CN114334304B - 一种新型高强度棒形瓷绝缘子 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种新型高强度棒形瓷绝缘子，其包括底座、端部件和若干个连接件，所述底座的底部固定设置有固定螺栓，所述固定螺栓上螺纹连接有固定螺母；所述底座顶部开设有安装槽，所述连接件包括主体和伞裙，所述伞裙沿主体周向设置；所述主体顶部开设有连接槽，所述连接槽和安装槽形状一致，所述主体底部设置有连接头，所述连接头用于与连接槽或安装槽螺纹连接；所述端部件底部设置有螺纹头，所述螺纹头与最顶部的连接件的连接槽螺纹连接，所述端部件顶部开设有用于穿设线缆的容纳槽。本申请在保证瓷绝缘子拥有较高的抗拉强度提高瓷绝缘子的耐用性能的同时，能够有效降低电力线路的维护成本。
Description
技术领域
本申请涉及瓷绝缘子的领域，尤其是涉及一种新型高强度棒形瓷绝缘子。
背景技术
随着现代社会的发展，电力的使用越来越普遍，通常电力为了避免损耗过于严重，一般以高压形式进行传输，压力高传输损耗较少，最后在进行变压成合适的电压后使用，一般高压线缆安装在比较高的地方，避免因误触或者其他原因发生危险，在线缆与电线杆之间通常以绝缘子进行连接，第一安全性高，第二防止雷电的侵袭导致损坏，绝缘子分类较多，应用最为广泛的是瓷绝缘子。
绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。绝缘子按照使用电压等级不同，可分为低压绝缘子和高压绝缘子。高压绝缘子是指用于高压、超高压架空输电线路和变电所的绝缘子。为了适应不同电压等级的需要，通常用不同数量的同类型单只(件)绝缘子组成绝缘子串或多节的绝缘支柱。
随着环境包括冰、霜冻恶劣气候和地震破坏力等影响，高压输电线路对柱式瓷绝缘子的电气性能和机械性能要求越来越高，在110KV-330KV输电线路中，柱式瓷绝缘子瓷质机械强度等级要求在15KN以上，抗拉强度要求在180-200MPa，冲击韧性要求也高。而现有棒形支柱瓷绝缘子产品的抗拉强度较低，而且为一次性使用，损坏了只能换新，绝缘子又是大量使用的物件，比较浪费，因此本发明提出了一种新型高强度棒形瓷绝缘子。
针对上述中的相关技术，发明人认为现有棒形支柱瓷绝缘子产品的抗拉强度较低，而且为一次性使用，损坏了只能换新，绝缘子又是大量使用的物件，较为浪费导致电路维护成本较高。
发明内容
为了改善现有棒形支柱瓷绝缘子产品的抗拉强度较低，而且为一次性使用，损坏了只能换新，绝缘子又是大量使用的物件，较为浪费导致电路维护成本较高，本申请提供一种新型高强度棒形瓷绝缘子。
第一方面，本申请提供一种新型高强度棒形瓷绝缘子，采用如下的技术方案：
一种新型高强度棒形瓷绝缘子，包括底座、端部件和若干个连接件，所述底座的底部固定设置有固定螺栓，所述固定螺栓上螺纹连接有固定螺母；所述底座顶部开设有安装槽，所述连接件包括主体和伞裙，所述伞裙沿主体周向设置；所述主体顶部开设有连接槽，所述连接槽和安装槽形状一致，所述主体底部设置有连接头，所述连接头用于与连接槽或安装槽螺纹连接；所述端部件底部设置有螺纹头，所述螺纹头与最顶部的连接件的连接槽螺纹连接，所述端部件顶部开设有用于穿设线缆的容纳槽。
