CN109494027A - 一种空心复合绝缘子 - Google Patents

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张书琦
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许文荣
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Abstract

本发明公开了一种空心复合绝缘子,包括绝缘管、硅橡胶伞套、金属法兰和密封圈,所述硅橡胶伞套粘紧包覆在绝缘管上端,所述密封圈安装在绝缘管两端面与装配的上下金属附件密封面之间,所述硅橡胶伞套由护套和护套上面的若干组大小伞相间排列的伞裙组成,所述金属法兰与绝缘管之间经过特别设计和加工的防卡脱易排气形式的若干个一一相对的胶装凹槽,并且凹槽间相互连通设置有胶装剂流动的通道,胶装凹槽剖面设计为30°的倾角形式,对胶装剂注入时全部排空胶装缝隙的残留气体,不会形成胶装剂注入死区,也杜绝“窝气”滞留于胶装区域之中,在胶合剂固化后,不会形成胶装剂中的“气隔”缺陷,影响胶装强度也影响电气绝缘性能的问题。

Description

一种空心复合绝缘子
技术领域
本发明涉及空心绝缘子相关领域,具体来讲是一种空心复合绝缘子。
背景技术
空心复合绝缘子作为高压电器设备的关键绝缘部件,已经广泛地应用于电力设备之中,服务于电网输变电系统和设备之中,特别是在近20年来,随着我国电力建设的迅猛发展,随着高电压大容量的输变电网的建设和运行成为现实,现有技术中,已经发生胶装剂在此处流入法兰的密封槽中,接触到密封圈并与之发生物理化学反应,导致产品在一段时间后密封失效发生泄漏,彻底造成空心复合绝缘子的密封性能丧失,发生运行事故,并且,这样的设计缺陷在产品出厂试验检查时,是根本发现不到的,随着对电力生产的安全可靠的要求日益提高,也越来越凸显了空心复合绝缘子的存在优势和发展必然,对空心复合绝缘子的需求也越来越多,质量要求也越来越高。
然而,现有的空心瓷绝缘子存在以下问题:
1、现有的空心瓷绝缘子,重量大、强度低、易破损。
2、现有的空心瓷绝缘子,耐污能力差、清理困难不便捷。
3、现有的空心瓷绝缘子,易发生内充SF6气体时出现爆炸的危害性。
发明内容
因此,为了解决上述不足,本发明在此提供一种空心复合绝缘子。
本发明是这样实现的,构造一种空心复合绝缘子,该装置包括绝缘管、硅橡胶伞套、金属法兰和密封圈,所述硅橡胶伞套粘紧包覆在绝缘管上端,所述密封圈安装在绝缘管两端面与装配的上下金属附件密封面之间,所述硅橡胶伞套由护套和护套上面的若干组大小伞相间排列的伞裙组成,所述金属法兰与绝缘管之间经过特别设计和加工的防卡脱易排气形式的若干个一一相对的胶装凹槽,并且凹槽间相互连通设置有胶装剂流动的通道。
本发明通过改进提供一种空心复合绝缘子,胶装凹槽剖面设计为30°的倾角形式,对胶装剂注入时全部排空胶装缝隙的残留气体,不会形成胶装剂注入死区,也杜绝“窝气”滞留于胶装区域之中,在胶合剂固化后,不会形成胶装剂中的“气隔”缺陷,影响胶装强度也影响电气绝缘性能的问题,绝缘管和法兰上的胶装凹槽的转角处均设计加工为R1mm的结构尺寸,也会有效地解决现在技术中胶合剂固化之后,所形成凹槽转角的直角状或锐边边缘处易产生胶装剂“缩裂”的情况,造成胶装剂中的微裂纹存在的先天缺陷,在绝缘管末端与法兰胶装处的尺寸设计上,将其二者的间隙设计为0.25mm,这样的设计,就是使注入胶装剂向下流淌时,流至这段细小间隙时,会因为胶装剂粘度和张力的原因,使得胶合剂粘滞于此,不会流入密封槽中。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述绝缘管长度为5227mm,内径为350mm,外径为399mm。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述绝缘管胶装部位的外表面,设计加工了规定尺寸与形状的胶装凹槽,凹槽深度1.5mm。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述硅橡胶伞套外径为407mm,厚度为4mm,长度为4965mm。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述硅橡胶伞套外部设计布置了两大伞间距为 70mm的大小伞相间的69个大伞,68个小伞,大伞伸出68mm,小伞伸出52mm,大伞直径543mm,小伞伸出511mm,大伞比小伞伸出长16mm,伞的上表面倾角15°~18°,下表面倾角7°~10°。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述金属法兰与底部安装台之间布置16条加强筋,每2条加强筋之间布置为金属法兰的16个Φ22mm的安装孔,金属法兰内表面相对应绝缘管末端外表面的胶装部位,设置了规定尺寸与形状的相对应形式的胶装凹槽。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述金属法兰加工的凹槽深度为1.5mm,法兰与绝缘管的胶装间隙为1mm。