CN86103473A - 防爆悬式绝缘子 - Google Patents

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森重男
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Abstract

一只悬式防爆绝缘子，包括绝缘子裙、用粘合剂固定在绝缘子裙上的金属帽和金属销钉。在其内部，用合成树脂电气绝缘膜覆盖在金属帽内表面和(或)粘合剂内的金属销钉外表面。该绝缘膜具有20,000到80,000kgf/cm2杨氏弹性模量，其厚度为300到1,500μm。

Description

本发明涉及一种防爆悬式绝缘子，这种绝缘子能防止由于金属帽内部击穿而造成的绝缘子裙爆裂，其机械强度实际上同于常规悬式绝缘子。
当常规悬式绝缘子受外部机械力（例如射击）或外部电力（例如内电）作用而损坏，而且裂缝扩展到绝缘子头部时，绝缘子尚能经受住机械的工作负荷。然后，在这种状态下如果施加一个异常电压，就可能在金属帽内部沿裂维表面发生内部击穿，从而内部压力剧增，绝缘子头部破碎，这会造成绝缘子串断开的严重事故。日本专利公布No3，589/70披露，日本碍于株式会社（NGK    Insulators    Ltd.）发明了一种悬式绝缘子，其金属帽内表面和金属销钉外表面形成一层绝缘层，即便接受反常电压，这层绝缘层也能防止内部击穿。但是，这种防爆悬式绝缘子在可靠性方面不理想，因为内部防击穿率约为85%。此外，这种悬式绝缘子另一缺点是，机械性能不能保持稳定，所以一直未能在实践上广泛采用。
本发明旨在实施一种防爆悬式绝缘子，该绝缘子必然能防止内部击穿，而且抗拉强度实际上同于常规悬式绝缘子的抗拉强度，同时解决通用悬式绝缘子存在的一些问题。
一般说来，为了加强绝缘性能，必须减小销钉孔，使绝缘强度增加。为此，绝缘层厚度最好较厚。但是，厚度过厚就会出现问题，即悬式绝缘子的最重要性能抗拉强度降低。
发明者反复研究上述几种情况时发现，绝缘层的杨氏模量在缓冲拉力方面有着重要意义。本发明系基于上述认识而完成的。
根据本发明，实施一种由绝缘子裙、金属帽和金属销钉构成的防爆悬式绝缘子，帽和销钉均用粘合剂固定在绝缘子裙上。在金属帽的内表面和（或）埋入粘合剂部位的金属销钉的外表面有300到1，500um厚的合成树脂绝缘膜，其杨氏弹性膜量为20，000到80，000kgf/cm2。
参照附图阅读下列的发明说明，能全部评价本发明的某些目的，特点和优点。经过理解，技术熟练人员按照本发明的工艺不难对实施例改型、改变尺寸或改进，而不出乎本发明的宗旨或本发明的权利要求范围。
为了更好地理解本发明，可参考下列附图：
图1为按照本发明一个实施例的部分剖面图;
图2曲线表示绝缘膜杨氏弹性模量与悬式绝缘子抗拉强度的关系;
图3到图5曲线表示绝缘膜厚度与悬式绝缘子抗拉强度的关系。
参照附图所示的实施例，下面更详细地说明本发明。
图1中标号1，2和4分别表示绝缘子瓷裙、金属帽和金属销钉，金属帽2用粘合剂3固定到绝缘子瓷裙1上，金属销钉4用粘合剂5固定在绝缘子瓷裙1下边凹槽的中心部位。
常规绝缘子的金属帽2的内表面和金属销钉4的外表面同粘合剂3和5接触部位分别涂覆10到20um厚的软性透明涂料。上述常规防爆绝缘子、涂覆环氧树脂、尿烷树脂一类的绝缘层。
而另一方面，按照本发明，绝缘膜6和7基本上是环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂一类的合成树脂，绝缘膜的杨氏弹性模量为20，000到80，000kgf/cm2，上述部位膜厚300到1，500um。绝缘膜的杨氏模量限定在20，000到80，000kgf/cm2的原因如图2所示，由于小于20000kgf/cm2，膜太软，故降低整个绝缘子的抗拉强度;如果杨氏弹性模量大于80，000kgf/cm2，则产生裂缝，从而降低绝缘性。膜厚度限定在300到1，500um的原因是，在金属帽2和金属销钉4涂覆绝缘膜6和7时，如果薄于300um就不能形成完整的覆膜，于是出现绝缘性能不良，抗拉强度降低的问题;如果厚度超过1，500um，绝缘膜6和7被拉力挤压，造成较多的位移，从而降低抗拉强度。绝缘膜厚度与悬式绝缘子抗拉强度的关系示于图3到图5。图3所示的情况为金属帽2和金属销钉4两者都覆有绝缘膜6和7。图4所示的情况为仅金属帽2覆有绝缘膜。图5所示的情况为仅金属销钉4覆有绝缘膜。
这样构成的绝缘子即便在金属帽2和金属销钉4之间施加外力和异常电压而致使绝缘子裙1产生裂缝，也不会沿帽内裂缝表面发生内部击穿，因为在金属帽2的内表面和（或）金属销钉4的外表面形成的绝缘膜6和7的绝缘性能优异。此外，绝缘膜6和7的杨氏弹性模量和厚度提供了适当硬度，并具有抗拉力，从而拉力能被分散并缓冲。因此，如图2到图5所示，可以得到如常规的悬式绝缘子同样良好的抗拉强度。
下面将给出两种绝缘子在拉伸负荷下的耐电弧性试验结果，一种是按照本发明的防爆悬式绝缘子，另一种是涂覆沥清涂料的常规悬式绝缘子。
在各例中，在直径10英寸的120KN级（M& E规格：120KN）悬式绝缘子头部形成裂纹。本发明的绝缘子绝缘膜6和7为杨氏弹性模量50，000kgf/cm2的环氧树脂，6和7的厚度均为1，000um。常规的悬式绝缘子采用涂覆沥青涂料（20um厚）的产品。在施加相当于额定负载20%的拉伸负载下，在11KV打弧0.2秒进行了耐电弧性试验。结果，10件本发明样品全部经受了外部击穿，但并未遭到销钉脱出的损害（因内部未击穿）。10件常规产品样品中的5件由于内部击穿，致使销钉脱出而爆裂。继而，在施加相当于安全负载50%的拉伸负载下进行了耐电弧性试验。5件本发明样品全经受住了外部击穿。另一方面，5件常规产品样品由于内部击穿，致使销钉脱出而爆裂。
从上述明显看出，按照本发明，在悬式绝缘子金属帽内表面和（或）埋入粘合剂部位的金属销钉外表面形成特定杨氏弹性模量和厚度的绝缘膜，使得悬式绝缘子防爆可靠性增加，其抗拉强度实质上达到常规悬式绝缘子的强度。因此，本发明对工业的极大贡献，在于消除此类型通用防爆悬式绝缘子的一些缺陷。

Claims (2)

1、一只悬式防爆绝缘子由绝缘子裙、用粘合剂固定在裙上的金属帽和金属销钉构成，其特征为，用合成树脂电气绝缘膜覆盖在金属帽内表面和(或)埋入粘合剂内的金属销钉外表面，该绝缘膜具有20，000到80，000kgf/cm2杨氏弹性模量，其厚度为300到1，500um。
2、如权利要求1定义的悬式防爆绝缘子，在其内部的电气绝缘膜是由环氧树脂、聚脂树脂、和丙烯酸树脂中选出一种制成的。
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