CN106952697A - 一种新型复合绝缘子及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力设备领域，尤其涉及一种新型复合绝缘子及其制备方法。本发明提供了一种新型复合绝缘子的制备方法，步骤包括1)制备热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构；2)将步骤1)所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于模具伞裙位置中、注胶、硫化、压接后脱模制得所述新型复合绝缘子。本发明提供的新型复合绝缘子制备方法制得的新型复合绝缘子能通过收集输电线路本身的能量，再以磁场共振的方式由多个线圈对能量进行承接和传递，实现在中距离内将能量由输电线路高压端传递到低压端能量收集电路上，最终通过能量转换装置将采集到的能量供给高压输电线路在线监测设备使用。

Description

一种新型复合绝缘子及其制备方法

技术领域

本发明属于电力设备领域，尤其涉及一种新型复合绝缘子及其制备方法。

背景技术

我国的输电线路在地理上跨度大，分布范围广，并常经过一些自然条件恶劣的地区，为保障输电线路的运行安全，需要有人员周期性的对线路进行巡检。随着技术的发展，在线监测设备在该领域得到了广泛应用，节省了大量的人力物力，受高压输电线路本身的环境影响以及成本限制，在高压输电线路周围，不可能再与平常电压变换一样采用变压器来进行高压到低压的变换，因此，输电线路上的供电设备市电的应用受到限制，在线监测设备本身的持续可靠供电问题一直没有得到非常妥善的解决。目前，在实际应用中，在能量收集端多是利用太阳能或者风能的形式来收集自然界中的能量，但是该种方式均易受天气等随机因数的影响，在光照或者风力较弱的情况下，收集到的能量有限，输出功率变化较大，因此在负载前端，均需要配置储能电池作为补充电源，以实现对负载的持续供电，但是蓄电池的充放电次数有限，需要定期更换，维护成本高，在极端天气以及长期阴雨情况下，电能耗尽后天法得到及时的补充，将会影响在线监测装置的正常工作。

因此，为提高目前高压输电线路在线监测装置的供电可靠性，减少对监测设备供电部分的维护工作量。然而，当前缺乏一种能在高压输电线路进行中继式无线电能传输的装置。

综上所述，研发一种能收集高压输电线路上的能量，同时还能将能量传递的装置和方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的新型复合绝缘子能填补输电线路在线监测设备供电领域缺少一种能收集、传递输电线路上能量的装置的空白。

本发明公开了一种新型复合绝缘子的制备方法，包括：

1)制备热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构；

2)将步骤1)所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于复合绝缘子伞裙模具位置中、注胶、硫化、压接后脱模制得所述新型复合绝缘子。

作为优选，所述步骤1)所述热固性高分子化合物为热固性树脂。

作为优选，所述步骤1)所述热固性高分子化合物为环氧树脂。

作为优选，所述步骤1)所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构呈多米诺骨牌排列。

作为优选，所述步骤2)具体为：将所述的热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于含有绝缘固定块的模具伞裙中。

