CN109065300B - 一种绝缘管及其制备方法和绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘管及其制备方法，该绝缘管包括设置在绝缘管内壁的复合内衬，复合内衬包括远离绝缘管内壁的第一内衬和包覆第一内衬的第二内衬，第一内衬的长度短于绝缘管的长度，第二内衬的长度与绝缘管的长度相同。本发明还公开了一种使用该绝缘管的绝缘子。该绝缘管及其绝缘子具有复合内衬，既能满足绝缘管耐高温、耐腐蚀的性能，又能降低绝缘管的制备成本，提高产品合格率。

Description

一种绝缘管及其制备方法和绝缘子

技术领域

本发明涉及输、变电绝缘设备领域，具体是一种绝缘管及其制备方法和绝缘子。

背景技术

柱式断路器/隔离柱式断路器在开断时会产生较高的电压电弧，一方面会释放出氟化氢气体，腐蚀绝缘子内壁；另一方面会产生高温，使内壁烧蚀，降低绝缘子使用寿命。因此该设备使用的绝缘子需要耐高温耐氢氟酸腐蚀的内衬材料，一般采用聚四氟乙烯作为此类绝缘子的内衬材料。

现有的聚四氟乙烯内衬通常采用如下两种制备方法。第一种是采用车削板将聚四氟乙烯内衬卷绕在芯模上，在接缝处涂覆胶黏剂将其粘接，然后在聚四氟乙烯的外表面缠绕玻璃纤维固定，放入烘箱固化，固化完拆除玻璃纤维再进行玻璃钢缠绕工艺。另外一种，是采用整筒聚四氟乙烯内衬，其内径与缠绕芯模外径一致或稍大，套上之后进行缠绕。

上述第一种工艺不仅对员工操作要求高而且浪费时间，接缝处由于厚度不均匀，操作过程中易出现撕裂，且接缝处为开断时的耐压薄弱点，经常发生击穿事故，存在很大质量隐患。

第二种工艺制备的聚四氟乙烯内衬，仅适用于高度较小的绝缘子，当绝缘子高度大于2.5m后，随着绝缘子高度的增加，聚四氟乙烯管的加工成本急剧增加，且在套芯模的过程中，由于长径比增加，非常容易出现折痕损坏，两者导致绝缘子整体成本高昂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种绝缘管，该绝缘管具有复合内衬，既能满足绝缘管耐高温、耐腐蚀的性能，又能降低绝缘管的制备成本，提高产品合格率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种绝缘管，包括设置在绝缘管内壁的复合内衬，该复合内衬包括远离绝缘管内壁的第一内衬和包覆第一内衬的第二内衬，第一内衬的长度短于绝缘管的长度，第二内衬的长度与绝缘管的长度相同。

上述绝缘管内壁设置有复合内衬，利用柱式断路器/隔离柱式断路器在开断时产生电弧的特性(电弧仅在中间部位产生)，将第一内衬的长度设置短于绝缘管，第二内衬层的长度与绝缘管长度相同，覆盖到整个绝缘管内壁。既能满足绝缘管耐高温、耐腐蚀的性能，又能降低绝缘管的制备成本，提高产品合格率。

其中，第一内衬为聚四氟乙烯内衬或聚酰亚胺内衬。

上述第一内衬采用聚四氟乙烯或聚酰亚胺材料，具有耐高温、防腐蚀的性能，能够使得绝缘管在柱式断路器/隔离柱式断路器开断产生电弧时保持良好性能。

其中，第二内衬为聚酯内衬。

其中，第一内衬为一体成型的内衬筒。

上述第一内衬为整体成型，无接缝，不存在耐压的薄弱点，对工人操作要求较低，降低人为造成的质量波动，节省时间。

其中，第一内衬的厚度为0.5mm-2mm，第二内衬的厚度至少为0.5mm。

其中，第一内衬与第二内衬在连接处平滑过渡。

其中，第二内衬在第一内衬的外表面缠绕成型。

本发明的目的之二是提供一种绝缘管的制备方法，采用该制备方法制备出的绝缘管，既能达到绝缘管耐高温、耐腐蚀的性能，又能降低绝缘管的制备成本，提高产品合格率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下，一种绝缘管的制备方法包括：

化学处理一体成型的第一内衬筒的外表面；

加热芯模，将第一内衬筒套设在芯模上，冷却至室温；

加热套设第一内衬筒的芯模，在第一内衬筒的外表面缠绕成型第二内衬，形成复合内衬；

在复合内衬的表面缠绕玻璃纤维，形成绝缘管。

其中，在形成复合内衬的步骤后，将玻璃纤维环向缠绕在第一内衬筒与第二内衬的连接处，直至连接处平整过渡。

在复合内衬表面缠绕玻璃纤维前，先将第一内衬与第二内衬的连接处采用玻璃纤维缠绕处理，使得第一内衬与第二内衬的连接更为紧密可靠。

其中，第一内衬筒的内径比芯模小1mm-2mm。

采用比芯模内径略小的第一内衬筒套设在芯模上，使得第一内衬套筒与芯模更为贴合。

本发明的目的之三是提供一种绝缘子，该绝缘子用于柱式断路器/隔离柱式断路器，能够满足柱式断路器/隔离柱式断路器对绝缘子耐高温、耐腐蚀的需求，同时具有较低的制备成本和较高的产品合格率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种绝缘子，包括上述的任一种绝缘管。

