CN109637757B - 一种绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘子，涉及电力设施领域，其主要包括内芯和外套，所述内芯和外套之间通过胶粘剂固定，且所述外套沿轴向均匀分布有若干环形的凸缘。通过采用上述技术方案，大大降低了绝缘子的外套和内芯发生脱离的概率，进而有效地延长了绝缘子在北方的使用寿命。

Description

一种绝缘子

技术领域

本发明涉及电力设施领域，特别涉及一种绝缘子。

背景技术

绝缘子是输电线路的重要组成部分，是唯一的电气绝缘件和重要的结构支撑件，绝缘子性能及其配置的合理性直接影响线路的安全稳定运行。例如，用于高压输电的线柱形绝缘子，其分为内芯和外套，主要是安装在大型断路器上，且用于固定线路的。

而北方地区一到冬天，室外的温度普遍都比较的低，线路绕在线柱形绝缘子上后，并在线路通电时，线路就会产生一定的热量，从而就会对绝缘子起到加热作用。此时，由于绝缘子内外温度会出现一定的温度差，使得内芯和外套就会发生热胀冷缩的问题。从而容易导致内芯和外套发生脱离。

发明内容

本发明的目的是提供一种绝缘子，能够有效克服在寒冷条件下发生热胀冷缩，使得内芯和外套发生脱离的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种绝缘子，包括内芯和外套，所述内芯和外套之间通过胶粘剂固定，且所述外套沿轴向均匀分布有若干环形的凸缘。

通过采用上述技术方案，利用胶粘剂将内芯和外套进行粘合，从而有利于使内芯和外套成为一整体，这样能够降低因热胀冷缩的原因，而使得内芯和外套发生分离的概率。再者，外套上还分布有圆环，相连两圆环之间能够对线路起到限位作用，这样加大了导热的面积，从而有利于将热量传递到内芯处，使得内芯也能够同步发生一定的热胀冷缩，进而也有利于降低内芯和外套发生分离的概率。

优选为，所述胶粘剂按照质量份数计，包括如下组份，聚氨酯树脂40～50份、乙酸乙酯12～15份、碘化盐4～6份、乳化剂5～6份、贝壳粉13～17份、异氟尔酮二异氢酸酯9～13份、润滑剂2～4份、植物纤维素5～7份、抗紫外剂3～5份、水40～50份。

通过采用上述技术方案，在胶粘剂中添加了碘化盐，利用碘化盐本身的性质，提高了胶粘剂的热稳定性。而贝壳粉的主要成份为碳酸钙，其有利于加快胶粘剂的固化，从而有利于保证生产的质量。而植物纤维素由于分子链比较长，因而其在胶粘剂固化之后，其能够成网状并将多点的胶粘剂联系在一起，从而能够提高胶粘剂整体性，这样即使其中一小处位置的内芯和外套将要发生脱离时，其他的点的胶粘剂也能够对该点胶粘剂起到辅助，进而也就降低了内芯和外套发生脱离的概率。

优选为，所述碘化盐为碘化钾。

通过采用上述技术方案，碘化锂相较于其他碘化盐，不仅因为自身的物理性能而提高了热塑性弹性体的热稳定性能。同时，碘化锂中的锂离子还能够与聚氨酯和植物纤维素中的羰基之间存在配合作用，产生了类似网络的结构，阻碍了固化后胶粘剂及相应自由基的运动，因而使聚合物分子链在受热分解时比完全自由的分子链需克服更大的能垒，从而促使了固化后的胶粘剂具有更高的热分解温度。

优选为，所述贝壳粉由经过含有碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的混合酶液处理的贝壳制得。

