CN103180259A - 用含超级增塑剂的砂浆制造高压电隔离器的制造方法 - Google Patents

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Abstract

用含超级增塑剂的砂浆制造高压电隔离器的制造方法。高压电隔离器（1）的制造方法，高压电隔离器包括通过固结砂浆（5）固结至介电的隔离器零件（2）的至少一金属的隔离器零件（4，6），制造方法包括至少下列步骤：－将高铝水泥和砂至少跟水一起搅拌制备砂浆（5）；－组装介电件（2）与金属零件（4，6），砂浆（5）被置于介电件（2）与金属零件（4，6）之间；－振捣已组装在一起的介电件（2）与金属零件（4，6），用于使砂浆（5）分布在介电件与金属零件（2，4，6）之间。为制备砂浆（5），加入基于聚甲基丙烯酸脂的聚合物超级增塑剂类型的活性成分，以及进行振捣2秒钟至20秒钟之间的时间，优选4秒钟至15秒钟之间的时间。

Description

用含超级增塑剂的砂浆制造高压电隔离器的制造方法
技术领域
本发明涉及高压电隔离器的制造方法，所述高压电隔离器包括通过固结砂浆固结至介电的隔离器零件的至少一金属的隔离器零件，根据所述制造方法进行至少下述步骤：
用干混合物制备所述固结砂浆的制备步骤，干混合物至少包括高铝水泥和砂，所述干混合物至少跟水一起搅拌；
将所述介电的隔离器零件与所述金属的隔离器零件组装在一起的组装步骤，所述固结砂浆被置于所述介电的隔离器零件与所述金属的隔离器零件之间；
振捣所述介电的隔离器零件和金属的隔离器零件的振捣步骤，用于使所述固结砂浆分布在所述介电的隔离器零件与金属的隔离器零件之间。
背景技术
本发明涉及用于高压或极高压的电线或电站的各种类型的电隔离器，特别是包括一个或多个金属零件的隔离器，金属零件是例如罩和杆类型的或端部接头类型的，金属零件被固结在玻璃或陶瓷的介电件上。
本发明尤其涉及“罩和杆”类型的隔离器，所述隔离器包括插在形成裙部的介电件的头部上的金属罩和插在介电件的头部的下部中的金属杆。罩和杆类型的隔离器用于通过使第一隔离器的杆的自由端嵌入相邻隔离器的罩中而彼此联结，以便形成用于支承、锚固或张紧极高压或高压电线的隔离器链。
本发明还涉及高压或极高压电站的隔离器，所述隔离器包括用于锚固在地面上或用于支承仪器的金属端部接头，金属端部接头被固结在陶瓷介电体上，陶瓷介电体为配有翼部的圆柱形管状柱的形状。
这种隔离器可能遭受很严峻的机械和气候外部条件，从而需要用于固结隔离器的不同零件的砂浆具有高的机械强度以保证介电件与金属零件之间的良好固结，而不管外部条件如何。
首先，固结砂浆的机械强度取决于水泥——无论高铝水泥还是波特兰水泥（ciment Portland）的选择，和取决于砂浆的凝固条件，如凝固的温度和时间。这些参数被确定，机械强度则主要取决于砂浆中水/水泥的比例。通常，用于拌和砂浆的水被过量地加入以得到湿砂浆混合物的良好的和易度、或稠度。但是，这样的水量实际上超过了水泥水合过程所需要的水量，因此在砂浆的凝固和硬化过程结束时，用于拌和的水的一部分没有被水合过程所用并在砂浆中仍是自由的。这样的过量的水量在水蒸发时造成砂浆的孔隙度，孔隙度极大决定砂浆最终的机械强度，即越大的孔隙度导致越小的机械强度。因此，在制造这种隔离器时，使固结砂浆在预定的温度和湿度条件下全部凝固，预定的温度和湿度条件能够得到适合隔离器的坚固的固结砂浆。
通常已知，增塑剂类型的添加剂的加入能够改善水的湿润力，这能够使砂浆中水/水泥的比例减小一点并因此稍微增加砂浆的机械强度，但这些改善仍是有限的。
另外，固结砂浆在隔离器的介电件和/或金属零件中的分布根据固结砂浆的和易度变化很大。为了保证固结砂浆的良好分布，不使尤其气泡出现在例如零件壁上或固结砂浆内，通常在固结过程时，在砂浆硬化之前，使隔离器一旦组装好就经受振动。这些振动的大小和时间主要取决于固结砂浆的和易度。
公知的是，高机械强度的固结砂浆具有差的和易度，即其太粘稠，甚至是干的，难以布置以及在待组装零件上铺展不开。因此需要在硬化前使该高机械强度和差和易度的固结砂浆在至少40秒时间期间经受振动，以使该固结砂浆均匀分布，即该固结砂浆围绕待固结的零件布置。
使用和易度更高的固结砂浆能够限制振捣阶段的使用，但太易和的固结砂浆通常与其机械强度的大幅降低相关联，这通常不适合于高压电隔离器。
因此目前被迫在一方面高机械强度但具有低和易度的缺点的固结砂浆与另一方面高和易度但机械强度降低的砂浆之间选择。
为了尝试摆脱此矛盾，例如从专利文献FR2943169中已知一种固结砂浆制造方法，其中，在搅拌前，向水中加入基于包含羧酸基（desfonctions carboxyliques）和聚醚链（des
Figure BDA00003093120600031
polyéthers）的水溶性分散剂的葡萄糖水溶液。该葡萄糖水溶液能够减少加入砂浆的水量和因此提高砂浆的机械强度。但是，用此方法得到的固结砂浆需要延长施加振动并且机械强度的改善是有限的。
因此最终可看到，具有理想的稠度和机械特性的新的固结砂浆的设计仍是棘手的。
发明内容
本发明的目标是提出用具有与非常好的机械强度相结合的非常好的和易度的固结砂浆的高压电隔离器的新的制造方法，其同时易于实施。
为此，本发明的目标是高压电隔离器的制造方法，高压电隔离器包括通过固结砂浆固结至介电的隔离器零件的至少一金属的隔离器零件，根据所述制造方法进行至少下述步骤;
用干混合物制备所述固结砂浆的制备步骤，干混合物至少包括高铝水泥和砂，所述干混合物至少跟水一起搅拌；
将所述介电的隔离器零件与所述金属的隔离器零件组装在一起的组装步骤，所述固结砂浆被置于所述介电的隔离器零件与所述金属的隔离器零件之间；
振捣已组装在一起的所述介电的隔离器零件与金属的隔离器零件的振捣步骤，用于使所述固结砂浆分布在所述介电的隔离器零件与所述金属的隔离器零件之间，
其特征在于，为制备所述固结砂浆，加入基于聚甲基丙烯酸脂(ester d’acide polyglycolméthacrylique)的聚合物超级增塑剂类型的至少一活性成分；以及，进行所述振捣2秒钟至20秒钟之间的时间，优选4秒钟至15秒钟之间的时间。
通过使用这种超级增塑剂，意外得到硬化前呈摇溶性的固结砂浆，即在应力下或一旦翻动砂浆，砂浆液化，为此其具有非常好的和易度。固结砂浆足够快地分布到待固结的隔离器零件之间，并且发现振捣2秒钟至20秒钟之间、优选4秒钟至15秒钟之间的时间，就足以得到具有对于在高压线或极高压线上应用所需要的机械强度特征的电隔离器。缩短的振捣时间的贡献还在于大量提高隔离器的生产能力和速率，尤其是在自动运输线上。
根据本发明的方法有助于减少固结砂浆的表面或内部的裂纹、气泡或其它缺陷的出现，以及有助于强化固结砂浆的机械强度。
另外，所述方法能够大量降低固结砂浆中加入的水的比例，并因而将硬化后的固结砂浆的机械强度相对于传统固结砂浆提高了20％至25％。
根据本发明的高压电隔离器的制造方法可具有下列特点；
-所述振捣用300Hertz至450Hertz之间的振捣频率实施，优选用380Hertz至400Hertz之间的振捣频率实施；
-所述振捣由气动振捣器实施；
-当已组装在一起的所述介电的隔离器零件与所述金属的隔离器零件在输送器上移动期间，实施所述振捣；
-在所述制备步骤时，提供粉末形式的超级增塑剂类型的所述活性成分，粉末形式的超级增塑剂类型的所述活性成分融合入所述干混合物中；
-在所述制备步骤时，提供液体形式的超级增塑剂类型的所述活性成分，液体形式的超级增塑剂类型的所述活性成分与所述水混合；
-在所述制备步骤时，实施所述混合，以使得相对于单独的所述水泥的重量，砂的重量在15％至45％之间，优选在20％至25％之间，超级增塑剂类型的所述活性成分的重量在0．05％至1％之间，优选在0.1%至0.5％之间，以及水的重量在15％至25％之间，优选在16％至20％之间，优选在17％至19％之间；
-在所述制备步骤时，将所述干混合物搅拌1分钟至10分钟之间的时间，优选3分钟至5分钟之间的时间；
-在所述制备步骤时，将所述干混合物与所述水一起搅拌1分钟至10分钟之间的时间，优选3分钟至5分钟之间的时间；
-在所述振捣步骤之后，所述制造方法还包括在水池中进行硬化的硬化步骤，该硬化步骤在于，将所述固结砂浆在温度在45℃至80℃之间、优选在50℃至75℃之间、优选在65℃至75℃之间的水中进行硬化；
根据试验，用300Hertz至450Hertz之间的振捣频率，优选用380Hertz至400Hertz之间的振捣频率，固结砂浆在待固结的隔离器零件之间通过振捣的分布是优化的。
振捣可以用气动振捣器在固结用的固定台上实施。但已观察到的是，振捣还可以当由固结砂浆组装在一起的隔离器零件在输送器上移动期间至少部分地实施，输送器可以是链式输送器，运行时，其将固有的振动传递给被运输的隔离器零件，所述振动足以使摇溶性固结砂浆液化。这个的贡献在于提高了电隔离器的制造速率。
本发明延伸至根据本发明的方法制造的罩和杆类型的高压电隔离器，其中，介电的隔离器零件确定玻璃或陶瓷的裙部，以及金属的隔离器零件确定金属罩或金属杆，以及本发明延伸至这种电隔离器链，用于高压或极高压电线。
本发民还延伸至根据本发明的方法制造的电站的高压电隔离器，其中，介电的隔离器零件确定具有翼部的陶瓷管状体，以及金属的隔离器零件确定金属端部接头。
附图说明
现将参照表示本发明一非限制性实例的附图更详细地描述本发明。
图1示意性示出根据本发明的“罩和杆”类型的高压电隔离器。
图2示出根据本发明制造图1的隔离器的制造方法的流程图。
具体实施方式
图1上，示出根据本发明的方法制造的“罩和杆”类型的高压电隔离器1，所述隔离器包括介电的隔离器零件和金属的隔离器第一零件以及金属的隔离器第二零件，介电的隔离器零件确定例如玻璃或陶瓷制的介电件2，介电件确定周边裙部2A和空心的头部3，头部具有开槽的外表面3A和也开槽的内腔体3B，金属的隔离器第一零件确定罩4，金属的隔离器第二零件确定杆6，罩4和杆6固结在介电件2上。
如图1上可见的，罩4套在头部3上并用固结砂浆5固结在头部3的外表面3A上，杆6用与出现在罩4中的固结砂浆相似的固结砂浆5固结在介电件2的腔体3B中。以有利的方式，头部3的外表面3A和内腔体3B的各自的槽7A、7B能够使固结砂浆5在介电件2上更好地黏结。
如图1上可见，在罩4的顶部形成有凹空部8，凹空部具有与杆6的自由端6A互补的形状，用以允许隔离器1的杆6相互插接到另一隔离器1的罩4的凹空部8中，以便组成串联安装的隔离器1链（未示出）。
现将参照图2说明根据本发明的隔离器1的制造方法。
在制备步骤21，从这样准备固结砂浆5开始：首先手动地干混合高铝水泥、砂以及从基于聚甲基丙烯酸脂的阴离子聚合物中选择的为例如粉末或颗粒形式的固体状的超级增塑剂类型的增塑剂，以便得到干混合物。
然后，干混合物在优选标准的、例如按照标准NF EN196-1的搅拌器中被缓慢搅拌1分钟到10分钟的时间，优选3分钟到5分钟的时间，以得到完全均匀的干混合物。
在此干混合物中，相对于单独的所述干水泥的重量，砂的重量在15%至45%之间，优选在20%至25%之间，以及相对于单独的所述干水泥的重量，超级增塑剂的重量在0.05%至1%之间，优选在0.1%至0.5%之间。因此，干混合物中水泥的重量百分比在85％至55％之间，优选在75％至80％之间。
优选地，水泥在高铝水泥也称为矾土水泥中选择，高铝水泥含氧化铝的比率约在30％至75％之间。砂优选细纱，细纱的粒度受到控制并以在大约200微米至300微米之间的一值为中心。
然后，向完全均匀的干混合物中加入水，优选一次性地加入，以便保证干混合物的良好的可湿润性，相对于单独的干水泥的重量，水的重量在15％至25％之间，优选在16％至20％之间，优选在17％至19％之间。水的百分比能够根据固结砂浆5的需要的和易度在这些百分比中调整。
从而开始缓慢混合干混合物与水，直至干混合物完全润湿，然后将润湿的混合物猛烈地搅拌1分钟至10分钟之间的时间，优选3分钟至5分钟之间的时间，以便在搅拌器出口得到润湿的摇溶性固结砂浆5的糊体，即一翻动糊体，糊体就能够液化，这给予固结砂浆5以非常好的和易度以及其使用非常方便。
缓慢的和猛烈的搅拌意指如标准NF EN196-1的表2中所定义的搅拌。
作为变型，可以以如前面所述的百分比使用液体形式的超级增塑剂类型的增塑剂。在此情况下，液态的超级增塑剂首先将混合到水里，然后水与超级增塑剂合成的混合物将被加入到仅由水泥与砂组成的均匀的干混合物中，而干混合物与润湿混合物各自的搅拌将如前所述实现。更确切地说，首先手动地干混合高铝水泥和砂，然后干混合物在优选标准的搅拌器中缓慢搅拌1分钟到10分钟之间的时间，优选3分钟到5分钟之间的时间，以得到完全均匀的干混合物。然后，向完全均匀的干混合物中加入与前述的但为液态的超级增塑剂类型的增塑剂预先混合的水，所述增塑剂从基于聚甲基丙烯酸脂的阴离子聚合物中选择，优选一次性地加入预先混合的水，以保证干混合物的良好的可湿润性。干混合物与水和超级增塑剂一起被缓慢地搅拌，直至干混合物完全润湿，然后将润湿的混合物猛烈地搅拌1分钟至10分钟之间的时间，优选3分钟至5分钟之间的时间，以便如前所述在搅拌器出口得到润湿的摇溶性固结砂浆5的糊体。
然后，在分配步骤22，将固结砂浆5一方面分配到罩4中和另一方面分配到介电件2的头部3的内腔体3B中，由于固结砂浆5的非常好的和易度，这是容易的。
在组装步骤23，通过第一时间将杆6放置在介电件2的头部3的内腔体3B中，然后第二时间将介电件2的头部3放置在罩4中，组装好隔离器1。更确切地说，将杆6引入内腔体3B的砂浆5中，直至杆6抵靠到内腔体3B的底部，。
在振捣步骤24，隔离器1经受短暂振动2秒钟至20秒钟之间的时间，优选4秒钟至15秒钟之间的时间。这些短暂振动能够使摇溶性固结砂浆5流体化并有助于其均匀布置或均匀分布在罩4中和内腔体3B中，同时尤其减少固结砂浆5中气泡或缺陷的形成。
最后，在硬化步骤25，在称为“空调（de climatisation）”槽池中通过将隔离器1浸入水池中约40分钟至120分钟之间的时间，优选浸入热水，热水温度在45℃至80℃之间，优选在50℃至75℃之间和优选在65℃至75℃之间，固结砂浆5实现硬化。固结砂浆5被空调槽池硬化，然后使固结砂浆在大气温度下露天冷却。
当然，在固结砂浆5进行硬化之前，可以将隔离器1的组装步骤23的进程反过来，即在第一时间中将介电件2放置在罩4中，然后在第二时间中将杆6放置在介电件2中。
作为变型，在将固结砂浆5分配到隔离器中后，还可以在第一时间中仅把杆6组装到介电件2的头部3的内腔体3B中，然后仅对由介电件2和杆6组成的隔离器1的该部分进行如前所述的固结砂浆5的硬化。然后，在第二时间中，将介电件2的头部3组装到罩4中并对完整组装好的隔离器1进行如前所述的固结砂浆5的硬化。
还可以将该变型的隔离器1的组装顺序反过来：从将介电件2组装到罩4中并将介电件2与罩4组成的隔离器1的该部分的固结砂浆5硬化开始，然后，将杆6组装到介电件2中并将隔离器1的此另一部分的固结砂浆5硬化。
有利地，按照本发明的固结砂浆的使用能够在更加紧凑的固结车间里制造高压电隔离器1，生产能力和速率得到改善。另外，作用在高压电隔离器1上的力或应力更好地分布在介电件2上，这还提高了隔离器1的机械强度。因此，对于相同机械等级的高压电隔离器，可以实现比现有隔离器尺寸减小的高压电隔离器。
不言而喻，本发明不限于前面的对其实施方式之一所作的描述，可以对这些实施方式进行一些改变而不会超出本发明的范围。
特别地，还可以按照本发明的制造方法制造高压或极高压电站的隔离器，其包括用于锚固在地面上或用于支承仪器的金属端部接头，金属端部接头被固结在陶瓷或玻璃介电体上，陶瓷或玻璃介电体为配有翼部的优选圆柱形的管状柱的形状。

Claims (13)

1.高压电隔离器（1）的制造方法，高压电隔离器包括通过固结砂浆（5）固结至介电的隔离器零件（2）的至少一金属的隔离器零件（4，6），根据所述制造方法进行至少下列步骤：
-用干混合物制备所述固结砂浆（5）的制备步骤（21），干混合物至少包括高铝水泥和砂，所述干混合物至少跟水一起搅拌；
