CN106024216B - 一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本体两端的金具附件，套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套；所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列。本发明具有耐污秽性能、自洁性能好，机械强度高，使用寿命长的优点，适用沿海地区、盐碱地区、风沙地区以及高污秽地区的使用。

Description

一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子及其制备方法
技术领域
本发明属于电瓷复合绝缘子领域，具体涉及一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子及其制备方法
背景技术
在自然环境中，各种大气中的飘尘颗粒在经过绝缘子的时候受电场力的吸引或重力的作用而沉积在瓷绝缘子表面，而瓷绝缘子的表面属于亲水性釉面，表面光滑度不够，造成表面及其容易积污，同时瓷绝缘子的外形结构也容易在风吹时影响气流，通常导致各种飞尘聚积。污秽的具体成分随绝缘子所处地区不同而不同。不过从影响上来分可以分为可溶于水的导电物质和不溶于水的惰性物质这两类。(沙漠中的污秽物一般是很难溶解的盐属于不溶于水的惰性物质。其临界湿润可以在绝缘子表面形成凝露，从而引起绝缘子闪络的风险)。在自然环境中，瓷绝缘子表面反复进行着污秽层的积聚和大风雨自然清洁这一过程，通常会存留一定的污秽层与绝缘子表面。因西部地区的地理位置以及气候的特殊性，每年春天都会出现大风沙尘雪雾天气，盐碱含量很高的沙土在绝缘子表面形成了一层厚厚的导电介质，造成绝缘子大面积闪络跳闸。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、整体性强，具有良好的防污能力，重量轻、体积小、内外绝缘性能好、机械强度高、无需定期清扫，防腐性能更优良的铁道棒形瓷复合绝缘子。
为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。
一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本体两端的金具附件，套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套；所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列。
进一步地所述大伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的2.0～2.3倍，中伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的1.7～1.9倍，小伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的1.4～1.6倍；相邻的两个伞之间的间距为瓷棒绝缘子本体直径的0.15～0.2倍。
进一步地所述大伞、中伞、小伞的伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角≥130°。
进一步地所述外绝缘伞裙护套的材质为氟硅橡胶。
进一步地还提供了一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)将基料与基料总重量30％的水打浆得到浆料，经球磨、过筛、除铁、榨泥，在真空练泥机内挤制，电阴干，成型、干燥后得生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本体；
(2)在步骤(1)制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，得瓷复合绝缘子的半成品；
(3)去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室温后，向半成品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40～60℃；
(4)在步骤(3)制备预处理的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到防污型铁道棒形瓷复合绝缘子。
进一步地所述步骤(1)中基料包括以下组分，且各组分的重量份数分别为：粘土3-6份，氧化铝35-45份，樟村土5-12份，径阳土7-20份，左云土5-15份，青草岭7-16份，白胶泥11-20份，长石5-15份，宁海土1-6份，新会土1-6份。
进一步地所述步骤(2)中铅锑合金胶为：按质量百分比Sb 5.0～5.4％，Sn 6.0～6.4％，其余为Pb。
进一步地所述步骤(3)中硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1的体积比混合而成。
进一步地所述步骤(4)中在注塑过程中，硅橡胶充满模腔空隙后，在150～180℃和110～130bar锁模力的作用下保持30～60min。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：
1)本产品耐污秽性能、自洁性能好。该绝缘子表面污秽积存在两个大伞上，该硅橡胶属于疏水性物质，其接触角达到130°以上，表面光滑度较高，使得污秽经过大风雨自然清洁这一过程，其表面的污秽也比较容易被冲洗干净；
2)该产品采用铅锑合金胶装，机械强度更加得到保障；
3)瓷芯棒不易老化，使用寿命长，瓷材料的理论寿命可达50年，实际使用寿命能确保30年不老化；
4)伞裙材料采用氟硅橡胶，大大提高了伞裙材料的抗拉强度、耐沙蚀性、耐冲击性、防紫外以及耐油、耐碱等性能。非常适用沿海地区、盐碱地区、风沙地区以及高污秽地区的使用。
附图说明
图1防污型铁道棒形瓷复合绝缘子结构示意图
其中1.瓷棒绝缘子本体，2.大伞，3.中伞，4.小伞，5.金具附件，6.铅锑合金胶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种新型防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备瓷棒绝缘子本体：首先准备瓷棒绝缘子本体的基料，然后向基料中加入基料总重量30％的水得到浆料，对浆料进行球磨12h得到新浆料，再将新浆料过筛、除铁后进行榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，挤制得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后得到生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本体；所述的瓷棒绝缘子本体的基料包括以下组分，且各组分的重量份数分别为：黑粘土4份，工业氧化铝40份，樟村土9份，径阳土14份，左云土10份，青草岭12份，白胶泥16份，长石10份，宁海土4份，新会土3份；
(2)在步骤(1)制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，制备所得瓷复合绝缘子的半成品；所用铅锑合金胶的配方为：按质量百分比5.2％Sb，6.24％Sn，其余为Pb；
(3)对瓷复合绝缘子半成品进行注胶前的预处理：先去除半成品表面可见的污染物，再使用95％(v/v)乙醇清洗表面，把清洗后的半成品放入温度120℃的烘箱中，烘干15min，蒸发表面水分，取出后冷却至室温，然后在半成品表面喷涂硅烷偶联剂，再放入温度50℃的烘箱中加热，以促进提高偶联剂活性，待注射时取出使用；所述的硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1的体积比混合后调配制成；
(4)在步骤(3)预处理的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，其步骤为：首先将半成品放入高温高压的模腔内，采用金具附件的外径与合模后模腔内径紧密切合的方式定位，并通过螺杆匀速旋转均匀挤出氟硅橡胶，充满模腔空隙，在注塑过程中，通过四次合模力的简谐波动排除模腔热空气，使氟硅橡胶完全并紧密充满模腔空隙，再在165℃和120bar锁模力的作用下恒温40min，使外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封一次硫化成型，得到该瓷复合绝缘子。
所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列，瓷棒绝缘子本体直径110mm，小伞直径172mm，中伞直径202mm，大伞直径250mm，相邻的两个伞之间的间距为18mm，伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角为130°。
实施例2
与实施例1基本相同，所不同的是所述的瓷棒绝缘子本体的基料包括以下组分，且各组分的重量份数分别为：黑粘土3份，工业氧化铝45份，樟村土5份，径阳土20份，左云土5份，青草岭16份，白胶泥11份，长石15份，宁海土1份，新会土6份；步骤(2)中铅锑合金胶为：按质量百分比Sb 5.0％，Sn 6.4％，其余为Pb；步骤(3)中在半成品表面喷涂硅烷偶联剂，再放入温度40℃的烘箱中加热.；步骤(4)中在注塑过程中，硅橡胶充满模腔空隙后，在150℃和130bar锁模力的作用下保持60min。
所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列，瓷棒绝缘子本体直径112mm，小伞直径179mm，中伞直径213mm，大伞直径258mm，相邻的两个伞之间的间距为22mm，伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角为135°。
实施例3
与实施例1基本相同，所不同的是所述的瓷棒绝缘子本体的基料包括以下组分，且各组分的重量份数分别为：黑粘土6份，工业氧化铝35份，樟村土12份，径阳土7份，左云土15份，青草岭7份，白胶泥20份，长石5份，宁海土6份，新会土1份；步骤(2)中铅锑合金胶为：按质量百分比Sb 5.4％，Sn 6.0％，其余为Pb。步骤(3)中在半成品表面喷涂硅烷偶联剂，再放入温度60℃的烘箱中加热.；步骤(4)中在注塑过程中，硅橡胶充满模腔空隙后，在180℃和110bar锁模力的作用下保持30min。
所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列，瓷棒绝缘子本体直径114mm，小伞直径160mm，中伞直径194mm，大伞直径228mm，相邻的两个伞之间的间距为17mm，伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角为140°。
现将此类绝缘子试运行在西部盐碱含量高的盐湖风区电气化铁路上，在近两年的时间内检测如下数据：
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 (5)