通过采用上述技术方案，经过上述三种酶液处理后的贝壳粉，不仅保留了原有贝壳粉的性能，同时也释放出了贝壳粉中的甲壳素。而甲壳素本身就具有较强的抗菌杀菌性能，所以，此时的贝壳粉又有利于抑制各类霉菌在胶粘剂中进行繁殖，从而有利于降低胶粘剂的生物降解性，延长了内芯和外套粘合的时效。同时，甲壳素具有较强的年粘性，其能够进一步保证各组分之间的粘结牢固度，从而提高热塑性弹性体抗机械损伤的性能。

优选为，所述润滑剂为TAF。

通过采用上述技术方案，TAF润滑剂不仅能够增强各原料之间的润滑性能，使得在生产的过程中各原料之间能够充分地混合。同时，其还具有与贝壳粉等表面部分极性基团相结合的极性基团结构。对于整个复合体系来说，TAF润滑剂还能够促使贝壳粉等和聚氨酯、植物纤维素之间形成了类似锚固结点，改善了贝壳粉等与聚氨酯和植物纤维素的粘结状态，进而提高了贝壳粉等在聚氨酯和植物纤维素中的分散性。

优选为，所述乳化剂为辛基苯酚聚氧乙烯醚。

通过采用上述技术方案，乳化剂的使用能够保证各物料之间能够充分地混合均匀，并且也便于各物料表现出亲水性，能够在水中处于稳定的状态。而辛基苯酚聚氧乙烯醚在胶粘剂固化过程中，会发生温度挥发，一旦全部挥发之后，则胶粘剂就不再表现出亲水性了，这样也就起到了防水的作用，降低了绝缘子因为长期经受雨雪天而发生内芯和外套脱离的概率。

优选为，所述植物纤维素的分子链达到1000～2000。

通过采用上述技术方案，该植物纤维素的分子链较长，能够将各个胶粘点联系起来，从而有利于保证胶粘的整体性。

优选为，所述抗紫外剂为（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑。

优选为，还包括防老剂3～5份，且所述防老剂为防老剂4010、防老剂BLE和防老剂RD以重量比为3：4：3混合制成。

通过采用上述技术方案，将上述抗紫外剂和防老剂混合进行使用，两者相互之间能够进行协同作用，从而进一步提升了胶粘剂的抗紫外的性能。

优选为，所述外套和内芯共同穿设有连接销。

通过采用上述技术方案，将连接销同时穿设过外套和内芯，其能够进一步降低内芯和外套发生脱离的概率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、利用胶粘剂对内芯和外套进行粘合，这样有利于降低绝缘子在长期使用过程中发生分离；

2、将胶粘剂中带有碘化盐和植物纤维素，既提高了胶粘剂的热稳定性，同时也提高了胶粘剂的胶粘强度；

3、在胶粘剂中添加经酶液处理后的贝壳粉，贝壳粉中的碳酸钙不仅能够有利于加速胶粘剂的固化，同时产生的甲壳素能够使贝壳粉带有抗菌功能，降低了胶粘剂发生生物降解的概率，延长了胶粘剂的时效。

附图说明

图1为绝缘子的结构示意图；

图2为胶粘剂的生产工艺流程图。

图中，1、内芯；2、外套；21、凸缘；3、胶粘剂层；4、连接销。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种绝缘子，如附图1所示，包括内芯1和外套2，其中外套2沿着轴向分布有若干环形的凸缘21，其中相邻两凸缘21之间可嵌入线路，此处，凸缘21的数量为七片。这样凸缘21增大导热的面积，使地更多的热量能够传递到外套2和内芯1之间，从而能够避免外套2和内芯1之间发生较大的热胀冷缩差距。

