本發(fā)明涉及一種絕緣子以及制造該絕緣子的方法。

背景技術(shù)：

復(fù)合空心絕緣子在高壓輸變電領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如應(yīng)用于變壓器、斷路器、互感器、開關(guān)設(shè)備等。該絕緣子一般包括由浸漬了環(huán)氧樹脂的玻璃纖維制成的絕緣套管和設(shè)置在絕緣套管的外部的硅橡膠傘裙。

為了提高絕緣子的絕緣性能，在實(shí)際應(yīng)用中，一般還需要在絕緣套管的內(nèi)部空間中填充sf6氣體，由于sf6氣體及其分解產(chǎn)物會(huì)腐蝕玻璃纖維，因此，需要在絕緣套管的內(nèi)表面上設(shè)置一層內(nèi)襯層，以防止sf6氣體及其分解產(chǎn)物與絕緣套管的玻璃纖維接觸。

在現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)襯層一般由普通的環(huán)氧樹脂制成，這種普通的環(huán)氧樹脂制成的內(nèi)襯層耐溫性和抗電弧性都比較差。在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)在絕緣子內(nèi)部設(shè)置有斷路器部件，當(dāng)斷路器開斷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電弧，導(dǎo)致sf6氣體溫度升高，高溫的sf6氣體在開斷過程中會(huì)被吹向內(nèi)襯層，導(dǎo)致內(nèi)襯層過熱而受損。而且有時(shí)候，斷路器開斷時(shí)產(chǎn)生的電弧會(huì)直接接觸到內(nèi)襯層，導(dǎo)致內(nèi)襯層出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個(gè)方面。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種具有較強(qiáng)耐高溫、耐腐蝕和抗電弧性能的絕緣子。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種絕緣子，包括：絕緣套管；內(nèi)襯層，結(jié)合至所述絕緣套管的內(nèi)表面上；和絕緣傘裙，結(jié)合至所述絕緣套管的外表面上。所述內(nèi)襯層由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包含環(huán)氧樹脂和填充在環(huán)氧樹脂中的耐高溫耐腐蝕填料。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于0.3w/m·k。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述耐高溫耐腐蝕填料包含α-al2o3、bn、aln、b4c、sic、tio2、tin、baso4中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述絕緣套管由浸漬了環(huán)氧樹脂的玻璃纖維制成。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述絕緣傘裙由硅橡膠制成。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述絕緣子還包括：一對連接法蘭，分別安裝在所述絕緣套管的兩端上，適于連接至電氣設(shè)備的殼體上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述絕緣子還包括：一對密封端蓋，分別安裝在所述絕緣套管的兩個(gè)端口上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，在所述絕緣套管中填充有絕緣氣體或絕緣液體。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種制造絕緣子的方法，包括以下步驟：在一個(gè)芯棒上均勻地涂布一層環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，以形成內(nèi)襯層，其中，所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包含環(huán)氧樹脂和填充在環(huán)氧樹脂中的耐高溫耐腐蝕填料；將浸漬了環(huán)氧樹脂的玻璃纖維纏繞在所述內(nèi)襯層上，以形成絕緣套管；通過加熱固化所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，使所述內(nèi)襯層和所述絕緣套管相互結(jié)合在一起；在所述內(nèi)襯層和所述絕緣套管結(jié)合在一起之后，從所述芯棒上取下已結(jié)合有內(nèi)襯層的絕緣套管；和在已結(jié)合有內(nèi)襯層的絕緣套管的外表面上注射成型絕緣傘裙。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo) 熱系數(shù)大于0.3w/m·k。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述耐高溫耐腐蝕填料包含α-al2o3、bn、aln、b4c、sic、tio2、tin、baso4中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，前述制造絕緣子的方法還包括以下步驟：在注射成型絕緣傘裙之后，在絕緣套管的兩端分別安裝一個(gè)連接法蘭和/或一個(gè)密封端蓋。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種制造絕緣子的方法，包括以下步驟：將浸漬了環(huán)氧樹脂的玻璃纖維纏繞在一個(gè)芯棒上，并高溫固化，以形成絕緣套管；從所述芯棒上取下所述絕緣套管；在所述絕緣套管的內(nèi)表面上均勻地涂布一層環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，以形成內(nèi)襯層，其中，所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包含環(huán)氧樹脂和填充在環(huán)氧樹脂中的耐高溫耐腐蝕填料；通過加溫或在室溫下固化所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，使所述內(nèi)襯層和所述絕緣套管相互結(jié)合在一起；和在所述絕緣套管的外表面上注射成型絕緣傘裙。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于0.3w/m·k。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述耐高溫耐腐蝕填料包含α-al2o3、bn、aln、b4c、sic、tio2、tin、baso4中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，前述制造絕緣子的方法還包括以下步驟：在注射成型絕緣傘裙之后，在絕緣套管的兩端分別安裝一個(gè)連接法蘭和/或一個(gè)密封端蓋。

