壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，包括芯棒、設置在芯棒兩端的金具、以及覆蓋在芯棒外側的護套；其中所述護套上設有沿護套周向延伸的雙傘形或三傘形結構的傘裙；其中所述金具壓接在芯棒上，所述密封結構高溫固化成型在所述金具的外表面上。本發(fā)明具有防鳥害、抗風沙、抗外力破壞和可輔助攀踏性。
【專利說明】 壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復合絕緣子，尤其涉及一種壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件。
【背景技術】
[0002]聚復合絕緣子因其在重量、測零值、耐污閃電壓、不自爆等方面相比瓷質、玻璃絕緣子有很大的優(yōu)越性而受到行業(yè)的青睞，尤其是污閃電壓高這一特點。研究發(fā)現(xiàn)，絕緣子的傘裙結構與污閃電壓之間存在一定的關系，使得其他條件相同但傘裙結構不同的復合絕緣子其污閃電壓不同。
[0003]傘徑對復合絕緣子污閃特性的影響如下:傘徑加大，則復合絕緣子的等效直徑增大，對污閃特性有消極影響，雖然復合絕緣子的爬電距離相應增大，在一定程度上可以提高污閃電壓，但是提高的程度有限，反而導致爬電距離的利用率相對降低，并且過大的傘徑會消耗過多的材料，不具有經(jīng)濟效益；傘徑過小則會導致泄漏距離的不足，因此選擇傘徑的首要原則是，在保證整支絕緣子滿足泄漏距離的前提下選擇具有經(jīng)濟效益的傘徑。
[0004]傘間距對復合絕緣子污閃特性的影響如下:傘間距增大，首先可以提高聚復合絕緣子的積污特性；其次，可以有效地抑制傘間橋接，防止嚴重覆冰覆雪以及阻滯電弧的串接；第三，可以提升爬電距離的利用率；但是增大的前提是保證整支復合絕緣子具有充足的爬電距離。傘間距減小，在絕緣高度一定的情況下可以提高復合絕緣子的爬電距離，但是污閃電壓并不隨爬電距離的增加而線性增長，傘間距過小，尤其是對傘下設置棱形突起的鐘罩形產(chǎn)品，傘間容易發(fā)生橋接，爬電距離的利用率相對降低。
[0005]復合絕緣子運行地理范圍廣，不同地區(qū)具有其地理特殊性，從而造成運行工況復雜，同時復合絕緣子在運輸、安裝與維護過程存在外界不確定因素，從而影響復合絕緣子的安全運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種防鳥害、抗風沙、抗外力破壞和可輔助攀踏的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，包括芯棒1、設置在芯棒I兩端的金具2、以及覆蓋在芯棒I外側的護套4，其中所述護套4包括高溫固化成型的密封結構5 ;其中所述護套4上設有沿護套4周向延伸的雙傘形或三傘形結構的傘裙3 ;其中所述金具2壓接在芯棒I上，所述密封結構5高溫固化成型在所述金具2的外表面上。
[0008]進一步，所述護套4上的傘裙3為雙傘形結構。
[0009]進一步，所述護套4上的傘裙3為三傘形結構。
[0010]進一步，所述護套4上的傘裙3包括兩個傘形凸起31，以及設置于所述兩個傘形凸起31之間的間隔傘形凸起32。[0011]進一步，傘形凸起31和間隔傘形凸起32的傘伸出之差大于15mm。
[0012]進一步，所述傘裙3的最大傘伸出為80mm?200mm,最大公稱盤徑為150mm?500mmo
[0013]進一步，護套上的傘裙的上傾角為4°?28°，下傾角為0°?24°。
[0014]進一步，傘裙3與護套4的材料采用戶外型憎水性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂。
[0015]進一步，芯棒I與金具2的連接采用壓接工藝。
[0016]相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件具有以下有益效果:
(I)通過對傘形凸起的傘伸出、大小傘型凸起的傘伸出之差的合理設定，以及積污特性的仿真分析，達到復合絕緣子污閃特性最佳的效果，提高了盤形懸式絕緣子串元件類產(chǎn)品的污閃電壓。
