專利名稱：高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓電網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，特別是涉及一種 27. 5KV 1000KV高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子。二、背景技術(shù)現(xiàn)有高壓電站、電網(wǎng)以及電氣化鐵路接觸網(wǎng)通常采用的棒形絕緣子 有“棒形瓷絕緣子”和“硅橡膠、環(huán)氧玻璃纖維棒復(fù)合絕緣子”兩類。其性能指標(biāo)已分別用 TB/T3199. 1-2008 和 TB/T3199. 2-2008 予以明確標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在 GB/T1001. 1-2003 標(biāo)準(zhǔn)中的有 關(guān)章節(jié)也有類似規(guī)定。近幾年來，由于我國電氣化鐵路的高速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸已實(shí)現(xiàn)了六次 大提速，列車速度也由過去的120km/h提高到現(xiàn)在的350km/h及以上，這同時(shí)也必然對接觸 網(wǎng)用棒形絕緣子的技術(shù)性能指標(biāo)提出更高的設(shè)計(jì)要求。尤其是對其機(jī)械抗彎強(qiáng)度的要求， 已由過去的TB/T2076-1998標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的4 12KN級提高到TB/T3199. 1-2008標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 的8 16KN級，特別是京滬高速客運(yùn)專線、滬昆高速客運(yùn)專線等高等級的電氣化鐵路接觸 網(wǎng)用棒形絕緣子，已提出20KN、25KN、30KN級的產(chǎn)品抗彎保障要求，但現(xiàn)有的“棒形瓷絕緣 子”和“硅橡膠、環(huán)氧玻璃纖維棒復(fù)合絕緣子”已明顯暴露出如下問題，難以滿足上述要求1、現(xiàn)有電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子，國內(nèi)各電瓷制造廠家，均采用GB/ T8411. 3-2009標(biāo)準(zhǔn)中C130鋁質(zhì)高強(qiáng)度瓷材料制造，其危險(xiǎn)斷面桿徑已由過去的Φ90πιπι做 到了現(xiàn)在的Φ 135mm及以上，其產(chǎn)品單只重量已由過去的27kg增加到現(xiàn)在的38kg，如果繼 續(xù)采用該類瓷材料制造的20KN 30KN級產(chǎn)品，其危險(xiǎn)斷面桿徑必須超過Φ 135mm，才能滿 足其機(jī)械強(qiáng)度的要求，產(chǎn)品單重必將大幅增加，這顯然是不可取的，也是行不通的。這樣做 的結(jié)果是(1)原材料浪費(fèi)。(2)產(chǎn)品體積增大。(3)重量增大。(4)安裝困難，維修難度增 加。另外，更重要的是，在瓷絕緣子生產(chǎn)過程中，因?yàn)樵牧习l(fā)生變化或人為的工藝波動(dòng)而 必然導(dǎo)致其產(chǎn)品抗彎機(jī)械強(qiáng)度有分散性的存在，因此盡管產(chǎn)品出廠前已經(jīng)過逐只檢測，但 仍難以保證萬無一失。故瓷性材料無法克服這一行業(yè)本質(zhì)性難題，給高速電氣化鐵路的運(yùn) 行帶來了嚴(yán)重的安全隱患。2、現(xiàn)有的“硅橡膠、環(huán)氧玻璃纖維棒復(fù)合絕緣子”，其絕緣芯棒體系采用環(huán)氧玻璃 纖維真空拉擠棒(或注射棒)，其外套和傘裙均采用硅橡膠，經(jīng)注塑成型機(jī)注射成型。它 的主要缺陷是(1)芯棒體和傘裙外套均系高分子有機(jī)化合物材料，在風(fēng)霜、酸雨、霧冰、陽 光紫外線照射及電場作用等綜合侵蝕下，易老化、使用壽命短，且蟲鳥易啄。其耐老化性能 和使用壽命遠(yuǎn)不及瓷絕緣子好，耐電弧作用下易燒蝕，耐漏電作用下易起痕，也是其明顯缺 陷。(2)產(chǎn)品撓度大、剛性較差，易變形。