CN104078170B - 高机电性能复合绝缘子制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高机电性能复合绝缘子制造方法，该方法包括金具的制作工序，芯棒制作工序，金具与芯棒装配工序，成型内护套工序，成型外伞裙护套及端部密封工序；其特征在于，在芯棒制作时，首先将芯棒的端部的形状加工成与金具的内孔结构相同，然后对芯棒端部进行打磨去除表皮脱模剂，再将打磨后的芯棒端部装配进金具内，控制金具内径与芯棒外径过盈配合，间隙为0.1mm。本发明该方法能提高复合绝缘子内绝缘芯棒与伞裙护套之间的界面结合质量，并改进创新了端部连接方式及控制方法，保证复合绝缘子机电性能长期稳定可靠。

Description

高机电性能复合绝缘子制造方法

技术领域

本发明涉及电力装备制造业领域，主要涉及复合绝缘子技术领域，具体为高机电性能的复合绝缘子制作工艺。

背景技术

目前，复合绝缘子外绝缘伞裙护套成型工艺主要有整体注射成型和挤包护套后伞裙套装两种，这些成型工艺决定和影响着内绝缘芯棒与伞裙护套之间的宏观界面结合质量。端部附件的连接主要采用压接式工艺，这种连接工艺决定和影响着内绝缘芯棒与端部金具之间的宏观界面结合质量。整体注射成型工艺是将装配端部金具的半成品放入模具中，通过橡胶注射机成型伞裙和护套及完成端部密封；挤包穿伞工艺是将芯棒通过挤包机，在芯棒外成型好护套，然后使用穿伞机，把已成型的伞裙粘接在护套上，最后完成端部金具的安装及端部密封。

由于上述两种成型工艺特点，以致各自存在相应的缺陷和弊端。整体成型工艺需要高温硫化硅橡胶在注射模具中交联硫化，因此其注射模具温度一般在150-200℃，另外混炼后的硅橡胶流动性很差，需要相应的注射压力才能在注射模具中流动，以充满整个模腔，因此其注射压力一般在100bar左右，但是由玻璃纤维填充环氧树脂制成的芯棒，在160℃左右会出现热氧化分解，随着时间的延续，分解会加剧；另外为防止注射过程带压流动的硅橡胶冲击芯棒，导致成型失效而在模具中采用伸出的钢芯定位，结合上述原因，整体注射工艺中则会出现，除模腔温度、压力分布不均，最关键是很难避免处于高温状态开始热氧化分解的芯棒，由于带压流动的硅橡胶冲击，使其在钢芯定位处承受超过负荷的压力而出现损伤。其次，由于取出的半成品已被硅橡胶完全包覆，这种潜在危害则难以剔除。挤包护套后伞裙套装工艺除具有整体注射成型工艺全部界面外还存在护套与伞裙特有的粘接界面，此界面布满整支产品且粘接层和电场同方向，是外绝缘的薄弱环节，极易造成外绝缘内界面受潮发生局部放电，致使绝缘子失效。另外，该工艺制作的产品端部芯棒、金具及护套的多重界面密封质量不高。因此该工艺的弊端在于更多的宏观界面和低质量的端部密封极易导致复合绝缘子在长期的高压运行中失效。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高机电性能复合绝缘子制造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高机电性能复合绝缘子制造方法，该方法包括金具的制作工序，芯棒制作工序，金具与芯棒装配工序，成型内护套工序，成型外伞裙护套及端部密封工序；其特征在于，在芯棒制作时，首先将芯棒的端部的形状加工成与金具的内孔结构相同，然后对芯棒端部进行打磨去除表皮脱模剂，再将打磨后的芯棒端部装配进金具内，控制金具内径与芯棒外径过盈配合，间隙为0.1mm。

进一步地，在注射成型过程中，，采用同轴多向压接工艺，采用分次分段压接方式，成型伞裙护套前先预压接，成品成型后再主压接，主压接又使用分段方式，先压接靠近端部包胶位置，然后渐进，最后压接靠近金具连接位置；每次压接过程均根据不同产品要求采用压缩量控制，压力值校对，压接时间分析，并配备物理声学监控系统。

进一步地，在成型内护套工序中，先采用挤包机在表面光洁并涂覆偶联剂的芯棒表面成型厚度3mm±0.5mm的内护套，然后集中在压力和温度恒定的硫化设备中定时硫化。硫化时，硫化压力、温度、时间可根据护套配方的硫化体系合理设定。

进一步地，在成型内护套工序中，在内护套完全硫化后得到的半成品表面上均匀喷涂用质量浓度为99.9%的无水乙醇稀释的丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂。

进一步地，在成型外伞裙护套工序中，首先将喷涂硅烷偶联剂的半成品放入成型模腔内进行成型外伞裙护套，注射压力至150bar。

进一步地，在端部密封工序中，首先将端部芯棒、金具及外伞群护套的多重界面密封采用注射模具高温高压注射密封，再使用质量浓度为95%的无水乙醇清洗芯棒、金具及外伞群护套的多重界面，然后在芯棒表面喷涂用质量浓度为99.9%的无水乙醇稀释的丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂，再放入注射模腔内提高注射压力至200bar，完成端部密封。

