CN110428942B - 一种地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子，包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本体两端的金具附件、套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套；所述外绝缘伞裙护套采用改性氟硅橡胶制成；述改性氟硅橡胶的原料包括：氟硅橡胶、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性复合填料、增塑剂、抗老剂、硫化促进剂。本发明采用特定的附件结构，提高伞裙与附件的结合力，进而提高电气性能；绝缘子外缘采用改性氟硅橡胶伞裙，不仅提高其耐污性能，还能显著提高其憎水性和耐高温性。

Description

一种地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子
技术领域
本发明属于电瓷复合绝缘子技术领域，具体涉及一种地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子。
背景技术
我国城市的规模越来越大，城市中的人口密度也越来越大，交通拥堵是城市发展要面对的一大问题，为了进一步缓解我国当前城市发展当中存在的交通拥堵问题，很多城市都选择发展城市地铁隧道运输这种交通模式。地铁交通运输可以有效缓解城市目前出现的交通拥堵现象，且因为工程大都建设在地下，因此有效减轻了城市当中的建筑物拥挤现象。但是地铁隧道运输也有自身的问题，比如说施工复杂、维护和运营难度高等，且由于当前施工技术发展的不完善，很容易在后期运营过程中产生遗留问题，地铁隧道漏水就是其中的一项大问题。同时，由于地铁隧道是封闭环境，在夏季高温情况下还易发生拉弧现象。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子。
一种地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子，包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本体两端的金具附件、套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套；
所述外绝缘伞裙护套采用改性氟硅橡胶制成。
进一步地，所述改性氟硅橡胶原料以重量份计包括：氟硅橡胶100份，聚碳酸酯树脂10-15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯10-15份，改性复合填料5-10份，增塑剂1-5份，抗老剂1-5份，硫化促进剂1-5份；
所述改性复合填料是采用复合填料与硅烷偶联剂混合研磨后，再将混合物置于油酸溶液中处理得到；所述复合填料是玻璃纤维、纳米二氧化钛、氧化铝、白炭黑、碳化硅晶须的混合物。
上述地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取粘土3-6份、氧化铝35-45份、樟村土5-12份、径阳土7-20份、左云土5-15份、青草岭7-16份、白胶泥11-20份、长石5-15份、宁海土1-6份和新会土1-6份混合，作为基料与水混合打浆，制成瓷棒绝缘子本体；
步骤2，在步骤1制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，得瓷复合绝缘子的半成品；
步骤3，去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室温后，向半成品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40-60℃；
步骤4，以重量份计，取玻璃纤维1-5份、纳米二氧化钛1-5份、氧化铝1-5份、白炭黑1-5份、碳化硅晶须1-5份混合，混合物与1-2wt.％硅烷偶联剂混合研磨后置于30-50wt.％油酸溶液中浸泡，取出后烘干得到改性复合填料；
步骤5，取氟硅橡胶、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性复合填料、增塑剂、抗老剂、硫化促进剂混合后放入双螺杆挤出机挤出，得到改性氟硅橡胶；
步骤6，在步骤3得到的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子。
进一步地，步骤2中所述铅锑合金胶按质量百分比计包括以下原料：Sb 5.0～5.4％，Sn6.0～6.4％，其余为Pb，所有原料的质量百分比之和为100％。
进一步地，步骤3中硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷按1:1的体积比混合而成。
本发明采用特定的附件结构，提高伞裙与附件的结合力，进而提高电气性能；绝缘子外缘采用改性氟硅橡胶伞裙，不仅提高其耐污性能，还能显著提高其憎水性和耐高温性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取粘土3份、氧化铝35份、樟村土5份、径阳土7份、左云土5份、青草岭7份、白胶泥11份、长石5份、宁海土1份和新会土1份混合，经球磨、过筛、除铁、榨泥，在真空练泥机内挤制，电阴干，成型、干燥后得生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本体；
步骤2，在步骤1制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，得瓷复合绝缘子的半成品；
步骤3，去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室温后，向半成品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40-60℃；
步骤4，以重量份计包括：取玻璃纤维1份、纳米二氧化钛1份、氧化铝1份、白炭黑1份、碳化硅晶须1份混合，混合物与1wt.％硅烷偶联剂KH560混合研磨后置于10wt.％油酸溶液中浸泡，取出后烘干得到改性复合填料；
步骤5，取氟硅橡胶100份，聚碳酸酯树脂10份，聚对苯二甲酸乙二醇酯10份，改性复合填料5份，增塑剂1份，抗老剂1份，硫化促进剂1份混合后放入双螺杆挤出机挤出，得到改性氟硅橡胶；
步骤6，在步骤3得到的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子。
其中，步骤2中所述铅锑合金胶按质量百分比计包括以下原料：Sb 5.0％，Sn6.0％，其余为Pb，所有原料的质量百分比之和为100％。
步骤3中硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷按1:1的体积比混合而成。
实施例2
地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子的制备方法，：包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取粘土5份、氧化铝40份、樟村土8份、径阳土12份、左云土11份、青草岭13份、白胶泥16份、长石10份、宁海土4份和新会土3份混合，经球磨、过筛、除铁、榨泥，在真空练泥机内挤制，电阴干，成型、干燥后得生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本体；
步骤2，在步骤1制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，得瓷复合绝缘子的半成品；
步骤3，去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室温后，向半成品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40-60℃；
步骤4，以重量份计包括：取玻璃纤维3份、纳米二氧化钛2份、氧化铝4份、白炭黑2份、碳化硅晶须3份混合，混合物与1wt.％硅烷偶联剂KH560混合研磨后置于13wt.％油酸溶液中浸泡，取出后烘干得到改性复合填料；
步骤5，取氟硅橡胶100份，聚碳酸酯树脂13份，聚对苯二甲酸乙二醇酯12份，改性复合填料8份，增塑剂3份，抗老剂2份，硫化促进剂3份混合后放入双螺杆挤出机挤出，得到改性氟硅橡胶；
步骤6，在步骤3得到的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子。
其中，步骤2中所述铅锑合金胶按质量百分比计包括以下原料：Sb 5.0％，Sn6.0％，其余为Pb，所有原料的质量百分比之和为100％。
步骤3中硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷按1:1的体积比混合而成。
实施例3
地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子的制备方法：包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取粘土6份、氧化铝45份、樟村土12份、径阳土20份、左云土15份、青草岭16份、白胶泥20份、长石15份、宁海土6份和新会土6份混合，经球磨、过筛、除铁、榨泥，在真空练泥机内挤制，电阴干，成型、干燥后得生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本体；
步骤2，在步骤1制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，得瓷复合绝缘子的半成品；
步骤3，去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室温后，向半成品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40-60℃；
步骤4，以重量份计包括：取玻璃纤维5份、纳米二氧化钛5份、氧化铝5份、白炭黑5份、碳化硅晶须5份混合，混合物与2wt.％硅烷偶联剂KH560混合研磨后置于10wt.％油酸溶液中浸泡，取出后烘干得到改性复合填料；
步骤5，取氟硅橡胶100份，聚碳酸酯树脂15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯15份，改性复合填料10份，增塑剂5份，抗老剂5份，硫化促进剂5份混合后放入双螺杆挤出机挤出，得到改性氟硅橡胶；
步骤6，在步骤3得到的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子。
其中，步骤2中所述铅锑合金胶按质量百分比计包括以下原料：Sb 5.0％，Sn6.0％，其余为Pb，所有原料的质量百分比之和为100％。
步骤3中硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷按1:1的体积比混合而成。
经检测，上述实施例制得的绝缘子性能如下：
机械破坏负荷/kN 外绝缘憎水性等级 工频湿耐受电压/Kv
实施例1 21 HCl 29
实施例2 28 HCl 27
实施例3 20 HCl 29
改性氟硅橡胶与瓷件的剥离强度试验：
Figure BDA0002090187090000041
本发明采用特定的附件结构，提高了伞裙与附件的结合力，进而提高电气性能；绝缘子外缘采用改性氟硅橡胶伞裙，不仅提高其耐污性能，还能显著提高其憎水性和耐高温性。