其次，外套2和内芯1之间还涂布有胶粘剂层3，这样能够使内芯1和外套2牢固地结合在一起成为整体，从而避免了内芯1和外套2发生脱离的概率。

另外，内芯1和外套2沿径向共同穿过一连接销4，这样增强了内芯1和外套2之间的结合作用。

实施例二：

一种胶粘剂，如2附图所示，用于实施例一中内芯和外套之间，其制备包括如下步骤：

步骤一：将40Kg聚氨酯树脂、12Kg乙酸乙酯、5Kg乳化剂、5Kg植物纤维素和40Kg水加入到混合器中，充分混合均匀后，升温至120℃，保温2小时；

步骤二：待保温结束之后，将4Kg碘化盐、13Kg贝壳粉、9Kg异氟尔酮二异氢酸酯、2Kg润滑剂和3Kg抗紫外剂加入到混合器，继续保温1小时，然后将其倒出，得到成品胶粘剂。

其中，此处乳化剂选用的是辛基苯酚聚氧乙烯醚；而碘化盐选用的是碘化钾，另外还可以为碘化亚铜；抗紫外剂选用的是（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑；润滑剂为TAF；而植物纤维素的主要选用的是稻秸，且其分子链长度为1000～2000。

再者，此处的贝壳粉的制备方法：先配制50ml pH 为 8.0 的亚硫酸钠缓冲溶液，用1ml曲拉通作为表面活性剂，并使用质量比为1：1：1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的组合酶5g作催化；将亚硫酸钠缓冲溶液、曲拉通和组合酶三者混合得到酶液；将贝壳浸泡于酶液中，控制恒温摇床温度为 50 ℃，转速 300 r/min 的条件下水解 2 小时；之后，将贝壳研磨成平均粒度为10μm的贝壳粉。其中，亚硫酸钠缓冲溶液的配制是现有技术，且并不是本申请的核心内容，因而不在此详细展开。

另外，基于实施例一的制备工艺的基础上，本申请还设计了实施例三至实施例九，以及对比例一至对比例五，具体参数如表一和表二：

表一

原料	实施例三	实施例四	实施例五	实施例六	实施例七	实施例八	实施例九
								聚氨酯树脂/Kg	45	50	45	40	40	45	50
乙酸乙酯/Kg	13.5	15	12	15	12	13.5	15
								碘化盐/Kg	5	6	6	4	4	5	6
乳化剂/Kg	5.5	6	5.5	6	5	5.5	6
								贝壳粉/Kg	15	17	17	13	13	15	17
异氟尔酮二异氢酸酯/Kg	11	13	9	13	9	11	13
								润滑剂/Kg	3	4	3	4	2	3	4
植物纤维素/Kg	13	14	14	12	12	13	14
								抗紫外剂/Kg	4	5	4	3	3	4	5
防老剂4010/Kg	/	/	/	/	0.9	1.2	1.5
								防老剂BLE/Kg	/	/	/	/	1.2	1.6	1.8
防老剂RD/Kg	/	/	/	/	0.9	1.2	1.5
								水	45	50	50	45	40	45	50

其中，表一中的乳化剂、抗紫外剂、润滑剂和植物纤维素均与实施例一相同。

表二

原料	对比例一	对比例二	对比例三	对比例四	对比例五
						聚氨酯树脂/Kg	45	45	45	45	45
乙酸乙酯/Kg	12	12	13.5	13.5	13.5
						碘化盐/Kg	6	6	5	5	5
乳化剂/Kg	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5
						贝壳粉/Kg	17	17	15	15	15
异氟尔酮二异氢酸酯/Kg	9	9	11	11	11
						润滑剂/Kg	3	3	3	3	3
植物纤维素/Kg	/	14	13	13	13
						抗紫外剂/Kg	4	4	4	4	4
防老剂4010/Kg	/	/	/	1.2	1.2
						防老剂BLE/Kg	/	/	1.6	/	1.6
防老剂RD/Kg	/	/	1.2	1.2	/
						水	50	50	45	45	45

此处，对比例二中的贝壳粉未经酶液处理，对比例一至对比例五的其他原料与实施例一相同。

将胶粘剂涂布于外套和内芯之间，待其完全固化之后，对胶粘剂的撕裂强度、抗紫外时效、防氧化时效、抗菌作用、耐水时效测试和综合测试，结果如表三所示，具体检测方法如下所述：

