CN209708727U - 一种耐污闪复合绝缘子 - Google Patents

Abstract

一种耐污闪复合绝缘子，包括芯棒以及固定套装在芯棒外表面上的瓷套，所述瓷套的外柱面上设置有层叠的伞叶，而所述瓷套的上、下端面的外侧套装有金属套件，并在金属套件内侧成型有环形盲槽，环形盲槽中填充有氮化硅陶瓷纤维，并在氮化硅陶瓷纤维表面依次成型有环氧树脂纯棉织带层以及SMC复合材料层，而在所述瓷套的表面还设置有伞裙护套，所述伞裙护套完全包裹伞叶表面以及外露的SMC复合材料层表面，并顶靠在金属套件端面上对端面缝隙进行填充。本实用新型通过合理的结构设计配合材料填充的方式对瓷套端部连接金属套件的位置进行加强，能有效提高产品的防污性能和抗闪络性能，从而提高产品的运行稳定性。

Description

一种耐污闪复合绝缘子

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域中的复合绝缘子技术，具体涉及一种耐污闪复合绝缘子。

背景技术

绝缘子作为一种特殊的绝缘控件，是高压输电线路必不可少的一部分，其通常包括多个由玻璃、陶瓷或者其他高分子绝缘材料制成的若干盘状或者伞状层叠绝缘体。主要在架空输电线路中支撑导线，具有增加爬电距离和防止电流回地的作用，并承受导线与杆塔之间的电位差，以保证输电线路安全稳定运行。一般来说，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。

在实际应用过程中，绝缘子本身的工作环境在户外，环境较为恶劣，再加上电瓷材料的亲水性特性，因而绝缘子在使用的过程中，其表面容易粘附污物，再加上户外气候环境的作用，其绝缘效果和机电性能会逐渐变差，在临界值附近时有可能沿湿润的脏污绝缘表面会发生放电，甚至是导致绝缘失效的贯穿性放电，即发生出现闪络现象；因此绝缘子的耐污闪性能是衡量其性能优劣的最重要指标之一。

复合绝缘子作为绝缘子的一种，是由至少两种不同绝缘部件组成的一种聚合物绝缘子，同时由于其外绝缘采用硅橡胶材料，因此在污湿条件下耐污闪能力强，近年来在特高压输电线路上，复合绝缘子使用量已大幅超越传统的瓷、玻璃绝缘子，之后的特高压输电工程中也将主要使用复合绝缘子。但现有的复合绝缘子在设计时往往一味追求较大的爬电距离，稳定性和强度一般，且较少考虑通过优化结构设计来提高其耐污闪性能，而这种缺陷在端面以及绝缘子与金属附件的端部连接位置表现尤为突出，直接影响到绝缘子的使用状态和使用寿命。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种耐污闪复合绝缘子，以解决上述技术背景中的缺陷。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种耐污闪复合绝缘子，包括芯棒以及固定套装在芯棒外表面上的瓷套，所述瓷套的外柱面上设置有层叠的伞叶，而所述瓷套的上、下端面的外侧套装有金属套件，并在金属套件内侧成型有环形盲槽，所述环形盲槽上部位于金属套件内侧，而下部伸出金属套件，所述环形盲槽中填充有氮化硅陶瓷纤维，并在氮化硅陶瓷纤维表面依次成型有环氧树脂纯棉织带层以及SMC复合材料层，另外在所述瓷套的表面还设置有伞裙护套，所述伞裙护套完全包裹伞叶表面以及外露的SMC复合材料层表面，并顶靠在金属套件端面上对端面缝隙进行填充。

作为进一步限定，所述金属套件通过粘胶层粘连的方式与瓷套端部粘连固定，所述粘胶层成型于瓷套端部的粘接面上，且在所述粘胶层上喷有石英砂或者陶瓷颗粒来形成粗糙平面以提高粘接位置的粘连稳定性。

