CN110165556A - 一种棒形悬式限压器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种棒形悬式限压器及其制作方法，它是一种新型的、一体化设计的产品，既具有防雷功能，也可以承受导线的拉力双功能绝缘子，是复合绝缘子与线路带串联间隙避雷器组合为一体结构，棒形悬式限压器包括球窝、绝缘棒、球头，三者一体化压接，承受整个产品的机械强度；还包括球压接电极、金属氧化物电阻片及上电极，三者通过环氧玻璃纤维缠绕层的热固化连接成一体，形成的组件是限压器的能量吸收元件；所述球头与绝缘棒压接处一侧设有放电电极，所述上电极、放电电极上分别设有放电球，对放电电极与球头进行电气连接的压接时，借用专用工装，既要保证两个放电球的相对距离，也要保证两个放电球的中心与绝缘棒的中心线在同一个平面内。
Description
技术领域
本发明涉避雷器设备技术领域，尤其涉及一种棒形悬式限压器及其制作方法。
背景技术
限压器的保护原理是：当雷电过电压或其它故障原因引发的过电压达到限压器的间隙放电时，限压器特殊设计的不锈钢球隙将工频续流直接引向金属氧化物非线性电阻限压元件，借助金属氧化物电阻片的非线性特性将正弦波形的工频续流转变成为尖顶波；尖顶波电流在过零前有相当长的时间内电流幅值较小，同时，限压元件上的电压降到它的最大残压，使电弧瞬间熄灭而达到迅速截断工频续流，达到有效防止架空导线因棒形悬式复合绝缘子或瓷绝缘子串的闪络引起的工频续流形成的高温而熔断（雷击断线）或跳闸的目的。简单的说它的灭弧原理是通过与避雷器固定的串联间隙、金属氧化物非线性电阻限压元件的合理配合，在雷电过电压的作用下动作，释放雷电过电压的能量，有效限制雷电过电压的幅值，达到保护线路安全运行的目的。
目前，这种限压器的结构为线路避雷器加棒形悬式复合或瓷绝缘子的组合结构，虽然能达到保护线路安全运行的目的，但是，其结构复杂，安装不方便，且可承受的导线拉伸负荷小，这些缺点影响了其应用的范围。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种棒形悬式限压器及其制作方法，它是一种新型的、一体化设计的产品，既具有防雷功能，也可以承受导线的拉力双功能绝缘子，是复合绝缘子与线路带串联间隙避雷器组合为一体结构，且安装简便，额定拉伸负荷高，不需改变现有的杆塔结构。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种棒形悬式限压器，包括球窝和绝缘棒、所述绝缘棒一端与球窝压接，另一端与球头压接，且三者一体化压接，承受整个产品的机械强度；所述球窝与绝缘棒压接处一侧设有压接电极，所述压接电极向右的绝缘棒两侧设有金属氧化物电阻片及上电极，所述压接电极、金属氧化物电阻片及上电极通过环氧玻璃纤维缠绕层的热固化连接成一体，形成的组件是限压器的能量吸收元件；所述球头与绝缘棒压接处一侧设有放电电极，所述上电极、放电电极上分别设有放电球，对放电电极与球头进行电气连接的压接时，既要保证两个放电球的相对距离，也要保证两个放电球的中心与绝缘棒的中心线在同一个平面内。
进一步的，所述球窝和压接电极的连接位置采用压接方式连接。
本发明还提出了用于棒形悬式限压器制作方法，所述制作方法包括以下步骤：
步骤1：金属氧化物电阻片的生产制造；
步骤2：根据技术要求配置电阻片组；
步骤3：将压接电极、电阻片、放电电极依次连接，然后放入平垫，用M20的螺母紧固；
步骤4：把紧固的电阻片组固定在缠绕机上，对电阻片组外表面用浸环氧树脂的玻璃布带进行缠绕；
步骤5：把缠绕好的电阻片组在烘箱中按工艺要求进行固化；
步骤6：把固化好的电阻片组夹持在打毛机上，对缠绕的外表面进行打毛处理；
步骤7：从打毛机上取下打毛处理完的电阻片组待用；
步骤8：机械强度及电气压接，将绝缘棒、球头压接后，穿入放电电极和步骤7中的电阻片组，再将其放入球窝内，组成一体化芯组，调整上电极放电球的方向，保证上电极放电球及连杆中心线所在的平面与球窝的开口方向垂直；然后将一体化芯组放入专用模具内，放电电极和上电极紧贴专用工装，放入专用工装的压块，在压接机下按照规定的技术参数进行压接；
步骤9：硫化，将步骤8中压接好的整体连接件放入硫化模具中，进行注射硫化；