[0017](2)壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件結構方式設計為盤形結構方式，產(chǎn)品等同于同噸級盤形懸式瓷或玻璃絕緣子的尺寸及機電性能，便利了運輸困難工況下的運輸，同時使產(chǎn)品的組合選型、安裝、維護和運輸更為快捷與方便。
[0018](3)所述護套米用 HCEP (Hydrophobic Cycloaliphatic Epoxy:憎水性脂環(huán)族環(huán)氧化合物)材料在金具外表面上通過高溫度、高壓力、長時間下固化成型密封結構，實現(xiàn)了復合絕緣子的高強度的密封，防止復合絕緣子在使用過程中發(fā)生脆斷事故；同時還可以具有優(yōu)良的憎水性、憎水遷移性和耐污閃性能的同時提高了復合絕緣子的抗風沙能力、抗外力破壞的能力，可以防止鳥啄對復合絕緣子的破壞。工程人員施工過程中必要時在一定范圍內(nèi)可以踩踏在傘裙上，從而便利了施工，提高了工程人員施工過程中的安全系數(shù)。
[0019](4)該產(chǎn)品具有不需測零值，不自爆等優(yōu)點，從而減少維護成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明第一實施例的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件的結構不意圖；
圖2為圖1中A處的局部放大圖；
圖3為本發(fā)明第二實施例的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了更好的了解本發(fā)明的目的、結構及功能，下面結合附圖，對本發(fā)明實施例提出的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件做進一步詳細的描述。
[0022]如圖1和圖2所示，本發(fā)明第一實施例的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件包括:包括芯棒1、設置在芯棒I兩端的金具2、以及覆蓋在芯棒I外側的護套4，其中所述護套4包括高溫固化成型的密封結構5 ;其中所述護套4上設有沿護套4周向延伸的三傘形結構的傘裙3 ;其中所述金具2壓接在芯棒I上，所述密封結構5高溫固化成型在所述金具2的外表面上。
[0023]其中，金具外形尺寸結構可依據(jù)安裝使用需要進行變換。
[0024]其中，所述護套4上的傘裙3的上傾角為4°?28。，下傾角為0°?24°。進一步，本發(fā)明中的護套4上的傘裙3包括與芯棒I同軸設置的兩個傘形凸起31。其中該兩個傘形凸起31的直徑可以相等，也可以不相等。如圖1、圖2所示的，在所述兩個傘形凸起31之間設有間隔傘形凸起32，所述間隔傘形凸起32的傘伸出小于所述傘形凸起31。其中，該間隔傘形凸起32與傘形凸起31的傘伸出之差大于15mm。
[0025]傘裙3的最大傘伸出為80mm-200mm,最大公稱盤徑為150mm-500mm。其中傘
伸出是指復合絕緣子傘裙外沿與護套之間的徑向距離。
[0026]具體的,該護套可以采用HCEP(Hydrophobic Cycloaliphatic Epoxy,憎水性脂環(huán)族環(huán)氧化合物)材料，從而使本發(fā)明所述的盤形懸式復合絕緣子串元件在具有優(yōu)良的憎水性、憎水遷移性和電氣性能的同時，提高了復合絕緣子的抗風沙能力、抗外力破壞的能力，可以防止鳥啄對聚合物絕緣子護套的破壞，并且在一定范圍內(nèi)使復合絕緣子具有了可輔助攀踏性能，提高了施工過程中的安全系數(shù)。而且護套與金具之間(具體為金具的外表面上)高溫固化成型的密封結構也可采用HCEP材料，以實現(xiàn)復合絕緣子的高強度的密封。
[0027]圖3中示出了本發(fā)明所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件的第二實施例。其與第一實施例的區(qū)別僅在于該護套外表面的傘裙為兩片式傘裙。其余相同部分不再贅述。
