，如高温硫化硅橡胶、液态硅橡胶、含氟硅橡胶等；胶粘剂181也可以选用环氧胶同种性质的其他材质代替。

复合支柱绝缘子100在加工时，其密封方法如下：

①首先将加工有与腔体101连通的开孔15的法兰13安装在绝缘管10末端；

②然后通过开孔15将绝缘介质14注入绝缘管10的腔体101内；

③最后通过固定件16安装入开孔15内，密封开孔15。

在上述步骤③中，首先在开孔15中倒入胶粘剂181，固定件16拧入后，胶粘剂181填补固定件16与腔体101内的绝缘介质14之间的间隙，且溢满于固定件16的杆部162与开孔15的内孔152之间形成的第二间隙18，胶粘剂181固化后起到密封作用。

具体地，本实施方式中，固定件16为螺栓，其外表面设有外螺纹，开孔15对应固定件16的外螺纹形成有内螺纹；上述胶粘剂181为环氧胶，其倒入开孔15的量达到高于法兰孔螺纹三～四牙即可，固定件16拧入开孔15后，胶粘剂181充满上述内螺纹和外螺纹之间的间隙。

在上述步骤③中，固定件16拧入开孔15且填充胶粘剂181后，固定件16的头部161与开孔15的外孔151之间还形成有第一间隙17。紧接着，在第一间隙17内填入密封物质171，密封物质171固化后与胶粘剂181就起到双重密封的作用。

需要指出，本发明的复合支柱绝缘子并不限于本实施方式中的具体结构。法兰的开孔可以仅通过固定件安装密封，也可以在固定件安装后设置密封物质，也可以同时设置密封物质和胶粘剂。固定件和开孔的形状也不限于台阶状，也可以仅设置成柱状，圆柱或者棱柱都可以。固定件与开孔在填充密封物质之前，也可以先在固定件与开孔之间设置密封圈，同样实现双重密封的作用。

下面结合图4和图5，简单说明本发明复合支柱绝缘子的第二实施方式。本实施方式中，法兰23的结构与实施方式一中的法兰13的结构相似，不同之处在于法兰23上的开孔25为圆柱状。相应地，本实施方式中的固定件26同样为径向尺寸小于开孔25的圆柱状。

固定件26的高度小于开孔25的高度，固定件26安装入开孔25之后，固定件26的顶端陷入开孔25内。固定件26的顶端与开孔25之间形成第一间隙27，固定件26的另一端与开孔25之间形成第二间隙28。

与第一实施方式相同，在上述第一间隙27内填充密封物质271，在上述第二间隙28内填充胶粘剂281。具体加工时，首先将胶粘剂281填充并密封固定件26与开孔25之间的第二间隙28，然后填充密封物质217并完全覆盖固定件26的顶端，最终将固定件26与外界大气隔离开，实现对开孔25的双重密封。

一并参考图6和图7，简单说明本发明复合支柱绝缘子的第三实施方式。本实施方式中，法兰33上设有开孔35，固定件36安装在开孔35内。与第一实施方式相同，固定件36和开孔35均为台阶状，固定件36包括头部361、杆部362和第一台阶部363，开孔35在对应的设置有外孔351、内孔352和第二台阶部353。

不同之处在于，固定件36的杆部362与开孔35的内孔352为紧配合，固定件36仅在其头部361与开孔35的外孔351之间形成第一间隙37。并且在安装固定件36之前，在其杆部362上套设有密封圈38。固定件36安装后，密封圈38被夹设在第一台阶部363与第二台阶部353之间；最后在第一间隙37内填充密封物质371并固化，从而形成对开孔35的双重密封。

需要指出，上述实施方式中的密封圈38的具体材质不限，可以选择三元乙丙、硅橡胶、氟橡胶等材质。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种复合绝缘子，包括绝缘管、包覆在所述绝缘管外侧的护套、至少一个设置在所述护套外侧的伞裙以及至少一个设置在所述绝缘管末端的法兰，所述绝缘管具有中空腔体，所述腔体内填充有固体绝缘介质，其特征在于：所述法兰上开设有与所述腔体连通的开孔，所述开孔内安装有用于密封的固定件，所述绝缘介质通过所述开孔注入所述腔体内，所述固定件与所述开孔之间形成第一间隙，所述第一间隙内填充有密封物质。

2.如权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于：所述密封物质为硅橡胶。

3.如权利要求2所述的复合绝缘子，其特征在于：所述硅橡胶为室温硫化硅橡胶。

4.如权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于：所述固定件整体安装入所述开孔内，所述密封物质完全覆盖所述固定件的顶端，将所述固定件与外界大气隔离开。

5.如权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于：所述固定件靠近所述腔体的一端与所述开孔之间形成第二间隙，所述第二间隙内填充有胶粘剂。

6.如权利要求5所述的复合绝缘子，其特征在于：所述固定件上加工有螺纹，所述胶粘剂在所述固定件安装之前涂覆在所述螺纹上。

7.如权利要求5所述的复合绝缘子，其特征在于：所述胶粘剂为环氧胶。

8.如权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于：所述开孔和所述固定件均为台阶状，所述固定件在纵向上包括头部和自所述头部延伸且尺寸较小的杆部，所述头部与所述杆部之间在横向上形成第一台阶部；所述开孔在纵向上包括与所述固定件的头部和杆部分别配合的外孔和内孔，所述外孔和所述内孔之间在横向上形成与所述第一台阶部对应的第二台阶部。

9.如权利要求8所述的复合绝缘子，其特征在于：所述固定件的头部和所述开孔的外孔之间在横向上形成第一间隙，所述第一间隙内填充有密封物质，所述杆部上套设有密封圈，所述密封圈被夹设在所述第一台阶部和所述第二台阶部在纵向上形成的第二间隙内。