CN106910575B - 一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法 - Google Patents
一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106910575B CN106910575B CN201710210710.0A CN201710210710A CN106910575B CN 106910575 B CN106910575 B CN 106910575B CN 201710210710 A CN201710210710 A CN 201710210710A CN 106910575 B CN106910575 B CN 106910575B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laying
- glass fibre
- tension
- strength glass
- epoxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/14—Supporting insulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/38—Fittings, e.g. caps; Fastenings therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B19/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing insulators or insulating bodies
Landscapes
- Insulating Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒，包括内芯棒和设置在内芯棒外侧的缠绕管，缠绕管为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，其特征在于，内芯棒由环氧树脂胶浇注而成，缠绕管由第一铺层和第二铺层组成，第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍的高强玻璃纤维缠绕固化而成，第一铺层的层厚为5mm～10mm，第二铺层的层厚为5mm～10mm；环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成。本发明还公开了一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒的方法。本发明结构简单，芯棒性能可靠，其弯曲强度大于1000MPa，使用成本低，具有很大的实用价值和推广价值。
Description
技术领域
本发明属于复合绝缘子用芯棒的制造技术领域，具体涉及一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法。
背景技术
空心复合支柱绝缘子采用空心绝缘管做立柱、内充绝缘气体或泡沫来进行绝缘，由于气体及填充物易出现泄漏，所以必须监控内部气体及填充物的变化，安全存在一定的隐患。实心复合支柱绝缘子完全依靠玻璃纤维芯棒来承担机械负荷，公告号为CN101752044A的专利中公开了一种特高压支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法，该特高压支柱复合绝缘子用芯棒采用拉挤棒为内芯，外部缠绕玻璃纤维，并在棒芯表面加工有阻尼槽，并通过分层缠绕、固化形成大直径芯棒，从而使缠绕管性能更高，但是，由于内芯棒为拉挤棒，而拉挤棒和缠绕层的模量不匹配，受热受力时两者变形量差异较大，容易分层，使得芯棒的寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法。该芯棒结构简单，性能可靠，不易变形，其弯曲强度大于1000MPa，使用成本低，芯棒的使用寿命长，具有很大的实用和推广价值。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒，包括内芯棒和设置在内芯棒外侧的缠绕管，所述缠绕管为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，其特征在于，所述内芯棒由环氧树脂胶浇注而成，所述缠绕管由第一铺层和第二铺层组成，所述第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述第一铺层的层厚为5mm～10mm，所述第二铺层的层厚为5mm～10mm；所述环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成；所述高强玻璃纤维的断裂强力不小于300N；所述芯棒的弯曲强度大于1000MPa。
上述的一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒，其特征在于，所述第一铺层由第一内层和第一外层组成，所述第一内层的层厚为2mm～8mm，所述第一内层的高强玻璃纤维的缠绕角a1取值满足：5°≤a1≤13°，张力F1取值满足：50≤F1≤60；所述第一外层的高强玻璃纤维的缠绕角β1取值满足：15°≤β1≤23°，张力F2取值满足：60≤F2≤80，所述张力F1和张力F2的单位为N。
上述的一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒，其特征在于，所述第二铺层由第二内层和第二外层组成，所述第二内层的层厚为2mm～8mm，所述第二内层的高强玻璃纤维的缠绕角a2取值满足8°≤a2≤15°，张力F3取值满足：50≤F3≤60；所述第二外层的高强玻璃纤维的缠绕角β2取值满足18°≤β2≤25°，张力F4取值满足：60≤F4≤80，所述张力F3和张力F4的单位为N。
另外，一种制造上述的高性能支柱复合绝缘子用芯棒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层；
步骤四、调整工装夹具，在步骤二中形成的第二内层上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层，最后得到带有缠绕管的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管的一端，然后向缠绕管中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
上述的方法，其特征在于，步骤五中所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温。
上述的方法，其特征在于，步骤七中所述后固化处理的过程为：首先升温至40℃，保温2h，再升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h，再升温至160℃，保温9h，最后自然降温，其中所述后固化处理的过程中的升温速率不大于2℃/min。