在根據(jù)本發(fā)明的前述各個(gè)實(shí)施例中，絕緣套管的內(nèi)表面上的內(nèi)襯層采用包含耐高溫耐腐蝕填料的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，因此，提高了絕緣子的耐高溫、耐腐蝕和抗電弧的性能。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，前述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于0.3w/m·k，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，這樣，可以提高絕緣子的散熱性能，進(jìn)一步提高了絕緣子的耐高溫性能。

通過下文中參照附圖對本發(fā)明所作的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，并可幫助對本發(fā)明有全面的理解。

附圖說明

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的形成絕緣子的內(nèi)襯層的示意圖；

圖2顯示在圖1所示的內(nèi)襯層上形成絕緣套管的示意圖；

圖3顯示從圖2所示的芯棒上取下的已結(jié)合有內(nèi)襯層的絕緣套管的示意圖；

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的、具有圖3所示的絕緣套管的絕緣子的示意圖；

圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的形成絕緣子的絕緣套管的示意圖；

圖6顯示從圖5所示的芯棒上取下的絕緣套管的示意圖；

圖7顯示在圖6所示的絕緣套管的內(nèi)表面上形成內(nèi)襯層的示意圖；

圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的、具有圖7所示的絕緣套管的絕緣子的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發(fā)明實(shí)施方式的說明旨在對本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的一種限制。

另外，在下面的詳細(xì)描述中，為便于解釋，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對本披露實(shí)施例的全面理解。然而明顯地，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以被實(shí)施。在其他情況下，公知的結(jié)構(gòu)和裝置以圖示的方式體現(xiàn)以簡化附圖。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)總體技術(shù)構(gòu)思，提供一種絕緣子，包括：絕緣套管；內(nèi)襯層，結(jié)合至所述絕緣套管的內(nèi)表面上；和絕緣傘裙，結(jié)合至所述絕緣套管的外表面上。所述內(nèi)襯層由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，所述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包含環(huán)氧樹脂和填充在環(huán)氧樹脂中的耐高溫 耐腐蝕填料。

第一實(shí)施例

下面將根據(jù)圖1-4來說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的絕緣子及其制造方法。其中，圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的形成絕緣子的內(nèi)襯層110的示意圖；圖2顯示在圖1所示的內(nèi)襯層110上形成絕緣套管120的示意圖；圖3顯示從圖2所示的芯棒10上取下的已結(jié)合有內(nèi)襯層110的絕緣套管120的示意圖；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的、具有圖3所示的絕緣套管120的絕緣子的示意圖。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種管狀空心絕緣子。如圖4所示，該絕緣子主要包括絕緣套管120、內(nèi)襯層110和絕緣傘裙130。

如圖4所示，在圖示的實(shí)施例中，內(nèi)襯層110結(jié)合至絕緣套管120的內(nèi)表面上。絕緣傘裙130結(jié)合至絕緣套管120的外表面上。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，內(nèi)襯層110由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，該環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包含環(huán)氧樹脂和填充在環(huán)氧樹脂中的耐高溫耐腐蝕填料。

通常情況下，環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱性能較差，環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)大致等于0.2w/m·k。為了提高絕緣子的散熱性能，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，前述耐高溫耐腐蝕填料可以采用導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)大于環(huán)氧樹脂的材料，例如，前述耐高溫耐腐蝕填料的導(dǎo)熱系數(shù)可以大于0.4w/m·k，這樣，可以提高包含該耐高溫耐腐蝕填料的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，前述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)可以大于0.3w/m·k，這樣，可以提高絕緣子的散熱性能，進(jìn)一步提高絕緣子的耐高溫性能。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，前述耐高溫耐腐蝕填料可以包含晶型是α型的氧化鋁，即α-氧化鋁(α-al2o3)。由于α-氧化鋁具有較強(qiáng)的耐高溫、耐腐蝕和抗電弧能力，因此，極大地提高了內(nèi)襯層110的耐高溫、耐腐蝕和抗電弧能力。

