CN107481819B - 一种抗冲击韧化玻璃绝缘子及其制造方法 - Google Patents

一种抗冲击韧化玻璃绝缘子及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗冲击韧化玻璃绝缘子及其制造方法，包括玻璃本体、不锈钢丝网篮和绝缘子环形压环，所述玻璃本体原材料包括：二氧化硅80份、氧化钙10份、碳酸钠15份、氧化镁5份、磷2份、碳2份；所述不锈钢丝网篮由直径0.1mm的不锈钢丝制成，其三维轮廓尺寸比绝缘子三维轮廓尺寸少30mm；所述绝缘子环形压环包括铝制外壳；本发明在绝缘子的内部设置有U形绝缘块和线包绝缘绕块之后，就相当于给绝缘子内部增加了一个高压绝缘的环形压环，使得放入到铝制的外壳中后，铜线线圈的整体不会变形，依然保持紧密排列的形状，同时冲击能力强、本体韧性好、综合机械性能好、使用寿命长、透光率高、电气性能优良。

Description

一种抗冲击韧化玻璃绝缘子及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子元件技术领域，具体为一种抗冲击韧化玻璃绝缘子及其制造方法。
背景技术
绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证；同时，绝缘子应具有足够的电气绝缘强度、耐潮湿性能和耐高温性能。并没有针对玻璃绝缘子本体进行电气性能改良，其电气性能较差，同时制备比较麻烦，且现有的绝缘子在使用时，当缠绕好的线圈放在铝壳内部浇注时，急需要一个环形的压环来进行固定，从而来提高绝缘子的内部稳固性。
发明内容
本发明提供一种抗冲击韧化玻璃绝缘子及其制造方法，在绝缘子的内部设置有U形绝缘块和线包绝缘绕块之后，就相当于给绝缘子内部增加了一个高压绝缘的环形压环，使得放入到铝制的外壳中后，铜线线圈的整体不会变形，依然保持紧密排列的形状，同时冲击能力强、本体韧性好、综合机械性能好、使用寿命长、透光率高、电气性能优良，可以有效解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗冲击韧化玻璃绝缘子，包括玻璃本体、不锈钢丝网篮和绝缘子环形压环，所述玻璃本体原材料包括：二氧化硅80份、氧化钙10份、碳酸钠15份、氧化镁5份、磷2份、碳2份；所述不锈钢丝网篮由直径0.1mm的不锈钢丝制成，其三维轮廓尺寸比绝缘子三维轮廓尺寸少30mm；所述绝缘子环形压环包括铝制外壳，所述铝制外壳的内部设置有变压器结构体，所述变压器结构体的顶部设置有进线头，所述进线头的一侧设置有出线头，且进线头的端部包裹有进线头焊锡层，所述出线头的端部包裹有出线头焊锡层，所述变压器结构体的内部设置有线包绝缘绕块，所述线包绝缘绕块的外部包裹有铜线线圈，所述铜线线圈上缠绕有抗拉力胶布，所述线包绝缘绕块的一侧设置有U形绝缘块，且线包绝缘绕块与U形绝缘块的连接处设置有绝缘纸，所述铝制外壳安装在箱体的内部，所述箱体的内部靠近铝制外壳的横向一侧设置有纵向隔条，所述铝制外壳的纵向一侧设置有横向隔条，且铝制外壳的顶部设置有方格纸板。
根据上述技术方案，所述线包绝缘绕块共设置有四个，且线包绝缘绕块之间通过抗拉力胶布粘合连接，所述铜线线圈共设置有四个，且铜线线圈分别对应包裹在线包绝缘绕块的外部。
根据上述技术方案，所述变压器结构体与线包绝缘绕块的组合体为环形结构。
根据上述技术方案，所述铝制外壳、U形绝缘块、绝缘纸、抗拉力胶布和箱体均为一种环保材料的构件。
一种抗冲击韧化玻璃绝缘子制造方法，包括如下步骤：
1)准备：按照下述的比例准备原料：二氧化硅70-80份、氧化钙8-10份、碳酸钠10-15份及氧化镁粉3-5份；直径0.05mm-0.1mm的不锈钢丝3-5份、磷粉1-2份、碳粉1-2份；足量脱模剂、足量氮气；底部中心设有螺钉状结构的并在内表面喷涂有WC基耐磨涂层的金属模、金属模匹配的振动装置和绝缘子环形压环制备装置；
2)玻璃的熔融与强化：将步骤1)中的二氧化硅70-80份、氧化钙8-10份、碳酸钠10-15份及氧化镁粉3-5份混合均匀，然后采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1300℃-1400℃，熔融时间为到达指定温度后保温30min-40min，获得原始玻璃熔融流体；通入足量氮气，再添加磷粉和碳粉，搅拌均匀，保温5min-10min，获得待用强化玻璃熔融流体；