所述环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成，所述环氧树脂胶制备的过程为：将CYD128树脂与环氧增韧剂混合均匀后，加入甲基四氢苯酐搅拌均匀，最后加入二甲基苄胺搅拌均匀，即可得到环氧树脂胶，所述环氧增韧剂是由嘉兴东方化工厂生产的，牌号是DH410。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的芯棒结构简单，性能可靠，其弯曲强度大于1000MPa，使用成本低，具有很大的实用和推广价值。
2、本发明缠绕增强层采用小角度缠绕，使缠绕管的纵向纤维含量增加，而使得芯棒的受力结构主要集中在缠绕管上，并且本发明的内芯棒采用环氧树脂胶浇注而成，该环氧树脂胶的延伸率大于6％，与高强玻璃纤维的缠绕管的延伸率相匹配，制造的芯棒受热受力时不易分层，其弯曲强度大于1000MPa。
3、本发明的缠绕管由多层高强玻璃纤维缠绕组成，并通过分层缠绕和小角度缠绕，从而使芯棒机械性能更高，大大提高了复合支柱绝缘子的抗风和抗弯曲能力。
4、本发明缠绕管的内表面没有脱模剂，使缠绕管与浇注的内芯棒的界面粘接性能良好，提高了芯棒的电力性能与机械性能。
5、由本发明的芯棒制作的高性能支柱的抗弯性能好，抗冲击能力强，防震和防脆断性能好，体积小，重量轻，安装方便。
综上所述，本发明中环氧树脂胶浇注体作为内芯棒，高强玻璃纤维缠绕形成增强层，缠绕层内表面无脱模剂，与内芯棒粘接性能优异，缠绕层采用小角度缠绕，增强了其力学性能，大大提高了支柱复合绝缘子的机械性能。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明芯棒的结构示意图。
附图标记说明：
1—内芯棒； 2—缠绕管； 3-1—第一内层；
3-2—第一外层； 4-1—第二内层； 4-2—第二外层。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明的高性能支柱复合绝缘子用芯棒包括内芯棒1和设置在内芯棒1外侧的缠绕管2，所述缠绕管2为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述内芯棒1由环氧树脂胶浇注而成，所述缠绕管2由第一铺层和第二铺层组成，所述第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述第一铺层的层厚为8mm，所述第二铺层的层厚为8mm；所述环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成；所述高强玻璃纤维的断裂强力不小于300N。
本实施例中，所述第一铺层由第一内层3-1和第一外层3-2组成，所述第一内层3-1的层厚为5mm，所述第一内层3-1的高强玻璃纤维的缠绕角a1为9°，张力F1为55N；所述第一外层3-2的高强玻璃纤维的缠绕角β1为19°，张力F2为70N。
本实施例中，所述第二铺层由第二内层4-1和第二外层4-2组成，所述第二内层4-1的层厚为5mm，所述第二内层4-1的高强玻璃纤维的缠绕角a2为11.5°，张力F3为55N；所述第二外层4-2的高强玻璃纤维的缠绕角β2为21.5°，张力F4为70N。
本实施例中，上述高性能支柱复合绝缘子用芯棒的制造方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒1结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层3-1；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层3-1上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层3-2；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层3-2上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层4-1；
步骤四、调整工装夹具，在步骤二中形成的第二内层4-1上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层4-2，最后得到带有缠绕管2的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管2的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管2；所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管2的一端，然后向缠绕管2中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；所述后固化处理的过程为：首先升温至40℃，保温2h，再升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h，再升温至160℃，保温9h，最后自然降温，其中所述后固化处理的过程中的升温速率不大于2℃/min；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
经本实施例制备的芯棒的弯曲强度为1050MPa。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：所述内芯棒为现有的拉伸棒。
本对比例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。
本对比例中的芯棒的制造方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定内芯棒1，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层3-1；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层3-1上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层3-2；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层3-2上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层4-1；
步骤四、调整工装夹具，在步骤二中形成的第二内层4-1上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层4-2，最后得到带有缠绕管2的内芯棒1；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管2的内芯棒1送入烘箱中进行预固化处理，得到芯棒粗品；所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温；
