CN1208939A - 复合绝缘子的接头 - Google Patents
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Abstract
复合绝缘子的接头(1)包括一个具有构成电绝缘子空心柱体(6)的末端套管的镗孔(3)的金属壳(2)。镗孔有一个基本截锥形的壁(S),该壁从孔口(O)至孔底(F)向外扩张且有一个朝向孔内的凸起。镗孔壁的这种复合形状有助于加固接头在柱体上通过胶粘和热缩套箍的连接。
Description
本发明涉及在复合材料(玻璃纤维或环氧树脂)制成的管的末端、特别是在复合结构电绝缘子空心柱体的末端固定接头的方法。这种接头有一个金属例如铝合金的壳，壳中镗有一般为圆柱形的孔，构成插装并粘接电绝缘子柱体末端的套管，作为电绝缘子的固定手段。
人们发现这类绝缘子在较高温度即高于60度的情况下使用时，将接头固定在柱体末端的胶或树脂会流出并失去其机械特性，尤其失去其抗拉性。因此，接头会与绝缘子柱体脱开高速抛出，这是很危险的。
现有技术中已处理过接头在绝缘子柱体上牢固固定的问题，但是是实心柱体的绝缘子，而不是上述的空心柱体，其结果是如日本专利JP8036925和JP8036927中所揭示的截锥形镗孔接头的设计。
本发明旨在提出一种在电绝缘子的空心柱体上固定接头的改进方法，特别是在绝缘子的使用温度高于60度时无脱开危险的固定方法。
因此，本发明的主题为空心柱体复合结构绝缘子的接头，该接头包括一个具有构成电绝缘子柱体套管的镗孔的壳体，其特征是镗孔的壁基本呈截锥形，从孔口至孔底向外扩张并具有一个朝向孔内的环形凸起。
该接头最好热缩套箍在绝缘子柱体末端。最好用胶加固接头与柱体末端的连接。
下面对照唯一的示出本发明的一个固定在复合绝缘子柱体末端的接头的局部纵向剖视图，详细说明本发明的一个实施例。
附图所示为接头1的纵轴向半剖视图。该接头装配在复合电绝缘子的复合材料制成的空心柱体的末端。它有一个例如铝合金的金属壳体2，其中镗有孔3。镗孔3构成一个套管，用于接纳沿柱体纵向轴线4延伸的柱体末端。
镗孔3的壁5基本呈截锥形，从标有O的孔口至标有F的孔底向外扩张。
根据本发明，壁5还有一个伸向孔内的环形凸起。如图所示，镗孔壁5的复合表面实际上位于由通过点A和B的直线限定的纯截锥形面TR和由通过点A和C的直线限定的纯圆柱形面CO之间，该圆柱形面对应于绝缘子柱体的外圆柱形面6。
与纯圆柱形壁相比，本发明接头的镗孔壁由于呈截锥形，加大了抗拔出力。此外，镗孔壁具有环形凸起，与纯截锥形壁相比，装配限制少且应力在整个接头和柱体的界面上分布均匀。
镗孔3的壁的复合表面通过有限元计算法确定。这种计算法通过例如ANSYS Inc公司出售的5.2版的ANSYS软件中得以实施。运用该软件制造了装配在具有绝缘子柱体机械特性的模型管底部的模型金属环的第一个无应力接触模型。给予环的温度T1和给予管的温度T2不同，相当于进行接头和绝缘子柱体套箍操作时使用的温度，尤其是T1高于60度，T2低于或等于环境温度。通过计算，两件的温度达到T3，T3至少等于有关绝缘子的使用温度。由于T3低于T1，模型环在模型管上缩紧，这使模型管的底部产生一定的变形。模型管底部形成的形状用于运用模型来确定接头镗孔凸截锥面，使其在低于或等于T3的任何温度下在管和接头的界面上都有一个沿该面均匀分布的压缩应力。
参照附图可见接头的镗孔的复合表面具有如下特征：
-面CO和镗孔3的壁的面S之间的间距δ从点A至点B非线性地增大；
-相对于轴线4，点A比点B缩近一个R值，根据关系式0.2％＜R/H＜20％，R值取决于镗孔的高度H。
制造具有本发明接头的复合电绝缘子的实施方法如下：通过例如已知的浸树脂的玻璃纤维绕制技术制成空心柱体。将纤维绕卷截成段，加工段端以获得端部具有一定外径尺寸的绝缘子柱体6。通过模制、机加工或类似方法制造每一个接头1，使之具有一个带如上所述凸复合表面的镗孔3。镗孔开口的尺寸确定成其直径基本小于上面要固定接头的柱体末端的外径。
加热接头直到接头镗孔的开口膨胀到可以插进柱体末端为止。柱体末端在插进接头之前先涂胶。接头在环境温度中冷却的同时缩紧在柱体末端上。因此，接头是通过热缩套箍在柱体上的。
变型中可以考虑先热缩绝缘子柱体，比如将其浸在液氮中，然后再插进接头中。也可以同时进行绝缘子柱体热缩和接头镗孔膨胀，然后将它们组装起来。
如上所述，得到的结果是应力可沿着接头和柱体的界面均匀分布，且界面上只有一层薄胶，这有助于限制胶中的切向应力。
Claims (3)
1．用于空心柱体的复合结构电绝缘子的接头，它包括一个具有构成电绝缘子柱体套管的镗孔(3)的壳体(2)，其特征是：该镗孔具有一个基本截锥形的壁(S)，该壁从孔口至孔底向外扩张且有一个朝向镗孔内的环形凸起，镗孔壁和与柱体外圆柱形面对应的圆柱形面(CO)之间的间距(δ)从孔口至孔底非线性地增大。
2．复合结构的电绝缘子，它具有一个复合材料制成的空心柱体(6)和至少一个根据权利要求1所述的通过热缩套箍在柱体末端的接头(1)。
3．根据权利要求2所述的绝缘子，其中，接头(1)粘接在柱体(6)的末端上。
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