CN105655068A - 一种复合绝缘子的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合绝缘子的制造方法，将内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件装配连接；将连接在一起的上述组件进行表面清洁处理；在清洁处理后的内绝缘件表面及与内绝缘件相临近的头部金属附件与尾部金属附件的局部外表面喷涂一层偶联剂，静置30-60？min，待偶联剂呈无湿状附着于内绝缘件表面，再刷涂一层偶联剂，静置1-4h；将刷涂偶联剂后的组件置入加热干燥装置内保温待用；将组件与复合硅橡胶置入预热后模具型腔内，在150-205℃温度条件下，硫化700-1800S后，打开模具型腔，取出复合绝缘子，常温冷却；将复合绝缘子电压端和绝缘端界面余料清理干净，用同型号常温硫化硅橡胶沿界面缝隙压缝注入，形成无间隙密封。本发明的复合绝缘子使用寿命长，故障率低。
Description
技术领域
本发明属于电力线路输变电使用的复合绝缘子，具体说是涉一种复合绝缘子的制造方法。
背景技术
已经成熟的复合绝缘子配方的物理机械性能和生产工艺已经基本满足复合绝缘子的技术要求。但在实际制造过程中，关键工艺控制稍有不严谨，即导致复合绝缘子电气性能的不稳定。据山东电力集团公司对一次停电事故的分析，足以说明复合绝缘子内部缺陷的存在，而在常规检验、试验中是难以发现的。该公司所辖的一条500KV交流电力线路上使用的是由德外进口的交流棒形复合悬式绝缘子，对其中两支故障绝缘子退网检查发现，故障点处复合护套有孔眼，并与内绝缘件粘接不牢固，在吸潮、积污、腐蚀、起痕多重作用下，致使复合护套快速劣化，内绝缘件断裂，导致全线停电，不得不将该线路绝缘子全部提前更换。另据国家绝缘子标准化技术委员会在修订GB/T19519-2004《标称电压高于1000V的交流架空线路用复合绝缘子—定义、试验方法及验收准则》前言中也做了以下提示“我国十多年的运行经验表明，绝缘子金属附件高压端界面密封的破坏，是导致绝缘子破坏的主要原因，应引起使用本标准各方的注意。”如何消除复合绝缘子的潜在缺陷，充分发挥利用复合绝缘子的优特点成为重要课题。再汇总各方面信息的基础上，本发明人进行了深入的研究，提出了本发明内容。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服目前复合绝缘子寿命前期运行正常，中后期出现质量隐患，导致停电事故，提前报废而提出的一种复合绝缘子制造方法。
为解决上述技术问题，本发明包括以下步骤：
A、将内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件装配连接；
B、将连接在一起的上述组件进行表面清洁处理；
C、在清洁处理后的内绝缘件表面及与内绝缘件相临近的头部金属附件与尾部金属附件的局部外表面喷涂一层偶联剂，静置30-60min，待偶联剂呈无湿状附着于内绝缘件表面，再刷涂一层偶联剂，静置1-4h；
D、将刷涂偶联剂后的组件置入温升至140±5℃的加热干燥装置内保温待用；
E、将上述组件与复合硅橡胶置入预热后模具型腔内，在150-205℃温度条件下，硫化700-1800S后，打开模具型腔，取出复合绝缘子，常温冷却；
F、将复合绝缘子电压端和绝缘端界面余料清理干净，用同型号常温硫化硅橡胶沿界面缝隙压缝注入，在所有端部界面形成无间隙密封。
所述A步骤中的内绝缘件为瓷件或玻璃件，所述的内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件通过水泥胶合剂固定连接在一起。
