CN111540550A - 支柱绝缘子及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请具体公开了支柱绝缘子及其制备方法，其中，支柱绝缘子包括支柱绝缘子本体和绝缘护套，支柱绝缘子本体包括用于连接铁塔的第一端和与所述第一端相对的自由端；绝缘护套包裹于所述自由端。通过采用绝缘护套包裹自由端，可以避免自由端采用金具结构，进而避免出现高压场强中自由端的金属部件可能产生悬浮电位及局部放电的现象，防止出现产品的快速老化甚至绝缘失效的情况。除此之外，采用绝缘护套包裹自由端，可避免发生与导线摩擦、损坏导线的情况。
Description
技术领域
本申请涉及输电绝缘设备技术领域，特别是涉及支柱绝缘子及其制备方法。
背景技术
目前防风偏绝缘子主要采用规格较小的线路复合绝缘子，且线路复合绝缘子需要与导线连接，从而防风偏绝缘子必须要停电进行安装、改造。同时，在极端台风等条件下，线路复合绝缘子因为规格限制，可能出现风偏角度过大导致导线作用在其上后产生过大挠度或折断的风险。以及，现有防风偏绝缘子高压端均采用金具结构，高压场强中高压端金属部件可能产生悬浮电位及局部放电现象，导致产品的快速老化甚至绝缘失效，并且现有防风偏绝缘子高压端金属部件存在与导线摩擦、损坏导线的风险。
发明内容
本申请提供一种支柱绝缘子及其制备方法，能够解决现有防风偏绝缘子高压端可能产生悬浮电位及局部放电现象的问题。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是提供一种支柱绝缘子，包括：支柱绝缘子本体，包括用于连接铁塔的第一端和与第一端相对的自由端；绝缘护套，包裹于自由端。
根据本申请一实施方式，绝缘护套呈杯型，绝缘护套扣设于自由端，结构简单，便于安装。
根据本申请一实施方式，支柱绝缘子本体包括芯棒和包裹于芯棒外的绝缘伞裙，芯棒伸出绝缘伞裙的一端为自由端，绝缘护套扣设于芯棒外，且与支柱绝缘子本体外侧的绝缘伞裙无缝连接，保证连接处的密封，防止水汽等渗透导致的绝缘性能降低。
根据本申请一实施方式，绝缘护套敞口一端的外壁具有朝向支柱绝缘子本体倾斜的斜面，斜面与绝缘伞裙的端面之间形成连接槽。
根据本申请一实施方式，连接槽处填补有高温硫化硅橡胶。
根据本申请一实施方式，绝缘护套与支柱绝缘子本体之间设有连接层，连接层分别与绝缘护套和支柱绝缘子本体粘连。
根据本申请一实施方式，绝缘护套采用高温硫化硅橡胶，具有优异的耐老化性能，连接层采用室温硫化硅橡胶，便于操作且粘接性能良好。
根据本申请一实施方式，第一端连接有用于连接铁塔的端部金具，端部金具包括：套筒，套设固定于第一端；平板，平板的一端开设有与套筒端部匹配的U型槽，平板通过U型槽卡设固定于套筒端部；加强筋，位于平板的表面与套筒的端面所形成的空间内，加强筋一侧固定设置于平板的表面，另一侧固定设置于套筒的端面。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是提供一种支柱绝缘子的制备方法，方法包括如下步骤：形成杯型的绝缘护套，绝缘护套与支柱绝缘子本体的自由端相匹配；在绝缘护套内壁涂覆室温硫化硅橡胶；将涂覆有室温硫化硅橡胶的绝缘护套扣设于自由端外，等待室温硫化硅橡胶固化；绝缘护套的敞口端的外壁具有朝内倾斜的斜面，斜面与支柱绝缘子外的绝缘伞裙的端面之间形成连接槽，在连接槽内填补混炼胶；对连接槽内的混炼胶加热加压固化，以形成高温硫化硅橡胶，从而制备得到支柱绝缘子。