3)制备绝缘子环形压环：通过步骤1)中绝缘子环形压环制备装置制备绝缘子环形压环；
4)绝缘子成型：将不锈钢丝编织成与所需绝缘子外形相仿的旋转体网篮结构；获得的旋转体网篮结构不锈钢丝放置于内表面涂抹了足量脱模剂的金属模中心，金属模内设的螺钉状结构穿过旋转体网篮结构不锈钢丝的轴线，获得预制金属模在加入绝缘子环形压环金属模；通入足量氮气，将预制金属模加热至650℃-700℃，获得待用金属模；将强化玻璃熔融流体在氮气环境里缓慢注入金属模；完成后与金属模匹配的振动装置启动，持续时间10min-15min，获得绝缘子液态毛坯；完成后以5bar-8bar的压力通入氮气，至绝缘子液态毛坯冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；采用金刚石磨料振动去毛刺设备绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。
根据上述技术方案，所述步骤4)预制金属模的温度为650℃-700℃。
根据上述技术方案，所述网篮的三维轮廓尺寸均在所需绝缘子三维轮廓尺寸基础上减少20mm-30mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果：在绝缘子的内部设置有U形绝缘块和线包绝缘绕块之后，就相当于给绝缘子内部增加了一个高压绝缘的环形压环，使得放入到铝制的外壳中后，铜线线圈的整体不会变形，依然保持紧密排列的形状，同时冲击能力强、本体韧性好、综合机械性能好、使用寿命长、透光率高、电气性能优良。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明绝缘子环形压环的结构示意图
图3为本发明变压器结构体的结构示意图；
图4为本发明箱体的结构示意图；
图5为本发明线包绝缘绕块的结构示意图；
图6为本发明U形绝缘块的结构示意图；
图中标号：1、玻璃本体；2、不锈钢丝网篮；3、绝缘子环形压环；301、变压器结构体；302、进线头；303、出线头；304、铝制外壳；305、进线头焊锡层；306、出线头焊锡层；307、U形绝缘块；308、绝缘纸；309、铜线线圈；3010、线包绝缘绕块；3011、抗拉力胶布；3012、横向隔条；3013、方格纸板；3014、纵向隔条；3015、箱体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-6所示，本发明提供一种抗冲击韧化玻璃绝缘子，包括玻璃本体1、不锈钢丝网篮2和绝缘子环形压环3，玻璃本体1原材料包括：二氧化硅80份、氧化钙10份、碳酸钠15份、氧化镁5份、磷2份、碳2份；不锈钢丝网篮2由直径0.1mm的不锈钢丝制成，其三维轮廓尺寸比绝缘子三维轮廓尺寸少30mm；绝缘子环形压环3包括铝制外壳304，铝制外壳304的内部设置有变压器结构体301，变压器结构体301的顶部设置有进线头302，进线头302的一侧设置有出线头303，且进线头302的端部包裹有进线头焊锡层305，出线头303的端部包裹有出线头焊锡层306，变压器结构体301的内部设置有线包绝缘绕块3010，线包绝缘绕块3010的外部包裹有铜线线圈309，铜线线圈309上缠绕有抗拉力胶布3011，线包绝缘绕块3010的一侧设置有U形绝缘块307，且线包绝缘绕块3010与U形绝缘块307的连接处设置有绝缘纸308，铝制外壳304安装在箱体3015的内部，箱体3015的内部靠近铝制外壳304的横向一侧设置有纵向隔条3014，铝制外壳304的纵向一侧设置有横向隔条3012，且铝制外壳304的顶部设置有方格纸板3013。
根据上述技术方案，线包绝缘绕块3010共设置有四个，且线包绝缘绕块3010之间通过抗拉力胶布3011粘合连接，铜线线圈309共设置有四个，且铜线线圈309分别对应包裹在线包绝缘绕块3010的外部。
根据上述技术方案，变压器结构体301与线包绝缘绕块3010的组合体为环形结构。
根据上述技术方案，铝制外壳304、U形绝缘块307、绝缘纸308、抗拉力胶布3011和箱体3015均为一种环保材料的构件。
一种抗冲击韧化玻璃绝缘子制造方法，包括如下步骤：