作为优选，所述绝缘固定块为硫化成型的所述复合绝缘子伞套材料制得。

作为优选，所述步骤2)注胶具体为：以对称注射的方式注射所述复合绝缘子的硅橡胶胶料。

本发明还提供一种新型复合绝缘子，包括热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构和复合绝缘子；

所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于复合绝缘子伞裙内部。

作为优选，所述热固性高分子化合物包裹的线圈结构呈多米诺骨牌排列。

作为优选，所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于所述复合绝缘子大伞裙内部。

本发明提供的一种新型复合绝缘子的制备方法，步骤包括：1)制备热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构；2)将步骤1)所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于模具伞裙位置中、注胶、硫化、压接后脱模制得所述新型复合绝缘子。本发明还提供了一种新型复合绝缘子，包括热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构和复合绝缘子；所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构内嵌于复合绝缘子伞裙内部。本新型复合绝缘子用，通过热固性高分子化合物包括线圈与电容串联谐振器结构作为谐振器，置于复合绝缘子的伞裙中。新型复合绝缘子安装与输电电路上，通过收集输电线路本身的能量，再以磁场共振的方式由多个线圈对能量进行承接和传递，实现在中距离内将能量由高压端传递到低压端能量收集电路上，最终将能量传递给负载，即高压输电线路在线监测设备。热固性高分子化合物包裹的线圈结构置于复合绝缘子伞裙内部能起到对线圈优良的固定与保护作用，在线圈与电容串联谐振器结构的生产工艺中，外层高分子化合物能保护整个谐振回路不受制造工艺的影响而受到破坏；在线圈长期的生产运行当中，复合绝缘子伞裙对内嵌谐振器起到固定与保护作用，不会产生线圈位置的偏移与交错，因此能有效保证能量的传输效率，该技术是目前该领域的一个技术创新与突破。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示内嵌多米诺线圈的复合绝缘子模具剖面图；

图2示外层裹有树脂材料的线圈截面；

其中，附图标记，固定芯棒的顶端基座1；芯棒2；大伞裙3；小伞裙4；线圈5；模具外壳6；线圈横截面3-1；外层包裹的环氧树脂材料3-2；固定芯棒的底端基座7。

具体实施方式

本发明提供了一种新型绝缘子及其制备方法，用于解决现有技术中高压输电线路上在线监测设备不能长期可靠稳定供电的问题，有效实现高压输电线路上能量的就地利用与电能的无线传递。缺少一种能收集高压输电线路上的能量，同时还能将能量无线传递的装置的技术缺陷。

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种新型复合绝缘子，实施例1包括热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构和复合绝缘子；所述线圈与电容串联谐振器结构包括线圈与电容，所述线圈与所述电容串联连接；所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于复合绝缘子伞裙内部。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种新型复合绝缘子，实施例2包括热固性树脂包裹的线圈与电容串联谐振器结构和复合绝缘子；所述线圈与电容串联谐振器结构包括线圈与电容，所述线圈与所述电容串联连接；所述热固性树脂包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于复合绝缘子伞裙内部。

优选的，热固性树脂为环氧树脂3-2。

环氧树脂是一种不溶的网状高聚物，具有良好的物理和化学性能，对金属与非金属材料的表面具有优异的粘接能力，并且在电气性能方面，其介电性能好，在高温高压下的变形收缩率小，因此制造出来的产品尺寸非常稳定，硬度与柔韧性均较好，力学性能高，具有很强的内聚力。在与包裹线圈的工艺中，可以低压成型或者接触压成型，耐热性能是一般环氧固化物的2倍，具有良好的抗裂性能。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种新型复合绝缘子，实施例3包括环氧树脂3-2包裹的线圈与电容串联谐振器结构和复合绝缘子；所述线圈与电容串联连接，所述环氧树脂3-2包裹的线圈结构呈多米诺骨牌排列，电容作为谐振器，无线电能传输的谐振器结构嵌入到复合绝缘子的伞裙当中，用于无线电能传输技术；所述线圈置于复合绝缘子伞裙内部。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种新型复合绝缘子，实施例4包括环氧树脂3-2包裹的线圈与电容串联谐振器结构和复合绝缘子；所述线圈与电容串联谐振器结构包括线圈与电容，所述线圈与所述电容串联连接；所述线圈置于复合绝缘子伞裙内部。

优选的，所述环氧树脂3-2包裹的线圈与电容串联谐振器结构设于复合绝缘子大伞裙内部。

实施例4的新型复合绝缘子的制备方法，步骤包括：

1)制备热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构；

2)将步骤1)所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于模具伞裙位置中、注胶、硫化、压接后脱模制得所述新型复合绝缘子。

优选的，所述步骤1)所述热固性高分子化合物为热固性树脂。

更为优选的，所述步骤1)所述热固性高分子化合物为环氧树脂。

优选的，所述步骤1)所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构呈多米诺骨牌排列。

优选的，所述步骤2)具体为：将所述的热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于含有绝缘固定块的模具伞裙中。