步骤六、将步骤五中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
经测试，本对比例制备的芯棒的弯曲强度为750MPa。
对比实施例1和对比例1，对比例1中的内芯棒采用现有的拉伸棒作为内芯棒，在其表面直接缠绕高强玻璃纤维，制成芯棒，通过对比两种方法制备的芯棒的弯曲强度，实施例1制备的芯棒的弯曲强度较大，这是由于采用浇注成型的内芯棒的延伸率大，受力时形变量大，与缠绕管的形变量接近，二者不易在受力时发生分层现象。
实施例2
如图1所示，本发明的高性能支柱复合绝缘子用芯棒包括内芯棒1和设置在内芯棒1外侧的缠绕管2，所述缠绕管2为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述内芯棒1由环氧树脂胶浇注而成，所述缠绕管2由第一铺层和第二铺层组成，所述第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述第一铺层的层厚为5mm，所述第二铺层的层厚为5mm；所述环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成；所述高强玻璃纤维的断裂强力不小于300N。
本实施例中，所述第一铺层由第一内层3-1和第一外层3-2组成，所述第一内层3-1的层厚为2mm，所述第一内层3-1的高强玻璃纤维的缠绕角a1为5°，张力F1为50N；所述第一外层3-2的高强玻璃纤维的缠绕角β1为15°，张力F2为：60N。
本实施例中，所述第二铺层由第二内层4-1和第二外层4-2组成，所述第二内层4-1的层厚为2mm，所述第二内层4-1的高强玻璃纤维的缠绕角a2为8°，张力F3为50N；所述第二外层4-2的高强玻璃纤维的缠绕角β2为18°，张力F4为60N，所述张力F3和张力F4的单位为N。
本实施例中，上述高性能支柱复合绝缘子用芯棒的制造方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒1结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层3-1；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层3-1上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层3-2；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层3-2上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层4-1；
步骤四、调整工装夹具，在步骤二中形成的第二内层4-1上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层4-2，最后得到带有缠绕管2的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管2的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管2；所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管2的一端，然后向缠绕管2中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；所述后固化处理的过程为：首先升温至40℃，保温2h，再升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h，再升温至160℃，保温9h，最后自然降温，其中所述后固化处理的过程中的升温速率不大于2℃/min；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
经测试，本实施例制备的芯棒的弯曲强度为1004MPa。
对比例2
本对比例与实施例2的不同之处在于：所述第一铺层的层厚为4mm，所述第一内层3-1的层厚为2mm；所述第二铺层的层厚为4mm，所述第二内层4-1的层厚为2mm。
本对比例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例2相同。
本对比例中的芯棒的制造方法与实施例2的制造方法相同。
经测试，本对比例制备的芯棒的弯曲强度为800MPa。
对比实施例1和对比例2中，实施例1中的缠绕管的第一铺层的层厚为5mm，第二铺层的层厚为5mm，对比例2中的缠绕管的第一铺层的层厚为4mm，第二铺层的层厚为4mm，通过对比两种方法制备的芯棒的弯曲强度，实施例1制备的芯棒的弯曲强度较大，这是由于缠绕管作为主要受力部件，因此需要具有一定的厚度，经过验证，缠绕管的厚度小于8mm，整个芯棒的弯曲强度会小于1000MPa。
实施例3
如图1所示，本发明的高性能支柱复合绝缘子用芯棒包括内芯棒1和设置在内芯棒1外侧的缠绕管2，所述缠绕管2为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述内芯棒1由环氧树脂胶浇注而成，所述缠绕管2由第一铺层和第二铺层组成，所述第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述第一铺层的层厚为10mm，所述第二铺层的层厚为10mm；所述环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成；所述高强玻璃纤维的断裂强力不小于300N。
本实施例中，所述第一铺层由第一内层3-1和第一外层3-2组成，所述第一内层3-1的层厚为8mm，所述第一内层3-1的高强玻璃纤维的缠绕角a1为13°，张力F1为60N；所述第一外层3-2的高强玻璃纤维的缠绕角β1为23°，张力F2为80N。
本实施例中，所述第二铺层由第二内层4-1和第二外层4-2组成，所述第二内层4-1的层厚为8mm，所述第二内层4-1的高强玻璃纤维的缠绕角a2为15°，张力F3为60N；所述第二外层4-2的高强玻璃纤维的缠绕角β2为25°，张力F4为80。
本实施例中，上述高性能支柱复合绝缘子用芯棒的制造方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒1结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层3-1；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层3-1上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层3-2；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层3-2上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层4-1；