因而在GB/T3199. 2-2008標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了其在70% 負(fù)荷下的偏移量< 7% 8% H，剩余偏移量< 3% H。很明顯，在產(chǎn)品剛性上遠(yuǎn)不如瓷絕緣 子。但是，“硅橡膠、環(huán)氧玻璃纖維棒復(fù)合絕緣子”，因其產(chǎn)品體積小、重量輕、不易破損、安裝 方便、表面憎水性能好，耐污絕緣性能優(yōu)，而被電氣化鐵路所采用，并占有一定的市場份額。 但它不足以掩飾其耐老化性能差和產(chǎn)品剛性差、易變形的本質(zhì)性缺陷。
三、實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有棒形絕緣子的技術(shù)不足，提出一種高壓電站、電網(wǎng)及電氣化 鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，集中了現(xiàn)有“棒形瓷絕緣子”和“硅橡膠、環(huán)氧玻璃纖維棒形復(fù)合絕緣子”的優(yōu)點(diǎn)，避免了其不足，具有體積小、重量輕，抗彎強(qiáng)度高、不易斷裂，耐老化、 使用壽命長的特點(diǎn)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案—種高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，含有上、下金屬法蘭 和絕緣子本體，所述絕緣子本體兩端分別通過膠合劑材料與上、下金屬法蘭相連接，所述絕 緣子本體包括采用高壓電瓷材料制作的外殼絕緣體和采用環(huán)氧或含鋯類玻璃纖維材料拉 擠成型的內(nèi)芯絕緣體，所述內(nèi)芯絕緣體匹配設(shè)置在外殼絕緣體內(nèi)腔中，內(nèi)芯絕緣體通過其 外表面的絕緣膠層固化和外殼絕緣體內(nèi)腔壁緊密結(jié)合，形成實(shí)心狀態(tài)的絕緣子本體。所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，外殼絕緣體包括 高壓電瓷套管體及傘裙，所述高壓電瓷套管體內(nèi)部為圓柱形空腔，其中的內(nèi)芯絕緣體形狀 對應(yīng)為圓柱體。所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，所述外殼絕緣體 的外表面設(shè)有均勻光亮釉層，所述內(nèi)芯絕緣體表面為不光滑的絲牙狀，以使其和外殼絕緣 體內(nèi)腔壁牢固粘結(jié)。所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，所述外殼絕緣體 的外表絕緣結(jié)構(gòu)形狀采用單絕緣結(jié)構(gòu)形狀，所述復(fù)合棒形絕緣子為單絕緣復(fù)合棒形絕緣 子。所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，外殼絕緣體的外 表絕緣結(jié)構(gòu)形狀采用雙重絕緣結(jié)構(gòu)形狀，所述復(fù)合棒形絕緣子為雙重絕緣復(fù)合棒形絕緣 子。本實(shí)用新型的有益積極效果1、本實(shí)用新型高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，“外用 電瓷、內(nèi)用環(huán)氧(或含鋯類)玻璃纖維棒”，集中了“棒形瓷絕緣子”和“硅橡膠棒形復(fù)合 絕緣子”的所有優(yōu)點(diǎn)，避其害而取其利，能夠滿足電氣化鐵路的高速安全運(yùn)行。依據(jù)TB/ T3199. 1-2008標(biāo)準(zhǔn)，與該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的現(xiàn)有同等級規(guī)格的電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒式瓷絕緣 子作比較，具有明顯的優(yōu)勢(1)產(chǎn)品體積小、重量輕、可互換。(2)爬電距離大、絕緣性能 好。(3)抗彎強(qiáng)度特別高、抗彎質(zhì)量分散性特別小、產(chǎn)品撓度小剛性強(qiáng)、不易斷裂。