在上述技术方案中，石英砂或者陶瓷颗粒优选采用粒径为0.8~1.5mm的石英砂或者球形陶瓷颗粒。

在上述技术方案中，所述陶瓷颗粒为与瓷套同材质的陶瓷颗粒或者与瓷套同材质的陶瓷颗粒与氮化硅陶瓷颗粒的质量比3:1~4:1的混合物陶瓷颗粒。

作为进一步限定，所述伞裙护套为直接在瓷套的伞叶以及伞叶间沟槽表面上整体注射成型的耐高温硫化硅橡胶伞裙护套。

作为进一步限定，所述伞裙护套的厚度为2~3mm。

作为进一步限定，所述芯棒为环氧树脂玻璃纤维棒。

作为进一步限定，所述瓷套两端的套装的金属套件为连接法兰，且所述连接法兰为高强度铸铝合金或者热镀锌的球墨铸铁一体成型制成。

作为进一步限定，所述金属套件在对应瓷套内侧的端面剖面上开有向瓷套侧倾斜的倾角，以在所述金属套件上对应瓷套的一侧上形成一个锥台结构，该锥台结构的斜面上成型有凹凸纹路，而所述伞裙护套则直接外包在所述锥台的凹凸纹路表面以形成包裹结构完全外包金属套件与瓷套的端面缝隙。

作为进一步限定，所述环形盲槽的槽深为复合绝缘子对应瓷套的柱体部分的环径的1/8~1/5，且该环形盲槽对应金属套件内侧的部分与伸出金属套件的部分的表面积之比为3:1。

作为进一步限定，所述伞叶的上端面与环形盲槽之间的间距为8~20cm，以在保证绝缘子的爬电距离的同时，保证连接部的强度和稳定性。

有益效果：本实用新型对复合绝缘子的金属套件连接位置进行重新设计，通过环形盲槽加填充材料填充的方式进行结构改进，改善了产品在制造、使用过程的应力分布，并保证端部的电气性能的同时改善了连接部的机械稳定性，方便生产成型的同时还能有效方便装配和运输；另外，这种结构配合伞裙护套还能在绝缘子表面，尤其是连接位置优化风动阻力和产品表面憎水性，减少污秽堆积，并将瓷质材料优良机械强度和硅橡胶的憎水性以及优良的抗污秽性能有机的结合在一起，使得复合绝缘子具有良好的环境耐受性，从而提高了产品的运行可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的示意图。

图2为图1中A部分的细节放大示意图。

其中：1、端面连接法兰；2、瓷套；3、伞叶；4、底座；5、氮化硅陶瓷纤维；6、环氧树脂纯棉织带层；7、SMC复合材料层；8、耐高温硫化硅橡胶伞裙护套；9、粘胶层。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2的一种耐污闪复合绝缘子的较佳实施例，在本实施例中，耐污闪复合绝缘子包括芯棒以及固定套装在芯棒外表面上的瓷套2，其中，芯棒为单一材质成型的环氧树脂玻璃纤维棒，成型于瓷套2中，为了方便表述和展示结构，图1的实施例展示的为取出芯棒后的瓷套2的结构示意图。

该结构的瓷套2包括瓷柱体以及成型在瓷柱体柱面上的层叠伞叶3，该伞叶3为等径伞叶3，而在其他实施例中，该伞叶3也可以用不等径伞叶3进行替换，不影响其使用效果。而在瓷套2的两端端面上分别设置有端面连接法兰1以及底座4作为金属套件，端面连接法兰1以及底座4均为高强度铸铝合金材料成型以保证强度和稳定性。瓷套2在对应端面连接法兰1以及底座4的安装位置上设置有粘胶层9进行粘连，考虑到量产的成本要求，在该粘胶层9的表面还喷有粒径为1.0~1.2mm石英砂来形成粗糙平面以提高粘接位置的粘连稳定性。

而在端面连接法兰1以及底座4靠瓷套2的中心位置的内侧均成型有结构和填充方式一致的环形盲槽。以图2所示的A部分结构细节图为例进行说明，该环形盲槽上部位于端面连接法兰1内侧，而下部伸出端面连接法兰1，环形盲槽的槽深为瓷套2的柱体部分环径的1/5，且该环形盲槽对应金属套件内侧的部分与伸出金属套件的部分的表面积之比为3:1。同时，最上层的伞叶3的上端面与环形盲槽下端面之间的间距为16cm，以在保证绝缘子的爬电距离的同时，保证连接部的强度和稳定性。环形盲槽内自内向外依次填充有氮化硅陶瓷纤维5、环氧树脂纯棉织带层6以及SMC复合材料层7。