附图说明

图1是本发明绝缘管实施例一中绝缘管的纵向剖视结构示意图；

图2是图1中A的放大结构示意图。

图3是本发明绝缘管制备方法实施例一中的流程示意图；

图4是图3的步骤S3中连接处230的放大结构示意图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本发明的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

本发明绝缘管实施例一：

如图1和图2所示，本实施例的绝缘管100，包括设置在绝缘管100内壁的复合内衬110，复合内衬110包括远离绝缘管内壁120的第一内衬111和包覆第一内衬111外表面的第二内衬112，第一内衬111的长度短于绝缘管100的长度，第二内衬112的长度与绝缘管100的长度相同。

上述具有复合内衬110的绝缘管100，利用柱式断路器/隔离柱式断路器在开断时产生电弧的特性(电弧仅在中间部位产生)，将第一内衬111的长度设置短于绝缘管100，第二内衬层112的长度与绝缘管100长度相同。第一内衬111能在产品电弧的部位起到耐腐蚀、耐高温的作用，同时第二内衬层112能够覆盖整个绝缘管内壁120。绝缘管100既能满足耐高温、耐腐蚀的性能要求，又降低绝缘管100的制备成本，提高产品合格率。

其中，第一内衬111为聚四氟乙烯内衬或聚酰亚胺内衬。

本实施例中，采用聚酰亚胺材料作为第一内衬111。

聚酰亚胺材料具有良好的耐高温、耐腐蚀作用，能够耐受柱式断路器/隔离柱式断路器在开断时产生的较高电压电弧，及释放出的氟化氢气体的腐蚀，有助于提高绝缘子的使用寿命。

需要说明的是，在其他实施例中，也可以使用其他耐高温耐腐蚀的材料作为第一内衬，如聚四氟乙烯内衬，或者在绝缘管第二内衬的内壁直接涂覆电镀含氟耐高温涂层等耐高温耐腐蚀涂层等，在此不再赘述。

其中，第二内衬112为聚酯内衬。

本实施例中，采用浸渍环氧树脂的聚酯内衬作为第二内衬，聚酯内衬的长度覆盖到整个绝缘管内壁120，保证绝缘管100的两头端也可以耐受氟化氢酸的腐蚀。

需要说明的是，在其他实施例中，第二内衬也可以采用其他耐腐蚀的内衬，在此不再赘述。

其中，第一内衬111为一体成型的内衬筒。

本实施例中，一体成型的第一内衬111，不存在接缝，即不存在耐压的薄弱点，对工人操作要求较低，能够有效降低人为造成的质量波动，节省制备时间，提高产品合格率。

其中，第一内衬111的厚度为0.5mm-2mm，第二内衬112的厚度至少为0.5mm。

本实施例中，第一内衬111的厚度为0.5mm，第二内衬112的厚度为0.5mm。第一内衬111与第二内衬112需要达到一定的厚度要求，使得绝缘管100在设备产生电弧时，满足耐高温、耐腐蚀的性能需求。

需要说明的是，在其他实施例中，第一内衬111的厚度也可以是0.5mm-2mm中的其他取值，第二内衬112的厚度也可以是满足上述要求的其他取值，均可依据绝缘管的实际需求做相应的调整，在此不再赘述。