(4)耐老 化、使用壽命時(shí)間更長等。由于外套采用高壓電瓷材質(zhì)，保留了瓷材質(zhì)能夠抗御風(fēng)霜、酸雨、霧冰、陽光紫外 線照射等外部惡劣條件的諸多優(yōu)點(diǎn)，充分地發(fā)揚(yáng)了瓷材質(zhì)耐老化性能的優(yōu)異特點(diǎn)和發(fā)揮了 使用壽命更長的積極效果。特別是能保護(hù)內(nèi)芯玻璃纖維體不至于被風(fēng)霜、酸雨、霧冰、陽光 紫外線照射、電弧燒蝕或漏電起痕等不良條件的直接侵害。并極大地突出了內(nèi)芯玻璃纖維 體，機(jī)械強(qiáng)度超高和抗彎質(zhì)量分散性極小的特色。同時(shí)，從根本上徹底解決了現(xiàn)有棒形瓷絕 緣子易斷裂的問題，避免了瓷絕緣子機(jī)械強(qiáng)度分散性大的致命弊端，確保了電氣化鐵路接 觸網(wǎng)的絕對安全運(yùn)行。另外，依靠瓷外套瓷質(zhì)的堅(jiān)硬支撐性，通過獨(dú)特的膠合劑材料，將瓷 質(zhì)體與內(nèi)芯玻璃纖維體牢固地相結(jié)合，使內(nèi)芯玻璃纖維體撓度大、剛性差的弊端也得以有 效改善。2、本實(shí)用新型高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，外殼絕緣 體(瓷套管和傘裙)采用瓷質(zhì)材料，因而其檢驗(yàn)或檢查所適用的標(biāo)準(zhǔn)為TB/T3199. 1-2008和GB/T1001. 1-2003。本實(shí)用新型復(fù)合棒形絕緣子外殼絕緣體采用高壓電瓷無機(jī)物材料， 內(nèi)芯絕緣體環(huán)氧玻璃纖維棒(包括含鋯硅酸鋁纖維棒)屬有機(jī)物材料，由無機(jī)物質(zhì)和有機(jī) 物質(zhì)經(jīng)粘合劑牢固地粘結(jié)成一個(gè)整體，這在國內(nèi)外電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形絕緣子的制造 行業(yè)中屬于首創(chuàng)，而從其綜合效果上看，具有體積小、重量輕、抗彎強(qiáng)度特別高(16KN級以 上)、抗彎質(zhì)量分散性特別小、產(chǎn)品撓度小、剛性強(qiáng)、不易斷裂、耐老化、使用壽命更長更安全 等優(yōu)點(diǎn)，因此，為高速電氣化鐵路的絕對安全運(yùn)行，能夠發(fā)揮十分明顯的積極作用。

圖1 本實(shí)用新型單絕緣結(jié)構(gòu)的復(fù)合棒形絕緣子結(jié)構(gòu)示意圖圖2 本實(shí)用新型雙重絕緣結(jié)構(gòu)的復(fù)合棒形絕緣子結(jié)構(gòu)示意圖
五具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖1，本實(shí)施例高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕 緣子，含有上金屬法蘭2、下金屬法蘭3和絕緣子本體1，所述絕緣子本體1兩端分別通過膠 合劑材料4與上、下金屬法蘭連接，所述絕緣子本體1采用高壓電瓷套管體及瓷傘裙作外殼 絕緣體，采用環(huán)氧或含鋯類玻璃纖維棒6作內(nèi)芯絕緣體(以抗彎曲用)，所述內(nèi)芯絕緣體匹 配設(shè)置于套管體內(nèi)腔中，套管體內(nèi)部為圓柱形空腔，其中的內(nèi)芯絕緣體形狀對應(yīng)為圓柱體， 內(nèi)芯絕緣體通過絕緣膠固化和套管體內(nèi)腔壁緊密結(jié)合。外殼絕緣體的外表面設(shè)有均勻光亮 釉層。本實(shí)施例高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，為單絕緣復(fù)合 棒形絕緣子，外殼絕緣體的外表絕緣結(jié)構(gòu)形狀采用單絕緣結(jié)構(gòu)形狀。實(shí)施例二 參見圖1。本實(shí)施例所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合 棒形絕緣子，與實(shí)施例一不同的是，所述內(nèi)芯絕緣體表面為不光滑的絲牙狀，以使其和外殼 絕緣體內(nèi)腔壁牢固粘結(jié)。絕緣子本體兩端端面與上、下金屬法蘭連接處各設(shè)有墊片5。實(shí)施例三、實(shí)施例四參見圖2，圖中標(biāo)號同實(shí)施例一相同的，代表意義相同，不重 述。此兩個(gè)實(shí)施例的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，其與實(shí)施例一 或?qū)嵤├謩e不同的是所述復(fù)合棒形絕緣子為雙重絕緣棒形絕緣子，高壓電瓷套管體 的絕緣結(jié)構(gòu)形狀采用雙重絕緣結(jié)構(gòu)形狀。
