绝缘子用芯棒及其制造方法、以及具有该芯棒的复合绝缘子

摘要

一种复合绝缘子，其包括一个绝缘子用芯棒，一个套设在该芯棒外侧的护套，以及一个设置在所述护套外侧的伞裙。所述绝缘子用芯棒包括多根玻璃纤维纱，以及浸渍在该多根玻璃纤维纱之间的基体材料。该多根玻璃纤维纱沿该玻璃纤维纱轴向首尾相连。任意沿玻璃纤维纱轴向相邻的两根玻璃纤维纱具有相互搭接部。该搭接部的玻璃纤维纱之间用粘胶相粘接。上述的芯棒及使用该芯棒的复合绝缘子，使用粘胶来粘接两段玻璃纤维纱，因此粘胶在起到良好的连接作用的同时还会充分浸透玻璃纤维纱，从而降低了因为浸渍不充分而导致的产品报废率高，提高了产品的合格率，降低了成本。本发明还涉及一种复合绝缘子用的芯棒的制造方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力装备设备，特别是涉及一种电力行业高压电器用绝缘 子用芯棒及其制造方法、以及具有该芯棒的复合绝缘子。

背景技术

随着电力行业的发展，特别是特高压输变电的需要，对于绝缘子的需要越 来越多。通常户外使用的高压线路或者支柱绝缘子一般为瓷绝缘子，由于瓷绝 缘子耐污闪能力差，质量差，易破碎，且需定期清理，给安装和使用带来了很 多不便。为解决该问题，电力装备行业开发出了传统复合绝缘子。传统复合绝 缘子包括一个芯棒，一个包覆在该芯棒外侧的护套，至少一个包覆在该护套外 侧的伞裙，以及设置在所述绝缘管两端的金具。该复合绝缘子的芯棒由基体材 料，以及浸渍在该基体材料中的玻璃纤维纱制成。在该复合绝缘子的芯棒的拉 挤工艺中，当一段玻璃纤维纱拉挤完以后，需要接下一段玻璃纤维纱时，现有 的技术是，采用编小辫的方式将这两段玻璃纤维纱进行连接或者是采用打结的 方式进行连接。可以想到的是，无论哪种方式均会导致固化连接部分的玻璃纤 维纱浸透效果差，特别是编小辫的方式，会导致不浸透，从而会导致该段产品 性能下降，严重时会导致整个产品无法使用，造成了材料浪费，制造成本上升。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种浸润性好的绝缘子用芯棒及其制造方法，以及 具有该芯棒的复合绝缘子。

一种绝缘子用芯棒，其包括多根玻璃纤维纱，以及浸渍在该多根玻璃纤维 纱之间的基体材料，该多根玻璃纤维纱沿该玻璃纤维纱轴向首尾相连。任意沿 玻璃纤维纱轴向相邻的两根玻璃纤维纱具有相互搭接部。该搭接部的玻璃纤维 纱之间用粘胶相粘接。

一种绝缘子用芯棒的制造方法，其包括以下步骤：

a)提供多根玻璃纤维纱、基体材料、以及用于粘接该玻璃纤维纱的粘胶；

b)熔融所述基体材料；

c)浸渍至少一根第一玻璃纤维纱，同时拉挤成型该浸渍有基体材料的第一 玻璃纤维纱；

d)搭接至少一根第二玻璃纤维纱，并在该第二玻璃纤维纱与第一玻璃纤维 纱的搭接部分用粘胶固定；

e)浸渍该第二玻璃纤维纱，同时拉挤该浸渍有基体材料的第二玻璃纤维 纱；

f)重复c至e步骤以形成所述绝缘子用芯棒。

一种复合绝缘子，其包括一个绝缘子用芯棒，一个套设在该芯棒外侧的护 套，以及一个设置在所述护套外侧的伞裙。所述绝缘子用芯棒包括多根玻璃纤 维纱，以及浸渍在该多根玻璃纤维纱之间的基体材料。该多根玻璃纤维纱沿该 玻璃纤维纱轴向首尾相连。任意沿玻璃纤维纱轴向相邻的两根玻璃纤维纱具有 相互搭接部，该搭接部的玻璃纤维纱之间用粘胶相粘接。

与现有技术相比，上述制造方法所制备的芯棒及使用该芯棒的复合绝缘子， 使用粘胶来粘接两段玻璃纤维纱，因此粘胶在起到良好的连接作用的同时还会 充分浸透玻璃纤维纱。由于没有编小辫，或者是打结造成了难成浸润或浸润效 果差，从而降低了因为浸渍不充分而导致的产品报废率高，提高了产品的合格 率，降低了成本。