所述A步骤中的内绝缘件为芯棒，所述的内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件经外力压缩金属附件压装在一起。
所述B步骤中进行表面清洁处理，首先是用气或风流将界面结合部预留冷热缓冲缝隙内的胶合剂渣粒及内绝缘件表面浮尘吹拂干净，再将组件置入清洗剂内浸泡3-5min,在一定外力下进行清洗，清洁后组件在干燥清洁环境下自然晾干。
所述D步骤中保温时间为40-240min。
所述E步骤中硫化成型压力为0.4-1.2MN。
所述E步骤中复合绝缘子在复合成型过程中，模具经3-7次启闭，释放排气。
所述F步骤中所述端部界面形成无间隙密封为T型状搭接密封，密封层厚度大于复合护套厚度1-3mm。
本发明制造方法的优点效果是：1、将复合绝缘子内绝缘件在包封硫化硅橡胶前进行清洁处理，并对喷刷各一层偶联剂后的内绝缘件进行预热，同时达到排潮和激活偶联剂活性成分的双重作用。2、在复合绝缘子包封后成型前进行不少于3-7次的压缩气体排放，保证了复合伞套表面光滑致密，真正体现出硅橡胶憎水和憎水迁移的特点，提高了复合绝缘子的性能恢复和自洁能力，同时消除了内绝缘件与复合硅橡胶伞套间经常出现的孔眼和气泡，使得内绝缘件与复合伞套无间隙的牢固粘接，达到了粘接强度大于硅橡胶自身的抗撕裂强度，阻断了电弧沿内绝缘件与复合伞套间不规则捷径到达绝缘端金属附件的通道，防止了复合绝缘子的内部闪络，进而确保和提高了复合绝缘子的电气性能。3、通过对复合绝缘子端部界面的T形密封，阻塞了端部吸潮的通道，消除了潮气对复合绝缘子内部的胶合剂、偶联剂及内绝缘件的水解侵害，也降低了电压端吸潮、积污、放电的蚀损。经大于国家标准的温差90K的3次15min冷热温度循环试验，密封界面无脱落、裂纹和变形，与未经试验的产品密封界面比较毫无差异。极大地提高了复合绝缘子应有的电气性能和设计运行寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为本发明另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
图1所示为一种盘式复合绝缘子，该绝缘子是在内绝缘件6头部外表面及内腔中通过水泥胶合剂3固定粘接有头部金属附件4及尾部金属附件5。本实施例中，内绝缘件6为瓷件或玻璃件，整体呈盘状，头部金属附件4为铁帽，铁帽中设有锁紧销1，尾部金属附件5为钢脚，内绝缘件6的盘口处延伸出铁帽径向边缘，钢脚顶部与内绝缘件6顶部内壁之间设有垫片2，钢脚底部伸出内绝缘件6，水泥胶合剂3位于铁帽口沿以内及内绝缘件6下部口沿以上部位。在内绝缘件6的外表面设有复合护套7，该复合护套7径向顶面内侧与铁帽边缘相接并包覆铁帽内腔与内绝缘件6头部外表面之间的水泥胶合剂3，复合护套7径向底面内侧延伸至钢脚并包覆内绝缘件内腔与钢脚之间的水泥胶合剂3，该复合护套7为硅橡胶材料，成型后该复合护套7整体呈盘状或伞翼状。在复合护套7径向顶面内侧与铁帽边缘以及复合护套径向底面与钢脚之间的端部界面的界面缝隙处设有密封胶层8，该密封胶层8用同型号常温硫化硅橡胶沿界面缝隙压缝注入，密封胶层8与复合护套7成一体结构，在所有端部界面形成无间隙密封，并且端部界面形成的无间隙密封为T型状搭接密封。
制作该盘式复合绝缘子时，包括以下步骤：
A、将内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件装配连接，即将内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件通过水泥胶合剂固定连接在一起，连接后的组件经机械负荷和电气试验转入下流程，内绝缘件为瓷件或玻璃件。
B、将连接在一起的上述组件进行表面清洁处理，首先是用气或风流将界面结合部预留冷热缓冲缝隙内的胶合剂渣粒及内绝缘件表面浮尘吹拂干净，再将组件置入清洗剂内浸泡3-5min,在一定外力下进行清洗，如刷洗或搅动清洗，重点是将内绝缘件表面清洗，清洁后组件在干燥清洁环境下自然晾干。
C、在清洁处理后的内绝缘件表面及与内绝缘件相临近的头部金属附件与尾部金属附件的局部外表面喷涂一层偶联剂，即在内绝缘件表面、铁帽口沿处内外表面及钢脚水泥胶合剂以下的直杆段外表面喷涂一层偶联剂，静置30-60min，待偶联剂呈无湿状附着于内绝缘件表面，再刷涂一层偶联剂，静置1-4h。
D、将刷涂偶联剂后的组件置入温升至140±5℃的加热干燥装置内保温40-240min待用，该过程达到排潮和激活偶联剂活性成分的双重作用。
E、将上述组件与复合硅橡胶置入预热后模具型腔内，在150-205℃温度条件下，硫化成型压力为0.4-1.2MN，复合成型过程中，模具经3-7次启闭，释放排气，复合绝缘子进入包封硫化成型状态。硫化700-1800S后，打开模具型腔，取出复合绝缘子，常温冷却。实际操作时，先将硫化成型设备的温度预设至155-200±5℃，硫化时间预设至700-1800S，硫化成型压力预设至0.4-1.2MN,闭合上下加热板，开启加温装置，对复合绝缘子模具进行加温。待硫化成型设备达到预设温度，且保温达到30min以上,将组件与复合硅橡胶置入模具型腔内。在复合绝缘子包封后成型前进行不少于3-7次的压缩气体排放，保证了复合伞套表面光滑致密，真正体现出硅橡胶憎水和憎水迁移的特点，提高了复合绝缘子的性能恢复和自洁能力，同时消除了内绝缘件与复合硅橡胶伞套间经常出现的孔眼和气泡，使得内绝缘件与复合伞套无间隙的牢固粘接，达到了粘接强度大于硅橡胶自身的抗撕裂强度，阻断了电弧沿内绝缘件与复合伞套间不规则捷径到达绝缘端金属附件的通道，防止了复合绝缘子的内部闪络，进而确保和提高了复合绝缘子的电气性能。
F、将复合绝缘子电压端和绝缘端界面余料清理干净，用同型号常温硫化硅橡胶沿界面缝隙压缝注入，在所有端部界面形成无间隙密封，该端部界面形成无间隙密封优选采用T型状搭接密封，密封层厚度大于复合护套厚度1-3mm，由此制得盘式复合绝缘子。前述复合护套厚度及密封层厚度是指该处垂直于内绝缘件表面处的厚度（下同）。通过对复合绝缘子端部界面的T形密封，阻塞了端部吸潮的通道，消除了潮气对复合绝缘子内部的胶合剂、偶联剂及内绝缘件的水解侵害，也降低了电压端吸潮、积污、放电的蚀损。经大于国家标准的温差90K的3次15min冷热温度循环试验，密封界面无脱落、裂纹和变形，与未经试验的产品密封界面比较毫无差异。极大地提高了复合绝缘子应有的电气性能和设计运行寿命。
利用该方法制作的盘式复合绝缘子，通过对复合绝缘子内绝缘件及与内绝缘件相临近的头部金属附件与尾部金属附件的局部外表面的高度清洁处理，使得偶联剂的附着力增强，又加之采用喷刷相结合的涂敷方式，偶联剂能在内绝缘件表面形成完整的粘接膜层，进而提高了内绝缘件与复合硅橡胶全面粘接的强度。另外，复合绝缘子硫化成型前的气体排放，消除了复合护套内的气体，进而防止了孔眼的出现（因孔眼是气泡未贯通或破裂后形成的），对复合绝缘子外绝缘的加强起到了至关重要的作用。再就对复合绝缘子端部界面的密封进行了大的改进，由传统的密封圈有隙套封和涂抹密封膜层盖封改由压缝注胶放射延伸搭接，增加密封层厚度的密封方式，降低了因复合绝缘子端部界面破坏导致停电事故的概率，对于保证电网安全运行，提高供电和用电的经济效益，都产生了积极的效果。
图2所示为一种棒式复合绝缘子，该绝缘子是在内绝缘件6两端经外力压缩将头部金属附件4及尾部金属附件5压装在内绝缘件6两端部。本实施例中，内绝缘件6为芯棒，头部金属附件4为铁帽，铁帽中设有锁紧销1，尾部金属附件5为钢脚。即将头部金属附件4及尾部金属附件5用压接机压装在芯棒两端部。在内绝缘件6的外表面及与内绝缘件6两端相接的头部金属附件4及尾部金属附件5内端外表面设有复合护套7，即该复合护套7一端与铁帽内端相接并包覆铁帽内端头，复合护套7另一端与钢脚内端相接并包覆钢脚内端头，该复合护套7为硅橡胶材料，成型后该复合护套7整体呈串接的盘状或伞翼状。在复合护套7两端与铁帽及钢脚的端部界面处设有密封胶层8，该密封胶层8用同型号常温硫化硅橡胶沿界面缝隙压缝注入，密封胶层8与复合护套7成一体结构，在所有端部界面形成无间隙密封，并且端部界面形成的无间隙密封为T型状搭接密封。
制作该棒式复合绝缘子时，包括以下步骤：
A、将内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件装配连接，即将内绝缘件两端经外力压缩将头部金属附件及尾部金属附件压装在内绝缘件两端部，连接后的组件经机械负荷和电气试验转入下流程，内绝缘件为芯棒。
B、将连接在一起的上述组件进行表面清洁处理，首先是用气或风流将界面结合部预留冷热缓冲缝隙及内绝缘件表面浮尘吹拂干净，再将组件置入清洗剂内浸泡3-5min,在一定外力下进行清洗，如刷洗或搅动清洗，重点是将内绝缘件表面清洗，清洁后组件在干燥清洁环境下自然晾干。
C、在清洁处理后的内绝缘件表面及与内绝缘件两端相接的头部金属附件及尾部金属附件内端外表面喷涂一层偶联剂，即在内绝缘件表面、铁帽与内绝缘件相接的内端外表面及钢脚与内绝缘件相接的内端外表面喷涂一层偶联剂，静置30-60min，待偶联剂呈无湿状附着于内绝缘件表面，再刷涂一层偶联剂，静置1-4h。
D、将刷涂偶联剂后的组件置入温升至140±5℃的加热干燥装置内保温40-240min待用，该过程达到排潮和激活偶联剂活性成分的双重作用。
E、将上述组件与复合硅橡胶置入预热后模具型腔内，在150-205℃温度条件下，硫化成型压力为0.4-1.2MN，复合成型过程中，模具经3-7次启闭，释放排气，复合绝缘子进入包封硫化成型状态。硫化700-1800S后，打开模具型腔，取出复合绝缘子，常温冷却。实际操作时，先将硫化成型设备的温度预设至155-200±5℃，硫化时间预设至700-1800S，硫化成型压力预设至0.4-1.2MN,闭合上下加热板，开启加温装置，对复合绝缘子模具进行加温。待硫化成型设备达到预设温度，且保温达到30min以上,将组件与复合硅橡胶置入模具型腔内。在复合绝缘子包封后成型前进行不少于3-7次的压缩气体排放，保证了复合伞套表面光滑致密，真正体现出硅橡胶憎水和憎水迁移的特点，提高了复合绝缘子的性能恢复和自洁能力，同时消除了内绝缘件与复合硅橡胶伞套间经常出现的孔眼和气泡，使得内绝缘件与复合伞套无间隙的牢固粘接，达到了粘接强度大于硅橡胶自身的抗撕裂强度，阻断了电弧沿内绝缘件与复合伞套间不规则捷径到达绝缘端金属附件的通道，防止了复合绝缘子的内部闪络，进而确保和提高了复合绝缘子的电气性能。
F、将复合绝缘子电压端和绝缘端界面余料清理干净，用同型号常温硫化硅橡胶沿界面缝隙压缝注入，在所有端部界面形成无间隙密封，该端部界面形成无间隙密封优选采用T型状搭接密封，密封层厚度大于复合护套厚度1-3mm，由此制得棒式复合绝缘子。通过对复合绝缘子端部界面的T形密封，阻塞了端部吸潮的通道，消除了潮气对复合绝缘子内部的胶合剂、偶联剂及内绝缘件的水解侵害，也降低了电压端吸潮、积污、放电的蚀损。经大于国家标准的温差90K的3次15min冷热温度循环试验，密封界面无脱落、裂纹和变形，与未经试验的产品密封界面比较毫无差异。极大地提高了复合绝缘子应有的电气性能和设计运行寿命。
利用该方法制作的棒式复合绝缘子，通过对复合绝缘子内绝缘件及与内绝缘件两端相接的头部金属附件及尾部金属附件内端的局部外表面的高度清洁处理，使得偶联剂的附着力增强，又加之采用喷刷相结合的涂敷方式，偶联剂能在内绝缘件表面形成完整的粘接膜层，进而提高了内绝缘件与复合硅橡胶全面粘接的强度。另外，复合绝缘子硫化成型前的气体排放，消除了复合护套内的气体，进而防止了孔眼的出现（因孔眼是气泡未贯通或破裂后形成的），对复合绝缘子外绝缘的加强起到了至关重要的作用。再就对复合绝缘子端部界面的密封进行了大的改进，由传统的密封圈有隙套封和涂抹密封膜层盖封改由压缝注胶放射延伸搭接，增加密封层厚度的密封方式，降低了因复合绝缘子端部界面破坏导致停电事故的概率，对于保证电网安全运行，提高供电和用电的经济效益，都产生了积极的效果。
Claims (8)
1.一种复合绝缘子的制造方法，其特征是包括以下步骤：
A、将内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件装配连接；
B、将连接在一起的上述组件进行表面清洁处理；
C、在清洁处理后的内绝缘件表面及与内绝缘件相临近的头部金属附件与尾部金属附件的局部外表面喷涂一层偶联剂，静置30-60min，待偶联剂呈无湿状附着于内绝缘件表面，再刷涂一层偶联剂，静置1-4h；
D、将刷涂偶联剂后的组件置入温升至140±5℃的加热干燥装置内保温待用；
E、将上述组件与复合硅橡胶置入预热后模具型腔内，在150-205℃温度条件下，硫化700-1800S后，打开模具型腔，取出复合绝缘子，常温冷却；
F、将复合绝缘子电压端和绝缘端界面余料清理干净，用同型号常温硫化硅橡胶沿界面缝隙压缝注入，在所有端部界面形成无间隙密封。
2.根据权利要求1所述的复合绝缘子的制造方法，其特征是所述A步骤中的内绝缘件为瓷件或玻璃件，所述的内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件通过水泥胶合剂固定连接在一起。
3.根据权利要求1所述的复合绝缘子的制造方法，其特征是所述A步骤中的内绝缘件为芯棒，所述的内绝缘件与头部金属附件及尾部金属附件经外力压缩金属附件压装在一起。
4.根据权利要求1所述的复合绝缘子的制造方法，其特征是所述B步骤中进行表面清洁处理，首先是用气或风流将界面结合部预留冷热缓冲缝隙内的胶合剂渣粒及内绝缘件表面浮尘吹拂干净，再将组件置入清洗剂内浸泡3-5min,在一定外力下进行清洗，清洁后组件在干燥清洁环境下自然晾干。
5.根据权利要求1所述的复合绝缘子的制造方法，其特征是所述D步骤中保温时间为40-240min。
6.根据权利要求1所述的复合绝缘子的制造方法，其特征是所述E步骤中硫化成型压力为0.4-1.2MN。
7.根据权利要求1所述的复合绝缘子的制造方法，其特征是所述E步骤中复合绝缘子在复合成型过程中，模具经3-7次启闭，释放排气。
8.根据权利要求1所述的复合绝缘子的制造方法，其特征是所述F步骤中所述端部界面形成无间隙密封为T型状搭接密封，密封层厚度大于复合护套厚度1-3mm。
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