步骤四、调整工装夹具，在步骤二中形成的第二内层4-1上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层4-2，最后得到带有缠绕管2的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管2的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管2；所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管2的一端，然后向缠绕管2中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；所述后固化处理的过程为：首先升温至40℃，保温2h，再升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h，再升温至160℃，保温9h，最后自然降温，其中所述后固化处理的过程中的升温速率不大于2℃/min；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
经测试，本实施例制备的芯棒的弯曲强度为1100MPa。
对比例3
本对比例与实施例3的不同之处在于：所述第一内层3-1的高强玻璃纤维的缠绕角a1为25°；所述第一外层3-2的高强玻璃纤维的缠绕角β1为55°。
本实施例中，所述第二铺层由第二内层4-1和第二外层4-2组成，所述第二内层4-1的层厚为8mm，所述第二内层4-1的高强玻璃纤维的缠绕角a2为28°；所述第二外层4-2的高强玻璃纤维的缠绕角β2为58°。
本对比例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例3相同。
本对比例中的芯棒的制造方法与实施例3的制造方法相同。
经测试，本对比例制备的芯棒的弯曲强度为785MPa。
对比实施例3和对比例3发现，实施例3中第一内层、第一外层、第二内侧和第二外层的缠绕角度均小于对比例3的，但是实施例3制备的芯棒的弯曲强度更高，这是由于小角度的缠绕成型能够使纤维在模具上的排布更密，保证芯棒的力学性能更优。同时，实施例3中的缠绕工艺更具有操作性。
实施例4
如图1所示，本发明的高性能支柱复合绝缘子用芯棒包括内芯棒1和设置在内芯棒1外侧的缠绕管2，所述缠绕管2为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述内芯棒1由环氧树脂胶浇注而成，所述缠绕管2由第一铺层和第二铺层组成，所述第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述第一铺层的层厚为8mm，所述第二铺层的层厚为10mm；所述环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成；所述高强玻璃纤维的断裂强力不小于300N。
本实施例中，所述第一铺层由第一内层3-1和第一外层3-2组成，所述第一内层3-1的层厚为3mm，所述第一内层3-1的高强玻璃纤维的缠绕角a1为10°，张力F1为：55N；所述第一外层3-2的高强玻璃纤维的缠绕角β1为20°，张力F2为65N。
本实施例中，所述第二铺层由第二内层4-1和第二外层4-2组成，所述第二内层4-1的层厚为5mm，所述第二内层4-1的高强玻璃纤维的缠绕角a2为12°，张力F3为55N；所述第二外层4-2的高强玻璃纤维的缠绕角β2为20°，张力F4为75N。
本实施例中，上述高性能支柱复合绝缘子用芯棒的制造方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒1结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层3-1；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层3-1上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层3-2；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层3-2上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层4-1；
步骤四、调整工装夹具，在步骤二中形成的第二内层4-1上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层4-2，最后得到带有缠绕管2的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管2的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管2；所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管2的一端，然后向缠绕管2中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；所述后固化处理的过程为：首先升温至40℃，保温2h，再升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h，再升温至160℃，保温9h，最后自然降温，其中所述后固化处理的过程中的升温速率不大于2℃/min；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
经测试，本实施例制备的芯棒的弯曲强度为1063MPa。
实施例5
如图1所示，本发明的高性能支柱复合绝缘子用芯棒包括内芯棒1和设置在内芯棒1外侧的缠绕管2，所述缠绕管2为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述内芯棒1由环氧树脂胶浇注而成，所述缠绕管2由第一铺层和第二铺层组成，所述第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述第一铺层的层厚为10mm，所述第二铺层的层厚为5mm；所述环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成；所述高强玻璃纤维的断裂强力不小于300N。
本实施例中，所述第一铺层由第一内层3-1和第一外层3-2组成，所述第一内层3-1的层厚为6mm，所述第一内层3-1的高强玻璃纤维的缠绕角a1为12°，张力F1为50N；所述第一外层3-2的高强玻璃纤维的缠绕角β1为18°，张力F2为70，所述张力F1和张力F2的单位为N。
