一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子，包括瓷棒絕緣子本體、膠裝于瓷棒絕緣子本體兩端的金具附件，套設于瓷棒絕緣子本體外部且與金具附件搭接的外絕緣傘裙護套；所述的外絕緣傘裙護套由大傘、中傘、小傘組成，按照一個中傘兩個小傘、一個大傘兩個小傘、若干組一個中傘兩個小傘、一個大傘兩個小傘一個中傘的順序從上向下排列。本發(fā)明具有耐污穢性能、自潔性能好，機械強度高，使用壽命長的優(yōu)點，適用沿海地區(qū)、鹽堿地區(qū)、風沙地區(qū)以及高污穢地區(qū)的使用。
【專利說明】
一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于電瓷復合絕緣子領域，具體涉及一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子及 其制備方法
【背景技術】
[0002] 在自然環(huán)境中，各種大氣中的飄塵顆粒在經(jīng)過絕緣子的時候受電場力的吸引或重 力的作用而沉積在瓷絕緣子表面，而瓷絕緣子的表面屬于親水性釉面，表面光滑度不夠，造 成表面及其容易積污，同時瓷絕緣子的外形結(jié)構(gòu)也容易在風吹時影響氣流，通常導致各種 飛塵聚積。污穢的具體成分隨絕緣子所處地區(qū)不同而不同。不過從影響上來分可以分為可 溶于水的導電物質(zhì)和不溶于水的惰性物質(zhì)這兩類。（沙漠中的污穢物一般是很難溶解的鹽 屬于不溶于水的惰性物質(zhì)。其臨界濕潤可以在絕緣子表面形成凝露，從而引起絕緣子閃絡 的風險）。在自然環(huán)境中，瓷絕緣子表面反復進行著污穢層的積聚和大風雨自然清潔這一過 程，通常會存留一定的污穢層與絕緣子表面。因西部地區(qū)的地理位置以及氣候的特殊性，每 年春天都會出現(xiàn)大風沙塵雪霧天氣，鹽堿含量很高的沙土在絕緣子表面形成了一層厚厚的 導電介質(zhì)，造成絕緣子大面積閃絡跳閘。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、整體性強，具有 良好的防污能力，重量輕、體積小、內(nèi)外絕緣性能好、機械強度高、無需定期清掃，防腐性能 更優(yōu)良的鐵道棒形瓷復合絕緣子。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的。
[0005] -種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子，包括瓷棒絕緣子本體、膠裝于瓷棒絕緣子本 體兩端的金具附件，套設于瓷棒絕緣子本體外部且與金具附件搭接的外絕緣傘裙護套;所 述的外絕緣傘裙護套由大傘、中傘、小傘組成，按照一個中傘兩個小傘、一個大傘兩個小傘、 若干組一個中傘兩個小傘、一個大傘兩個小傘一個中傘的順序從上向下排列。
[0006] 進一步地所述大傘的外徑為瓷棒絕緣子本體直徑的2.0~2.3倍，中傘的外徑為瓷 棒絕緣子本體直徑的1.7~1.9倍，小傘的外徑為瓷棒絕緣子本體直徑的1.4~1.6倍;相鄰 的兩個傘之間的間距為瓷棒絕緣子本體直徑的0.15~0.2倍。
[0007] 進一步地所述大傘、中傘、小傘的傘面與瓷棒絕緣子本體中心線的夾角多130°。
[0008] 進一步地所述外絕緣傘裙護套的材質(zhì)為氟娃橡膠。
[0009] 進一步地還提供了一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子的制備方法，包括以下步 驟：
[0010] (1)將基料與基料總重量30 %的水打漿得到漿料，經(jīng)球磨、過篩、除鐵、榨泥，在真 空練泥機內(nèi)擠制，電陰干，成型、干燥后得生坯，生坯經(jīng)上釉、上砂、燒成得到瓷棒絕緣子本 體；
[0011] (2)在步驟（1)制備得到的瓷棒絕緣子本體的兩端進行鉛銻合金膠裝兩端金具附 件，得瓷復合絕緣子的半成品；