1、撕裂强度：直接利用撕裂强度测试仪测试绝缘子外套和内芯分离所需的强度，单位：Mpa；

2、抗紫外测试：将外套和内芯用胶粘剂粘合处置于50W/㎡紫外照射下，观察外套和内芯出现脱离时所需的时间，单位：h；

3、防氧化测试：将外套和内芯用胶粘剂粘合处置于纯氧中，观察外套和内芯出现脱离时所需的时间，单位：h；

4、抗菌测试：在外套和内芯用胶粘剂粘合处滴上细胞培养基，并置于25℃环境下，48小时后观察菌落的数量，单位：CFU；

5、耐水测试：将整个绝缘子浸泡于水中100小时，然后观察外套和内芯脱离的情况；

6、综合测试：将涂布有胶粘剂的绝缘子置于温度为-10℃、紫外强度为50W/㎡和氧气含量为42%的空间内，并且外套还缠绕上通高压电流的线路进行测试，观察外套和内芯出现脱离的时间，单位：h。

表三

测试项目	实施例二	实施例三	实施例四	实施例五	实施例六	实施例七	实施例八	实施例九	对比例一	对比例二	对比例三	对比例四	对比例五
														撕裂强度	53	58	64	57	56	54	60	64	34	45	58	58	59
抗紫外时效	120	143	156	132	142	134	156	164	150	152	132	134	135
														防氧化时效	45	47	46	43	45	165	178	196	45	46	75	78	76
菌落数量	0	0	0	0	0	1	0	0	0	168	0	0	1
														耐水测试	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离	无脱离
综合测试	110	124	138	126	131	156	168	179	108	112	142	145	143

从上表中可以看出，实施例二至实施例九的胶粘剂均具有较强的抗撕裂性能；并且，实施例二至实施例四和实施例七与实施例九分别对比可以看出，所选抗老化剂的加入不仅能够提高胶粘剂的抗氧化的性能，同时其也有助于抗紫外剂协同作用，增强了胶粘剂的抗紫外性能。另外，从实施例五和对比例二进行对比可以看出，添加了经酶液处理后的贝壳粉，不仅能够抑制霉菌对胶粘剂的破坏，同时也能够增强胶粘剂的抗撕裂强度。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种绝缘子，包括内芯1和外套2，其特征在于：所述内芯1和外套2之间通过胶粘剂固定，且所述外套2沿轴向均匀分布有若干环形的凸缘21；

其中，所述胶粘剂按照质量份数计，包括如下组份，

聚氨酯树脂 40～50份

乙酸乙酯 12～15份

碘化盐 4～6份

乳化剂 5～6份

贝壳粉 13～17份

异氟尔酮二异氢酸酯 9～13份

润滑剂 2～4份

植物纤维素 5～7份

抗紫外剂 3～5份

水 40～50份。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘子，其特征在于：所述碘化盐为碘化钾。

3.根据权利要求1所述的一种绝缘子，其特征在于：所述贝壳粉由经过含有碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的混合酶液处理的贝壳制得。

4.根据权利要求1所述的一种绝缘子，其特征在于：所述润滑剂为TAF。

5.根据权利要求1所述的一种绝缘子，其特征在于：所述乳化剂为辛基苯酚聚氧乙烯醚。

6.根据权利要求1所述的一种绝缘子，其特征在于：所述植物纤维素的分子链达到1000～2000。

7.根据权利要求1所述的一种绝缘子，其特征在于：所述抗紫外剂为（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑。

8.根据权利要求7所述的一种绝缘子，其特征在于：还包括防老剂3～5份，且所述防老剂为防老剂4010、防老剂BLE和防老剂RD以重量比为3：4：3混合制成。

9.根据权利要求1所述的一种绝缘子，其特征在于：所述外套2和内芯1共同穿设有联结销4。

Images