[0028]作為舉例說明，本發(fā)明所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件在線路上運行，將受到機電負荷的長期作用，復合絕緣子的機械強度隨時間推移而降低，造成這一現(xiàn)象的主要原因是芯棒材料本身具有蠕變特性，同時如果壓接過程中參數(shù)設計不合理，造成金具和芯棒之間的壓接區(qū)應力過于集中，在長期負荷作用下，絕緣子機械強度下降速度會加快。GB/T 19519附錄A復合絕緣子機械拉伸負荷-時間試驗原理中用絕緣子強度-時間曲線對復合絕緣子的蠕變衰減做了規(guī)定:衰減曲線斜率不得超過8%。
[0029]為確保復合絕緣 子產(chǎn)品的機械可靠性，本發(fā)明力爭把復合絕緣子的蠕變特性曲線斜率降到4%，通過大量試驗做出不同的端部金具壓接強度對應的絕緣子強度-時間曲線斜率，并找出-時間曲線斜率為4%時對應的壓接參數(shù)。
[0030]復合絕緣子的機械強度與負荷施加時間的對數(shù)關系曲線的斜率可以通過3個時間點破壞試驗做出:Imin平均破壞負荷、24h平均破壞負荷、96h平均破壞負荷。試驗過程中Imin破壞負荷很容易測得，而24h和96h的破壞負荷則不易測得。因此對24h和96h的破壞負荷做一下改變，即把24h和96h的破壞負荷試驗改為24h和96h耐受試驗，只要復合絕緣子能過耐受0.74Mav和0.73Mav (曲線的斜率不超過每時間對數(shù)刻度的4%) 24h和96h，那么就認為蠕變特性曲線斜率最大為4%，復合絕緣子產(chǎn)品擁有更高的機械可靠性。
[0031]Imin破壞負荷試驗:采用3支相同復合絕緣子進行破壞負荷試驗，求出平均破壞值Mav和標準偏差6。按照國際經(jīng)驗當試驗支數(shù)不小于10，可以算出較精確的標準偏差6作為試驗數(shù)據(jù)，如果試驗支數(shù)為3，則用作試驗數(shù)據(jù)的標準偏差6取0.0SMav。
[0032]24h和96h耐受試驗:對于24h的耐受試驗仍然采用3支復合絕緣子，根據(jù)蠕變特性曲線斜率4%的要求，得出24h對數(shù)時刻對應的破壞負荷值M24，只要復合絕緣子能夠承受M24的拉伸負荷24h，就可以認為復合絕緣子的蠕變特性曲線斜率至少為4%。
[0033]T24=Lg (24X60) =3.16
M24= (1-3.16 X 0.04) Mav=0.87Mav
根據(jù)高斯分布原理，3支復合絕緣子通過概率為90%的24h耐受試驗負荷為:0.87Mav (1-1.82X0.08) =0.74Mav
對于96h耐受試驗，同理可以得出3支復合絕緣子通過率為90%的96h耐受試驗負荷
為:
T96=Lg (96X60) =3.76
M24= (1-3.76 X 0.04) Mav=0.85Mav
0.85Mav (1-1.82X0.08) =0.73Mav
通過這三個點就可以畫出斜率最大為4%的復合絕緣子的蠕變特性曲線，而對應這個曲線的復合絕緣子的端部金具壓接參數(shù)，就是理想的壓接參數(shù)。
[0034]在4%衰減斜率的壓接參數(shù)下,壓接生產(chǎn)3支相同復合絕緣子進行1.2SML的24h耐受試驗:
24h時間對數(shù)刻度為:
T24=Lg (24X60) =3.16
50年時間對數(shù)刻度為:
T24=Lg (50X365X24X60) =7.42
如果24h的耐受1.2SML，則以4%衰減斜率，50年后復合絕緣子產(chǎn)品的機械負荷為:
1.2SML[l-(7.42-3.16) X0.04] =ISML` 可知以4%衰減斜率，50年后復合絕緣子產(chǎn)品還至少具有額定機械負荷的拉伸負荷值。
[0035]1.2SML耐受24h后，對產(chǎn)品進行機械拉伸破壞試驗，可以加以驗證。
[0036]本發(fā)明所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件可依據(jù)此方法確定壓接參數(shù)。
[0037]綜上所述，本發(fā)明所述的一種耐污閃、防鳥啄、抗風沙的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件通過對傘裙結構、傘間距、大小傘傘伸出之差的合理設計，同時利用積污特性的仿真分析計算，優(yōu)化傘裙結構，得到污閃特性最佳的效果。
