CN106057384B - 复合绝缘管及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合绝缘管及其制备方法和应用。上述复合绝缘管的制备方法，包括如下步骤：①提供芯模和筒状的内衬；②将内衬过盈配合套设于芯模的外侧；③在内衬外侧包覆复合层制备复合绝缘管。上述复合绝缘管的制备方法中，由于内衬过盈配合套设于芯模的外侧，因此，内衬能够紧贴在芯模上，后续脱模后复合绝缘子的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。此外，本发明还涉及一种采用上述的复合绝缘管的制备方法制备而成的复合绝缘管、一种包括上述的复合绝缘管的制备方法的步骤的复合绝缘子的制备方法以及一种采用上述的复合绝缘子的制备方法制备而成的复合绝缘子。

Description

复合绝缘管及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及电力输电设备领域，特别是涉及一种复合绝缘管及其制备方法和应用。

背景技术

柱式断路器/隔离柱式断路器在敞开式电站中起着带负载开断和异常开断作用，在开断时会产生较高的电压电弧，一方面释放出氟化氢气体，腐蚀复合绝缘子内壁，一方面产生高温，使内壁烧蚀，降低复合绝缘子的使用寿命。因此，该类型设备上的复合绝缘子需要耐高温及耐氢氟酸腐蚀的内衬。

传统的复合绝缘管的制备方法中，内衬是采用车削板卷绕在芯模上，并在接缝处涂覆胶黏剂将其粘接，然后外面缠绕玻璃纤维固定，放入烘箱固化，固化完拆除固定用玻璃纤维再进行后续玻璃钢制备工艺。然而，这种工艺不仅对员工操作要求高而且浪费时间，接缝处由于厚度不及其他地方会出现龟裂，且接缝处为开断时的耐压薄弱点，导致耐烧蚀性能差，经常发生击穿事故，存在很大质量隐患。

为了解决上述问题，传统的复合绝缘管的制备方法亦通常采用尺寸较芯模稍大的整筒内衬套设于芯模的外侧，再进行玻璃纤维缠绕工艺。然而，采用这种制备方法脱模后复合绝缘子内壁留有玻璃纤维缠绕压出的环向凹坑，造成内壁粗糙度，易产生局部放电，不利于应用。

发明内容

基于此，有必要针对传统的复合绝缘管的制备方法易产生局部放电的问题，提供一种不易产生局部放电的复合绝缘管的制备方法。

一种复合绝缘管的制备方法，包括如下步骤：

①提供芯模和筒状的内衬；

②将所述内衬过盈配合套设于所述芯模的外侧；

③在所述内衬外侧包覆复合层制备所述复合绝缘管。

上述复合绝缘管的制备方法中，由于内衬过盈配合套设于芯模的外侧，因此，内衬能够紧贴在芯模上，后续脱模后复合绝缘子的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

在其中一个实施例中，所述内衬的内径比对应位置的所述芯模的外径小1mm～2mm。有利于后续将二者过盈配合时的操作。

在其中一个实施例中，所述内衬的材质为聚四氟乙烯。

在其中一个实施例中，在步骤②中，加热所述内衬和/或所述芯模。加热的目的是使内衬膨胀，方便将其套设于芯模的外侧。

在其中一个实施例中，维持所述内衬和/或所述芯模的温度为100℃～150℃。

在其中一个实施例中，在进行所述步骤③之前先将所述芯模和所述内衬冷却至室温。这样能够充分避免步骤③中包覆复合层时因内衬软化和膨胀而发生变形造成内壁的表面粗糙。

在其中一个实施例中，所述内衬为一体成型。由于一体成型的内衬不存在接缝，不仅能够避免后续与芯模过盈配合时出现龟裂，避免了耐压薄弱点的存在，而且有利于后续与芯模过盈配合时的操作。

在其中一个实施例中，所述芯模包括相对的第一端部和第二端部，所述第一端部的外径小于所述第二端部的外径；

所述内衬包括相对的第三端部和第四端部，所述第三端部的内径小于所述第四端部的内径。

在其中一个实施例中，在步骤②中：将所述内衬的第四端部套设于所述芯模的第一端部，之后沿所述第一端部向所述第二端部的方向每前进150mm～250mm之后静止1min～2min，直至所述内衬过盈配合套设于所述芯模的外侧。采用上述套设动作能够使内衬的形变稳定，避免因套设速度过快导致内衬的内壁损伤，从而造成内壁的表面粗糙而影响使用。

在其中一个实施例中，在所述步骤③中，所述复合层由玻璃钢材料制成。

在其中一个实施例中，所述复合层采用玻璃纤维浸渍树脂缠绕而成。

一种复合绝缘管，采用上述的复合绝缘管的制备方法制备而成。

上述复合绝缘管的制备方法中，由于内衬过盈配合套设于芯模的外侧，因此，内衬能够紧贴在芯模上，后续脱模后制备得到的复合绝缘管的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