1)准备：按照下述的比例准备原料：二氧化硅70-80份、氧化钙8-10份、碳酸钠10-15份及氧化镁粉3-5份；直径0.05mm-0.1mm的不锈钢丝3-5份、磷粉1-2份、碳粉1-2份；足量脱模剂、足量氮气；底部中心设有螺钉状结构的并在内表面喷涂有WC基耐磨涂层的金属模、金属模匹配的振动装置和绝缘子环形压环制备装置；
2)玻璃的熔融与强化：将步骤1)中的二氧化硅70-80份、氧化钙8-10份、碳酸钠10-15份及氧化镁粉3-5份混合均匀，然后采用电熔窟进行熔融处理，熔融温度1300℃-1400℃，熔融时间为到达指定温度后保温30min-40min，获得原始玻璃熔融流体；通入足量氮气，再添加磷粉和碳粉，搅拌均匀，保温5min-10min，获得待用强化玻璃熔融流体；
3)制备绝缘子环形压环：通过步骤1)中绝缘子环形压环制备装置制备绝缘子环形压环；
4)绝缘子成型：将不锈钢丝编织成与所需绝缘子外形相仿的旋转体网篮结构；获得的旋转体网篮结构不锈钢丝放置于内表面涂抹了足量脱模剂的金属模中心，金属模内设的螺钉状结构穿过旋转体网篮结构不锈钢丝的轴线，获得预制金属模在加入绝缘子环形压环金属模；通入足量氮气，将预制金属模加热至650℃-700℃，获得待用金属模；将强化玻璃熔融流体在氮气环境里缓慢注入金属模；完成后与金属模匹配的振动装置启动，持续时间10min-15min，获得绝缘子液态毛坯；完成后以5bar-8bar的压力通入氮气，至绝缘子液态毛坯冷却至室温成型，脱模后获得绝缘子毛坯；采用金刚石磨料振动去毛刺设备绝缘子毛坯进行振动去毛刺及抛光处理，即获得所需绝缘子。
根据上述技术方案，所述步骤4)预制金属模的温度为650℃-700℃。
根据上述技术方案，所述网篮的三维轮廓尺寸均在所需绝缘子三维轮廓尺寸基础上减少20mm-30mm。
基于上述，本发明的优点在于，在绝缘子的内部设置有U形绝缘块和线包绝缘绕块之后，就相当于给绝缘子内部增加了一个高压绝缘的环形压环，使得放入到铝制的外壳中后，铜线线圈的整体不会变形，依然保持紧密排列的形状，同时冲击能力强、本体韧性好、综合机械性能好、使用寿命长、透光率高、电气性能优良。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种抗冲击韧化玻璃绝缘子，其特征在于：包括玻璃本体(1)、不锈钢丝网篮(2)和绝缘子环形压环(3)，所述玻璃本体(1)原材料包括：二氧化硅80份、氧化钙10份、碳酸钠15份、氧化镁5份、磷2份、碳2份；所述不锈钢丝网篮(2)由直径0.1mm的不锈钢丝制成，其三维轮廓尺寸比绝缘子三维轮廓尺寸少30mm；所述绝缘子环形压环(3)包括铝制外壳(304)，所述铝制外壳(304)的内部设置有变压器结构体(301)，所述变压器结构体(301)的顶部设置有进线头(302)，所述进线头(302)的一侧设置有出线头(303)，且进线头(302)的端部包裹有进线头焊锡层(305)，所述出线头(303)的端部包裹有出线头焊锡层(306)，所述变压器结构体(301)的内部设置有线包绝缘绕块(3010)，所述线包绝缘绕块(3010)的外部包裹有铜线线圈(309)，所述铜线线圈(309)上缠绕有抗拉力胶布(3011)，所述线包绝缘绕块(3010)的一侧设置有U形绝缘块(307)，且线包绝缘绕块(3010)与U形绝缘块(307)的连接处设置有绝缘纸(308)，所述铝制外壳(304)安装在箱体(3015)的内部，所述箱体(3015)的内部靠近铝制外壳(304)的横向一侧设置有纵向隔条(3014)，所述铝制外壳(304)的纵向一侧设置有横向隔条(3012)，且铝制外壳(304)的顶部设置有方格纸板(3013)；所述线包绝缘绕块(3010)共设置有四个，且线包绝缘绕块(3010)之间通过抗拉力胶布(3011)粘合连接，所述铜线线圈(309)共设置有四个，且铜线线圈(309)分别对应包裹在线包绝缘绕块(3010)的外部；所述变压器结构体(301)与线包绝缘绕块(3010)的组合体为环形结构。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击韧化玻璃绝缘子，其特征在于：所述铝制外壳(304)、U形绝缘块(307)、绝缘纸(308)、抗拉力胶布(3011)和箱体(3015)均为一种环保材料的构件。
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