[0012] (3)去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷卻至室溫后，向半成 品表面噴涂硅烷偶聯(lián)劑后加熱至40~60 C ;
[0013] (4)在步驟(3)制備預處理的半成品上利用整體注射方法注塑外絕緣傘裙護套，并 將外絕緣傘裙護套和半成品的端部密封，得到防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子。
[0014] 進一步地所述步驟（1)中基料包括以下組分，且各組分的重量份數(shù)分別為:粘土 3-6份，氧化鋁35-45份，樟村土5-12份，徑陽土7-20份，左云土5-15份，青草嶺7-16份，白膠泥 11-20份，長石5-15份，寧海土 1-6份，新會土 1-6份。
[0015] 進一步地所述步驟(2)中鉛銻合金膠為：按質(zhì)量百分比Sb 5.0~5.4%，Sn 6.0~ 6.4%，其余為Pb。
[0016] 進一步地所述步驟(3)中硅烷偶聯(lián)劑為無水乙醇與丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1 的體積比混合而成。
[0017] 進一步地所述步驟(4)中在注塑過程中，硅橡膠充滿模腔空隙后，在150~180°C和 110~130bar鎖模力的作用下保持30~60min。
[0018] 有益效果:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0019] 1)本產(chǎn)品耐污穢性能、自潔性能好。該絕緣子表面污穢積存在兩個大傘上，該硅橡 膠屬于疏水性物質(zhì)，其接觸角達到130°以上，表面光滑度較高，使得污穢經(jīng)過大風雨自然清 潔這一過程，其表面的污穢也比較容易被沖洗干凈；
[0020] 2)該產(chǎn)品采用鉛銻合金膠裝，機械強度更加得到保障；
[0021] 3)瓷芯棒不易老化，使用壽命長，瓷材料的理論壽命可達50年，實際使用壽命能確 保30年不老化；
[0022] 4)傘裙材料采用氟硅橡膠，大大提高了傘裙材料的抗拉強度、耐沙蝕性、耐沖擊 性、防紫外以及耐油、耐堿等性能。非常適用沿海地區(qū)、鹽堿地區(qū)、風沙地區(qū)以及高污穢地區(qū) 的使用。
【附圖說明】
[0023] 圖1防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子結(jié)構(gòu)示意圖
[0024] 其中1.瓷棒絕緣子本體，2.大傘，3.中傘，4.小傘，5.金具附件，6.鉛銻合金膠。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0026] 實施例1
[0027] -種新型防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子的制備方法，包括以下步驟：
[0028] (1)制備瓷棒絕緣子本體:首先準備瓷棒絕緣子本體的基料，然后向基料中加入基 料總重量30 %的水得到漿料，對漿料進行球磨12h得到新漿料，再將新漿料過篩、除鐵后進 行榨泥，得到的泥餅在真空練泥機內(nèi)擠制，擠制得到的泥段再進行電陰干，最后成型、干燥 后得到生坯，生坯經(jīng)上釉、上砂、燒成得到瓷棒絕緣子本體;所述的瓷棒絕緣子本體的基料 包括以下組分，且各組分的重量份數(shù)分別為:黑粘土 4份，工業(yè)氧化鋁40份，樟村土 9份，徑陽 土 14份，左云土 10份，青草嶺12份，白膠泥16份，長石10份，寧海土4份，新會土3份；
[0029] (2)在步驟（1)制備得到的瓷棒絕緣子本體的兩端進行鉛銻合金膠裝兩端金具附 件，制備所得瓷復合絕緣子的半成品；所用鉛銻合金膠的配方為：按質(zhì)量百分比5.2%Sb， 6.24%311，其余為?13 ;
