專利名稱：一種空心復(fù)合絕緣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力裝備設(shè)備，特別是涉及一種用在電力行業(yè)高壓電器中的空心復(fù)合絕緣子。
背景技術(shù)：
隨著電力行業(yè)的發(fā)展，特別是特高壓輸變電的需要，對于絕緣子的需求越來越多。 通常戶外使用的空心絕緣子一般為瓷絕緣子，由于瓷絕緣子耐污閃能力低，質(zhì)地差，運輸及安裝過程中易破碎，且在使用過程需定期清理，給安裝和使用都帶來了很多不便。為解決該問題，電力裝備行業(yè)開發(fā)出了傳統(tǒng)的空心復(fù)合絕緣子。傳統(tǒng)的空心復(fù)合子包括一個絕緣管， 一個包覆在該絕緣管外側(cè)的護套，至少一個設(shè)置在所述護套外側(cè)的傘裙，以及至少一個設(shè)置在所述絕緣管兩末端的法蘭。所述空心復(fù)合絕緣子的絕緣管是由作為增強材料的玻璃纖維紗與作為基體材料的環(huán)氧樹脂復(fù)合而成的。當(dāng)然可以想到的是，所述基體材料還可以是乙烯基脂樹脂，或者是聚氨脂樹脂?？招膹?fù)合絕緣子是高壓變電站設(shè)備的重要部件，對其電氣性能和機械性能都有很高的要求，空心復(fù)合絕緣子質(zhì)量的好壞直接影響到高壓變電站設(shè)備的可靠性和電網(wǎng)的安全運行。因此，對于空心復(fù)合絕緣子的各項性能都要求嚴(yán)格控制。對于機械性能，不僅要求絕緣管能夠承受各種破壞應(yīng)力，還得保證絕緣管與法蘭連接處能夠承受得住各種內(nèi)外應(yīng)力。例如來自空心復(fù)合絕緣子內(nèi)部的介質(zhì)，如SF6膨脹時產(chǎn)生的內(nèi)壓力，這種內(nèi)壓力轉(zhuǎn)化成對法蘭的向外推務(wù)從而會將法蘭從絕緣管上脫離。還有空心復(fù)合絕緣子在其受到沿其徑向水平推力時，如在大風(fēng)中，空心復(fù)合絕緣子的搖擺將產(chǎn)生這樣的水平推力，這種頻繁的徑向水平推力會降低絕緣管與法蘭連接處的接合力，近而破壞該空心復(fù)合絕緣子?，F(xiàn)有空心復(fù)合絕緣子，僅用澆裝劑將開設(shè)有凹槽的法蘭澆裝到絕緣管上，這種固定方式難以承受高電壓等級時的內(nèi)壓力與徑向水平推力，從而會造成電網(wǎng)輸電事故。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種符合高壓電等級用的空心復(fù)合絕緣子。一種空心復(fù)合絕緣子，包括一個絕緣管，一個包覆在該絕緣管外側(cè)的護套，至少一個設(shè)置在該護套外側(cè)的傘裙，以及至少一個設(shè)置在所述絕緣管末端的法蘭。所述法蘭與絕緣管的接觸軸面上設(shè)置有至少一個矩形法蘭凹槽。所述絕緣管與法蘭的接觸面上設(shè)置有至少一個軸向截面為V形的絕緣管凹槽。該V形絕緣管凹槽與所述矩形法蘭凹槽相對設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在絕緣管與法蘭的接觸面上有相對設(shè)置的V形絕緣管凹槽與矩形法蘭凹槽，使得空心復(fù)合絕緣子受到內(nèi)應(yīng)力時，其所產(chǎn)生的應(yīng)力分布更加均勻，從而減小某一部位的集中應(yīng)力，進而使得該空心復(fù)合絕緣子符合電壓等級更高的輸變電要求。


圖1為本發(fā)明提供的一種空心復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)示意圖。
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圖2為圖1的空心復(fù)合絕緣子的絕緣管的絕緣管凹槽的一種展開圖。圖3為圖1的空心復(fù)合絕緣子在A處的局部放大圖。