根据本申请一实施方式，对固化后的连接槽处的高温硫化硅橡胶打磨。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，通过采用绝缘护套包裹自由端，可以避免自由端采用金具结构，进而避免出现高压场强中自由端的金属部件可能产生悬浮电位及局部放电的现象，防止出现产品的快速老化甚至绝缘失效的情况。除此之外，若支柱绝缘子本体的自由端采用金属部件，存在与导线摩擦、损坏导线的风险，本申请采用绝缘护套包裹自由端，可避免发生与导线摩擦、损坏导线的情况。除此之外，本申请采用支柱绝缘子代替了传统的线路绝缘子作为防风偏绝缘子，传统的线路绝缘子直径相对较小，不能承受较大抗弯，需要与导线直接连接来阻挡风偏，并且当出现风偏角度过大时，导线作用在线路绝缘子上后可能使其产生过大挠度或折断，而采用支柱绝缘子作为防风偏绝缘子时，由于支柱绝缘子的直径较大，抗弯性能好，可以无需与导线直接连接，从而在电网带电情况下，可直接在铁塔上安装或改造，无需停电操作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本申请的支柱绝缘子的一实施例的立体结构示意图；
图2是本申请的支柱绝缘子的一实施例的剖视结构示意图；
图3是图2中A部分的放大结构示意图；
图4是本申请的支柱绝缘子的一实施例的局部结构示意图；
图5是本申请的支柱绝缘子的制备方法的流程示意图；
图6是本申请的输电塔的一实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1至图4，图1是本申请的支柱绝缘子的一实施例的立体结构示意图；图2是本申请的支柱绝缘子的一实施例的剖视结构示意图；图3是图2中A部分的放大结构示意图；图4是本申请的支柱绝缘子的一实施例的局部结构示意图。
本申请一实施例提供了一种支柱绝缘子100，如图1所示，包括支柱绝缘子本体110和绝缘护套120。其中，支柱绝缘子本体110包括用于连接铁塔10(图1中仅示出了铁塔10的局部)的第一端111和与第一端111相对的自由端112，绝缘护套120包裹于自由端112。
具体地，现有铁塔10的铁横担外端挂接有悬垂绝缘子，悬垂绝缘子的下端部连接输电导线，在大风等外力作用下，导线会发生风偏摆动。本申请的支柱绝缘子100设置在铁横担上，位于悬垂绝缘子和铁塔10塔身之间，在导线发生风偏摆动时，支柱绝缘子100能够阻挡导线靠近铁塔10塔身，防止发生风偏闪络事故。
本申请通过采用绝缘护套120包裹自由端112，可以避免自由端112采用金具结构，进而避免出现高压场强中自由端112的金属部件可能产生悬浮电位及局部放电的现象，防止出现产品的快速老化甚至绝缘失效的情况。除此之外，若支柱绝缘子本体110的自由端112采用金属部件，存在与导线摩擦、损坏导线的风险，而本申请中采用绝缘护套120包裹自由端112，可避免发生与导线摩擦、损坏导线的情况。
除此之外，本实施例采用支柱绝缘子100代替了传统的线路绝缘子作为防风偏绝缘子，传统的线路绝缘子直径相对较小，不能承受较大抗弯，需要与导线直接连接来阻挡风偏，并且当出现风偏角度过大时，导线作用在线路绝缘子上后可能使其产生过大挠度或折断，而采用支柱绝缘子100作为防风偏绝缘子，则可以无需与导线直接连接。本实施例的支柱绝缘子本体110的第一端111连接于铁塔10，自由端112包裹绝缘护套120而不直接连接导线，并且设置在铁塔10和导线之间，从而在电网带电情况下，可直接在铁塔10上安装或改造，无需停电操作，给电网客户带来巨大的市场价值。在极端台风天气下，支柱绝缘子100利用自身重力足以阻挡风偏导线、吸收能量，导线随风摆动碰撞支柱绝缘子100时可以得到有效的支撑，并且可以控制导线最大风摆角度，有效遏制导线因风摆而与铁塔10靠近引起的风偏闪络事故，保证大风工况下的导线与铁塔10之间的安全电气间隙。在极端工况下，导线也不会作用在该支柱绝缘子100上，导致其产生过大挠度或折断。
在一实施例中，如图2和图3所示，绝缘护套120呈杯型，绝缘护套120扣设于自由端112。通过设置杯型的绝缘护套120，将绝缘护套120扣设于自由端112，即可将支柱绝缘子100的自由端112完全包裹，安装方便。