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述绝缘管末端与法兰末端的相配合处的间隙为0.25mm,绝缘管末端相配合的外径尺寸大于其上面的相同外侧面直径1.5mm。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述绝缘管的密度应在(1.9-2.2)g/cm3,相对介电常数为4.5~5.5,轴同弯曲强度≥150MPa,实测弹性模量(20°)≥18GPa。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述绝缘管为无碱玻璃纤维丝复合环氧树脂材料。
作为上述技术方案的改进,
所述一种空心复合绝缘子,所述金属法兰材料为ZL114A-JB-T5的高强度铸铝合金。
本发明具有如下优点:本发明通过改进在此提供一种空心复合绝缘子,与同类型设备相比,具有如下改进及优点;
优点1:本发明所述一种空心复合绝缘子,胶装凹槽剖面设计为30°的倾角形式,对胶装剂注入时全部排空胶装缝隙的残留气体,不会形成胶装剂注入死区,也杜绝“窝气”滞留于胶装区域之中,在胶合剂固化后,不会形成胶装剂中的“气隔”缺陷,影响胶装强度也影响电气绝缘性能的问题。
优点2:本发明所述一种空心复合绝缘子,绝缘管和法兰上的胶装凹槽的所有转角处均设计加工为R1mm的结构尺寸,也会有效地解决现在技术中胶合剂固化之后,所形成凹槽转角的直角状或锐边边缘处易产生胶装剂“缩裂”的情况,造成胶合剂固化体中的微裂纹存在的先天缺陷,在根本上提高了产品的性能、品质、寿命和可靠性。
优点3:本发明所述一种空心复合绝缘子,在绝缘管末端与金属法兰附件胶装处的尺寸设计上,将其二者的间隙设计为0.25mm,这样的设计,就是使注入胶装剂向下流淌时,流至这段细小间隙时,会因为胶装剂粘度和张力的原因,使得胶合剂粘滞于此,不会流入绝缘管端面流到法兰的密封槽中接触到密封圏。
附图说明
图1是本发明空心复合绝缘子结构示意图;
图2是本发明法兰和绝缘管的凹槽设计和绝缘管末端直径与法兰末端直径相配合的结构示意图;
具体实施方式
下面将结合附图1-2对本发明进行详细说明,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。
本发明通过改进在此提供一种空心复合绝缘子,包括绝缘管、硅橡胶伞套、金属法兰和密封圈,所述硅橡胶伞套粘紧包覆在绝缘管上端,所述密封圈安装在绝缘管两端面与装配的上下金属附件密封面之间,所述硅橡胶伞套由护套和护套上面的若干组大小伞相间排列的伞裙组成,所述金属法兰与绝缘管之间经过特别设计和加工的防卡脱易排气形式的若干个一一相对的胶装凹槽,并且凹槽间相互连通设置有胶装剂流动的通道。
所述绝缘管长度为5227mm,内径为350mm,外径为399mm。
所述绝缘管胶装部位的外表面,设计加工了规定尺寸与形状的胶装凹槽,凹槽深度1.5mm。
所述硅橡胶伞套外径为407mm,厚度为4mm,长度为4965mm。
所述硅橡胶伞套外部设计布置了两大伞间距为70mm的大小伞相间的69个大伞,68个小伞,大伞伸出68mm,小伞伸出52mm,大伞直径543mm,小伞伸出511mm,大伞比小伞伸出长16mm,伞的上表面倾角15°~18°,下表面倾角7°~10°。
所述金属法兰与底部安装台之间布置16条加强筋,每2条加强筋之间布置为金属法兰的16个Φ22mm的安装孔,金属法兰内表面相对应绝缘管末端外表面的胶装部位,设置了规定尺寸与形状的相对应形式的胶装凹槽。
所述金属法兰加工的凹槽深度为1.5mm,法兰与绝缘管的胶装间隙为1mm。
所述绝缘管末端与法兰末端的相配合处的间隙为0.25mm,绝缘管末端相配合的外径尺寸大于其上面的相同外侧面直径1.5mm。
所述绝缘管的密度应在(1.9-2.2)g/cm3,相对介电常数为4.5~5.5,轴同弯曲强度≥150MPa,实测弹性模量(20°)≥18GPa。
所述绝缘管为无碱玻璃纤维丝复合环氧树脂材料。
所述金属法兰材料为ZL114A-JB-T5的高强度铸铝合金。
本发明通过改进提供一种空心复合绝缘子,按照如下方式运行;
第一,绝缘管为无碱玻璃纤维丝复合环氧树脂材料,缠绕制成玻璃纤维复合环氧树脂的缠绕管,经高温固化后,形成环氧树脂玻璃纤维固化物,玻璃纤维的碱合量小于0.5%,玻璃纤维纱的总量占绝缘管重量的75%-80%;
第二,先进行装纱,然后通过配环氧树脂的方式对玻璃纤维进行浸胶;
第三,再进行缠绕工作,在缠绕工作完成后进行烧焙工作;
第四,在烧焙工作完成后,进行脱管;
第五,脱管完成后,进行切割工作,再进行加工;
第六,在加工完成后,进行检验工作;
第八,最后,在检验无误后,进行包装工作。