本实施例中，所述第二铺层由第二内层4-1和第二外层4-2组成，所述第二内层4-1的层厚为5mm，所述第二内层4-1的高强玻璃纤维的缠绕角a2为10°，张力F3为55N；所述第二外层4-2的高强玻璃纤维的缠绕角β2为18°，张力F4为70N。
本实施例中，上述高性能支柱复合绝缘子用芯棒的制造方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒1结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层3-1；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层3-1上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层3-2；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层3-2上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层4-1；
步骤四、调整工装夹具，在步骤二中形成的第二内层4-1上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层4-2，最后得到带有缠绕管2的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管2的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管2；所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管2的一端，然后向缠绕管2中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；所述后固化处理的过程为：首先升温至40℃，保温2h，再升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h，再升温至160℃，保温9h，最后自然降温，其中所述后固化处理的过程中的升温速率不大于2℃/min；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
经测试，本实施例制备的芯棒的弯曲强度为1020MPa。
实施例6
如图1所示，本发明的高性能支柱复合绝缘子用芯棒包括内芯棒1和设置在内芯棒1外侧的缠绕管2，所述缠绕管2为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述内芯棒1由环氧树脂胶浇注而成，所述缠绕管2由第一铺层和第二铺层组成，所述第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述第一铺层的层厚为6mm，所述第二铺层的层厚为8mm；所述环氧树脂胶由CYD128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照质量比100:80:10:4制成；所述高强玻璃纤维的断裂强力不小于300N。
本实施例中，所述第一铺层由第一内层3-1和第一外层3-2组成，所述第一内层3-1的层厚为3mm，所述第一内层3-1的高强玻璃纤维的缠绕角a1为:5°，张力F1为55N；所述第一外层3-2的高强玻璃纤维的缠绕角β1为20°，张力F2为70N，所述张力F1和张力F2的单位为N。
本实施例中，所述第二铺层由第二内层4-1和第二外层4-2组成，所述第二内层4-1的层厚为4mm，所述第二内层4-1的高强玻璃纤维的缠绕角a2为10°，张力F3为55N；所述第二外层4-2的高强玻璃纤维的缠绕角β2为21°，张力F4为70N。
本实施例中，上述高性能支柱复合绝缘子用芯棒的制造方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒1结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层3-1；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层3-1上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层3-2；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层3-2上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层4-1；
步骤四、调整工装夹具，在步骤二中形成的第二内层4-1上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层4-2，最后得到带有缠绕管2的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管2的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管2；所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管2的一端，然后向缠绕管2中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；所述后固化处理的过程为：首先升温至40℃，保温2h，再升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h，再升温至160℃，保温9h，最后自然降温，其中所述后固化处理的过程中的升温速率不大于2℃/min；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
经测试，本实施例制备的芯棒的弯曲强度为1012MPa。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒，包括内芯棒(1)和设置在内芯棒(1)外侧的缠绕管(2)，所述缠绕管(2)为浸渍环氧树脂胶的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述内芯棒(1)由环氧树脂胶浇注而成，所述缠绕管(2)由第一铺层和第二铺层组成，所述第一铺层和第二铺层均由经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维缠绕固化而成，所述第一铺层的层厚为5mm～10mm，所述第二铺层的层厚为5mm～10mm；所述环氧树脂胶由CYD-128树脂、甲基四氢苯酐、环氧增韧剂和二甲基苄胺按照100:80:10:4的质量比制成；所述高强玻璃纤维的断裂强力不小于300N；所述芯棒的弯曲强度大于1000Mpa，其特征在于，该芯棒的制造方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒(1)结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层(3-1)；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层(3-1)上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层(3-2)；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层(3-2)上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层(4-1)；