附图说明

图1为本发明提供的一种复合绝缘子的结构示意图。

图2为图1的复合绝缘子的芯棒的结构示意图。

图3为图2的芯棒在A处的放大示意图。

图4为制造图2的芯棒的方法流程图。

具体实施方式

为了对本发明作更进一步的说明，举一较佳实施例并配合附图详细说明如 下：

请参阅图1，其为本发明所提供的一种复合绝缘子10的结构示意图。所述 复合绝缘子10包括一个芯棒11，一个包覆在该芯棒11外侧的护套12，至少一 个设置在所述护套12的伞裙13，以及至少一个设置在所述芯棒11一端的金具 14。

请一并参阅图2、图3，所述芯棒11为一实心结构的玻璃钢棒，包括基体 材料111以及浸渍在该基体材料111中的玻璃纤维纱112。所述基体材料111 可以为环氧树脂或者是乙烯基酯树脂。在本实施例中，所述基体材料111为环 氧树脂。由该环氧树脂制成的环氧玻璃钢棒，在成型过程中，环氧树脂胶液和 玻璃纤维纱112经过一系列物理化学变化，形成环氧树脂基体，即环氧树脂固 化物。同时，该环氧树脂固化物在环氧树脂胶液与玻璃纤维纱112之间形成结 构和性能优越的界面层，该界面层把玻璃纤维纱112与环氧树脂胶结合成一个 整体，使得由该环氧树脂与玻璃纤维纱112制成的芯棒11具有良好的机械性能 和电气性能。所述玻璃纤维纱112可以为无碱不间断玻璃纱，且该玻璃纤维纱 112占芯棒11总重量的70％～80％，在本实施例中，玻璃纤维纱112占芯棒11 总重量的78％。所述芯棒11采用拉挤工艺制成，即成型所述未完全固化的芯 棒11的同时，拉拔出该未完全固化的芯棒11，然后对其进行整体固化。

为了提高拉挤效率，首先会拉挤出一根长长的玻璃钢棒，然后再根据需要， 如长度，对该玻璃钢棒进行切割，得到一定长度的芯棒11。玻璃纤维纱112由 于制造、运输等原因，其长度有时会小于玻璃钢棒的长度，或者在连接拉挤过 程中，在玻璃钢棒的制造过程中，几段玻璃纤维纱112需要首尾相连而连接起 来，以符合玻璃钢棒的长度。所述几段玻璃纤维纱112中任意轴向相邻的两根 沿玻璃纤维纱轴向之间具有相互搭接部113，且该搭接部113的玻璃纤维纱112 之间用粘胶相粘接。所述粘胶的材质可以与基体材料111的材质一致，也可以 不一致。在本实施例中，所述粘胶的材质与基体材料111的材质一致，均为环 氧树脂。

所述护套12及伞裙13都由高温硫化硅橡胶一体注射成型包覆在所述芯棒 11上，其中护套12设置在芯棒11与伞裙13之间。当然可以想到的是，所述 护套12也可以与伞裙13分别制成，然后再组合在一起。所述护套12包覆在整 个芯棒11上，并有部分护套12包覆在金具14上。高温硫化硅橡胶是高分子量 (分子量一般为40～80万)的聚有机硅氧烷(即生胶)加入补强填料和其它各 种添加剂，采用有机过氧化物为硫化剂，并在高温下交链成的一种橡胶，该橡 胶简称为硅橡胶。高温硫化硅橡胶的补强填料可以为白炭黑，它可使硫化胶的 强度增加十倍。加入各种添加剂主要是降低胶的成本、改善胶料性能以及赋予 硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。在本实施例中，所述高温硫化硅橡胶包 括有以下部分组成：甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、氢氧化铝、硅油以及硫化剂 等，且所述各组份所占的重量比为：甲基乙烯基硅橡胶20％～50％，白炭黑20～ 60％，氢氧化铝25～50％，硅油2～5％，硫化剂1％。