具体地，如图2和图3所示，支柱绝缘子本体110包括芯棒113和包裹于芯棒113外的绝缘伞裙114，芯棒113伸出绝缘伞裙114并且远离铁塔10的一端为自由端112，绝缘护套120扣设于芯棒113外，且与支柱绝缘子本体110外侧的绝缘伞裙114无缝连接。从而绝缘护套120可将暴露于绝缘伞裙114外的芯棒113完全包裹，代替传统的金属部件，有效避免出现高压场强中自由端112的金属部件可能产生悬浮电位及局部放电的现象。
进一步地，绝缘护套120为高温硫化硅橡胶制成，高温硫化硅橡胶具有良好的耐热性、憎水性、电绝缘性和耐老化性能，适合用于输电绝缘设备。
如图3所示，为了增强绝缘护套120与支柱绝缘子本体110间的连接强度，绝缘护套120与支柱绝缘子本体110之间设有连接层(图中未示出)，连接层分别与绝缘护套120和支柱绝缘子本体110粘连，从而增强绝缘护套120与芯棒113间的连接强度，避免绝缘护套120脱落。
进一步地，连接层为室温硫化硅橡胶，将室温硫化硅橡胶涂覆于绝缘护套120内，随后再将绝缘护套120扣设于支柱绝缘子本体110的自由端112，室温硫化硅橡胶分别与支柱绝缘子本体110和绝缘护套120粘连，待室温硫化硅橡胶固化后即可形成连接层。采用室温硫化硅橡胶涂覆具有良好的操作可行性及良好的粘接性能。
在一实施例中，如图3所示，绝缘护套120敞口一端的外壁具有朝向支柱绝缘子本体110倾斜的斜面121，斜面121与绝缘伞裙114的端面之间形成连接槽122。连接槽122可供绝缘护套120和支柱绝缘子本体110之间多余的室温硫化硅橡胶溢出，提高绝缘护套120与支柱绝缘子本体110之间的连接紧密度。进一步地，连接槽122内还可以填补有高温硫化硅橡胶，以增强绝缘护套120的斜面121与绝缘伞裙114端面的连接紧密度，以及由于高温硫化硅橡胶裸露户外的老化性能要优于室温硫化硅橡胶，采用高温硫化硅橡胶包裹连接槽122既能保证绝缘护套120与芯棒113和绝缘伞裙114的密封连接，又能保证支柱绝缘子100整体的耐老化性能。
在一实施例中，如图2和图4所示，支柱绝缘子本体110的第一端111连接有用于连接铁塔10的端部金具140，端部金具140包括套筒141、平板142和加强筋143。其中，套筒141套设固定于第一端111，支柱绝缘子本体110的芯棒113伸出绝缘伞裙114的另一端为第一端111，套筒141套设固定于芯棒113外。平板142的一端开设有与套筒141端部匹配的U型槽1421，平板142通过U型槽1421卡设固定于套筒141端部，由于平板142通过U型槽1421固定于套筒141端部，平板142与套筒141间的接触面积增大，连接稳定性提高。具体地，平板142可以与套筒141通过焊接固定，在其他实施例中，平板142还可以与套筒141一体成型，此处不作限制。加强筋143位于平板142表面与套筒141端面所形成的空间内，加强筋143的一侧固定设置于平板142表面，另一侧固定设置于套筒141的端面，并且加强筋143可以同时垂直于平板142的表面和套筒141端面。加强筋143提高了平板142与套筒141的连接强度，避免其在极端天气条件下发生弯折或脱离的情况。具体地，加强筋143可以通过焊接固定于平板142和套筒141，在其他实施例中，加强筋143也可以与平板142一体成型，此处不作限制。
在一实施例中，如图4所示，支柱绝缘子100还包括连接金具150，端部金具140通过连接金具150连接于铁塔10，连接金具150包括两块直角板151和一块平面板152，两块直角板151对称夹设于铁塔10的角钢处，其中一块直角板151贴合角钢内侧壁设置，另一块直角板151贴合角钢一侧外壁设置，两块直角板151间通过紧固件153固定，平面板152贴合角钢另一侧外壁设置，并分别与两块直角板151通过紧固件153固定。端部金具140位于其中一块直角板151背离平面板152一侧，端部金具140通过紧固件153固定于连接金具150，需要说明的是，端部金具140、直角板151和平面板152可以通过同一紧固件153穿过固定。从而连接金具150通过夹设的方式将支柱绝缘子本体110固定于铁塔10上，无需在铁塔10上打孔，不影响铁塔10本身的强度，且可保证连接金具150于不同铁塔10安装部位的通用性及方便简捷性。具体地，紧固件153可以是螺栓或者其他用于紧固的零件，还可以采用焊接或者胶接等其他常见的连接方式。