步骤四、调整工装夹具，在步骤三中形成的第二内层(4-1)上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层(4-2)，最后得到带有缠绕管(2)的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管(2)的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管(2)；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管(2)的一端部，然后向缠绕管(2)中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
2.根据权利要求1所述的一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒，其特征在于，所述第一铺层由第一内层(3-1)和第一外层(3-2)组成，所述第一内层(3-1)的层厚为2mm～8mm，所述第一内层(3-1)的高强玻璃纤维的缠绕角a1取值满足：5°≤a1≤13°，张力F1取值满足：50≤F1≤60；所述第一外层(3-2)的高强玻璃纤维的缠绕角β1取值满足：15°≤β1≤23°，张力F2取值满足：60≤F2≤80，所述张力F1和张力F2的单位均为N。
3.根据权利要求2所述的一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒，其特征在于，所述第二铺层由第二内层(4-1)和第二外层(4-2)组成，所述第二内层(4-1)的层厚为2mm～8mm，所述第二内层(4-1)的高强玻璃纤维的缠绕角a2取值满足：8°≤a2≤15°，张力F3取值满足：50≤F3≤60；所述第二外层(4-2)的高强玻璃纤维的缠绕角β2取值满足：18°≤β2≤25°，张力F4取值满足：60≤F4≤80，所述张力F3和张力F4的单位均为N。
4.一种制造如权利要求3所述的高性能支柱复合绝缘子用芯棒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用工装夹具固定与内芯棒(1)结构相同的模具，设定缠绕机的缠绕角a1，张力F1逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，得到第一铺层的第一内层(3-1)；
步骤二、调整工装夹具，在步骤一形成的第一内层(3-1)上按预设置的缠绕角β1，张力F2逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第一铺层的第一外层(3-2)；
步骤三、调整工装夹具，在步骤二形成的第一外层(3-2)上按预设置的缠绕角a2，张力F3逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二内层(4-1)；
步骤四、调整工装夹具，在步骤三中形成的第二内层(4-1)上按预设置的缠绕角β2，张力F4逐层缠绕经环氧树脂胶浸渍后的高强玻璃纤维，形成第二铺层的第二外层(4-2)，最后得到带有缠绕管(2)的模具；
步骤五、将步骤四中带有缠绕管(2)的模具送入烘箱中进行预固化处理，然后脱除模具，得到固化后的缠绕管(2)；
步骤六、封堵步骤五中所述缠绕管(2)的一端部，然后向缠绕管(2)中浇注满环氧树脂胶，得到浇注体；
步骤七、将步骤六中所述浇注体送入烘箱，进行后固化处理，得到芯棒粗品；
步骤八、将步骤七中所述芯棒粗品的表面进行清洁处理，得到芯棒成品。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤五中所述预固化处理的过程为：首先升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温1h，再升温至160℃，保温2h，最后自然降温。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤七中所述后固化处理的过程为：首先升温至40℃，保温2h，再升温至60℃，保温2h，再升温至100℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h，再升温至160℃，保温9h，最后自然降温，其中所述后固化处理的过程中的升温速率不大于2℃/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710210710.0A CN106910575B (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710210710.0A CN106910575B (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106910575A CN106910575A (zh) | 2017-06-30 |
| CN106910575B true CN106910575B (zh) | 2018-07-03 |
Family
ID=59195345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710210710.0A Active CN106910575B (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106910575B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108597697B (zh) * | 2018-06-21 | 2024-04-05 | 江苏恒神股份有限公司 | 一种玻纤复合材料绝缘子及制备方法 |
| CN109411164A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-03-01 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种复合支柱绝缘子芯棒及其制备方法 |
| CN109754959A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-05-14 | 山东辰祥电气设备有限公司 | 具有纤维增强层的胶浸纸高压套管 |