通过采用上述技术方案，将底座、若干个连接件和端部件从上至下依次连接形成瓷绝缘子，采用装配式组成形成瓷绝缘子，在保证瓷绝缘子拥有较高的抗拉强度提高瓷绝缘子的耐用性能的同时，能够有效降低电力线路的维护成本，在瓷绝缘子某个部位因各种意外原因出现破碎时，只需取下该部位进行更换即可，无需像以往将整个瓷绝缘子拆下跟换，避免造成浪费，实践绿色环保理念，大大降低了电力线路后期维护成本；通过连接头、螺纹头、连接槽和安装槽的设置，便于底座、连接件和端部件之间的连接和安装，能够有效提高瓷绝缘子的组装效率，并且还能有效提高底座、连接件和端部件之间的连接稳定性，进一步提高瓷绝缘子的抗拉性能。
优选的，多个所述连接件均沿其轴向开设容纳通孔，多个所述容纳通孔共同穿设有支撑柱，所述安装槽的槽底开设有用于容纳支撑柱的支撑槽，所述端部件底部沿螺纹头轴向开设有用于容纳支撑柱的端部槽。
通过采用上述技术方案，通过支撑柱的设置，进一步将底座、连接件和端部件紧密连接在一起，对底座、连接件和端部件进行支撑，提高底座、连接件和端部件的抗拉强度，提高底座、连接件和端部件连接点的抗拉性能，达到有效提高瓷绝缘子的抗拉性能的效果，进而有效提高瓷绝缘子的使用寿命，大大降低了电力线路后期维护成本。
优选的，所述支撑槽和端部槽的槽底均铺设有弹性垫。
通过采用上述技术方案，通过弹性垫的设置，在完成瓷绝缘子的组装后，两个弹性垫对支撑柱的两端进行保护，避免支撑柱的两端直接与支撑槽和端部槽的槽底刚性抵接，对支撑柱、底座和端部件进行保护；同时通过弹性垫的设置，在完成瓷绝缘子组装后，弹性垫受到支撑柱两端的挤压弹性压缩，并因自身弹性形变力向底座和端部件施加推力，使得底座和端部件分别向瓷绝缘子两端的方向有运动趋势，进而带动若干个连接件绷紧，使得连接头、螺纹头、连接槽和安装槽连接更加紧密，进而有效提高底座、连接件和端部件连接的紧密性。
优选的，所述支撑柱的两端均设有外螺纹，所述支撑槽和端部槽的槽壁上均设有与外螺纹螺纹配合的内螺纹。
通过采用上述技术方案，支撑柱通过两端的外螺纹分别与支撑槽和端部槽的槽壁上的内螺纹螺纹连接，进而有效提高支撑柱与底座和端部连接的稳定性，使得支撑柱与底座和端部件连接更加稳定，便于支撑柱为底座、连接件和端部件提供支撑，进而有效加固瓷绝缘子，达到提高瓷绝缘子机械强度的效果。
优选的，所述支撑柱由外至内依次包括第一陶瓷层、第一弹性层、加强层、第二陶瓷层、第二弹性层和加强芯，所述第一陶瓷层覆盖支撑柱的两端。
通过采用上述技术方案，支撑柱采用多层材料制成，通过第一陶瓷层和第二陶瓷层的设置能够有效提高支撑柱的绝缘性能，通过加强层和加强芯的设置，能够有效提高支撑柱的机械性能，进而有效提高瓷绝缘子的抗拉、抗弯、抗弯和抗冲击强度，通过第一弹性层和第二弹性层的设置，能够对第一陶瓷层、加强层、第二陶瓷层和加强芯之间进行填充保护，有效提高支撑柱的机械性能，同时能够在因为外界温差较大时导致不同材料层热胀冷缩时进行缓冲，有效提高支撑柱的使用寿命，达到有效降低瓷绝缘子后期维护成本的效果。
优选的，所述加强层和加强芯均采用金属材料制成。
通过采用上述技术方案，金属材料的机械性能更加优越，能够有效提高支撑柱的机械性能，进而有效提高瓷绝缘子的抗拉、抗弯、抗弯和抗冲击强度，有效提高支撑柱的使用寿命，达到有效降低瓷绝缘子后期维护成本的效果。
优选的，所述第一弹性层和第二弹性层均采用耐热橡胶材料制成。