一种复合绝缘子的制备方法，包括上述的复合绝缘管的制备方法的步骤。

上述复合绝缘管的制备方法中，由于内衬过盈配合套设于芯模的外侧，因此，内衬能够紧贴在芯模上，后续脱模后复合绝缘子的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

一种复合绝缘子，采用上述的复合绝缘子的制备方法制备而成。

制备上述复合绝缘子的方法中，由于内衬过盈配合套设于芯模的外侧，因此，内衬能够紧贴在芯模上，后续脱模后复合绝缘子的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

附图说明

图1为一实施方式的复合绝缘管的制备方法的流程图；

图2为一实施方式的芯模的示意图；

图3为一实施方式的内衬的示意图；

图4为一实施方式的芯模和内衬套设过程中的示意图；

图5为一实施方式的复合绝缘管的示意图；

图6为一实施方式的复合绝缘子的示意图；

图7为图6中复合绝缘子的局部放大示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参见图1～图5，一实施方式的复合绝缘管100的制备方法，包括如下步骤：

①、提供芯模110和筒状的内衬120。

芯模110在制作复合绝缘管100的过程中起到支撑定型的作用。芯模110可以为铁棒等柱状物，但不限于此。

如图2所示，本实施方式中的芯模110包括相对的第一端部112和第二端部114，其中，第一端部112的外径略小于第二端部114的外径。

如图3所示，本实施方式中的内衬120包括相对的第三端部122和第四端部124，其中，第三端部122的内径略小于第四端部124的内径。

内衬120设置在复合绝缘管的内壁上，用于提高复合绝缘管的耐烧蚀性能。

在一个较优的实施例中，内衬120的内径比对应位置的芯模110的外径小1mm～2mm。这样有利于后续将二者过盈配合时的操作。当然，内衬120的内径与对应位置的芯模110的外径之间的差值不限于此，亦可小于1mm或者大于2mm。此外，内衬120的内径亦可与对应位置的芯模110的外径相同，只要内衬120的内径不大于对应位置的芯模110的外径即可。

在一个较优的实施例中，内衬120的材质为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯(Teflon或PTFE)，俗称“塑料王”，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。因此，聚四氟乙烯用作内衬120能够提高复合绝缘管100的耐烧蚀性能。

在一个较优的实施例中，内衬120为一体成型。例如可以采用缠绕工艺、挤出工艺或者模压工艺等制作而成。由于一体成型的内衬120不存在接缝，不仅能够避免后续与芯模110过盈配合时出现龟裂，避免了耐压薄弱点的存在，而且有利于后续与芯模110过盈配合时的操作。

②、将内衬120过盈配合套设于芯模110的外侧。

在步骤②中，加热内衬120和/或芯模110。加热的目的是使内衬120膨胀，方便将其套设于芯模110的外侧。

在一个较优的实施例中，只对芯模110进行加热，此时，维持内衬120为常温状态即可。由于芯模110通常为铁棒等柱状物，导热性能好，故对芯模110进行加热时方便操作。在一个较优的实施例中，内衬120的材质为聚四氟乙烯，维持内衬120和/或芯模110的温度为100℃～150℃。此时，内衬120能够实现膨胀，当内衬120套设于芯模110的外侧时，内衬120能够紧贴在芯模110上。

结束步骤②之后，在进行步骤③之前，先将芯模110和内衬120冷却至室温。这样能够充分避免步骤③中包覆复合层130时因内衬120软化和膨胀而发生变形造成内壁的表面粗糙。

请参见图4，同时结合图2及图3，在一个较优的实施例中，在步骤②中：将内衬120的第四端部124套设于芯模110的第一端部112，之后沿第一端部112向第二端部114的方向每前进150mm～250mm之后静止1min～2min，直至内衬120过盈配合套设于芯模110的外侧。

由于内衬120的内径小于或者等于芯模110的外径，当内衬120套设于芯模110的外侧时，内衬120势必会发生一定的形变，因此，采用上述套设动作能够使内衬120的形变稳定，避免因套设速度过快导致内衬120的内壁损伤，从而造成内壁的表面粗糙而影响使用。此外，由于内衬120的内径较大的第四端部124先套设于芯模110的外径较小的第一端部112上，此时第四端部124发生的形变量较小，便于后续继续套设。

当然，亦可只对内衬120进行加热，此时，维持芯模110为常温状态即可。同时，在套设内衬120时，需要相对快速地将内衬120套设在芯模110上，避免内衬120温度下降而影响套设。此外，亦可对内衬120和芯模110同时加热。具体可以根据实际情况进行选择。