具體實施例方式為了對本發(fā)明作更進一步的說明，舉一較佳實施例并配合附圖詳細說明如下請參閱圖1及圖2，其為本發(fā)明所提供的一種空心復(fù)合絕緣子100的結(jié)構(gòu)示意圖。 所述空心復(fù)合絕緣子100包括一個絕緣管10，一個包覆在該絕緣管10外側(cè)的護套11，至少一個設(shè)置在所述護套11外側(cè)的傘裙12，至少一個設(shè)置在所述絕緣管10末端的法蘭13，以及用于澆裝固定所述絕緣管10與法蘭13的澆裝劑14。所述絕緣管10由作為增強材料的玻璃纖維紗和基體材料復(fù)合而成。所述基體材料可以為環(huán)氧樹脂，乙烯基酯樹脂，或者是聚氨酯樹脂。在本實施例中，所述基體材料為環(huán)氧樹脂。在該絕緣管10的成型過程中，環(huán)氧樹脂膠液會和玻璃纖維紗經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，形成環(huán)氧樹脂固化物。同時，該環(huán)氧樹脂固化物在環(huán)氧樹脂膠液與玻璃纖維紗之間形成結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)越的界面層，該界面層把玻璃纖維紗與環(huán)氧樹脂膠結(jié)合成一個整體，使得由該環(huán)氧樹脂與玻璃纖維紗制成的絕緣管10具有良好的機械性能和電氣性能。所述玻璃纖維紗可以為無堿不間斷玻璃紗，且該玻璃纖維紗占絕緣管10總重量的70% 80%，在本實施例中，玻璃纖維紗占絕緣管10總重量的78%。所述絕緣管10的兩端至少在設(shè)置有法蘭13的一端開設(shè)有至少一個絕緣管凹槽101。在本實施例中，由于所述絕緣管10兩端都設(shè)置了法蘭13，故，所述絕緣管10的兩端都設(shè)置有至少一個絕緣管凹槽101。所述絕緣管凹槽101為一 V形凹槽，即該絕緣管凹槽101沿其軸線的截面形狀為“V”形。在本實施例中，所述絕緣管10的兩端連續(xù)設(shè)置有多個V形絕緣管凹槽。由于所述絕緣管10不僅需要承受內(nèi)壓力，還需要承受剪切力，因此，所述V形絕緣管凹槽101沿絕緣管10的徑向深度根據(jù)該絕緣管10的壁厚設(shè)計。對于在實施例中的由玻璃纖維紗與環(huán)氧樹脂制備的絕緣管10， 其壁厚為12毫米，則該絕緣管凹槽101以該絕緣管10與法蘭13的接觸軸面為底邊，其高小于或等于2毫米。在本實施例中，所述絕緣管凹槽101的高為1毫米。在該V形絕緣管凹槽101中，以該絕緣管10與法蘭13的接觸軸面為底邊的邊為斜邊，其余的兩條邊為直角邊。所述絕緣管凹槽101可以為一連通槽，即該絕緣管凹槽101沿該絕緣管10的整個外周緣開設(shè)，從而形成一個環(huán)形V形槽。如圖3所示的絕緣管10的展開圖，該絕緣管凹槽101 還可以包括相互隔離的多段凹槽，沿絕緣管10的外周緣開設(shè)。當(dāng)該絕緣管凹槽101為多段分離的凹槽時，可以在要保證增強絕緣管10與法蘭13的接合力的同時，還可以保持絕緣管 10端部的強度。所述護套11及傘裙12都由高溫硫化硅橡膠一體注射成型包覆在所述絕緣管10 上，其中護套11設(shè)置在絕緣管10與傘裙12之間。當(dāng)然可以想到的是，所述護套11也可以與傘裙12分別制成，然后再組合在一起。所述護套11包覆在整個絕緣管10上，并有部分護套11可以包覆在法蘭13上，也可以嵌設(shè)在所述法蘭13與絕緣管10之間。在本實施體中，所述護套11的端部嵌設(shè)在所述法蘭13與絕緣管10之間。高溫硫化硅橡膠是高分子量(分子量一般為40 80萬)的聚有機硅氧烷(即生膠)加入補強填料和其它各種添加劑，采用有機過氧化物為硫化劑，并在高溫下交鏈成的一種橡膠，該橡膠簡稱為硅橡膠。