[0030] (3)對瓷復合絕緣子半成品進行注膠前的預處理：先去除半成品表面可見的污染 物，再使用95% (v/v)乙醇清洗表面，把清洗后的半成品放入溫度120°C的烘箱中，烘干 15min，蒸發(fā)表面水分，取出后冷卻至室溫，然后在半成品表面噴涂硅烷偶聯(lián)劑，再放入溫度 50°C的烘箱中加熱，以促進提高偶聯(lián)劑活性，待注射時取出使用;所述的硅烷偶聯(lián)劑為無水 乙醇與丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1的體積比混合后調(diào)配制成；
[0031] (4)在步驟(3)預處理的半成品上利用整體注射方法注塑外絕緣傘裙護套，并將外 絕緣傘裙護套和半成品的端部密封，其步驟為:首先將半成品放入高溫高壓的模腔內(nèi)，采用 金具附件的外徑與合模后模腔內(nèi)徑緊密切合的方式定位，并通過螺桿勻速旋轉(zhuǎn)均勻擠出氟 硅橡膠，充滿模腔空隙，在注塑過程中，通過四次合模力的簡諧波動排除模腔熱空氣，使氟 硅橡膠完全并緊密充滿模腔空隙，再在165°C和120bar鎖模力的作用下恒溫40min，使外絕 緣傘裙護套和半成品的端部密封一次硫化成型，得到該瓷復合絕緣子。
[0032] 所述的外絕緣傘裙護套由大傘、中傘、小傘組成，按照一個中傘兩個小傘、一個大 傘兩個小傘、若干組一個中傘兩個小傘、一個大傘兩個小傘一個中傘的順序從上向下排列， 瓷棒絕緣子本體直徑110mm，小傘直徑172mm，中傘直徑202mm，大傘直徑250mm，相鄰的兩個 傘之間的間距為18mm，傘面與瓷棒絕緣子本體中心線的夾角為130°。
[0033] 實施例2
[0034] 與實施例1基本相同，所不同的是所述的瓷棒絕緣子本體的基料包括以下組分，且 各組分的重量份數(shù)分別為：黑粘土3份，工業(yè)氧化鋁45份，樟村土5份，徑陽土20份，左云土5 份，青草嶺16份，白膠泥11份，長石15份，寧海土 1份，新會土6份;步驟(2)中鉛銻合金膠為： 按質(zhì)量百分比Sb 5.0%，Sn 6.4%，其余為Pb;步驟(3)中在半成品表面噴涂硅烷偶聯(lián)劑，再 放入溫度40°C的烘箱中加熱步驟(4)中在注塑過程中，硅橡膠充滿模腔空隙后，在150°C 和130bar鎖模力的作用下保持60min。
[0035] 所述的外絕緣傘裙護套由大傘、中傘、小傘組成，按照一個中傘兩個小傘、一個大 傘兩個小傘、若干組一個中傘兩個小傘、一個大傘兩個小傘一個中傘的順序從上向下排列， 瓷棒絕緣子本體直徑112mm，小傘直徑179mm，中傘直徑213mm，大傘直徑258mm，相鄰的兩個 傘之間的間距為22mm，傘面與瓷棒絕緣子本體中心線的夾角為135°。
[0036] 實施例3
[0037] 與實施例1基本相同，所不同的是所述的瓷棒絕緣子本體的基料包括以下組分，且 各組分的重量份數(shù)分別為：黑粘土 6份，工業(yè)氧化鋁35份，樟村土 12份，徑陽土 7份，左云土 15 份，青草嶺7份，白膠泥20份，長石5份，寧海土6份，新會土1份;步驟(2)中鉛銻合金膠為:按 質(zhì)量百分比Sb 5.4%，Sn 6.0%，其余為Pb。步驟(3)中在半成品表面噴涂硅烷偶聯(lián)劑，再放 入溫度60°C的烘箱中加熱.；步驟(4)中在注塑過程中，硅橡膠充滿模腔空隙后，在180°C和 1 lObar鎖模力的作用下保持30min。
[0038] 所述的外絕緣傘裙護套由大傘、中傘、小傘組成，按照一個中傘兩個小傘、一個大 傘兩個小傘、若干組一個中傘兩個小傘、一個大傘兩個小傘一個中傘的順序從上向下排列， 瓷棒絕緣子本體直徑114_，小傘直徑160mm，中傘直徑194_，大傘直徑228mm，相鄰的兩個 傘之間的間距為17mm，傘面與瓷棒絕緣子本體中心線的夾角為140°。
[0039] 現(xiàn)將此類絕緣子試運行在西部鹽堿含量高的鹽湖風區(qū)電氣化鐵路上，在近兩年的 時間內(nèi)檢測如下數(shù)據(jù)：
[0040]