通过采用上述技术方案，采用耐热橡胶材料制成第一弹性层和第二弹性层能够有效提高支撑柱的绝缘性能，并且具有较低的热膨胀系数，能够更好的对不同材料的热胀冷缩进行缓冲，有效提高支撑柱的使用寿命，达到有效降低瓷绝缘子后期维护成本的效果。
优选的，所述底座的安装槽和主体的连接槽顶部均沿其周向开设有密封槽，所述密封槽内铺设有密封垫。
通过采用上述技术方案，提高密封槽和密封垫的设置，能够有效提高底座、连接件和端部件之间的连接密封性，有效降低了外界对底座、连接件和端部件的侵蚀，进而达到提高瓷绝缘子使用寿命的效果，能够大大降低了瓷绝缘子安装后的后期维护成本。
优选的，所述端部件顶部设有封闭板，所述封闭板的两端均通过封闭螺栓与端部件顶部固定连接，所述封闭板底部设置有弹性橡胶件，所述弹性橡胶件底部上设有弧形面。
通过采用上述技术方案，通过封闭板和封闭螺栓的设置，能够对架设在端部件的线缆进行封闭固定，提升线缆与瓷绝缘子连接的稳固度，避免出现线缆脱离瓷绝缘子的现象；另外通过弹性橡胶件的设置，能够对架设在容纳槽内的线缆进行进一步固定，有效缩小线缆在容纳槽的活动范围，对线缆起到牢固固定的作用，提升线缆架设效率，使得电力线路能够稳定运行。
优选的，所述底座外侧壁沿其其径向设置两个连接板，两个所述连接板上均穿设有辅助螺栓，两个所述辅助螺栓上均螺纹连接有辅助螺母。
通过采用上述技术方案，通过两个连接板和辅助螺栓的设置，在瓷绝缘子安装时通过固定螺柱和固定螺母将瓷绝缘子固定在电线杆的安装板上后，通过辅助螺栓和辅助螺母再次对底座进行辅助固定，有效提高了瓷绝缘子与电线杆的安装板的连接牢固度，使得绝缘子安装在电线杆的安装板上时更加稳定，进而达到有效提高了高压输电线路的运行可靠性与安全性的效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.将底座、若干个连接件和端部件从上至下依次连接形成瓷绝缘子，采用装配式组成形成瓷绝缘子，在保证瓷绝缘子拥有较高的抗拉强度提高瓷绝缘子的耐用性能的同时，能够有效降低电力线路的维护成本，在瓷绝缘子某个部位因各种意外原因出现破碎时，只需取下该部位进行更换即可，无需像以往将整个瓷绝缘子拆下跟换，避免造成浪费，实践绿色环保理念，大大降低了电力线路后期维护成本；通过连接头、螺纹头、连接槽和安装槽的设置，便于底座、连接件和端部件之间的连接和安装，能够有效提高瓷绝缘子的组装效率，并且还能有效提高底座、连接件和端部件之间的连接稳定性，进一步提高瓷绝缘子的抗拉性能；
2.通过支撑柱的设置，进一步将底座、连接件和端部件紧密连接在一起，对底座、连接件和端部件进行支撑，提高底座、连接件和端部件的抗拉强度，提高底座、连接件和端部件连接点的抗拉性能，达到有效提高瓷绝缘子的抗拉性能的效果，进而有效提高瓷绝缘子的使用寿命，大大降低了电力线路后期维护成本；
3.支撑柱采用多层材料制成，通过第一陶瓷层和第二陶瓷层的设置能够有效提高支撑柱的绝缘性能，通过加强层和加强芯的设置，能够有效提高支撑柱的机械性能，进而有效提高瓷绝缘子的抗拉、抗弯、抗弯和抗冲击强度，通过第一弹性层和第二弹性层的设置，能够对第一陶瓷层、加强层、第二陶瓷层和加强芯之间进行填充保护，有效提高支撑柱的机械性能，同时能够在因为外界温差较大时导致不同材料层热胀冷缩时进行缓冲，有效提高支撑柱的使用寿命，达到有效降低瓷绝缘子后期维护成本的效果；