本发明通过改进提供一种空心复合绝缘子,胶装凹槽剖面设计为30°的倾角形式,对胶装剂注入时全部排空胶装缝隙的残留气体,不会形成胶装剂注入死区,也杜绝“窝气”滞留于胶装区域之中,在胶合剂固化后,不会形成胶装剂中的“气隔”缺陷,影响胶装强度也影响电气绝缘性能的问题,绝缘管和法兰上的胶装凹槽的所有转角处均设计加工为R1mm的结构尺寸,也会有效地解决现在技术中胶合剂固化之后,所形成凹槽转角的直角状或锐边边缘处易产生胶装剂“缩裂”的情况,造成胶合剂固化体中的微裂纹存在的先天缺陷,在根本上提高了产品的性能、品质、寿命和可靠性,在绝缘管末端与金属法兰附件胶装处的尺寸设计上,将其二者的间隙设计为0.25mm,这样的设计,就是使注入胶装剂向下流淌时,流至这段细小间隙时,会因为胶装剂粘度和张力的原因,使得胶合剂粘滞于此,不会流入绝缘管端面流到法兰的密封槽中接触到密封圏。
本发明所述一种空心复合绝缘子,胶装凹槽剖面设计为30°的倾角形式,对胶装剂注入时全部排空胶装缝隙的残留气体,不会形成胶装剂注入死区,也杜绝“窝气”滞留于胶装区域之中,在胶合剂固化后,不会形成胶装剂中的“气隔”缺陷,影响胶装强度也影响电气绝缘性能的问题。
本发明所述一种空心复合绝缘子,绝缘管和法兰上的胶装凹槽的所有转角处均设计加工为R1mm的结构尺寸,也会有效地解决现在技术中胶合剂固化之后,所形成凹槽转角的直角状或锐边边缘处易产生胶装剂“缩裂”的情况,造成胶合剂固化体中的微裂纹存在的先天缺陷,在根本上提高了产品的性能、品质、寿命和可靠性。
本发明所述一种空心复合绝缘子,在绝缘管末端与金属法兰附件胶装处的尺寸设计上,将其二者的间隙设计为0.25mm,这样的设计,就是使注入胶装剂向下流淌时,流至这段细小间隙时,会因为胶装剂粘度和张力的原因,使得胶合剂粘滞于此,不会流入绝缘管端面流到法兰的密封槽中接触到密封圏。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种空心复合绝缘子,其特征包括绝缘管、硅橡胶伞套、金属法兰和密封圈,所述硅橡胶伞套粘紧包覆在绝缘管上端,所述密封圈安装在绝缘管两端面与装配的上下金属附件密封面之间,所述硅橡胶伞套由护套和护套上面的若干组大小伞相间排列的伞裙组成,所述金属法兰与绝缘管之间经过特别设计和加工的防卡脱易排气形式的若干个一一相对的胶装凹槽,并且凹槽间相互连通设置有胶装剂流动的通道。
2.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:所述绝缘管长度为5227mm,内径为350mm,外径为399mm。
3.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:所述绝缘管胶装部位的外表面,设计加工了规定尺寸与形状的胶装凹槽,凹槽深度1.5mm。
4.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:所述硅橡胶伞套外径为407mm,厚度为4mm,长度为4965mm。
5.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:所述硅橡胶伞套外部设计布置了两大伞间距为70mm的大小伞相间的69个大伞,68个小伞,大伞伸出68mm,小伞伸出52mm,大伞直径543mm,小伞伸出511mm,大伞比小伞伸出长16mm,伞的上表面倾角15°~18°,下表面倾角7°~10°。
6.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:所述金属法兰与底部安装台之间布置16条加强筋,每2条加强筋之间布置为金属法兰的16个Φ22mm的安装孔,金属法兰内表面相对应绝缘管末端外表面的胶装部位,设置了规定尺寸与形状的相对应形式的胶装凹槽。
7.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:所述金属法兰加工的凹槽深度为1.5mm,法兰与绝缘管的胶装间隙为1mm。
8.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:所述绝缘管末端与法兰末端的相配合处的间隙为0.25mm,绝缘管末端相配合的外径尺寸大于其上面的相同外侧面直径1.5mm。
9.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:所述绝缘管的密度应在(1.9-2.2)g/cm3,相对介电常数为4.5~5.5,轴同弯曲强度≥150MPa,实测弹性模量(20°)≥18GPa。
10.根据权利要求1所述一种空心复合绝缘子,其特征在于:按照如下生工艺流程;
第一,绝缘管为无碱玻璃纤维丝复合环氧树脂材料,缠绕制成玻璃纤维复合环氧树脂的缠绕管,经高温固化后,形成环氧树脂玻璃纤维固化物,玻璃纤维的碱合量小于0.5%,玻璃纤维纱的总量占绝缘管重量的75%-80%;
第二,先进行装纱,然后通过配环氧树脂的方式对玻璃纤维进行浸胶;
第三,再进行缠绕工作,在缠绕工作完成后进行烧焙工作;
第四,在烧焙工作完成后,进行脱管;
第五,脱管完成后,进行切割工作,再进行加工;
第六,在加工完成后,进行检验工作;
第八,最后,在检验无误后,进行包装工作。
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