请参阅图5，图5是本申请的支柱绝缘子的制备方法的流程示意图。
本申请又一实施例提供了一种支柱绝缘子的制备方法，包括如下步骤：
S101：形成杯型的绝缘护套120。
形成杯型的绝缘护套120，绝缘护套120与支柱绝缘子本体110的自由端112相匹配，绝缘护套120为高温硫化硅橡胶，具有优异的耐老化性能。
S102：在绝缘护套120内壁涂覆室温硫化硅橡胶，将涂覆有室温硫化硅橡胶的绝缘护套120扣设于自由端112外，等待室温硫化硅橡胶固化。
在绝缘护套120内壁涂覆室温硫化硅橡胶，将室温硫化硅橡胶涂覆于绝缘护套120内，随后再将绝缘护套120扣设于支柱绝缘子本体110的自由端112，将多余的室温硫化硅橡胶擦拭去除。室温硫化硅橡胶分别与支柱绝缘子本体110和绝缘护套120粘连，待室温硫化硅橡胶固化后即可形成连接层，增强了绝缘护套120与支柱绝缘子本体110之间的连接强度。
采用室温硫化硅橡胶涂覆具有良好的操作可行性及良好的粘接性能。
S103：在连接槽122内填补混炼胶。
绝缘护套120的敞口端的外壁具有朝内倾斜的斜面121，斜面121与支柱绝缘子100外的绝缘伞裙114的端面之间形成连接槽122，在连接槽122内填补混炼胶。
S104：对连接槽122内的混炼胶加热加压固化，以形成高温硫化硅橡胶，从而制备得到支柱绝缘子100。
采用加热模具对连接槽122内的混炼胶加热加压固化，以形成高温硫化硅橡胶，从而制备得到支柱绝缘子100。高温硫化硅橡胶裸露户外的老化性能要优于室温硫化硅橡胶。采用加热模具可仅对连接槽122内的混炼胶进行加热加压，且加热的温度不会对绝缘护套120和绝缘伞裙114造成影响。同时，高温硫化硅橡胶可增强绝缘护套120的斜面121与绝缘伞裙114端面的连接紧密度。
在又一实施例中，还包括如下步骤：
S105：对固化后的连接槽122处的高温硫化硅橡胶打磨。
对固化后的连接槽122处的高温硫化硅橡胶打磨，使其表面光滑美观。
请参阅图6，图6是本申请的输电塔的一实施例的立体结构示意图。
本申请又一实施例提供了一种输电塔200，输电塔200安装有支柱绝缘子100，支柱绝缘子100为上述的任意一种支柱绝缘子100。输电塔200上至少设置一个支柱绝缘子100，以阻挡导线20在风偏情况下靠近塔身。
在本实施例中，支柱绝缘子10设置有一个，支柱绝缘子100仅设置于输电塔200布设有导线20一侧，位于导线20和塔身之间。在其他实施例中，支柱绝缘子100设置有至少两个，且对称设置于输电塔200两侧，以分别阻挡输电塔200两侧的导线20靠近输电塔200。例如，支柱绝缘子100设置有两个、四个或者更多个，每侧设置有一个、两个或者更多个。
在其他实施例中，在输电塔200设有导线20一侧，支柱绝缘子100还可以设置有至少两个，且对称设置于铁横担沿导线20方向的两侧。从而支柱绝缘子100可有效防止导线20靠近输电塔200，且至少两个的支柱绝缘子100可以分担风偏导线20的冲击力，以提高整体抗压能力。具体地，支柱绝缘子100设置有两个，在其他实施例中，还可以设置有三个、四个或者更多个。
需要说明的是，支柱绝缘子100包括支柱绝缘子本体110和绝缘护套120。其中，支柱绝缘子本体110包括用于连接输电塔200的第一端111和与第一端111相对的自由端112，绝缘护套120包裹于自由端112。
通过采用绝缘护套120包裹自由端112，可以避免自由端112采用金属金具结构，进而避免出现高压场强中自由端112的金属部件可能产生悬浮电位及局部放电的现象，防止出现产品的快速老化甚至绝缘失效的情况。除此之外，若支柱绝缘子本体110的自由端112采用金属部件，存在与导线20摩擦、损坏导线20的风险，本申请中采用绝缘护套120包裹自由端112，可避免发生与导线20摩擦、损坏导线20的情况。