高溫硫化硅橡膠的補強填料可以為白炭黑，它可使硫化膠的強度增加十倍。加入各種添加劑主要是降低膠的成本、改善膠料性能以及賦予硫化膠各種特殊性能如阻燃、導(dǎo)電等。在本實施例中，所述高溫硫化硅橡膠包括有以下部分組成甲基乙烯基硅橡膠、白炭黑、氫氧化鋁、 硅油以及硫化劑等，且所述各組份所占的重量比為甲基乙烯基硅橡膠20% 50%，白炭黑10 50%，氫氧化鋁25 50%，硅油2 5%，硫化劑1%。所述傘裙12包括至少一個第一傘裙121，至少一個與第一傘裙121間隔設(shè)置的第二傘裙122。在本實施例中，所述第二傘裙122包括兩個?？梢韵氲降氖?，根據(jù)需要，該第一傘裙121或者第二傘裙122可以為多個。所述一個第一傘裙121以及兩個第二傘裙122 間隔設(shè)置。所述第一傘裙121、第二傘裙122有不同的裙長，例如第一傘裙121的裙長大于第二傘裙122的裙長。當(dāng)然還可以想到的是，所述傘裙12不限于只包括所述的第一、第二傘裙121、122，還可以包括更多個裙長大小不同的傘裙。并且，該第一、第二傘裙121、122 的排列方式也不限于上述的排列方式，可以有其它任意的排列方式。優(yōu)選地，所述第二傘裙 122的裙長L2與第一傘裙121的裙長L1的比例為60% L1彡L2彡90% L1,。所述第一傘裙 121的上表面的傾斜角α為5°彡α彡25°，下表面的傾斜角β為2°彡β彡6°，在本實施例中，第一傘裙121的上表面的傾斜角α為8°，下表面傾斜角β為5°。所述第二傘裙122的上下表面的傾斜角與第一傘裙121的傾斜角可以相同。將所述第一、第二傘裙 121,122的上下表面的傾斜角控制在一定范圍，有利于提高各個傘裙的自潔性，并且第一、 第二傘裙121、122的裙長比例控制在一定的范圍，有利于避免淋雨條件下相鄰傘裙之間的橋絡(luò)。可以理解的是，所述空心復(fù)合絕緣子100可以包括多個傘裙12，也可以僅有一個。當(dāng)所述空心復(fù)合絕緣子100包括多個傘裙12時，該多個傘裙12可以一體成型，也可以分別成型，然后通過粘膠粘接在護套11的外側(cè)。所述法蘭13由一個基座131、一個設(shè)置于基座131的一端且與基座131垂直相連的套管部132，至少一個連設(shè)在基座131與套管部之間的加強筋133，以及設(shè)置在所述套管部132內(nèi)壁上的至少一個法蘭凹槽134。所述基座131可以與套管部132 —體成型，也可以通過焊接等方法將其固定連接在一起。所述基座131包括多個設(shè)置在該基座131上的固定孔135，該固定孔135用來將該空心復(fù)合絕緣子100通過螺栓(圖未示)與其它裝置，如避雷器，開關(guān)等連接在一起。所述套管部132用于套設(shè)固定絕緣管10。當(dāng)所述法蘭13的套管部132套設(shè)在所述絕緣管10 上時，該絕緣管10與法蘭13之間留有一間隙以填充澆裝劑14，該間隙的寬度可以小于0. 5 毫米。在本實施例中，所述間隙的寬度為0.5毫米。請一并參閱圖3，所述法蘭凹槽134為一矩形凹槽，即沿該法蘭13的軸向截面為矩形。所述法蘭凹槽134沿徑向的深度由法蘭13的套管部132的壁厚，所承載的負(fù)荷包括內(nèi)壓力、橫向剪切力等確定，以保證該法蘭13的強度符合使用要求。所述法蘭凹槽134的徑向深度可以小于或者等于3毫米。在本實施例中，所述法蘭的徑向深度為2毫米。所述法蘭凹槽134的軸向?qū)挾瓤梢孕∮诳烧叩扔?0毫米，在本實施例中，所述法蘭凹槽134的軸向?qū)挾葹?0毫米。所述法蘭凹槽134可以為連通槽，也以可以為各自分離的多段凹槽。同時，為了改善澆裝劑14的填充，所述法蘭凹槽134還可以為圓弧形，即沿法蘭13軸線截面形狀為拱形。