CN110085379A - 一种改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子，包括绝缘芯棒和在绝缘芯棒上间隔分布的金属内伞裙，金属内伞裙外表面设有绝缘外伞裙。绝缘芯棒设有外螺纹，金属内伞裙设有内螺纹，绝缘芯棒的外螺纹与金属内伞裙的内螺纹配合。绝缘芯棒的相邻的外螺纹之间设有绝缘护套。本发明还公开了改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子的制作方法。本发明通过引入金属内伞裙，使得复合绝缘子增加了一定数量的悬浮电极，使得复合绝缘子的电场分布更均匀，同时金属结构亦能提升绝缘子伞裙机械强度，增加复合绝缘子的使用寿命。本发明的复合绝缘子容易生产制作，便于大量生产，成本低。
Description
技术领域
本发明属于输电线路领域，具体涉及一种改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子及制作方法。
背景技术
现有复合绝缘子，采用绝缘芯棒和硅橡胶伞裙制作而成，导致绝缘子的电场分布极不均匀，呈现电极两端电场强度大而绝缘子中部电场强度小的“马鞍型”分布。为了解决这一问题，通常在复合绝缘子两端增加均压环，能够一定程度上减小电极两端的电场强度，但并不能从整体上使电场强度变得更均匀。同时，复合绝缘子的硅橡胶伞裙在恶劣的自然条件下很容易出现断裂破坏等现象。公开号为CN105931768B的中国专利“一种高电压均压环”公开了一种高电压均压环，包括等径的钛合金上环体和钛合金下环体，上环体和下环体之间设置有镍合金中间环体，上环体、下环体和中间环体中间平行并且同轴设置。该发明采用三层结构使得力学结构更加稳定、均压更加快速。然而它只能改善电极附近的电场分布，并不能从整个复合绝缘子改善电场的均匀度。公开号为CN208607979U的中国专利“一种硬质护套和伞裙复合绝缘子”公开了一种硬质护套和伞裙复合绝缘子，包括硬质护套、硬质伞裙、硅橡胶伞裙、芯棒和金具；芯棒位于最内部，外包裹硬质护套，硬质护套和伞群由脂环族环氧树脂或聚烯烃等材质制成；在芯棒的上下两端硬质护套的外侧设置硬质伞裙；在芯棒上下两端硬质伞裙之间设置硅橡胶伞裙。该实用新型采用硬质护套和伞裙，配合硅橡胶伞裙的结构，能够提高复合绝缘子的强度。然而，这一结构对电场分布并没有任何改善作用。
因此，研究一种改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子及制作方法，实现两个目的：一是每一个伞裙当中都存在金属内伞裙，无形之间使得复合绝缘子增加了一定数量的悬浮电极，能够极大程度的改善电场的均匀度；二是伞裙采用内金属、外绝缘的形式，能够增加伞裙的机械强度，提升伞裙的使用寿命。
发明内容
本发明的技术问题是现有技术的绝缘子电场分布不均匀且绝缘子容易断裂损坏的问题，本发明的目的是提供一种改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子及制作方法，采用金属内伞裙和绝缘外伞裙的组合形式，使得复合绝缘子增加了一定数量的悬浮电极，改善电场的均匀度，并增加伞裙的机械强度，提升伞裙的使用寿命。
本发明的技术方案是一种改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子，包括绝缘芯棒和在绝缘芯棒上间隔分布的金属内伞裙，金属内伞裙外表面设有绝缘外伞裙。
进一步地，绝缘芯棒设有外螺纹，金属内伞裙设有内螺纹，绝缘芯棒的外螺纹与金属内伞裙的内螺纹配合。
进一步地，绝缘芯棒的相邻的外螺纹之间设有绝缘护套。
进一步地，金属内伞裙由轻质铝合金材料制成。
进一步地，改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子的制作方法，包括以下步骤，
步骤1：根据复合绝缘子伞裙的分布，制作带外螺纹的绝缘芯棒；
步骤2：根据外螺纹的尺寸，制作带有与外螺纹匹配的内螺纹的金属内伞裙；
步骤3：在绝缘芯棒每一个外螺纹处，安置金属内伞裙；
步骤4：制作复合绝缘子模具，复合绝缘子模具形状与绝缘外伞裙和绝缘护套的外表面重合；
步骤5：将带金属内伞裙的绝缘芯棒置于复合绝缘子模具内，在复合绝缘子模具与带金属内伞裙的绝缘芯棒之间注入液态硅橡胶，待液态硅橡胶固化后形成绝缘外伞裙与绝缘护套，完成改善电场分布与提升伞裙机械强度的复合绝缘子制作。