其中，第一内衬111与第二内衬112在连接处130平滑过渡。

本实施例中，如图2所示，第一内衬111与第二内衬112的连接处130呈平滑的坡度连接，使得第一内衬111余第二内衬112的连接处更为可靠。

其中，第二内衬112在第一内衬111的外表面缠绕成型。

本实施例中，第二内衬112为浸渍环氧树脂的聚酯内衬，在第一内衬111的外表面通过缠绕的方式成型，采用缠绕的成型方式，与第一内衬111的连接更为紧密可靠。

需要说明的是，在其他实施例中，第二内衬也可以采用其他方式与第一内衬连接，如将第二内衬设置为内衬筒状，直接套设在第一内衬外表面。

本发明绝缘管制备方法实施例一：

如图3和图4所示，本事实例中绝缘管200的制备方法，包括：

S1：化学处理一体成型的第一内衬筒211的外表面；

S2：加热芯模，将第一内衬筒211套设在芯模上，冷却至室温；

S3：加热套设第一内衬筒211的芯模，在第一内衬筒211的外表面缠绕成型第二内衬212，形成复合内衬210；

S4：在复合内衬210的表面缠绕玻璃纤维，形成绝缘管200。

通过该制备方法制备的绝缘管200，既能满足绝缘管耐高温、耐腐蚀的性能要求，又能降低绝缘管的制备成本，提高产品合格率。

其中，步骤S1中，第一内衬筒211位聚四氟乙烯内衬筒。

具体地，对第一内衬筒211的外表面进行特殊的化学处理，使惰性的聚四氟乙烯材料发生化学结构变化，易于与环氧树脂反应，保证与第二内衬212的界面粘接良好。

其中，步骤S2中，将第一内衬筒211套设在芯模上的过程中，先将芯模预加热到100-150℃，第一内衬筒211为常温状态。

具体地，芯模预加热到100℃。在其他实施例中，也可以将芯模加热到100-150℃中的其他取值。

其中，步骤S2中，第一内衬筒211的内径比芯模的外径(图中未示出)小1mm-2mm。

具体地，第一内衬筒211的内径设置为比芯模的外径小1mm。为了便于套设，将第一内衬筒211设置为呈略微锥形的筒状。套设时，将第一内衬筒211直径略大的端头从芯模的一端开始套设，套设200mm左右停1-2min，待第一内衬筒211的温度升高后，继续套设，重复该步骤，直至将第一内衬筒211套设到规定位置为止，再将带有第一内衬筒211的芯模整体冷却至室温。

将第一内衬筒211的内径设置为略小于芯模的外径，通过在套设过程中第一内衬筒211与芯模接触后升温，而使得第一内衬筒211既能成功套设在芯模上，又与芯模连接紧密。

需要说明的是，在其他实施例中，第一内衬筒的内径也可以为其他数值，不限于本实施例，并且套设过程中的取值也可以根据具体情况作相应的调整。第一内衬筒在套设时也可以呈柱形筒，不限于本实施例的呈略微锥形的筒状。

其中，步骤S3中，第二内衬212为聚酯毡内衬。

其中，步骤S3中，将冷却后的带有第一内衬筒211的芯模整体加热至40-80℃。

具体地，将冷却后的带有第一内衬筒211的芯模整体加热至40℃，然后在第一内衬筒211的表面，从芯模端部开始一边使用第二内衬212缠绕一边淋浇环氧树脂胶液，同时用辊胶杆辊压，排除第二内衬212中的气泡。

需要说明的是，在其他实施例中，带有第一内衬筒的芯模整体加热温度也可以为70℃，只要满足上述温度范围即可。

其中，步骤S3中，第一内衬筒211的厚度为0.5-2mm，第二内衬212的厚度大于0.5mm。

具体地，第一内衬筒211的厚度为2mm，第二内衬212的厚度为1mm。

需要说明的是，在其他实施例中，第一内衬筒211和第二内衬的厚度也可以为其他取值。

其中，在步骤S3之后，步骤S4之前，将玻璃纤维(图中未示出)环向缠绕在第一内衬筒211与第二内衬212的连接处230，直至连接处230平整过渡。

具体地，如图4所示，步骤S3完成后，第一内衬筒211与第二内衬212的连接处230呈台阶状。为了连接处230的连接更为紧密，缠绕绝缘管200之前，先使用玻璃纤维在连接处230纵向缠绕，直至连接处230呈平整过渡为止。

需要说明的是，在其他实施例中，第一内衬筒与第二内衬的连接处也可以不预先缠绕，直接在复合内衬表面缠绕绝缘管。

本发明绝缘子实施例一：

本实施例的绝缘子，包括绝缘管，该绝缘管为上述绝缘管实施例一中所述的绝缘管。

该绝缘子用于柱式断路器/隔离柱式断路器，能够满足柱式断路器/隔离柱式断路器对绝缘子耐高温、耐腐蚀的需求，同时具有较低的制备成本和较高的产品合格率。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种绝缘管，其特征在于：包括设置在所述绝缘管内壁的复合内衬，所述复合内衬包括远离所述绝缘管内壁的第一内衬和包覆所述第一内衬的第二内衬，所述第一内衬的长度短于所述绝缘管的长度，所述第二内衬的长度与所述绝缘管的长度相同，所述第一内衬与所述第二内衬在连接处平滑过渡。

2.如权利要求1所述的绝缘管，其特征在于：所述第一内衬为聚四氟乙烯内衬或聚酰亚胺内衬。

3.如权利要求1所述的绝缘管，其特征在于：所述第二内衬为聚酯内衬。

4.如权利要求1所述的绝缘管，其特征在于：所述第一内衬为一体成型的内衬筒。

5.如权利要求1所述的绝缘管，其特征在于：所述第一内衬的厚度为0.5mm-2mm，所述第二内衬的厚度至少为0.5mm。

6.如权利要求1所述的绝缘管，其特征在于：所述第二内衬在所述第一内衬的外表面缠绕成型。

7.一种绝缘管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

化学处理一体成型的第一内衬筒的外表面；

加热芯模，将所述第一内衬筒套设在芯模上，冷却至室温；

加热套设所述第一内衬筒的所述芯模，在所述第一内衬筒的外表面缠绕成型第二内衬，形成复合内衬，所述第一内衬的长度短于所述第二内衬的长度；

在所述复合内衬的表面缠绕玻璃纤维，形成所述绝缘管。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述形成复合内衬的步骤后，将所述玻璃纤维环向缠绕在所述第一内衬筒与所述第二内衬的连接处，直至所述连接处平整过渡。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一内衬筒的内径比所述芯模的外径小1mm-2mm。

10.一种绝缘子，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的绝缘管。

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