4.通过封闭板和封闭螺栓的设置，能够对架设在端部件的线缆进行封闭固定，提升线缆与瓷绝缘子连接的稳固度，避免出现线缆脱离瓷绝缘子的现象；另外通过弹性橡胶件的设置，能够对架设在容纳槽内的线缆进行进一步固定，有效缩小线缆在容纳槽的活动范围，对线缆起到牢固固定的作用，提升线缆架设效率，使得电力线路能够稳定运行。
附图说明
图1是本申请实施例中一种新型高强度棒形瓷绝缘子的结构示意图；
图2是本申请实施例中一种新型高强度棒形瓷绝缘子的剖面示意图；
图3是本申请实施例中支撑柱的剖面示意图；
图4是图2中的A部分放大示意图。
附图标记说明：1、底座；11、固定螺栓；12、固定螺母；13、安装槽；131、支撑槽；132、弹性垫；133、密封槽；134、密封垫；14、连接板；141、辅助螺栓；142、辅助螺母；2、端部件；21、螺纹头；22、容纳槽；221、封闭板；222、封闭螺栓；223、弹性橡胶件；224、弧形面；23、端部槽；3、连接件；31、主体；311、连接槽；312、连接头；313、容纳通孔；32、伞裙；4、支撑柱；41、第一陶瓷层；42、第一弹性层；43、加强层；44、第二陶瓷层；45、第二弹性层；46、加强芯。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种新型高强度棒形瓷绝缘子。参照图1和图2，一种新型高强度棒形瓷绝缘子，包括底座1、端部件2和若干个连接件3。所述底座1的底部固定设置有固定螺栓11，所述固定螺栓11上螺纹连接有固定螺母12。所述底座1顶部开设有安装槽13。所述连接件3包括主体31和伞裙32，所述伞裙32沿主体31周向设置。所述主体31顶部开设有连接槽311，所述连接槽311和安装槽13形状一致。所述主体31底部设置有连接头312，所述连接头312用于与连接槽311或安装槽13螺纹连接。所述端部件2底部设置有螺纹头21，所述螺纹头21与最顶部的连接件3的连接槽311螺纹连接。所述端部件2顶部开设有用于穿设线缆的容纳槽22。将底座1、若干个连接件3和端部件2从上至下依次连接形成瓷绝缘子，采用装配式组成形成瓷绝缘子。在保证瓷绝缘子拥有较高的抗拉强度提高瓷绝缘子的耐用性能的同时，能够有效降低电力线路的维护成本，在瓷绝缘子某个部位因各种意外原因出现破碎时，只需取下该部位进行更换即可，无需像以往将整个瓷绝缘子拆下跟换，避免造成浪费，实践绿色环保理念，大大降低了电力线路后期维护成本。通过连接头312、螺纹头21、连接槽311和安装槽13的设置，便于底座1、连接件3和端部件2之间的连接和安装，能够有效提高瓷绝缘子的组装效率。并且还能有效提高底座1、连接件3和端部件2之间的连接稳定性，进一步提高瓷绝缘子的抗拉性能。
参照图1，所述端部件2顶部设有封闭板221，所述封闭板221的两端均通过封闭螺栓222与端部件2顶部固定连接，所述封闭板221底部设置有弹性橡胶件223，所述弹性橡胶件223底部上设有弧形面224。通过封闭板221和封闭螺栓222的设置，能够对架设在端部件2的线缆进行封闭固定，提升线缆与瓷绝缘子连接的稳固度，避免出现线缆脱离瓷绝缘子的现象。另外通过弹性橡胶件223的设置，能够对架设在容纳槽22内的线缆进行进一步固定，有效缩小线缆在容纳槽22的活动范围，对线缆起到牢固固定的作用，提升线缆架设效率，使得电力线路能够稳定运行。