請注意，本發(fā)明不局限于前述實(shí)施例，前述耐高溫耐腐蝕填料也 可以現(xiàn)有技術(shù)中的任一種合適的具有較強(qiáng)的耐高溫、耐腐蝕和抗電弧能力的材料，例如，bn(氮化硼)、aln(氮化鋁)、b4c(碳化硼)、sic(碳化硅)、tio2(二氧化鈦)、tin(氮化鈦)、baso4(硫酸鋇)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，前述耐高溫耐腐蝕填料可以包含α-氧化鋁(α-al2o3)、bn(氮化硼)、aln(氮化鋁)、b4c(碳化硼)、sic(碳化硅)、tio2(二氧化鈦)、tin(氮化鈦)、baso4(硫酸鋇)中的一種或多種。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣套管120可以由浸漬了環(huán)氧樹脂的玻璃纖維制成。絕緣傘裙130可以由硅橡膠制成。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣子還可以包括一對連接法蘭140、140，如圖4所示，這對連接法蘭140、140分別安裝在絕緣套管120的兩端上，適于密封地連接至電氣設(shè)備的殼體上。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣子還可以包括一對密封端蓋150、150，如圖4所示，這對密封端蓋150、150分別安裝在絕緣套管120的兩個(gè)端口上，以密封絕緣套管120的兩個(gè)端口。

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)絕緣子上的一對連接法蘭140、140密封地連接至電氣設(shè)備的殼體上之后，可以在絕緣套管120中填充絕緣氣體或絕緣液體，例如，可以在絕緣套管120中填充sf6氣體，以提高絕緣子的絕緣可靠性。

下面將參照圖1至圖4來詳細(xì)說明制造如圖4所示的絕緣子的過程。

首先，如圖1所示，在一個(gè)芯棒10上均勻地涂布一層環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，以形成內(nèi)襯層110，其中，該環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包含環(huán)氧樹脂和填充在環(huán)氧樹脂中的耐高溫耐腐蝕填料；

然后，如圖2所示，將浸漬了環(huán)氧樹脂的玻璃纖維纏繞在內(nèi)襯層110上，以形成絕緣套管120；

然后，如圖2所示，加熱內(nèi)襯層110和絕緣套管120，使環(huán)氧樹脂復(fù)合材料固化，從而使所述內(nèi)襯層110和所述絕緣套管120相互結(jié)合在一起；

然后，如圖3所示，在內(nèi)襯層110和絕緣套管120相互結(jié)合在一起之后，從芯棒10上取下已結(jié)合有內(nèi)襯層110的絕緣套管120；

然后，如圖4所示，在已結(jié)合有內(nèi)襯層110的絕緣套管120的外表面上注射成型絕緣傘裙130；和

最后，在注射成型絕緣傘裙130之后，在絕緣套管120的兩端分別安裝一個(gè)連接法蘭140和/或一個(gè)密封端蓋150。

第二實(shí)施例

下面將根據(jù)圖5-8來說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的絕緣子及其制造方法。其中，圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的形成絕緣子的絕緣套管120’的示意圖；圖6顯示從圖5所示的芯棒10’上取下的絕緣套管120’的示意圖；圖7顯示在圖6所示的絕緣套管120’的內(nèi)表面上形成內(nèi)襯層110’的示意圖；圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的、具有圖7所示的絕緣套管120’的絕緣子的示意圖。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種管狀空心絕緣子。如圖8所示，該絕緣子主要包括絕緣套管120’、內(nèi)襯層110’和絕緣傘裙130’。

如圖8所示，在圖示的實(shí)施例中，內(nèi)襯層110’結(jié)合至絕緣套管120’的內(nèi)表面上。絕緣傘裙130’結(jié)合至絕緣套管120’的外表面上。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，內(nèi)襯層110’由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，該環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包含環(huán)氧樹脂和填充在環(huán)氧樹脂中的耐高溫耐腐蝕填料。