權(quán)利要求一種高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，含有上、下金屬法蘭和絕緣子本體，所述絕緣子本體兩端分別通過膠合劑材料與上、下金屬法蘭相連接，其特征是所述絕緣子本體包括采用高壓電瓷材料制作的外殼絕緣體和采用環(huán)氧或含鋯類玻璃纖維材料拉擠成型的內(nèi)芯絕緣體，所述內(nèi)芯絕緣體匹配設(shè)置在外殼絕緣體內(nèi)腔中，內(nèi)芯絕緣體通過其外表面的絕緣膠層固化和外殼絕緣體內(nèi)腔壁緊密結(jié)合，形成實(shí)心狀態(tài)的絕緣子本體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，其 特征是所述外殼絕緣體包括高壓電瓷套管體及傘裙，所述高壓電瓷套管體內(nèi)部為圓柱形 空腔，其中的內(nèi)芯絕緣體形狀對應(yīng)為圓柱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子， 其特征是所述外殼絕緣體的外表面設(shè)有均勻光亮釉層，所述內(nèi)芯絕緣體表面為不光滑的 絲牙狀，以使其和外殼絕緣體內(nèi)腔壁牢固粘結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，其 特征是所述外殼絕緣體的外表絕緣結(jié)構(gòu)形狀采用單絕緣結(jié)構(gòu)形狀，所述復(fù)合棒形絕緣子 為單絕緣復(fù)合棒形絕緣子。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，其 特征是所述外殼絕緣體的外表絕緣結(jié)構(gòu)形狀采用雙重絕緣結(jié)構(gòu)形狀，所述復(fù)合棒形絕緣 子為雙重絕緣復(fù)合棒形絕緣子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子， 其特征是所述外殼絕緣體的外表絕緣結(jié)構(gòu)形狀采用單絕緣結(jié)構(gòu)形狀，所述復(fù)合棒形絕緣 子為單絕緣復(fù)合棒形絕緣子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子， 其特征是所述外殼絕緣體的外表絕緣結(jié)構(gòu)形狀采用雙重絕緣結(jié)構(gòu)形狀，所述復(fù)合棒形絕 緣子為雙重絕緣復(fù)合棒形絕緣子。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種27.5KV～1000KV高壓電網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子。一種高壓電站、電網(wǎng)及電氣化鐵路接觸網(wǎng)用復(fù)合棒形絕緣子，含有上、下金屬法蘭和絕緣子本體，所述絕緣子本體兩端分別通過膠合劑材料與上、下金屬法蘭相連接，所述絕緣子本體包括外殼絕緣體和內(nèi)芯絕緣體，所述外殼絕緣體采用高壓電瓷材料一體制作成型，內(nèi)芯絕緣體匹配設(shè)置在外殼絕緣體內(nèi)腔中，內(nèi)芯絕緣體采用有機(jī)絕緣材料制作，通過絕緣膠固化和外殼絕緣體內(nèi)腔壁緊密結(jié)合形成實(shí)心狀態(tài)的絕緣子本體。本實(shí)用新型集中了現(xiàn)有“棒形瓷絕緣子”和“硅橡膠、環(huán)氧玻璃纖維棒形復(fù)合絕緣子”的優(yōu)點(diǎn)，避免了其不足，具有體積小、重量輕，抗彎強(qiáng)度高、不易斷裂、耐老化、使用壽命長的特點(diǎn)。
文檔編號H01B17/38GK201717064SQ20102026192
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者張耀甫, 馬民 申請人:河南省德立泰高壓電瓷電器有限公司