相比现有技术，本发明的有益效果是通过引入金属内伞裙，使得复合绝缘子增加了一定数量的悬浮电极，使得复合绝缘子的电场分布更均匀，同时金属结构亦能提升绝缘子伞裙机械强度，增加复合绝缘子的使用寿命。此外，本发明的复合绝缘子容易生产制作，便于大量生产，成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1-1为改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子的结构示意图。
图1-2为金属内伞裙2的结构示意图。
图1-3为绝缘外伞裙3的结构示意图。
图2为复合绝缘子模具5的结构示意图。
图3-1为绝缘芯棒1的结构示意图。
图3-2为带金属内伞裙2的绝缘芯棒1的结构示意图。
图3-3为带金属内伞裙2的绝缘芯棒1与复合绝缘子模具5组合的示意图。
图4为改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子的制作流程示意图。
具体实施方式
如图1-1、图1-2、图1-3所示，一种改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子，包括绝缘芯棒1和在绝缘芯棒1上间隔分布的金属内伞裙2，金属内伞裙2外表面设有绝缘外伞裙3。
绝缘芯棒1设有外螺纹11，金属内伞裙2设有内螺纹21，绝缘芯棒1的外螺纹11与金属内伞裙2的内螺纹21配合。绝缘芯棒1的相邻的外螺纹11之间设有绝缘护套4。金属内伞裙2由轻质铝合金材料制成。
外螺纹11在绝缘芯棒1上轴向间断分布；外螺纹11间断分布的距离由伞裙的分布决定。
绝缘外伞裙3为一空心伞裙；绝缘外伞裙3内部空心结构与金属内伞裙2的外形结构匹配。
绝缘护套4位于两个伞裙之间，并与绝缘外伞裙3连成一个整体。
如图4所示，改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子的制作方法，包括以下步骤，
步骤1：根据复合绝缘子伞裙的分布，制作带外螺纹的绝缘芯棒，如图3-1所示；
步骤2：根据外螺纹的尺寸，制作带有与外螺纹匹配的内螺纹的金属内伞裙；
步骤3：在绝缘芯棒每一个外螺纹处，安置金属内伞裙，带金属内伞裙的绝缘芯棒如图3-2所示；
步骤4：制作复合绝缘子模具，复合绝缘子模具形状与绝缘外伞裙和绝缘护套的外表面重合，复合绝缘子模具如图2所示；
步骤5：将带金属内伞裙的绝缘芯棒置于复合绝缘子模具内，在复合绝缘子模具与带金属内伞裙的绝缘芯棒之间注入液态硅橡胶，待液态硅橡胶固化后形成绝缘外伞裙与绝缘护套，完成改善电场分布与提升伞裙机械强度的复合绝缘子制作，如图3-3所示。
Claims (5)
1.一种改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子，其特征在于，包括绝缘芯棒（1）和在绝缘芯棒（1）上间隔分布的金属内伞裙（2），金属内伞裙（2）外表面设有绝缘外伞裙（3）。
2.根据权利要求1所述的改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子，其特征在于，绝缘芯棒（1）设有外螺纹（11），金属内伞裙（2）设有内螺纹（21），绝缘芯棒（1）的外螺纹（11）与金属内伞裙（2）的内螺纹（21）配合。
3.根据权利要求1所述的改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子，其特征在于，绝缘芯棒（1）的相邻的外螺纹（11）之间设有绝缘护套（4）。
4.根据权利要求1所述的改善电场分布与伞裙强度的复合绝缘子，其特征在于，金属内伞裙（2）由轻质铝合金材料制成。
5.权利要求1-4所述任意一项复合绝缘子的制作方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤1：根据复合绝缘子伞裙的分布，制作带外螺纹的绝缘芯棒；
步骤2：根据外螺纹的尺寸，制作带有与外螺纹匹配的内螺纹的金属内伞裙；
步骤3：在绝缘芯棒每一个外螺纹处，安置金属内伞裙；
步骤4：制作复合绝缘子模具，复合绝缘子模具形状与绝缘外伞裙和绝缘护套的外表面重合；
步骤5：将带金属内伞裙的绝缘芯棒置于复合绝缘子模具内，在复合绝缘子模具与带金属内伞裙的绝缘芯棒之间注入液态硅橡胶，待液态硅橡胶固化后形成绝缘外伞裙与绝缘护套，完成改善电场分布与提升伞裙机械强度的复合绝缘子制作。
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