1.一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，其特征在于，包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本体两端的金具附件，套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套；所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列；所述大伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的2.0~2.3倍，中伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的1.7~1.9倍，小伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的1.4~1.6倍；相邻的两个伞之间的间距为瓷棒绝缘子本体直径的0.15~0.2倍；所述大伞、中伞、小伞的伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角≥130°；所述外绝缘伞裙护套的材质为氟硅橡胶。
2.一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将基料与基料总重量30%的水打浆得到浆料，经球磨、过筛、除铁、榨泥，在真空练泥机内挤制，电阴干，成型、干燥后得生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本体；
（2）在步骤（1）制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，得瓷复合绝缘子的半成品；铅锑合金胶为：按质量百分比Sb 5.0~5.4%，Sn 6.0~6.4%，其余为Pb；
（3）注塑前的预处理：去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室温后，向半成品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40~60°C；
（4）在步骤（3）制备预处理的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到防污型铁道棒形瓷复合绝缘子。
3.根据权利要求2所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中基料包括以下组分，且各组分的重量份数分别为：粘土3-6份，氧化铝35-45份，樟村土5-12份，径阳土7-20份，左云土5-15份，青草岭7-16份，白胶泥11-20份，长石5-15份，宁海土1-6份，新会土1-6份。
4.根据权利要求2所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1的体积比混合而成。
5.根据权利要求2所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中在注塑过程中，硅橡胶充满模腔空隙后，在150~180℃和110~130bar锁模力的作用下保持30~60min。
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