[0038]通過護套用HCEP材料在金具外表面上的高溫度、高壓力、長時間固化成型密封結構，實現(xiàn)了復合絕緣子的高強度的密封，防止復合絕緣子在使用過程中發(fā)生脆斷事故；護套用HCEP材料具有優(yōu)良的憎水性、憎水遷移性和電氣性能，同時具有較高的機械強度，從而本發(fā)明所述盤形懸式復合絕緣子系列產(chǎn)品在具有優(yōu)良的憎水性、憎水遷移性和電氣性能的同時提高了復合絕緣子的抗風沙能力、抗外力破壞的能力，可以防止鳥啄對復合絕緣子護套的破壞，并且在一定范圍內(nèi)使絕緣子具有了可輔助攀踏性能，便利了工程人員的施工，提高了施工過程中的安全系數(shù)；同時產(chǎn)品具有不需測零值，不自爆等優(yōu)點，從而減少維護成本；并且通過一種間接的方法確定金具與芯棒的壓接參數(shù)，使得其滿足蠕變特性曲線斜率的要求。通過將壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件結構方式設計為盤形結構方式，產(chǎn)品等同于同噸級盤形懸式瓷或玻璃絕緣子的尺寸及性能，便利了運輸困難工況下的運輸，同時使產(chǎn)品的組合選型、安裝、維護和運輸更為快捷與方便。從而滿足高壓、超高壓與特高壓電網(wǎng)；電氣化鐵路與高速電氣化鐵路和軌道交通接觸網(wǎng)的使用需求。
[0039]以上借助具體實施例對本發(fā)明做了進一步描述，但是應該理解的是，這里具體的描述，不應理解為對本發(fā)明的實質和范圍的限定，本領域內(nèi)的普通技術人員在閱讀本說明書后對上述實施例做出的各種修改，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。
【權利要求】
1.一種壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，包括芯棒(I)、設置在芯棒(I)兩端的金具(2)、以及覆蓋在芯棒(I)外側的護套(4);其中所述護套(4)包括高溫固化成型的密封結構(5);其中所述護套(4)上設有沿護套(4)周向延伸的雙傘形或三傘形結構的傘裙(3);其中所述金具(2)壓接在芯棒(I)上，所述密封結構(5)高溫固化成型在所述金具(2)的外表面上。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，所述傘裙(3 )為雙傘形結構。
3.根據(jù)權利要求1所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，所述傘裙(3 )為三傘形結構。
4.根據(jù)權利要求3所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，所述傘裙(3)包括兩個傘形凸起(31)，以及設置于所述兩個傘形凸起(31)之間的間隔傘形凸起(32)。
5.根據(jù)權利要求4所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，所述傘形凸起(31)和間隔傘形凸起(32)的傘伸出之差大于15mm。
6.根據(jù)權利要求2-5任一項所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，所述傘裙(3)的最大公稱盤徑為150mm?500mm,最大傘伸出為80mm?200mm。
7.根據(jù)權利要求2-5任一項所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，所述傘裙(3)的上傾角為4°?28°，且下傾角為0°?24°。
8.根據(jù)權利要求1所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，傘裙(3)與護套(4)的材料采用戶外型憎水性脂環(huán)族環(huán)氧樹脂。
9.根據(jù)權利要求1所述的壓接式雙傘形與三傘形盤形懸式復合絕緣子串元件，其特征在于，芯棒(I)與金具(2)的連接采用壓接工藝。
【文檔編號】H01B17/42GK103456427SQ201310006691
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年1月9日 優(yōu)先權日:2013年1月9日
【發(fā)明者】及榮軍, 張春梅, 王長明, 張炎武, 耿衛(wèi)斌, 賈傳熙 申請人:河北榮森電氣有限公司