上述绝缘固定块能固定所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构。

优选的，所述绝缘固定块为硫化成型的所述复合绝缘子伞套材料制得。

优选的，所述步骤2)注胶具体为：以对称注射的方式注射所述复合绝缘子的硅橡胶胶料。

进一步的，硅橡胶胶料是通过各种原材料通过混合配制而成，包括偶联剂，阻燃剂，抗老化剂等填充料，使产品具有良好的憎水性以及强防污能力。硅橡胶胶料原料需要对其进行充分的预处理，如混炼均匀(包括捏合，挤压机挤压，三棍研磨机研磨等)，振动机排大小气泡，以及预热等过程，以使得注射材料紧凑，少气泡，胶料各部分性能稳定一致，同时保证在进入注射机前有一定的流动性。

进一步的，传统注射机的注射口是从护套位置的小口注入的，现有技术容易导致芯棒受力不均匀且在压力大时芯棒与注射口相对的位置容易有形变，因此，本发明公开的制备方法中，采用对称式的注射方式，在模具采用沿圆周对称4口同时注射的方式，保证芯棒均匀受力，同时减少喷射压强，尽量减少对芯棒的机械损伤。采用整体注射成型的方式，在批量生产上具有优势，其成型周期较短，对本新型复合绝缘子这种外形复杂，尺寸精确，并且内嵌有线圈的材料来说，该方法适应性强，生产效率较高。

进一步的，本发明提供的新型复合绝缘子制备方法采用了伞裙和护套整体注射的方式，相对于传统伞裙粘接与伞裙护套分开成型的方式相比，具有生产工艺流程减少，产品粘接界面减少以及产品质量提高等优点，不会出现界面气泡，粘接质量问题，击穿等机械或者电气问题，同时也不会出现由于粘接胶料易老化的问题。

进一步的，本发明提供的新型复合绝缘子制备方法中的模具采用钢制模具，其易实现装模，脱模，同时能使产品表面光滑，耐热及耐磨能力好；另相比于金具内嵌，粘接或者楔接等方式。本发明的制备方法使用金具压接的方式具有对芯棒损害小的优点，因此在工艺上充分保证芯棒的完整性。

综上所述，本发明的目的提供了一种能收集、传递输电线路上的能量的新型复合绝缘子，新型复合绝缘子中，线圈与电容连接作为谐振器，通过热固性高分子化合物包括线圈与电容串联组成的谐振器结构，可置于复合绝缘子中。本发明还提供了所述新型复合绝缘子的制备方法。新型复合绝缘子安装与输电电路上，能收集电路上的能量在传递出去。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，即无论模具具体大小尺寸，新型复合绝缘子的几何结构，线圈几何结构及大小设计，大小伞位置以及大小比例等都不受限制，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型复合绝缘子的制备方法，其特征在于，包括：

1)制备热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构；

2)将步骤1)所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构预置于复合绝缘子伞裙模具位置中、注胶、硫化、压接后脱模制得所述新型复合绝缘子。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)所述热固性高分子化合物为热固性树脂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)所述热固性高分子化合物为环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容谐振器串联谐振器结构呈多米诺骨牌连续排列。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：将所述的热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于含有绝缘固定块的模具伞裙中。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述绝缘固定块为硫化成型的所述复合绝缘子伞套材料制得。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)注胶具体为：以对称注射的方式注射所述复合绝缘子的硅橡胶胶料。

8.一种新型复合绝缘子，其特征在于，包括热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构和复合绝缘子；

所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于复合绝缘子伞裙内部。

9.根据权利要求1所述的新型复合绝缘子，其特征在于，所述热固性高分子化合物包裹的线圈结构呈多米诺骨牌排列。

10.根据权利要求1所述的新型复合绝缘子，其特征在于，所述热固性高分子化合物包裹的线圈与电容串联谐振器结构置于所述复合绝缘子大伞裙内部。