本发明的优点是：本发明该方法能提高复合绝缘子内绝缘芯棒与伞裙护套之间的界面结合质量，并改进创新了端部连接方式及控制方法，保证复合绝缘子机电性能长期稳定可靠。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：一种高机电性能复合绝缘子制造方法，该方法包括金具的制作工序，芯棒制作工序，金具与芯棒装配工序，成型内护套工序，成型外伞裙护套及端部密封工序；其中在以下的工序中进行了改进，使得复合绝缘子具有高机电性能，具体如下：

在芯棒制作时，首先将芯棒的端部的形状加工成与金具的内孔结构相同，然后对芯棒端部进行打磨去除表皮脱模剂，再将打磨后的芯棒端部装配进金具内，控制金具内径与芯棒外径过盈配合，间隙为0.1mm。采用将芯棒端部装配进入金具内孔的结构重新加工，使芯棒端部外形与金具内孔结构相似，保证芯棒可以完全装配到位，减少金具内孔的剩余空气，确保端部连接的长期可靠性。

在注射成型过程中，采用同轴多向压接工艺，采用分次分段压接方式，成型伞裙护套前先预压接，成品成型后再主压接，主压接又使用分段方式，先压接靠近端部包胶位置，然后渐进，最后压接靠近金具连接位置；每次压接过程均根据不同产品要求采用压缩量控制，压力值校对，压接时间分析，并配备物理声学监控系统。

在成型内护套工序中，先采用挤包机在表面光洁并涂覆偶联剂的芯棒表面成型厚度3mm±0.5mm的内护套，然后集中在压力和温度恒定的硫化设备中定时硫化。硫化时，硫化压力、温度、时间可根据不同内护套配方的硫化体系合理设定。这样能保证优异的内绝缘芯棒与外绝缘护套之间的宏观界面质量。

在成型内护套工序中，在内护套完全硫化后得到的半成品表面上均匀喷涂用质量浓度为99.9%的无水乙醇稀释的丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂(无水乙醇与硅烷偶联剂的重量比是1:3)。这样能保证内护套材料与外伞裙护套材料致密结合。

在成型外伞裙护套工序中，首先将喷涂硅烷偶联剂的半成品放入成型模腔内进行成型外伞裙护套，注射压力至150bar。由于内护套硫化硅橡胶一般具有300℃左右的耐热温度，并且机械性能优异，因此整体注射工艺的温度、压力和定位装置不会对半成品造成任何损伤。因此将注射压力提高至150bar，能保证注射材料优异的流动性，完全填满整个模腔。

在端部密封工序中，首先将端部芯棒、金具及外伞裙护套的多重界面密封采用注射模具高温高压注射密封，再使用质量浓度为95%的无水乙醇清洗芯棒、金具及外伞裙护套的多重界面，然后在芯棒表面喷涂用质量浓度为99.9%的无水乙醇稀释的丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂(无水乙醇与硅烷偶联剂的重量比是1:3)，再放入注射模腔内提高注射压力至200bar，完成端部密封。

经检测，采用上述制造方法得到的高机电性能复合绝缘子的 宏观界面泄露电流小于0.5ma。

本发明按照上述实施例进行了说明应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高机电性能复合绝缘子制造方法，该方法包括金具的制作工序，芯棒制作工序，金具与芯棒装配工序，成型内护套工序，成型外伞裙护套及端部密封工序；其特征在于，芯棒制作工序中在芯棒制作时，首先将芯棒的端部的形状加工成与金具的内孔结构相同，然后对芯棒端部进行打磨去除表皮脱模剂；金具与芯棒装配工序中将打磨后的芯棒端部装配进金具内，控制金具内径与芯棒外径过盈配合，间隙小于0.1mm；

在成型内护套工序中，先采用挤包机在表面光洁并涂覆偶联剂的芯棒表面成型厚度3±0.5mm 的内护套，然后集中在压力和温度恒定的硫化设备中定时硫化，在内护套完全硫化后得到的半成品表面上均匀喷涂用质量浓度为99.9% 的无水乙醇稀释的丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂；

在成型外伞裙护套工序中，在注射成型过程中，采用同轴多向压接工艺，采用分次分段压接方式，成型外伞裙护套前先预压接，成品成型后再主压接，主压接又使用分段方式，先压接靠近端部内护套位置，然后渐进，最后压接靠近金具连接位置；每次压接过程均根据不同产品要求采用压缩量控制，压力值校对，压接时间分析，并配备物理声学监控系统；

在端部密封工序中，首先将芯棒端部、金具及外伞裙护套的多重界面采用注射模具高温高压注射密封，再使用质量浓度为95% 的无水乙醇清洗芯棒、金具及外伞裙护套的多重界面，然后在芯棒表面喷涂用质量浓度为99.9% 的无水乙醇稀释的丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂，再放入注射模腔内提高注射压力至200bar，完成端部密封。

2.根据权利要求1 所述的高机电性能复合绝缘子制造方法，其特征在于，硫化时，硫化压力、温度、时间可根据护套配方的硫化体系合理设定。