本申请采用支柱绝缘子100代替了传统的线路绝缘子作为防风偏绝缘子，传统的线路绝缘子直径相对较小，不能承受较大抗弯，需要与导线20直接连接来阻挡风偏，而采用支柱绝缘子100作为防风偏绝缘子，则可以无需与导线20直接连接。本申请的支柱绝缘子本体110的第一端111连接于铁塔10，自由端112包裹绝缘护套120而不直接连接导线20，并且设置在输电塔200和导线20之间，从而在电网带电情况下，可直接在输电塔200上安装或改造支柱绝缘子100，无需停电操作，给电网客户带来巨大的市场价值。在极端台风天气下，支柱绝缘子100利用自身重力足以阻挡风偏导线20、吸收能量，导线20随风摆动碰撞支柱绝缘子100时可以得到有效的支撑，并且可以控制导线20最大风摆角度，有效遏制导线20因风摆而与输电塔200靠近引起的风偏闪络事故，保证大风工况下的导线20与输电塔200之间的安全电气间隙。在极端工况下，导线20也不会作用在该支柱绝缘子100上，导致其产生过大挠度。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种支柱绝缘子，其特征在于，包括：
支柱绝缘子本体，包括用于连接铁塔的第一端和与所述第一端相对的自由端；
绝缘护套，包裹于所述自由端。
2.根据权利要求1所述的支柱绝缘子，其特征在于，所述绝缘护套呈杯型，所述绝缘护套扣设于所述自由端。
3.根据权利要求2所述的支柱绝缘子，其特征在于，所述支柱绝缘子本体包括芯棒和包裹于所述芯棒外的绝缘伞裙，所述芯棒伸出所述绝缘伞裙的一端为所述自由端，所述绝缘护套扣设于所述芯棒外，且与所述支柱绝缘子本体外侧的绝缘伞裙无缝连接。
4.根据权利要求3所述的支柱绝缘子，其特征在于，所述绝缘护套敞口一端的外壁具有朝向所述支柱绝缘子本体倾斜的斜面，所述斜面与所述绝缘伞裙的端面之间形成连接槽。
5.根据权利要求4所述的支柱绝缘子，其特征在于，所述连接槽处填补有高温硫化硅橡胶。
6.根据权利要求1所述的支柱绝缘子，其特征在于，所述绝缘护套与所述支柱绝缘子本体之间设有连接层，所述连接层分别与所述绝缘护套和所述支柱绝缘子本体粘连。
7.根据权利要求6所述的支柱绝缘子，其特征在于，所述绝缘护套采用高温硫化硅橡胶，所述连接层采用室温硫化硅橡胶。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的支柱绝缘子，其特征在于，所述第一端连接有用于连接所述铁塔的端部金具，所述端部金具包括：
套筒，套设固定于所述第一端；
平板，所述平板的一端开设有与所述套筒端部匹配的U型槽，所述平板通过所述U型槽卡设固定于所述套筒端部；
加强筋，位于所述平板的表面与所述套筒的端面所形成的空间内，所述加强筋一侧固定设置于所述平板的表面，另一侧固定设置于所述套筒的端面。
9.一种支柱绝缘子的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
形成杯型的绝缘护套，所述绝缘护套与支柱绝缘子本体的自由端相匹配；
在所述绝缘护套内壁涂覆室温硫化硅橡胶；
将涂覆有所述室温硫化硅橡胶的所述绝缘护套扣设于所述自由端外，等待所述室温硫化硅橡胶固化；
所述绝缘护套的敞口端的外壁具有朝内倾斜的斜面，所述斜面与所述支柱绝缘子外的绝缘伞裙的端面之间形成连接槽，在所述连接槽内填补混炼胶；
对所述连接槽内的混炼胶加热加压固化，以形成高温硫化硅橡胶，从而制备得到所述支柱绝缘子。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，还包括：
对固化后的所述连接槽处的所述高温硫化硅橡胶打磨。
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