参照图2，多个所述连接件3均沿其轴向开设容纳通孔313，多个所述容纳通孔313共同穿设有支撑柱4。所述安装槽13的槽底开设有用于容纳支撑柱4的支撑槽131，所述端部件2底部沿螺纹头21轴向开设有用于容纳支撑柱4的端部槽23。通过支撑柱4的设置，进一步将底座1、连接件3和端部件2紧密连接在一起，对底座1、连接件3和端部件2进行支撑，提高底座1、连接件3和端部件2的抗拉强度，提高底座1、连接件3和端部件2连接点的抗拉性能，达到有效提高瓷绝缘子的抗拉性能的效果。进而有效提高瓷绝缘子的使用寿命，大大降低了电力线路后期维护成本。
参照图2，所述支撑槽131和端部槽23的槽底均铺设有弹性垫132。通过弹性垫132的设置，在完成瓷绝缘子的组装后，两个弹性垫132对支撑柱4的两端进行保护，避免支撑柱4的两端直接与支撑槽131和端部槽23的槽底刚性抵接，对支撑柱4、底座1和端部件2进行保护。同时通过弹性垫132的设置，在完成瓷绝缘子组装后，弹性垫132受到支撑柱4两端的挤压弹性压缩，并因自身弹性形变力向底座1和端部件2施加推力，使得底座1和端部件2分别向瓷绝缘子两端的方向有运动趋势，进而带动若干个连接件3绷紧，使得连接头312、螺纹头21、连接槽311和安装槽13连接更加紧密，进而有效提高底座1、连接件3和端部件2连接的紧密性。
参照图2，所述支撑柱4的两端均设有外螺纹，所述支撑槽131和端部槽23的槽壁上均设有与外螺纹螺纹配合的内螺纹。支撑柱4通过两端的外螺纹分别与支撑槽131和端部槽23的槽壁上的内螺纹螺纹连接，进而有效提高支撑柱4与底座1和端部连接的稳定性，使得支撑柱4与底座1和端部件2连接更加稳定，便于支撑柱4为底座1、连接件3和端部件2提供支撑，进而有效加固瓷绝缘子，达到提高瓷绝缘子机械强度的效果。
参照图3，所述支撑柱4由外至内依次包括第一陶瓷层41、第一弹性层42、加强层43、第二陶瓷层44、第二弹性层45和加强芯46，所述第一陶瓷层41覆盖支撑柱4的两端。支撑柱4采用多层材料制成，通过第一陶瓷层41和第二陶瓷层44的设置能够有效提高支撑柱4的绝缘性能。通过加强层43和加强芯46的设置，能够有效提高支撑柱4的机械性能，进而有效提高瓷绝缘子的抗拉、抗弯、抗弯和抗冲击强度。通过第一弹性层42和第二弹性层45的设置，能够对第一陶瓷层41、加强层43、第二陶瓷层44和加强芯46之间进行填充保护，有效提高支撑柱4的机械性能，同时能够在因为外界温差较大时导致不同材料层热胀冷缩时进行缓冲，有效提高支撑柱4的使用寿命，达到有效降低瓷绝缘子后期维护成本的效果。所述加强层43和加强芯46均采用金属材料制成。金属材料的机械性能更加优越，能够有效提高支撑柱4的机械性能，进而有效提高瓷绝缘子的抗拉、抗弯、抗弯和抗冲击强度，有效提高支撑柱4的使用寿命，达到有效降低瓷绝缘子后期维护成本的效果。所述第一弹性层42和第二弹性层45均采用耐热橡胶材料制成。采用耐热橡胶材料制成第一弹性层42和第二弹性层45能够有效提高支撑柱4的绝缘性能，并且具有较低的热膨胀系数，能够更好的对不同材料的热胀冷缩进行缓冲，有效提高支撑柱4的使用寿命，达到有效降低瓷绝缘子后期维护成本的效果。
参照图4，所述底座1的安装槽13和主体31的连接槽311顶部均沿其周向开设有密封槽133，所述密封槽133内铺设有密封垫134。提高密封槽133和密封垫134的设置，能够有效提高底座1、连接件3和端部件2之间的连接密封性，有效降低了外界对底座1、连接件3和端部件2的侵蚀，进而达到提高瓷绝缘子使用寿命的效果，能够大大降低了瓷绝缘子安装后的后期维护成本。