步骤10：产品试验、铭牌装配、包装、入库。
进一步的，所述步骤2中的电阻片配组技术要求：保证直流电流1mA，电压≥20kV，高度为97-98mm。
进一步的，所述步骤9中的专用工装包括上压块、下压块，所述上压块包括元件压块上、垫板上、放电球压块上，所述垫板上一端连接元件压块上，另一端连接放电球压块上；所述下压块包括元件压块下、垫板下、限位块、放电球压块下，所述垫板下一端连接元件压块下，另一端连接放电球压块下，所述垫板下与放电球压块下之间设有限位块。
进一步，所述限位块为Q235或铝材。
与现有技术相比，本发明的有益效果：1）本发明提出的一种棒形悬式限压器，代替了原有线路避雷器加棒形悬式复合或瓷绝缘子的组合结构，它是一种新型的、一体化设计的产品，既具有防雷功能，也可以承受导线的拉力双功能绝缘子，是复合绝缘子与线路带串联间隙避雷器组合为一体结构，且安装简便，额定拉伸负荷高，不需改变现有的杆塔结构；2）棒形悬式限压器制作方法与原来技术中也有改进，其中最关键的地方是要在专用工装上对放电电极与球头进行电气连接的压接时，既要保证两个放电球的相对距离，也要保证两个放电球的中心与绝缘棒的中心线在同一个平面内，因为球窝与绝缘棒压接，保证两者的中心线重合，通过球窝与压接电极压接，保证压接电极与球窝中心线重合，因为压接电极、金属氧化物电阻片、上电极组成了电阻片组，所以保证电阻片组中心线与球窝中心线重合，同时上电极垂直于电阻片组中心线，也就是上电级垂直球窝中心线，最终实现上电级垂直于绝缘棒的中心线；因为球头与绝缘棒压接，两者在同一个平面内且中心线重合，通过放电电极与球头压接，保证放电电极垂直于球头的中心线，也就是实现放电电极垂直于绝缘棒的中心线，又因为上电级与放电电极上分别设有放电球，而上电级与放电电极都垂直于绝缘棒的中心线，所以保证两个放电球的中心与绝缘棒的中心线在同一个平面内，如果球窝与压接电极的连接方式采用以往的螺纹连接的方式，因为螺丝螺纹不可能太精确，两者在拧紧的同时，球窝与压接电极有可能不在同一水平面上，就无法满足本发明的两个放电球的中心与绝缘棒的中心线在同一个平面内的这一技术要求；3）通过专用工装上元件压块上、元件压块下的设计，能够实现在压接电极与球窝的压接，通过限位块、放电球压块上、放电球压块下的设计，能够实现放电电极与球头的压接，因为上电级、放电电极上放电球的设计，其长度会阻碍放电电极与球头的压接时不能直接进入压机中，所以必须借助专用工装。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1所示为本发明棒形悬式限压器结构示意图；
图2所示为本发明专用工装结构示意图；
图3所示为图2所示的侧视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行详细的描述：
参照图1所示，一种棒形悬式限压器，包括球窝1和绝缘棒4，所述绝缘棒4和球头9的对应压接，通过球窝1、绝缘棒4和球头9的压接一体化，承受整个产品的机械强度；还包括压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7，三者通过环氧玻璃纤维缠绕层5的热固化连接成一体，形成的组件是限压器的能量吸收元件，所述球窝1和压接电极3的连接位置2采用压接方式连接，保证从球窝1、通过压接电极2、金属氧化物电阻片6到达上电极7上的球头的电气导通；在专用工装上，对放电电极8与球头9进行电气连接的压接，既要保证两个放电球的相对距离，也要保证两个放电球的中心与绝缘棒4的中心线在同一个平面内。
参照图2、图3所示，一种棒形悬式限压器压接专用工装，包括上压块1、下压块2，所述上压块1包括元件压块上3、垫板上4、放电球压块上5，所述垫板上4一端连接元件压块上3，另一端连接放电球压块上5；所述下压块2包括元件压块下6、垫板下7、限位块8、放电球压块下9，所述垫板下7一端连接元件压块下6，另一端连接放电球压块下9，所述垫板下7与放电球压块下9之间设有限位块10，所述限位块10为Q235或铝材。
本发明还提出了用于棒形悬式限压器制作方法，所述制作方法包括具体以下步骤：
1、金属氧化物电阻片6的生产制造。