[0041] 本發(fā)明按照上述實施例進行了說明，應當理解，上述實施例不以任何形式限定本 發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子，其特征在于，包括瓷棒絕緣子本體、膠裝于瓷棒 絕緣子本體兩端的金具附件，套設于瓷棒絕緣子本體外部且與金具附件搭接的外絕緣傘裙 護套;所述的外絕緣傘裙護套由大傘、中傘、小傘組成，按照一個中傘兩個小傘、一個大傘兩 個小傘、若干組一個中傘兩個小傘、一個大傘兩個小傘一個中傘的順序從上向下排列。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子，其特征在于，所述大傘的 外徑為瓷棒絕緣子本體直徑的2.0~2.3倍，中傘的外徑為瓷棒絕緣子本體直徑的1.7~1.9 倍，小傘的外徑為瓷棒絕緣子本體直徑的1.4~1.6倍;相鄰的兩個傘之間的間距為瓷棒絕緣 子本體直徑的0.15~0.2倍。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子，其特征在于，所述大傘、 中傘、小傘的傘面與瓷棒絕緣子本體中心線的夾角多130°。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子，其特征在于，所述外絕緣 傘裙護套的材質(zhì)為氟硅橡膠。5. -種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將基料與基料總重量30%的水打漿得到漿料，經(jīng)球磨、過篩、除鐵、榨泥，在真空練泥 機內(nèi)擠制，電陰干，成型、干燥后得生坯，生坯經(jīng)上釉、上砂、燒成得到瓷棒絕緣子本體； (2) 在步驟(1)制備得到的瓷棒絕緣子本體的兩端進行鉛銻合金膠裝兩端金具附件，得 瓷復合絕緣子的半成品； (3) 注塑前的預處理:去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷卻至室 溫后，向半成品表面噴涂硅烷偶聯(lián)劑后加熱至40~60° C; (4) 在步驟(3)制備預處理的半成品上利用整體注射方法注塑外絕緣傘裙護套，并將外 絕緣傘裙護套和半成品的端部密封，得到防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子的制備方法，其特征在于， 所述步驟（1)中基料包括以下組分，且各組分的重量份數(shù)分別為:粘土 3-6份，氧化鋁35-45 份，樟村土5-12份，徑陽土7-20份，左云土5-15份，青草嶺7-16份，白膠泥11-20份，長石5-15 份，寧海土 1 -6份，新會土 1 -6份。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子的制備方法，其特征在于， 所述步驟(2)中鉛銻合金膠為:按質(zhì)量百分比Sb 5.0~5.4%，Sn 6.0~6.4%，其余為Pb。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子的制備方法，其特征在于， 所述步驟(3)中硅烷偶聯(lián)劑為無水乙醇與丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1的體積比混合而成。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防污型鐵道棒形瓷復合絕緣子的制備方法，其特征在于， 所述步驟(4)中在注塑過程中，硅橡膠充滿模腔空隙后，在150~180 °C和110~130bar鎖模力 的作用下保持30~60min。
【文檔編號】H01B17/38GK106024216SQ201610425111
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】張營, 楊志峰, 謝從珍, 劉少華, 王根水, 王士維
【申請人】江蘇南瓷絕緣子股份有限公司