参照图1，所述底座1外侧壁沿其其径向设置两个连接板14，两个所述连接板14上均穿设有辅助螺栓141，两个所述辅助螺栓141上均螺纹连接有辅助螺母142。通过两个连接板14和辅助螺栓141的设置，在瓷绝缘子安装时通过固定螺柱和固定螺母12将瓷绝缘子固定在电线杆的安装板上后。通过辅助螺栓141和辅助螺母142再次对底座1进行辅助固定，有效提高了瓷绝缘子与电线杆的安装板的连接牢固度，使得瓷绝缘子安装在电线杆的安装板上时更加稳定，进而达到有效提高了高压输电线路的运行可靠性与安全性的效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。
Claims (1)
1.一种新型高强度棒形瓷绝缘子，其特征在于：包括底座(1)、端部件(2)和若干个连接件(3)，所述底座(1)的底部固定设置有固定螺栓(11)，所述固定螺栓(11)上螺纹连接有固定螺母(12)；所述底座(1)顶部开设有安装槽(13)，所述连接件(3)包括主体(31)和伞裙(32)，所述伞裙(32)沿主体(31)周向设置；所述主体(31)顶部开设有连接槽(311)，所述连接槽(311)和安装槽(13)形状一致，所述主体(31)底部设置有连接头(312)，所述连接头(312)用于与连接槽(311)或安装槽(13)螺纹连接；所述端部件(2)底部设置有螺纹头(21)，所述螺纹头(21)与最顶部的连接件(3)的连接槽(311)螺纹连接，所述端部件(2)顶部开设有用于穿设线缆的容纳槽(22)；
多个所述连接件(3)均沿其轴向开设容纳通孔(313)，多个所述容纳通孔(313)共同穿设有支撑柱(4)，所述安装槽(13)的槽底开设有用于容纳支撑柱(4)的支撑槽(131)，所述端部件(2)底部沿螺纹头(21)轴向开设有用于容纳支撑柱(4)的端部槽(23)；所述支撑槽(131)和端部槽(23)的槽底均铺设有弹性垫(132)；
所述支撑柱(4) 的两端均设有外螺纹，所述支撑槽(131)和端部槽(23)的槽壁上均设有与外螺纹螺纹配合的内螺纹，所述支撑柱(4) 由外至内依次包括第一陶瓷层(41)、第一弹性层(42)、加强层(43)、第二陶瓷层(44)、第二 弹性层(45)和加强芯(46)，所述第一陶瓷层(41)覆盖支撑柱(4)的两端；所述加强层(43) 和加强芯(46)均采用金属材料制成；所述第一弹性层 (42)和第二弹性层(45)均采用耐热橡胶材料制成；
所述底座(1)的安装槽(13)和主体(31)的连接槽(311)顶部均沿其周向开设有密封槽(133)，所述密封槽 (133)内铺设有密封垫(134)；
所述端部件(2) 顶部设有封闭板(221)，所述封闭板(221)的两端均通过封闭螺栓(222)与端部件(2)顶部固定连接，所述封闭板(221)底部设置有弹性橡胶件(223)，所述弹性橡胶件(223)底部上设有弧形面(224)；
所述底座(1)外侧壁沿其径向设置两个连接板(14)，两个所述连接板(14)上均穿设有辅助螺栓(141)，两个所述辅助螺栓(141)上均螺纹连接有辅助螺母(142)。
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