Claims (1)

1.一种地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子，其特征在于：包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本体两端的金具附件、套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套；
所述外绝缘伞裙护套采用改性氟硅橡胶制成，所述改性氟硅橡胶原料以重量份计包括：氟硅橡胶100份，聚碳酸酯树脂10-15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯10-15份，改性复合填料5-10份，增塑剂1-5份，抗老剂1-5份，硫化促进剂1-5份；所述改性复合填料是采用复合填料与硅烷偶联剂混合研磨后，再将混合物置于油酸溶液中处理得到；所述复合填料是玻璃纤维、纳米二氧化钛、氧化铝、白炭黑、碳化硅晶须的混合物；
上述地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取粘土3-6份、氧化铝35-45份、樟村土5-12份、径阳土7-20份、左云土5-15份、青草岭7-16份、白胶泥11-20份、长石5-15份、宁海土1-6份和新会土1-6份混合，作为基料与水混合打浆，制成瓷棒绝缘子本体；
步骤2，在步骤1制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，铅锑合金胶按质量百分比计包括以下原料：Sb 5.0～5.4％，Sn6.0～6.4％，其余为Pb，所有原料的质量百分比之和为100％，得瓷复合绝缘子的半成品；
步骤3，去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室温后，向半成品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40-60℃，硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷按1:1的体积比混合而成；
步骤4，以重量份计，取玻璃纤维1-5份、纳米二氧化钛1-5份、氧化铝1-5份、白炭黑1-5份、碳化硅晶须1-5份混合，混合物与1-2wt.％硅烷偶联剂混合研磨后置于30-50wt.％油酸溶液中浸泡，取出后烘干得到改性复合填料；
步骤5，取氟硅橡胶、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性复合填料、增塑剂、抗老剂、硫化促进剂混合后放入双螺杆挤出机挤出，得到改性氟硅橡胶；
步骤6，在步骤3得到的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到地铁隧道用棒式瓷复合绝缘子。
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