2、配组：给金属氧化物电阻片6的配组，保证直流1mA电压≥20kV，高度（97-98）mm。
3、叠片压紧：
3.1把叠片工装放置在工作台上，放入压接电极3、金属氧化物电阻片6；
3.2调整金属氧化物电阻片6内的单片，保证外观整齐，不偏斜；
3.3放入上电极7，然后再放入大平垫，用螺母紧固。
4、粘缝：
4.1把紧固的含有压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7的叠片工装夹持在缠绕机上；
4.2启动缠绕机电机，使紧固的压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7与叠片工装一起旋转，用聚酰亚胺胶带封闭电阻片间及电阻片与电极间的缝隙。
5、缠绕：
5.1把玻璃布带放入烘箱除湿；
5.2将环氧树脂、固化剂及促进剂按比例称量配制，放入水浴加热箱中：
5.3取烘干的玻璃布带盘夹持在浸胶机的被动轮上，用镊子将布带通过水浴箱内机构后缠绕在主动轮的绕带工装上，启动电机，把浸胶后的玻璃布带倒进绕带工装内；
5.4把装满布带的绕带工装放在特制的工装架上，对布带进行陈化处理；
5.5用陈化处理好的玻璃布带对已紧固的压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7进行缠绕环氧玻璃布带层5；
5.6用封箱胶带对已缠绕环氧玻璃布带层5的压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7部分进行包裹。
6、固化：
6.1设定烘箱用的温度和时间；
6.2把已缠绕封箱胶带的压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7和环氧玻璃布带层5，含叠片工装一起放入烘箱，按设定的温度进行加热固化；
6.3加热结束，随烘箱冷却至室温。
7、清理：
7.1取出固化好、含叠片工装的压接电极3、金属氧化物电阻片6和上电极7和环氧玻璃布带层5至工作台上，去掉叠片工装；
7.2清除固化好的压接电极3、金属氧化物电阻片6和上电极7和环氧玻璃布带层5表面的残余封箱胶带。
8、局放测试：逐只对固化好压接电极3、金属氧化物电阻片6和上电极7和环氧玻璃布带层5施加工频电压，剔除局放超标的芯组。
9、打毛：对固化好压接电极3、金属氧化物电阻片6和上电极7的一体化芯组缠绕的环氧玻璃布带层5部分进行打毛，去除表环氧玻璃布带层5面光亮的固化环氧致密层。
10、机械强度一次压接
10.1更换机械强度压接模具；
10.2绝缘棒4和球头9在压接机下按照规定的技术参数进行压接。
11、机械强度二次压接：在压接好的绝缘棒4和球头9的绝缘棒4上分别穿入放电电极8、由打毛的环氧玻璃布带层5、压接电极3、金属氧化物电阻片6和上电极7组成的一体化芯组，最后放入球窝1，在压接机下按照规定的技术参数进行压接。
12、拉力试验：对压接好的样品，按技术要求进行拉伸试验。
13、电气连接一次压接：
13.1更换电气压接模具；
13.2调整上电极7放电球的方向，保证电极7放电球及连杆中心线所在的平面与球窝1的开口方向垂直，然后在压接机下按照规定的技术参数进行压接。
14、电气连接二次压接：
14.1把专用工装放在压机平板上；
14.2将环氧玻璃布带层5、压接电极3、金属氧化物电阻片6和上电极7组成的一体化芯组放入专用模具内，放电电极8和上电极7紧贴专用工装，放入专用工装上压块；
14.3启动压机，按照规定的技术参数进行压接。
15、硫化
15.1按技术要求，对偶联剂进行配制；
15.2将配制好的偶联剂对由球窝1、绝缘棒4、环氧玻璃布带层5、压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7、放电电极8和球头9组成的芯体外表面进行涂抹；
15.3涂抹完由球窝1、绝缘棒4、环氧玻璃布带层5、压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7、放电电极8和球头9组成的芯体放入烘箱，按设定的温度进行加热；