-将所述介电的隔离器零件（2）与所述金属的隔离器零件（4，6）组装在一起的组装步骤（23），所述固结砂浆（5）被置于所述介电的隔离器零件（2）与所述金属的隔离器零件（4，6）之间；
-振捣已组装在一起的所述介电的隔离器零件（2）与金属的隔离器零件（4，6）的振捣步骤（24），用于使所述固结砂浆（5）分布在所述介电的隔离器零件（2）与所述金属的隔离器零件（4，6）之间，
其特征在于，为制备（21）所述固结砂浆（5），加入基于聚甲基丙烯酸脂的聚合物超级增塑剂类型的至少一活性成分；以及，进行所述振捣（24）2秒钟至20秒钟之间的时间，优选4秒钟至15秒钟之间的时间。
2.根据权利要求1所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，所述振捣（24）用300Hertz至450Hertz之间的振捣频率实施，优选用380Hertz至400Hertz之间的振捣频率实施。
3.根据权利要求1所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，所述振捣（24）由气动振捣器实施。
4.根据权利要求1所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，当已组装在一起的所述介电的隔离器零件（2）与所述金属的隔离器零件（4，6）在输送器上移动期间，实施所述振捣（24）。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，在所述制备步骤（21）时，提供粉末形式的超级增塑剂类型的所述活性成分，粉末形式的超级增塑剂类型的所述活性成分融合入所述干混合物中。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，在所述制备步骤（21）时，提供液体形式的超级增塑剂类型的所述活性成分，液体形式的超级增塑剂类型的所述活性成分与所述水混合。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，在所述制备步骤（21）时，实施所述混合，以使得相对于单独的所述水泥的重量，砂的重量在15％至45％之间，优选在20％至25％之间，超级增塑剂类型的所述活性成分的重量在0.05%至1％之间，优选在0.1%至0.5％之间，以及水的重量在15％至25％之间，优选在16％至20％之间，优选在17％至19％之间。
8.根据权利要求1至7中至少一项所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，在所述制备步骤（21）时，将所述干混合物搅拌1分钟至10分钟之间的时间，优选3分钟至5分钟之间的时间。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，在所述制备步骤（21）时，将所述干混合物与所述水一起搅拌1分钟至10分钟之间的时间，优选3分钟至5分钟之间的时间。
10.根据权利要求1至9中至少一项所述的高压电隔离器（1）的制造方法，其特征在于，在所述振捣步骤（24）之后，所述制造方法还包括在水池中进行硬化的硬化步骤（25），该硬化步骤在于，将所述固结砂浆（5）在温度在45℃至80℃之间、优选在50℃至75℃之间、优选在65℃至75℃之间的水中进行硬化。
11.用根据权利要求1至10中至少一项所述的方法制造的罩和杆类型的高压电隔离器（1），其中，介电的隔离器零件（2）确定玻璃或陶瓷的裙部（2A），以及金属的隔离器零件（4，6）确定金属罩（4）或金属杆（6）。
12.用于高压或极高压电线的电隔离器（1）链，其包括多个根据权利要求11所述的高压电隔离器（1）。
13.用根据权利要求1至10中至少一项所述的方法制造的电站的高压电隔离器（1），其中，介电的隔离器零件（2）确定具有翼部的陶瓷管状体，以及金属的隔离器零件（4）确定金属端部接头。
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