通常情況下，環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱性能較差，環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)大致等于0.2w/m·k。為了提高絕緣子的散熱性能，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，前述耐高溫耐腐蝕填料可以采用導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)大于環(huán)氧樹脂的材料，例如，前述耐高溫耐腐蝕填料的導(dǎo)熱系數(shù)可以大于0.4w/m·k，這樣，可以提高包含該耐高溫耐腐蝕填料的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，前述環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)可以大于0.3w/m·k，這樣，可以提高絕緣子的散熱性能，進(jìn)一步提高絕緣子的耐高溫性能。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施 例中，前述耐高溫耐腐蝕填料可以包含晶型是α型的氧化鋁，即α-氧化鋁。由于α-氧化鋁具有較強(qiáng)的耐高溫、耐腐蝕和抗電弧能力，因此，極大地提高了內(nèi)襯層110’的耐高溫、耐腐蝕和抗電弧能力。

請注意，本發(fā)明不局限于前述實(shí)施例，前述耐高溫耐腐蝕填料也可以現(xiàn)有技術(shù)中的任一種合適的具有較強(qiáng)的耐高溫、耐腐蝕和抗電弧能力的材料，例如，bn(氮化硼)、aln(氮化鋁)、b4c(碳化硼)、sic(碳化硅)、tio2(二氧化鈦)、tin(氮化鈦)、baso4(硫酸鋇)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，前述耐高溫耐腐蝕填料可以包含α-氧化鋁(α-al2o3)、bn(氮化硼)、aln(氮化鋁)、b4c(碳化硼)、sic(碳化硅)、tio2(二氧化鈦)、tin(氮化鈦)、baso4(硫酸鋇)中的一種或多種。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣套管120’可以由浸漬了環(huán)氧樹脂的玻璃纖維制成。絕緣傘裙130’可以由硅橡膠制成。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣子還可以包括一對連接法蘭140’、140’，如圖8所示，這對連接法蘭140’、140’分別安裝在絕緣套管120’的兩端上，適于密封地連接至電氣設(shè)備的殼體上。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣子還可以包括一對密封端蓋150’、150’，如圖8所示，這對密封端蓋150’、150’分別安裝在絕緣套管120’的兩個(gè)端口上，以密封絕緣套管120’的兩個(gè)端口。

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)絕緣子上的一對連接法蘭140’、140’密封地連接至電氣設(shè)備的殼體上之后，可以在絕緣套管120’中填充絕緣氣體或絕緣液體，例如，可以在絕緣套管120’中填充sf6氣體，以提高絕緣子的絕緣可靠性。

下面將參照圖5至圖8來詳細(xì)說明制造如圖8所示的絕緣子的過程。

首先，如圖5所示，將浸漬了環(huán)氧樹脂的玻璃纖維纏繞在一個(gè)芯棒10’上，并高溫加熱固化，以形成絕緣套管120’；

然后，如圖6所示，從圖5所示的芯棒10’上取下絕緣套管120’；

然后，如圖7所示，在圖6所示的絕緣套管120’的內(nèi)表面上均勻 地涂布一層環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，以形成內(nèi)襯層110’，其中，該環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包含環(huán)氧樹脂和填充在環(huán)氧樹脂中的耐高溫耐腐蝕填料；

然后，如圖7所示，加熱內(nèi)襯層110’和絕緣套管120’使內(nèi)襯層固化并與絕緣管相互結(jié)合在一起，或者，在通過調(diào)整環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的反應(yīng)活性，使內(nèi)襯層110’在室溫下固化并與絕緣套管120’相互結(jié)合在一起；

然后，如圖8所示，在絕緣套管120’的外表面上注射成型絕緣傘裙130’；和

最后，如圖8所示，在注射成型絕緣傘裙130’之后，在絕緣套管120’的兩端分別安裝一個(gè)連接法蘭140’和/或一個(gè)密封端蓋150’。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上面所描述的實(shí)施例都是示例性的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進(jìn)行改進(jìn)，各種實(shí)施例中所描述的結(jié)構(gòu)在不發(fā)生結(jié)構(gòu)或者原理方面的沖突的情況下可以進(jìn)行自由組合。

雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是附圖中公開的實(shí)施例旨在對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行示例性說明，而不能理解為對本發(fā)明的一種限制。

雖然本總體發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。

應(yīng)注意，措詞“包括”不排除其它元件或步驟，措詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。另外，權(quán)利要求的任何元件標(biāo)號不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。