所述澆裝劑14可以為環(huán)氧樹脂，其填充在法蘭13與絕緣管10之間，以及絕緣管凹槽101與法蘭凹槽134之中，從而增加絕緣管10與法蘭13之間的接合力。0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在絕緣管與法蘭的接觸面上有相對設(shè)置的V形絕緣管凹槽與矩形法蘭凹槽，使得空心復(fù)合絕緣子受到內(nèi)應(yīng)力時，其所產(chǎn)生的應(yīng)力分布更加均勻，從而減小某一部位的集中應(yīng)力，進而使得該空心復(fù)合絕緣子符合電壓等級更高的輸變電要求。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種空心復(fù)合絕緣子，包括一個絕緣管，一個包覆在該絕緣管外側(cè)的護套，至少一個設(shè)置在該護套外側(cè)的傘裙，以及至少一個設(shè)置在所述絕緣管末端的法蘭，所述法蘭與絕緣管的接觸軸面上設(shè)置有至少一個矩形法蘭凹槽，其特征在于所述絕緣管與法蘭的接觸面上設(shè)置有至少一個軸向截面為V形的絕緣管凹槽，該V形絕緣管凹槽與所述矩形法蘭凹槽相對設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述法蘭凹槽為一連通槽。
3.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述法蘭凹槽包括相互隔離的多段矩形凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述法蘭凹槽沒法蘭軸線的截面形狀為一拱形。
5.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述法蘭凹槽的沿徑向的深度小于或等于3毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述V形絕緣管凹槽為一連通槽。
7.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述V形絕緣管凹槽包括相互隔離的多段。
8.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述V形絕緣管凹槽以該絕緣管與法蘭的接觸軸面為底邊，其高小于或等于2毫米。
9.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述V形絕緣管凹槽以該絕緣管與法蘭的接觸軸面為斜邊，其余的兩條邊為自角邊。
10.如權(quán)利要求1所述的空心復(fù)合絕緣子，其特征在于所述絕緣管與法蘭之間設(shè)置有一間隙，該間隙的寬度小于0. 5毫米。
全文摘要
一種空心復(fù)合絕緣子，包括一個絕緣管，一個包覆在該絕緣管外側(cè)的護套，至少一個設(shè)置在該護套外側(cè)的傘裙，以及至少一個設(shè)置在所述絕緣管末端的法蘭。所述法蘭與絕緣管的接觸軸面上設(shè)置有至少一個矩形法蘭凹槽。所述絕緣管與法蘭的接觸面上設(shè)置有至少一個軸向截面為V形的絕緣管凹槽。該V形絕緣管凹槽與所述矩形法蘭凹槽相對設(shè)置。由于在絕緣管與法蘭的接觸面上有相對設(shè)置的V形絕緣管凹槽與矩形法蘭凹槽，使得空心復(fù)合絕緣子受到內(nèi)應(yīng)力時，其所產(chǎn)生的應(yīng)力分布更加均勻，從而減小某一部位的集中應(yīng)力，進而使得該空心復(fù)合絕緣子符合電壓等級更高的輸變電要求。
文檔編號H01B17/26GK102290162SQ20101021474
公開日2011年12月21日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者周曙琛, 郁杰, 馬斌 申請人:江蘇神馬電力股份有限公司