| CN114783699A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-22 | 瑞泰电气有限公司 | 一种复合绝缘子用芯棒及其制造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2735898B1 (fr) * | 1995-06-20 | 1997-08-01 | Gec Alsthom T & D Sa | Procede de fabrication d'un isolateur en materiau composite |
| CN101752044A (zh) * | 2008-12-05 | 2010-06-23 | 南方电网技术研究中心 | 特高压支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法 |
| CN101740186B (zh) * | 2010-01-29 | 2011-11-23 | 陕西泰普瑞电工绝缘技术有限公司 | 二步成型的高电压复合绝缘子实心芯棒的制备方法 |
| CN202422879U (zh) * | 2011-12-30 | 2012-09-05 | 西安超码复合材料公司 | 支柱复合绝缘子用大直径芯棒 |
| CN105131255A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 西安超码复合材料有限公司 | 一种耐高温树脂 |
| CN105355341B (zh) * | 2015-12-04 | 2017-01-11 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 实心芯棒、绝缘子及制造方法 |
| CN205177512U (zh) * | 2015-12-12 | 2016-04-20 | 西安超码复合材料有限公司 | 一种光电互感器用光纤支柱复合绝缘子 |
-
2017
- 2017-03-31 CN CN201710210710.0A patent/CN106910575B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106910575A (zh) | 2017-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106910575B (zh) | 一种高性能支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法 | |
| US7179522B2 (en) | Aluminum conductor composite core reinforced cable and method of manufacture | |
| AU2004284079B2 (en) | Aluminum conductor composite core reinforced cable and method of manufacture | |
| KR100594658B1 (ko) | 가공 송전선의 인장선용 섬유강화 플라스틱 선재, 그제조방법 및 이를 이용한 가공 송전선 | |
| CN101123131A (zh) | 一种以拉挤棒为内芯的复合支柱绝缘子及其制造方法 | |
| CN101752044A (zh) | 特高压支柱复合绝缘子用芯棒及其制造方法 | |
| KR101696650B1 (ko) | 고압전선용 복합코어 및 그 제조방법 | |
| US20210292498A1 (en) | High-strength carbon fiber composite bar material with resin rib on surface and preparation method therefor | |
| CN103448257A (zh) | 一种纤维增强复合材料管的成型方法 | |
| CN103887023A (zh) | 一种树脂基增强纤维复合芯和架空导线及其制造方法 | |
| KR101157330B1 (ko) | 가공송전선용 섬유 강화 플라스틱 중심 인장선의 제조방법 | |
| WO2011054167A1 (zh) | 一种复合材料杆塔及其制造工艺 | |
| CN101615455A (zh) | 无气隙真空浸胶绝缘管及制造方法 | |
| WO2011054168A1 (zh) | 一种复合材料杆塔及其制造工艺 | |
| RU2013126953A (ru) | Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления | |
| CN103072352A (zh) | 一种干式变压器用涂覆型复合材料及其制备方法 | |
| CN109036665A (zh) | 耐磨拉新能源汽车电线被覆层及其制备方法 | |
| CN108463865B (zh) | 带有用于垂直浇注的基座的绕组装置 | |
| CN101832050A (zh) | 一种复合材料杆塔及其制造工艺 | |
| JP2009016638A (ja) | 高圧トランスおよびその製造方法 | |
| CN110343367A (zh) | 一种架空导线用高韧性碳纤维复合芯 | |
| JP6017810B2 (ja) | 樹脂含浸コイル及びその製造方法 | |
| KR20110078089A (ko) | 가공송전선의 중심 인장선용 섬유강화 플라스틱 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가공송전선 | |
| CN107342124A (zh) | 一种轻质高强环保电缆及其制作方法 | |
| CN201340765Y (zh) | 特高压支柱复合绝缘子用芯棒 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180528 Address after: 710089 42 aviation nine road, National Aviation hi tech industrial base, Yanliang District, Xi'an, Shaanxi Applicant after: Xi'an Carbon Material Co., Ltd. Address before: 710075 502, room 2, space science and Technology Industrial Park, 32 Tuen Nan Road, Xi'an new and high tech Zone, Shaanxi Applicant before: XI'AN CHAOMA COMPOSITE MATERIALS CO., LTD. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |