CN105810378A - 一种避雷器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种避雷器及其制造方法，避雷器包括绝缘外壳及收容在绝缘外壳中的芯体，芯体包括绝缘层、上电极、下电极及氧化锌电阻，上电极、下电极及氧化锌电阻被绝缘层固封形成芯体，绝缘层包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂95‑100份、固化剂27‑30份、增柔剂0.3‑1.5份；绝缘外壳为标准电绝缘硅胶，经高温高压模压在芯体的外部。本发明所采用绝缘层固封上电极、下电极及氧化锌电阻的结构特点，配合绝缘层的特性，可以提高避雷器抵抗机械应力的性能，绝缘外壳能够有效提高避雷器的绝缘性能，耐酸碱性、耐湿热性、耐臭氧、耐紫外线性。

Description

一种避雷器及其制造方法
技术领域
本发明涉及避雷器技术领域，具体涉及一种具有绝缘支撑与防雷保护作用的避雷器及其制造方法。
背景技术
发展能源、低碳经济和节能减排已成为世界各国实现社会可持续发展和迈向生态文明的必由之路。电力工业作为战略性朝阳产业，人类的发展也越来越离不开电能，所以，电能输送的安全性、经济性也越来重要了。然而，近年来随着全球气候变化，各种极端气候条件下对电能输送带来不利影响，其中频繁的雷电活动对电力网络的危害很大。因此，大家都在寻求一种不增加过多的投入又能抑制频繁活动的雷电对电力系统破坏的设备。
防雷保护是电力系统中必不可缺的保护设备，现有技术所使用的避雷器多数功能单一，仅仅起到防雷作用，而且体积较大，给电力用户的安装带来很大的局限性；另外现有技术所采用的避雷器一直沿用的是将电阻片放置于中空的环氧树脂管中，工序较多、加工工艺复杂，生产出来的避雷器抗弯、抗剪切能力差，因此更是无法替代固定诸如铜排母线、架空导线的绝缘子的作用；尤其重要的一点：用环氧树脂管制作的避雷器在硫化硅胶外套的过程中容易将环氧树脂管压裂、压坏，这样一来有可能造成产品直接报废，造成生产成本增大，同时如果一时疏忽没有及时发现缺陷，直接将带有缺陷的产品继续投入到电力系统中，将给电力系统以后的运行带来巨大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种结构简单、制造方便，具有较强的抵抗机械应力性能，并且耐酸碱性、耐湿热性、耐臭氧、耐紫外线性较佳的避雷器及其制造方法。
本发明提供的一种避雷器，包括绝缘外壳及收容在绝缘外壳中的芯体，芯体包括绝缘层、上电极、下电极及氧化锌电阻，上电极、下电极及氧化锌电阻被绝缘层固封形成芯体，绝缘层包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂95-100份、固化剂27-30份、增柔剂0.3-1.5份；绝缘外壳为标准电绝缘硅胶，经高温高压模压在芯体的外部。
其中，聚酰胺树脂为聚酰胺树脂杜力顿颗粒。
其中，固化剂为二氨基二苯基甲烷。
其中，增柔剂为S-5407。
本发明提供的一种避雷器的制造方法，包括下述操作步骤：
（1）、将氧化锌电阻按所需参数值配片成一组，并进行烘干冷却；
（2）、将铝高温熔化后，通过高压压铸，经喷铝、抛光、打磨、研磨后，进行切削、钻孔与攻丝，从而形成中间带螺孔的上电极与下电极；
（3）、将上电极、下电极与氧化锌电阻按所需高度紧固定型，放入模腔；
（4）、将聚酰胺树脂95-100份、固化剂27-30份、增柔剂0.3-1.5份，经高温高压注入模腔内，与紧固定型后上电极、下电极与氧化锌电阻共同构成芯体；
（5）、将经高温高压硫化而成的标准电绝缘硅胶为基体，辅以阻燃剂0.05-0.08份、抗老化剂2份、偶联剂5份，经高温高压后，将其压在芯体2的外部；
（6）、成型。
步骤（1）中，氧化锌电阻在恒温干燥箱中进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为1小时，烘干后自然冷却。
步骤（2）中，铝为ADC12铝锭，经700℃高温熔化后，通过160Pa高压压铸。
步骤（3）中，上电极、下电极与氧化锌电阻经热收缩机紧固器定型。
步骤（4）中，高温高压为160℃高温及180Pa高压。
步骤（5）中，阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂或FR-22硅胶专用阻燃剂，抗老化剂为VK-B04抗老化剂或DS-550抗老化剂，偶联剂为A-189硅烷偶联剂或乙烯基硅烷偶联剂，高温高压为持续20分钟的180℃高温及200Pa高压。
本发明所采用绝缘层固封上电极、下电极及氧化锌电阻的结构特点，配合绝缘层的特性，可以提高避雷器抵抗机械应力的性能，绝缘外壳所采用的标准电绝缘硅胶能够有效提高避雷器的绝缘性能，耐酸碱性、耐湿热性、耐臭氧、耐紫外线性。
另外，本发明的有益效果体现还有：避雷器完全可以替代传统采用的绝缘子，可以节省柜体、杆塔空间，节约建设投资，安装简单方便，设计更加简洁。
本发明结构简单易于加工制造，方便推广应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
参见图1，一种避雷器，包括绝缘外壳1及收容在绝缘外壳1中的芯体2，芯体2包括绝缘层21、上电极22、下电极23及氧化锌电阻24，上电极22、下电极23及氧化锌电阻24被绝缘层21固封形成芯体2，绝缘层21包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂95-100份、固化剂27-30份、增柔剂0.3-1.5份；绝缘外壳1为标准电绝缘硅胶，经高温高压模压在芯体2的外部。
本发明可应用于35kV配电系统中，可户内、户外或水平、垂直任意角度的安装，更适合应用于因配电柜安装尺寸所限以及节约空间及成本的变配电系统中。在安装时，上电极22用于连接导体并可起到支撑作用，下电极23用于固定在金属地并起到支撑作用，所采用的绝缘层21可抗击较强的机械应力并有非常强的憎水性，可很好的保护氧化锌电阻24避免其防雷性能下降，所采用绝缘层21固封上电极22、下电极23及氧化锌电阻24的结构特点，更增强了避雷器抗弯等外力破坏的性能；绝缘外壳1提高避雷器的绝缘性能，耐酸碱性、耐湿热性、耐臭氧、耐紫外线性。提高了耐酸碱性、耐湿热性、耐臭氧、耐紫外线等工作性能，延长了使用寿命，易于在变配电系统推广普及。
一种避雷器的制造方法，依次包括下述操作步骤：
（1）、将氧化锌电阻24按所需参数值配片成一组，并进行烘干冷却；
（2）、将铝高温熔化后，通过高压压铸，经喷铝、抛光、打磨、研磨后，进行切削、钻孔与攻丝，从而形成中间带螺孔的上电极22与下电极23；
（3）、将上电极22、下电极23与氧化锌电阻24按所需高度紧固定型，放入模腔；
（4）、将聚酰胺树脂95-100份、固化剂27-30份、增柔剂0.3-1.5份，经高温高压注入模腔内，与紧固定型后上电极22、下电极23与氧化锌电阻24共同构成芯体2；
（5）、将经高温高压硫化而成的标准电绝缘硅胶为基体，辅以阻燃剂0.05-0.08份、抗老化剂2份、偶联剂5份，经高温高压后，将其压在芯体2的外部；
（6）、成型。
本发明所述的避雷器，绝缘外壳1、绝缘层21体积电阻率通常能达到7×1014Ω·cm，绝缘外壳1硬度为60±5shoreA，芯体2具有很高的抗张强度，可达600Mpa以上，是普通钢材的两倍，瓷材料的5-8倍，具有良好的憎水性和迁移性，以及良好的耐腐蚀，耐老化，电绝缘等性能。
实施例1
一种避雷器，包括绝缘外壳1及收容在绝缘外壳1中的芯体2，芯体2包括绝缘层21、上电极22、下电极23及氧化锌电阻24，上电极22、下电极23及氧化锌电阻24被绝缘层21固封，形成芯体2，绝缘层21包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂杜力顿颗粒95份、二氨基二苯基甲烷固化剂27份、S-5407增柔剂0.3份。
一种避雷器的制造方法，依次包括下述操作步骤：
（1）、将氧化锌电阻24按所需参数值配片成一组，分别置于恒温干燥箱中，将温度调整到110℃，时间调整到1小时，烘干后自然冷却；
（2）、将ADC12铝锭经700℃高温熔化后，通过160Pa高压压铸，经喷铝、抛光、打磨、研磨后，进行切削、钻孔与攻丝，从而形成中间带螺孔的上电极22、下电极23；
（3）、将上电极22、下电极23与经烘干完毕的氧化锌电阻24按所需高度经热收缩机紧固器定型；
（4）、将聚酰胺树脂杜力顿颗粒95-100份、二氨基二苯基甲烷固化剂27份、S-5407增柔剂0.3份，经160℃高温180Pa高压定时注入模腔内，形成芯体2；
（5）、将经高温高压硫化而成标准电绝缘硅胶为基体，辅以氢氧化铝阻燃剂0.05份、VK-B04抗老化剂2份、A-189硅烷偶联剂5份，经180℃高温、200Pa高压持续20分钟，再利用硫化模将其压在芯体外部；
（6）、成型。
实施例2
一种避雷器，包括绝缘外壳1及收容在绝缘外壳1中的芯体2，芯体2包括绝缘层21、上电极22、下电极23及氧化锌电阻24，上电极22、下电极23及氧化锌电阻24被绝缘层21固封，形成芯体2，绝缘层21包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂杜力顿颗粒100份、间苯二甲胺改性固化剂30份、Y-6107增柔剂1.5份。
一种避雷器的制造方法，依次包括下述操作步骤：
（1）、将氧化锌电阻24按所需参数值配片成一组，分别置于恒温干燥箱中，将温度调整到110℃，时间调整到1小时，烘干后自然冷却；
（2）、将ADC12铝锭经700℃高温熔化后，通过160Pa高压压铸，经喷铝、抛光、打磨、研磨后，进行切削、钻孔与攻丝，从而形成中间带螺孔的上电极22、下电极23；
（3）、将上电极22、下电极23与经烘干完毕的氧化锌电阻24按所需高度经热收缩机紧固器定型；
（4）、将聚酰胺树脂杜力顿颗粒95-100份、二氨基二苯基甲烷固化剂30份、S-5407增柔剂1.5份，经160℃高温180Pa高压定时注入模腔内，形成芯体2；
（5）、将经高温高压硫化而成标准电绝缘硅胶为基体，辅以FR-22硅胶专用阻燃剂0.08份、DS-550抗老化剂2份、乙烯基硅烷偶联剂5份，经180℃高温、200Pa高压持续20分钟，再利用硫化模将其压在芯体外部；
（6）、成型。
在具体制造时，绝缘外壳1整体高度可设计为440mm，绝缘外套伞群的外径130mm，内腔的直径为56mm，内腔的厚度为５mm，整体共有间距均为25mm的等径伞群15个；绝缘层21长度为430mm，外径为56mm，厚度5mm；氧化锌电阻24直径为46mm，防雷保护参数可根据系统要求进行调整；上电极22与下电极23为ADC铝锭经熔化后，经高压压铸而成，中间可设置一个M16×35螺孔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种避雷器，包括绝缘外壳及收容在绝缘外壳中的芯体，芯体包括绝缘层、上电极、下电极及氧化锌电阻，其特征在于：上电极、下电极及氧化锌电阻被绝缘层固封形成芯体，绝缘层包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂95-100份、固化剂27-30份、增柔剂0.3-1.5份；绝缘外壳为标准电绝缘硅胶，经高温高压模压在芯体的外部。
2.根据权利要求1所述的一种避雷器，其特征在于：所述聚酰胺树脂为聚酰胺树脂杜力顿颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种避雷器，其特征在于：所述固化剂为二氨基二苯基甲烷。
4.根据权利要求1所述的一种避雷器，其特征在于：所述增柔剂为S-5407。
5.制造权利要求1~4任意一项所述的一种避雷器的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、将氧化锌电阻按所需参数值配片成一组，并进行烘干冷却；
（2）、将铝高温熔化后，通过高压压铸，经喷铝、抛光、打磨、研磨后，进行切削、钻孔与攻丝，从而形成中间带螺孔的上电极与下电极；
（3）、将上电极、下电极与氧化锌电阻按所需高度紧固定型，放入模腔；
（4）、将聚酰胺树脂95-100份、固化剂27-30份、增柔剂0.3-1.5份，经高温高压注入模腔内，与紧固定型后上电极、下电极与氧化锌电阻共同构成芯体；
（5）、将经高温高压硫化而成的标准电绝缘硅胶为基体，辅以阻燃剂0.05-0.08份、抗老化剂2份、偶联剂5份，经高温高压后，将其压在芯体2的外部；
（6）、成型。
6.根据权利要求5所述的一种避雷器的制造方法，其特征在于：步骤（1）中，氧化锌电阻在恒温干燥箱中进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为1小时，烘干后自然冷却。
7.根据权利要求5所述的一种避雷器的制造方法，其特征在于：步骤（2）中，铝为ADC12铝锭，经700℃高温熔化后，通过160Pa高压压铸。
8.根据权利要求5所述的一种避雷器的制造方法，其特征在于：步骤（3）中，上电极、下电极与氧化锌电阻经热收缩机紧固器定型。
9.根据权利要求5所述的一种避雷器的制造方法，其特征在于：步骤（4）中，高温高压为160℃高温及180Pa高压。
10.根据权利要求5所述的一种避雷器的制造方法，其特征在于：步骤（5）中，阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂或FR-22硅胶专用阻燃剂，抗老化剂为VK-B04抗老化剂或DS-550抗老化剂，偶联剂为A-189硅烷偶联剂或乙烯基硅烷偶联剂，高温高压为持续20分钟的180℃高温及200Pa高压。
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