此外，在一个较优的实施例中，可以把加热内衬120和/或芯模110与上述套设动作结合使用。这样能够将加热与上述套设动作的优点结合，更有利于内衬120与芯模110的过盈配合，得到的复合绝缘管100中内衬120的内壁平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

需要说明的是，本步骤中，内衬120过盈配合套设于芯模110的外侧指的是将内衬120套设至芯模110的工艺规定位置，具体可以根据工艺要求进行规定。

③、在内衬120外侧包覆复合层130制备复合绝缘管100。

将内衬120过盈配合套设于芯模110的外侧之后，在内衬120的外侧包覆复合层130。制备得到的复合绝缘管100包括内衬120和包覆在内衬120外侧的复合层130，如图5所示。

在一个较优的实施例中，复合层130由玻璃钢材料制成。复合层130可以采用玻璃纤维浸渍树脂缠绕而成。玻璃钢(FRP)亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。因此，采用玻璃纤维浸渍树脂缠绕而成的玻璃钢材料制成的复合层130具有机械强度高、耐腐蚀的优点。

上述复合绝缘管100的制备方法中，由于内衬120过盈配合套设于芯模110的外侧，因此，内衬120能够紧贴在芯模110上，后续脱模后复合绝缘管100的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

此外，本发明的复合绝缘管100的制备方法对工人的操作要求较低，降低了人为造成的质量波动，有利于节省时间，提高生产效率。其次，脱模后内衬的内径与芯模的外径完全一致，后续注射工序不存在尺寸不匹配的问题。

请参见图5，一实施方式的复合绝缘管100采用上述的复合绝缘管100的制备方法制备而成。上述复合绝缘管100的制备方法中，由于内衬120过盈配合套设于芯模110的外侧，因此，内衬120能够紧贴在芯模110上，后续脱模后制备得到的复合绝缘管100的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

一实施方式的复合绝缘子的制备方法，包括上述的复合绝缘管100的制备方法的步骤。上述复合绝缘管100的制备方法中，由于内衬120过盈配合套设于芯模110的外侧，因此，内衬120能够紧贴在芯模110上，后续脱模后复合绝缘子的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

请参见图6和图7，一实施方式的复合绝缘子200采用上述的复合绝缘子的制备方法制备而成。本实施方式的复合绝缘子200包括上述复合绝缘管100、包覆在复合绝缘管100外的伞裙210以及设置在复合绝缘管100的两个端部的法兰220。此外，复合绝缘管100的内壁上设置有内衬120。

制备上述复合绝缘子200的方法中，由于内衬120过盈配合套设于芯模110的外侧，因此，内衬120能够紧贴在芯模110上，后续脱模后复合绝缘子200的内壁上没有玻璃纤维缠绕造成的环向凹坑，从而使得内壁较平滑，不易产生局部放电，有利于应用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种复合绝缘管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

①提供芯模和筒状的内衬；

②将筒状的所述内衬过盈配合套设于所述芯模的外侧；

③在筒状的所述内衬外侧包覆复合层制备所述复合绝缘管。

2.根据权利要求1所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，所述内衬的内径比对应位置的所述芯模的外径小1mm～2mm。

3.根据权利要求1所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，所述内衬的材质为聚四氟乙烯。

4.根据权利要求3所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，在步骤②中，加热所述内衬和/或所述芯模。

5.根据权利要求4所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，维持所述内衬和/或所述芯模的温度为100℃～150℃。

6.根据权利要求4所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，在进行所述步骤③之前先将所述芯模和所述内衬冷却至室温。

7.根据权利要求1所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，所述内衬为一体成型。

8.根据权利要求1所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，所述芯模包括相对的第一端部和第二端部，所述第一端部的外径小于所述第二端部的外径；

所述内衬包括相对的第三端部和第四端部，所述第三端部的内径小于所述第四端部的内径。

9.根据权利要求8所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，在步骤②中：将所述内衬的第四端部套设于所述芯模的第一端部，之后沿所述第一端部向所述第二端部的方向每前进150mm～250mm之后静止1min～2min，直至所述内衬过盈配合套设于所述芯模的外侧。

10.根据权利要求1所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，在所述步骤③中，所述复合层由玻璃钢材料制成。

11.根据权利要求10所述的复合绝缘管的制备方法，其特征在于，所述复合层采用玻璃纤维浸渍树脂缠绕而成。

12.一种复合绝缘管，其特征在于，采用如权利要求1～11中任一项所述的复合绝缘管的制备方法制备而成。

13.一种复合绝缘子的制备方法，其特征在于，包括如权利要求1～11中任一项所述的复合绝缘管的制备方法的步骤。

14.一种复合绝缘子，其特征在于，采用如权利要求13所述的复合绝缘子的制备方法制备而成。