所述伞裙13包括至少一个第一伞裙131，至少一个与第一伞裙131间隔设 置的第二伞裙132，以及至少一个设置在第一伞裙131与第二伞裙132之间的 第三伞裙133，且第三伞裙133也与第一伞裙131、第二伞裙132间隔设置。所 述第一伞裙131、第二伞裙132以及第三伞裙133有不同的裙长，例如第一伞 裙131的裙长大于第三伞裙133的裙长，第二伞裙132的裙长大于第三伞裙133 的裙长且小于第一伞裙131的裙长。当然还可以想到的是，所述伞裙13不限于 只包括所述的第一、第二、第三伞裙131、132、133，还可以包括更多个裙长 大小不同的伞裙。并且，该第一、第二、第三伞裙131、132、133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。优选地，所述第二伞 裙132的裙长L₂与第一伞裙131的裙长L₁的比例为60％L₁≤L₂≤90％L₁，所述第 三伞裙133的裙长L₃与第二伞裙132的裙长L₂的比例为60％L₂≤L₃≤90％L₂。所 述第一、第二、第三伞裙131、132、133的裙长比例控制在一定的范围，有利 于避免淋雨条件下相邻伞裙之间的桥络。可以理解的是，所述复合绝缘子10 可以包括多个伞裙13，也可以仅有一个。当所述复合绝缘子10包括多个伞裙 13时，该多个伞裙13可以一体成型，也可以分别成型，然后通过粘胶粘接在 护套12的外侧。

所述金具14作为一种连接件，可用于连接导线或输电杆塔。所述金具14 的选择与该复合绝缘子10的用途有关，当该复合绝缘子10为支柱绝缘子时， 所述金具14可以为法兰。当该复合绝缘子10为线路绝缘子时，所述金具14 可以为帽窝和脚球，或者是其他任意的起连接功能的金属附件。在本实施例中， 所述金具14为脚球。鉴于不管是帽窝、脚球，还是其他，其与芯棒11及护套 12的连接方式都是一样的，因此在本实施例中，以脚球为例来说明金具14与 芯棒11及护套12的连接方式以及该金具14的构造。所述金具14包括一个本 体141以及一个环绕该本体141外壁设置且与该本体141外壁相连的突起142。 所述护套12包覆于该突起142与部分本体141的外壁上。所述本体141具有一 内腔，用于接插固定芯棒11。该内腔可以为任意形状，如方形、圆形等，当然 优选的是，芯棒11的截面应与该内腔的截面形状一致。在本实施例中，该内腔 为圆形，其内径大小与芯棒11的直径相当，以便于将插入其内的芯棒11压接 固定。所述突起142可以与所述本体141一体成型，也可以通过焊接方法固定 在所述本体141的外壁的任意位置。在本实施例中，所述突起142与所述本体 141一体成型，且设置于本体141的末端，同时所述突起142延伸出该本体141 的末端，从而在本体141的末端与该本体141的端部形成一台阶143。当注射 成型护套12时，高温硫化硅橡胶可以被注射进该台阶143中，也可以在该台阶 143中嵌入密封圈15。当在该台阶143中注射入高温硫化硅橡胶时，有利于增 大护套12与金具14的结合力，避免护套12由于外力因素从金具14及芯棒11 上剥离下来，当然还可以起到密封的作用。

请参阅图4，为本发明所提供的复合绝缘子10的芯棒11的制造方法流程 图。该复合绝缘子10的芯棒11的制造方法包括以下步骤：

步骤S101：提供多根玻璃纤维纱112、基体材料111、以及用于粘接该玻璃 纤维纱的粘胶；

步骤S102：熔融所述基体材料111；

步骤S103：浸渍至少一根第一玻璃纤维纱，同时拉挤成型该浸渍有基体材 料的第一玻璃纤维纱；

步骤S104：在第一玻璃纤维纱的一端搭接至少一根第二玻璃纤维纱形成一 搭接部，并在该搭接部之间的玻璃纤维纱之间用粘胶固定；

步骤S105：浸渍该第二玻璃纤维纱，同时拉挤该浸渍有基体材料的第二玻 璃纤维纱；

步骤S106：重复步骤103至步骤105以形成所述复合绝缘子10用芯棒11。

在所述步骤S101中，所述基体材料111与粘胶为同一材质，均为环氧树脂。

与现有技术相比，上述制造方法所制备的芯棒及使用该芯棒的复合绝缘子， 使用粘胶来粘接两段玻璃纤维纱，因此粘胶在起到良好的连接作用的同时还会 充分浸透玻璃纤维纱。由于没有编小辫，或者是打结造成了难成浸润或浸润效 果差，从而降低了因为浸渍不充分而导致的产品报废率高，提高了产品的合格 率，降低了成本。

另外，本领域技术人员还可以本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发 明的技术效果，都应包含在本发明所要求保护的范围内。