另外，在本实施例的瓷套2表面还成型有耐高温硫化硅橡胶伞裙护套8作为伞裙护套，该耐高温硫化硅橡胶伞裙护套8在瓷套2的伞叶3以及伞叶3间沟槽表面上整体注射成型，其成型厚度为2.5mm，完全包裹伞叶3表面以及外露的SMC复合材料层7表面。而端面连接法兰1的截面在对应瓷套内侧的端面成型有一个斜边以在端面连接法兰1上对应瓷套2的一侧上形成一个锥台结构，而在该锥台结构的锥面上成型有凹凸纹路，而耐高温硫化硅橡胶伞裙护套8则直接外包在该凹凸纹路表面以形成完全外包端面连接法兰1与瓷套2的端面缝隙的包裹结构。对应的，在底座4的对应位置同样设置有上述的氮化硅陶瓷纤维5、环氧树脂纯棉织带层6、SMC复合材料层7以及粘胶层9结构来对瓷套2与底座4的连接部分进行保护，并配合耐高温硫化硅橡胶伞裙护套8来实现耐污闪性能的全面覆盖。

在另一实施例中，粘胶层9采用粒径为0.8~1.0mm的瓷套2同材质的陶瓷颗粒与氮化硅陶瓷颗粒的质量比3:1~4:1的混合物球形陶瓷颗粒来进行替代，来获得更好的连接效果和电绝缘性能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种耐污闪复合绝缘子，包括芯棒以及固定套装在芯棒外表面上的瓷套，其特征在于，所述瓷套的外柱面上设置有层叠的伞叶，而所述瓷套的上、下端面的外侧套装有金属套件，并在金属套件内侧成型有环形盲槽，所述环形盲槽上部位于金属套件内侧，而下部伸出金属套件，所述环形盲槽中填充有氮化硅陶瓷纤维，并在氮化硅陶瓷纤维表面依次成型有环氧树脂纯棉织带层以及SMC复合材料层，另外在所述瓷套的表面还设置有伞裙护套，所述伞裙护套完全包裹伞叶表面以及外露的SMC复合材料层表面，并顶靠在金属套件端面上对端面缝隙进行填充。

2.根据权利要求1所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，所述金属套件通过粘胶层与瓷套端部粘连固定，所述粘胶层成型于瓷套端部的粘接面上，且在所述粘胶层上喷有石英砂或者陶瓷颗粒以形成粗糙平面。

3.根据权利要求2所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，石英砂或者陶瓷颗粒的颗粒粒径为0.8~1.5mm。

4.根据权利要求2所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，所述陶瓷颗粒为与瓷套同材质的陶瓷颗粒或者与瓷套同材质的陶瓷颗粒与氮化硅陶瓷颗粒的质量比3:1~4:1的混合物陶瓷颗粒。

5.根据权利要求1所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，所述伞裙护套为在瓷套的伞叶以及伞叶间沟槽表面上直接整体注射成型的耐高温硫化硅橡胶伞裙护套。

6.根据权利要求1所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，所述伞裙护套的厚度为2~3mm。

7.根据权利要求1所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，所述芯棒为环氧树脂玻璃纤维棒。

8.根据权利要求1所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，所述瓷套两端的套装的金属套件为铸铝合金或者热镀锌球墨铸铁一体成型制成的连接法兰。

9.根据权利要求1所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，所述金属套件在对应瓷套内侧的端面剖面上开有向瓷套侧倾斜的倾角，该倾角对应的锥台斜面上成型有凹凸纹路，而所述伞裙护套则直接外包在该凹凸纹路表面。

10.根据权利要求1所述的耐污闪复合绝缘子，其特征在于，所述伞叶的上端面与环形盲槽之间的间距为8~20cm。