15.4打开注射机，把由球窝1、绝缘棒4、环氧玻璃布带层5、压接电极3、金属氧化物电阻片6、上电极7、放电电极8和球头9组成的芯体放入预热后的模具内，调整好硫化温度、注胶量、注射压力、合模力、硫化时间和排气次数，合上模具，将设备调为自动状态，对产品进行硫化硅橡胶外套2。
15.5硫化结束，取出工件，对产品外硅橡胶外套2的废胶和多余胶料进行清理。
16、出厂试验
16.1外观检查；
16.2放电间隙测量；
16.3直流测试；
16.4工频耐受试验；
16.5雷电冲击放电电压试验；
16.6拉伸试验。
17：产品装配
17.1在产品硫化硅橡胶的第一个伞面，用专用工装和激光打标机，打印出产品铭牌；
17.2把W销装入产品的球窝1中。
17、包装、入库
17.1把产品的球窝1放入包装箱内对应的圆孔中；
17.2把对应编号的合格证及说明书放入包装箱内；
17.3确认无误后，盖上上盖板，来回搓动，使产品的球头9进入上盖板的对应孔中，紧固上盖板；
17.4在打包机上，对包装箱进行打包，每包平行两道。
根据上述方法，制作的棒形悬式限压器试验记录如下：
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，在于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种棒形悬式限压器，其特征在于，包括球窝和绝缘棒、所述绝缘棒一端与球窝压接，另一端与球头压接，且三者一体化压接，承受整个产品的机械强度；所述球窝与绝缘棒压接处一侧设有压接电极，所述压接电极向右的绝缘棒两侧设有金属氧化物电阻片及上电极，所述压接电极、金属氧化物电阻片及上电极通过环氧玻璃纤维缠绕层的热固化连接成一体，形成的组件是限压器的能量吸收元件；所述球头与绝缘棒压接处一侧设有放电电极，所述上电极、放电电极上分别设有放电球，对放电电极与球头进行电气连接的压接时，既要保证两个放电球的相对距离，也要保证两个放电球的中心与绝缘棒的中心线在同一个平面内。
2.根据权利要求1所述的一种棒形悬式限压器，其特征在于，所述球窝和压接电极的连接位置采用压接方式连接。
3.根据权利要求1所述的一种棒形悬式限压器的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：
步骤1：金属氧化物电阻片的生产制造；
步骤2：根据技术要求配置电阻片组；
步骤3：将压接电极、电阻片、放电电极依次连接，然后放入平垫，用M20的螺母紧固；
步骤4：把紧固的电阻片组固定在缠绕机上，对电阻片组外表面用浸环氧树脂的玻璃布带进行缠绕；
步骤5：把缠绕好的电阻片组在烘箱中按工艺要求进行固化；
步骤6：把固化好的电阻片组夹持在打毛机上，对缠绕的外表面进行打毛处理；
步骤7：从打毛机上取下打毛处理完的电阻片组待用；
步骤8：机械强度及电气压接，将绝缘棒、球头压接后，穿入放电电极和步骤7中的电阻片组，再将其放入球窝内，组成一体化芯组，调整上电极放电球的方向，保证上电极放电球及连杆中心线所在的平面与球窝的开口方向垂直；然后将一体化芯组放入专用模具内，放电电极和上电极紧贴专用工装，放入专用工装的压块，在压接机下按照规定的技术参数进行压接；
步骤9：硫化，将步骤8中压接好的整体连接件放入硫化模具中，进行注射硫化；
步骤10：产品试验、铭牌装配、包装、入库。
4.根据权利要求3所述的一种棒形悬式限压器的制作方法，其特征在于，所述步骤2中的电阻片配组技术要求：保证直流电流1mA，电压≥20kV，高度为97-98mm。
5.根据权利要求3所述的一种棒形悬式限压器的制作方法，其特征在于，所述步骤9中的专用工装包括上压块、下压块，所述上压块包括元件压块上、垫板上、放电球压块上，所述垫板上一端连接元件压块上，另一端连接放电球压块上；所述下压块包括元件压块下、垫板下、限位块、放电球压块下，所述垫板下一端连接元件压块下，另一端连接放电球压块下，所述垫板下与放电球压块下之间设有限位块。
6.根据权利要求5所述的一种棒形悬式限压器的制作方法，其特征在于，所述限位块为Q235或铝材。
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2019
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